本實(shí)用新型涉及海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱的錨固系統(tǒng)，更具體地，涉及一種鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)。

背景技術(shù)：
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我國(guó)20 m等深線以內(nèi)的海域面積約1600萬(wàn)公頃，40 m等深線以內(nèi)的海域面積約5000萬(wàn)公頃，海水養(yǎng)殖的發(fā)展空間巨大。但目前我國(guó)海上養(yǎng)殖區(qū)主要集中在15 m等深線以內(nèi)的淺灣內(nèi)，而超過(guò)20 m水深的海域利用率尚不足1%，遠(yuǎn)低于美國(guó)、日本和挪威等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。因此，大力發(fā)展20 m水深以上的深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖，是解決我國(guó)食品供給保障的新途徑之一。

然而，我國(guó)沿海年均遭受數(shù)個(gè)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的襲擊，臺(tái)風(fēng)路徑影響范圍內(nèi)的海水網(wǎng)箱損毀嚴(yán)重，導(dǎo)致海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)在一定程度上處于“靠天吃飯”的狀態(tài)。

錨固系統(tǒng)是海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱在水中的根基，起到固定、系泊網(wǎng)箱系統(tǒng)的作用。錨固系統(tǒng)在惡劣天氣下的失效會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)箱直接損毀。如海南省的深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)在每年的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)中相繼遭到毀滅性的打擊、損失慘重，其中大部分受災(zāi)深水網(wǎng)箱是因錨固基礎(chǔ)破壞而被吹走損毀的。雖然錨固基礎(chǔ)的造價(jià)占整個(gè)網(wǎng)箱系統(tǒng)總價(jià)的比重不大，但其失效后導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)箱系統(tǒng)全軍覆沒(méi)，具有控制網(wǎng)箱全局穩(wěn)定的重要作用。

目前，國(guó)內(nèi)海水網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)主要有三種方式：鐵錨、木樁錨和水泥墩錨。其中鐵錨借鑒于船舶的錨泊方法，錨體使用鑄造件，錨泊力與錨體重量成正比，要獲得足夠的錨泊力需加大投資，重量較大的鐵錨需專用工作船才能作業(yè)，且難以準(zhǔn)確定位，優(yōu)點(diǎn)是能用于海底較為復(fù)雜的海域；木樁錨價(jià)格相對(duì)便宜，一般要求木樁樁徑大于40 cm、入土深度超過(guò)4.5 m、錨繩與水平海床夾角不大于17°，但其存在施工質(zhì)量難以保證和木樁容易腐蝕的缺點(diǎn)，適合于水深較淺且為泥沙底質(zhì)的海域；水泥墩錨價(jià)格適中，錨泊力與水泥墩重量成正比，水泥墩底部與海床之間的吸附作用力有限，在惡劣海況下容易發(fā)生走錨現(xiàn)象，適合于沙泥或沙質(zhì)底質(zhì)的海域。

因此，在吸收現(xiàn)有的各類(lèi)錨固基礎(chǔ)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，有必要發(fā)展施工簡(jiǎn)便、造價(jià)低、錨泊力大的新型錨固基礎(chǔ)形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，其造價(jià)低，施工簡(jiǎn)便，能提供較大的錨固力。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，其特征在于，包括鋼樁與傘狀托盤(pán)，鋼樁的中上部設(shè)有托架；傘狀托盤(pán)由環(huán)向鋼筋與徑向鋼筋均勻焊接而成傘狀，傘狀托盤(pán)底部中心設(shè)有環(huán)形板，環(huán)形板中心設(shè)有向上的套筒；工作時(shí)，傘狀托盤(pán)的套筒套住鋼樁上部，鋼樁上的系泊孔與錨鏈一端系縛、固定，鋼樁打入海床，朝傘狀托盤(pán)口內(nèi)投放碎石袋，碎石袋壓住傘狀托盤(pán)構(gòu)成網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)。

所述的鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，其特征在于，所述的鋼樁空心鋼樁，鋼樁底部為錐狀樁尖，鋼樁外壁中上部設(shè)有托架，托架由六塊沿著環(huán)形均勻分布的三角形托板構(gòu)成，托板上端平齊工作時(shí)頂住傘狀托盤(pán)下端面；托架上方的鋼樁上設(shè)有系泊孔，鋼樁外壁中下部設(shè)有沿著環(huán)形均勻分布的四個(gè)梯形狀翼板，翼板上下端均相互平齊。

所述的鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，其特征在于，所述的傘狀托盤(pán)的每根徑向鋼筋從底部中心向外依次為水平段、下彎段、上彎段、往外傾斜段構(gòu)成，每根環(huán)向鋼筋均為圓環(huán)狀；環(huán)向鋼筋焊接在徑向鋼筋的上側(cè)；傘狀托盤(pán)底部中心設(shè)有環(huán)形板，環(huán)形板中心設(shè)有向上的套筒，環(huán)形板內(nèi)外壁分別與套筒外壁、徑向鋼筋焊接固定。

所述的鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，其特征在于，所述的傘狀托盤(pán)上套筒的內(nèi)徑大于鋼樁的外徑。

所述的鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，其特征在于，所述的碎石袋為裝滿塊石、碎石的編織袋或麻布袋等，且所裝塊石、碎石的最小粒徑尺寸大于傘狀托盤(pán)上環(huán)向鋼筋與徑向鋼筋之間的孔洞。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型鋼樁打入海床至設(shè)計(jì)深度后，其能承受較大的水平荷載；具有足夠壓重的傘狀托盤(pán)能承受較大的豎向荷載；將鋼樁與具有壓重的傘狀托盤(pán)組合后，能充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，能抵抗水平荷載與豎向荷載隨機(jī)組合的風(fēng)浪作用；

2、本實(shí)用新型傘狀托盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量相對(duì)較小，傘狀托盤(pán)主要由環(huán)向鋼筋與徑向鋼筋焊接而成，可根據(jù)不同錨泊力需求制成不同面積的網(wǎng)形傘狀，能兜住數(shù)量較多、累計(jì)重量較大的碎石袋；

3、本實(shí)用新型傘狀托盤(pán)的壓重來(lái)源于碎石袋，而碎石袋裝入一定粒徑的塊石與碎石，其取材方便、成本低廉；

4、本實(shí)用新型能適用于淤泥、沙泥質(zhì)軟質(zhì)海床，也能適用于砂礫、軟巖、硬巖等硬質(zhì)海底，適用范圍較廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的鋼樁結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的傘狀托盤(pán)俯視圖。

圖3為本實(shí)用新型的傘狀托盤(pán)仰視圖。

圖4為本實(shí)用新型的俯視立體圖。

圖5為本實(shí)用新型的仰視立體圖。

圖6為本實(shí)用新型與網(wǎng)箱連接的使用狀態(tài)圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、錐狀樁尖；2、翼板；3、托架；4、鋼樁；5、系泊孔；6、環(huán)向鋼筋；7、徑向鋼筋；8、套筒；9、環(huán)形板；10、碎石袋；11、錨鏈；12、網(wǎng)箱。

具體實(shí)施方式：

參見(jiàn)附圖：

一種鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝式網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)，包括鋼樁4與傘狀托盤(pán)，鋼樁4的中上部設(shè)有托架3，傘狀托盤(pán)由環(huán)向鋼筋6與徑向鋼筋7均勻焊接而成、整體呈軸對(duì)稱分布，傘狀托盤(pán)對(duì)稱軸處設(shè)有套筒8，套筒8底部設(shè)有底部環(huán)形板9；待傘狀托盤(pán)基于套筒8套住鋼樁4的上部后，把錨鏈11的一端系縛、固定在鋼樁4的系泊孔5上，然后把鋼樁4打入海床至設(shè)計(jì)深度，再沿著錨鏈11指引的位置向錨鏈11四周拋入足夠多的碎石袋10，使碎石袋10壓住傘狀托盤(pán)，使鋼樁與帶壓重的傘狀托盤(pán)組裝形成錨固基礎(chǔ)，共同為網(wǎng)箱提供錨泊力。

鋼樁4底部為錐狀樁尖1，樁尖錐角一般為10o~30o，使鋼樁較為容易的貫入海床；鋼樁4的中下部帶四個(gè)對(duì)稱分布的翼板2，呈梯形狀，且使有坡角的斜邊指向錐狀樁尖1方向，方便鋼樁的貫入；鋼樁4的中上部對(duì)稱、均勻的設(shè)有六塊三角形托板3，其能阻擋、兜住傘狀托盤(pán)上的底部環(huán)形板9而使鋼樁與傘狀托盤(pán)組裝形成整體；托架3由六塊沿著環(huán)形均勻分布的三角形托板構(gòu)成，托板上端平齊工作時(shí)頂住傘狀托盤(pán)下端面，六塊三角形托板的頂部在同一水平面上；鋼樁4的頂部設(shè)有系泊孔5，供系泊網(wǎng)箱的錨鏈?zhǔn)褂?；也可設(shè)置多個(gè)系泊孔5，方便施工使用。

鋼樁4的入土深度為錐狀樁尖1至三角形托板3頂面之間的距離；可根據(jù)不同的海床地質(zhì)條件與錨泊力需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的鋼樁4的入土深度。

傘狀托盤(pán)整體呈軸對(duì)稱分布，由環(huán)向鋼筋6與徑向鋼筋7均勻焊接而成，外形類(lèi)似于傘狀；徑向鋼筋7的形狀依次為水平、下彎、上彎、往外傾斜，環(huán)向鋼筋6呈圓形；環(huán)向鋼筋6焊接在徑向鋼筋7的上部；環(huán)向鋼筋6與徑向鋼筋7均勻焊接后，形成網(wǎng)狀孔洞；碎石袋10中塊石、碎石的粒徑尺寸大于該網(wǎng)狀孔洞的尺寸，傘狀托盤(pán)能有效的兜住塊石、碎石，形成穩(wěn)定的有效配重。

傘狀托盤(pán)對(duì)稱軸處設(shè)有中空的套筒8，套筒8底部設(shè)有底部環(huán)形板9。底部環(huán)形板9與套筒8、徑向鋼筋7焊接在一起。

由于徑向鋼筋7有一段為下彎后上彎，該部分形成環(huán)狀的凸起物，在傘狀托盤(pán)接觸海床后該環(huán)狀凸起物在應(yīng)力集中作用下容易陷入、扎入海床，有助于維持傘狀托盤(pán)的穩(wěn)定性、提高錨固基礎(chǔ)的錨泊力。

可根據(jù)不同錨泊力需求制成不同面積的網(wǎng)形傘狀，即傘狀托盤(pán)的面積越大，其能兜住碎石袋的數(shù)量較多、累計(jì)重量較大，其能提供的錨泊力越大。

錨鏈上的錨泊力通過(guò)系泊孔5作用于鋼樁4上，鋼樁4通過(guò)三角形托板3再把部分錨泊力傳遞給傘狀托盤(pán)；故托架3與鋼樁4之間的焊縫應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，在錨泊力作用下不能發(fā)生曲屈與失效。

傘狀托盤(pán)上套筒8的內(nèi)徑大于鋼樁4外徑，使鋼樁4能夠方便的套入套筒8中。

傘狀托盤(pán)與鋼樁4的各部件均為鋼質(zhì)或鐵質(zhì)材料，各部件通過(guò)焊接連接成整體；傘狀托盤(pán)與鋼樁4的各部件及整體的強(qiáng)度，應(yīng)能承擔(dān)各類(lèi)工況下錨鏈傳遞過(guò)來(lái)的錨泊力而不發(fā)生屈曲與失效。

碎石袋10為裝滿塊石、碎石的編織袋或麻布袋等，且所裝塊石、碎石的最小粒徑尺寸大于傘狀托盤(pán)上環(huán)向鋼筋6與徑向鋼筋7之間的孔洞；碎石袋10沉入海中一段時(shí)間后編織袋或麻布袋會(huì)腐蝕、老化與破碎，最終塊石、碎石會(huì)自由散落開(kāi)來(lái)；只要塊石、碎石的粒徑尺寸足夠大，其不從環(huán)向鋼筋6與徑向鋼筋7之間的孔洞中漏出，傘狀托盤(pán)的穩(wěn)定性就不會(huì)受到影響。

傘狀托盤(pán)上環(huán)向鋼筋6或徑向鋼筋7，若在碎石袋10的不均勻壓力作用下發(fā)生一定的變形，其一般不會(huì)影響錨固基礎(chǔ)錨泊力的正常發(fā)揮。

傘狀托盤(pán)整體呈扁平的軸對(duì)稱傘狀，其重心較低，抗傾覆能力較強(qiáng)；傘狀托盤(pán)四周向上傾斜一定的角度，使得碎石袋10中的塊石、碎石在海流作用下不容易脫離、逃逸傘狀托盤(pán)本體；優(yōu)選的，傘狀托盤(pán)四周向上傾斜的角度（與水平面的夾角）在10o~30o之間。

具體施工過(guò)程，詳細(xì)描述如下：

1）、鋼樁貫入海床

先將傘狀托盤(pán)基于套筒8套住鋼樁4的上部后，把錨鏈11的一端系縛、固定在鋼樁4的系泊孔5上，在預(yù)定海域，利用輔助設(shè)備將鋼樁4打入至海床中；鋼樁4的入土深度為錐狀樁尖1至托架3頂部之間的距離。

施工時(shí)，可設(shè)計(jì)、加工一個(gè)前段帶榫的鋼質(zhì)輔助桿件，把榫插入鋼樁上部的內(nèi)部，并使用簡(jiǎn)易繩索或工程膠水使輔助桿件與鋼樁4連為一體，同時(shí)基于錨鏈11與輔助桿件把鋼樁4垂直的立于預(yù)定海床，通過(guò)錘擊輔助桿件把鋼樁4貫入海床中；鋼樁4被貫入至設(shè)計(jì)深度后，旋轉(zhuǎn)、扭動(dòng)輔助桿件，破壞之前的簡(jiǎn)易繩索或工程膠水，拔出輔助桿件即完成鋼樁4的沉貫作業(yè)。

網(wǎng)箱主要依靠錨固基礎(chǔ)提供錨泊力，而對(duì)錨固基礎(chǔ)的變形無(wú)特別要求，若鋼樁4沉貫過(guò)程中發(fā)生幅度較小的傾斜，其對(duì)錨固作用的正常發(fā)揮影響較小。

2）、拋入碎石袋壓住傘狀托盤(pán)

把錨鏈11拉直處于鉛垂線狀態(tài)，沿著錨鏈11指引的位置向錨鏈11四周均勻拋入足夠的碎石袋10，使碎石袋10均勻地落在傘狀托盤(pán)內(nèi)、壓住傘狀托盤(pán)。

施工中，應(yīng)根據(jù)傘狀托盤(pán)的直徑劃定碎石袋10的入水范圍。碎石袋10的入水范圍，應(yīng)略小于以鉛垂線狀態(tài)錨鏈11為中心、傘狀托盤(pán)為半徑的圓形范圍；且碎石袋10沉放順序，應(yīng)以鉛垂線狀態(tài)的錨鏈11為中心對(duì)稱、均勻地投放，以避免傘狀托盤(pán)在不均勻荷載作用下發(fā)生傾斜；碎石袋10在傘狀托盤(pán)上較合理的堆疊形狀是：以鉛垂線狀態(tài)的錨鏈11為中心對(duì)稱性分布，中部略高，四周略低，質(zhì)量分布均勻。

3）、錨固基礎(chǔ)姿態(tài)校核

校核傘狀托盤(pán)的沉放姿態(tài)，若發(fā)現(xiàn)傘狀托盤(pán)發(fā)生傾斜時(shí)，應(yīng)往向上傾斜的一側(cè)再拋入一定的碎石袋10，使傘狀托盤(pán)盡量處于水平狀態(tài)；確認(rèn)足夠多的碎石袋10落入傘狀托盤(pán)內(nèi)且傘狀托盤(pán)能承擔(dān)既定的錨泊力時(shí)，即完成網(wǎng)箱錨固基礎(chǔ)的施工作業(yè)。

網(wǎng)箱主要依靠錨固基礎(chǔ)提供錨泊力，而對(duì)錨固基礎(chǔ)的變形無(wú)特別要求，若碎石袋10壓重使傘狀托盤(pán)發(fā)生幅度較小的傾斜，其對(duì)錨固作用的正常發(fā)揮影響較??；由于前期錨鏈11已與系泊孔5相連，故不需再派潛水員進(jìn)行水下系泊作業(yè)

本實(shí)用新型鋼樁能承受較大的水平荷載，具有足夠壓重的傘狀托盤(pán)能承受較大的豎向荷載，把鋼樁與具有壓重的傘狀托盤(pán)組合后，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，可使網(wǎng)箱能承受較大的隨機(jī)風(fēng)浪荷載；傘狀托盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量相對(duì)較小，其壓重來(lái)源于碎石袋，而碎石袋裝入的塊石與碎石，其取材方便、成本低廉；所提的錨固系統(tǒng)能適用于淤泥、沙泥質(zhì)軟質(zhì)海床，也能適用于砂礫、軟巖、硬巖等硬質(zhì)海底，適用范圍較廣。

本實(shí)用新型不局限于上述具體實(shí)施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本實(shí)用新型上述基本技術(shù)思想前提下，本實(shí)用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。