活節式剛柔結合自系泊張力腿式抗風浪網箱的制作方法
【技術領域】
[0001]活節式剛柔結合自系泊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，其中用于養殖與游釣結合型網箱，采用寬闊的船形浮力件，更為漁民創造了高增值(養殖+旅游垂釣)網箱型式，本技術屬海洋工程領域。
技術背景
[0002]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:
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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:
[0006]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。
[0007]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I /200。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]因此，從這四方面改進，深水網箱才能走出臺風陰霾。
[0011]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(Tens1n Leg Cages，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浪高風浪的考驗而安然無恙。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。
[0012]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。
[0013]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:
[0014]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[I])
[0015]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])
[0016]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。
[0017]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])其中“自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱”專利號:ZL 201520614048.1提出了船型浮力構件與船型浮力構件，船型浮力構件與浮力柱連接均用纜索柔性連接的方案，無疑有極好的抗風浪性能，本專利將在此基礎上，為適應養殖與游釣結合需要作進一步改進，使其在安全、可靠、可操作性及性價比上有進一步提高。
[0018]參考文獻
[0019][ I ] “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
[0020][2] “柔性聯接網箱框架”公開(公告)號:CNl271925C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
[0021][3]“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
[0022][4]“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
[0023][5]“自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱”專利號:ZL 201520614048.1發明人:古國維專利權人:古國維
【發明內容】
[0024]為了尋求一種安全，可靠，抗風浪，耐海流網箱，不下沉也能象石油平臺一樣抗得住臺風，就必須針對現有HDPE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，特別是“自系泊柔性連接張力腿式抗風浪網箱”專利號:ZL 201520614048.1為基礎，作更多的創新，因此，本實用新型的技術方案是:
[0025]1.四箱合一的田字形框架，用于單純養殖時為鋼質，或高密度聚乙烯材質(簡稱HDPE)制作的浮力構件總成而構成的框架，用于養殖與游釣結合型網箱時，外周圈為鋼制船形浮力構件總成，浮力構件總成與交點處的活節總成用鋼鉸及安全纜連接，其中四角的活節為浮力柱總成，浮力柱總成的底部掛接混凝土壓載體，自系泊纜一端與混凝土壓載體相連，另一端與置于泥面的一組人工漁礁型重塊相連，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，浮力柱總成底部掛接混凝土壓載體的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，活節總成中心裝設連接柱，養殖用網衣四角通過網衣主纜繩，上掛接在連接柱上，下掛接在下主纜繩上，浮力構件總成的安全纜連接到連接柱下方的掛環上，調重塊按需要套在連接柱上。
[0026]浮力構件總成與交點處的活節總成用鋼鉸及安全纜連接，在正常使用工況下結構平穩，利于上人作業或供人垂釣，在惡劣海況下鋼鉸可自由轉動與安全纜一起成為準柔性狀態，即上述中國水產科學研究院黃海水產研究所林德芳，關長濤等最終選擇放棄的專利“柔性聯接網箱框架”所希望的狀態，事實上，這樣連接方式，已構成本人多項已受權專利的“海洋平臺型網箱”模式，也就是說本專利網箱是傳統型方型網箱與“海洋平臺型網箱”有機的結合，因此，足見其安全性。
[0027]2.混凝土壓載體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。
[0028]3.養殖用網衣四角均通過網衣主纜繩，上掛接在連接柱上，下掛接在下主纜繩上，形成掛袋式網衣，避免摩擦網箱框架日后長成的貝殼類污損生物，養殖用網衣用短連接繩同時掛接在網箱框架上，形成對網衣安全的雙重保險。
[0029]4.自系泊纜一端與混凝土壓載體相連，另一端與置于泥面的一組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，與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，可附加上外系泊，外系泊的系泊纜一頭系結在浮力柱總成連接柱下方的吊耳上，另一頭系結在外系泊系統上，如粧或錨或浮筒式系泊系統上，從而形成系泊的雙重保險。
[0030]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，結構的準柔性消除了失穩隱患，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，自系泊與放置人工漁礁結合，更有利于發揮防蕩板的環保作用，特別是對網衣的雙重保護，保護了網箱的核心價值，即網箱成本幾十倍的養殖魚，可以預料這些突出的優點，將使其成為進軍深海，造福漁民，保護環境的可靠裝備。
【附圖說明】
[0031]圖1是本實用新型結構豎向示意圖；
[0032]圖