專利名稱：固定在海床上起人工礁作用的海事結構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明一般地說涉及到安裝在海面下的海事結構(marine structure ), 具體地說涉及到一種固定在海床上的海事結構，這種海事結構通過被楔入 海床而被牢牢地固定在所述海床上，從而起到一種人工礁的作用，所述人 工礁被安裝在海面下以產生漁業(yè)資源，在其上端支撐著海浪發(fā)電設備、風 力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備、潮沙發(fā)電設備、標向燈或上述幾項的組合， 本發(fā)明還涉及到所述固定在海床上的海事結構的制造方法。
背景技術：
通常，人工礁是安裝在海岸中或靠近海濱的人造結構，用來為海洋生 物提供產卵區(qū)和棲息地以及為小魚提供隱藏地，以便保護海岸漁場中的漁 業(yè)資源。早期，廢棄的船只或陸上結構被沉入海中來產生魚類的棲息地， 從而被用作人工礁。后來，人工礁采用各種類型的結構，諸如六面體結構、 圓柱體結構、模壓結構等來更加有效地形成棲息地。此外，使用各種材料， 諸如混凝土、陶瓷、鋼材等來作為人工礁的材料。
這種人工礁由于其自身重量的緣故是靜止的。另外，為了使人工礁更 牢固地保持在一個不變的位置上，在韓國實用新型注冊第338494號中提出 了一種結構，在這種結構中，在人工礁的下端安裝獨立的地面固定物(H 梁)。在韓國實用新型注冊第417728號中，提出一種設有錨具的人工礁， 所述錨具具有反轉的三方柱形狀。這樣，如果在人工礁的下端安裝所述地 面固定物或錨具，那么，由潮沙所引起的人工礁的移動就會在某種程度上 得到緩解，但還不能完全杜絕。換言之，由于存在人工礁受潮汐作用而移
4動的可能性，所以，人工礁不能確定地停留在其原始位置處。故此，在傳 統(tǒng)技術中，由于人工礁偏離了原始位置，所以在后期維修中存在困難。具 體說，如果出現(xiàn)了漲潮或海哺(海底地震所產生的海波)的話，那么，即 使在人工礁的下端安裝了地面固定物或錨具，人工礁也還會翻到在海床上。

發(fā)明內容
因此，在考慮了現(xiàn)有技術中的上述問題后提出了本發(fā)明，本發(fā)明的一 個目標是，提供一種固定在海床上的海事結構及其制造方法，其中，這種 海事結構通過被楔入海床到預定深度而被牢牢地固定在所述海床上，從而 起到一種人工礁的作用，所述人工礁被安裝在海面下以產生漁業(yè)資源，使 得所述固定在海床上的海事結構總能夠保持在它被沉入時所在的原始位置 上，即使有強大的外力作用在其上也是如此，因而就使后期維護變得容易。
本發(fā)明的另 一個目標是，提供一種固定在海床上的海事結構及其制造 方法，其中，這種海事結構通過被楔入海床到預定深度而被牢牢地固定在 所述海床上，并能實現(xiàn)各種功能，包括人工礁的功能以及在其上端支撐海 浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備、潮沙發(fā)電設備、標向燈或 上述幾項的組合等的功能。
為了實現(xiàn)上述目標，在一個方面，本發(fā)明提供一種固定在海床上起人
工礁作用的海事結構，包括支柱，通過將其下端釘入海床從而將其固定 在所述海床上，使得所述支柱的上端位于海平面之下；以及可以與所述支 柱分離的人工礁主體，所述人工礁主體由多個構件制成，在所述人工礁主 體內界定了用于插入所述支柱的支柱插入空間，乂人而所述人工礁主體通過 其所述支柱插入空間被安裝在所述支柱的周圍，使得所述人工礁主體的下 端坐落在所述海床上。所述人工礁主體可以基于所述支柱插入空間具有對 稱結構。
所述支柱的上端可以相對于海平面向上延伸，使得在所述支柱的上端 可以支撐獨立的設備。所述獨立設備可以包括海浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設 備、太陽能發(fā)電設備、標向燈、潮沙發(fā)電設備和漁撈曱板之一。所述固定在海床上的海事結構還可以包括在所述人工礁主體中安裝的發(fā)光設備，所 述發(fā)光設備具有利用外部電能進行發(fā)光的發(fā)光裝置。所述支柱可包括具有 多邊形或圓形截面的鋼管。所述鋼管可以填充混凝土 。
在另 一個方面，本發(fā)明提供一種固定在海床上起人工礁作用的海事結
構的制造方法，包括的步驟有擊打鋼管，使得所述鋼管的下端被釘入并 被固定在海床上，從而形成支柱；以及通過所述人工礁主體中的所述支柱 插入空間在所述支柱周圍安裝人工礁主體，所述人工礁主體由多個構件制 成并在其內部有用于插入所述支柱的支柱插入空間，并Y吏所述人工礁主體 的下端坐落在所述海床上。
可以將可堆疊體順序地安裝在所述支柱周圍， 一個堆疊在另一個的上面。
根據(jù)本發(fā)明所述的固定在海床上的海事結構通過被楔入海床到預定深 度而被牢牢地固定在所述海床上，從而起到一種人工礁的作用，所述人工 礁被安裝在海面下以產生漁業(yè)資源。因此，即使有強大的外力，例如，漲潮 所產生的力作用在所述固定在海床上的海事結構上，這種海事結構也能夠 總是保持在它被沉入時所在的原始位置處。所以， 一個有利之處在于，其 后期維護方便。
此外，本發(fā)明中的固定在海床上的海事結構通過被楔入海床到預定深 度而被牢牢地固定在所述海床上，它能實現(xiàn)各種功能，包括人工礁的功能 以及在其上端支撐海浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備、潮沙 發(fā)電設備、標向燈或漁撈曱板的功能。
另外，在本發(fā)明中，利用電能可以從處于水下的人工礁發(fā)出光來，其 中，所述電能由海浪能、風能、太陽能、或潮汐能通過自生成來產生，或 者利用外部電能。所以，由于能夠更容易地看到作為魚食的浮游生物的運 動，因此能夠更有效地吸引魚類。
同樣，本發(fā)明能夠使用所述海事結構以及在所述人工礁所發(fā)出的光的 照射下的魚類所構成的組合來形成美麗的場景。所以，包含本發(fā)明在內的 海域能夠成為極好的海床觀光資源。


海事結構；
圖2是一個示意圖，顯示了固定在海床上的圖1中的海事結構； 圖3是一個剖面圖，顯示了組成圖1中的海事結構的支柱其截面的各 種例子；
圖4是組成圖1中的海事結構的人工礁主體的平面圖5顯示了圖1中的海事結構的制造方法；以及
圖6到圖12顯示了根據(jù)本發(fā)明所述的固定在海床上的海事結構，其中， 在其上端分別安裝了海浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備、標 向燈、潮沙發(fā)電設備及上述幾項的組合。
具體實施例方式
下面將參考附圖來詳細描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例所述的固定在海 床上起人工礁作用的海事結構及其制造方法。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的固定在海床上起人工礁作用的 海事結構。圖2是一個示意圖，顯示了固定在海床上的圖1中的海事結構。 圖3是一個剖面圖，顯示了構成圖1所示海事結構的支柱其截面的各種例 子。圖4是構成圖1所示海事結構的人工礁主體的平面圖。
如圖l到圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的固定在海床上起人工 礁作用的海事結構100包括支柱110和人工礁主體120,其中，支柱110 被釘入海床到某個預定深度并被牢牢地固定在海床上，而人工礁主體120 由支柱110進行支撐。所以，根據(jù)本實施例所述的固定在海床上的海事結 構100也用作固定在海床上的人工礁。
支柱110的長度和尺寸適合于將其埋入海床到某個預定深度，從而能 夠將支柱110牢牢地固定在海床上。支柱110由具有多邊形(矩形、六邊 形或/\邊形)或圓形截面的鋼管制成。此外，支柱110可以由CFT( concretefilled tube,鋼管混凝土)制成。在這種情形中，在所述鋼管中可以部分或 全部地填充混凝土。就是說，支柱110可以由這樣一種方法來形成，即， 通過對在海床上處于直立狀態(tài)的鋼管沿垂直方向進行擊打(例如，使用典 型的沉樁法)，將所述鋼管釘入海床到某個預定深度并將其固定。或者， 通過在鋼管中部分或全部地充入混凝土來形成支柱110，其中鋼管祐:4丁入 海床到某個預定深度。同樣，可以通過上述方法來牢牢地將支柱110固定 在海床上。
人工礁主體120可以由任何材料制成并可以有任何形狀，只要它能一皮 支撐在支柱110的外表面上并起到礁石的作用即可。換言之，在本實施例
主體120，只要它能被支撐在支柱110周圍即可。例如，可以使用由混凝 土、陶瓷或鋼材制成的箱形、多面體、或塔型結構作為人工礁主體120。
可以將人工礁主體120偏心地固定在支柱110的部分外周表面上，最 好是套在支柱110的整個外周表面上，使得支柱110對應著人工礁主體120 的中心軸。這里，固定在支柱110上的人工礁主體120可以基于支柱110 具有不對稱結構，但最好是基于支柱110具有對稱結構。此外，為了將人 工礁主體120固定在支柱IIO上，可以進行典型的焊接處理，或者使用楔 子或塞子。
在本實施例中，人工礁主體120是塔型礁體，該礁體通過反復地堆疊 若干截頭4,體結構(frusto-pymmidal structure) 121和若干六面體結構122 來制成。在人工礁主體120中有支柱插入空間123, 乂人而能夠將支柱110 沿著人工礁主體120的中心軸插入其中。這里，每個截頭錐體結構121由 H梁或圓形管道所制成的水平構件、次梁(sub-beam)、傾斜構件和垂直 構件組成，它們結構穩(wěn)定，容易相互耦合，并具有4艮高的強度。每個六面 體結構122使用H梁或圓形管道作為其水平構件、次梁以及垂直構件來制 成。此外，制造截頭錐體結構121和六面體結構122時，4吏要插入支柱110 的所述支柱插入空間123沿著人工礁主體的中心軸來界定。就是說，在本 實施例中，人工礁主體120基于支柱插入空間123具有對稱結構。當然，
8所述支柱插入空間可以被界定在人工礁主體中的偏心位置處。
下面將說明具有上述構造的固定在海床上的海事結構的制造方法。
圖5顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的制造方法。如圖1
到5所示，將鋼管沿著相對于海床垂直的方向楔入海床中，使所述鋼管的 下端釘入海床到某個預定深度并將其牢牢地固定在海床上，從而形成支柱 110?；蛘?，通過被楔入海床到某個預定深度從而被牢牢地固定在海床上的 鋼管，可以將其部分或全部地填充混凝土，從而形成支柱110。這里，將 所述鋼管楔入海床，使支柱110的上端處于海平面之下，或者使其相對于 海平面突出預定長度。圖5顯示了將支柱110楔入海床，使其上端處于海 平面之下。
之后，將人工礁主體120沉入海中，使得通過釘入海床到預定深度從 而牢牢地固定在海床上的支柱110一皮插入人工礁主體120中的支柱插入空 間123中。這里，可以將人工礁主體120制成完整的單個主體，然后在單 個過程中將其沉入海中?；蛘?，可以將人工礁主體120制成^:此可以分開 的可堆疊體，然后通過反復的沉入操作將這些可堆疊體順序地沉入海中。 圖5顯示了重復沉入操作的過程，該過程將構成人工礁主體120的每個可 堆疊體順序地沉入以便使其一個在另一個上面堆疊起來。如果人工礁主體 120被制成了可堆疊體，從而具有可分開的結構，那么運載人工礁并進行 沉入操作就比較容易。
上述過程的結果是，人工礁主體120的下端以這樣的狀態(tài)坐落在海床 上，其中支柱IIO被插入所述人工礁主體120中的支柱插入空間123中。 支柱110的上端幾乎與人工礁主體120的上表面齊平，或者乂人人工礁主體 120的上表面突出。在這種狀態(tài)中，固定在海床上起人工礁作用的海事結 構的制造過程就可以結束了?；蛘撸梢赃M行其它過程，即，將與人工礁 主體120中的支柱插入空間123相鄰的構件通過水下焊接或使用楔子或塞 子固定到支柱110上，從而使固定在海床上起人工礁作用的海事結構的制 造過程得以完成。
下面將參考附圖來描述固定在海床上的海事結構的幾個例子，這些海事結構如上所述固定在海床上，除了具有基本的人工礁功能外還有其它功
6匕 3匕。
圖6是一個示意圖，顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的例 子，其中，在支柱的上端周圍安裝了海浪發(fā)電設備，可以上下移動。如圖 6所示，在這種情形中，固定在海床上的海事結構100具有支撐海浪發(fā)電 設備200的功能，其中海浪發(fā)電設備200能夠將海浪的垂直動能轉化為電 能。此外，在這個固定在海床上的海事結構100中，支撐著海浪發(fā)電設備 200使其可以上下移動的支柱110相對于海平面而言延伸到某個預定的高 度。
圖7是一個示意圖，顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的另 一個例子，其中，在其上端安裝了風力發(fā)電設備。圖8顯示了固定在海床 上并在其上端有風力發(fā)電設備的海事結構的制造方法。如圖7和8所示， 在這種情形中，固定在海床上的海事結構100具有支撐風力發(fā)電設備300 的功能，其中，風力發(fā)電設備300利用自然風力來轉動葉片并在利用傳動 機構增加轉動速度之后將轉動力傳遞給發(fā)電機，從而產生電能。在這種固 定在海床上的海事結構100中，支撐著風力發(fā)電設備300的支柱110相對 于海平面而言突出到某個預定的高度，這個高度足以使風力發(fā)電設備300 的葉片與海平面之間沒有接觸。使用典型的鎖緊螺母和螺栓將風力發(fā)電設 備300緊固在支柱110的上端。
圖9是一個示意圖，顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的另 一個例子，其中，在其上端安裝了太陽能發(fā)電設備。如圖9所示，在這種 情形中，固定在海床上的海事結構100用來支撐太陽能發(fā)電設備400,其 中，太陽能發(fā)電設備400利用太陽能電池將太陽能轉換為電能。在這種固 定在海床上的海事結構100中，支撐著太陽能發(fā)電設備400的支柱110相 對于海平面而言延伸到某個預定的高度。此外，使用典型的鎖緊螺母和螺 栓將太陽能發(fā)電設備400緊固在支柱110的上端。
圖10是一個示意圖，顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的另 一個例子，其中，在其上端安裝了標向燈(beacon lamp) 500。如圖10所示，在這種情形中，固定在海床上的海事結構100用來支撐標向燈500， 其中，標向燈500在夜晚發(fā)出強光，以指示船舶的線路或執(zhí)行其它各種功 能。在這種固定在海床上的海事結構100中，支撐著標向燈500的支柱110 相對于海平面而言延伸到某個預定的高度。此外，使用典型的鎖緊螺母和 螺栓將標向燈500緊固在支柱110的上端。
圖ll是一個示意圖，顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的另 一個例子，其中，在其上端安裝了潮汐發(fā)電設備。如圖ll所示，在這種情 形中，固定在海床上的海事結構100用來支撐潮汐發(fā)電設備600,其中， 潮汐發(fā)電設備600利用潮流來產生電能。在這種固定在海床上的海事結構 100中，支撐著潮汐發(fā)電設備600使其可以上下移動的支柱110相對于海 平面而言突出到某個預定的高度。
圖12是一個示意圖，顯示了圖1所示的固定在海床上的海事結構的另 一個例子，其中，在其上端安裝了海浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設備、太陽能 發(fā)電設備、標向燈、和潮沙發(fā)電設備的組合。
從圖6到圖12可以看到，根據(jù)本發(fā)明的實施例所述的固定在海床上的 海事結構IOO具有人工礁的基本功能，并且還能執(zhí)行各種其它功能。此外， 可以構造固定在海床上的海事結構100,使得可以利用電能，從處于水下 的人工礁主體120中發(fā)出光來，其中，所述電能由海浪能、風能、太陽能、 或潮汐能來產生，或者由獨立的外部電源來提供。換言之，可以在人工礁 主體120和/或支柱110上安裝發(fā)光設備(未顯示)，該發(fā)光設備具有利用 所提供的電能發(fā)出光來的發(fā)光裝置，從而實現(xiàn)一種能使人工礁主體120發(fā) 光的結構。同樣，如果從人工礁主體120中發(fā)出光來，那么由于能夠更容 易地看到作為魚食的浮游生物的運動，所以能夠更有效地吸引魚類。
優(yōu)選地，如果固定在海床上的海事結構IOO的構造使其具有圖6到10 和圖12之一所示的功能以及具有人工礁的功能，那么，在具有預定范圍的 海域中，可以以規(guī)則的間隔安排多個海事結構100。在這樣的海域中，在 水下形成了人工礁的組群，并且在海平面處安裝了發(fā)電設備。因此，包括 漁船在內的大于某個預定尺寸的船只都不能靠近該海域，從而防止了過度捕撈。所以，就能夠形成理想的魚類棲息地。此外，在所述海域中，通過
的組合，能夠形成美麗的場景。所以，這個海域能夠成為極好的海床觀光 資源。
另外，如果固定在海床上的海事結構100的構造使得支柱110從海平 面向上突出以實現(xiàn)圖7到圖11所示的功能，那么在支柱110的周圍在距海 平面預定距離的位置處可以安裝漁撈曱板，從而在礁石周圍形成捕魚點。 在所述漁撈甲板的上方的支柱110的上端，可以有選擇地安裝具有圖7到 11所示功能的設備。
盡管參考

性地描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例所述的安裝在 海床上起人工礁作用的海事結構及其制造方法，但本發(fā)明不限于所述優(yōu)選 實施例。
此外，本領域中的技術人員會明白，可以進行各種修改、添加和替換， 而不偏離附屬權利要求書中所公布的本發(fā)明的范圍和精神。 工業(yè)實用性
如上所述，本發(fā)明提供一種固定在海床上的海事結構，所述海事結構 通過被楔入海床到預定深度從而被牢牢地固定在海床上，起人工礁的作用。 此外，本發(fā)明可以提供各種類型的海事結構，其中，在這些海事結構的上 端可以安裝海浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電設備、標向燈、潮 汐發(fā)電設備或漁撈曱板。
1權利要求
1. 一種固定在海床上起人工礁作用的海事結構，包括支柱，通過將其下端釘入海床從而將其固定在所述海床上，使得所述支柱的上端位于海平面之下；以及可以與所述支柱分離的人工礁主體，所述人工礁主體由多個構件制成，在所述人工礁主體內界定了用于插入所述支柱的支柱插入空間，從而，所述人工礁主體通過其所述支柱插入空間被安裝在所述支柱的周圍，使得所述人工礁主體的下端坐落在所述海床上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的固定在海床上起人工礁作用的海事結構，其 特征在于，所述人工礁主體基于所述支柱插入空間具有對稱結構。
3. 根據(jù)權利要求2所述的固定在海床上起人工礁作用的海事結構，其 特征在于，所述支柱的所述上端相對于海平面向上延伸， -使得在所述支柱 的所述上端可以支撐獨立的設備。
4. 根據(jù)權利要求3所述的固定在海床上起人工礁作用的海事結構，其 特征在于，所述獨立設備包括海浪發(fā)電設備、風力發(fā)電設備、太陽能發(fā)電 設備、標向燈、潮沙發(fā)電設備和漁撈曱板之一。
5. 根據(jù)權利要求4所述的固定在海床上起人工礁作用的海事結構，其 特征在于還包括在所述人工礁主體中安裝的發(fā)光設備，所述發(fā)光設備具有利用外部電 能進行發(fā)光的發(fā)光裝置。
6. 根據(jù)權利要求5所述的固定在海床上起人工礁作用的海事結構，其 特征在于，所述支柱包括具有多邊形或圓形截面的鋼管。
7. 根據(jù)權利要求6所述的固定在海床上起人工礁作用的海事結構，其 特征在于，所述鋼管填充有混凝土。
8. —種固定在海床上起人工礁作用的海事結構的制造方法，包括的步 驟有擊打鋼管，使得所述鋼管的下端被釘入并被固定在海床上，從而形成支柱；以及安裝人工礁主體，所述人工礁主體由多個構件制成并在其內部有用于 插入所述支柱的支柱插入空間，通過所述人工礁主體中的所述支柱插入空 間在所述支柱周圍安裝所述人工礁主體，并使所述人工礁主體的下端坐落 在所述海床上。
9. 根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述人工礁主體基于所 述支柱插入空間具有對稱結構。
10. 根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，將所述人工礁主體制 成可堆疊體，從而具有可分離的結構，并將所述可堆疊體順序地安裝在所 述支柱周圍， 一個堆疊在另一個的上面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種固定在海床上起人工礁作用的海事結構及其制造方法。所述固定在海床上的海事結構包括支柱(110)，所述支柱通過其下端被釘入海床到預定深度從而被固定在所述海床上，使得所述支柱的上端位于海平面之下；以及可以與所述支柱分離的人工礁主體(120)，所述人工礁主體由多個構件制成。在所述人工礁主體內界定了用于插入所述支柱的支柱插入空間(123)。因此，所述人工礁主體通過其所述支柱插入空間被安裝在所述支柱的周圍，使得所述人工礁主體的下端坐落在所述海床上。
文檔編號A01K61/00GK101547600SQ200780042156
公開日2009年9月30日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權日2006年11月13日
發(fā)明者羅小善 申請人:羅小善