浮力件与受力件分离的浮力筒的制作方法

浮力件与受力件分离的浮力筒，是一种专门为采用张力腿式专利网箱配套的新装备，其安全、可靠、简单、性价比高的特点，为大规模采用张力腿式专利网箱创造了条件，本技术属海洋工程领域。

背景技术：

网箱养殖是海洋经济的重要部分，目前由挪威引进的高密度聚乙烯管材制作的重力式网箱(简称HDPE)迅速发展，在黄渤海，东海，南海，都有大量养殖户使用，这种网箱从引进至今近二十年间，网箱抗台风问题都没得到根本解决，根源在于：

1.基础及系泊系统技术缺失，如基础系泊力太小，没有配套的弹性减力卸力措施等。

2.构件的的强度及刚度太差，就强度而言，HDPE材料不到普通碳钢Q235的1/10，弹性模量不到钢的1/200。

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。

4.结构体系落后，是自平衡的重力式，与海洋石油张力式体系相距太远。

因此，从这四方面改进，深水网箱才能走出台风阴霾。

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张力式结构相苻的一种好形式。张力腿式网箱TLC(Tension 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。

张力腿式网箱一般是通过巨大浮力的浮力筒实现张力，其抗风浪原理是：巨大浮力的浮力筒由缆索固定在有足够抗拔力的基础上，网箱与浮筒相连，假定风，浪，流共同作用，使网箱产生偏离，相应的倾复力矩为顺时针方向，浮力则产生逆时针方向的恢复力矩，二者正好反向，即浮力会反向作用使网箱回到平衡点，从而实现动态平衡，这就是顺应式平衡的原理。海洋石油开发中己广泛成功地将此原理应用于工程实践，典型的如单点系泊，张力腿式平台等，同样应用了这个原理。

可见产生巨大浮力的浮力筒，在张力腿式网箱中有重要地位，若安全、简单、性价比高的话，就能为大规模采用张力腿式专利网箱创造条件，促进张力腿式专利网箱推广和发展，在这方面本专利发明人曾提出过“双桶夹层式可沉浮浮力筒”专利号：ZL 201521074067.6其结构可靠，适用于大项目，但对网箱项目仍需寻求更简单高效办法。

参考专利文献

[1]“双桶夹层式可沉浮浮力筒”专利号：ZL 201521074067.6发明人：古国维

[2]“充气球排水浮力件” 专利号：ZL 201520596760.3发明人：古国维

[3]“单泵实现空腔浮体沉浮的装置”专利号：ZL 201520716639.X发明人：古国维

技术实现要素：

为了寻求一种与张力腿式网箱配套的安全、可靠、简单、性价比高的浮力筒，以促进张力腿式专利网箱的应用，为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

1.由钢材或复合材料制作的密闭浮力筒壳体，中心为通长的钢管制的中心立柱，浮力筒壳体外壁沿圆周均匀焊接竖向钢筋加强条，平面用扁铁加强条将内桶与中心立柱相接，通长的中心立柱上下端按不同用途焊接不同数量的连接吊耳、吊环，由浮力筒壳体上部设置的灌注孔上注入泡沫塑料。

2.浮力筒顶板装置灌注孔兼作进/排水管孔，使用本发明人发明的浮体沉浮方法的新发明(见参考专利文献[2]、[3])万一筒内进水可通过配套的注球机将充气球从注/ 排充气球管注入灌水的筒内，让筒内水从进/排水管排出。

本实用新型结构合理、安全性好、可操作性强，是张力腿式专利网箱理想的配套装备。

附图说明

图1是本实用新型竖向结构示意图；

图2是1--1剖视图，表述了浮力筒的平面扁铁支撑条布置图；

图3是A放大图，表述了浮力筒的平面扁铁支撑条、平面扁铁加强圈、竖向钢筋加强条与钢管制中心立柱及浮力筒壳体的关系；

图4是本实用新型轴测立体图。

其中：1.浮力筒壳体，2.竖向钢筋加强条，3.平面扁铁加强圈，4. 平面扁铁支撑条，5.钢管制中心立柱，6.顶板，7.底板，8.吊耳，9.上吊环，10.下吊环，11.带密封盖的灌注管，12.泡沫塑料。

具体实施方式

由于本实用新型浮力筒壳体，无论钢材或复合材料制作都沿袭了传统做法，加上图纸又作了清晰交代，只要认真按图施工即可，但应十分注意下列几点：

1.浮力筒壳体1的制作是钢管制中心立柱5与平面扁铁支撑条4，平面扁铁加强圈3，竖向钢筋加强条2先组焊成笼子，再加工壳体1，浮力筒壳体的气密性，复合材料制作容易保证，但钢材制作要注意对接缝的焊接质量，焊后应作磁粉探伤检测，带密封盖的灌注管11，其密封盖应可靠，即整个筒体浸入水中不会渗水。

2.钢管制中心立柱5是承力、传力构件，其中吊耳类的制作：吊耳8、上吊环9、下吊环10这类构件受力大，损坏影响大，在海洋工程构件分类中属特类及一类，焊后要作超声波探伤检查，网箱制作受成本所限，不可能套用海洋工程要求，但下述要求是合理，可行的，即制作中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。

3.最后从带密封盖的灌注管11往筒内注入泡沫塑料12，这里泡沫塑料12采用聚氨酯发泡胶，有专业的双组份灌注机，因此，此操作十分简单。

4.当浮力筒壳体1用钢材制作时，防腐蚀有多种方案可供选择，使用不锈钢作外桶最简单，用普通碳钢时，则应采用船用富锌环氧基油漆作重防腐，所谓重防腐是指钢材表面处理及漆膜厚度比一般陆上钢结构要高。

5.最后带密封盖的灌注管11对称设置，数量不少于2个，不但方便灌注聚氨酯发泡胶作业，必要时按参考专利文献[2]、[3]补救浮力故障。

从上看出本实用新型结构合理、安全性好、可操作性强，是张力腿式专利网箱理想的配套装备。