CN112385584A - 一种适用于深远海渔业养殖的大型非金属网箱平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，包括全部由非金属材料建造的外部维护与防护结构、上部操作平台和内部嵌套的非金属养殖网箱结构，其中外部结构的浮力与支撑平台、内部网箱浮框和套筒连接件、上部防护栏和操作平台、下部抗压浮体、网衣、连接缆绳均为非金属复合材料制成，具备防腐蚀、浮力大、重量轻、连接简便灵活、结构耦合性好、成本低等优点，网箱直径可达数十米。非金属浮框由复合材料结构连接而成以适应复杂风浪条件，提供浮力与支撑并消减波浪；抗压浮体维持网衣形状体积；锚泊系统由锚绳、锚链和锚共同限定网箱位置；本发明克服传统HDPE网箱和大型金属网箱不足，并提供灵活的养殖空间和作业方式。
Description
技术领域
本发明涉及深远海养殖领域，具体涉及一种适用于深远海渔业养殖的大型非金属网箱平台系统。
背景技术
海洋是人类获取优质蛋白的“蓝色粮仓”，自1990年以来我国海产品养殖一直稳居世界首位，其中近岸网箱养殖渔业的发展促进了我国渔业养殖多元化的发展，带动海洋渔业产量提升。但目前我国近岸网箱渔业养殖长期局限于近海水域的高密度养殖，易引起环境污染和水质恶化，从而导致病虫危害加剧，鱼类品质降低，近年来国家大力支持深远海网箱养殖发展，但传统HDPE网箱结构的强度、刚度等性能远不能满足深远海渔业复杂多变的海洋环境要求，而由海洋石油平台演变而来的大型钢结构网箱存在着结构重量大、造价高昂、易腐蚀、安装困难以及大幅度运动的刚性结构与网衣等柔性结构适应性较差等问题。因此，本发明通过研发高性能新材料大型抗风浪网箱等养殖平台，弥补上述两种结构不足，满足深远海大型养殖设施的建设需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，以满足深远海大型养殖设施的建设需求。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，其特征在于，包括全部由非金属材料建造的外部维护与防护平台结构以及内部嵌套的多个非金属养殖网箱结构，其中外部结构的浮力与
支撑平台、内部网箱浮框和套筒连接件、上部防护栏和操作平台、下部抗压浮体、网衣、连接缆绳均为非金属复合材料制成。
进一步的，外部维护与防护结构以及内部嵌套式环形结构均由非金属复合管结构构件组成，该构件由多层非金属材料复合而成，包括HDPE内衬层、纤维增强复合材料骨架层和HDPE外保护层等。
进一步的，非金属浮力与支撑平台、非金属大、小浮框之间均通过非金属套筒连接件（卡具）和缆绳进行连接并形成大型嵌套式网箱结构；套筒连接件（卡具）所用材料包括HDPE、纤维增强复合材料、XLPE、聚丙烯等；结构形状包括圆筒型、双筒或多筒型、八字型或扭八字型、格栅型、锁扣型、子母型等。
进一步的，所述非金属浮力与支撑平台和非金属浮框沿水深方向设置多层；所述非金属浮力与支撑平台可由单层单排、单层双排、双层单排、双层双排以及多层多排的非金属复合管和非金属套筒连接件形成的组合结构；所述非金属浮力与支撑平台在层与层之间布置抗压浮体，通过缆绳把抗压浮体连接在非金属浮力与支撑平台上。
进一步的，所述上部防护栏采用HDPE管材和粗缆绳的组合装置，将缆绳绕着网箱圆周方向系在HDPE管上并分上中下三层，形成上部防护栏的保护装置。
进一步的，所述网衣布置内外多层，外层网衣通过缆绳连接在非金属浮力与支撑平台上，内部多个网衣分别连接在非金属大、小浮框上。
进一步的，通过缆绳穿过抗压浮体中间位置的预留圆孔将各列若干浮体绕网箱圆周方向连接；每列浮体与浮体之间用缆绳绕着浮体外表面的预留凹槽进行横向和纵向绑扎，最后固定在非金属浮力与支撑平台上。
进一步的，锚泊系统可以由锚绳、锚链和锚组成，锚绳固定在非金属浮力与支撑平台上，锚泊系统也可以采用其他锚泊形式。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果。
1.本发明采用非金属材料复合结构技术，以HDPE、纤维增强复合材料等粘结或非粘结制造技术生产高性能结构管件，用于制造大型高强度环形网箱支撑和维护平台，克服目前近岸网箱单一HDPE材料结构不能应用于深远海环境的缺点。
2.采用本发明专利技术建造的大型养殖平台不仅耐腐蚀、重量轻、造价相对较低、安装简便，而且具有足够的刚度和适当柔性，既能满足平台生产操作的稳定性要求，又能具备一定变性能力，与下部网衣等柔性结构耦合良好，弥补钢结构不足，避免网衣磨损风险。
3.本发明采用的非金属浮力与支撑平台、非金属大浮框和非金属小浮框将通过所述非金属套筒连接件和缆绳进行连接并形成大型嵌套式网箱结构，多层非金属嵌套式连接的工艺将形成具备相对变性能力的组合式结构，非金属柔性连接能避免应力集中和脆性破坏，可用于建造直径达数十米甚至上百米，能有效抵抗风浪的大型深水网箱平台系统。
4.本发明非金属大、小浮框的设计不仅可以提供了足够强度、刚度和稳定性的整体结构，同时还可以实现单个网箱进行分散养殖的功能，满足不同种类、不同季节、不同规格的鱼类养殖需求，以及洗网、换网等养殖工艺要求；在所述非金属浮力与支撑平台及内部嵌套网箱布置的多层网衣等可有效降低网箱养殖区受到大型鱼类或其他外力侵害的风险。
5.本发明抗压浮体的布置可以为网箱平台提供足够的浮力同时也提高了网箱平台系统纵向的承载强度，并具有挡浪效果，通过缆绳的连接抗压浮体群与非金属浮力与支撑平台共同形成稳定的网箱平台系统。
6.传统网箱依靠沉子的重力作用沿水深方向拉直网衣，而本发明的网衣直接通过缆绳绑扎在非金属浮力与支撑平台上，网衣结构耦合性能较好，同时在强海流作用下依然能够维持较大的网衣养殖空间。
附图说明
图 1 为本发明大型非金属圆形网箱平台系统三维图。
图 2 为本发明非金属浮力与支撑平台俯视图。
图 3 为本发明锚泊系统示意图。
图 4 为本发明非金属六套筒连接件截面图。
图 5 为本发明非金属四套筒连接件截面图。
图 6 为本发明抗压浮体截面图。
图 7 为本发明网箱平台附属设施示意图。
附图标记说明：1、非金属复合管；2、非金属大浮框；3、非金属小浮框；4、非金属六套筒连接件；5、非金属四套筒连接件；6、操作平台；7、锚泊系统；8、抗压浮体；9、上部防护栏；10、缆绳；11、非金属浮力与支撑平台；12、锚绳；13、锚链；14、锚；15、抗压浮体预留凹槽；16、抗压浮体预留圆孔；17、圆形金属框结构；18、网箱平台附属设施。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的技术方案进行进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分，基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例均属于本发明的保护范围。
请参阅附图 1、附图4和附图5，一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，其特征在于，包括非金属浮力与支撑平台11、非金属大浮框2、非金属小浮框3、非金属六套筒连接件4、非金属四套筒连接件5、锚泊系统7、上部防护栏9、抗压浮体8、操作平台6、缆绳10、网箱平台附属设施18等；非金属浮力与支撑平台11包括非金属复合管1、非金属六套筒连接件4；非金属复合管1固定于非金属六套筒连接件4上，顶层非金属六套筒连接件4上部铺设操作平台6，操作平台6上面连接上部防护栏9；非金属圆形网箱平台系统内部的大浮框2和小浮框3由非金属复合管组成并通过非金属四套筒连接件5进行连接固定。
请参阅附图 1，所述非金属浮力与支撑平台11沿水深方向设置三层，顶层非金属浮力与支撑平台11沿网箱圆周方向铺设操作平台6；每层结构包括四圈非金属复合管1和非金属套筒连接件4；层与层之间布置若干抗压浮体8。
请参阅附图 1、附图4和附图5，所述非金属大浮框2、非金属小浮框3均沿水深方向设置三层，每层非金属大浮框2包括八圈非金属复合管1；每层非金属小浮框3包括十圈非金属复合管1；通过非金属四套筒连接件5将非金属大浮框2和非金属小浮框3进行连接，非金属浮力与支撑平台11与非金属大浮框2之间通过非金属六套筒连接件4连接。
请参阅附图 2，非金属浮力与支撑平台11由非金属复合管材1和非金属六套筒连接件4组成，考虑非金属管材整体尺寸过大，生产、运输和海上安装过程过于困难，将非金属浮力与支撑平台11采取分四段进行生产和运输，在海上安装过程通过非金属六套筒连接件4进行固定，必要时再通过环氧树脂进行固化加强。
请参阅附图 6，抗压浮体8可采用聚乙烯泡沫进行制备，通过缆绳10穿过抗压浮体8中间位置预留圆孔16将各列若干浮体绕网箱圆周方向连接；每列浮体与浮体之间用缆绳10绕着抗压浮体外表面预留凹槽15进行横向和纵向绑扎，最后固定在非金属浮力与支撑平台11上。
非金属浮力与支撑平台11和非金属大浮框2、非金属小浮框3所使用的管材均采用三层复合材料，分别为HDPE内衬层、纤维增强复合材料骨架层和HDPE外保护层；上部防护栏采用HDPE管材和粗缆绳的组合装置，绕着网箱圆周方向将粗缆绳系在HDPE管上并分上中下三层，形成上部防护栏的保护装置；上部防护栏9固定在操作平台6上，同时操作平台6和非金属浮力与支撑平台11也通过非金属连接件进行连接。
请参阅附图 4和附图5，非金属四套筒连接件5和非金属六套筒连接件4均采用纤维增强复合材料，非金属复合管1固定于套筒连接件。
网衣布置内外两层，外层网衣通过缆绳10连接在非金属浮力与支撑平台11，内部多个网衣分别连接在非金属大浮框2和非金属小浮框3。
请参阅附图 1和附图3，锚泊系统由锚绳12、锚链13和锚14组成，为了防止非金属浮力与支撑平台受力集中，本发明使用多点固定的系泊方式，即两根或者三根次锚绳分别固定在非金属浮力与支撑平台11上，多根次锚绳再连接主锚绳12，并在连接点处布置抗压浮体8，最后锚绳12连接锚链13，锚链13再固定在锚14上，本发明网箱平台也可以采用其他锚泊形式。
请参阅附图1和附图7，在网箱平台中间位置的非金属小浮框5上套上圆形金属框结构17，在圆形金属框结构17上部布置网箱操作平台附属设施18，如吸鱼泵、投料机、洗网器等，底部通过布置抗压浮体8进行整体承载。
Claims (4)
1.一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，其特征在于：包括全部由非金属材料建造的上下两层或多层外部维护与防护结构、上部操作平台结构以及内部嵌套的多个非金属养殖网箱结构，其中外部结构的多层浮力与支撑平台、内部多层环形网箱浮框和多个套筒连接件、上部防护栏和操作平台、下部抗压浮体、网衣、连接缆绳等均为非金属复合材料制成。
2.根据权利要求1所述的一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，其特征在于：所述外部维护与防护结构以及内部嵌套式环形结构均由非金属复合管结构构件组成，该构件由多层非金属材料复合而成，包括HDPE内衬层、纤维增强复合材料骨架层和HDPE外保护层等。
3.根据权利要求1所述的一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属网箱平台系统，其特征在于：所述非金属浮力与支撑平台、非金属大、小浮框之间均通过非金属套筒连接件（卡具）和缆绳进行连接并形成大型嵌套式网箱结构；套筒连接件（卡具）所用材料包括HDPE、纤维增强复合材料、XLPE、聚丙烯；结构形状包括圆筒型、双筒或多筒型、八字型或扭八字型、格栅型、锁扣型、子母型等；抗压浮体维持网衣竖向形状体积；锚泊系统由锚绳、锚链和锚共同限定网箱位置，也可以采用其他锚泊形式固定网箱。
4.根据权利要求1所述的一种适用于深远海渔业养殖的大型嵌套式非金属圆形网箱平台系统，其特征在于：所述非金属浮力与支撑平台和非金属浮框沿水深方向设置多层；所述非金属浮力与支撑平台由非金属复合管和非金属套筒连接件组成可由单层单排、单层双排、双层单排、双层双排以及多层多排的非金属复合管和非金属套筒连接件形成的组合结构；所述非金属浮力与支撑平台在层与层之间布置抗压浮体，通过缆绳把抗压浮体连接在非金属浮力与支撑平台上。
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