一种管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱的制作方法

本发明涉及一种由高密度聚乙烯管和连接件组成的方便组装的管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱，属于水产养殖装备技术领域。

背景技术：

随着人口增加、近海渔业资源衰退以及沿岸养殖空间的不断压缩，发展深远海网箱养殖是我国蓝色粮仓战略的重要组成部分。我国从“九五”开始大力发展抗风浪网箱，目前以浮式hdpe圆形网箱，浮式hdpe方形网箱、升降式hdpe圆形网箱、金属网箱和浮绳式网箱等重力式网箱等形式为主。重力式网箱依靠网箱网袋底部的重锤等产生的重力使网袋向下扩展，从而形成养殖空间。重力式网箱网袋多使用柔性网衣制作而成，一方面在较大水流作用下，导致网袋较大变形，养殖容积率损失大，根据相关研究，当流速达到1m/s时，网箱容积损失率达到50%以上，严重压缩了养殖对象的活动空间；另一方面在较大风浪流作用下网袋在水中变形和摆动，导致养殖对象与网衣摩擦收到伤害，风浪过后容易引发鱼类疾病，导致养殖对象大量死亡，产生较大的经济损失。为克服这一缺点，国外有采用刚性框架网箱，如美国的碟形网箱、俄罗斯的钢结构网箱，挪威的张力腿网箱、瑞典的牧海型网箱等，由于造价高以及管理不便等原因，在我国前期有较少的实验性应用，但目前还没有成功的案例。

随着社会经济的发展，我国海洋生物资源量逐渐减少、浅海养殖空间被挤压、环境污染等问题日益突出，实施渔业资源养护，提升海洋渔业的技术水平，拓展海洋渔业的发展空间，实现海洋渔业的可持续发展，已经上升到国家战略。开展深远海网箱养殖，是我国“蓝色粮仓”战略的重要组成部分，但在深远海海域由于海况较为恶劣，网箱工程设施面临较大的海流和波浪作用，保证网箱养殖容积损失小以及网箱强度，是确保网箱养殖安全的重中之重，且根据我国目前养殖行业的经济投入和管理水平，要求网箱制作工艺简单、成本不高、网箱维护和升降操作简便。

技术实现要素：

本发明的目的是为深远海强海流大风浪海域提供一种制作方便、耐流抗风浪能力强的管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱，以克服现有技术的不足。

本发明主要采用hdpe材料制作刚性网箱框架。顶部采用hdpe管制成圆形的扶手管，处于水上；第二层用hdpe管制作两个密封的圆形内外浮管，通过连接件固定成双浮管结构，处于水面，为网箱提供浮力，扶手通过立柱固定于第二层的连接件上；第二层以下根据水深设置多层水平支撑管，每层均采用hdpe管焊成圆形，管内可以进水，顶端通过竖管与第二层连接件固定；中间通过连接件将浮管、各层的水平支撑管与竖管固定在一起，由此形成笼状刚性网箱框架。

本发明的一种管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱，其特征在于包括由多段圆弧形的内浮管焊接而成的内浮管圈、由多段圆弧形的外浮管焊接而成的外浮管圈、多个由多段圆弧形的水平支撑管焊接而成的水平支撑管圈以及多根竖管，其中位于最底层的水平支撑管圈外侧安装有多个底层连接件，位于中部几层的水平支撑管圈外侧面安装有中层连接件；所述的内浮管圈和外浮管圈通过浮管连接件相连而形成内、外两个位于上层的同心圆环体，为整个网箱提供浮力；所述的位于底层、中层的水平支撑管圈和位于上层的内、外浮管圈通过竖管以及底层连接件、中层连接件、浮管连接件实现上下连接而形成圆柱状结构体；所述浮管圈上方还有圆环形的扶手管，且扶手管经由多个立柱而固定在所述的浮管连接件上；所述圆柱状结构体的内侧设有箱网以及箱网张紧绳索，箱网张紧绳索一端穿过底层管连接件内侧的箱网固定孔，另一端绑在内浮圈上，箱网顶部固定在扶手管上，底部与预先穿过箱网固定孔的张紧绳索连接。

所述的浮管连接件；中层连接件、底层连接件均采用注塑工艺制作；

所述的浮管连接件包括多个带有螺丝孔的注塑件，具体包括两个对称的浮管套件、外浮管管套外盖、内浮管管套外盖，两个浮管套件相互扣合后形成竖管管套，所述内浮管管套外盖与外浮管管套外盖固定在相互扣合后的两个浮管套件的内外两端，从而分别形成内浮管管套与外浮管管套，所述的内浮管管套的内侧还设有立柱孔；

所述中层连接件7包括多个带有螺丝孔的注塑件，具体包括两个对称的管套件和水平内盖，两个对称的管套件相互扣合后形成竖管管套，所述水平内盖固定在相互扣合后的两个管套件的内端，从而形成水平支撑管管套；

所述底层连接件包括多个带有螺丝孔的注塑件，具体包括两个对称的管套件和底层内盖，两个对称的管套件相互扣合后形成竖管管套，所述底层内盖固定在相互扣合后的两个管套件的内端，从而形成底层支撑管管套，所述底层内盖的内侧还设有箱网固定孔。

上述的内浮管和外浮管由hdpe管焊接成圆形，保持密封，为网箱提供浮力；

上述的水平支撑管由hdpe管焊接成圆形，可进水。上述的竖管上下开口，不提供浮力。

上述管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱的组装方法，包括采用注塑工艺制作浮管连接件、中层连接件与底层连接件的步骤，其特征在于还包括设计内外浮管圈周长、水平支撑管圈周长、扶手管周长、立柱长度、竖管长度的步骤和网箱系统组装步骤：

上述浮管内圈周长（c）设计为40-100米，其直径d=c/π，内外浮管中心间距（l）采用0.45-0.50m，外浮框周长c’=π（d+2l）；

水平支撑管圈的周长与所述内浮管圈周长相同，水平支撑管分层数量根据养殖区水深确定，以5m为一层；

扶手管与内浮管中心间距（l’）采用0.30-0.40m，其周长c’’=π（d-2l’）；

固定浮管圈与水平支撑管圈的竖管长度为浮管顶端到底层水平支撑管下端的距离，竖管水平间距4.0-5.0m；

所述网箱系统组装步骤如下：

首先，按照上述步骤确定的尺寸，将扶手管、内浮管、外浮管和水平支撑管焊接成圆环形；

将上述的外浮管圈和内浮管圈用浮管连接件通过螺栓连接，两相邻浮管连接件间距2.0-2.5m；

将上述的中间层水平支撑管圈安装上中层管连接件，中层水平支撑管连接件间距4.0-5.0m；

将上述的底层水平支撑管圈安装上底层管连接件，底层水平支撑管连接件间距4.0-5.0m；

将所有备件运到网箱设置海域，将竖管依次穿过浮管连接件、各中间水平支撑管连接件至底层水平支撑管连接件上，将各连接件的螺栓锁紧，完成水面至水下框架的框架安装；

将框架放入水中，将立柱安装到浮管连接件上，装上扶手管，完成网箱框架水面以上安装；

箱网张紧绳索预先穿过底层管连接件内侧的箱网固定孔，以将箱网底部与箱网张紧绳索逐一对应连接，将箱网放入水中，箱网顶部固定扶手管上，拉紧箱网张紧绳索，使箱网底部张紧；

将网箱用锚泊系统固定到养殖海区，完成管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱的组装。

随着国家大力发展深远海网箱养殖，以目前hdpe网箱制作模式，采用一次注塑成型的连接件，在陆地上完成框架等组件的装配，然后用船将框架拖到养殖海域，用锚泊固定。由于养殖区域离岸很远，用船拖带网箱速度慢，容易引起安全问题。本发明采用分开式连接件，不仅结构简单，装配方便，适合在离岸较远区域海区以及外海岛屿附近、礁盘海域现场安装，且通过水平支撑管和竖管将以及网底张紧绳索，将箱网固定撑开，使网箱操作方便，能够有效保证了网箱在大流速海域的养殖水体，增加了网箱结构的强度和抗风浪能力。本发明可应用于深远海海域，作为一种耐流抗风浪的养殖装置，还具有宣示主权、维护领土完整的重要意义。

附图说明

图1为本发明的网箱框架框架结构示意图。

图2为本发明浮管连接件结构示意图。

图3为本发明的中层连接件结构示意图。

图4为本发明的底层连接件结构示意图。

图5为本发明的箱网底部固定示意图。

其中，内浮管1、外浮管2、扶手管3、水平支撑管4、立柱5、浮管连接件6；中层连接件7、底层连接件8、竖管9、箱网10、箱网张紧绳索11、浮管连接件6包括：管套件61、外浮管管套62、内浮管管套63、立柱孔64、外浮管管套外盖65、内浮管管套外盖66、竖管管套a；中层连接件7包括：管套件b、水平内盖71、水平支撑管管套72；底层连接件8包括：底层内盖81、底层支撑管管套82、箱网固定孔83。

具体实施方式

如图1-5，本发明一种管架式笼状大型耐流抗风浪养殖网箱包括内浮管1、外浮管2和浮管连接件6组成的水面浮框，扶手管3和立柱4组成的水上框架，水平支撑管4、中层连接件7、底层连接件8和竖管9组成的水下框架，以上三部分组成刚性笼状刚性网箱框架。具体包括：由多段圆弧形的内浮管1焊接而成的内浮管圈、由多段圆弧形的外浮管2焊接而成的外浮管圈、多个由多段圆弧形的水平支撑管4焊接而成的水平支撑管圈以及多根竖管9，其中位于最底层的水平支撑管圈外侧安装有多个底层连接件8，位于中部几层的水平支撑管圈外侧面安装有中层连接件7；所述的内浮管圈和外浮管圈通过浮管连接件6相连而形成内、外两个位于上层的同心圆环体，为整个网箱提供浮力；所述的位于底层、中层的水平支撑管圈和位于上层的内、外浮管圈通过竖管9以及底层连接件8、中层连接件7、浮管连接件6实现上下连接而形成圆柱状结构体；所述浮管圈上方还有圆环形的扶手管3，且扶手管3经由多个立柱5而固定在所述的浮管连接件6上；所述圆柱状结构体的内侧设有箱网10以及箱网张紧绳索11，箱网张紧绳索11一端穿过底层管连接件8内侧的箱网固定孔83，另一端绑在内浮圈上，箱网10顶部固定在扶手管3上，底部与预先穿过箱网固定孔83的张紧绳索11连接。

所述的浮管连接件6；中层连接件7、底层连接件8均采用注塑工艺制作；

如图2，所述的浮管连接件包括多个带有螺丝孔的注塑件，具体包括两个对称的浮管套件61、外浮管管套外盖65、内浮管管套外盖66，两个浮管套件61相互扣合后形成竖管管套a，所述内浮管管套外盖66与外浮管管套外盖65固定在相互扣合后的两个浮管套件61的内外两端，从而分别形成内浮管管套63与外浮管管套62，所述的内浮管管套63的内侧还设有立柱孔64；

如图3，所述中层连接件7包括多个带有螺丝孔的注塑件，具体包括两个对称的管套件b和水平内盖71，两个对称的管套件b相互扣合后形成竖管管套a，所述水平内盖71固定在相互扣合后的两个管套件b的内端，从而形成水平支撑管管套72；

如图4，所述底层连接件8包括多个带有螺丝孔的注塑件，具体包括两个对称的管套件b和底层内盖81，两个对称的管套件b相互扣合后形成竖管管套a，所述底层内盖81固定在相互扣合后的两个管套件b的内端，从而形成底层支撑管管套82，所述底层内盖81的内侧还设有箱网固定孔83。

上述的内浮管1和外浮管2由hdpe管焊接成圆形，保持密封，为网箱提供浮力；

上述的水平支撑管4由hdpe管焊接成圆形，可进水。

上述的竖管上下开口，不提供浮力。

如图5，箱网10顶部固定在扶手管3上，底部相应位置与预先穿过底层管连接件8内侧的箱网固定孔83的张紧绳索11连接，将箱网放入水中，拉紧张紧绳索11，将张紧绳索11绑在浮框上，使箱网底部张紧。当需要起网时，将张紧绳11松下，即可提起箱网。

本发明在选定海域中预先放置锚泊系统，然后将网箱固定于锚泊系统上，即可开展养殖生产。