自系泊柔性连接张力腿式抗风浪网箱的制作方法
【技术领域】
[0001]自系泊柔性连接张力腿式抗风浪网箱，是不下潜仍有优良抗风浪能力，无失稳风险，并保持传统网箱良好操作面的新型网箱，属海洋工程领域。
技术背景
[0002]目前由挪威引进的高密度聚乙烯简称HDPE制作的网箱已成为主流，但有严重的缺陷:
[0003]1.不适应海流的冲击，据观察海流速度仅达0.257m/s时就可能发生变形。
[0004]2.沉浮式HDPE网箱虽然通过HDPE制作的管式框架，通过设置注/排水管，在台风袭击前可潜于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但从实践来看这种网箱抗风浪能力，并不如介绍那样理想，自2011年以来，台风所到之处均全军覆没，损失极为严重。
[0005]造成这种災难性后果，我们的研究结论是:这种全局性的破坏根源在于:
[0006]1.基础及系泊系统技术的缺失，如基础系泊力太小，没有配套的弹性减力卸力措施等。
[0007]2.HDPE网箱构件的的强度及刚度太差，就强度而言，HDPE材料不到最普通的A3钢1/10，弹性模量不到钢的1/200。
[0008]3.结构成平板状，整体的稳定性也太差，网箱尺寸较大时就更突出。
[0009]4.结构体系落后为重力式(自平衡)，与海洋石油浮式体系发展方向相距太远。
[0010]因此，从这四方面改进，深水网箱才能走出台风阴霾。
[0011]首先要采用水动力特性好的结构形式，张力腿式网箱就是与海洋石油浮式结构相苻的一种好形式。张力腿式网箱TLC(Tens1n Leg Cages，简称为TLC型网箱)海南大学海洋学院张本2002年第6期《渔业现代化》撰文 < 介绍一种近海养鱼张力腿网箱 >，随后2003.2再次在《中国渔业经济》撰文 < 考察挪威近海张力腿网箱养鱼的启发 >，作者通过对挪威海水网箱的考察，指出张力腿网箱养鱼很适宜在我国东南沿海地区推广，对于张力腿网箱的优点，作者评价是:1.抗风浪能力较强。据介绍，TLC型网箱已经受过11.7m浪高风浪的考验，安然无恙。2结构较简单，造价较低。张力腿网箱与柔性圆柱形和刚性双锥形网箱比较，结构更简单，从而降低了造价。
[0012]无疑张力腿式网箱TLC是优于HDPE好形式，但国内至今未引入TLC网箱，原因是未能用经济办法，解决平衡张力的高抗拔力可靠錨固问题。本专利发明人基于海洋石油平台建设的知识及经验，提出了系列解决平衡张力的高抗拔力可靠錨固的办法，并取得专利授权，其中自系泊与外加系泊结合的创新专利，彻底解决了平衡张力的高抗拔力可靠錨固问题。
[0013]在解决HDPE整体的稳定性差的缺陷上，国际、国内专家都有共识，即应采用柔性或准柔性结构，下面是国际、国内专家已做的例子:
[0014]A.普利司通(bridgestone)网箱，为挪威及爱尔三大类型深水网箱之一，特点是整个网箱系统由具有一定强度的橡胶管(汽车轮肽材料)和钢材制作的连接结构组成，网箱整体有很好的柔性，具有较好的抗风浪能力，以及较好的外形保持性。网箱抗流0.5米/秒，抗浪5米，是典型的刚柔结合准柔性网箱。(详参考文献[1])
[0015]B.中国水产科学研究院黄海水产研究所林德芳，关长涛等专利“柔性联接网箱框架”公开(公告)号:CN1271925C提出了“针对现有技术中的方形或多边形结构网箱框架拐角刚性连接方式存在的应力集中和剪切破坏点，而导致网箱抗风浪能力差的技术问题，提供一种柔性联接网箱框架，其特点是:所述的主浮管至少有4段独立的直主浮管，并通过连接件将各直主浮管首尾依次活动连接为一体，并使各段直主浮管可相对运动，构成至少有四边的多边形网箱框架。使组成网箱框架的各边可各自独立地随波浪运动，以提高方形或多边形结构网箱的整体抗风浪能力”(详参考文献[2])
[0016]虽然林德芳，关长涛等人专利最终选择放弃，但其作出的努力是令人敬佩的。
[0017]本专利发明人在柔性，准柔性网箱上有系列的专利(详参考文献[4] [5]) [6])本专利采用全柔性连接，袋挂式挂网，在比浮绳式柔性网箱有更好操作界面前提下，避免失稳风险上作新的创造，在安全、可靠、可操作性及性价比上有进一步提高。
[0018]参考文献
[0019][1] “走进挪威和爱尔兰深海网箱养殖”来源:水产前沿发布时间:2011/2/11
[0020][2] “柔性联接网箱框架”公开(公告)号:CN1271925C发明人:林德芳，关长涛，黄文强，黄滨，尉云乐，专利权人:中国水产科学研究院黄海水产研究所
[0021][3] “可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2发明人:古国维专利权人:古国维
[0022][4] “气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2发明人:古国维专利权人:古国维
[0023][5] “带阻尼防荡板半潜式平台型游钓养殖二用柔性环保网箱”专利号:ZL201420319567.0发明人:古国维专利权人:古国维
[0024][6] “自由悬重防荡板沉浮式带张力腿结构准柔性环保型HDPE网箱”专利号:ZL201420268075.3发明人:古国维专利权人:古国维
[0025][7] “树状单点系泊系统”专利号:ZL201420521171.4发明人:古国维专利权人:
古国维
【发明内容】
[0026]为了寻求一种安全、可靠、抗风浪、耐海流、不下沉也能象石油平台一样抗得住台风的网箱，，就必须针对现有HDPE网箱四大缺陷:基础及系泊系统技术的缺失，构件强度及刚度差，整体稳定性不好，结构体系落后这四方面做工作，以本发明人已授权系列张力腿式网箱专利技术为基础，作更多的创新，其中包括本专利提出的柔性连接方案，因此，本实用新型的技术方案是:
[0027]1.以填充塑料发泡体的钢或复合蒙皮圆或船形即三角形柱状体，按构件运输长宽限制分割，端部焊接吊耳总成，用连接短缆连接成所需长度，四角用连接短缆与转换柱总成连接，转换柱总成之转换柱体用厚壁钢管做成，自由悬重总成挂接在转换柱体上部的挂环上，底部挂接混凝土压载体，与柱状体浮体一起，构成了结构浮心在上，重心在下，具有恒稳性及无条件平衡的张力腿式结构。
[0028]2.自由悬重总成之连接缆绳系扎下主缆绳，下主缆绳下方系扎供张拉防荡板的另一缆绳，在此缆绳上张拉上防荡板，防荡板用复合材料蒙皮或幕布做成，防荡板中间设开孔的塑料发泡体的浮力块。
[0029]3.养殖用网衣四角均通过网衣加强型主缆绳，上挂接在转换柱上，下挂接
[0030]3.养殖用网衣四角均通过网衣主缆绳，上挂接在转换柱上，下挂接在自由悬重总成连接缆绳上，形成挂袋式网衣，养殖用网衣用短连接绳同时挂接在网箱的扶手上，形成双保险。
[0031]3.自系泊缆一端与自由悬重总成悬挂的混凝土压载体相连，另一端与置于泥面的一组人工鱼礁型重块相连，处理方法借鉴了授权专利树状单点系泊系统”专利号:ZL201420521171.4，人工鱼礁型重块特点是:一.体型略高，以利高出泥面，二.设有孔洞，适应鱼类触礁性，与自由悬重总成底部挂接混凝土压载体间缆索长度，以高潮位为张紧状态为准，即平、低潮位重块间缆索是松弛的，这样，网箱就能随水位涨落升沉，而又有自系泊特性，即没有外系泊也能在大风浪中生存，为了在极端条件下生存，附加上外系泊，系泊缆一头系结在转换柱总成，另一头系结在外系泊系统上。