CN107711657A - 一种错口双柱柔性浅海养殖围网 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种错口双柱柔性浅海养殖围网，属于围网养殖装置技术领域，包括与海床连接的柱桩，与柱桩连接的主网，桩柱在主网两侧交错布置，主网截面为“X”形，交点处通过纲绳连接，主网上部通过套索与柱桩上端连接，主网下部通过套索与柱桩下端连接埋入海床，柱桩通过桩基与海床固定，柱桩通过固定装置与桩基固定。本发明的养殖围网可避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏，起到保护网衣和防止网衣相互缠结的作用；使得纲绳受力更均匀，提高养殖围网整体结构的稳定性和抗风浪性；施工简单，经济环保，具有普及性、可持续性的优势。
Description
技术领域
本发明属于围网养殖装置技术领域，特别是涉及一种错口双柱柔性浅海养殖围网。
背景技术
我国海水网箱养殖起步于上世纪70年代，近些年网箱养殖规模迅速发展，浅海围网养殖工程是一种典型的海洋设施养殖模式，现有的桩柱式围网型式的网衣与桩柱采用直接系缚和垂直固定的方式，对桩柱的抗拨、抗拉断和抗倾斜的设计要求较高，经济成本亦大，且在极端天气情况下易造成破坏，而悬索式和浮绳式围网型式比较适合小、中等面积养殖海域，难以应用于大型和大面积围网养殖工程中。
现有技术如授权公告号为CN 103053449 B的中国发明专利，公开了一种浅海大规模生态围网养殖装置，包括浮力系统、网衣系统、龙形沙袋和锚定系统，浮力系统包括平行间隔设置的双排主浮管，还包括与海岸固定的接岸结构，主浮管的两端分别连接到接岸结构并能相对接岸结构纵向上下移动；网衣系统包括围网，围网的上端与主浮管连固定；龙形沙袋设置于网衣系统的底部；锚定系统包括主锚绳，主锚绳的上端连接到主浮管，主锚绳的下端通过桩锚或锚块与海底固定。采用HDPE主浮管下固定围网的方式，保证了围网浮力系统的强度要求；接岸结构内设浮筒，随水位变动，保证了围网系统与海岸连接段始终紧密结合，避免出现鱼类逃逸；围网中加入了链条和浮球串，可以避免围网在不同潮位下出现缠绕现象。但是长时间海水的冲击可使会龙行沙袋破损，包裹粗颗粒沙外泄，进而影响养殖围网的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构稳定性强、抗风浪效果好、安全性能高、适应于浅海大面积围网养殖、能大幅度节约造价成本、施工简单的错口双柱柔性浅海养殖围网。
本发明为实现上述目的所采取的方案为：一种错口双柱柔性浅海养殖围网，包括与海床连接的柱桩，与柱桩连接的主网，桩柱在主网两侧交错布置，主网截面为“X”形，交点处通过纲绳连接，主网上部通过套索与柱桩上端连接，主网下部通过套索与柱桩下端连接埋入海床，柱桩通过桩基与海床固定，柱桩通过固定装置与桩基固定。本发明采用错口双柱桩连接主网，使得纲绳受力更均匀，提高养殖围网整体结构的稳定性和抗风浪性，同时充分发挥网衣的柔性，避免出现鱼类逃逸；该设计采用固定装置使柱桩与混凝土桩基连接，提高柱桩和主网的稳定性和抗水流冲击性；可以避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏，起到保护网衣和防止网衣相互缠结的作用，增强围网的防逃性。
优选的，桩柱横向间距与桩柱直径比为4.26-5.32:1，桩柱纵向距与桩柱直径比为4.02-5.13:1。在相同桩柱间距的条件下，桩柱呈错口放置可使得主网网衣上间敷设的纲绳受力更均匀，使养殖围网的整体结构稳定性更强，提高养殖围网的抗风抗浪能力，同时充分发挥网衣的柔性。桩柱的横向间距SH和桩柱的纵向间距SZ与桩柱的直径D设有比例，该比例是根据公式kd=QUOTE 所得，式中kd为桩柱群平均阻力系数与单桩柱阻力系数的比例，kH为桩柱横向阻力影响系数，kZ为桩柱纵向阻力影响系数，m为单排桩柱总数），当桩柱存在于海床上时，桩柱对水流产生一定的阻流作用，使得桩柱周围流场发生变化，桩柱迎流面及其侧面由于下降水流产生马蹄涡现象；桩柱后方由于逆压梯度区的存在，形成涡；此外，由于桩柱前下降水流与靠近床面的水流相互作用，使得桩柱周围靠近床面处易形成局部冲刷坑，多桩柱周围冲刷有可能进行叠加，而桩柱的排列方式可直接影响桩柱的稳定性，甚至造成破坏。所以当桩柱总数一定时，桩柱距为上述比例时，kd值较小，桩柱群阻力越小，遮蔽作用较大，桩柱抗海水流能力增强。
优选的，桩柱下端设有螺纹，螺纹上设有S型的螺纹凹槽，螺纹凹槽的深度与螺纹间距的比为1:2.4-3.2。桩柱埋入海床过程中，该设计螺纹凹槽的深度与螺纹间距的合理比例使得螺纹周围的海沙能填充到螺纹凹槽中，减少桩柱埋入海床的阻力，同时在后期养殖时，螺纹凹槽的海沙与流动的海沙之间的摩擦力大于螺纹与海沙之间的摩擦力，进而能够减少海沙流动对桩柱的冲击力，提高桩柱稳固性，最终使得养殖围网的牢固性增强。
优选的，主网“X”形交点下半部分的主网长度与主网上下两端垂直距离相等。该设计可使得主网网衣在低潮位时处于柔性状态，而在海水涨潮后，主网网衣因受到浮力而拉直，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性，同时还能避免了在大潮差条件下网衣在上部或下部过度堆积而造成纠缠，从而导致养殖水体急剧减少、网片磨损、下纲脱离海底，发生逃鱼等现象，保证了养殖围网的养殖区域。
优选的，纲绳上设有浮球，浮球包括纲绳孔和球体，球体内设有蜂窝框架，蜂窝框架孔内填充有发泡体。当海水起伏时，浮球随之起伏，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性，避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏；该设计可有效提高浮球的浮力，即使球体发生破损，内部的发泡体也不会因吸水而降低浮体的浮力，从而确保浮球的正常使用，提高使用寿命；浮球在受力时，蜂窝框架的筋将应力分散，保护球体不受外力冲击损坏，使得浮球不易变形，从而增加浮球的抗冲击性、减小变形、增强了缓冲能力，提高了浮球的使用寿命。
优选的，固定装置包括螺栓I、密封圈和螺栓II，螺栓I插入桩基的一侧，螺栓II插入桩基的另一侧，螺栓I和螺栓II位于同一水平线上，螺栓的螺栓凸起穿过桩柱与螺栓I的螺柱凹槽相配合，密封圈位于桩柱与螺栓中间，螺栓I和螺栓II表面均涂有厌氧胶。该固定装置固定效果好，能大大增强桩柱与桩基的结合度，不易受到流沙的冲击，进而增加桩柱的稳定性和抗海浪性能，提高养殖围网的安全性和耐久性；固定装置的螺柱上的厌氧胶具有良好的韧性和耐低温性能，同时还有较高的填充间隙性、拉伸强度、剪切强度以及抗冲击强度，施工简单，不仅能起密封作用，而且还能起到粘接和固定作用，使得柱桩与混凝土桩基连接更加稳定，有利于养殖围网在震动条件下仍能长期工作。
优选的，密封圈为柱状体，密封圈前端设有弧形切面，切面内设吸附孔。该密封圈能够在固定装置连接的过程中压缩变形，增加密封圈与螺柱凹槽的接触面积，使得螺柱凹槽和螺柱凸起的切面紧密贴合，具有良好的密封性，同时吸附孔的设计使得密封圈能更好地吸附在桩柱上，使密封圈与桩柱能牢固的连接在一起，能有效防止密封圈窜动，提高密封圈、螺柱与柱桩的牢固及稳定性，便于施工。
优选的，主网在高潮位和低潮位中间固定有双层网，双层网为大目脚网衣。高潮位和低潮位中间是最可能出现最大波浪力的位置，在主网捆绑大目脚网衣的双层网，能使得双层网的网衣与主网的网衣紧密贴合，进而确保主网网衣网线的耐拉能力，提高连接强度，避免可能的磨损破坏，提高主网的使用性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明技术方案采用固定装置使柱桩与混凝土桩基连接，提高柱桩和主网的稳定性和抗水流冲击性；采用错口双柱桩连接主网，使得纲绳受力更均匀，提高养殖围网整体结构的稳定性和抗风浪性，同时充分发挥网衣的柔性；桩柱和主网的连接可增大养殖围网的防逃性，避免出现鱼类逃逸；该设计可以避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏，起到保护网衣和防止网衣相互缠结的作用，同时浮球具有很好的漂浮性，当海水起伏时，浮球随之起伏，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性；本发明技术方案可使单位养殖区域面积造价成本远小于桩柱式刚性围网养殖海区，适用于浅海大面积围网工程，具有施工简单，经济环保，具有普及性、可持续性的优势。
本发明采用了上述技术方案提供一种错口双柱柔性浅海养殖围网，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
图1为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网的示意图；
图2为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网的结构示意图；
图3为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网的侧面图；
图4为本发明图3中A的局部放大图；
图5为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网中桩柱和桩基的固定示意图；
图6为图5中密封圈的示意图；
图7为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网中浮球的示意图；
图8为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网的平面图；
图9为本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网的整体示意图。
附图标记说明：1纲绳；2浮球；21纲绳孔；22球体；23蜂窝框架；24发泡体；3桩柱；31螺纹凹槽；4主网；5桩基；6索套；7双层网；8固定装置；81螺栓I；82螺栓凹槽；83螺栓凸起；84密封圈；85螺栓II。
具体实施方式
以下结合实施例和附图作进一步详细描述：
实施例1：
如图1-9所示，一种错口双柱柔性浅海养殖围网，包括与海床连接的柱桩3，与柱桩3连接的主网4，桩柱3在主网4两侧交错布置，主网4截面为“X”形，交点处通过纲绳1连接，纲绳1上设有浮球2，主网4上部通过套索6与柱桩3上端连接，主网4下部通过套索6与柱桩3下端连接埋入海床，主网4在高潮位和低潮位中间固定有双层网7，双层网7为大目脚网衣。该技术方案可以避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏，起到保护网衣和防止网衣相互缠结的作用，当海水起伏时，浮球2随之起伏，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性；采用箭型桩柱3能提高柱桩3和主网4的稳定性和抗水流冲击性；采用错口双柱桩连接主网4能使得纲绳1受力更均匀，提高养殖围网整体结构的稳定性和抗风浪性，同时充分发挥网衣的柔性；桩柱3和主网4的连接可增大养殖围网的防逃性，避免出现鱼类逃逸；高潮位和低潮位中间是最可能出现最大波浪力的位置，在主网4捆绑大目脚网衣的双层网7，能使得双层网7的网衣与主网4的网衣紧密贴合，进而确保主网4网衣网线的耐拉能力，提高连接强度，避免可能的磨损破坏，提高主网4的使用性能。
实施例2：
如图2-9所示，一种错口双柱柔性浅海养殖围网，包括与海床连接的柱桩3，与柱桩3连接的主网4，桩柱3在主网4两侧交错布置，主网4截面为“X”形，交点处通过纲绳1连接，主网4上部通过套索6与柱桩3上端连接，主网4下部通过套索6与柱桩3下端连接埋入海床，柱桩3通过桩基5与海床固定，柱桩3通过固定装置8与桩基5固定。该技术方案采用错口双柱桩连接主网4，使得纲绳1受力更均匀，提高养殖围网整体结构的稳定性和抗风浪性，同时充分发挥网衣的柔性；桩柱3和主网4的连接可增大养殖围网的防逃性，避免出现鱼类逃逸；该设计采用固定装置8使柱桩3与混凝土桩基5连接，提高柱桩3和主网4的稳定性和抗水流冲击性；可以避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏，起到保护网衣和防止网衣相互缠结的作用，增强围网的防逃性。
桩柱3横向间距与桩柱3直径比为5:1，桩柱3纵向距与桩柱3直径比为4.6:1。在相同桩柱3间距的条件下，桩柱3呈错口放置可使得主网4网衣上间敷设的纲绳1受力更均匀，使养殖围网的整体结构稳定性更强，提高养殖围网的抗风抗浪能力，同时充分发挥网衣的柔性。桩柱3的横向间距SH和桩柱3的纵向间距SZ与桩柱3的直径D设有比例，该比例是根据公式kd= QUOTE 所得，式中kd为桩柱群平均阻力系数与单桩柱阻力系数的比例，kH为桩柱横向阻力影响系数，kZ为桩柱纵向阻力影响系数，m为单排桩柱总数，当桩柱存在于海床上时，桩柱对水流产生一定的阻流作用，使得桩柱周围流场发生变化，桩柱迎流面及其侧面由于下降水流产生马蹄涡现象；桩柱后方由于逆压梯度区的存在，形成涡；此外，由于桩柱前下降水流与靠近床面的水流相互作用，使得桩柱周围靠近床面处易形成局部冲刷坑，多桩柱周围冲刷有可能进行叠加，而桩柱的排列方式可直接影响桩柱的稳定性，甚至造成破坏。所以当桩柱总数一定时，桩柱距为上述比例时，kd值较小，桩柱群阻力越小，遮蔽作用较大，桩柱抗海水流能力增强。
桩柱3下端设有螺纹，螺纹上设有S型的螺纹凹槽31，螺纹凹槽31的深度与螺纹间距的比为1:2.8。桩柱3埋入海床过程中，该设计螺纹凹槽31的深度与螺纹间距的合理比例使得螺纹周围的海沙能填充到螺纹凹槽31中，减少桩柱3埋入海床的阻力，同时在后期养殖时，螺纹凹槽31的海沙与流动的海沙之间的摩擦力大于螺纹与海沙之间的摩擦力，进而能够减少海沙流动对桩柱3的冲击力，提高桩柱3稳固性，最终使得养殖围网的牢固性增强。
主网4“X”形交点下半部分的主网4长度与主网4上下两端垂直距离相等。该设计可使得主网4网衣在低潮位时处于柔性状态，而在海水涨潮后，主网4网衣因受到浮力而拉直，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性，同时还能避免了在大潮差条件下网衣在上部或下部过度堆积而造成纠缠，从而导致养殖水体急剧减少、网片磨损、下纲脱离海底，发生逃鱼等现象，保证了养殖围网的养殖区域。
纲绳1上设有浮球2，浮球2包括纲绳孔21和球体22，球体22内设有蜂窝框架23，蜂窝框架23孔内填充有发泡体24。当海水起伏时，浮球2随之起伏，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性，避免围网在不同潮位时堆积缠绕从而使网衣损坏；该设计可有效提高浮球2的浮力，即使球体22发生破损，内部的发泡体24也不会因吸水而降低浮体的浮力，从而确保浮球2的正常使用，提高使用寿命；浮球2在受力时，蜂窝框架23将应力分散，保护球体22不受外力冲击损坏，使得浮球2不易变形，从而增加浮球2的抗冲击性、减小变形、增强了缓冲能力，提高了浮球2的使用寿命。
固定装置8包括螺栓I 81、密封圈84和螺栓II 85，螺栓I 81插入桩基5的一侧，螺栓II 85插入桩基5的另一侧，螺栓I 81和螺栓II 85位于同一水平线上，螺栓II 85的螺栓凸起83穿过桩柱3与螺栓I 81的螺柱凹槽82相配合，密封圈84位于桩柱3与螺栓II 85中间，螺栓I 81和螺栓II 85表面均涂有厌氧胶。该固定装置8固定效果好，能大大增强桩柱3与桩基5的结合度，不易受到流沙的冲击，进而增加桩柱3的稳定性和抗海浪性能，提高养殖围网的安全性和耐久性；上述厌氧胶的成分及其重量份为：甲基丙烯酸羟乙酯30-40份、聚乙二醇25-35份、引发剂3-5份、N，N-二甲基对甲基苯胺1.5-2.2份、8-羟基喹啉0.8-1.3份、糖精0.5-2份、吲哚乙酸0.2-0.3份、苯磺酰胺0.04-0.06份、增稠剂0.2-0.5份，上述吲哚乙酸和苯磺酰胺重量比要控制在4-7:1范围内，因为二者必须以的比例联用才能使厌氧胶达到高填充间隙的目的，进而提高柱桩3与混凝土桩基5的连接稳定性，同时减小海水对螺柱的腐蚀，且吲哚乙酸和苯磺酰胺的加入对厌氧胶的其他性能无影响；该厌氧胶具有良好的韧性和耐低温性能，同时还有较高的填充间隙性、拉伸强度、剪切强度以及抗冲击强度，施工简单，不仅能起密封作用，而且还能起到粘接和固定作用，使得柱桩3与混凝土桩基5连接更加稳定，有利于养殖围网在震动条件下仍能长期工作。
密封圈84为柱状体，密封圈84前端设有弧形切面，切面内设吸附孔。该密封圈能够在固定装置连接的过程中压缩变形，增加密封圈与螺柱凹槽的接触面积，使得螺柱凹槽和螺柱凸起的切面紧密贴合，具有良好的密封性，同时吸附孔的设计使得密封圈能更好地吸附在桩柱3上，使密封圈84与桩柱3能牢固的连接在一起，能有效防止密封圈84窜动，提高密封圈84、螺柱与柱桩3的牢固及稳定性，便于施工。
主网4在高潮位和低潮位中间固定有双层网7，双层网7为大目脚网衣。高潮位和低潮位中间是最可能出现最大波浪力的位置，在主网4捆绑大目脚网衣的双层网7，能使得双层网7的网衣与主网4的网衣紧密贴合，进而确保主网4网衣网线的耐拉能力，提高连接强度，避免可能的磨损破坏，提高主网4的使用性能。
实施例3：
本发明一种错口双柱柔性浅海养殖围网的工作原理为：本发明的桩柱3在主网4两侧交错布置，使得纲绳1受力更均匀，提高养殖围网整体结构的稳定性和抗风浪性，同时充分发挥网衣的柔性，而桩柱距的合理比例能使桩柱群阻力越小，遮蔽作用较大，桩柱抗海水流能力增强，主网4截面为“X”形，交点处通过纲绳1连接，主网4“X”形交点下半部分的主网4长度与主网4上下两端垂直距离相等，使得主网4网衣在低潮位时处于柔性状态，而在海水涨潮后，主网4网衣因受到浮力而拉直，使围网保持不低于水面的状态，增强围网的防逃性，避免在大潮差条件下网衣在上部或下部过度堆积而造成纠缠，主网4上部通过套索6与柱桩3上端连接，主网4下部通过套索6与柱桩3下端连接埋入海床，可增大养殖围网的防逃性，桩柱3底端设计成箭型，桩柱3下端设有螺纹，螺纹上设有S型的螺纹凹槽31，能减少桩柱3埋入海床的阻力，同时在后期养殖时，螺纹凹槽31的海沙与流动的海沙之间的摩擦力大于螺纹与海沙之间的摩擦力，进而能够减少海沙流动对桩柱3的冲击力，提高桩柱3稳固性，最终使得养殖围网的牢固性增强，柱桩3通过桩基5与海床固定，柱桩3通过固定装置8与桩基5固定，螺栓I 81插入桩基5的一侧，螺栓II 85插入桩基5的另一侧，螺栓I 81和螺栓II 85位于同一水平线上，螺栓II 85的螺栓凸起83穿过桩柱3与螺栓I 81的螺柱凹槽82相配合，密封圈84位于桩柱3与螺栓II 85中间，螺栓I 81和螺栓II 85表面均涂有厌氧胶，固定装置8固定效果好，能大大增强桩柱3与桩基5的结合度，不易受到流沙的冲击，进而增加桩柱3的稳定性和抗海浪性能，提高养殖围网的安全性和耐久性，主网4在高潮位和低潮位中间固定有大目脚网衣的双层网7，能确保主网4网衣网线的耐拉能力，提高连接强度，避免可能的磨损破坏，提高主网4的使用性能。
桩柱横向间距与桩柱直径比不仅限于4.26-5.32:1，还应包括4.26:1或4.261:1或4.262:1或4.263:1或4.264:1……或5.319:1或5.32:1；桩柱纵向距与桩柱直径比不仅限于4.02-5.13:1，还应包括4.02:1或4.021:1或4.022:1或4.023:1或4.024:1……或5.129:1或5.13:1。
桩柱螺纹上的S型螺纹凹槽的深度与螺纹间距的比不仅限于1:2.4-3.2，还应包括1:2.4或1:2.41或1:2.42或1:2.43或1:2.44……或1:3.19或1:3.2。
上述实施例1-3中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种错口双柱柔性浅海养殖围网，包括与海床连接的柱桩（3），与柱桩（3）连接的主网（4），其特征在于：所述桩柱（3）在主网（4）两侧交错布置，所述主网（4）截面为“X”形，交点处通过纲绳（1）连接，所述主网（4）上部通过套索（6）与柱桩（3）上端连接，所述主网（4）下部通过套索（6）与柱桩（3）下端连接埋入海床，所述柱桩（3）通过桩基（5）与海床固定，所述柱桩（3）通过固定装置（8）与桩基（5）固定。
2.根据权利要求1所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述桩柱（3）横向间距与桩柱（3）直径比为4.26-5.32:1，所述桩柱（3）纵向距与桩柱（3）直径比为4.02-5.13:1。
3.根据权利要求1所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述桩柱（3）下端设有螺纹，螺纹上设有S型的螺纹凹槽（31），所述螺纹凹槽（31）的深度与螺纹间距的比为1:2.4-3.2。
4.根据权利要求1所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述主网（4）“X”形交点下半部分的主网（4）长度与主网（4）上下两端垂直距离相等。
5.根据权利要求1所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述纲绳（1）上设有浮球（2），所述浮球（2）包括纲绳孔（21）和球体（22），所述球体（22）内设有蜂窝框架（23），所述蜂窝框架（23）孔内填充有发泡体（24）。
6.根据权利要求1所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述固定装置（8）包括螺栓I（81）、密封圈（84）和螺栓II（85），所述螺栓I（81）插入桩基（5）的一侧，所述螺栓II（85）插入桩基（5）的另一侧，所述螺栓I（81）和螺栓II（86）位于同一水平线上，所述螺栓（85）的螺栓凸起（83）穿过桩柱（3）与螺栓I（81）的螺柱凹槽（82）相配合，所述密封圈（84）位于桩柱（3）与螺栓（85）中间，所述螺栓I（81）和螺栓II（86）表面均涂有厌氧胶。
7.根据权利要求6所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述密封圈（84）为柱状体，所述密封圈（84）前端设有弧形切面，所述切面内设吸附孔。
8.根据权利要求1所述的一种错口双柱柔性浅海养殖围网，其特征在于：所述主网（4）在高潮位和低潮位中间固定有双层网（7），所述双层网（7）为大目脚网衣。
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