CN117178927A - 一种装配式桁架海洋牧场基础及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式桁架海洋牧场基础及其安装方法，该基础包括桁架式上环、立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环、下浮筒和缆绳；所述桁架式上环与多根立柱式浮筒的顶端连接，所述上浮块置于桁架式上环的中间位置，并通过沿其周围设置的多根缆绳与立柱式浮筒连接，所述下外环设在立柱式浮筒的底端，所述下外环的中间位置设有下内环，且所述下内环通过沿其周围设置的多根缆绳与立柱式浮筒连接，所述下内环处设有多个下环浮筒，所述下浮筒置于下内环的中间位置，所述上浮块与下浮筒之间连接有缆绳；本发明可以有效避免台风过境时网箱中大量鱼虾逃逸严重的问题，提升恶劣环境下网箱容积率，节约了网箱运输成本，推动深远海海洋牧场建设的进展。

Description

一种装配式桁架海洋牧场基础及其安装方法

技术领域

本发明涉及海上渔业养殖的技术领域，尤其是指一种装配式桁架海洋牧场基础及其安装方法。

背景技术

海洋牧场的建设不仅可以确保水产资源的稳定和持续的增长，还可以促进海洋生态系统的恢复和保护。因此，提高深远海养殖装备技术对促进渔业的可持续发展具有重要意义。

目前，深远海养殖装备技术在网箱材料、结构和抗风浪能力、配套设施以及灾害天气应对等方面仍存在较大进步空间，特别是在台风海域难以推动深远海养殖的快速发展。台风伴随着强风、大浪，期间海上结构所受到的冲击力也是较大的，从目前台风降临时，网衣变性较大，网箱结构普遍受损严重、渔产资源逃逸严重的现状可以看出，若不采取相应的措施加以规避和降低影响，将导致巨大的养殖损失。

因此，深远海养殖还需考虑台风风暴潮等海洋灾害的影响以及防灾减灾策略的制定等方面因素。目前阶段的深远海HDPE漂浮式网箱在实际养殖过程中，特别是台风过境时难以保障网箱养殖的容积率及其结构的稳定性。另外大型网箱在工厂制备完成后，在陆侧出运时大件运输较困难。针对这些问题，需要进一步研究和改进网箱设计及安装技术，以提高养殖过程中的网箱安全性和稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种装配式桁架海洋牧场基础及其安装方法，可以有效避免台风过境时网箱中大量鱼虾逃逸严重的问题，提升恶劣环境下网箱容积率，节约了网箱运输成本，推动深远海海洋牧场建设的进展。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种装配式桁架海洋牧场基础，包括桁架式上环、立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环、下浮筒和缆绳；所述桁架式上环与多根立柱式浮筒的顶端连接，所述上浮块置于桁架式上环的中间位置，并通过沿其周围设置的多根缆绳与立柱式浮筒连接，所述下外环设在立柱式浮筒的底端，所述下外环的中间位置设有下内环，且所述下内环通过沿其周围设置的多根缆绳与立柱式浮筒连接，所述下内环处设有多个下环浮筒，所述下浮筒置于下内环的中间位置，所述上浮块与下浮筒之间连接有缆绳。

进一步，还包括导流管和压载设备；所述压载设备分别设置在上浮块及立柱式浮筒处，所述导流管的一端与设置在上浮块处的压载设备连接，所述导流管的另一端依次连通上浮块、下浮筒、下环浮筒和立柱式浮筒后，与设置在立柱式浮筒的压载设备连接，用于满足压载水的进出及储存。

进一步，所述上浮块、下环浮筒和下浮筒的内部均设有空腔。

进一步，所述上浮块上设有系缆装置，所述上浮块与下浮筒之间通过系缆装置连接缆绳。

进一步，还包括系泊缆；所述系泊缆的一端通过系泊装置与立柱式浮筒连接，所述系泊缆的另一端锚固在海床上。

进一步，还包括网衣与网衣工装；所述网衣包括侧网与底网，所述侧网通过网衣工装固定在下内环与桁架式上环之间，所述底网通过网衣工装固定在下内环的内部，且所述底网开有供下浮筒穿过的开口。

进一步，所述桁架式上环包括窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管和宽边半圆套管；所述窄边桁架与窄边半圆套管连接，所述宽边桁架与宽边半圆套管连接，所述窄边半圆套管和宽边半圆套管通过螺栓连接在一起。

进一步，所述桁架式上环为钢制桁架式上环，所述立柱式浮筒为钢制立柱式浮筒，所述下外环为钢制下外环，所述下环浮筒为钢制下环浮筒，所述上浮块为钢制上浮块，所述下浮筒为钢制下浮筒，所述缆绳为钢制缆。

进一步，所述下内环为高密度聚乙烯下内环。

一种根据上述装配式桁架海洋牧场基础的安装方法，包括以下步骤：

S1、陆上预制基础模块：分别制造窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管、宽边半圆套管、立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环和下浮筒；

S2、岸上预装基础：在进行海上施工作业前，进行构件拼装，各段窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管、宽边半圆套管通过螺栓拼接成桁架式上环后，与立柱式浮筒上端灌浆连接，并对立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环和下浮筒进行连接；

S3、整体浮拖运输：向立柱式浮筒、下环浮筒和下浮筒内注入压载水，确保满足拖航工况的压载分布，靠驳船及自身压载维持总体结构稳定性和结构强度；

S4、定位安装：系泊缆绳的一端通过系泊装置与立柱式浮筒相连接，另一端与海底的吸力锚或者固定式桩锚连接；

S5、升降基础：定位安装完成后，通过立柱式浮筒的压载设备以及上浮块的压载设备，调整各立柱式浮筒、下环浮筒和下浮筒内的压载分布，进而使整个基础浸没到水中预设位置，以满足渔产养殖需求；同时亦能够通过压载设备调节整个基础的吃水，使基础上浮，以便检修及洗网操作。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本发明采用各部件模块化建造，码头工厂拼装，提高装备的运输效率，降低运输成本；

2、本发明采用的桁架式上环，各段结构之间可通过螺栓连接，结构简单可靠，维护方便；

3、本发明通过对传统HDPE网箱的创新性改造，增加浮筒及下环结构，可有效保障主体结构的完整性和稳定性，确保台风环境下的网箱养殖容积率的问题；

4、本发明可通过调整舱室压载，灵活的调节养殖网箱的吃水，进而解决运营期间检修及洗网难题；

通过上述有益效果，本发明在深远海养殖装备中具有显著的优势和应用价值，能够提升效率、保证施工质量，为海洋牧场领域的发展提供可靠支持。

附图说明

图1为装配式桁架海洋牧场基础的结构示意图之一。

图2为装配式桁架海洋牧场基础的结构示意图之二。

图3为装配式桁架海洋牧场基础的结构示意图之三。

图4为桁架式上环的窄边桁架与宽边桁架连接结构示意图。

图5为桁架式上环的窄边半圆套管和宽边半圆套管的连接结构示意图。

图6为桁架式上环的窄边桁架与窄边半圆套管的连接结构示意图。

图7为桁架式上环的宽边桁架与宽边半圆套管的连接结构示意图。

图8为立柱式浮筒的结构剖视图。

图9为下内环与下环浮筒的连接结构示意图。

图10为上浮块与下浮筒的连接结构示意图之一。

图11为上浮块与下浮筒的连接结构示意图之二。

图12为安装网衣后的装配式桁架海洋牧场基础的结构示意图。

图13为安装网衣后的装配式桁架海洋牧场基础的结构俯视图。

图14为侧网的结构示意图。

图15为底网的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1至图15所示，本实施例所提供的桁架式上环1、立柱式浮筒2、下外环3、下内环4、下环浮筒5、上浮块6、下浮筒7、系缆装置8、上浮块-立柱式浮筒间缆绳9、上浮块-下浮筒间缆绳10、斜拉缆绳11、下部内环-立柱式浮筒间缆绳12、上浮块-下浮筒间导流管13、下浮筒-下环浮筒间导流管14、下环浮筒-立柱式浮筒间导流管15、系泊缆16、侧网17、底网18；

桁架式上环1包括窄边桁架101、宽边桁架102、窄边半圆套管103、宽边半圆套管104以及螺栓105，拼接方式为窄边桁架101与窄边半圆套管103焊接连接，宽边桁架102与宽边半圆套管104焊接连接，组成的1/3上环通过螺栓105连接，其它各上环螺栓连接完成后，整体吊装与立柱式浮筒2灌浆连接；

系泊缆16通过系泊设备201与立柱式浮筒2相连接，系泊缆16的另一端锚固在海床上；上浮块-立柱式浮筒间缆绳9及斜拉缆绳11通过系缆装置202与立柱式浮筒2相连接，上浮块-立柱式浮筒间缆绳9的另一端与上浮块上的眼板602相连接，斜拉缆绳11的另一端与下内环4上的吊环相连接；上浮块-下浮筒间缆绳10一端连接系缆装置8，另一端连接吊环701；整个压载管路系统描述为压载设备101与下浮筒7通过上浮块-下浮筒间导流管13联通，下环浮筒5与下浮筒7通过下浮筒-下环浮筒间导流管14联通，立柱式浮筒2与下环浮筒5通过下环浮筒-立柱式浮筒间导流管15联通，立柱式浮筒内搭建有内平台204并设有立柱浮筒贯穿管203，下环浮筒-立柱式浮筒间导流管15需通过立柱浮筒贯穿管203与内平台204上的压载设备205相联通，同时压载设备205也承担立柱式浮筒2的压载调节功能，设备将通过调节压载的方式改变该吃水。

侧网17通过网衣工装固定在下内环4与桁架式上环1之间，底网18通过网衣工装固定在下内环4的内部，且底网18开有供下浮筒7穿过的开口。

桁架式上环1、立柱式浮筒2、下外环3、下环浮筒5、上浮块6、下浮筒7以及上浮块-立柱式浮筒间缆绳9、上浮块-下浮筒间缆绳10、斜拉缆绳11、下部内环-立柱式浮筒间缆绳12均采用钢材制造，下内环采用高密度聚乙烯HDPE制造。

实施例2

本实施例提供的一种根据实施例1所述装配式桁架海洋牧场基础的安装方法，包括以下步骤：

S1、陆上预制基础模块：分别制造窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管、宽边半圆套管、立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环和下浮筒；

S2、岸上预装基础：在进行海上施工作业前，进行构件拼装，各段窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管、宽边半圆套管通过螺栓拼接成桁架式上环后，与立柱式浮筒上端灌浆连接，并对立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环和下浮筒进行连接；

S3、整体浮拖运输：向立柱式浮筒、下环浮筒和下浮筒内注入压载水，确保满足拖航工况的压载分布，靠驳船及自身压载维持总体结构稳定性和结构强度；

S4、定位安装：系泊缆绳的一端通过系泊装置与立柱式浮筒相连接，另一端与海底的吸力锚或者固定式桩锚连接；

S5、升降基础：定位安装完成后，通过立柱式浮筒的压载设备以及上浮块的压载设备，调整各立柱式浮筒、下环浮筒和下浮筒内的压载分布，进而使整个基础浸没到水中预设位置，以满足渔产养殖需求；同时亦能够通过压载设备调节整个基础的吃水，使基础上浮，以便检修及洗网操作。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：包括桁架式上环、立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环、下浮筒和缆绳；所述桁架式上环与多根立柱式浮筒的顶端连接，所述上浮块置于桁架式上环的中间位置，并通过沿其周围设置的多根缆绳与立柱式浮筒连接，所述下外环设在立柱式浮筒的底端，所述下外环的中间位置设有下内环，且所述下内环通过沿其周围设置的多根缆绳与立柱式浮筒连接，所述下内环处设有多个下环浮筒，所述下浮筒置于下内环的中间位置，所述上浮块与下浮筒之间连接有缆绳。

2.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：还包括导流管和压载设备；所述压载设备分别设置在上浮块及立柱式浮筒处，所述导流管的一端与设置在上浮块处的压载设备连接，所述导流管的另一端依次连通上浮块、下浮筒、下环浮筒和立柱式浮筒后，与设置在立柱式浮筒的压载设备连接，用于满足压载水的进出及储存。

3.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：所述上浮块、下环浮筒和下浮筒的内部均设有空腔。

4.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：所述上浮块上设有系缆装置，所述上浮块与下浮筒之间通过系缆装置连接缆绳。

5.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：还包括系泊缆；所述系泊缆的一端通过系泊装置与立柱式浮筒连接，所述系泊缆的另一端锚固在海床上。

6.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：还包括网衣与网衣工装；所述网衣包括侧网与底网，所述侧网通过网衣工装固定在下内环与桁架式上环之间，所述底网通过网衣工装固定在下内环的内部，且所述底网开有供下浮筒穿过的开口。

7.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：所述桁架式上环包括窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管和宽边半圆套管；所述窄边桁架与窄边半圆套管连接，所述宽边桁架与宽边半圆套管连接，所述窄边半圆套管和宽边半圆套管通过螺栓连接在一起。

8.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：所述桁架式上环为钢制桁架式上环，所述立柱式浮筒为钢制立柱式浮筒，所述下外环为钢制下外环，所述下环浮筒为钢制下环浮筒，所述上浮块为钢制上浮块，所述下浮筒为钢制下浮筒，所述缆绳为钢制缆绳。

9.根据权利要求1所述的一种装配式桁架海洋牧场基础，其特征在于：所述下内环为高密度聚乙烯下内环。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述装配式桁架海洋牧场基础的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、陆上预制基础模块：分别制造窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管、宽边半圆套管、立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环和下浮筒；

S2、岸上预装基础：在进行海上施工作业前，进行构件拼装，各段窄边桁架、宽边桁架、窄边半圆套管、宽边半圆套管通过螺栓拼接成桁架式上环后，与立柱式浮筒上端灌浆连接，并对立柱式浮筒、上浮块、下外环、下内环和下浮筒进行连接；

S3、整体浮拖运输：向立柱式浮筒、下环浮筒和下浮筒内注入压载水，确保满足拖航工况的压载分布，靠驳船及自身压载维持总体结构稳定性和结构强度；

S4、定位安装：系泊缆绳的一端通过系泊装置与立柱式浮筒相连接，另一端与海底的吸力锚或者固定式桩锚连接；

S5、升降基础：定位安装完成后，通过立柱式浮筒的压载设备以及上浮块的压载设备，调整各立柱式浮筒、下环浮筒和下浮筒内的压载分布，进而使整个基础浸没到水中预设位置，以满足渔产养殖需求；同时亦能够通过压载设备调节整个基础的吃水，使基础上浮，以便检修及洗网操作。