自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性hdpe網(wǎng)箱的制作方法
【專利摘要】占深水網(wǎng)箱總數(shù)95％的沉浮式HDPE網(wǎng)箱，從實(shí)踐來看抗海流，抗風(fēng)浪能力并不理想，本專利將現(xiàn)流行的沉浮式HDPE網(wǎng)箱，改造為自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱，其特征是使網(wǎng)箱凈浮力加大到富余30％以上，同時(shí)至少相互垂直四個點(diǎn)由多功能轉(zhuǎn)換塊，通過彈性纜繩與HDPE網(wǎng)箱浮管堵頭組塊相連，同時(shí)系結(jié)上防脫安全繩，浮管結(jié)構(gòu)用不少于四條由多功能轉(zhuǎn)換塊固定的剛性腿，及不少于四條的柔性張力腿纜索，與掛重塊的自由懸重環(huán)連接，自由懸重環(huán)張拉上防蕩板，由于張力及防蕩板的作用，抗海流，抗風(fēng)浪能力將得到極大改善，在強(qiáng)臺風(fēng)正面襲擊時(shí)還可注水下潛至海底，而保持箱形穩(wěn)定。這是一項(xiàng)對網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)有重大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的發(fā)明。
【專利說明】自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱，是一種適用于海流較急及無遮檔的開闊海區(qū)的新型網(wǎng)箱，屬海洋工程領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]網(wǎng)箱養(yǎng)殖是海洋經(jīng)濟(jì)的重要部分，目前由挪威引進(jìn)的重力式HDPE網(wǎng)箱迅速發(fā)展，在黃渤海，東海，南海，都有大量養(yǎng)殖戶使用，這種以HDPE材料制作的浮式網(wǎng)箱，具有操作界面好，養(yǎng)殖人員投食，剔除死魚，換網(wǎng)衣，收魚等都很方便，加上造價(jià)適中(沒有投入可靠系泊，就網(wǎng)箱本體而言)故很受漁民歡迎，所以從南到北獨(dú)占了網(wǎng)箱養(yǎng)殖裝備市場，總數(shù)達(dá)萬口，形成了巨大的產(chǎn)業(yè)鏈。雖然目前HDPE制作的管式框架，通過設(shè)置注/排水管，在臺風(fēng)襲擊前可沉于一定深度，規(guī)避水面最大的波浪沖擊，但從實(shí)踐來看這種網(wǎng)箱仍有下列致命的缺陷:
[0003]1.不適應(yīng)海流的沖擊，據(jù)觀察海流速度僅達(dá)0.257m/s時(shí)就可能發(fā)生變形，在流速達(dá)lm/S時(shí)將損失80%網(wǎng)箱養(yǎng)殖容體，這樣就喪失了大量養(yǎng)殖資源。
[0004]2.由于上述的原因這類網(wǎng)箱只能在風(fēng)平浪靜的內(nèi)灣使用，由于養(yǎng)殖戶蜂擁在這個狹小的內(nèi)灣內(nèi)，造成灣內(nèi)水質(zhì)十分惡劣，甚至臭氣沖天，魚品質(zhì)差，魚病多，海濱城市喪失最可貴的一線海景，這就逼使地方政府為了城市開發(fā)，不得不強(qiáng)行去驅(qū)趕內(nèi)灣網(wǎng)箱養(yǎng)殖戶，但因沒有開闊水域使用的技術(shù)支持，這就使養(yǎng)殖戶處于十分困難的境地。
[0005]3.沉浮式HDPE網(wǎng)箱雖然通過HDPE制作的管式框架，通過設(shè)置注/排水管，在臺風(fēng)襲擊前可潛于一定深度，但受構(gòu)造制約不能下潛到海底，象碟型網(wǎng)箱那樣到達(dá)到最理想的規(guī)避臺風(fēng)位置。
[0006]4.沉浮式HDPE網(wǎng)箱雖然通過HDPE制作的管式框架，通過設(shè)置注/排水管，在臺風(fēng)襲擊前可潛于一定深度，規(guī)避水面最大的波浪沖擊，但從實(shí)踐來看這種網(wǎng)箱抗風(fēng)浪能力，并不如介紹那樣理想:
[0007]A.2011年9月底海南臨高在開闊水域的養(yǎng)殖網(wǎng)箱，在臺風(fēng)”尼格”襲擊下全軍覆沒，僅三家公司的經(jīng)濟(jì)損失就近8億。
[0008]B.2013年8月臺風(fēng)”尤特”吹襲廣東陽江，造成當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)箱全軍覆沒。
[0009]C.2013年9月強(qiáng)臺風(fēng)“天兔”襲擊福建省，據(jù)福建省漳州市海洋與漁業(yè)局統(tǒng)計(jì)，當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)箱全軍覆沒。造成損失5.6億余元。
[0010]造成這種災(zāi)難性后果，不是有人歸罪于閥門腐蝕失靈，養(yǎng)殖戶未按要求施工等能解釋的，這種帶全局性的破壞，說明要從結(jié)構(gòu)上重新審視現(xiàn)流行的沉浮式HDPE網(wǎng)箱。
[0011]我們的研究結(jié)論是:這種全局性的破壞根源在于1.基礎(chǔ)及系泊系統(tǒng)技術(shù)的缺失，
2.HDPE網(wǎng)箱構(gòu)件的穩(wěn)定性。基礎(chǔ)及系泊系統(tǒng)技術(shù)是另一大系統(tǒng)，應(yīng)由另一專門的課題研究，本專利僅涉及HDPE網(wǎng)箱的改進(jìn)。
[0012]張力腿式網(wǎng)箱TLC，通過張力把網(wǎng)箱繃緊，使海流不會造成網(wǎng)箱的漂移，抗流能力強(qiáng)，抗風(fēng)浪能力也從國外張力腿式網(wǎng)箱TLC實(shí)際表現(xiàn)得到佐證。海洋石油張力式平臺結(jié)構(gòu)，如張力腿平臺，單錨腿平臺，獨(dú)柱式平臺，其理論與實(shí)踐也從另一方面說明其抗風(fēng)浪的可靠性，其理論基礎(chǔ)是這類型結(jié)構(gòu)都是順應(yīng)式結(jié)構(gòu)，有自平衡永不傾倒的特性。
[0013]在海洋石油張力式平臺結(jié)構(gòu)中，自由懸重是近幾年(不足十年)才發(fā)展起來的新技術(shù)，極具發(fā)展前景。本專利發(fā)明人根據(jù)長期從事海洋石油開發(fā)工程的經(jīng)驗(yàn)，在國際上首先引入網(wǎng)箱設(shè)計(jì)中，詳見《可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網(wǎng)箱專利號:ZL2013 20095246.2))
[0014]在《可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網(wǎng)箱專利號:ZL201320095246.2》中也是首先引入防蕩板(或稱阻尼板)設(shè)計(jì)。
[0015]結(jié)合國外愛爾蘭普利司通網(wǎng)箱一一一種由橡膠肽與鋼連接件結(jié)合的準(zhǔn)柔性網(wǎng)箱，在日本，臺灣廣泛應(yīng)用的浮繩式網(wǎng)箱，本專利發(fā)明人專利《氣囊調(diào)節(jié)浮力可隨水位漲落升沉的柔性結(jié)構(gòu)張力腿式深水網(wǎng)箱專利號ZL201320623481.2》有可能突破常規(guī)沉浮式HDPE網(wǎng)箱的局限，設(shè)計(jì)出一種安全，可靠，適用于海流較急及無遮檔的開闊海區(qū)的新型HDPE網(wǎng)箱，它以張力腿式網(wǎng)箱為基礎(chǔ)，取其張力的核心，利用常規(guī)沉浮式HDPE網(wǎng)箱的生產(chǎn)設(shè)備及器材，使全國價(jià)值百億的HDPE獲得新生。
[0016]參考文獻(xiàn)
[0017]1.可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網(wǎng)箱專利號:ZL2013 2 0095246.2發(fā)明人:古國維專利權(quán)人:古國維
[0018]2.氣囊調(diào)節(jié)浮力可隨水位漲落升沉的柔性結(jié)構(gòu)張力腿式深水網(wǎng)箱專利號ZL201320623481.2發(fā)明人:古國維專利權(quán)人:古國維


【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]為了突破常規(guī)沉浮式HDPE網(wǎng)箱的局限，尋求一種安全，可靠，適用于海流較急及無遮檔的開闊海區(qū)的新型網(wǎng)箱，就必須以張力腿式網(wǎng)箱為基礎(chǔ)，取其張力的核心，利用常規(guī)沉浮式HDPE網(wǎng)箱的生產(chǎn)設(shè)備及器材，使全國價(jià)值百億的HDPE獲得新生，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0020]1，適當(dāng)加大常規(guī)HDPE網(wǎng)箱浮管直徑，使網(wǎng)箱凈浮力加大到富余30%以上，同時(shí)至少相互垂直四個點(diǎn)由多功能轉(zhuǎn)換塊，通過彈性纜繩與HDPE網(wǎng)箱浮管堵頭組塊相連，同時(shí)系結(jié)上防脫安全繩，加大后的凈浮力由懸掛的自由懸重環(huán)平衡，浮管結(jié)構(gòu)用不少于四條由多功能轉(zhuǎn)換塊固定的剛性腿，及不少于四條的柔性張力腿纜索，與自由懸重環(huán)連接起來，自由懸重環(huán)均勻掛上重塊，這樣就構(gòu)成了典型的張力式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；
[0021]2保持沉浮式HDPE網(wǎng)箱裝設(shè)有注/排水管閥及注/排氣管閥，來實(shí)現(xiàn)可變浮力功能的設(shè)計(jì)及管連接件等設(shè)計(jì)；
[0022]3.底部的自由懸重環(huán)張拉上防蕩板，防蕩板可為木板，鋼板，塑料板或復(fù)合材料蒙皮，幕式結(jié)構(gòu)的幕布等；
[0023]4.為方便安裝，四條剛性腿通過多功能轉(zhuǎn)換塊的套筒連接，在出海安裝時(shí)網(wǎng)箱浮管與自由懸重環(huán)可重疊在一起；
[0024]該技術(shù)方案原理是:風(fēng)，浪，流共同作用下產(chǎn)生的水平力H，它使浮體產(chǎn)生偏離，設(shè)水平力H產(chǎn)生的傾復(fù)力矩1，浮力F產(chǎn)生恢復(fù)力矩為M+，二者正好反向，即張力會反向作用使它回到平衡點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)平衡，這就是順應(yīng)式平衡的原理。當(dāng)水位有變化時(shí)，浮力產(chǎn)生變化，浮體連同自由懸重環(huán)上下升沉，由于自由懸重環(huán)上的防蕩板的阻尼作用，可減少其上下顛簸，即減少其振蕩幅度，加上多功能轉(zhuǎn)換塊與HDPE網(wǎng)箱浮管組塊彈性纜繩相連，已具有相當(dāng)好的抗風(fēng)浪能力，在臺風(fēng)來襲前再通過注水讓其下潛，讓自由懸重環(huán)觸底規(guī)避臺風(fēng)，臺風(fēng)過后注氣排水讓其上浮復(fù)原。特別要指出由于張力結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，下潛后網(wǎng)箱形態(tài)不變，不會有容積率的減少，同時(shí)即使所有系泊纜索失效，其本身也可自平衡，逞現(xiàn)單錨腿平臺平衡狀態(tài)，這點(diǎn)參考文獻(xiàn)中本人專利《可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網(wǎng)箱專利號:ZL2013 2 0095246.2》說明書中有專門介紹。
[0025]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)合理，可操作性強(qiáng)，完全克服了沉浮式HDPE網(wǎng)箱的缺點(diǎn)，又保持了沉浮式HDPE網(wǎng)箱作業(yè)界面好的優(yōu)點(diǎn)，該網(wǎng)箱可適應(yīng)水域范圍大，這就為開發(fā)海流較急及無遮檔的開闊海區(qū)，養(yǎng)殖資源的利用創(chuàng)造了條件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是A放大圖表示多功能連接塊與網(wǎng)箱浮管及剛性腿連接示意圖；
[0028]圖3剛性腿導(dǎo)向固定件與剛性腿用環(huán)氧混凝土錨固示意圖；
[0029]圖4是多功能連接塊與網(wǎng)箱浮管堵頭組塊，彈性纜繩及防脫安全繩連接方法示意圖；
[0030]圖5是B放大圖表示自由懸重環(huán)與剛性腿及重塊連接示意圖。
[0031]其中:1浮管I型，101網(wǎng)箱浮管堵頭組塊，102網(wǎng)箱浮管堵頭組塊吊環(huán)，103網(wǎng)箱浮管連接件，2浮管2型，3欄桿管豎向固定管，4欄桿管，5多功能轉(zhuǎn)換塊，501多功能轉(zhuǎn)換塊鋼殼，502聚氨酯發(fā)泡體，503連接吊環(huán)，504多功能轉(zhuǎn)換塊套筒，505固定螺桿，6網(wǎng)衣7網(wǎng)衣連接繩，8剛性腿，801剛性腿導(dǎo)向固定板，802螺孔，803環(huán)氧混凝土，9剛性環(huán)，10卸扣，11自由懸重環(huán)，12自由懸重環(huán)上吊耳，13重塊，14重塊連接繩，15防蕩板，16防蕩板張拉繩，17彈性纜繩，18防脫安全繩，19注/排水管閥，20注/排氣管閥，21柔性張力腿纜索。

【具體實(shí)施方式】
[0032]自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱由三大部件組成，即網(wǎng)箱骨架及網(wǎng)衣，多功能轉(zhuǎn)換塊5及自由懸重環(huán)11。沉浮式HDPE網(wǎng)箱是商品化產(chǎn)品，其制作這里不必重復(fù)敘述。
[0033]多功能轉(zhuǎn)換塊5可用注塑整體加工，圖2給出不具備注塑整體加工時(shí)，可按圖形狀先制作殼體再填充聚氨酯發(fā)泡體，注意連接吊環(huán)503要焊接牢靠。
[0034]和商品化產(chǎn)品沉浮式HDPE網(wǎng)箱組裝稍有不同是:要嵌接多功能轉(zhuǎn)換塊5，并用彈性纜繩及防脫安全繩與網(wǎng)箱浮管堵頭組塊吊環(huán)102按圖4連接。
[0035]自由懸重環(huán)為常規(guī)的鋼管環(huán)，同樣要注意自由懸重環(huán)上吊耳12要焊接牢靠。自由懸重環(huán)上張拉的防蕩板，選用復(fù)合材料蒙皮，幕式結(jié)構(gòu)的幕布對這大尺度平板狀構(gòu)件較合適，但按本人專利《可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網(wǎng)箱專利號:ZL201320095246.2))里介紹的辦法處理也是可以的。
[0036]進(jìn)入海上安裝【具體實(shí)施方式】是:
[0037]自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱與自由懸重環(huán)11上下疊合，并在剛性腿8的導(dǎo)向固定板801上，按預(yù)先選定高度用螺桿作止位器。網(wǎng)箱與自由懸重環(huán)11作臨時(shí)固定，縛扎一起即可，拖運(yùn)到預(yù)定海區(qū)后，解除縛扎，將重塊對稱掛上，自由懸重環(huán)11即下沉并張緊剛性腿及柔性張力腿纜索，用固定螺桿505固定好剛性腿，這種剛性腿8在多功能轉(zhuǎn)換塊5套筒504內(nèi)滑動下沉辦法，效仿于海洋石油自升式鉆井船樁腿下沉的方法。最后和常規(guī)HDPE—樣系結(jié)上系泊纜索即可投入使用，至于網(wǎng)衣可選擇預(yù)裝或后裝。
【權(quán)利要求】
1.自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱，其特征是適當(dāng)加大常規(guī)HDPE網(wǎng)箱浮管直徑，使網(wǎng)箱凈浮力加大到富余30%以上，同時(shí)至少相互垂直四個點(diǎn)由多功能轉(zhuǎn)換塊，通過彈性纜繩與HDPE網(wǎng)箱浮管堵頭組塊相連，同時(shí)系結(jié)上防脫安全繩，加大后的凈浮力由懸掛的自由懸重環(huán)平衡，浮管結(jié)構(gòu)用不少于四條由多功能轉(zhuǎn)換塊固定的剛性腿，及不少于四條的柔性張力腿纜索，與自由懸重環(huán)連接起來，自由懸重環(huán)均勻掛上重塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱，其特征是不少于四條的剛性腿，通過對應(yīng)的多功能轉(zhuǎn)換塊套筒與浮管連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由懸重帶防蕩板的沉浮式張力腿結(jié)構(gòu)準(zhǔn)柔性HDPE網(wǎng)箱，其特征是底部的自由懸重環(huán)張拉上防蕩板，防蕩板可為木板，鋼板，塑料板或復(fù)合材料蒙皮，幕式結(jié)構(gòu)的幕布等。
【文檔編號】A01K61/00GK203912942SQ201420268075
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】古國維 申請人:古國維