固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱的制作方法
【专利摘要】固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱，是一种利用海洋建构筑物柱提供的可靠系泊的特型网箱，上下缆索把气囊调节浮力的浮力柱系结起来，构成柔性结构的张力腿式网箱骨架，由于新增了下缆索，这样就克服了现有的重力式网箱HDPE，浮绳式网箱在海流作用下网衣飘移压缩养殖水体的致命缺陷，而浮力柱体套接在海洋建构筑物柱的滑杆上，由此获得了经济可靠的系泊，这对于有海洋建构筑物存在海域如近海风电场等，开展深水网箱养殖是十分有意义的。
【专利说明】固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱
【技术领域】
[0001]固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱，是一种利用海洋建构筑物柱提供的可靠系泊的特型网箱，属海洋工程领域。
【背景技术】
[0002]网箱养殖是海洋经济的重要部分，目前由挪威引进的重力式HDPE网箱迅速发展，在黄渤海，东海，南海，都有大量养殖户使用，这种以HDPE材料制作的重力式网箱，虽然通过HDPE制作的管式框架，通过设置注/排水管，在台风袭击前可沉于一定深度，规避水线的波浪冲击，但从实践来看这种网箱无论系泊还是结构都不适应抗海流，抗风浪，在台风中生存的严峻局面。如2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风”尼格”袭击下全军覆没，一半被吹至外海丢失，一半吹到岸边打烂，快收获的鱼一条都没收回来，仅三家公司的经济损失就近8亿。2013年8月台风”尤特”吹袭广东阳江，造成当地网箱全军覆没，和2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风”尼格”袭击下全军覆没不同是，在网箱锚固系泊较好情况下，HDPE网箱骨架在台风造成的旋转海流作用下，呈现HDPE管构件曲瘪即失稳破坏。
[0003]从上分析发展开阔水域网箱养殖，需要突破HDPE网箱的局限，寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档的开阔海区的新型网箱，把广大海域的资源利用起来。根据国内外现有经验及理论分析，张力腿网箱最具抗风浪能力，本发明人坚持不懈进行张力腿网箱的研究，相关的已受权的专利有:
[0004]可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱专利号:ZL201320095246.2
[0005]旅游钓魚与网箱养殖结合的顺应式浮平台专利号:ZL201320111747.5
[0006]带水面操作平台的张力腿式深水网箱专利号:ZL201320111630.7
[0007]张力腿式网箱的关键是张力的产生及眼力的平衡以及系泊的基础，利用海洋建构筑物柱大大地简化系泊基础的问题，从而有利于大幅度降低网箱造价。
[0008]参考专利文献
[0009][I] ”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
[0010][2]”带水面操作平台的张力腿式深水网箱”专利号:ZL201320111630.7发明人:古国维专利权人:古国维
[0011][3]旅游钓魚与网箱养殖结合的顺应式浮平台专利号:ZL201320111747.5发明人:古国维专利权人:古国维
【发明内容】
[0012]为了充分利用海洋建构筑物柱提供的可靠系泊，大幅度降低网箱造价，以本人发明并已公示的张力腿式网箱为基础，设计一种利用海洋建构筑物柱提供的可靠系泊的特型网箱，本实用新型的技术方案是:[0013]1，采用气囊调节浮力的柱体作为可变浮舱，它由气囊充气排气使柱体充水或排水，气囊万一失效，仍可按常规通过该箱体装设的注/排水管阀及注/排气管阀来实现可变浮力功能，由上下缆索把浮力柱系结起来。而上缆索还串连起来的聚氯乙烯或聚氨酯发泡体构成的板式浮力件，因此上缆索还起到永久浮力舱作用，这种连接方式，构成了有别于刚性构件连接的柔性结构；
[0014]2.气囊调节浮力的柱体套接在海洋建构筑物柱的滑杆上；
[0015]特别要指出:当水深与波长之比d/ λ > 0.5时为深水波，水体质点是循圆形轨迹运动，圆半径按指数规律从水面向下衰减，水质点的水平速度分量在水表面最大，随着水深而急剧减少，网箱的充水下潜效果明显，但当d/λ≤ 0.05时为极浅水波，水质点几乎呈水平轨迹往复运动，其速度水平分量从水面到水底几乎不变，当0.05 < d/ λ≤0.5时为浅水波，水质点轨迹为一椭圆，水平速度沿水深的衰减率介于深水波和极浅水波两者之间，因此在浅水波区(水深< 20m)，网箱的充水下潜效果并不特别大，此时，海洋建构筑物柱的约束作用就特别有意义了；
[0016]3.气囊调节浮力的柱 体可依用途设置一些吊挂构件如吊耳，吊环供系缆及系网箱等用;
[0017]4.相邻两气囊调节浮力的柱体中央设置多功能转换浮体，它既方便缆索串连板式浮力件，又可作为一个系泊点，同时又可为管理者提供一个小的操作平台；
[0018]5田字形网底框架除固定底网外，同时是结构的压载舱；
[0019]6为了保证网箱在大浪中不滑出滑杆，除顶部盖板外底部设防脱绳。
[0020]本实用新型的优点是结构合理，安全性好，柔性构造无结构曲瘪即失稳问题，可操作性强，完全克服了国外同类型全淹没张力腿式网箱操作面的不便的缺点，又有规避台风的可靠机制，同时该网箱可适应水域范围大，利于构造大型或超大型张力腿式深水网箱，这就为开发海流较急及无遮档的开阔海区的养殖资源创造了条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是顺应式平衡原理图；
[0022]图2是本实用新型构造竖向示意图；
[0023]图3是本实用新型构造平面示意图；
[0024]图4是浮力柱体顶部结构布置A放大示意图，清楚表述了柱体与网箱缆索，柱体与栏杆结构及注/排水管阀及注/排气管阀构造关系；
[0025]图5是网箱转换块构造B放大示意图，清楚表述了转换块与网箱缆索及栏杆结构关系，转换块作为网箱中央系泊点的构造不意，冋时也表述了浮力件的连接构造不意图；
[0026]图6是浮力件构造示意图；
[0027]图7是C放大图，表述浮力柱体吊耳构造，滑杆构造，以及浮力柱体与滑杆滑动系泊不意图；
[0028]图8是浮力柱体连接构造D放大示意图；
[0029]图9是浮力柱体底部吊耳构造E放大示意图
[0030]其中:其中:1浮力柱柱体，2气囊，3顶面封闭板，4底面封闭板，5柱身吊耳，6柱身吊耳加推板，7柱身吊耳底座，8可调式阻尼器，9网箱上缆索，10网箱下缆索，11转换块系泊缆，12防脱及限位绳，13板式浮力件，1301硬质聚氯乙烯或聚氨酯发泡体，1302环氧树酯胶泥，1303钢丝网，1304玻璃纤维布，1305芳纶布带1306不锈钢锁扣14板式浮力件的连接绳，15栏杆柱，1501栏杆柱挂索环，1502栏杆柱底盘，16栏杆绳，17转换块，1701聚氯乙烯或聚氨酯发泡体，18与气囊气嘴合一的注/排气管阀，19注/排水管阀，20柱体底面吊耳，21柱体底面吊耳加强板，22浮力柱体挂索环23网箱连接绳，24滑杆，25滑杆顶盖，26滑杆顶盖加强板，27滑杆上端加强板，28滑杆约束板29滑杆约束板加强板30滑杆滑套31滑杆套辊子32拉索孔，33拉索，34索扣，35固定柱挂索环，36网衣，37网箱底支承框架，38固定柱。
【具体实施方式】
[0031]在陆上完成气囊调节浮力的可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱二大部件建造，即网箱柱体I及附件。网箱，气囊，可调式阻尼器8，有商品化产品，所以气囊，可调式阻尼器8及网箱制作这里不必叙述。
[0032]网箱浮力柱柱体I制作是常规的钢结构作业，所不同的是与陆上房屋钢结构作业相比要求要高一些，柱体I及柱体I上焊接件，如3顶面封闭板，4底面封闭板，5柱身吊耳，20柱体底面吊耳，24柱身挂环，与气囊气嘴合一的注/排气管阀18，注/排水管阀19，等制作应严格遵守建造程序，材料选择上应选择可焊性好的钢材，在焊接环节上应有完善的焊接程序，焊缝检测程序，焊接人员应持合格的焊工证书，严禁无证或等级不够人员施焊。柱体I直径大，市场没有成品管时，要自行或委托由钢板制作成管段，此时应按下顺序进行:
[0033]a.放样切割；
[0034]b.压力机卷板成型；
[0035]c.打磨剖口 ；
[0036]d.纵缝自动焊或手工焊制成焊接管；
[0037]e.组对焊接柱体其它附件；
[0038]f.焊缝检验，可用磁粉探伤抽检。
[0039]特别要指出柱身吊耳5及柱体底面吊耳焊接的重要性，本实用新型在图7中通过C放大示意图清楚表述了作为重要构件的吊耳抗剪切，防撕裂的加强措施，这是发明人在海洋工程长期实践的经验总结，制作中一点都不能大意，如普遍所犯的吊耳5不通过吊耳底座7直接与柱体焊接的错误。
[0040]另一项是按图6制作板式浮力件，它以硬质聚氯乙烯或聚氨酯发泡体为芯，上铺一层环氧树酯胶泥，然后压入钢丝网，上包裹玻璃纤维布，再用浸润已调配好固化剂的环氧树酯的芳纶布带加固，并以芳纶布带作为与网箱缆索及浮力件间连接带。板式浮力件优点是可作为网箱管理人员走道使用，若用商品浮力件代替也可以的。
[0041]转换块制作见图5，是填充聚氯乙烯或聚氨酯发泡体的封闭钢箱，其上的吊耳焊接与柱身吊耳5做法类似，只是不必加吊耳底座，这是其受力强度较低缘故。
[0042]另外是利用海洋建构筑物柱的话应按图7作小的修改，如柱体上在相应部位预埋钢板及预埋螺拴，然后将滑杆24通过焊接或螺拴固定，图7表述是新建海洋建构筑物柱的情况
[0043]进入海上安装只需将网箱按图1，图2先把固定柱拉索33连接起来，然后将浮力柱柱体I通过滑杆滑套30上下均套上，挂上防脱及限位绳12，四角完成这工作后，四角也相当于立起了柱子，在岸上装配好板式浮力件13及转换块17的网箱上缆索，将其系结在浮力柱柱体I对应的柱身吊耳5上，网箱下缆索10系结在浮力柱柱体I对应的柱身另一吊耳上，把转换块17上的系泊缆11与拉索33系结起来，至此即可挂网衣36，这个过程与现有的重力式网箱HDPE，浮绳式网箱一样，将网箱用网绳固定在上缆索，下缆索及浮力柱柱体上，但有一个不同是本实用新型新增了下缆索，这样就克服了现有的重力式网箱HDPE，浮绳式网箱在海流作用下网衣飘移压缩养殖水体的致命缺陷。
【权利要求】
1.固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱，其特征是采用气囊调节浮力的柱体作为可变浮力舱，气囊调节浮力的柱体设置一些吊挂构件，通过吊挂构件由上下缆索把四角浮力柱系结起来，网箱系结在上下缆索及浮力柱上，而浮力柱体套接在海洋建构筑物柱的滑杆上。
2.根据权利要求1所述的固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱，其特征是上缆索串连起聚氯乙烯或聚氨酯发泡体构成的板式浮力件，相邻两气囊调节浮力的柱体中央设置多功能转换浮体。
3.根据权利要求1所述的固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱，其特征是用田字形框架固定底网。
4.根据权利要求1所述的固定柱系泊的可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式网箱，其特征是为滑杆顶部设盖板，气囊调节浮力的柱体底部系结防脱及限位绳。
【文档编号】A01K61/00GK203709035SQ201320735273
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年11月20日 优先权日:2013年11月20日
【发明者】古国维 申请人:古国维