一种深远海养殖网箱的制作方法

本发明涉及海洋工程设备技术领域，特别涉及一种深远海养殖网箱。

背景技术：

现有的深水养殖网箱的主要结构为重力式HDPE网箱。

由于结构较轻，材料的强度较低，主要设置在近岸湾口或有岛礁作为屏障的半封闭水域。一般仅仅可抵御0.5m/s以下的水流。

在1m/s的水流下将损失80％的养殖容量，且受限于HDPE网箱材料和结构，其养殖容积最大为仅能7400立方米。另一方面，每当深水网箱养殖区受到较大风浪的正面袭击时，在浪、流的夹击下，网箱的结构稳定性都受到影响，同时养殖容积也大幅损失。特别是，网箱极易在受到冲击后倾斜或者侧翻，完全失去功能。

技术实现要素：

本发明提供一种深远海养殖网箱，解决现有技术中深水养殖网箱抗风浪能力差，养殖容积小，结构稳定性差，受水流流速影响大，容易受冲击倾倒侧翻的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种深远海养殖网箱，包括：上层建筑、中心立柱、桶形框架、撑杆结构、压载舱以及网衣渔网；

所述中心立柱位于所述桶形框架中心，通过所述撑杆结构固定在所述桶形框架上；

所述上层建筑固定在所述中心立柱顶端；

所述压载舱固定在所述中心立柱下端；

所述桶形框架包括：竖向框架、横向框架以及环形浮体；

所述环形浮体固定在所述竖向框架上端，提供浮力；

所述横向框架固定在所述竖环形浮体上，并与所述中心立柱上部固定连接；

所述竖向框架下端通过所述撑杆结构与所述中心立柱下部固定连接；

所述网衣渔网设置多个固定节点，分别与所述桶形框架以及撑杆结构相连；

其中，在工作时，所述压载舱通过控制压载水流入，使得网箱的浮心高于重心，实现姿态自平衡。

进一步地，所述撑杆结构包括：沿所述中心立柱径向分布的多个撑杆；

所述多个撑杆一端固定在所述中心立柱下部，另一端固定在所述竖向框架下端。

进一步地，所述上层建筑包括：养殖控制系统以及通讯系统。

进一步地，所述中心立柱内设置通道，连通所述压载舱和所述上层建筑。

进一步地，所述通道内还设置通风子通道以及油水子通道。

进一步地，所述撑杆结构内设置支路压载舱；

所述支路压载舱与所述压载舱相连。

进一步地，所述横向框架包括：多个沿所述中心立柱径向设置的横向拉杆；

所述横向拉杆一端固定在所述中心立柱上部，另一端向下弯曲，并与所述竖向框架上端固定相连。

进一步地，所述竖向框架包括：竖向拉杆；

所述竖向拉杆上端固定在所述环形浮体上；

所述竖向拉杆下端与所述撑杆固定相连。

进一步地，所述竖向框架还包括：斜拉杆；

所述斜拉杆连接在任意相邻的两个竖向拉杆之间。

进一步地，所述竖向框架包括：环形拉杆；

所述环形拉杆固定在所述撑杆与所述竖向拉杆的连接处

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的深远海养殖网箱，通过中心立柱，桶形框架以及撑杆结构围成一个网箱结构，形成稳定可靠的力学结构，实现了大跨度，高强度的框架结构；利用框架的刚性结构作为渔网片的支撑固定结构，保持渔网片的展开状态，稳定可靠，解决水流速对有效养殖容积的影响；通过压载舱结构的加载水操作，调节浸水深度，使养殖网箱工作吃水时重力等于或者小于浮力，具备抗台风能力，也可起浮移位躲避超强台风，大大降低养殖风险。另一方面，工作时，通过调整压载舱的加载水量，网箱的浮心高于重心，从而使得网箱的姿态具备极好的稳定性，当网箱受冲击倾斜时，重力与浮力之间会产生一个力矩使网箱恢复原来的平衡状态。

附图说明

图1为本发明提供的深远海养殖网箱的结构示意图；

图2图1的俯视图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种深远海养殖网箱，解决现有技术中深水养殖网箱抗风浪能力差，养殖容积小，结构稳定性差，受水流流速影响大，容易受冲击倾倒侧翻的技术问题；达到了提升抗风浪能力，维持养殖容积，和结构强度的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种深远海养殖网箱，包括：上层建筑1、中心立柱2、桶形框架(4、6、7、8)、撑杆结构3、压载舱以及网衣渔网。

所述中心立柱2位于所述桶形框架中心，通过所述撑杆结构3固定在所述桶形框架上；即形成一个中部集中受力的框架结构；提升风浪的冲击压力。

所述上层建筑1固定在所述中心立柱2顶端；所述压载舱固定在所述中心立柱2下端；形成良好的网箱功能结构。其中，在工作时，所述压载舱通过控制压载水流入，使得网箱的浮心高于重心，实现姿态自平衡，从而在受到冲击时倾斜后，能够自动恢复到平衡状态。

具体来讲，所述上层建筑包括：养殖控制系统以及通讯系统。便于对外交流以及网箱操作控制。

所述桶形框架包括：竖向框架以及横向框架8；所述横向框架8固定在所述竖向框架上端，并与所述中心立柱2上部固定连接；所述竖向框架下端通过所述撑杆结构3与所述中心立柱2下部固定连接；即形成封闭的支架结构的网箱框架，使得框架的稳定性大幅提升，抗风浪能力大幅提升。

所述网衣渔网设置多个固定节点，分别与所述桶形框架以及撑杆结构3相连。通过多点固定的方式，使得网衣渔网得以稳定铺展，抗高速水流的能力大幅提升，得以保持养殖容积在自然环境扰动下稳定可靠。

所述撑杆结构3包括：沿所述中心立柱2径向分布的多个撑杆；所述多个撑杆一端固定在所述中心立柱2下部，另一端固定在所述竖向框架下端上，使得竖向框架的受力传递到中心立柱2上，最终通过多向受力的集中效应，实现一定程度的抵消，从而消除复杂受力环境的影响，维持整体的稳定性。

进一步地，所述中心立柱2内设置通道，连通所述压载舱和所述上层建筑。便于压载水的充放控制，以及其他养殖操作。

进一步地，所述通道内还设置通风子通道以及油水子通道，分别承担通风和油水流动操作。

进一步地，所述撑杆结构内设置支路压载舱；所述支路压载舱与所述压载舱相连。从而形成位于网箱底部的大范围压载舱结构，得以控制网箱的浸水深度。

所述横向框架8包括：多个沿所述中心立柱径向设置的横向拉杆；所述横向拉杆一端固定在所述中心立柱2上部，另一端向下弯曲，并与所述竖向框架上端固定相连。从而使得桶形框架的上部结构通过横向框架大幅加强，可靠性得以提升。

进一步地，所述竖向框架包括：环形浮体4以及竖向拉杆6；所述竖向拉杆6上端固定在所述环形浮体4上；所述横向框架8与所述环形浮体4相连；所述竖向拉杆6下端与所述撑杆结构3固定相连。从而形成封闭里框架受力结构，大幅提升整体结构强度；通过位于整个框架上部的环形浮体4，主要承担浮力输出；同时能够保持结构强度，并减轻整体重量。

进一步地，所述竖向框架还包括：斜拉杆7；所述斜拉杆连接在任意相邻的两个竖向拉杆6之间。进一步加强结构稳定性和可靠性。

进一步地，所述竖向框架包括：环形拉杆；所述环形拉杆固定在所述撑杆与所述竖向拉杆的连接处。从而提供横向的拉紧结构，提升结构强度。保持竖向拉杆的稳定性。

本实施例提供箱型的工作状态主要包括：

第一种，是所有压载舱均不加水，网箱会浮在水面上，此时，网箱底部框架刚没入水中，吃水2m左右，这时网箱重心高于浮心，重力等于浮力；

第二种，是所有压载舱加满水，网箱大部分会浸入水中，网箱环形浮体大部分没入水中，吃水8m左右，这时网箱浮心高于重心，重力等于浮力；

第三种，在第二种的基础上，给网箱向下附加一定的力，通过张力系泊系统实现，让网箱吃水增加至10m工作吃水状态，环形浮体没入水面以下2m，这时网箱浮心高于重心，重力小于浮力，小水线面吃水状态，抗风浪能力提升。

第四种，强台风来临时，在第三种的基础上，增加网箱向下的附加力，通过张力系泊系统实现，让网箱完全浸没于水中，这时网箱浮心高于重心，重力小于浮力，避免强台风对网箱的影响。

在本申请实施例中，撑杆结构所形成的圆柱体性网箱的竖向框架，直径为40m，高度约为13m，横向框架高度为7m，工作吃水10m，有效养殖容积约1.2万立方米。在工作吃水状态，浮心高于重心，浮力大于重力10％至15％，额外浮力由系泊缆绳的拉力分担。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

环形浮体作为主要的浮力提供部分，通过结构形式的合理安排，使撑杆结构主要承受拉应力，有效地解决了大跨度结构的强度和刚度问题，减轻了网箱结构重量，提高了平台的性能。深远海养殖网箱使用张力锚泊系统，工作时为半潜状态，提高了抗风浪能力；当大风浪来袭时，可以将整个网箱压载下沉至水面以下，避免风浪对网箱造成损坏，保证养殖作业安全可靠。同时设计使网箱的浮心高于重心，平台处于稳定平衡状态，当网箱倾斜时，重力与浮力之间会产生一个力矩使网箱回复原来的平衡状态。

深远海养殖网箱的养殖水域最深可达300m，大大扩大了渔业养殖的作业水域。网衣可固定在刚性支撑结构上，养殖水域水流流速对有效养殖容积无影响。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的深远海养殖网箱，通过中心立柱，桶形框架以及撑杆结构围成一个网箱结构，形成稳定可靠的力学结构，实现了大跨度，高强度的框架结构；利用框架的刚性结构作为渔网片的支撑固定结构，保持渔网片的展开状态，稳定可靠，解决水流速对有效养殖容积的影响；通过压载舱结构，调节浸水深度，使养殖网箱工作吃水时重力大于浮力，坐落于海底，无需锚泊，具备抗台风能力，也可起浮移位躲避超强台风，大大降低养殖风险。另一方面，工作时，通过调整压载舱的加载水量，网箱的浮心高于重心，从而使得网箱的姿态具备极好的稳定性，当网箱受冲击倾斜时，重力与浮力之间会产生一个力矩使网箱恢复原来的平衡状态。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。