本实用新型专利技术网箱沿袭了传统钢质框架网箱的基本构造，但浮体总浮力为结构总自重的130％以上，钢管框架水平管与转换柱为耗能绞连接，转换柱由钢柱状密闭体做成，有沉浮控制设计，底面连接自由悬重总成，网衣框绳系结在转换柱上，同时用绳系结在钢管框架上，在自由悬重杆上系扎上张拉防荡板总成，转换柱吊耳及自由悬重杆吊耳系泊上系泊缆，系泊缆另一头系结在浮筒式系泊系统上，形成一款可沉浮，耗能铰连接，有多重保护，抗风浪，有环保生态功能，适用于浅，中，深水水域，经济适用的新型网箱。
【技术实现步骤摘要】
沉浮式耗能铰连接多重保护的钢框架抗风浪环保生态网箱，是一种解决各深度(浅，中，深)水域的新型网箱，突出台风袭击不撤离或不下沉时，突出的抗风浪及环保生态特点，属海洋工程领域。
技术介绍
网箱养殖是海洋经济的重要部分，目前由挪威引进的聚乙烯管材(简称HDPE)制作的网箱遍地开花，在黄渤海，东海，南海，都在大量使用，这种以HDPE材料制作的浮式或沉浮式网箱，虽然沉浮式网箱有沉浮功能，台风袭击前可沉于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但从实践来看这种网箱仍有下列致命的缺陷:1.不适应海流的冲击，据观察海流速度仅达0.257m/s时就可能发生变形，在流速达lm/s时将损失80%网箱养殖容体，这样受制于海流，就丧失了大量水质交换条件更好的养殖资源。2.由于上述的原因这类网箱只能在风平浪静的内湾使用，由于养殖户蜂拥在这个狭小的内湾内，造成湾内水质十分恶劣，甚至臭气冲天，鱼品质差，鱼病多，海滨城市丧失最可贵的一线海景，这就逼使地方政府为了城市开发，不得不强行去驱赶内湾，近岸网箱养殖户，如广东从西向东都在清理，强拆内湾，近岸养殖网箱，但因没有开阔水域使用的技术支持，这就使这些过去的渔民处于无魚可捕，又无海可耕的十分困难的境地。3.HDPE网箱平面刚度差，失稳是它破坏的主要形式之一，2013年8月台风”尤特”吹袭广东阳江及饶平，造成当地网箱全军覆没，这是在网箱锚固系泊较好情况下，网箱骨架在台风造成的旋转海流作用下呈现失稳破坏，其破坏形态如同把箱体”扭麻花”。当然，网箱锚固及系泊问题一直没解决，以至台风袭击下，浮式或沉浮式网箱根本不可能抗台风，如2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风”尼格”袭击下全军覆没，一半被吹至外海丢失，一半吹到岸边打烂，快收获的鱼一条都没收回来，仅三家公司的经济损失就近8亿。同样灾害也发生在2013年9月福建漳州，台风”玉兔”造成损失数亿元。2014年7月发生在海南及广东粵西的台风”亚马逊”，使无数养殖户血本无归，虽然，在此之前海南养殖户已吸取2011年台风”尼格”袭击的教训，按海南省海洋与渔业厅2011年底发文《关于深水网箱养殖灾后恢复生产的指导性意见》作了改进。4.沉浮式HDPE网箱的沉浮功能，使网箱在台风袭击前可沉于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但由于应用水域不当，下潜抗风浪效果不大，因为，直至2014年，我国并无置于外海深水区的网箱，由于有一系列技术及管理困难，也需要大的资金投入建设远海基地及穿梭船舶，所以，置于外海深水区不是件容易的事。现所讲的所谓深水网箱，其实是置于水深20m以内，离岸不到20km，相比近岸，内湾网箱稍深稍远些的网箱。在这种浅，中水深水域，波浪影响随深度衰减并不明显，因为只有当水深与波长之比d/ λ > 0.5时，即为深水水域时，波浪影响随深度衰减才明显，在半水深处的水质点速度可降至水面的1/5，但浅，中水水域不满足这个条件，这几年从南到北台风惊过的地方，网箱均全军覆灭就是明证。对此，中国水产科学研宄院黄海水产研宄所关长涛，林德芳，黄滨，黄文推在国家”863”计划项目研宄中撰写的”我国深海抗风浪工程技术的研宄与发展”一文中，在论述关于升降式网箱的泥降水层受力方面，对设置水深为20m为原型，文章认为”对原来普遍认为的网箱下潜的防浪，减流作用，还需要通过大量的实验重新认识。”详参考文献由于网箱技术的落后，深水网箱发展由热而冷，国家计划的产业园区，不但未增，反而有减，2014年竟出现大养殖公司退市的现象(如阳江中鼎)，另据说广东空箱率高达60 %，一些早已签约进军深水网箱企业，因无可靠网箱可用，迟迟没有动作。从上分析发展开阔水域网箱养殖，需要突破HDPE网箱的局限，寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档开阔海区的新型网箱，特别是不依赖于注水下沉这一技术措施，靠网箱系统能力，不下沉也能象石油平台一样抗得住台风，这对于浅，中水水域是至关紧迫和重要的。根据国内外现有经验及理论分析，网箱改进途径第一要素应是用柔性或准柔性结构代替目前HDPE结构，避免失稳破坏，第二要素应是网箱结构材料应更强，而不是HDPE，第三要素应是选取水动力学性能好，抗风浪能力强的结构形式。海洋石油系列的浮式平台如半潜式，张力腿式，筒柱式(英文SPAR)，活节式(英文ARTI⑶LATED COLUMNS)就是理想的结构形式，该类型结构近半世纪在世界海洋石油开发中发挥巨大作用，特别是深海石石油开发中贡献更大，该类型结构具有如下特点:a.结构浮心在上，重心在下，具有恒稳性及无条件平衡。b.结构浮力远大于自重平衡的浮力，足够大浮力的浮力舱与位于立柱底部足够大压重的压载舱连接起来，二者处于平衡状态后，二者之间就产生了张力，假定风，浪，流共同作用下产生的水平力，它使浮体产生偏离，设水平力产生顺时針的倾复力矩，浮力则产生逆时針恢复力矩，二者正好反向，即浮力会反向作用使它回到平衡点，从而实现动态平衡，这就是顺应式平衡的原理。c.处于平衡状态时，结构就有了直立自浮能力，如果是网箱，水面或下潜后都能自稳定，保持箱形不变。由本技术专利技术人依据海洋石油长期工作的经验，研发并己获受权的专利”深水系泊柱”专利号:ZL201320616701.9及”气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2最早应用了海洋石油浮式平台结构特点，即柱稳性一采用调节浮力的大柱体作支承结构，上下连接缆索而成，是典型的柔性结构。由本技术专利技术人研发，己获受权的另一专利”可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2在国际上首先提出了阻尼防荡板的方案，这对于养殖水体的生态环保是极有意义的，因为，养殖鱼的粪便及残饵落在阻尼防荡板上，不会落入泥面积累成污染源，而是转化为其他鱼类及物种养份，同时还可减少网箱巅波，降低网箱破损风险。本技术特别針对浅，中水深水域养殖而提出的课题，这是基于下面考虑:1.注水下沉这一技术措施并不适用浅，中水深水域；2.浅，中深水域网箱在台风中生存，要依赖于自身的抗击台风能力，应从多方面提高其抗击台风能力，目标应该是有破损但养殖魚能保住，有破损但易修复，核心是水面，水下都要保持箱形的完整，不让网箱内魚逃出及受挤压。参考文献”我国深海抗风浪工程技术的研宄与发展”中国水产科学研宄院黄海水产研宄所关长涛，林德芳，黄滨，黄文鱼 ”可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2专利技术人:古国维专利权人:古国维 ”气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2专利技术人:古国维专利权人:古国维 ”深水系泊柱”专利号:ZL201320616701.9专利技术人:古国维专利权人:古国维
技术实现思路
为了突破HDPE网箱的局限，寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档开阔海区的新型网箱，特别是不依赖于注水下沉这一技术措施，靠网箱系统能力，不下沉也能象石油平台一样抗得住台风，根据国内外现有经验及理论分析，网箱改进途径第一要素应该是柔性或准柔性结构，避免失稳破坏，第二要素应该网箱结构材料应更强，而不是HDPE，第三要素应该选取水动力学性能好，抗风浪能力强的结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
沉浮式耗能铰连接多重保护的钢框架抗风浪环保生态网箱，其特征是钢质管材制作的框架，底面放置硬质聚氨酯发泡体或塑料浮筒，硬质聚氨酯发泡体或塑料浮筒产生的总浮力，应为结构总自重的130％以上，即富余结构总自重的30％以上，水平管端连接铁件与转换柱吊耳用高强螺栓连接，水平管端连接铁件与转换柱吊耳中间夹层放置有耗能垫片，转换柱由钢柱状密闭体做成，底面吊环连接上自由悬重杆，杆底部套上底靴式重骨料混凝土压载体，网衣框绳系结在转换柱上，同时用网衣拉结绳系结在钢质管材制作的框架上，在自由悬重杆上系扎上张拉防荡板总成，转换柱吊耳及自由悬重杆吊耳系泊上系泊缆，系泊缆另一头系结在浮筒式系泊系统上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：古国维，
申请(专利权)人：古国维，
类型：新型
国别省市：广东;44
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