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马德里竟枝VS维戈塞尔塔: 自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201520614048.1

申請日:

20150814

公開號:

CN204968944U

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: CN201520614048U
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201520614048.1

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱,其特征是鋼或復合蒙皮圓或船形柱狀體,端部焊接吊耳總成,用連接短纜連接成所需長度,四角與轉換柱總成相連,自由懸重總成掛接在轉換柱體上部的掛環上,底部掛接混凝土壓載體,連接纜繩系扎下主纜繩,及系扎張拉防蕩板,養殖用網衣四角用加強型主纜繩,上掛接在轉換柱上,下掛接在自由懸重總成連接纜繩上,同時掛接在網箱的框架上,自由懸重總成懸掛的混凝土壓載體,與另一端與置于泥面的一組人工魚礁型重塊相連,形成自系泊,同時附加上外系泊。柔性結構、抗風浪、耐海流、自系泊是其特點。

權利要求書

1.自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱,其特征是以填充塑料發泡體的鋼或復合蒙皮圓或船形即三角形柱狀體,各柱狀體端部焊接吊耳總成,用連接短纜連接成所需長度,四角用連接短纜與轉換柱總成連接,轉換柱總成之轉換柱體用厚壁鋼管做成,自由懸重總成掛接在轉換柱體上部的掛環上,自由懸重總成底部掛接混凝土壓載體,自由懸重總成懸掛的混凝土壓載體,與另一端與置于泥面的一組人工人工魚礁型重塊相連,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,養殖用網衣四角均通過網衣加強型主纜繩,上掛接在轉換柱上,下掛接在自由懸重總成連接纜繩上,形成掛袋式網衣,養殖用網衣用短連接繩同時掛接在網箱的框架上,附加的外系泊,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。2.根據權利要求1所述的自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱,其特征是自由懸重總成懸掛的混凝土壓載體,與另一端與置于泥面的一組人工人工魚礁型重塊相連,連接纜繩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。

說明書

技術領域

自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱,是不下潛仍有優良抗風浪能力,無失穩風險,并保持傳統網箱良好操作面的新型網箱,屬海洋工程領域。

技術背景

目前由挪威引進的高密度聚乙烯簡稱HDPE制作的網箱已成為主流,但有嚴重的缺陷:

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。

2.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,自2011年以來,臺風所到之處均全軍覆沒,損失極為嚴重。

造成這種災難性后果,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.結構成平板狀,整體的穩定性也太差,網箱尺寸較大時就更突出。

4.結構體系落后為重力式(自平衡),與海洋石油浮式體系發展方向相距太遠。

因此,從這四方面改進,深水網箱才能走出臺風陰霾。

首先要采用水動力特性好的結構形式,張力腿式網箱就是與海洋石油浮式結構相苻的一種好形式。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,指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。

無疑張力腿式網箱TLC是優于HDPE好形式,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,提出了系列解決平衡張力的高抗拔力可靠錨固的辦法,并取得專利授權,其中自系泊與外加系泊結合的創新專利,徹底解決了平衡張力的高抗拔力可靠錨固問題。

在解決HDPE整體的穩定性差的缺陷上,國際、國內專家都有共識,即應采用柔性或準柔性結構,下面是國際、國內專家已做的例子:

A.普利司通(bridgestone)網箱,為挪威及愛爾三大類型深水網箱之一,特點是整個網箱系統由具有一定強度的橡膠管(汽車輪肽材料)和鋼材制作的連接結構組成,網箱整體有很好的柔性,具有較好的抗風浪能力,以及較好的外形保持性。網箱抗流0.5米/秒,抗浪5米,是典型的剛柔結合準柔性網箱。(詳參考文獻[1])

B.中國水產科學研究院黃海水產研究所林德芳,關長濤等專利“柔性聯接網箱框架”公開(公告)號:CN1271925C提出了“針對現有技術中的方形或多邊形結構網箱框架拐角剛性連接方式存在的應力集中和剪切破壞點,而導致網箱抗風浪能力差的技術問題,提供一種柔性聯接網箱框架,其特點是:所述的主浮管至少有4段獨立的直主浮管,并通過連接件將各直主浮管首尾依次活動連接為一體,并使各段直主浮管可相對運動,構成至少有四邊的多邊形網箱框架。使組成網箱框架的各邊可各自獨立地隨波浪運動,以提高方形或多邊形結構網箱的整體抗風浪能力”(詳參考文獻[2])

雖然林德芳,關長濤等人專利最終選擇放棄,但其作出的努力是令人敬佩的。

本專利發明人在柔性,準柔性網箱上有系列的專利(詳參考文獻[4][5])[6])本專利采用全柔性連接,袋掛式掛網,在比浮繩式柔性網箱有更好操作界面前提下,避免失穩風險上作新的創造,在安全、可靠、可操作性及性價比上有進一步提高。

參考文獻

[1]“走進挪威和愛爾蘭深海網箱養殖”來源:水產前沿發布時間:2011/2/11

[2]“柔性聯接網箱框架”公開(公告)號:CN1271925C發明人:林德芳,關長濤,黃文強,黃濱,尉云樂,專利權人:中國水產科學研究院黃海水產研究所

[3]“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

[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]“帶阻尼防蕩板半潛式平臺型游釣養殖二用柔性環保網箱”專利號:ZL201420319567.0發明人:古國維專利權人:古國維

[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

[7]“樹狀單點系泊系統”專利號:ZL201420521171.4發明人:古國維專利權人:古國維

發明內容

為了尋求一種安全、可靠、抗風浪、耐海流、不下沉也能象石油平臺一樣抗得住臺風的網箱,,就必須針對現有HDPE網箱四大缺陷:基礎及系泊系統技術的缺失,構件強度及剛度差,整體穩定性不好,結構體系落后這四方面做工作,以本發明人已授權系列張力腿式網箱專利技術為基礎,作更多的創新,其中包括本專利提出的柔性連接方案,因此,本實用新型的技術方案是:

1.以填充塑料發泡體的鋼或復合蒙皮圓或船形即三角形柱狀體,按構件運輸長寬限制分割,端部焊接吊耳總成,用連接短纜連接成所需長度,四角用連接短纜與轉換柱總成連接,轉換柱總成之轉換柱體用厚壁鋼管做成,自由懸重總成掛接在轉換柱體上部的掛環上,底部掛接混凝土壓載體,與柱狀體浮體一起,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。

3.養殖用網衣四角均通過網衣加強型主纜繩,上掛接在轉換柱上,下掛接

3.養殖用網衣四角均通過網衣主纜繩,上掛接在轉換柱上,下掛接在自由懸重總成連接纜繩上,形成掛袋式網衣,養殖用網衣用短連接繩同時掛接在網箱的扶手上,形成雙保險。

3.自系泊纜一端與自由懸重總成懸掛的混凝土壓載體相連,另一端與置于泥面的一組人工魚礁型重塊相連,處理方法借鑒了授權專利:“樹狀單點系泊系統”專利號:ZL201420521171.4,人工魚礁型重塊特點是:一.體型略高,以利高出泥面,二.設有孔洞,適應魚類觸礁性,與自由懸重總成底部掛接混凝土壓載體間纜索長度,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,系泊纜一頭系結在轉換柱總成,另一頭系結在外系泊系統上。

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、操作界面好、經濟實用的生態環保型網箱,結構的柔性體系的特質消除了失穩隱患,自系泊的創新設計,則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,自系泊與放置人工魚礁結合,更有利于發揮防蕩板的環保作用,?;ぱ乘宓陌踩?,特別是對網衣的雙重?;?,?;ち送淶暮誦募壑?---是網箱成本幾十倍的養殖魚。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結構豎向示意圖;

圖5為船形即三角形柱狀體縱剖面示意圖;;

圖6為2-2剖視圖,表述了典型的三角形柱狀體橫剖面示意圖;

圖7為3-3剖視圖,表述了中央帶1型套箍構造示意圖;

圖8為4-4剖視圖,表述了首尾帶2型套箍構造示意圖;

圖9為鋼管船形,即三角形柱狀桁架軸測圖;

圖10為鋼管船形,即三角形柱狀桁架展開圖示意圖;

圖11為B放大,是吊耳總成軸測圖;

圖12為復合蒙皮剖視圖;

圖13為C放大,是欄桿套筒軸測圖;

圖14是防蕩板平面布置示意圖;

圖15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方法

圖16是防蕩板中央浮塊軸測立體圖。

其中:1.縱向鋼管,2.橫向連系桿,3.拉筋,4.復合蒙皮總成,401.鍍鋅薄鋼板,402.滲潤調制好固化劑的玻璃纖維,5.1型套箍,6.2型套箍,7.套箍吊耳總成,701.吊耳板,702.加強環,703.吊耳加強板,704.吊眼,8.欄桿套筒,9.欄桿套筒加強板,10.自攻螺釘,11.塑料發泡體,12.系泊纜,13.轉換柱總成.1301.轉換柱,1302.轉換柱吊耳,1303.轉換柱吊環,1304.附加浮力塊,1305.喇叭狀導向筒,14.連接短纜,15.自由懸重總成,1501.混凝土壓載體,1502.壓載體吊鉤,1503.壓載體吊環,1504.連接纜繩,1505.人工魚礁型重塊,1506.孔洞,16.網衣固定用下纜繩,17.阻尼防蕩板拉結繩,18.防蕩板總成,1801.復合材料蒙皮或幕布做成的防蕩板,1802.防蕩板連接鎖眼,1803.拉結繩,1804.開孔的防蕩板浮塊,19.網衣,20.加強型網衣主纜繩,21.網衣連結繩。

具體實施方式

填充塑料發泡體的鋼柱狀體以及轉換柱總成制作比較簡單,是傳統的鋼結構常規作業,加上圖紙又作了清晰交代,只要認真按圖施工即可,但應強調要嚴格遵守建造程序,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。

復合蒙皮圓或船形即三角形柱狀體,有更高的性價比,制作稍復雜,下面結合附圖加以說明,第一步是焊接鋼管船形,即三角形柱狀桁架,鋼管船形,即三角形柱狀桁架作用是制作復合蒙皮的骨架,同時又是受力基體,鋼管船形,即三角形柱狀桁架制作是常規的鋼結構焊接作業,主要是系管的焊接,要求同鋼柱狀體。特別要指出2型套箍上吊耳7焊接的重要性,在圖11的B放大圖示意圖中,清楚表述了作為重要構件的吊耳抗剪切,防撕裂的加強措施,制作中一點都不能大意。

蒙皮制作方法是用滲潤與固化劑調制好的環氧樹脂粘接劑的玻璃纖維布,一圈一圈地沿封閉鍍鋅薄鋼板的船形,即三角形柱狀體纏繞起來,固化后即形成復合蒙皮4,一般纏繞不少于三圈。然后套上1型套箍5,2型套箍6,用自攻螺釘與船形,即三角形柱狀體固定,至此用于深水網箱的復合蒙皮船形浮力件制作完成。

本實用新型養殖用網衣四角均通過網衣主纜繩,上掛接在能轉換柱上,下掛接在自由懸重總成連接纜繩上,形成掛袋式網衣,因此,網衣主纜繩應選用高抗拉力纜繩,購買時應特別指出這點。

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1304,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12,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,如HDPE一樣可拖浮出海,混凝土壓載體1501,底部吊鉤,再掛接一個或一組人工魚礁型重塊,到投放點后,自由懸重總成之連接纜繩,1504,穿過轉換柱喇叭狀導向筒1305..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1501底部吊鉤,再掛接一個或一組人工魚礁型重塊,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。

特別要指出人工魚礁型重塊可用建筑垃圾代替,以更環保及節省。

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,柔性結構,生態環保,經濟實用,是一款理想的深水網箱。

關 鍵 詞:
系泊 柔性 連接 張力 腿式抗 風浪 網箱
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