软刚臂系泊的新型海洋网箱

本发明涉及海洋工程，具体地，涉及一种软刚臂系泊的新型海洋网箱。

背景技术：

1、幅员辽阔的海洋为人类提供了丰富的各类资源，也作为重要的粮仓，哺育了人类数千年。随着世界人口的增加，蛋白质等营养物质的摄取量增多，鱼类在全球粮食和营养安全中的地位日益凸显，占比近半的水产养殖业也随之迅猛发展。由于近沿海地区空间有限而且养殖容易带来污染，目前海水养殖业正逐渐从近海走向深远海，一大批新型养殖装备也随之发展起来，网箱正是其中重要的一类。

2、海洋网箱经过几十年的发展演变，产生了各种各样的形式：如重力式网箱，浮绳式网箱，半潜式网箱等。重力式网箱和浮绳式网箱以小型网箱为主，成本低，制造安装较快，但是抗风浪能力和结构强度有限，难以适应深远海环境的需求。目前各式各样的新型网箱蓬勃发展，船型网箱正是其中的典型。船型网箱与大型船舶类似，采用钢制结构强度更高，容易大型化，也容易改造加装智能化设备等，具有优良的力学性能，是未来网箱发展的重要方向。

3、系泊系统是将网箱固定在目标水域的重要结构。现有的网箱系泊方式主要有：坐底式，桩腿式，锚链系统等，主要的不足如下：

4、1.适应水深有限，坐底式和桩腿式只适用于小型网箱在浅水区域使用，锚链系统在水深很深时并不经济，水深很浅时提供回复力有限，跨距过大不便于布置。

5、2.成本高昂，锚链系统往往需要多根锚链同时使用，而且为了提供足够的回复力，锚链的长度需要达到水深的4-5倍以上。自重极高的锚链为了保证强度，需要增大直径，导致成本增加。

6、3.抗环境载荷能力差，坐底式，桩腿式，锚链系统等系泊方式都会将网衣以固定的姿态限定在目标海域，面对不同方向的环境载荷作用时容易出现某个方向的载荷太大而导致系泊系统受损，受损后不便于修复和更换，在极端天气来临前也不便于做出调整。

7、公开号为cn114916484a的专利文献公开了一种养殖网箱，包括：压载组件，用于设置于海床；第一支撑柱，第一支撑柱的第一端连接于压载组件；多个第二支撑柱，设置于压载组件，多个第二支撑柱围绕第一支撑柱布置；甲板组件，设置于第一支撑柱的第二端，甲板组件至少连接于两个第二支撑柱；多个第一连接杆，设置于相邻的两个第二支撑柱之间，多个第一连接杆靠近于第一端布置；多个第二连接杆，设置于相邻的两个第二支撑柱之间，多个第二连接杆靠近于第二端布置。该养殖网箱的压载组件可以利用压载组件与海床之间的相互作用力，降低作业过程中养殖网箱发生大幅度位移的可能性，提高养殖网箱抵抗台风的能力，为养殖作业的长期稳定进行提供可靠保障。但是该网箱将网箱以固定的姿态限定在目标海域，抗环境载荷能力差，面对不同方向的环境载荷作用时容易出现某个方向的载荷太大而导致系泊系统受损。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种软刚臂系泊的新型海洋网箱。

2、根据本发明提供的软刚臂系泊的新型海洋网箱，包括船型网箱与软刚臂系泊系统，所述船型网箱的一端连接软刚臂系泊系统，所述软刚臂系泊系统包括软刚臂系统、系泊腿以及系泊塔；

3、所述船型网箱可旋转连接系泊腿的一端，所述系泊腿的另一端可旋转连接软刚臂系统的一端，所述软刚臂系统的另一端可旋转连接系泊塔的顶端，所述系泊塔的底部系泊于海床上，所述船型网箱设置于外界水域中。

4、优选地，所述船型网箱为钢质桁架结构，所述钢质桁架结构中设置有养殖区域，所述养殖区域通过网衣系统划分为多个养殖分舱，所述多个养殖分舱均与外界水域相通。

5、优选地，所述软刚臂系统包括软刚臂压载舱与连接铰，所述系泊腿的另一端连接软刚臂压载舱的一端，所述软刚臂压载舱的另一端通过所述连接铰铰接于系泊塔的顶端。

6、优选地，所述软刚臂压载舱为两个，所述系泊腿为框架结构，所述框架结构设置在两个所述软刚臂压载舱之间，所述框架结构一端的两侧分别连接两个所述软刚臂压载舱的一端。

7、优选地，所述系泊塔包括系泊压载舱、系泊转盘以及转塔平台，所述系泊压载舱、系泊转盘以及转塔平台从下至上依次同轴连接；

8、所述系泊转盘与所述系泊压载舱可旋转连接，所述软刚臂系统的端部连接系泊转盘并能够绕所述系泊压载舱的轴线旋转，所述系泊压载舱的底部系泊于海床上。

9、优选地，所述系泊压载舱的底端同轴设置有柱状结构，所述系泊压载舱底端的外侧沿周向安装有沉垫，所述沉垫上沿周向设置有多个桩钉，

10、系泊时，所述柱状结构插入海床上的泥土中，并通过桩钉实现系泊。

11、优选地，所述软刚臂系统为多个，多个所述软刚臂系统中心对称设置在系泊塔的外侧，多个所述软刚臂系统均通过系泊腿连接船型网箱；

12、所述软刚臂系统、系泊腿以及船型网箱一一对应。

13、优选地，所述转塔平台的顶部设置有辅助设施，所述辅助设施包括生活平台与风力发电平台。

14、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

15、1、本发明结构简单，操作方便，船型网箱的系泊采用单点系泊方式，仅通过一端连接系泊腿，充分利用风标效应，提高了系统对环境载荷的承载能力。

16、2、本发明采用舱外水养殖的多分舱船型网箱的技术手段，养殖区域与外界水域相通，既减小风浪流等环境载荷的影响，也能保证与新鲜水体的交换，减少病虫害，提高养殖品质。

17、3、本发明采用可调节的软刚臂系统，通过调节软刚臂系统的压载水，与船型网箱的压载水调整配合，实现船型网箱在不同吃水或浮态下的系泊刚度调整。

18、4、本发明采用系泊转塔与网箱本体分离的技术手段，便于拆卸维护，多个软刚臂同时布置在系泊转塔上，合理的布置能够使拉力彼此平衡，系泊塔上的空间也能进一步用于布置辅助设施。

技术特征：

1.一种软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，包括船型网箱(1)与软刚臂系泊系统，所述船型网箱(1)的一端连接软刚臂系泊系统，所述软刚臂系泊系统包括软刚臂系统、系泊腿(3)以及系泊塔；

2.根据权利要求1所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述船型网箱(1)为钢质桁架结构，所述钢质桁架结构中设置有养殖区域，所述养殖区域通过网衣系统划分为多个养殖分舱(2)，所述多个养殖分舱(2)均与外界水域相通。

3.根据权利要求1所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述软刚臂系统包括软刚臂压载舱(4)与连接铰(8)，所述系泊腿(3)的另一端连接软刚臂压载舱(4)的一端，所述软刚臂压载舱(4)的另一端通过所述连接铰(8)铰接于系泊塔的顶端。

4.根据权利要求3所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述软刚臂压载舱(4)为两个，所述系泊腿(3)为框架结构，所述框架结构设置在两个所述软刚臂压载舱(4)之间，所述框架结构一端的两侧分别连接两个所述软刚臂压载舱(4)的一端。

5.根据权利要求1所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述系泊塔包括系泊压载舱(6)、系泊转盘(5)以及转塔平台(7)，所述系泊压载舱(6)、系泊转盘(5)以及转塔平台(7)从下至上依次同轴连接；

6.根据权利要求5所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述系泊压载舱(6)的底端同轴设置有柱状结构，所述系泊压载舱(6)底端的外侧沿周向安装有沉垫(9)，所述沉垫(9)上沿周向设置有多个桩钉(10)，

7.根据权利要求1所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述软刚臂系统为多个，多个所述软刚臂系统中心对称设置在系泊塔的外侧，多个所述软刚臂系统均通过系泊腿(3)连接船型网箱(1)；

8.根据权利要求5所述的软刚臂系泊的新型海洋网箱，其特征在于，所述转塔平台(7)的顶部设置有辅助设施，所述辅助设施包括生活平台与风力发电平台。

技术总结
本发明提供了一种软刚臂系泊的新型海洋网箱，包括船型网箱与软刚臂系泊系统，所述船型网箱的一端连接软刚臂系泊系统，所述软刚臂系泊系统包括软刚臂系统、系泊腿以及系泊塔；所述船型网箱可旋转连接系泊腿的一端，所述系泊腿的另一端可旋转连接软刚臂系统的一端，所述软刚臂系统的另一端可旋转连接系泊塔的顶端，所述系泊塔的底部系泊于海床上，所述船型网箱设置于外界水域中。本发明的船型网箱采用单点系泊方式，仅通过一端连接系泊腿，充分利用风标效应，提高了系统对环境载荷的承载能力，且其养殖区域与外界水域相通，既减小风浪流等环境载荷的影响，也能保证与新鲜水体的交换，减少病虫害，提高养殖品质。

技术研发人员：付世晓,许玉旺,彭云强,宋斌,厉明航,程天琥
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13