本发明涉及一种深水网箱工字连接架，以及，应用该深水网箱工字连接架的双浮管式网箱框架施工维护方法。
背景技术：
远离海岸线的深水网箱因其减轻了陆地养殖占地压力、无需考虑更换养殖水体、养殖容量大、设备成本低等优势，越来越受到广大养殖者和研究者的关注。
深水网箱养殖系统由三部分组成，包括框架系统、囊网系统、锚泊系统。其中，框架系统结构形状主要分为平面型框架和立体型框架。平面形结构的框架系统中又分为单浮管式和双浮管式。双浮管式通常采用工字连接架来实现相邻两浮管之间的限位，以达到在风浪中网箱框架能保持较好的抗变形能力。
大多数情况下，相邻两浮管间是通过多个工字连接架来实现固定的，因此，工字架是维持网箱结构主要的受力部件之一,一旦工字架在风浪中受到破坏，将使网箱整体受力不均而受到损坏。目前，工字架的加工均是通过注塑机一次性完成，整个结构的一次性浇注保证了工字架有较好的刚性和韧性。就圆形双浮管网箱来说，安装过程中，首先是将两长直浮管水平放置开阔区域，将多个工字架按一定间隔分别装入两浮管中，然后多人同时使力弯曲双浮管，再首尾对接浮管，采用热熔焊接实现圆形网箱的焊接，过程中需花费许多时间和人力物力来完成。
通过对网箱安装的工艺过程分析，发现同时对两个大规格的浮管在水平方向上同时弯曲本身就一件较困难的事情，弯曲前还在浮管上套上工字架，严重加大了双浮管弯曲和焊接的难度，并同时需要至少十个工人来完成整个浮管的弯曲和焊接工作。浮管弯曲过程中，浮管会挤压工字架，并在较长时间内工字架内应力无法得到释放，严重缩短了工字架的使用寿命。当网箱投入使用较长时间后，工字架出现严重断裂，腐蚀，水生物严重附着等需要再次更换时，无法实现在已封闭好的双浮管网箱框架上重新更换工字架，部分工字架失效，会造成网箱在风浪作用下受力不均，从而影响网箱的正常使用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种深水网箱工字连接架和双浮管式网箱框架施工维护方法。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种深水网箱工字连接架，由内管部、外管部以及连接在所述内管部与外管部之间的连接部构成，其特征在于：所述的深水网箱工字连接架设有由横向开槽和纵向开槽构成的t型开槽，所述横向开槽贯穿所述内管部的内侧管壁、所述连接部、所述外管部的内侧管壁，使得所述内管部的管壁和外管部的管壁分别在所述横向开槽贯穿之处断开，并使得所述连接部被所述横向开槽分割为下连接部和上连接部；所述纵向开槽将所述上连接部分割为与所述内管部保持相连的内上侧连接部和与所述外管部保持相连的外上侧连接部，所述内管部与外管部通过所述下连接部保持相连；并且，所述下连接部设有均连通所述横向开槽的第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述内上侧连接部设有连通所述横向开槽的第三螺纹孔和连通所述纵向开槽的第四螺纹孔，所述外上侧连接部设有连通所述横向开槽的第五螺纹孔和连通所述纵向开槽的第六螺纹孔。
作为本发明的优选实施方式：所述的深水网箱工字连接架由hdpe材料制成，并且，所述内管部在与其断开处相对的外侧管壁位置，其管壁厚度小于它其余部位的管壁厚度，所述外管部在与其断开处相对的外侧管壁位置，其管壁厚度小于它其余部位的管壁厚度。
作为本发明的优选实施方式：所述外管部的顶面连接有用于安装扶手栏杆的扶手支座。
作为本发明的优选实施方式：所述的连接部由上连接板、下连接板、中心管、第一纵向肋板、四块侧部纵向肋板、第二纵向肋板和第三纵向肋板构成，所述上连接板连接在所述内管部的顶部与所述外管部的顶部之间，所述下连接板连接在所述内管部的底部与所述外管部的底部之间，所述中心管位于所述上连接板与下连接板之间并平行于所述内管部和外管部布置，所述第一纵向肋板垂直连接在所述中心管的顶部与所述上连接板之间，所述第二纵向肋板连接在所述内管部与中心管之间，所述第三纵向肋板连接在所述外管部与中心管之间，且所述第二纵向肋板和第三纵向肋板均垂直于所述第一纵向肋板；其中两块所述侧部纵向肋板连接在所述中心管与上连接板之间，另外两块所述侧部纵向肋板连接在所述中心管与下连接板之间，且所述四块侧部纵向肋板绕所述中心管的轴线均匀间隔布置；并且，所述横向开槽以依次贯穿所述内管部的内侧管壁、第二纵向肋板、中心管、第三纵向肋板和所述外管部的内侧管壁的方式进行开设，所述纵向开槽以依次贯穿所述中心管的顶部管壁、第一纵向肋板和上连接板的方式进行开设。
作为本发明的优选实施方式：所述的连接部由水平板、连接管、倾斜板、上部纵向肋板、下部纵向肋板、第一横向肋板、第二横向肋板、第三横向肋板和第四横向肋板构成；所述内管部的内径小于所述外管部的内径，所述连接管连接在所述内管部的中部与外管部的中部之间，且所述连接管与所述内管部和外管部的轴线相平行并位于同一平面上，所述水平板连接在所述内管部的顶部与外管部的顶部之间，且所述水平板的上板面与所述内管部的外周面和所述外管部的外周面均相切，所述倾斜板连接在所述内管部的底部与外管部的底部之间，且所述倾斜板的下板面与所述内管部的外周面和所述外管部的外周面均相切，所述上部纵向肋板连接在所述连接管的顶部与所述水平板之间，所述下部纵向肋板连接在所述连接管的底部之间与所述倾斜板之间，且所述上部纵向肋板和下部纵向肋板所在平面共面并通过所述连接管的轴线；所述第一横向肋板连接在所述外管部、水平板、上部纵向肋板和连接管之间，所述第二横向肋板连接在所述内管部、水平板、上部纵向肋板和连接管之间，所述第三横向肋板连接在所述外管部、倾斜板、下部纵向肋板和连接管之间，所述第四横向肋板连接在所述内管部、倾斜板、下部纵向肋板和连接管之间，并且，所述第一横向肋板、第二横向肋板、第三横向肋板和第四横向肋板所在平面均垂直于所述内管部和外管部的轴线且均通过所述内管部和外管部的轴线中心位置；所述第一横向肋板、第二横向肋板、第三横向肋板和第四横向肋板均设有通孔；并且，所述横向开槽以依次贯穿所述内管部的内侧管壁、连接管和所述外管部的内侧管壁的方式进行开设，所述纵向开槽以依次贯穿所述连接管的顶部管壁、上部纵向肋板和水平板的方式进行开设。
一种双浮管式网箱框架施工维护方法，其采用内浮管、外浮管和多个工字架连接所述内浮管和外浮管组成双浮管式网箱框架，其特征在于：所述的双浮管式网箱框架施工维护方法采用上述深水网箱工字连接架作为所述工字架，包括以下步骤：
步骤一、将所述内浮管和外浮管分别弯曲并首尾连接，以分别形成内浮管框架和外浮管框架，并将所述内浮管形成的内浮管框架置于所述外浮管形成的外浮管框架的内部；
步骤二、安装各个所述深水网箱工字连接架，以将所述内浮管框架和外浮管框架连接起来成为所述双浮管式网箱框架。
作为本发明的优选实施方式：所述的步骤二中，安装各个所述深水网箱工字连接架的顺序为：首先，在所述内浮管框架和外浮管框架的p1位置和p2位置分别安装一个所述深水网箱工字连接架，所述p1位置和p2位置沿所述内浮管框架和外浮管框架的对称轴线对称分布；然后，在所述内浮管框架和外浮管框架的p3位置和p4位置分别安装一个所述深水网箱工字连接架，所述p3位置与p4位置的连线垂直于所述p1位置与p2位置的连线；最后，安装其余的深水网箱工字连接架，以确保全部所述深水网箱工字连接架在所述内浮管框架和外浮管框架上按等间距的方式分布。
作为本发明的优选实施方式：所述的步骤二中，所述深水网箱工字连接架的安装方法为：
首先，掰开所述深水网箱工字连接架的内上侧连接部和外上侧连接部，以分别露出所述内管部和外管部在其断开之处的缺口；
其次，将所述内浮管框架和外浮管框架分别通过所述缺口装入所述内管部的管腔和外管部的管腔中；
然后，使所述内上侧连接部和外上侧连接部复位，并用螺栓对所述深水网箱工字连接架进行预紧定位，包括：用第一螺栓连接所述第一螺纹孔和第三螺纹孔，用第二螺栓连接所述第二螺纹孔和第五螺纹孔，用第三螺栓连接所述第四螺纹孔和第六螺纹孔，其中，进行所述预紧定位时，所述螺栓拧入对应的螺纹孔但暂不拧紧；
最后，待全部所述深水网箱工字连接架均用所述螺栓进行预紧定位后，再拧紧各个所述深水网箱工字连接架上的螺栓。
作为本发明的优选实施方式：所述的双浮管式网箱框架施工维护方法还包括：
步骤三、在所述双浮管式网箱框架投入使用后，如果任意一个所述深水网箱工字连接架需要进行更换，通过卸下该深水网箱工字连接架上的螺栓并掰开该深水网箱工字连接架的内上侧连接部和外上侧连接部，即可单独将该深水网箱工字连接架从所述内浮管框架和外浮管框架上拆除下来，然后再重新将一个新的深水网箱工字连接架按所述安装方法重新安装到所述内浮管框架和外浮管框架上，即可完成所述深水网箱工字连接架的更换。
作为本发明的优选实施方式：所述的步骤一中，所述内浮管和外浮管的首尾连接均通过热熔焊接实现。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明的深水网箱工字连接架设有将其连接部分割为下连接部、内上侧连接部和外上侧连接部的t型开槽，该深水网箱工字连接架可以通过掰开内上侧连接部和外上侧连接部，以分别露出内管部和外管部在其断开之处的缺口，使得分别由内浮管和外浮管弯曲并首尾连接形成的内浮管框架和外浮管框架能够通过缺口分别装入内管部的管腔和外管部的管腔中，而深水网箱工字连接架在此时又能通过螺栓连接，使得下连接部、内上侧连接部和外上侧连接部重新固定成为一体，以实现内浮管框架与外浮管框架的连接，因此，本发明的深水网箱工字连接架具有安装操作简便、实用性强、易于推广应用的优点。
第二，本发明的深水网箱工字连接架采用hdpe材料制成，并在内管部和外管部上采用了非均匀的管壁厚度设计，使得深水网箱工字连接架的刚性和柔韧度得到保证的前提下，其内上侧连接部和外上侧连接部更容易被掰开，以便于内浮管和外浮管能够分别通过缺口装入内管部的管腔和外管部的管腔中。
第三，本发明的双浮管式网箱框架施工维护方法，采用深水网箱工字连接架，能够先将内浮管和外浮管分别弯曲并首尾连接形成内浮管框架和外浮管框架，再用多个深水网箱工字连接架内浮管框架和外浮管框架，以完成双浮管式网箱框架的施工，因此，相较于现有“先用工字架连接内浮管和外浮管，再同时弯曲内浮管和外浮管”的双浮管式网箱框架施工方法，本发明的双浮管式网箱框架施工维护方法无需同时弯曲内浮管和外浮管，降低了内外浮管弯曲的难度和所需的人力，简化了双浮管式网箱框架的施工过程，并且，有效减小了双浮管式网箱框架施工过程中对深水网箱工字连接架的弯曲应力，延长了深水网箱工字连接架的使用寿命。
第四，本发明在安装各个深水网箱工字连接架时，先以对称的方式安装前四个深水网箱工字连接架，再以等间距分布的方式安装其余的深水网箱工字连接架，确保了各个深水网箱工字连接架安装完成后受到的挤压应力呈对称分布，减小了内浮管框架和外浮管框架的变形。
第五，本发明采用先预紧定位全部的深水网箱工字连接架再逐一拧紧固定的方式安装深水网箱工字连接架，能够进一步减小了双浮管式网箱框架施工过程中对深水网箱工字连接架的弯曲应力，进一步延长了深水网箱工字连接架的使用寿命，并且，能够使内浮管框架和外浮管框架连接后的应力分布更为均匀以减小变形。
第六，本发明的深水网箱工字连接架能够通过卸除其上的螺栓，方便的从内浮管框架和外浮管框架上拆除下来，从而在双浮管式网箱框架投入使用后也能够快捷的更换任何位置上的深水网箱工字连接架，解决了现有深水网箱养殖领域中，当工字架出现断裂、腐蚀、水生物附着严重等问题时，无法更换工字架的问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明实施例一的深水网箱工字连接架的主视图；
图2为本发明实施例一的深水网箱工字连接架被掰开时的主视图；
图3为本发明中深水网箱工字连接架安装到内浮管框架和外浮管框架上的分布示意图；
图4为本发明中深水网箱工字连接架安装到内浮管框架和外浮管框架上的局部放大示意图；
图5为本发明实施例二的深水网箱工字连接架的主视图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明公开的是一种深水网箱工字连接架，由内管部1、外管部2以及连接在内管部1与外管部2之间的连接部构成，其发明构思为：本发明的深水网箱工字连接架设有由横向开槽3a和纵向开槽3b构成的t型开槽，横向开槽3a贯穿内管部1的内侧管壁、连接部、外管部2的内侧管壁，使得内管部1的管壁和外管部2的管壁分别在横向开槽3a贯穿之处断开，并使得连接部被横向开槽3a分割为下连接部31和上连接部；纵向开槽3b将上连接部分割为与内管部1保持相连的内上侧连接部32和与外管部2保持相连的外上侧连接部33，内管部1与外管部2通过下连接部31保持相连；并且，下连接部31设有均连通横向开槽3a的第一螺纹孔31a和第二螺纹孔31b，内上侧连接部32设有连通横向开槽3a的第三螺纹孔32a和连通纵向开槽3b的第四螺纹孔32b，外上侧连接部33设有连通横向开槽3a的第五螺纹孔33a和连通纵向开槽3b的第六螺纹孔33b。
在上述发明构思的基础上，本发明的深水网箱工字连接架可以采用以下优选的结构：
作为本发明的优选实施方式：深水网箱工字连接架由hdpe材料制成，并且，内管部1在与其断开处相对的外侧管壁位置1a，其管壁厚度小于它其余部位的管壁厚度，外管部2在与其断开处相对的外侧管壁位置2a，其管壁厚度小于它其余部位的管壁厚度，使得深水网箱工字连接架的刚性和柔韧度得到保证的前提下，其内上侧连接部32和外上侧连接部33更容易被掰开。
作为本发明的优选实施方式：外管部2的顶面连接有用于安装扶手栏杆的扶手支座6。
本发明的深水网箱工字连接架的连接部可以采用现有的连接结构，只要能够满足深水网箱工字连接架连接内浮管框架4和外浮管框架5所需的结构强度即可，本发明对连接部提出了以下两个实施例所述的优选结构：
实施例一
如图1至图4所示，本发明实施例一基于上述发明构思，对连接部采用了以下具体方案：
连接部由上连接板301a、下连接板302a、中心管303a、第一纵向肋板304a、四块侧部纵向肋板305a、第二纵向肋板306a和第三纵向肋板307a构成，上连接板301a连接在内管部1的顶部与外管部2的顶部之间，下连接板302a连接在内管部1的底部与外管部2的底部之间，中心管303a位于上连接板301a与下连接板302a之间并平行于内管部1和外管部2布置，第一纵向肋板304a垂直连接在中心管303a的顶部与上连接板301a之间，第二纵向肋板306a连接在内管部1与中心管303a之间，第三纵向肋板307a连接在外管部2与中心管303a之间，且第二纵向肋板306a和第三纵向肋板307a均垂直于第一纵向肋板304a；其中两块侧部纵向肋板305a连接在中心管303a与上连接板301a之间，另外两块侧部纵向肋板305a连接在中心管303a与下连接板302a之间，且四块侧部纵向肋板305a绕中心管303a的轴线均匀间隔布置；并且，横向开槽3a以依次贯穿内管部1的内侧管壁、第二纵向肋板306a、中心管303a、第三纵向肋板307a和外管部2的内侧管壁的方式进行开设，纵向开槽3b以依次贯穿中心管303a的顶部管壁、第一纵向肋板304a和上连接板301a的方式进行开设。
实施例二
如图5所示，本发明实施例二基于上述发明构思，对连接部采用了以下具体方案：
连接部由水平板301b、连接管302b、倾斜板303b、上部纵向肋板304b、下部纵向肋板305b、第一横向肋板306b、第二横向肋板307b、第三横向肋板308b和第四横向肋板309b构成；内管部1的内径小于外管部2的内径，连接管302b连接在内管部1的中部与外管部2的中部之间，且连接管302b与内管部1和外管部2的轴线相平行并位于同一平面上，水平板301b连接在内管部1的顶部与外管部2的顶部之间，且水平板301b的上板面与内管部1的外周面和外管部2的外周面均相切，倾斜板303b连接在内管部1的底部与外管部2的底部之间，且倾斜板303b的下板面与内管部1的外周面和外管部2的外周面均相切，上部纵向肋板304b连接在连接管302b的顶部与水平板301b之间，下部纵向肋板305b连接在连接管302b的底部之间与倾斜板303b之间，且上部纵向肋板304b和下部纵向肋板305b所在平面共面并通过连接管302b的轴线；第一横向肋板306b连接在外管部2、水平板301b、上部纵向肋板304b和连接管302b之间，第二横向肋板307b连接在内管部1、水平板301b、上部纵向肋板304b和连接管302b之间，第三横向肋板308b连接在外管部2、倾斜板303b、下部纵向肋板305b和连接管302b之间，第四横向肋板309b连接在内管部1、倾斜板303b、下部纵向肋板305b和连接管302b之间，并且，第一横向肋板306b、第二横向肋板307b、第三横向肋板308b和第四横向肋板309b所在平面均垂直于内管部1和外管部2的轴线且均通过内管部1和外管部2的轴线中心位置；第一横向肋板306b、第二横向肋板307b、第三横向肋板308b和第四横向肋板309b均设有通孔；并且，横向开槽3a以依次贯穿内管部1的内侧管壁、连接管302b和外管部2的内侧管壁的方式进行开设，纵向开槽3b以依次贯穿连接管302b的顶部管壁、上部纵向肋板304b和水平板301b的方式进行开设。
本发明还公开了一种双浮管式网箱框架施工维护方法，其采用内浮管、外浮管和多个工字架连接内浮管和外浮管组成双浮管式网箱框架，其发明构思为：本发明的双浮管式网箱框架施工维护方法采用上述任意实施方式所述的深水网箱工字连接架作为工字架，包括以下步骤：
步骤一、将内浮管和外浮管分别弯曲并首尾连接，以分别形成内浮管框架4和外浮管框架5，并将内浮管形成的内浮管框架4置于外浮管形成的外浮管框架5的内部；
步骤二、安装各个深水网箱工字连接架，以将内浮管框架4和外浮管框架5连接起来成为双浮管式网箱框架。
在上述发明构思的基础上，本发明的双浮管式网箱框架施工维护方法可以采用以下优选的实施方式：
作为本发明的优选实施方式：步骤二中，安装各个深水网箱工字连接架的顺序为：参见图3，首先，在内浮管框架4和外浮管框架5的p1位置和p2位置分别安装一个深水网箱工字连接架，p1位置和p2位置沿内浮管框架4和外浮管框架5的对称轴线对称分布；然后，在内浮管框架4和外浮管框架5的p3位置和p4位置分别安装一个深水网箱工字连接架，p3位置与p4位置的连线垂直于p1位置与p2位置的连线；最后，安装其余的深水网箱工字连接架，以确保全部深水网箱工字连接架在内浮管框架4和外浮管框架5上按等间距的方式分布。
作为本发明的优选实施方式：步骤二中，深水网箱工字连接架的安装方法为：
首先，掰开深水网箱工字连接架的内上侧连接部32和外上侧连接部33，以分别露出内管部1和外管部2在其断开之处的缺口；
其次，将内浮管框架4和外浮管框架5分别通过缺口装入内管部1的管腔和外管部2的管腔中；
然后，使内上侧连接部32和外上侧连接部33复位，并用螺栓对深水网箱工字连接架进行预紧定位，包括：用第一螺栓连接第一螺纹孔31a和第三螺纹孔32a，以连接内上侧连接部32与下连接部31，用第二螺栓连接第二螺纹孔31b和第五螺纹孔33a，以连接外上侧连接部33与下连接部31，用第三螺栓连接第四螺纹孔32b和第六螺纹孔33b，以连接内上侧连接部32与外上侧连接部33，其中，进行预紧定位时，螺栓拧入对应的螺纹孔但暂不拧紧；
最后，待全部深水网箱工字连接架均用螺栓进行预紧定位后，再拧紧各个深水网箱工字连接架上的螺栓。
作为本发明的优选实施方式：双浮管式网箱框架施工维护方法还包括：
步骤三、在双浮管式网箱框架投入使用后，如果任意一个深水网箱工字连接架需要进行更换，通过卸下该深水网箱工字连接架上的螺栓并掰开该深水网箱工字连接架的内上侧连接部32和外上侧连接部33，即可单独将该深水网箱工字连接架从内浮管框架4和外浮管框架5上拆除下来，然后再重新将一个新的深水网箱工字连接架按安装方法重新安装到内浮管框架4和外浮管框架5上，即可完成深水网箱工字连接架的更换。
作为本发明的优选实施方式：步骤一中，内浮管和外浮管的首尾连接均通过热熔焊接实现。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。