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维戈塞尔塔vs赫塔菲: 自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201520299344.7

申請日:

20150511

公開號:

CN204968927U

公開日:

20160120

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01K61/00 主分類號: A01K61/00
申請人: 古國維
發明人: 古國維
地址: 510260 廣東省廣州市海珠區新港西路愉景雅園翠林居A-601
優先權: CN201520299344U
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201520299344.7

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,浮管用芳綸帶與安全纜捆綁加固,管端頭套接鋼堵頭,鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱總成吊耳用高強螺栓連接,轉換柱總成套接浮力塊,自由懸重總成也套接浮力塊,自由懸重總成掛接在轉換柱體掛環上,自由懸重總成底部掛接重骨料混凝土壓載體,自由懸重總成之連接纜繩系扎下主纜繩,下主纜繩下方系扎防蕩板,養殖用網衣上部掛接在網箱的扶手上,下部系扎在下主纜繩上,自系泊纜一端與自由懸重總成懸掛的重骨料混凝土壓載體相連,另一端與置于泥面的人工漁礁型重塊相連,同時附加外系泊,本專利對傳統的HDPE網箱作了根本性的改進,極具推廣價值。

權利要求書

1.自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,其特征是浮管端頭套接在有連接鐵件的鋼堵頭上,管端鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱總成吊耳用高強螺栓連接,管端鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱吊耳中間夾層放置耗能墊片,轉換柱總成之轉換柱體由厚壁鋼管做成,下端套接浮力塊,自由懸重總成也套接浮力塊,自由懸重總成掛接在轉換柱體掛環上,自由懸重總成底部掛接重骨料混凝土壓載體,自由懸重總成之連接纜繩系扎下主纜繩,下主纜繩下方系扎供張拉防蕩板自系泊纜一端與自由懸重總成懸掛的重骨料混凝土壓載體相連,另一端與置于泥面的人工漁礁型重塊相連。2.根據權利要求1所述的自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,其特征是自由懸重總成之連接纜繩系扎下主纜繩,下主纜繩下方系扎供張拉防蕩板的另一纜繩,在此時纜繩上張拉上防蕩板,防蕩板用復合材料蒙皮或幕布做成,防蕩板中間設開孔的塑料發泡體的浮力塊,養殖用網衣上部掛接在網箱的扶手上,下部系扎在下主纜繩上。3.根據權利要求1所述的自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,其特征是自系泊纜一端與自由懸重總成懸掛的重骨料混凝土壓載體相連,另一端與置于泥面的人工漁礁型重塊相連,兩重塊間纜索長度以高潮位為張緊狀態為準,即平、低潮位重塊間纜索是松弛的,附加的外系泊之系泊纜一頭系結在轉換柱總成吊耳上,另一頭系結在外系泊系統上,對應的輔助系泊纜,一頭系結在自由懸重總成,另一頭系結在系泊纜上。4.根據權利要求1所述的自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,其特征是轉換柱體間用安全纜相互連接,網衣同時系結在安全纜上。5.根據權利要求1所述的自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,其特征是浮管用芳綸帶與安全纜捆綁加固。

說明書

技術領域

自系泊浮管加固混合型的張力腿結構HDPE網箱,是一種適用于海流較急及無遮擋的開闊海區的新式環保型網箱,屬海洋工程領域。

技術背景

網箱養殖是海洋經濟的重要部分,目前由挪威引進的高密度聚乙烯簡稱HDPE制作的網箱迅速發展,在黃渤海,東海,南海,都有大量養殖戶使用,這種以HDPE材料制作的浮式網箱,具有操作界面好,養殖人員投食,剔除死魚,換網衣,收魚等都很方便,加上造價適中,故很受漁民歡迎,所以從南到北獨占了網箱養殖裝備市場,總數達萬口,形成了巨大的產業鏈。雖然目前HDPE制作的管式框架,通過設置注/排水管,在臺風襲擊前可沉于一定深度,規避水面最大的波浪沖擊,但從實踐來看這種網箱仍有下列致命的缺陷:

1.不適應海流的沖擊,據觀察海流速度僅達0.257m/s時就可能發生變形,在流速達1m/s時將損失80%網箱養殖容體,這樣就喪失了大量更優質的養殖資源。

2.由于上述的原因這類網箱只能在風平浪靜的內灣使用,由于養殖戶蜂擁在這個狹小的內灣內,造成灣內水質十分惡劣,甚至臭氣沖天,魚品質差,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,不得不強行去驅趕內灣網箱養殖戶,但因沒有開闊水域使用的技術支持,這就使養殖戶處于十分困難的境地。

3.沉浮式HDPE網箱雖然通過HDPE制作的管式框架,通過設置注/排水管,在臺風襲擊前可潛于一定深度,但受構造制約不能下潛到海底,象碟型網箱那樣到達到最理想的規避臺風位置。

4.沉浮式HDPE網箱雖然通過HDPE制作的管式框架,通過設置注/排水管,在臺風襲擊前可潛于一定深度,規避水面最大的波浪沖擊,但從實踐來看這種網箱抗風浪能力,并不如介紹那樣理想:

A.2011年9月底海南臨高在開闊水域的養殖網箱,在臺風”尼格”襲擊下全軍覆沒,僅三家公司的經濟損失就近8億。

B.2013年8月臺風”尤特”吹襲廣東陽江,造成當地網箱全軍覆沒。

C.2013年9月強臺風“天兔”襲擊福建省,據福建省漳州市海洋與漁業局統計,當地網箱全軍覆沒。造成損失5.6億余元。

造成這種災難性后果,不是有人歸罪于閥門腐蝕失靈,養殖戶未按要求施工等能解釋的,這種帶全局性的破壞,說明要從結構上重新審視現流行的沉浮式HDPE網箱。

我們的研究結論是:這種全局性的破壞根源在于1.基礎及系泊系統技術的缺失,如基礎系泊力太小,沒有配套的彈性減力卸力措施等。2.HDPE網箱構件的的強度及剛度太差,就強度而言,HDPE材料不到最普通的A3鋼1/10,彈性模量不到鋼的1/200。3.整體的穩定性也太差,結構成平板狀,與船舶或浮式平臺作一對比就明瞭,特別當網箱尺寸較大時就更突出?;〖跋擋聰低臣際跏橇硪淮笙低?,應由另一專門的課題研究,本專利不作討論。

張力腿式網箱TLC(TensionLegCages,簡稱為TLC型網箱)海南大學海洋學院張本2002年第6期<<漁業現代化>>撰文<介紹一種近海養魚張力腿網箱>隨后2003.2再次在《中國漁業經濟》撰文<考察挪威近海張力腿網箱養魚的啟發>,作者通過對挪威海水網箱的考察,提出張力腿網箱養魚很適宜在我國東南沿海地區推廣,對于張力腿網箱的優點作者評價是:1.抗風浪能力較強。據介紹,TLC型網箱已經受過11.7m浪高風浪的考驗,安然無恙。2結構較簡單造價較低。張力腿網箱與柔性圓柱形和剛性雙錐形網箱比較,結構更簡單,從而降低了造價。

但國內至今未引入TLC網箱,原因是未能用經濟辦法,解決平衡張力的高抗拔力可靠錨固問題。本專利發明人基于海洋石油平臺建設的知識及經驗,提出了解決平衡張力的高抗拔力可靠錨固的難題,并研創出系列的經濟適用、操作性強的張力腿式網箱,在本專利中將合理組合上述技術,尋求一種更安全、更可靠,抗臺風,適用于海流較急及無遮擋開闊海區的新型HDPE網箱,特別是不依賴于注水下沉這一技術措施,靠網箱系統能力抗得住臺風,是真正意義上的抗風浪深水網箱,同時在本專利中將首次在國際上,提出自系泊與外加系泊結合的創新方案,這對于性能優異的張力腿式網箱推廣應用,對于已形成巨大的產業鏈的HDPE企業,可繼續發揮作用是意義重大的。

參考文獻

1.[1]“我國深??狗繢斯こ碳際醯難芯坑敕⒄埂敝泄蒲а芯吭夯坪K芯克爻ぬ?,林德芳,黃濱,黃文強

2.[2]“可隨水位漲落升沉的張力腿式深水網箱”專利號201320095246.2發明人:古國維專利權人:古國維

3.[3]“帶水面操作平臺的張力腿式深水網箱”專利號:ZL201320111630.7發明人:古國維專利權人:古國維

4.[4]“氣囊調節浮力可隨水位漲落升沉的柔性結構張力腿式深水網箱”專利號ZL201320623481.2發明人:古國維專利權人:古國維

5.[5]“帶防蕩板的沉浮式張力腿結構HDPE網箱”專利號:ZL201420225823.X發明人:古國維專利權人:古國維

5.[6]“自由懸重防蕩板沉浮式帶張力腿結構準柔性環保型HDPE網箱”專利號:ZL201420268075.3發明人:古國維專利權人:古國維

發明內容

為了突破常規沉浮式HDPE網箱的局限,尋求一種安全,可靠,適用于海流較急及無遮擋的開闊海區的新型網箱,特別是不依賴于注水下沉這一技術措施,靠網箱系統能力,不下沉也能象石油平臺一樣抗得住臺風,就必須以本發明人已授權系列張力腿式網箱專利技術為基礎,多方面對HDPE網箱加以改造,利用常規HDPE網箱的生產設備及器材,使全國價值百億的HDPE獲得新生,為此,本實用新型的技術方案是:

1.常規HDPE網箱骨架僅在四角加以改變,雙或單浮管端頭套接有連接的鐵件鋼堵頭,管端鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱總成吊耳用高強螺栓連接,管端鋼堵頭的連接鐵件與轉換柱吊耳中間夾層放置耗能墊片,轉換柱總成之轉換柱體由厚壁鋼管做成,下端套接浮力塊,自由懸重總成也套接浮力塊,自由懸重總成掛接在轉換柱體掛環上,自由懸重總成底部掛接重骨料混凝土壓載體,這樣與HDPE雙或單浮管制作的骨架,轉換柱總成套接浮力塊,自由懸重總成套接的浮力塊一起,構成了結構浮心在上,重心在下,具有恒穩性及無條件平衡的張力腿式結構。

2.自由懸重總成之連接纜繩系扎下主纜繩,下主纜繩下方系扎供張拉防蕩板的另一纜繩,在此時纜繩上張拉上防蕩板,防蕩板用復合材料蒙皮或幕布做成,防蕩板中間設開孔的塑料發泡體的浮力塊,養殖用網衣上部掛接在網箱的扶手上,下部系扎在下主纜繩上。

3.自系泊纜一端與自由懸重總成懸掛的重骨料混凝土壓載體相連,另一端與置于泥面的人工漁礁型重塊相連,人工漁礁型重塊特點是:一.體型略高,以利高出泥面,二.設有孔洞,適應魚類觸礁性,兩重塊間纜索長度以高潮位為張緊狀態為準,即平、低潮位重塊間纜索是松弛的,這樣,網箱就能隨水位漲落升沉,而又有自系泊特性,即沒有外系泊也能在大風浪中生存,為了在極端條件下生存,附加上外系泊,即另一系泊纜一頭系結在轉換柱總成吊耳上,另一頭系結在外系泊系統上,如浮筒式系泊系統上,對應的輔助系泊纜,一頭系結在自由懸重總成,另一頭系結在系泊纜上。

4.轉換柱體同時用作調重塊插桿,由調重塊對網箱浮態進行微調,必要時加載調重塊令網箱下沉,浮起時掛在加載調重塊吊鉤上吊起,實現手動式沉浮。

5.轉換柱體間用纜繩索相互連接,這樣,就構成了本發明人己授權專利的浮力柱式網箱。網衣同時系結在纜繩索上,實現對網衣的雙重?;?,可以想象HDPE雙或單浮管制作的骨架全部毀壞,網衣及養殖魚仍處在浮力柱式網箱狀態,因此還是安全的,混合型就是這個慨念。

6.鑒于HDPE材料強度差,為安全計,浮管用芳綸帶與安全纜捆綁加固。

本專利應用海洋工程成熟、可靠、廣泛成功應用的技術,為養殖戶提供了一款結構合理、操作介面好、經濟實用的生態環保型網箱,自系泊的創新設計,使網箱沒有外系泊也能在大風浪中生存,加上外系泊后,系泊安全性就更高,自系泊與放置人工漁礁結合,更有利于發揮防蕩板的環保作用,?;ぱ乘宓陌踩?。這些突出的優點,將使其成為進軍深海,造福漁民,?;せ肪車目煽孔氨?。

附圖說明

圖1是本實用新型結構豎向示意圖;

圖2是本實用新型結構平面示意圖;

圖3是A放大圖,表示角點處各部件連接平面示意圖;

圖4是1--1剖視圖,表示角點處各部件連接軸測立體圖;

圖5是B放大圖,表示雙或單浮管端頭套接鋼堵頭的連接鐵件,與轉換柱總成吊耳用高強螺栓連接示意圖;

圖6是轉換柱總成吊耳大樣圖,特別表示了槽口與常規連接板之不同,實現兩連接板間能滑動的功能;

圖7是浮管端頭套接鋼堵頭的連接鐵件大樣圖,特別表示了槽口與常規連接板之不同,實現兩連接板間能滑動的功能;

圖8是2--2剖視圖,特別表示了高強螺栓耗能連接示意圖;

圖9是E放大圖,表示自由懸重總成之吊環軸測立體圖;

圖10是浮管用芳綸帶與安全纜捆綁加固軸測立體示意圖;

圖11是C放大圖,表示浮管HDPE套筒軸測立體圖;

圖12是D放大圖,表示浮管鋼質套筒軸測立體圖;

圖13是防蕩板平面布置示意圖;

圖14是防蕩板連接軸測立體圖,特別表述了防蕩板拉結纜與自由懸重總成連接纜繩連接方法;

圖15是防蕩板中央浮塊軸測立體圖;

圖16是調重塊安裝示意圖;

圖17調重塊軸測立體圖,注意調重塊側設吊鉤,便于網箱手動升沉。

其中:1.HDPE浮管,101.塑料發泡體,102.安全纜,2.芳倫加強帶,2.HDPE浮管端部鋼堵頭總成,201.鋼夾板,202.連接板,203.連接板加強板,204.弧形長槽口,3.HDPE浮管套筒總成,301.HDPE套筒,302.套筒連系管,303.欄桿立柱座,304.欄桿立柱座加強板,4.自由懸重總成,401.自由懸重桿,402.附加浮力塊,403吊環,404連接短纜繩,405.重骨料混凝土壓載體,406.壓載體頂面吊鉤,407.壓載體底面吊鉤,408.人工漁礁型重塊,409.孔洞,410.自系泊纜,5.轉換柱總成,501.轉換柱體,502.轉換柱掛環,503.導纜口,504.轉換柱附加浮力塊,505.調重塊,506.調重塊通孔,507.調重塊吊鉤,6.插入式欄桿立柱,7.扶手管,8.下主纜繩,9.主吊耳總成,901.吊耳板,902.加強環,903.吊眼,10.網衣,11.系泊纜,12.防蕩板拉結纜,13.防蕩板總成,1301.復合材料蒙皮或幕布做成的防蕩板,1302.防蕩板連接鎖眼,1303.拉結繩,1304.開孔的防蕩板浮塊,1305防蕩板拉結纜連接卸扣,14.高強螺栓,15.耗能墊片。

具體實施方式

由于本實用新型骨架沿襲了傳統HDPE的基本構造,只是四角部分混進了鋼結構,但由于是常規作業,加上圖紙又作了清晰交代,只要認真按圖施工即可,但應十分注意:

1.吊耳類的制作:如主吊耳總成9,浮管端部鋼堵頭總成2,這類構件受力大,損壞影響大,在海洋工程構件分類中屬特類及一類,焊后要作超聲波探傷檢查,網箱制作受成本所限,不可能套用海洋工程要求,但下述要求是合理,可行的,制作中應嚴格遵守:

嚴格遵守建造程序,材料選擇上應選擇可焊性好的鋼材,在焊接環節上應有完善的焊接程序,焊縫檢測程序,焊接人員應持合格的焊工證書,嚴禁無證或等級不夠人員施焊。

2.本實用新型引進了現代鋼結構抗震而開發的耗能鉸技術,作用是荷載偶發峰值時,通過摩擦耗能墊片而消耗輸入的能量,效果大小取決于耗能墊片質量,目前已有粘彈性特殊橡膠可供選用,效果大小另一個因素是摩擦力大小,由于摩擦力是垂直壓力乘摩擦系數,因此,要有足夠大的垂直壓力,在這里就是螺栓的緊固力,因此要求:

a.選用合格的高強螺栓,依連接板承壓力,選擇螺栓適配直徑。

b.高強度螺栓要用特制的扳手上緊螺帽,使螺栓產生巨大而又受控制的預拉力。

在這里我們采用的是高強度螺栓承壓型,意圖是在峰值波浪力作用下,通過摩擦完全耗損了耗能墊片后,耗能鉸變成了單純的鉸,允許連接件沿槽滑動,這就是吊耳板及連接鐵件要做出直長槽或弧形長槽的原因,用這個辦法也使網箱結構有準柔性,防止其失穩。

3.至于結構的防腐蝕有多種方案可供選擇,可由使用年限及業主要求來確定,由于主體是HDPE材料,鋼構件少,用適當加厚是最簡便有效的辦法。

在陸上完成各構件制作后,即可轉入海上安裝階段,其程序是:

1.下水前在轉換柱套裝好附加浮力塊504,浮力塊是市場商品化產品,市場購進即可。

2.在指定位置先安裝好外系泊系統,系好系泊纜11,纜端系上標志浮球;

3.本實用新型充分考慮了海上安裝的可操作性,新型網箱如HDPE一樣拖浮出海,重骨料混凝土壓載體405,底部吊鉤,再掛接一個或一組人工漁礁型重塊,到投放點后,自由懸重總成之連接短纜繩404,穿過轉換柱導纜口503,再掛在轉換柱掛環上,然后吊或推下水,在潛水員協助下系上各纜繩,系好網衣,至此完成海上安裝工作,所要注意是重塊405底部吊鉤,再掛接一個或一組人工漁礁型重塊,纜長控制在除高潮位是張緊狀態外,在平、低潮位兩混凝土壓載體間纜索是松弛的。

特別要指出人工漁礁型重塊可用建筑垃圾代替,以更環保及節省。

從上看出海上安裝和HDPE網箱相似,但本實用新型可沉浮,隨水位漲落升沉,自穩定,多重?;?,系泊更可靠,生態環保,經濟實用,是一款理想的深水網箱。

關 鍵 詞:
系泊 加固 混合 張力 結構 HDPE 網箱
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