具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础及其施工方法，包括两根钢桩、一个连系支架与两个伞状托盘，钢桩靠近上部设有托杆与紧固孔，连系支架上端面中心设有支座，支座两侧的连系支架上设有定位柱，支座上还设有系泊孔和系泊环，连系支架上还设有分布在定位柱连线两侧的安装孔；伞状托盘底部中心设有向上的套筒；工作时，两根钢桩套在安装孔内且下端压在托杆并紧固，支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系缚固定，两个伞状托盘通过套筒分别套在定位柱上构成锚固基础，锚固基础下沉至海床，朝伞状托盘口内投放碎石袋，碎石袋压住伞状托盘构成网箱锚固基础。本发明专利技术所提锚固基础结构简单，整体刚度大，适用范围较广，能提供较大的锚泊力。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及海水养殖网箱的锚固系统，更具体地，涉及一种具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础及其施工方法。
技术介绍
：我国沿海年均遭受数个超强台风的袭击，台风路径影响范围内的海水网箱损毁严重，导致海水网箱养殖产业在一定程度上处于“靠天吃饭”的状态。锚固系统是海上养殖网箱在水中的根基，起到固定、系泊网箱系统的作用。锚固系统在恶劣天气下的失效会导致网箱直接损毁。如在2014年的超强台风“威马逊”(最大风力17级)、“海鸥”(最大风力13级)及2015年的超强台风“灿鸿”(最大风力16级)、“苏迪罗”(最大风力17级)袭击下，海南省的深水网箱养殖业相继遭到毁灭性的打击、损失惨重，其中大部分受灾深水网箱是因锚固基础破坏而被吹走损毁的。虽然锚固基础的造价占整个网箱系统总价的比重不大，但其失效后导致整个网箱系统全军覆没，具有控制网箱全局稳定的重要作用。目前，国内海水网箱锚泊基础主要有三种方式：铁锚、木桩锚和水泥墩锚。其中铁锚借鉴于船舶的锚泊方法，锚体使用铸造件，锚泊力与锚体重量成正比，要获得足够的锚泊力需加大投资，重量较大的铁锚需专用工作船才能作业，且难以准确定位，优点是能用于海底较为复杂的海域；木桩锚价格相对便宜，一般要求木桩桩径大于40cm、入土深度超过4.5m、锚绳与水平海床夹角不大于17°，但其存在施工质量难以保证和木桩容易腐蚀的缺点，适合于水深较浅且为泥沙底质的海域；水泥墩锚价格适中，锚泊力与水泥墩重量成正比，水泥墩底部与海床之间的吸附作用力有限，在恶劣海况下容易发生走锚现象，适合于沙泥或沙质底质的海域。结合锚固基础的制作、运输、施工、造价、锚固效果等综合因素可知，水泥墩锚是网箱锚固基础中较受欢迎的基础形式之一。但传统的水泥墩锚存在使用数量多、布置分散、发挥作用不一致、单个锚点总体质量偏小、恶劣海况下容易发生走锚现象等局限性，尚有待改进。可见，有必要根据不同地质条件与锚泊力需求对包括水泥墩锚在内的传统锚固基础进行改进与创新设计。
技术实现思路
：为了弥补现有技术问题的不足，本专利技术的目的是提供一种具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础及其施工方法，其抗倾覆能力强，能提供较大的锚固力。本专利技术的技术方案如下：具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，包括两根钢桩、一个连系支架与两个伞状托盘，钢桩靠近上部设有托杆与紧固孔，连系支架上端面中心设有支座，支座两侧的连系支架上设有定位柱，支座上还设有系泊孔和系泊环，连系支架上还设有分布在定位柱连线两侧的安装孔；伞状托盘由环向钢筋与径向钢筋均匀焊接成伞状，伞状托盘底部中心设有向上的套筒；工作时，两根钢桩套在安装孔内且下端压在托杆并紧固，支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系缚固定，两个伞状托盘通过套筒分别套在定位柱上构成锚固基础，锚固基础下沉至预定海域的海床，朝伞状托盘口内投放碎石袋，碎石袋压住伞状托盘构成网箱锚固基础。所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的钢桩为块体状，其底部为锥状桩尖，钢桩靠近上部设有托杆、紧固孔与备用孔。所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的连系支架整体沿中心轴对称分布，其主体为两根相互垂直的钢质横梁与钢质纵梁，连系支架上端面中心设有支座，支座与钢梁上端面交接处对称地设有四块三角形加筋板，支座上自上至下设有系泊孔与系泊环；其中一根钢质横梁靠近两端处设有翼板，翼板与钢梁在水平面内相互垂直，在翼板与钢梁交点处的上端面设有纵向的定位柱，定位柱采用空心钢管，定位柱上部设有施工孔；另一根钢质纵梁靠近两端设有安装孔，安装孔为长条形孔；各钢梁两两之间设有平面内连接的肋板，肋板与钢梁交接处的钢梁上端面设有吊环一。所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的伞状托盘上的套筒的内径大于定位柱外径。所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的连系支架上翼板的长度不小于伞状托盘底部直径。所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的连系支架上的安装孔为长条形孔，其宽度略大于钢桩的外径，其长度为钢桩外径的三倍以上。所述具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的伞状托盘的每根径向钢筋从底部边缘向上倾斜折弯构成，每根环向钢筋均为圆环状；环向钢筋焊接在径向钢筋的上侧；伞状托盘底部中心设有环形板，环形板中心设有向上的套筒，环形板内外壁分别与套筒外壁、径向钢筋焊接固定。所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的碎石袋为装满块石、碎石的编织袋或麻布袋等，且所装块石、碎石的最小粒径尺寸大于伞状托盘上环向钢筋与径向钢筋之间的孔洞。一种具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：1）、钢桩贯入海床：先将连系支架的两个长条形孔分别套住两个钢桩且压在托杆后，用螺栓穿过螺栓孔进行固定，再把锚链的一端系缚、固定在连系支架上支座的系泊孔或系泊环上，然后把两个伞状托盘基于空心套筒分别套住连系支架的两个定位柱，并在定位柱的施工孔上绑上施工辅助铁丝，然后把两根钢桩按照拟定间距打入至预定海域海床中；钢桩的入土深度为锥状桩尖至托杆之间的距离；2）、抛入碎石袋压住伞状托盘：把施工辅助铁丝拉直处于铅垂线状态，沿着施工辅助铁丝指引的位置向施工辅助铁丝四周均匀抛入足够的碎石袋，使碎石袋均匀地落在四个伞状托盘内、压住伞状托盘；3）、锚固基础姿态校核：校核伞状托盘的沉放姿态，若发现伞状托盘发生倾斜时，应往向上倾斜的一侧再抛入一定的碎石袋，使伞状托盘尽量处于水平状态；确认足够多的碎石袋落入伞状托盘内且伞状托盘能承担既定的锚泊力时，即完成网箱锚固基础的施工作业。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：1、本专利技术钢桩打入海床至设计深度后，其能承受较大的水平荷载；具有足够压重的伞状托盘能承受较大的竖向荷载；将钢桩与具有压重的伞状托盘组合后，能充分发挥各自的优势，能抵抗水平荷载与竖向荷载随机组合的风浪作用；2、本专利技术所提伞状托盘结构简单，重量相对较小，伞状托盘主要由环向钢筋与径向钢筋焊接而成，可根据不同锚泊力需求制成不同面积的网形伞状，能兜住数量较多、累计重量较大的碎石袋；3、本专利技术所提伞状托盘的压重来源于碎石袋，而碎石袋装入一定粒径的块石与碎石，其取材方便、成本低廉；4、本专利技术两个伞状托盘与两个钢桩呈对称性分布，使整体具有较大的抗拔与抗倾覆刚度，能提供较大的锚泊力；5、本专利技术能适用于淤泥、沙泥质软质海床，也能适用于砂砾、软岩、硬岩等硬质海底，适用范围较广。附图说明图1为本专利技术的伞状托盘俯视图。图2为本专利技术的伞状托盘仰视图。图3为本专利技术的钢桩结构示意图。图4为本专利技术的连系支架结构示意图。图5为本专利技术的钢桩与连系支架组装示意图。图6为本专利技术的俯视立体图。图7为本专利技术的仰视立体图。图8为本专利技术与网箱连接的使用状态图。附图标记说明：1、环向钢筋；2、径向钢筋；3、套筒；4、底部环形板；5、锥状桩尖；6、钢桩；7、托杆；8、紧固孔；9、备用孔；10、钢质横梁；11、钢质纵梁；12、肋板；13、翼板；14、定位柱；15、施工孔；16、安装孔；17、吊环；18、三角形加筋板；19、支座；20、系泊孔；21、系泊环；22、紧固件；23、碎石袋；24、锚链；25、网箱。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，包括两根钢桩、一个连系支架与两个伞状托盘，钢桩靠近上部设有托杆与紧固孔，连系支架上端面中心设有支座，支座两侧的连系支架上设有定位柱，支座上还设有系泊孔和系泊环，连系支架上还设有分布在定位柱连线两侧的安装孔；伞状托盘由环向钢筋与径向钢筋均匀焊接成伞状，伞状托盘底部中心设有向上的套筒；工作时，两根钢桩套在安装孔内且下端压在托杆并紧固，支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系缚固定，两个伞状托盘通过套筒分别套在定位柱上构成锚固基础，锚固基础下沉至预定海域的海床，朝伞状托盘口内投放碎石袋，碎石袋压住伞状托盘构成网箱锚固基础。

【技术特征摘要】
1.一种具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，包括两根钢桩、一个连系支架与两个伞状托盘，钢桩靠近上部设有托杆与紧固孔，连系支架上端面中心设有支座，支座两侧的连系支架上设有定位柱，支座上还设有系泊孔和系泊环，连系支架上还设有分布在定位柱连线两侧的安装孔；伞状托盘由环向钢筋与径向钢筋均匀焊接成伞状，伞状托盘底部中心设有向上的套筒；工作时，两根钢桩套在安装孔内且下端压在托杆并紧固，支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系缚固定，两个伞状托盘通过套筒分别套在定位柱上构成锚固基础，锚固基础下沉至预定海域的海床，朝伞状托盘口内投放碎石袋，碎石袋压住伞状托盘构成网箱锚固基础。2.根据权利要求1所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的钢桩为块体状，其底部为锥状桩尖，钢桩靠近上部设有托杆、紧固孔与备用孔。3.根据权利要求1所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的连系支架整体沿中心轴对称分布，其主体为两根相互垂直的钢质横梁与钢质纵梁，连系支架上端面中心设有支座，支座与钢梁上端面交接处对称地设有四块三角形加筋板，支座上自上至下设有系泊孔与系泊环；其中一根钢质横梁靠近两端处设有翼板，翼板与钢梁在水平面内相互垂直，在翼板与钢梁交点处的上端面设有纵向的定位柱，定位柱采用空心钢管，定位柱上部设有施工孔；另一根钢质纵梁靠近两端设有安装孔，安装孔为长条形孔；各钢梁两两之间设有平面内连接的肋板，肋板与钢梁交接处的钢梁上端面设有吊环一。4.根据权利要求3所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的伞状托盘上的套筒的内径大于定位柱外径。5.根据权利要求3所述的具有两伞状托盘与两钢桩的网箱锚固基础，其特征在于，所述的连系支架上翼板的长度不小于伞状托...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金龙，刘洁群，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34