CN114532268B - 一种大型钢质养殖设施及其柔性网箱 - Google Patents
一种大型钢质养殖设施及其柔性网箱 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大型钢质养殖设施及其柔性网箱，依据柔性网箱的规模，按照规则一至规则六采用相应力纲级别数量的竖纲和横纲编制形成纲绳骨架，且对于任意相邻两个力纲等级的力纲，后一级力纲的长度小于前一级力纲的长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内，第1级力纲的长度小于网片在该第1级力纲所处平面的自然长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内，使得纲绳骨架形成载荷由网片传递至第1级力纲、再沿力纲等级的递增次序由第1级力纲逐级传递直至传递至第N级力纲以实现柔性网箱的全部载荷最终由破断负荷最高的第N级力纲承载的受力支撑形式，因此，本发明高效提升了柔性网箱在外载荷作用下的安全性，适用于深远海养殖使用的大型钢质养殖设施。
Description
技术领域
本发明涉及深远海养殖设施，具体的说是一种大型钢质养殖设施及其柔性网箱。
背景技术
深远海养殖是海水养殖发展的大趋势，养殖设施的大型化和支撑框架的钢质化是提升养殖经济性和安全性的必然手段。在我国，深远海养殖模式尚处于探索阶段，支撑养殖网箱形状的框架材料呈现由钢质替代早期的木质或者HDPE等材料，实现了设施的大型化。
但现有技术中，网箱仍采用传统的结构，即：网箱由若干网片和力纲(又分为横纲和竖纲)通过既定工艺缝制而成，通过合理的力纲分布，将网片上受到的各类载荷最终传递到力纲，保证网片安全。早期的网箱均为重力式网箱，其网身仅有上部(水面框架部位)进行了固定，而下部为自由端，如此网箱在遭受载荷的情况下可通过底部的漂移最终以自身充分变形“规避”不利条件，避免网箱破坏，由于重力式网箱具备这样的特点，加之网箱在水中的深度都有限，大多为6米～7米范围，其可能遭受的外载荷量级也有限，因此在这类网箱的设计和编制环节中往往采用同一规格的力纲进行支撑便可满足安全要求。
而大型钢质养殖设施所匹配的柔性网箱面积更大、重量更重(以C80重力式网箱为例，其网衣面积由网身加网底构成，可达1000平方，新网衣重量达400公斤，大型网箱的网衣一般大于C80)，同时网身的上部和下部紧绷情况下网箱遭受载荷更大，如若按传统网箱的设计思路和编制思路，将会发生较大的网衣安全问题。目前面世的各类大型钢质养殖设施，已经有很大一部分在养殖试验过程中因为柔性网箱设计存在的各类缺陷，最终导致破网跑鱼事故，损失巨大。因此有针对性设计柔性网箱及其与刚性框架间的连接方式，是确保养殖安全应该重点考虑的问题之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是：提供一种大型钢质养殖设施的柔性网箱，以解决现有深远海养殖使用的大型钢质养殖设施，其柔性网箱的尺寸面积重量大且在网口和网底位置均需要与刚性框架绑扎固定而需要遭受更高的载荷，造成柔性网箱在使用过程中容易受外载荷作用而损坏的问题。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种大型钢质养殖设施的柔性网箱，包括呈棱柱形或棱台形的纲绳骨架，所述纲绳骨架的下底面和各个侧面固定有网片，以形成所述柔性网箱的网底和网身；并且，所述纲绳骨架由多根力纲编制而成，所述力纲分为处于竖向平面的竖纲和处于横向平面的横纲；其中，所述纲绳骨架的编制方式不限(只要不与下文的描述相冲突)，例如：图1所示呈四棱柱形的纲绳骨架采用了U字形竖纲和口字形横纲的编制方式。
其特征在于：
所述纲绳骨架的力纲分为N个力纲等级，并按力纲的破断负荷逐级递增依次记为第1级力纲至第N级力纲，N≥2，以使得力纲的承载能力随力纲等级越高而越强；其中，因通过采用同一材质、不同截面尺寸的方式实现力纲的力纲等级分级，可能会引起在实际应用中的困难，因此，优选通过采用不同材料力学性能(如抗拉强度)的材料制成力纲的方式实现力纲等级的分级。
将所述纲绳骨架的各个侧面在网口位置(也即棱柱形或棱台形的上端面位置)的网口边长L中的最小者记为网口最小边长Lmin，将所述纲绳骨架的侧棱长度记为网身长度H，且由于大型钢质养殖设施的占地面积极大，满足：Lmin＞H；
对于所述网口最小边长Lmin满足10(X-1)米＜Lmin≤10X米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N取值为X，X≥2且为整数；
对于所述纲绳骨架的每一个侧面，均按以下规则一至规则三，沿该侧面的网口边长L方向间隔设置竖纲：
规则一、在所述侧面的网口边长L的端点位置(也即所述纲绳骨架的侧棱)处和1/2位置处均设置采用第N级力纲的竖纲；
规则二、在X≥3的情况下，依次设置采用第N-1级力纲至第2级力纲的竖纲，其中，j∈[2，N-1]，在所述侧面的网口边长L的每隔1/2N-j+1位置处设置采用第j级力纲的竖纲，且所述竖纲的设置避开已设置有竖纲的位置；
规则三、在规则一和规则二设置的任意相邻的两根竖纲之间，均匀间隔的设置若干根采用第1级力纲的竖纲，以使得所述侧面上的任意相邻两根竖纲之间的间距在预设的力纲间距范围以内；
举例来说：
当所述网口最小边长Lmin满足10米＜Lmin≤20米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝2，按规则一，在侧面的网口边长L的端点位置处和1/2位置处设置采用第2级力纲的竖纲，无需按规则二设置竖纲，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲。
如图1所示，当所述网口最小边长Lmin满足20米＜Lmin≤30米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝3，按规则一，在侧面的网口边长L的端点位置处和1/2位置处设置采用第3级力纲的竖纲，按规则二，在避开端点位置和1/2位置的情况下，在所述侧面的网口边长L的每隔1/4位置处(也即图中的两个位置L0.25处)设置采用第2级力纲的竖纲，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲。
当所述网口最小边长Lmin满足30米＜Lmin≤40米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝4，按规则一，在侧面的网口边长L的端点位置处和1/2位置处设置采用第4级力纲的竖纲，按规则二，先在避开端点位置和1/2位置的情况下，在网口边长L的每隔1/4位置处设置采用第3级力纲的竖纲，再在避开端点位置、1/2位置和网口边长L的每隔1/4位置处的情况下，在网口边长L的每隔1/8位置处设置采用第2级力纲的竖纲，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲。
当所述网口最小边长Lmin满足40米＜Lmin≤50米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝5，按规则一，在侧面的网口边长L的端点位置处和1/2位置处设置采用第5级力纲的竖纲，按规则二，先在避开端点位置和1/2位置的情况下，在网口边长L的每隔1/4位置处设置采用第4级力纲的竖纲，其次在避开端点位置、1/2位置和网口边长L的每隔1/4位置处的情况下，在网口边长L的每隔1/8位置处设置采用第3级力纲的竖纲，再在避开端点位置、1/2位置和网口边长L的每隔1/4位置及1/8位置处的情况下，在网口边长L的每隔1/16位置处设置采用第2级力纲的竖纲，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲。
并且，在所述纲绳骨架的网身长度H满足10(Y-1)米＜H≤10Y米的情况下，2≤Y≤N＝X，对于所述纲绳骨架的每一个侧面，均按以下规则四至规则六，沿该侧面的网身长度H方向间隔设置横纲：
规则四、在所述纲绳骨架的网口位置(也即棱柱形或棱台形的上端面位置)、网底位置(也即棱柱形或棱台形的下底面位置)和网身长度H的1/2位置处均设置采用所述第N级力纲的横纲；以此确保纲绳骨架在网口和网底处的横纲在柔性网箱应用过程中能够承受足够大的荷载，保证其安全性。
规则五、在Y≥3的情况下，依次设置采用第Y-1级力纲至第2级力纲的横纲，其中，v∈[2，Y-1]，在所述侧面的网身长度H的每隔1/2Y-v+1位置处设置采用第v级力纲的横纲，且所述横纲的设置避开已设置有横纲的位置；
规则六、在规则四和规则五设置的任意相邻的两根横纲之间，均匀间隔的设置若干根采用第1级力纲的横纲，以使得所述侧面上的任意相邻两根横纲之间的间距在预设的力纲间距范围以内；其中，对于依据规则六设置且与网口横纲相邻的横纲，改为采用所述第N级力纲，所述网口横纲为设置在所述网口位置处的横纲，以提升柔性网箱的强度，适应于“柔性网箱自重的作用方向为竖直向下，且网箱网口位于自由液面附近会频繁遭受波浪载荷作用”的情况；
并且，对于任意相邻两个力纲等级的力纲，后一级力纲的长度小于前一级力纲的长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内，所述第1级力纲的长度小于网片在该第1级力纲所处平面的自然长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内。
从而，本发明的纲绳骨架能够形成载荷由网片传递至第1级力纲、再沿力纲等级的递增次序由第1级力纲逐级传递直至传递至第N级力纲(也即：载荷传递路径为：网片→第1级力纲→第2级力纲→···→第N级力纲)以实现柔性网箱的全部载荷最终由破断负荷最高的第N级力纲承载的受力支撑形式，因此，本发明高效提升了柔性网箱在外载荷作用下的安全性，适用于深远海养殖使用的大型钢质养殖设施。
优选的：所述力纲的长度按以下方式设置：作为第i级力纲的竖纲，其长度LV满足LV＝0.99i×a×x×nV和LV＝a×x×(nV-2i)中的其中一个竖纲长度公式；作为第i级力纲的横纲，其长度LH满足LH＝0.99i×a×y×nH和LH＝a×y×(nH-3i)中的其中一个横纲长度公式；式中，1≤i≤N，a表示所述网片的网目目脚长度，x和y分别表示所述网片的纵向缩节系数和横向缩节系数，nV和nH分别表示所述网片在所述竖纲和所述横纲所处平面的总网目数，以进一步提升上述受力支撑形式的效果。
按照现有大型钢质养殖设施的柔性网箱养殖规模，优选的：所述力纲等级的数量N∈[2，5]。
优选的：所述规则三和规则六中的力纲间距范围为1.8米至2.2米，以便于依据柔性网箱尺度灵活布置各级力纲。
本发明所要解决的技术问题之二是：提供一种大型钢质养殖设施。
解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种大型钢质养殖设施，包括刚性框架和柔性网箱，所述柔性网箱的网口和网底分别通过绑系绳绑扎固定在所述刚性框架上；其特征在于：所述柔性网箱为所述大型钢质养殖设施的柔性网箱。其中，所述绑系绳可以是由纲绳骨架的力纲延伸而出的，也可以是独立的纲绳。
针对大型钢质养殖设施存在的以下问题：参见图4和图5，由于柔性网箱的自重，以及使用后柔性网箱的附着物和在海洋环境中的各种载荷，使得对柔性网箱起固定作用的绑系绳遭受的载荷大小顺序为：网口＞网身中部＞网底；因为长时间承载会使得绑系绳蠕变变长的属性，同等时间下网口处绑系绳的变长量大于其他位置，这样最终导致柔性网箱在使用过程中会向下缓慢下垂，网身会逐步变得松弛，同时由于网身的纲绳也因蠕变变长，加剧了网身的松弛，松弛、下垂现象与来自任意可能方向的环境载荷联合作用，最终导致柔性网箱的网身与周边刚性框架之间频繁摩擦造成柔性网箱损坏。
优选的：如图6和图7所示，所述柔性网箱的纲绳骨架的每一个侧面与刚性框架之间均安装有刚性支撑臂，所述刚性支撑臂能够与所述刚性框架固定，且所述刚性支撑臂位于所述纲绳骨架的网身长度H的1/2位置处，所述刚性支撑臂与位于该网身长度H的1/2位置处的横纲通过绑系绳绑扎固定。从而，参见图8和图9，柔性网箱在网身长度H的1/2位置处的载荷直接通过刚性支撑臂传递给刚性框架，可降低柔性网箱在网口处的绑系绳与网身力纲承受的载荷，一方面，减少了处于环境载荷方向下游的柔性网箱网身有与刚性框架摩擦的可能，另一方面，极大的限度减小了柔性网箱的网身因蠕变变形而与刚性框架发生摩擦破坏的可能，大幅提升了柔性网箱在应用过程中的安全性。
优选的：所述刚性支撑臂与刚性框架铰接，所述刚性支撑臂的中部与刚性框架之间连接有可拆卸的限位斜撑杆。从而，在柔性网箱使用时，通过限位斜撑杆能够确保刚性支撑臂与刚性框架的固定，而在柔性网箱进行下网和收网时，则可以将限位斜撑杆拆卸下来，并旋转折叠刚性支撑臂，以免刚性支撑臂对柔性网箱的下网和收网造成妨碍。
优选的：参见图1，所述柔性网箱的在其网口与网身长度H的1/2位置之间的高度位置通过绑系绳绑扎固定在所述刚性框架上，以适用于柔性网箱在水面附近遭受随机载荷频繁的实际情况，进一步提升柔性网箱的安全性。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明依据柔性网箱的规模，也即纲绳骨架的网口最小边长Lmin和网身长度H所在的尺寸区间范围，按照规则一至规则六采用相应力纲级别数量的竖纲和横纲编制形成纲绳骨架，且对于任意相邻两个力纲等级的力纲，后一级力纲的长度小于前一级力纲的长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内，第1级力纲的长度小于网片在该第1级力纲所处平面的自然长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内，使得纲绳骨架形成载荷由网片传递至第1级力纲、再沿力纲等级的递增次序由第1级力纲逐级传递直至传递至第N级力纲以实现柔性网箱的全部载荷最终由破断负荷最高的第N级力纲承载的受力支撑形式，因此，本发明高效提升了柔性网箱在外载荷作用下的安全性，适用于深远海养殖使用的大型钢质养殖设施。
第二，本发明通过设置刚性支撑臂，使得柔性网箱在网身长度H的1/2位置处的载荷直接通过刚性支撑臂传递给刚性框架，可降低柔性网箱在网口处的绑系绳与网身力纲承受的载荷，一方面，减少了处于环境载荷方向下游的柔性网箱网身有与刚性框架摩擦的可能，另一方面，极大的限度减小了柔性网箱的网身因蠕变变形而与刚性框架发生摩擦破坏的可能，大幅提升了柔性网箱在应用过程中的安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
图1为本发明的柔性网箱的示意图；
图2为本发明的大型钢质养殖设施的立面示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为现有大型钢质养殖设施在长时间使用后导致绑系绳蠕变变长时的立面示意图；
图5为图4的俯视图；
图6为本发明中刚性支撑臂的安装示意图；
图7为图6的A部放大示意图；
图8为本发明设置有刚性支撑臂的大型钢质养殖设施的立面示意图；
图9为图8的俯视图；
图10为绑系长度标记在柔性网箱上的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例一
如图1所示，本发明公开的是一种大型钢质养殖设施的柔性网箱，包括呈棱柱形或棱台形的纲绳骨架，所述纲绳骨架的下底面a和各个侧面b固定有网片1，以形成所述柔性网箱的网底和网身；并且，所述纲绳骨架由多根力纲编制而成，所述力纲分为处于竖向平面的竖纲2和处于横向平面的横纲3；其中，所述纲绳骨架的编制方式不限(只要不与下文的描述相冲突)，例如：图1所示呈四棱柱形的纲绳骨架采用了U字形竖纲2和口字形横纲3的编制方式。
所述纲绳骨架的力纲分为N个力纲等级，并按力纲的破断负荷逐级递增依次记为第1级力纲至第N级力纲，N≥2，以使得力纲的承载能力随力纲等级越高而越强；其中，因通过采用同一材质、不同截面尺寸的方式实现力纲的力纲等级分级，可能会引起在实际应用中的困难，因此，优选通过采用不同材料力学性能(如抗拉强度)的材料制成力纲的方式实现力纲等级的分级。
将所述纲绳骨架的各个侧面b在网口位置(也即棱柱形或棱台形的上端面位置)的网口边长L中的最小者记为网口最小边长Lmin，将所述纲绳骨架的侧棱长度记为网身长度H，且由于大型钢质养殖设施的占地面积极大，满足：Lmin＞H；
对于所述网口最小边长Lmin满足10(X-1)米＜Lmin≤10X米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N取值为X，X≥2且为整数；
对于所述纲绳骨架的每一个侧面b，均按以下规则一至规则三，沿该侧面b的网口边长L方向间隔设置竖纲2：
规则一、在所述侧面b的网口边长L的端点位置L0(也即所述纲绳骨架的侧棱)处和1/2位置L0.5处均设置采用第N级力纲的竖纲2；
规则二、在X≥3的情况下，依次设置采用第N-1级力纲至第2级力纲的竖纲2，其中，j∈[2，N-1]，在所述侧面b的网口边长L的每隔1/2N-j+1位置处设置采用第j级力纲的竖纲2，且所述竖纲2的设置避开已设置有竖纲2的位置；
规则三、在规则一和规则二设置的任意相邻的两根竖纲2之间，均匀间隔的设置若干根采用第1级力纲的竖纲2，以使得所述侧面b上的任意相邻两根竖纲2之间的间距l在预设的力纲间距范围以内；
举例来说：
当所述网口最小边长Lmin满足10米＜Lmin≤20米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝2，按规则一，在侧面b的网口边长L的端点位置L0处和1/2位置L0.5处设置采用第2级力纲的竖纲2，无需按规则二设置竖纲2，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲2。
如图1所示，当所述网口最小边长Lmin满足20米＜Lmin≤30米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝3，按规则一，在侧面b的网口边长L的端点位置L0处和1/2位置L0.5处设置采用第3级力纲的竖纲2，按规则二，在避开端点位置L0和1/2位置L0.5的情况下，在所述侧面b的网口边长L的每隔1/4位置处(也即图中的两个位置L0.25处)设置采用第2级力纲的竖纲2，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲2。
当所述网口最小边长Lmin满足30米＜Lmin≤40米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝4，按规则一，在侧面b的网口边长L的端点位置L0处和1/2位置L0.5处设置采用第4级力纲的竖纲2，按规则二，先在避开端点位置L0和1/2位置L0.5的情况下，在网口边长L的每隔1/4位置处设置采用第3级力纲的竖纲2，再在避开端点位置L0、1/2位置L0.5和网口边长L的每隔1/4位置处的情况下，在网口边长L的每隔1/8位置处设置采用第2级力纲的竖纲2，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲2。
当所述网口最小边长Lmin满足40米＜Lmin≤50米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N＝X＝5，按规则一，在侧面b的网口边长L的端点位置L0处和1/2位置L0.5处设置采用第5级力纲的竖纲2，按规则二，先在避开端点位置L0和1/2位置L0.5的情况下，在网口边长L的每隔1/4位置处设置采用第4级力纲的竖纲2，其次在避开端点位置L0、1/2位置L0.5和网口边长L的每隔1/4位置处的情况下，在网口边长L的每隔1/8位置处设置采用第3级力纲的竖纲2，再在避开端点位置L0、1/2位置L0.5和网口边长L的每隔1/4位置及1/8位置处的情况下，在网口边长L的每隔1/16位置处设置采用第2级力纲的竖纲2，最后再按规则三设置采用第1级力纲的竖纲2。
并且，在所述纲绳骨架的网身长度H满足10(Y-1)米＜H≤10Y米的情况下，2≤Y≤N＝X，对于所述纲绳骨架的每一个侧面b，均按以下规则四至规则六，沿该侧面b的网身长度H方向间隔设置横纲3：
规则四、在所述纲绳骨架的网口位置H1(也即棱柱形或棱台形的上端面位置)、网底位置H0(也即棱柱形或棱台形的下底面位置)和网身长度H的1/2位置H0.5处均设置采用所述第N级力纲的横纲3；以此确保纲绳骨架在网口和网底处的横纲3在柔性网箱应用过程中能够承受足够大的荷载，保证其安全性。
规则五、在Y≥3的情况下，依次设置采用第Y-1级力纲至第2级力纲的横纲3，其中，v∈[2，Y-1]，在所述侧面b的网身长度H的每隔1/2Y-v+1位置处设置采用第v级力纲的横纲3，且所述横纲3的设置避开已设置有横纲3的位置；
规则六、在规则四和规则五设置的任意相邻的两根横纲3之间，均匀间隔的设置若干根采用第1级力纲的横纲3，以使得所述侧面b上的任意相邻两根横纲3之间的间距在预设的力纲间距范围以内；其中，对于依据规则六设置且与网口横纲相邻的横纲3，改为采用所述第N级力纲，所述网口横纲为设置在所述网口位置H1处的横纲3，以提升柔性网箱的强度，适应于“柔性网箱自重的作用方向为竖直向下，且网箱网口位于自由液面附近会频繁遭受波浪载荷作用”的情况；
并且，对于任意相邻两个力纲等级的力纲，后一级力纲的长度小于前一级力纲的长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内，所述第1级力纲的长度小于网片1在该第1级力纲所处平面的自然长度且长度比值在[0.98，0.99]该区间范围内。
从而，本发明的纲绳骨架能够形成载荷由网片1传递至第1级力纲、再沿力纲等级的递增次序由第1级力纲逐级传递直至传递至第N级力纲(也即：载荷传递路径为：网片1→第1级力纲→第2级力纲→···→第N级力纲)以实现柔性网箱的全部载荷最终由破断负荷最高的第N级力纲承载的受力支撑形式，因此，本发明高效提升了柔性网箱在外载荷作用下的安全性，适用于深远海养殖使用的大型钢质养殖设施。
以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
优选的：所述力纲的长度按以下方式设置：作为第i级力纲的竖纲2，其长度LV满足LV＝0.99i×a×x×nV和LV＝a×x×(nV-2i)中的其中一个竖纲长度公式；作为第i级力纲的横纲3，其长度LH满足LH＝0.99i×a×y×nH和LH＝a×y×(nH-3i)中的其中一个横纲长度公式；式中，1≤i≤N，a表示所述网片1的网目目脚长度，x和y分别表示所述网片1的纵向缩节系数和横向缩节系数，nV和nH分别表示所述网片1在所述竖纲2和所述横纲3所处平面的总网目数，以进一步提升上述受力支撑形式的效果。
按照现有大型钢质养殖设施的柔性网箱养殖规模，优选的：所述力纲等级的数量N∈[2，5]。
优选的：所述规则三和规则六中的力纲间距范围为1.8米至2.2米，以便于依据柔性网箱尺度灵活布置各级力纲。
实施例二
如图2和图3所示，本发明还公开了一种大型钢质养殖设施，包括刚性框架4和柔性网箱，所述柔性网箱的网口和网底分别通过绑系绳5绑扎固定在所述刚性框架4上；所述柔性网箱为实施例一所述大型钢质养殖设施的柔性网箱。其中，所述绑系绳5可以是由纲绳骨架的力纲延伸而出的，也可以是独立的纲绳。
以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
针对大型钢质养殖设施存在的以下问题：参见图4和图5，由于柔性网箱的自重，以及使用后柔性网箱的附着物和在海洋环境中的各种载荷，使得对柔性网箱起固定作用的绑系绳5遭受的载荷大小顺序为：网口＞网身中部＞网底；因为长时间承载会使得绑系绳5蠕变变长的属性，同等时间下网口处绑系绳5的变长量大于其他位置，这样最终导致柔性网箱在使用过程中会向下缓慢下垂，网身会逐步变得松弛，同时由于网身的纲绳也因蠕变变长，加剧了网身的松弛，松弛、下垂现象与来自任意可能方向的环境载荷联合作用，最终导致柔性网箱的网身与周边刚性框架4之间频繁摩擦造成柔性网箱损坏。
优选的：如图6和图7所示，所述柔性网箱的纲绳骨架的每一个侧面b与刚性框架4之间均安装有刚性支撑臂6，所述刚性支撑臂6能够与所述刚性框架4固定，且所述刚性支撑臂6位于所述纲绳骨架的网身长度H的1/2位置H0.5处，所述刚性支撑臂6与位于该网身长度H的1/2位置H0.5处的横纲3通过绑系绳绑扎固定。从而，参见图8和图9，柔性网箱在网身长度H的1/2位置H0.5处的载荷直接通过刚性支撑臂6传递给刚性框架4，可降低柔性网箱在网口处的绑系绳5与网身力纲承受的载荷，一方面，减少了处于环境载荷方向下游的柔性网箱网身有与刚性框架4摩擦的可能，另一方面，极大的限度减小了柔性网箱的网身因蠕变变形而与刚性框架4发生摩擦破坏的可能，大幅提升了柔性网箱在应用过程中的安全性。
优选的：所述刚性支撑臂6与刚性框架4铰接，所述刚性支撑臂6的中部与刚性框架4之间连接有可拆卸的限位斜撑杆7。从而，在柔性网箱使用时，通过限位斜撑杆7能够确保刚性支撑臂6与刚性框架4的固定，而在柔性网箱进行下网和收网时，则可以将限位斜撑杆7拆卸下来，并旋转折叠刚性支撑臂6，以免刚性支撑臂6对柔性网箱的下网和收网造成妨碍。
优选的：参见图1，所述柔性网箱的在其网口与网身长度H的1/2位置H0.5之间的高度位置通过绑系绳5绑扎固定在所述刚性框架4上，以适用于柔性网箱在水面附近遭受随机载荷频繁的实际情况，进一步提升柔性网箱的安全性。
如图10所示，本发明针对深远海使用的大型钢质养殖设施的刚性框架4特点，提出柔性网箱更为安全的绑系方法如下：
首先，需要让柔性网箱经过绑系后分布于框架正中(即各边与框架相距一致)，由于现场的绳索多，基本靠人力，因此预先在每根绑系绳上做好绑系长度标记8，网口纲和网底纲通过等间距绑扎，实现网箱位于框架正中，这与现在实际盲目性和随意性大的操作方法科技属性有大幅提升：通过人力或者机械辅助逐一拉绳，拉不动时刻捆扎，最终导致网箱不在正中；
最终，形成的挂网方法为：其一，确保位于刚性框架上的支撑臂位于“收放状态”；其二，放入整张柔性网箱，完成网口纲绳依据绑系长度标记8完成绑系；其三，柔性网箱网底纲绳依据绑系长度标记8完成绑系；其四，打开支撑臂处于“工作状态”并用“定位斜撑”固定；其五，完成网身中绑系绳与支撑臂的绑系后，再完成其他网身中绑系绳的绑系；其六，完成柔性网箱的绑系。反之则为解绑的方法。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种大型钢质养殖设施的柔性网箱，包括呈棱柱形或棱台形的纲绳骨架，所述纲绳骨架的下底面(a)和各个侧面(b)固定有网片(1)，并且，所述纲绳骨架由多根力纲编制而成，所述力纲分为处于竖向平面的竖纲(2)和处于横向平面的横纲(3)；
其特征在于：
所述纲绳骨架的力纲分为N个力纲等级，并按力纲的破断负荷逐级递增依次记为第1级力纲至第N级力纲，N≥2；
将所述纲绳骨架的各个侧面(b)在网口位置的网口边长L中的最小者记为网口最小边长Lmin，将所述纲绳骨架的侧棱长度记为网身长度H，Lmin>H；
对于所述网口最小边长Lmin满足10(X-1)米<Lmin≤10X米的纲绳骨架，所述力纲等级的数量N取值为X，X≥2且为整数；
对于所述纲绳骨架的每一个侧面(b)，均按以下规则一至规则三，沿该侧面(b)的网口边长L方向间隔设置竖纲(2)：
规则一、在所述侧面(b)的网口边长L的端点位置处和1/2位置处均设置采用第N级力纲的竖纲(2)；
规则二、在X≥3的情况下，依次设置采用第N-1级力纲至第2级力纲的竖纲(2)，其中，j∈[2,N-1]，在所述侧面(b)的网口边长L的每隔1/2N-j+1位置处设置采用第j级力纲的竖纲(2)，且所述竖纲(2)的设置避开已设置有竖纲(2)的位置；
规则三、在规则一和规则二设置的任意相邻的两根竖纲(2)之间，均匀间隔的设置若干根采用第1级力纲的竖纲(2)，以使得所述侧面(b)上的任意相邻两根竖纲(2)之间的间距(l)在预设的力纲间距范围以内；
并且，在所述纲绳骨架的网身长度H满足10(Y-1)米<H≤10Y米的情况下，2≤Y≤N＝X，对于所述纲绳骨架的每一个侧面(b)，均按以下规则四至规则六，沿该侧面(b)的网身长度H方向间隔设置横纲(3)：
规则四、在所述纲绳骨架的网口位置、网底位置和网身长度H的1/2位置处均设置采用所述第N级力纲的横纲(3)；
规则五、在Y≥3的情况下，依次设置采用第Y-1级力纲至第2级力纲的横纲(3)，其中，v∈[2,Y-1]，在所述侧面(b)的网身长度H的每隔1/2Y-v+1位置处设置采用第v级力纲的横纲(3)，且所述横纲(3)的设置避开已设置有横纲(3)的位置；
规则六、在规则四和规则五设置的任意相邻的两根横纲(3)之间，均匀间隔的设置若干根采用第1级力纲的横纲(3)，以使得所述侧面(b)上的任意相邻两根横纲(3)之间的间距在预设的力纲间距范围以内；其中，对于依据规则六设置且与网口横纲相邻的横纲(3)，改为采用所述第N级力纲，所述网口横纲为设置在所述网口位置处的横纲(3)；
并且，对于任意相邻两个力纲等级的力纲，后一级力纲的长度小于前一级力纲的长度且长度比值在[0.98,0.99]该区间范围内，所述第1级力纲的长度小于网片(1)在该第1级力纲所处平面的自然长度且长度比值在[0.98,0.99]该区间范围内。
2.根据权利要求1所述大型钢质养殖设施的柔性网箱，其特征在于：所述力纲的长度按以下方式设置：作为第i级力纲的竖纲(2)，其长度LV满足LV＝0.99i×a×x×nV和LV＝a×x×(nV-2i)中的其中一个竖纲长度公式；作为第i级力纲的横纲(3)，其长度LH满足LH＝0.99i×a×y×nH和LH＝a×y×(nH-3i)中的其中一个横纲长度公式；式中，1≤i≤N，a表示所述网片(1)的网目目脚长度，x和y分别表示所述网片(1)的纵向缩节系数和横向缩节系数，nV和nH分别表示所述网片(1)在所述竖纲(2)和所述横纲(3)所处平面的总网目数。
3.根据权利要求1或2所述大型钢质养殖设施的柔性网箱，其特征在于：所述力纲等级的数量N∈[2，5]。
4.根据权利要求1或2所述大型钢质养殖设施的柔性网箱，其特征在于：所述规则三和规则六中的力纲间距范围为1.8米至2.2米。
5.一种大型钢质养殖设施，包括刚性框架(4)和柔性网箱，所述柔性网箱的网口和网底分别通过绑系绳(5)绑扎固定在所述刚性框架(4)上；其特征在于：所述柔性网箱为权利要求1至4任意一项所述大型钢质养殖设施的柔性网箱。
6.根据权利要求5所述大型钢质养殖设施，其特征在于：所述柔性网箱的纲绳骨架的每一个侧面(b)与刚性框架(4)之间均安装有刚性支撑臂(6)，所述刚性支撑臂(6)能够与所述刚性框架(4)固定，且所述刚性支撑臂(6)位于所述纲绳骨架的网身长度H的1/2位置处，所述刚性支撑臂(6)与位于该网身长度H的1/2位置处的横纲(3)通过绑系绳绑扎固定。
7.根据权利要求6所述大型钢质养殖设施，其特征在于：所述刚性支撑臂(6)与刚性框架(4)铰接，所述刚性支撑臂(6)的中部与刚性框架(4)之间连接有可拆卸的限位斜撑杆(7)。
8.根据权利要求5至7任意一项所述大型钢质养殖设施，其特征在于：所述柔性网箱的在其网口与网身长度H的1/2位置之间的高度位置通过绑系绳(5)绑扎固定在所述刚性框架(4)上。
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