一种预制装配式UHPC管渔场网箱结构及其建造方法技术

本发明专利技术涉及预制装配式UHPC管渔场网箱结构及其建造方法。包括UHPC管、用于UHPC管连接的附件和渔网，所述UHPC管用附件连接组装形成UHPC管网骨架结构，UHPC管网骨架结构与渔网结合形成渔场网箱；UHPC管直径、管壁厚度、管实体部分密度和水密度之间满足以下关系：R×ρ

【技术实现步骤摘要】
一种预制装配式UHPC管渔场网箱结构及其建造方法
本专利技术属于海洋工程设施
更具体地说，本专利技术涉及一种预制装配式UHPC管渔场网箱结构及其建造方法。
技术介绍
近年来，国家为了保护海洋渔业资源而采取了一系列的有力措施，推广应用网箱养殖就是其中一个重要举措，而且，为保护生态环境，提高渔业资源的利用效率，发展远海养殖已经成为重要发展趋势。长期以来，渔场网箱的主干结构是用钢铁材料打造的，而用水泥基材料来建造网箱结构则极其少见。金属材料建造的网箱结构受海洋环境影响显著，容易锈蚀，需要频繁地进行防腐蚀维护，所以，维护成本非常高。作为一种高强高韧的新型水泥基材料，UHPC在力学性能、耐海水侵蚀等方面显示出良好的综合优势，是制造远海网箱的优选材料之一。
技术实现思路
为了实现以上目的，本专利技术提供一种预制装配式UHPC管渔场网箱结构及其建造方法。预制装配式UHPC管渔场网箱结构,包括UHPC管、用于UHPC管连接的附件和渔网，所述UHPC管用附件连接组装形成UHPC管网骨架结构，UHPC管网骨架结构与渔网结合形成渔场网箱；UHPC管直径、管壁厚度、管实体部分密度和水密度之间满足以下关系：R×ρw>2×d×ρuhpc，其中，R为UHPC管半径，d为管壁厚，ρw为水的密度，ρuhpc为UHPC的密度，所述的预制装配式UHPC管渔场网箱结构处于漂浮状态。按上述方案，所述的附件为管道连接头，所述的管件连接头为两通连接头或多通连接头，所述的两通连接头为直管连接头、直角连接头或弯管连接头，将UHPC管沿直线、直角或弧线连接；所述的多通连接头的结构为由相应数量的多个短管在二维平面或三维空间汇聚于一个球体而成；如三通或四通连接头的结构为由三个或四个短管汇聚于一个球体而成；按上述方案，所述的管道连接头端头的直径略小于UHPC管的内径，或略大于UHPC管的外径，UHPC管和管道连接头为内插式连接或外套式连接。按上述方案,管道连接头伸出的两个或多个连接管段的管径不同，实现不同管径的UHPC管的连接；管道连接头伸出的连接管段可以是变化通过连接头连接管段管径的变化，可使不同管径的UHPC管组装在一起形成管网状构；按上述方案，所述的管道连接头可以是UHPC材质，也可以是金属材质和高分子材料。按上述方案，所述的UHPC管网骨架具有立方体、长方体和多面体外形轮廓结构。UHPC管网骨架的主要受力部位采用两根或多根UHPC管并排连接。由此有利于保证该结构具有足够的抵御风浪和荷载的能力。优选的是，所述的UHPC管网骨架结构为两层或多层结构，其中处于水面上的结构层向外延伸，提供空间用于搭建生活和作业平台。优选的是，UHPC管的端头处内置钢丝笼予以加强，钢丝笼为若干个相互平行的圆环，与纵向直钢丝焊接连接而成，钢丝笼轴心与UHPC管轴心相重叠；钢丝笼在端头1～2倍UHPC管直径的范围内沿管轴方向平行布置，钢丝环与环之间的平面间隔5～10mm。优选的是，UHPC管端部的外表面或内壁面设有两条1～2mm深的环向凹槽，用于与其相连接的UHPC管连接头的内壁面或外表面连接管段上设置的环向凹槽错开，并位于上述两凹槽之间，实现UHPC管和UHPC管道连接头的内插式或外包式连接；当采用内插式连接头时，UHPC管端头处内壁加工环向凹槽，该凹槽距UHPC管端头及两凹槽之间的尺寸为，UHPC管半径1-1.2倍；当采用外包式连接头时，UHPC管端头处外表面加工出环向凹槽，该凹槽距UHPC管端头及两凹槽之间的尺寸为UHPC管半径1-1.2倍。优选的是，UHPC管内部空间内填充有轻质泡沫材料，轻质泡沫材料在UHPC管内部整体填充或局部填充；或UHPC管内部空间两端端头附近用轻质防水材料封堵而形成封闭的空气柱；所述的轻质泡沫材料可选聚苯乙烯泡沫或聚氨酯等。这样，将其置于水中，该管件可以自由漂浮；所有管道连接头内部的空间均填充轻质泡沫材料，这样，当漂浮结构在水中拼装和服役时，可避免水灌入或渗入管网结构内部。预制装配式UHPC管渔场网箱结构的建造方法，包括以下步骤：提供UHPC管；提供管道连接头，包括两通连接头和多通连接头；将UHPC管用管道连接头组装成预制装配式UHPC管管网骨架结构，其中：两UHPC管沿轴线连接时，用直管连接头以内插或外套的方式进行两UHPC管的连接；两UHPC管以一定角度连接时，用直角连接头或弯管连接头以内插或外套的方式进行两UHPC管的连接；多个UHPC管以一定的角度在空间交汇时，采用相应多通连接头将多根UHPC管连接在一起形成管网骨架结构，如三UHPC管以一定的角度在空间交汇时，采用三通连接头；四UHPC管以一定的角度在空间交汇时，采用四通连接头，以此类推。；提供渔网，将渔网和网状漂浮结构结合，形成预制装配式UHPC管渔场网箱结构。按上述方案，在所述预制装配式UHPC管管网骨架结构上设置不锈钢挂钩；按照预制装配式UHPC管管网骨架的外形剪裁渔网，通过不锈钢挂钩将渔网和预制装配式UHPC管管网骨架结构结合形成渔场网箱结构；或将预制装配式UHPC管管网骨架结构和渔网用尼龙绳捆绑，形成渔场网箱结构。按上述方案，根据连接方式为内插式或外包式，在UHPC管端头外表面或内壁面加工1～2mm深的环向凹槽，在用于与其相连接的UHPC管连接头的内壁面或外表面连接管段上设置环向凹槽，并与其错开，且位于上述两凹槽之间，实现UHPC管和管道连接头的内插式或外包式连接。所述的管道连接头为金属材料或高分子材料材质时，使用粘结剂固定UHPC管和管道连接头。优选的是，UHPC管内部空间采取整体填充或局部填充的方式用轻质泡沫材料(如聚苯乙烯泡沫)进行填充，或者其两端端头附近处用轻质防水材料封堵而形成封闭的空气柱，这样，将其置于水中，该管件可以自由漂浮。按上述方案，若干根UHPC管并排连接时，采用并联UHPC管固定用管套加以横向固定，所述的并联UHPC管固定管套为抗腐蚀金属套环或预制UHPC并联管套，所述的抗腐蚀性金属套环为不锈钢或钛合金材质。该预制管套包含若干个圆孔，UHPC管可穿过预留孔而在横向得以约束，采用管套进行横向固定后再用水泥浆或粘结剂进一步将两者结合牢固；当采用金属套环时，在金属条与UHPC管外表接触处填塞橡胶块；当采用预制UHPC并联管套时，通过灌浆方式将其与UHPC管连接成一体。按上述方案，多根UHPC管并行连接时，利用预制UHPC端头罩对UHPC管端头进行连接、封堵和防护。预制UHPC端头罩由一段UHPC板结合若干UHPC管段而成一个整体，端头罩管段可以插入UHPC管端头而对若干个端头进行连接、封堵和防护，端头罩管段也可以包裹住UHPC管端头而达到连接、封堵和防护的目的。按上述方案，在组装预制装配式UHPC管管网骨架结构的外围结构时，使用外包型UHPC管连接头，将UHPC管和管道连接头进行外包式连接，可提高连接头的力学性能，增强网箱结构抵抗外部冲击的能力，易于发现问题，便于更换。物理学知识表明，当表面封闭的物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预制装配式UHPC管渔场网箱结构,其特征在于：包括UHPC管、用于UHPC管连接的附件和渔网，所述UHPC管用附件连接组装形成UHPC管网骨架结构，UHPC管网骨架结构与渔网结合形成渔场网箱；UHPC管直径、管壁厚度、管实体部分密度和水密度之间满足以下关系：R×ρ

【技术特征摘要】
1.预制装配式UHPC管渔场网箱结构,其特征在于：包括UHPC管、用于UHPC管连接的附件和渔网，所述UHPC管用附件连接组装形成UHPC管网骨架结构，UHPC管网骨架结构与渔网结合形成渔场网箱；UHPC管直径、管壁厚度、管实体部分密度和水密度之间满足以下关系：R×ρw>2×d×ρuhpc，其中，R为UHPC管半径，d为管壁厚，ρw为水的密度，ρuhpc为UHPC的密度，所述的预制装配式UHPC管渔场网箱结构处于漂浮状态。


2.根据权利要求1所述的渔场网箱结构,其特征在于：所述的附件为管道连接头，所述的管道连接头是UHPC材质，或金属材质或高分子材料，所述的管道连接头为两通连接头或多通连接头，所述的两通连接头为直管连接头、直角连接头或弯管连接头，将UHPC管沿直线、直角或弧线连接；所述的多通连接头的结构为由相应数量的多个短管在二维平面或三维空间汇聚于一个球体而成；
所述的管道连接头端头的直径略小于UHPC管的内径，或略大于UHPC管的外径，UHPC管和管道连接头为内插式连接或外套式连接。


3.根据权利要求2所述的渔场网箱结构,其特征在于：管道连接头伸出的两个或多个连接管段的管径不同，实现不同管径的UHPC管的连接；
所述的UHPC管网骨架结构为两层或多层结构，其中处于水面上的结构层向外延伸，提供空间用于搭建生活和作业平台。


4.根据权利要求1所述的渔场网箱结构,其特征在于：所述的UHPC管网骨架具有立方体、长方体和多面体外形轮廓结构。


5.根据权利要求1所述的渔场网箱结构,其特征在于：UHPC管的端头处内置钢丝笼予以加强，钢丝笼为若干个相互平行的圆环，与纵向直钢丝焊接连接而成，钢丝笼轴心与UHPC管轴心相重叠；钢丝笼在端头1～2倍UHPC管直径的范围内沿管轴方向平行布置，钢丝环与环之间的平面间隔5～10mm。


6.根据权利要求1所述的渔场网箱结构,其特征在于：UHPC管端部的外表面或内壁面设有两条1～2mm深的环向凹槽，用于与其相连接的UHPC管道连接头的内壁面或外表面连接管段上设置的环向凹槽错开，并位于上述两凹槽之间，实现UHPC管和UHPC管道连接头的内插式或外包式连接；当采用内插式连接头时，UHPC管端头处内壁加工环向凹槽，该凹槽距UHPC管端头及两凹槽之间的尺寸为，UHPC管半径1-1.2倍；当采用外包式连接头时，UHPC管端头处外表面加工出环向凹槽，该凹槽距UHPC管端头及两凹槽之间的尺寸为UHPC管半径1-1.2倍。


7.根据权利要求1所述的渔场网箱结构,其特征在于：UHPC管内部空间内填充有轻质泡沫材料，轻质泡沫材料在UH...

【专利技术属性】
技术研发人员：水中和，高旭，余睿，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42