自系泊浮管加固混合型的张力腿结构hdpe网箱的制作方法
【技术领域】
[0001]自系泊浮管加固混合型的张力腿结构HDPE网箱，是一种适用于海流较急及无遮挡的开阔海区的新式环保型网箱，属海洋工程领域。
技术背景
[0002]网箱养殖是海洋经济的重要部分，目前由挪威引进的高密度聚乙烯简称HDPE制作的网箱迅速发展，在黄渤海，东海，南海，都有大量养殖户使用，这种以HDPE材料制作的浮式网箱，具有操作界面好，养殖人员投食，剔除死鱼，换网衣，收鱼等都很方便，加上造价适中，故很受渔民欢迎，所以从南到北独占了网箱养殖装备市场，总数达万口，形成了巨大的产业链。虽然目前HDPE制作的管式框架，通过设置注/排水管，在台风袭击前可沉于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但从实践来看这种网箱仍有下列致命的缺陷:
[0003]1.不适应海流的冲击，据观察海流速度仅达0.257m/s时就可能发生变形，在流速达lm/s时将损失80%网箱养殖容体，这样就丧失了大量更优质的养殖资源。
[0004]2.由于上述的原因这类网箱只能在风平浪静的内湾使用，由于养殖户蜂拥在这个狭小的内湾内，造成湾内水质十分恶劣，甚至臭气冲天，鱼品质差，鱼病多，海滨城市丧失最可贵的一线海景，这就逼使地方政府为了城市开发，不得不强行去驱赶内湾网箱养殖户，但因没有开阔水域使用的技术支持，这就使养殖户处于十分困难的境地。
[0005]3.沉浮式HDPE网箱虽然通过HDPE制作的管式框架，通过设置注/排水管，在台风袭击前可潜于一定深度，但受构造制约不能下潜到海底，象碟型网箱那样到达到最理想的规避台风位置。
[0006]4.沉浮式HDPE网箱虽然通过HDPE制作的管式框架，通过设置注/排水管，在台风袭击前可潜于一定深度，规避水面最大的波浪冲击，但从实践来看这种网箱抗风浪能力，并不如介绍那样理想:
[0007]A.2011年9月底海南临高在开阔水域的养殖网箱，在台风”尼格”袭击下全军覆没，仅三家公司的经济损失就近8亿。
[0008]B.2013年8月台风”尤特”吹袭广东阳江，造成当地网箱全军覆没。
[0009]C.2013年9月强台风“天兔”袭击福建省，据福建省漳州市海洋与渔业局统计，当地网箱全军覆没。造成损失5.6亿余元。
[0010]造成这种災难性后果，不是有人归罪于阀门腐蚀失灵，养殖户未按要求施工等能解释的，这种带全局性的破坏，说明要从结构上重新审视现流行的沉浮式HDPE网箱。
[0011]我们的研究结论是:这种全局性的破坏根源在于1.基础及系泊系统技术的缺失，如基础系泊力太小，没有配套的弹性减力卸力措施等。2.HDPE网箱构件的的强度及刚度太差，就强度而言，HDPE材料不到最普通的A3钢1/10，弹性模量不到钢的1/200。3.整体的稳定性也太差，结构成平板状，与船舶或浮式平台作一对比就明瞭，特别当网箱尺寸较大时就更突出。基础及系泊系统技术是另一大系统，应由另一专门的课题研究，本专利不作讨论。
[0012]张力腿式网箱TLC (Tens1n Leg Cages，简称为TLC型网箱)海南大学海洋学院张本2002年第6期<<渔业现代化>>撰文<介绍一种近海养鱼张力腿网箱>随后2003.2再次在《中国渔业经济》撰文<考察挪威近海张力腿网箱养鱼的启发 >，作者通过对挪威海水网箱的考察，提出张力腿网箱养鱼很适宜在我国东南沿海地区推广，对于张力腿网箱的优点作者评价是:1.抗风浪能力较强。据介绍，TLC型网箱已经受过11.7m浪高风浪的考验，安然无恙。2结构较简单造价较低。张力腿网箱与柔性圆柱形和刚性双锥形网箱比较，结构更简单，从而降低了造价。
[0013]但国内至今未引入TLC网箱，原因是未能用经济办法，解决平衡张力的高抗拔力可靠锚固问题。本专利发明人基于海洋石油平台建设的知识及经验，提出了解决平衡张力的高抗拔力可靠锚固的难题，并研创出系列的经济适用、操作性强的张力腿式网箱，在本专利中将合理组合上述技术，寻求一种更安全、更可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮挡开阔海区的新型HDPE网箱，特别是不依赖于注水下沉这一技术措施，靠网箱系统能力抗得住台风，是真正意义上的抗风浪深水网箱，同时在本专利中将首次在国际上，提出自系泊与外加系泊结合的创新方案，这对于性能优异的张力腿式网箱推广应用，对于已形成巨大的产业链的HDPE企业，可继续发挥作用是意义重大的。
[0014]参考文献
[0015]1.[1] “我国深海抗风浪工程技术的研究与发展”中国水产科学研究院黄海水产研究所关长涛，林德芳，黄滨，黄文強
[0016]2.[2] “可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2发明人:
古国维专利权人:古国维
[0017]3.[3] “带水面操作平台的张力腿式深水网箱”专利号:ZL 201320111630.7发明人:古国维专利权人:古国维
[0018]4.[4]“气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2发明人:古国维专利权人:古国维
[0019]5.[5] “带防荡板的沉浮式张力腿结构HDPE网箱”专利号:ZL 201420225823.X发明人:古国维专利权人:古国维
[0020]5.[6] “自由悬重防荡板沉浮式带张力腿结构准柔性环保型HDPE网箱”专利号:ZL201420268075.3发明人:古国维专利权人:古国维
【发明内容】
[0021]为了突破常规沉浮式HDPE网箱的局限，寻求一种安全，可靠，适用于海流较急及无遮挡的开阔海区的新型网箱，特别是不依赖于注水下沉这一技术措施，靠网箱系统能力，不下沉也能象石油平台一样抗得住台风，就必须以本发明人已授权系列张力腿式网箱专利技术为基础，多方面对HDPE网箱加以改造，利用常规HDPE网箱的生产设备及器材，使全国价值百亿的HDPE获得新生，为此，本实用新型的技术方案是:
[0022]1.常规HDPE网箱骨架仅在四角加以改变，双或单浮管端头套接有连接的铁件钢堵头，管端钢堵头的连接铁件与转换柱总成吊耳用高强螺栓连接，管端钢堵头的连接铁件与转换柱吊耳中间夹层放置耗能垫片，转换柱总成之转换柱体由厚壁钢管做成，下端套接浮力块，自由悬重总成也套接浮力块，自由悬重总成挂接在转换柱体挂环上，自由悬重总成底部挂接重骨料混凝土压载体，这样与HDPE双或单浮管制作的骨架，转换柱总成套接浮力块，自由悬重总成套接的浮力块一起，构成了结构浮心在上，重心在下，具有恒稳性及无条件平衡的张力腿式结构。
[0023]2.自由悬重总成之连接缆绳系扎下主缆绳，下主缆绳下方系扎供张拉防荡板的另一缆绳，在此时缆绳上张拉上防荡板，防荡板用复合材料蒙皮或幕布做成，防荡板中间设开孔的塑料发泡体的浮力块，养殖用网衣上部挂接在网箱的扶手上，下部系扎在下主缆绳上。
[0024]3.自系泊缆一端与自由悬重总成悬挂的重骨料混凝土压载体相连，另一端与置于泥面的人工渔礁型重块相连，人工漁礁型重块特点是:一.体型略高，以利高出泥面，二.设有孔洞，适应鱼类触礁性，两重块间缆索长度以高潮位为张紧状态为准，即平、低潮位重块间缆索是松弛的，这样，网箱就能随水位涨落升沉，而又有自系泊特性，即没有外系泊也能在大风浪中生存，为了在极端条件下生存，附加上外系泊，即另一系泊缆一头系结在转换柱总成吊耳上，另一头系结在外系泊系统上，如浮筒式系泊系统上，对应的辅助系泊缆，一头系结在自由悬重总成，另一头系结在系泊缆上。
[0025]4.转换柱体同时用作调重块插杆，由调重块对网箱浮态进行微调，必要时加载调重块令网箱下沉，浮起时挂在加载调重块吊钩上吊起，实现手动式沉浮。
[0026]5.转换柱体间用缆绳索相互连接，这样，就构成了本发明人己授权专利的浮力柱式网箱。网衣同时系结在缆绳索上，实现对网衣的双重保护，可以想象HDPE双或单浮管制作的骨架全部毁坏，网衣及养殖鱼仍处在浮力柱式网箱状态，因此还是安全的，混合型就是这个慨念。
[0027]6.鉴于HDPE材料强度差，为安全计，浮管用芳纶带与安全缆捆绑加固。
[0028] 本专利应用海洋工程成熟、可靠、广泛成功应用的技术，为养殖户提供了一款结构合理、操作介面好、经济实用的生态环保型网箱，自系泊的创新设计，使网箱没有外系泊也能在大风浪中生存，加上外系泊后，系泊安全性就更高，自系泊与放置人工渔礁结合，更有利于发挥防荡板的环保作用，保护养殖水体的安全。这些突出的优点，