一种耦合养殖网箱的海上电气平台基础结构的制作方法

1.本实用新型属于与海洋工程和海洋牧场开发相关的，用于海上电气平台和海洋牧场的基础结构，涉及一种耦合养殖网箱的海上电气平台结构，所述海上电气平台包括但不限于海上风电场的海上升压站或海上换流站等。


背景技术：

2.我国拥有绵长的海岸线和丰富的海洋资源，具有较好的海洋经济发展潜力。随着国家可再生能源补贴政策的调整，海洋风电创新性及与其他产业深度融合发展的必要性日益迫切。作为集约用海、融合发展的新模式，海上风电与海洋牧场集成发展能够综合利用海洋资源，实现新能源产业与现代高效农业的跨界融合发展。同时，建立海洋牧场与海上风电融合发展新模式也可实现清洁能源与安全水产品的同步高效产出，对提高我国海上风电场建设的社会效益和经济效益具有重要意义。
3.目前常用的海洋养殖网箱的体积偏小，不能抵抗较大的风浪，而且网箱使用年限低寿命很短，不适合在远海海区养殖。而远海网箱如果单独建造及施工，存在成本高、风险大等缺点，因此，适宜的养殖网箱结构对解决现有技术问题、提高经济效益具有重要作用。海上风电场中的电气平台通常采用钢管桩-导管架结构，体型较大且稳定性较好。海上电气平台在其服役年限内负责将风电场产生的电量升压后输送至岸上，具备完善的建设和定期运维管理体系，可作为海洋牧场开发的良好载体。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种耦合养殖网箱的海上电气平台基础结构，具有建造简单、稳定性好、经济效益好等特点，适用于近海风电和海洋牧场的联合开发。
5.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种耦合养殖网箱的海上电气平台基础结构，其特征在于，包括海上电气平台钢管桩结构、海上电气平台导管架主体结构、养殖网箱；养殖网箱利用海上电气平台的导管架主体结构为载体，与所述导管架主体结构连接，利用导管架主体结构围成的海域空间设置在所述导管架主体结构中，充分利用现有导管架主腿、水平撑、斜撑围绕而成的海域空间，通过养殖网箱和导管架主体的耦合布置，实现了海上电气平台和养殖网箱结构的整体建造与一体化安装。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可采用以下进一步的技术方案，或对这些进一步的技术方案组合使用：
8.所述海上电气平台导管架主体结构是由主腿、水平撑、斜撑组成的空间框架结构，具有足够的刚度。在导管架主体结构上可安装必要的附属设施如靠泊设备、爬梯、电缆保护管等，供施工及后期运维使用。所述养殖网箱以海上电气平台导管架基础已有的主腿、水平撑、斜撑为支撑，在其中附加预应力缆索构成其框架体系；在框架体系上设置养殖网衣，在网衣底部设置沉子，形成海洋牧场的养殖空间，充分利用已有的海上电气平台结构物，达到
海上风电与海洋牧场的集约用海。
9.海上电气平台导管架利用钢管桩固定于海床土体中，通常具有较大的尺寸，所述养殖网箱利用海上电气平台导管架在竖向和水平方向上的大尺寸空间，可根据具体的养殖需求、导管架主体结构中主腿、水平撑、横撑设计情况，选择构成养殖网箱框架体系的杆件，对其中的养殖空间进行进一步调整，在水平和竖向空间内划分为3～4个区域，实现不同阶段、不同品种、不同层次的渔业养殖，高效利用海域资源。
10.如前所述，导管架主体结构围成的海域空间较大，因此，可根据养殖的不同阶段具体需求在海上电气平台导管架上加焊支撑钢管进一步划分为若干个小型养殖空间。在养殖网箱的实际设计和施工时，可根据海域水文环境、海上电气平台导管架主体结构各杆件的分布、所需的养殖空间来选择布置网衣的杆件。
11.导管架主体结构上根据养殖情况需求在需要的位置设置预应力缆索，网衣固定于在预应力缆索上，所述预应力缆索为高密度纤维索或采用包裹防腐的钢绞线，网衣为双层设计，采用超高分子聚乙烯材料。网衣下端设置若干沉子，沉子和预应力缆索共同起到展开并张紧网衣的作用，避免出现网衣卷折等情况，充分利用网体空间。
12.海上电气平台导管架主体结构的顶部为电气平台，所述电气平台同时作为所述养殖网箱的工作平台，海上电气平台结构设靠泊、爬梯装置，运维人员在船舶靠泊并通过爬梯登上海上电气平台，在电气平台上可以进行投放鱼苗、喂料饲养、成鱼打捞等工作。
13.所述海上电气平台降压后的站用电源配置为养殖网箱的辅助设备的电源，所述辅助设备包括自动投喂系统、自动洗网机、收鱼泵、赶鱼装置或实时监测系统，实现智能化、自动化养殖；涉水的养殖辅助设备电压在安全电压以下。通过使用海上电气平台的站用电源降压装置，在满足养殖设备操作要求的前提下，避免对日常运维或养殖工作人员造成伤害。
14.所述养殖网箱、海上电气平台结构以及培育的鱼类、浮游动植物、底栖生物、鱼礁、海泥等构成了新的海洋生态系统，既保证了海洋牧场的稳定运营，也可一定程度减少海上风电建设对海域环境、资源的影响和危害。
15.综上，通过采用本实用新型的技术方案，本实用新型专利的有益效果是：
16.1.通过联合开发海上风电和海洋牧场，提高了海域资源利用效率，海上电气平台和海洋牧场养殖网箱结构共同勘测设计及施工运维，有助于降低建设成本，提高工程的社会效益和经济效益；2.以海上电气平台结构基础作为海洋牧场养殖网箱，提高了养殖网箱在海洋环境中的稳定性，降低了养殖网箱的设计难度；3.养殖网箱与海上电气平台导管架基础形成整体结构，可以在陆上加工厂完成建造、组装并一体化运输安装，有利于提高养殖网箱在海上的安装效率和在位稳定性；4.海洋牧场的引入有助于恢复因海上风电场施工及后期运行造成的对周边海域海洋生态系统的破坏；5.通过在海上电气平台上的站用电源降压装置，视具体设备要求将工作电压降低至人体安全电压，既满足养殖设备操作要求，也可避免对日常运维人员或养殖鱼类造成伤害；6.养殖网箱的养殖设备如自动化投喂设备、收鱼泵及赶鱼装置、实时监测系统可直接利用海上电气平台供电系统，提高养殖质量和效率，无需单独构建供电设备。
附图说明
17.图1为本实用新型的整体示意图；
18.图2为本实用新型安装网衣前的整体主视图；
19.图3为本实用新型安装网衣后的整体主视图；
20.图4为本实用新型的整体俯视图。
具体实施方式：
21.进一步说明本实用新型内容、特点与功效，兹列举一个实施例，并配合附图说明如下。
22.如图1所示，一种耦合养殖网箱的海上电气平台基础结构，包括海上电气平台桩体结构1、海上电气平台导管架主体结构2、养殖网箱3、预应力缆索7、电气平台10。海上电气平台导管架主体结构2由若干主腿4、水平撑5和斜撑6构成。所述海上电气平台钢管桩结构1通过沉桩打入海床中，依靠入泥部分的钢管桩与海床之间的相互作用提供承载力。海上电气平台导管架主体结构2的主腿4与海上电气平台桩体结构1通过高强灌浆进行连接。养殖网箱3由导管架主体结构2、预应力缆索7构成框架结构，再布设网衣8、沉子9构成整个养殖网箱3。为了显示清晰，图1中仅展示部分预应力缆索7。
23.如图2所示，在海上电气平台导管架主体结构2的主腿4、水平撑5、斜撑6中设置预应力缆索7，形成养殖网箱3的框架结构，预应力缆索7的尺寸、布置间距视具体养殖品种和需求确定，在两端与水平撑5、斜撑6之间辅以锚具连接。。如图3所示，在预应力缆索上布置网衣，并在网衣底部安装沉子9，保证网衣处于张紧状态，网目的密度视养殖空间内的鱼类大小确定。
24.如图4所示，海上电气平台导管架主体结构2顶部设置电气平台10，运维人员通过海上电气平台的靠泊、爬梯设施停靠登上平台后，在电气平台10上可进行投放鱼苗、喂料饲养、打捞等工作。
25.本实用新型耦合养殖网箱的海上电气平台整体结构的一体化施工方法如下：
26.首先在建造基地完成海上电气平台桩体结构1和海上电气平台导管架主体结构2的制造。海上电气平台导管架主体结构2的制造包含必要的靠船设施、爬梯及其他安装在导管架主体结构2上的必要的海上电气平台附属结构。根据养殖需求，在主腿4、水平撑5和斜撑6上安装预应力缆索7，布置网衣8形成养殖网箱3。在网衣8下设置沉子9，确保网衣可以有效展开。形成养殖网箱3和海上电气平台导管架主体结构2的整体连接后，将整体结构和海上电气平台桩体结构1一起出运至海上安装现场，根据具体情况采用先桩法或后桩法的安装方式，将海上电气平台导管架主体结构2、养殖网箱3一起安装在海上电气平台桩体结构1上。
27.以上实施例仅为本实用新型的一种较优技术方案，本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的原理和本质情况下可以对实施例中的结构类型或技术方案进行修改或者替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。