CN108308079A - 四孔式圆台型滩涂组合构建礁及其建设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种四孔式圆台型滩涂组合构建礁，四孔式圆台型滩涂组合构建礁群由单组鱼礁、中间连接梁、中间连接梁支撑竖桩组合而成；单组鱼礁包括圆台，横梁、竖桩；圆台外边为圆环，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状；位于圆台的圆环底部的四等分处具有四个向下的第一卡口，用于卡扣横梁；横梁左右两边向下具有用于与竖桩配合的向下的第二卡口，及用于与相邻横梁垂直配合的第三卡口；竖桩为上端具有Y形卡口的钢筋混凝土方桩，用于架设横梁；单组鱼礁依次相连形成一列；中间连接梁用于连接每相邻两列的鱼礁组。本发明鱼礁更加稳定坚固，便于修复，所产生的水坑面积也较大，有效的提高了生物资源量和为生物提供更良好的生存环境。
Description
技术领域
本发明涉及一种四孔式圆台型滩涂组合构建礁及其建设方法，属于鱼礁技术领域。
背景技术
人工鱼礁在定义上是人为在海中设置的构造物，其目的是改善海域生态环境，营造供海洋生物生活的栖息地，为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和避敌的场所，达到保护、增殖和提高渔获量的目的。
随着人工鱼礁建设工作开展，在环境修复，改善底质环境，强化蓄水能力，辅助水生动物躲避天敌等方面面临瓶颈。为了更好的改善长江口水域滩涂生态环境，提升鱼礁科技含量，加大退潮后滩涂存水量，帮助水生生物躲避天敌及强烈日晒，提升各类底栖生物的存活率，需要对构建渔礁安装不断尝试的基础上进行新的礁体实验。为促进示范区内中华鲟的饵料生物及各类水生生物种群的恢复和富集，达到示范区内生态系统复育、环境修复的目的，结合示范区内水流、底质、潮汐、灾害气候的实际情况，设计了四孔式圆台型滩涂组合构建礁。
现有的竹阵鱼礁对砂层底质的松软程度较小，形成的蓄水沙坑仅为以竹桩做圆心半径30cm范围，且没有遮阳能力，顺竹桩钻沙的水生生物数量、光滩后能够在水坑内留存的虾蟹类数量、规避高温及天敌的能力均有限。
发明内容
本发明的目的是，针对长江口的沙质滩涂的特性，解决竹阵渔礁蓄水小、钻沙空间小、不能遮阳的问题，满足水生生物栖息、繁衍、规避日晒及天敌的需要，保持毛竹在松软砂层、附着藤壶等方面可用性；并通过圆台周围的八根竖柱，使蓄水沙坑形成以圆台为中心的一个圆形范围，扩大蓄水沙坑的范围。
本发明采取以下技术方案：
一种四孔式圆台型滩涂组合构建礁，由单组鱼礁、中间连接梁、中间连接梁支撑竖桩组合而成；所述单组鱼礁包括圆台，横梁、竖桩；所述圆台外边为圆环，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状；位于圆台的圆环底部的四等分处具有四个向下的第一卡口1，用于卡扣横梁；所述横梁左右两边向下具有用于与竖桩配合的向下的第二卡口2，及用于与相邻横梁垂直配合的第三卡口；横梁具有两种，其一的第三卡口向上，其二的第三卡口向下，两者相互卡扣配合；所述竖桩为上端具有Y形卡口的钢筋混凝土方桩，用于架设所述横梁；所述单组鱼礁依次相连形成一列；所述中间连接梁用于连接相邻两列的单组鱼礁，所述中间连接梁为钢筋混凝土方桩，左右两侧设有向下的用于卡住横梁的第四卡口，连接梁中间处由一根所述中间连接梁支撑竖桩起到支撑作用，所述中间连接梁支撑竖桩采用所述竖桩。
进一步的，所述圆台整体浇筑，其外径2m，内径1.76m；圆台外边的圆环宽12cm，高15cm；位于圆台的圆环底部的四等分处分别预留出4个长20cm，宽12cm，高5cm的所述第一卡口1。
进一步的，所述横梁为高15cm，宽12cm，长2.45m的钢筋混凝土方柱；横梁分为两种不同类型，两种类型的第三卡口开口方向不同。
进一步的，所述竖桩下部为底边15cm，高2.75m的方柱，上部浇筑出宽15cm，高20cm的Y形卡口，卡口方向朝上，用于架设横梁。
进一步的，中间连接梁为长4.4m，底边高15cm的方桩，其两头6cm处分别开凿1个长27cm，高7.5cm的卡口，两个卡口规格相同，方向均朝下。
一种上述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁的建设方法，包括以下步骤：
A)构造圆台，其外边为圆环，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状；圆台整体浇筑，其外径2m，内径1.76m；圆台外边的圆环宽12cm，高15cm；圆台中浇筑有三根方柱形横杆，形成内嵌的等边三角形，其内边132.1cm，外边144.6cm，宽度12cm，高度10cm；位于圆台的圆环底部的四等分处分别预留出4个长20cm，宽12cm，高5cm的第一卡口1，用于卡扣横梁；
B)构造两种不同类型的横梁，其为高15cm，宽12cm，长2.45m的钢筋混凝土方柱，两种类型横梁规格，材料均相同，卡口开口方向不同；于横梁左侧8cm处开出1个长25cm，高7.5cm的第三卡口，一种开口朝上，一种朝下；于右侧开出一个长20cm，高5cm的第二卡口，两种类型开口均朝下；
C)构造竖桩，其为Y形钢筋混凝土方桩将十字形混凝土桩，下部为底边15cm，高2.75m的方柱组成，上部浇筑出宽15cm，高20cm的Y形卡口，卡口方向朝上。垂直埋入泥土，埋入深度为210cm；
D)构造中间连接梁，其为长4.4m，底边高15cm的方桩，其两头6cm处分别开凿1个长27cm，高7.5cm的卡口，两个卡口规格相同，方向均朝下；
E)以圆台为中心，在圆台四分之一处及向外2m处各人工设立一个竖桩；将竖桩垂直插设在滩涂上，Y型卡口朝上；竖桩插入滩涂面以下210cm，露出高度为60cm；竖桩上架设横梁，将圆台扣架在横梁上，相邻单组鱼礁共用该单组鱼礁外部的竖桩。
进一步的，单组四孔式圆台型滩涂组合构建礁安装完成，在每两列鱼礁的中间，以每列五个鱼礁组为一个单位，每间隔为20m处架设一根中间连接梁将两个单组鱼礁连接。
本技术方案以组合形式构造，通过设立竖桩，横梁及架扣圆台而成，具有以下优点：
1)这种组合式鱼礁比以往的圆台型构建礁更加稳定坚固，可承受更大的阻力。通过设立8根竖桩，大大提高了鱼礁整体的稳定性和耐用性，跟以往的一根竖桩支撑的鱼礁相比，在受外力(海流，潮汐，风力等等)情况下，不会轻易发生倒塌，沉没，倾覆等情况；如若受到强烈外力如(船只碰撞，台风，人为破坏)导致其某个部件损坏的情况时，不会发生整个鱼礁倒塌，其他的竖桩仍然可起到支撑的效果，只需派遣人员对损坏的零部件进行更换即可；在此期间并不会导致鱼礁失效，或被海浪冲走，或鱼礁沉没；比以往的鱼礁在受到破坏时损失更小，修复起来也更容易，不需整体更换鱼礁，节约日后保养及维修成本；
2)在圆台设计上，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状，大大加了圆台的稳固性；同时，在圆台上形成的四个孔，在保证圆台的稳固的同时，大大增加了在涨潮时水流流出的面积，从而使圆台受到上升流时受力最小，从而保证了整体鱼礁的抗倒伏性。
3)本次设计的四孔式圆台型滩涂组合构建礁是由八根竖桩来进行支撑，鱼礁所覆盖的面积更大，所产生的水坑面积也就越大。在八根竖桩周围的泥沙疏松，底质软，适合底栖生物生存。八根竖桩所影响的泥沙面积比以往的鱼礁更大，留下的水坑面积更大，有效的提高了生物资源量和为生物提供更良好的生存环境。
4)鱼礁能够方便安装于沙滩表面，并能长期保持；
5)鱼礁具备一定抗台、抗风、抗潮汐、耐海水腐蚀的特点；
6)生态修复作用明显，尤其适合长江口沙质滩涂的基础；
7)礁阵蓄水量大、钻沙空间大、能遮阳，满足水生生物栖息、繁衍、规避日晒及天敌的需要；
8)事宜应对长江口特殊的生态环境：如长江口有着极强的潮汐作用，涨平潮时水深可达10米左右，而落平潮时可露出沙滩；长江口底质为砂质；每个涨落潮期间沙滩上的生物总有数小时经受高温或低温以及缺水的威胁；大量咸淡水交锋等情况。
附图说明
图1是本发明四孔式圆台型滩涂组合构建礁圆台平面图。
图2是第一种横梁的配筋平面图。
图3是图2中的2-2截面图。
图4是图2中的3-3截面图。
图5是第二种横梁的配筋平面图。
图6是竖桩的配筋平面图。
图7是图6中的1-1截面图。
图8是竖桩安装的立面图。
图9是中间连接梁将两列单组鱼礁连接的平面示意图。
图10是中间连接梁结构示意图。
图中，1.第一卡口，2.第二卡口，3.向上的第三卡口，3’.向下的第三卡口，4.第四卡口，5.竖桩，6.水洼，7.滩涂。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
本发明基于在长江口滩涂现场开展的一系列监测和实验工作的基础上形成，选择混凝土为基本材料，经过构造和安装，形成适合长江口潮汐、咸淡水交会和砂质滩涂等环境特点，并具备一定抗台、抗风、抗潮汐、耐海水腐蚀性能，且蓄水大、钻沙空间大、能遮阳，满足水生生物栖息、繁衍、规避日晒及天敌的需要，能够长期存在的人工渔礁。
四孔式圆台型滩涂组合构建礁原理：
单组四孔式圆台型滩涂组合构建礁为立体架设而成，其由1个圆台，及架设其圆台的4根横梁和支撑横梁所用的8根竖桩组成，通过设立卡口保持整个鱼礁的稳定，其中竖桩为下，横梁为中，圆台为上。所有构建均为钢筋混凝土材质，其中钢筋规格为HRB400，混凝土配比为C30。如图6所示：竖桩插入滩涂面以下210cm，露出高度为60cm。实验表明，沙下210cm能够有效保持渔礁的稳固性，保证沙上部分不发生变化。渔礁建成后能够在渔礁与沙面交界处形成一个深度约20cm的水洼，有利于甲壳类、双壳类及各种小型鱼虾钻沙，形成的水洼能够在低潮露滩后帮助各类水生生物躲避高温，礁体表面能够附着大量藤壶、水藻等附生生物，起到对本地小型水生生物的富集、保护作用。
参见图1-10，礁体各结构的加工处理方法：
圆台外边为圆环，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状。圆台整体浇筑，其外径2m，内径1.76m。圆台外边的圆环宽12cm，高15cm。圆台中浇筑有三根方柱形横杆，形成内嵌的等边三角形，其内边132.1cm，外边144.6cm，宽度12cm，高度10cm。位于圆台的圆环底部的四等分处分别预留出4个长20cm，宽12cm，高5cm的第一卡口1，用于卡扣横梁。横梁为高15cm，宽12cm，长2.45m的钢筋混凝土方柱。于横梁左侧8cm处开出1个长25cm，高7.5cm的第三卡口3和3’，用于与相邻鱼礁横梁卡口相连。于右侧开出一个长20cm，高5cm的向下的第二卡口2，用于与竖桩5的Y型卡口相连。竖桩为上端具有Y形钢筋混凝土方桩，下部为底边15cm，高2.75m的方柱组成，上部浇筑出宽15cm，高20cm的Y形卡口。中间连接梁为长4.4m，底边高60cm的方桩，其两头6cm处分别开凿1个长27cm，高7.5cm的第四卡口4，两个第四卡口4规格相同，方向均朝下。连接梁中间处由一根竖桩起到支撑作用。
礁体的安装：
运用高压水枪喷灌法，使其底泥力度短时间内变软，以便插入竖桩。以圆台为中心，在圆台四分之一处及向外2m处各人工设立一个竖桩。将竖桩垂直插设在滩涂上，Y型卡口朝上。竖桩插入滩涂面以下210cm，露出高度为60cm。竖桩上架设横梁，将圆台扣架在横梁上，相邻鱼礁共用该鱼礁外部的竖桩，从而组合成整体的鱼礁群。参见图9-10，在每两列鱼礁群的中间，以每列五个鱼礁组为一个单位，每间隔为20m处架设一根中间连接梁，连接梁中间处由一根竖桩5起到支撑作用。
建成的四孔式圆台型滩涂组合构建礁上部为四孔式圆环状平台，圆台中浇筑有三根方柱形横杆，形成内嵌的等边三角形，更好的增加圆台的稳固性。中部为两种不同类型的钢筋混凝土方柱横梁，起到支撑圆台，及保持鱼礁稳定性的作用。下部竖桩为Y形钢筋混凝土方桩，竖桩插入滩涂面以下210cm，露出高度为60cm，用于架设横梁，及支撑整个鱼礁的作用，使其不会在长江口沉积滩涂上移动或被掩埋。
通过架设人工鱼礁，使其鱼礁覆盖区底泥变软，土质疏松。在潮汐和水流等外力作用下，将部分泥沙带走，形成一个水洼。通过计算及实际安装投放实验鱼礁可知，水洼深度约为20cm。安装投放后，其竖桩露出水面实际高度为80cm。这也为水生生物提供避难所和退潮后的栖息地。整个礁区形成的大型水坑，退潮后能够保留大量水生生物赖以生存的水体。
本实施例建立了适合长江口特殊环境条件的以钢筋混凝土为主要材质的人工渔礁建设方法，解决了传统的混凝土构件、钢制或玻璃钢构件、人工废弃构筑物、沉船等类型的人工渔礁不适合在长江口使用的问题，是对河口潮间带水域生态修复技术的有益探索，填补了这一方面的技术空白。经过试验，四孔式圆台型滩涂组合构建礁群覆盖范围内生物种类和数量明显增加，起到了良好的生态修复效果。
按照本发明方法，申请人开展完成人工鱼礁建设的内部试验，通过现场监测，实验证明，已经在礁体下形成了甲壳类、双壳类及小型鱼虾的生物聚集区域，试验初期建设的礁体已经附着大量藤壶和水藻，效果良好。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这种变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种四孔式圆台型滩涂组合构建礁，其特征在于：
由单组鱼礁、中间连接梁、中间连接梁支撑竖桩组合而成；
所述单组鱼礁包括圆台，横梁、竖桩；所述圆台外边为圆环，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状；位于圆台的圆环底部的四等分处具有四个向下的第一卡口(1)，用于卡扣横梁；
所述横梁左右两边向下具有用于与竖桩配合的向下的第二卡口(2)，及用于与相邻横梁垂直配合的第三卡口；横梁具有两种，其一的第三卡口向上，其二的第三卡口向下，两者相互卡扣配合；
所述竖桩为上端具有Y形卡口的钢筋混凝土方桩，用于架设所述横梁；
所述单组鱼礁依次相连形成一列；
所述中间连接梁用于连接相邻两列的单组鱼礁，所述中间连接梁为钢筋混凝土方桩，左右两侧设有向下的用于卡住横梁的第四卡口，中间连接梁中间处由一根所述中间连接梁支撑竖桩起到支撑作用，所述中间连接梁支撑竖桩采用所述竖桩。
2.如权利要求1所述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁，其特征在于：所述圆台整体浇筑，其外径2m，内径1.76m；圆台外边的圆环宽12cm，高15cm；位于圆台的圆环底部的四等分处分别预留出4个长20cm，宽12cm，高5cm的所述第一卡口(1)。
3.如权利要求1所述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁，其特征在于：所述横梁为高15cm，宽12cm，长2.45m的钢筋混凝土方柱；横梁分为两种不同类型，两种类型的第三卡口开口方向不同。
4.如权利要求1所述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁，其特征在于：所述竖桩下部为底边15cm，高2.75m的方柱，上部浇筑出宽15cm，高20cm的Y形卡口，卡口方向朝上，用于架设横梁。
5.如权利要求1所述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁，其特征在于：中间连接梁为长4.4m，底边高15cm的方桩，其两头6cm处分别开凿1个长27cm，高7.5cm的卡口，两个卡口规格相同，方向均朝下。
6.一种如权利要求1所述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁的建设方法，
其特征在于：包括以下步骤：
A)构造圆台，其外边为圆环，内嵌三根横杆使其内部形成等边三角形形状；圆台整体浇筑，其外径2m，内径1.76m；圆台外边的圆环宽12cm，高15cm；圆台中浇筑有三根方柱形横杆，形成内嵌的等边三角形，其内边132.1cm，外边144.6cm，宽度12cm，高度10cm；位于圆台的圆环底部的四等分处分别预留出4个长20cm，宽12cm，高5cm的第一卡口(1)，用于卡扣横梁；
B)构造两种不同类型的横梁，其为高15cm，宽12cm，长2.45m的钢筋混凝土方柱，两种类型横梁规格，材料均相同，卡口开口方向不同；于横梁左侧8cm处开出1个长25cm，高7.5cm的第三卡口，一种开口朝上，一种朝下；于右侧开出一个长20cm，高5cm的第二卡口，两种类型开口均朝下；
C)构造竖桩，其为Y形钢筋混凝土方桩将十字形混凝土桩，下部为底边15cm，高2.75m的方柱组成，上部浇筑出宽15cm，高20cm的Y形卡口，卡口方向朝上。垂直埋入泥土，埋入深度为210cm；
D)构造中间连接梁，其为长4.4m，底边高15cm的方桩，其两头6cm处分别开凿1个长27cm，高7.5cm的卡口，两个卡口规格相同，方向均朝下；
E)以圆台为中心，在圆台四分之一处及向外2m处各人工设立一个竖桩；将竖桩垂直插设在滩涂上，Y型卡口朝上；竖桩插入滩涂面以下210cm，露出高度为60cm；竖桩上架设横梁，将圆台扣架在横梁上，相邻单组鱼礁共用该单组鱼礁外部的竖桩。
7.如权利要求6所述的四孔式圆台型滩涂组合构建礁的建设方法，其特征在于：单组四孔式圆台型滩涂组合构建礁安装完成，在每两列鱼礁的中间，以每列五个鱼礁组为一个单位，每间隔为20m处架设一根中间连接梁将两个单组鱼礁连接。
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