[实用新型]活节式刚柔结合自系泊张力腿式抗风浪网箱

说明书

技术领域

活节式刚柔结合自系泊张力腿式抗风浪网箱，是不下潜仍有优良抗风浪能力，无 失稳风险，并保持传统网箱良好操作面，其中用于养殖与游釣结合型网箱，采用宽阔的船形 浮力件，更为渔民创造了高增值(养殖+旅游垂钓)网箱型式，本技术属海洋工程领域。

技术背景

目前由挪威引进的高密度聚乙烯简称HDPE制作的网箱已成为主流，但有严重的缺 陷：

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。

2.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，自2011年以来，台风所到之处均全军覆没，损失极为严重。

造成这种災难性后果，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.结构成平板状，整体的稳定性也太差，网箱尺寸较大时就更突出。

4.结构体系落后为重力式(自平衡)，与海洋石油浮式体系发展方向相距太远。

因此，从这四方面改进，深水网箱才能走出台风阴霾。

首先要采用水动力特性好的结构形式，张力腿式网箱就是与海洋石油浮式结构相 苻的一种好形式。张力腿式网箱TLC(TensionLegCages，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，指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 考验而安然无恙。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。

无疑张力腿式网箱TLC是优于HDPE好形式，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，提出了系列解决平衡张力的高抗拔力可靠锚固的办法，并取得专利授 权，其中自系泊与外加系泊结合的创新专利，彻底解决了平衡张力的高抗拔力可靠锚固问 题。

在解决HDPE整体的稳定性差的缺陷上，国际、国内专家都有共识，即应采用柔性或 准柔性结构，下面是国际、国内专家已做的例子：

A.普利司通(bridgestone)网箱，为挪威及爱尔三大类型深水网箱之一，特点是整 个网箱系统由具有一定强度的橡胶管(汽车轮肽材料)和钢材制作的连接结构组成，网箱整 体有很好的柔性，具有较好的抗风浪能力，以及较好的外形保持性，网箱抗流0.5米/秒，抗 浪5米，是典型的刚柔结合准柔性网箱。(详参考文献[1])

B.中国水产科学研究院黄海水产研究所林德芳，关长涛等专利“柔性联接网箱框 架”公开(公告)号：CN1271925C提出了“针对现有技术中的方形或多边形结构网箱框架拐角 刚性连接方式存在的应力集中和剪切破坏点，而导致网箱抗风浪能力差的技术问题，提供 一种柔性联接网箱框架，其特点是：所述的主浮管至少有4段独立的直主浮管，并通过连接 件将各直主浮管首尾依次活动连接为一体，并使各段直主浮管可相对运动，构成至少有四 边的多边形网箱框架。使组成网箱框架的各边可各自独立地随波浪运动，以提高方形或多 边形结构网箱的整体抗风浪能力”(详参考文献[2])

虽然林德芳，关长涛等人专利最终选择放弃，但其作出的努力是令人敬佩的。

本专利发明人在柔性，准柔性网箱上有系列的专利(详参考文献[4][5])[6])其中 “自系泊柔性连接张力腿式抗风浪网箱”专利号：ZL201520614048.1提出了船型浮力构件 与船型浮力构件，船型浮力构件与浮力柱连接均用缆索柔性连接的方案，无疑有极好的抗 风浪性能，本专利将在此基础上，为适应养殖与游釣结合需要作进一步改进，使其在安全、 可靠、可操作性及性价比上有进一步提高。

参考文献