【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋养殖，特别是涉及一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱及其建造方法。
技术介绍
1、目前，我国海洋牧场中大量采用的网箱是重力式高密度聚乙烯塑料（hdpe）网箱。该网箱形式灵活，安装方便，经济实惠，耐热耐寒，柔韧耐磨。该网箱的浮体又是主体结构构件，为整个网箱提供浮力，而该网箱的养殖水体由高密度聚乙烯浮体下部的网衣和压重块依靠重力作用围绕而成。这种网箱在海流流速较大的环境下，养殖水体抗变形的能力较弱，处于洋流中的网衣受洋流冲击时易发生斜飘、卷曲、褶皱等，进而造成养殖水体缩小，养殖生物活动空间受限，增加海洋生物之间的拥挤和冲撞，从而造成海洋养殖收成下降。
2、近年来，水泥基材料由于其成本较低，耐久性较好，因而逐步被用于建造养殖网箱。但水泥基材料类网箱尚未得到广泛应用，主要原因在于：普通钢筋混凝土或frp筋增强混凝土网箱结构笨重，开展拖曳、升降等养殖操作困难；而以超高性能混凝土（uhpc）建造的网箱，由于超高性能混凝土采用的是短切钢纤维，故纤维露头锈蚀的情况十分常见，加上超高性能混凝土内部钢纤维易形成连通网络，所以，这种采用短切钢纤维的水泥基材料网箱也存在着由于电化学腐蚀而带来的耐久性风险。
3、为充分利用我国沿海地区丰富的高流速海域养殖资源，同时，较好地解决水泥基材料网箱结构笨重、表面露头锈蚀的问题，亟需开发适应于高流速海域环境的、具有优异的海洋环境耐久性能的薄壁轻质结构水泥基材料网箱。
技术实现思路
1、针对上述现有技术，本专利技术在于提供一种装配式
2、为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
3、一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，包括浮体、网衣和支撑结构，所述浮体为采用叠片水泥基材制成的中空结构，所述叠片水泥基材包括水泥砂浆和被浇筑在水泥砂浆内部的三维纤维网片a和金属网片b，所述三维纤维网片a位于所述叠片水泥基材内部靠外表的一侧，所述金属网片b位于所述叠片水泥基材内部靠内的一侧；所述水泥砂浆成型过程中充满模具并与所述三维纤维网片a复合为一体，从而成为所述金属网片b的保护层；所述支撑结构设于所述浮体的底部，所述网衣固定在支撑结构上，并能够在洋流下维持稳定的养殖区。
4、进一步的，所述三维纤维网片a为三维合成纤维织物网格片，所述金属网片b至少包括第一金属网片和第二金属网片，所述第一金属网片的目数小于所述第二金属网片的目数。
5、进一步的，所述叠片水泥基材还包括三维纤维网片c，所述三维纤维网片c为三维合成纤维织物网格片，所述三维纤维网片c附着于所述叠片水泥基材制成的中空结构的内表面，所述三维纤维网片c浸涂有防水材料，所述防水材料为聚脲。
6、进一步的，所述浮体的内腔设有加强肋，所述加强肋包括位于所述金属网片b内侧的金属网片d和钢筋，所述钢筋位于所述金属网片b和所述金属网片d之间。
7、进一步的，所述支撑结构包括固定在所述浮体下方的支撑框架，所述网衣固定在所述支撑框架上，所述支撑框架由玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料制成，所述网衣围成养殖区。
8、进一步的，所述支撑框架包括支撑杆和配重块，所述支撑杆的上端插入浮体的底部边沿预留的孔洞中而得以固定，所述支撑杆的下端设有所述配重块；所述支撑杆的底部通过横向的连接杆相互连接，所述连接杆为玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料制成的连接杆；所述网衣将所述支撑框架包围在其中；所述浮体和/或支撑结构设有锚固绳，所述锚固绳与固定锚连接。
9、进一步的，所述浮体由多个采用叠片水泥基材制成的预制筒体拼接构成，所述预制筒体的两端开口，两个相邻的所述预制筒体的顶部通过弯折的第一预制板相互连接，所述浮体的底部设有预制圈梁，所述预制圈梁与所述预制筒体连接，两个相邻的所述预制筒体的底部通过弯折的第二预制板相互连接，所述第二预制板与预制圈梁连接，所述第一预制板和第二预制板覆盖两个相邻所述预制筒体的接缝。
10、一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱的建造方法，包括以下步骤：
11、s1、将三维纤维网片a、金属网片b按照预设的次序和间隔用塑料卡固定成纤维网笼，再将纤维网笼填充至模具中；
12、s2、将制备好的水泥砂浆向模具中浇筑，并配合一定的振动，使水泥砂浆填充和渗入模具和纤维网笼的缝隙形成预制筒体；
13、s3、将预制筒体两端密封，并对所述预制筒体的端头逐一进行连接，使之形成一个封闭的由多舱室组成的四边形或多边形的浮体；
14、s4、在所述浮体的下方安装所述支撑结构和网衣。
15、进一步的，所述s2步骤中，相邻预制筒体端头伸出的钢筋的端部相互搭接，并将相互搭接的钢筋的端部进行焊接，最后用水泥砂浆以湿连接方式进行覆盖；利用弯折的第一预制板将两个相邻的所述预制筒体的顶部连接，利用弯折的第二预制板将两个相邻的所述预制筒体的底部连接。
16、进一步的，所述s2步骤中，形成预制筒体后将浸渍有聚脲防水涂料的三维纤维网片c粘贴于预制筒体空腔内表面，抚平并晾干，再将预制筒体拼接形成所述浮体。
17、本专利技术的有益效果在于：
18、（1）水泥砂浆成型过程中在所述三维纤维网片a所在位置形成“微保护层”，可以阻止海水中氯离子向薄壁结构内部扩散与渗透，保护结构内部的钢纤维网和钢筋，并控制表面微裂缝的形成，还可阻挡钢纤维网的外露，这种结构在海洋环境下较现有高密度聚乙烯材料具有更好的耐久性。
19、（2）采用变网格目数的金属网片进行堆叠增强，得到高强高韧的水泥基材料薄壁浮体，具有结构受力与增强体分布相匹配的特点，增强效率更高，因此，在力学性能上具有较现有高密度聚乙烯结构具有更大的优越性。
20、（3）本专利技术提供了一个由玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料制成的刚柔相济的新型网箱结构支撑体系，既有支撑作用，又有缓冲作用，使网箱具备在高流速海域维护必要的养殖水体，开展正常的海洋养殖的能力。本专利技术的浮体产生的浮力足以承担各组成部分的自重和作业人员及鱼饲料、维修物品等临时荷载的负荷，还可以为垂钓等休闲活动提供浮力储备。
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1.一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，包括浮体、网衣和支撑结构，所述浮体为采用叠片水泥基材制成的中空结构，所述叠片水泥基材包括水泥砂浆和被浇筑在水泥砂浆内部的三维纤维网片A和金属网片B，所述三维纤维网片A位于所述叠片水泥基材内部靠外表的一侧，所述金属网片B位于所述叠片水泥基材内部靠内的一侧；所述水泥砂浆成型过程中充满模具并与所述三维纤维网片A复合为一体，从而成为所述金属网片B的保护层；所述支撑结构设于所述浮体的底部，所述网衣固定在支撑结构上，并能够在洋流下维持稳定的养殖区。
2.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述三维纤维网片A为三维合成纤维织物网格片，所述金属网片B至少包括第一金属网片和第二金属网片，所述第一金属网片的目数小于所述第二金属网片的目数。
3.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述叠片水泥基材还包括三维纤维网片C，所述三维纤维网片C为三维合成纤维织物网格片，所述三维纤维网片C附着于所述叠片水泥基材制成的中空结构的内表面，所述三维纤维网片C浸涂有防水材料，所述防水材料
4.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述浮体的内腔设有加强肋，所述加强肋包括位于所述金属网片B内侧的金属网片D和钢筋，所述钢筋位于所述金属网片B和所述金属网片D之间。
5.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述支撑结构包括固定在所述浮体下方的支撑框架，所述网衣固定在所述支撑框架上，所述支撑框架由玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料制成，所述网衣围成养殖区。
6.根据权利要求5所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述支撑框架包括支撑杆和配重块，所述支撑杆的上端插入浮体的底部边沿预留的孔洞中而得以固定，所述支撑杆的下端设有所述配重块；所述支撑杆的底部通过横向的连接杆相互连接，所述连接杆为玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料制成的连接杆；所述网衣将所述支撑框架包围在其中；所述浮体和/或支撑结构设有锚固绳，所述锚固绳与固定锚连接。
7.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述浮体由多个采用叠片水泥基材制成的预制筒体拼接构成，所述预制筒体的两端开口，两个相邻的所述预制筒体的顶部通过弯折的第一预制板相互连接，所述浮体的底部设有预制圈梁，所述预制圈梁与所述预制筒体连接，两个相邻的所述预制筒体的底部通过弯折的第二预制板相互连接，所述第二预制板与预制圈梁连接，所述第一预制板和第二预制板覆盖两个相邻所述预制筒体的接缝。
8.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱的建造方法，其特征在于，所述S2步骤中，相邻预制筒体端头伸出的钢筋的端部相互搭接，并将相互搭接的钢筋的端部进行焊接，最后用水泥砂浆以湿连接方式进行覆盖；利用弯折的第一预制板将两个相邻的所述预制筒体的顶部连接，利用弯折的第二预制板将两个相邻的所述预制筒体的底部连接。
10.根据权利要求8所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱的建造方法，其特征在于，所述S2步骤中，形成预制筒体后将浸渍有聚脲防水涂料的三维纤维网片C粘贴于预制筒体空腔内表面，抚平并晾干，再将预制筒体拼接形成所述浮体。
...【技术特征摘要】
1.一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，包括浮体、网衣和支撑结构，所述浮体为采用叠片水泥基材制成的中空结构，所述叠片水泥基材包括水泥砂浆和被浇筑在水泥砂浆内部的三维纤维网片a和金属网片b，所述三维纤维网片a位于所述叠片水泥基材内部靠外表的一侧，所述金属网片b位于所述叠片水泥基材内部靠内的一侧；所述水泥砂浆成型过程中充满模具并与所述三维纤维网片a复合为一体，从而成为所述金属网片b的保护层；所述支撑结构设于所述浮体的底部，所述网衣固定在支撑结构上，并能够在洋流下维持稳定的养殖区。
2.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述三维纤维网片a为三维合成纤维织物网格片，所述金属网片b至少包括第一金属网片和第二金属网片，所述第一金属网片的目数小于所述第二金属网片的目数。
3.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述叠片水泥基材还包括三维纤维网片c，所述三维纤维网片c为三维合成纤维织物网格片，所述三维纤维网片c附着于所述叠片水泥基材制成的中空结构的内表面，所述三维纤维网片c浸涂有防水材料，所述防水材料为聚脲。
4.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述浮体的内腔设有加强肋，所述加强肋包括位于所述金属网片b内侧的金属网片d和钢筋，所述钢筋位于所述金属网片b和所述金属网片d之间。
5.根据权利要求1所述的一种装配式水泥基材料薄壁结构网箱，其特征在于，所述支撑结构包括固定在所述浮体下方的支撑框架，所述网衣固定在所述支撑框架上，所述支撑框架由玻璃纤维增强塑料或碳纤维增强塑料制成，所述网衣围成养殖区。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：水中和，韩金龙，
申请(专利权)人：武汉理工大学三亚科教创新园，
类型：发明
国别省市：
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