钢质管材制作的方形框架，靠网池一侧焊有钢栏杆立柱及钢扶手，同时钢框架周圈钢管内侧四角，用铁链互相连接起来，周圈钢管为填充塑料发泡体的永久浮力舱，中央钢管为装设有进/排水管阀及进/排气管阀，同时装设气囊及其控制管阀，四角用水平管端连接铁件与转换柱总成吊耳用高强螺栓连接，转换柱总成底面吊环连接上自由悬重杆，自由悬重杆底部套上底靴式重骨料混凝土压载体，网衣用拉结绳系结在方形框架钢扶手上，同时网衣框绳又系结在转换柱总成上，在自由悬重杆上系扎上防荡板总成，转换柱总成吊耳及自由悬重杆挂环连接系泊缆，相比流行的聚乙烯管材即HDPE制作的网箱，可沉浮与浮力柱耗能铰连接的混合式抗风浪钢框架网箱更强、更刚、生态环保、经济实用。
【技术实现步骤摘要】
可沉浮与浮力柱耗能铰连接的混合式抗风浪钢框架网箱，是一种解决各种深度(浅，中，深)水域的新型网箱，突出台风袭击不撤离或不下沉时，仍有可靠的抗风浪安全性，同时具有环保生态特点。本专利技术属海洋工程领域。
技术介绍
网箱养殖是海洋经济的重要部分，目前由挪威引进的聚乙烯管材(简称HDPE)制作的网箱遍地开花，在黄渤海，东海，南海，都在大量使用，这种以HDPE材料制作的浮式或沉浮式网箱，虽然沉浮式网箱有沉浮功能，台风袭击前可沉于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但从实践来看这种网箱仍有下列致命的缺陷:1.不适应海流的冲击，据观察海流速度仅达0.257m/s时就可能发生变形，在流速达lm/s时将损失80%网箱养殖容体，这样受制于海流，就丧失了大量水质交换条件更好的养殖资源。2.由于上述的原因这类网箱只能在风平浪静的内湾使用，由于养殖户蜂拥在这个狭小的内湾内，造成湾内水质十分恶劣，甚至臭气冲天，鱼品质差，鱼病多，海滨城市丧失最可贵的一线海景，这就逼使地方政府为了城市开发，不得不强行去驱赶内湾，近岸网箱养殖户，如广东从西向东都在清理，强拆内湾，近岸养殖网箱，但因没有开阔水域使用的技术支持，这就使这些过去的渔民处于无魚可捕，又无海可耕的十分困难的境地。3.HDPE网箱平面刚度差，失稳是它破坏的主要形式之一，2013年8月台风“尤特”吹袭广东阳江及饶平，造成当地网箱全军覆没，这是在网箱锚固系泊较好情况下，网箱骨架在台风造成的旋转海流作用下呈现失稳破坏，其破坏形态如同把箱体“扭麻花”。当然网箱锚固及系泊问题一直没解决，以至台风袭击下，浮式或沉浮式网箱根本不可能抗台风，如2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风“尼格”袭击下全军覆没，一半被吹至外海丢失，一半吹到岸边打烂，快收获的鱼一条都没收回来，仅三家公司的经济损失就近8亿。同样灾害也发生在2013年9月福建漳州，台风“玉兔”造成损失数亿元。2014年7月发生在海南及广东粵西的台风“亚马逊”，使无数养殖户血本无归，虽然，在此之前海南养殖户已吸取2011年台风“尼格”袭击的教训，按海南省海洋与渔业厅2011年底发文《关于深水网箱养殖灾后恢复生产的指导性意见》作了改进。4.沉浮式HDPE网箱的沉浮功能，使网箱在台风袭击前可沉于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但由于应用水域不当，下潜抗风浪效果不大，因为，直至2014年，我国并无置于外海深水区的网箱，由于有一系列技术及管理困难，也需要大的资金投入建设远海基地及穿梭船舶，所以，置于外海深水区不是件容易的事。现所讲的所谓深水网箱，其实是置于水深20m以内，离岸不到20km，相比近岸，内湾网箱水稍深，路稍远些的网箱。在这种浅，中水深水域，波浪影响隨深度衰减并不明显，因为只有当水深与波长之比d/λ >0.5时，即为深水水域时，波浪影响隨深度衰减才明显，在半水深处的水质点速度可降至水面的1/5，但浅，中水水域不满足这个条件，这几年从南到北台风惊过的地方，网箱均全军覆灭就是明证。对此，中国水产科学研宄院黄海水产研宄所关长涛，林德芳，黄滨，黄文強在国家”863”计划项目研宄中撰写的我国“深海抗风浪工程技术的研宄与发展” 一文中(见参考文献I)，在论述关于升降式网箱的降水层受力方面，对设置水深为20m为原型，文章认为“对原来普遍认为的网箱下潜的防浪，减流作用，还需要通过大量的实验重新认识。”因此，解决这个问题还必须从加强网箱强度及刚度着手，配合结构型式及系泊方式改进，其措施是:a.由聚乙烯管材(简称HDPE)制作改用强度高得多的钢管材，HDPE—些省技术标准为拉伸屈服强度>=19mpa，HDPE拉伸屈服强度最高约为26mpa，采用最好的HDPE也不到钢材的1/10 !b.目前HDPE网箱主浮管多为直径250mm，壁厚15mm，管材的刚度为材料的弹性模量乘截面惯性矩，钢的弹性模量通常是高密度聚乙烯弹性模量的200倍左右，因此，采用直径250mm，壁厚8mm的钢质管材，其刚度也比同直径壁厚厚的HDPE大得多。c.特别是结合本人近年来在抗风浪深水网箱上研宄的成果，这些成果共同特点是基于海洋石油浮式平台如半潜式，张力腿式，筒柱式(英文SPAR)，活节式(英文ARTICULATED COLUMNS)的成熟、可靠的経验:(I)如本人系列的张力腿式平台网箱:如参考文献 “可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2，参考文献 “气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2为代表的张力腿式深水网箱，该类型结构特点是:通过张力把网箱绷紧，使海流不会造成网箱的漂移，造成网箱养殖容体损失，因而适用于海流较急及无遮档的开阔海区。(2)如本人系列的海洋石油平台柱式柔性网箱:如参考文献 “深水系泊柱”专利号:ZL2013 2 0616701.9，最早引入独柱式平台技术用于深水养殖，如参考文献“带刚性走道板柔性结构的浮力柱式深水网箱”专利号:ZL201420086550.5，提出了基于首创的浮力柱慨念，用四角浮力柱上下张拉缆索围成网箱骨架，以浮绳代替刚性连接件的柔性结构方案，不但彻底解决了结构曲瘪即失稳问题，也很方便地构造大型或超大型张力腿式深水网箱，同时由于柱底吊环下悬挂一组混凝土压载块，构造成压载平衡舱，足够大浮力的浮力舱与位于立柱底部足够大压重的压载舱连接起来，二者处于平衡状态后，二者之间就产生了张力，假定风，浪，流共同作用下产生的水平力，它使浮体产生偏离，设水平力产生顺时針的倾复力矩，浮力则产生逆时針恢复力矩，二者正好反向，即浮力会反向作用使它回到平衡点，从而实现动态平衡。由于结构重心位于浮心下方，因而具有恒稳性，结构有直立自浮能力，坐底后能自稳定，保持箱形不变，在恶劣海洋环境条件下安全性具有无可比拟的优势，是一款抗风浪，抗海流性能无比优越的新型网箱。(3)在大型及超大型抗风浪深水网箱上，本人系列的海洋石油半潛式平台型柱式网箱就是理想的结构形式，如参考文献带阻尼防荡板半潜式平台型游钓养殖二用柔性环保网箱专利号:ZL 201420319567.0，它具有如下特点:籲利用半潜原理减小波浪力，避开了海面波浪作用区，因此，所受的波浪力小很多。?利用稳性大的立柱和立柱间的大间距原理，增加网箱结构整体稳性，因为立柱间距较大，因而结构的惯性矩较大。?利用外力互相抑制原理，减小网箱结构运动，合理地选择立柱横向和纵向间距，可以使外力互相抵消一部分，甚至合力为零。(4)采用参考文献”可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利，用阻尼板减少网箱网箱巅波，降低网箱破损风险。同时，养殖鱼的糞便及残饵落在阻尼板上，不会落入泥面积累成污染源，而是转化为其他鱼类及物种养份，使网箱成为生态环保型网箱。(5)采用参考文献 “气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利，当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
可沉浮与浮力柱耗能铰连接的混合式抗风浪钢框架网箱，其特征是钢质管材制作的方形框架，靠网池一侧焊有钢栏杆立柱及钢扶手，周圈钢管为填充塑料发泡体的永久浮力舱，中央钢管为装设有进/排水管阀及进/排气管阀，同时装设气囊及其控制管阀，四角用水平管端连接铁件与转换柱总成吊耳用高强螺栓连接，水平管端连接铁件与转换柱总成吊耳中间夾层放置有耗能垫片，转换柱总成底面吊环连接上自由悬重杆，自由悬重杆底部套上底靴式重骨料混凝土压载体，永久浮力舱、可变浮力舱、及转换柱总成产生的总浮力应为结构总自重的1.3倍以上，同时净浮力应大于集中上人时产生的可能的最大活荷载，网衣用拉结绳系结在方形框架钢扶手上，同时网衣框绳又系结在转换柱总成上，在自由悬重杆上系扎上张拉防荡板总成，转换柱总成吊耳及自由悬重杆挂环系泊上系泊缆，系泊缆另一头系结在浮筒式系泊系统上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：古国维，
申请(专利权)人：古国维，
类型：新型
国别省市：广东;44
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