[發明專利]一種對稱翼型網箱浮管框架的裝配式構造和建造方法

有效

• 申請號: 201710022063.0
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106818579B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 王紹敏;陶啟友;劉海陽;胡昱;黃小華;郭根喜
• 申請（專利權）人: 中國水產科學研究院南海水產研究所
• 主分類號: A01K61/60
• 分類號: A01K61/60
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華;尤健雄

本發明公開了一種對稱翼型網箱浮管框架的裝配式構造和建造方法，該裝配式構造由翼梢構件(1)、翼尾構件(2)和兩根翼側構件(3)組成；其中，所述翼梢構件(1)設有弧形金屬管(11)和兩塊金屬法蘭(12)；所述翼尾構件(2)設有V形管(21)和材質與所述V形管(21)相同的兩塊連接法蘭(22)；所述翼側構件(3)設有HDPE直管(31)和兩塊HDPE法蘭(32)。本發明的裝配式構造能夠建造形成高精度的對稱翼型外輪廓，其符合對稱翼型網箱浮管框架的單點系泊使用特點，具有建造成本低的優點；本發明的建造方法具有建造精度高、速度快的優點。

技術領域

本發明涉及一種對稱翼型網箱浮管框架的裝配式構造和建造方法。

背景技術

如圖1和圖2所示，中國發明專利CN201510014514.7公開了一種具有對稱翼型剖面的網箱系統，該網箱系統設有橫截面為對稱翼型的對稱翼型網箱浮管框架1，使得系掛在對稱翼型網箱浮管框架1之下的網衣適應性的形成了橫截面為對稱翼型的養殖空間；并且，該網箱系統將對稱翼型網箱浮管框架1的前緣位置1a作為綁系系泊纜索2的框架系泊點，以形成單點系泊系統，使得對稱翼型網箱浮管框架1的前部管段及對應該前部管段的網衣前部在網箱系統的穩定狀態下能夠成為迎流面，因此能夠有效的減小網箱系統在穩定狀態下的迎流面積，從而減小網箱系統對水流的阻力；由此，帶來了網衣容積損失率降低、系泊點結構安全性提高和網箱的框架系統在環境載荷、錨泊線水動力、錨泊系統與系泊浮體即浮管框架之間的動力響應性能提高的效果。由此可知，對稱翼型網箱浮管框架1的對稱翼型形狀在上述網箱系統所能實現的技術效果中起到至關重要的作用。

上述對稱翼型網箱浮管框架1為中國水產科學研究院南海水產研究所新近研發出來的新型網箱浮管框架，而國內外長期以來應用的均為方形或圓形，其中方形網箱浮管框架直接將HDPE管材用連接件連接即可成型，而圓形網箱浮管框架則采用以下工藝方法進行建造：由于市場上的HDPE成品管材的長度一般為10.5m，而圓形網箱浮管框架一般采用的規格為周長40m、50m、60m、80m、120m等，因此需要先將將多根管徑、壁厚的HDPE成品管材對焊連接成為一根符合圓形網箱浮管框架周長要求的HDPE管；再通過彎曲該HDPE管，并將該HDPE管的首尾管口對焊連接，由于HDPE管是由相同管徑、壁厚的HDPE成品管材焊接組成的，即HDPE管的材料屬性是均勻的，組成HDPE管的每一根HDPE成品管材的彎曲曲率是相同的，所以，HDPE管彎曲并首尾管口對焊連接后將形成圓形的浮管框架。

現有技術中，建造上述中國發明專利CN201510014514.7所公開的對稱翼型網箱浮管框架存在以下問題：

第一，由于對稱翼型網箱浮管框架具有的對稱翼型外輪廓，其曲率是連續變化的，因此無法采用上述圓形網箱浮管框架的建造工藝方法用單一規格的HDPE管材進行建造；而如果在上述圓形網箱浮管框架的建造工藝方法的基礎上，采用多種規格的HDPE管材進行建造以形成對稱翼型外輪廓，則存在工藝難以實現、且建造難度極大、成本高的問題。

第二，由于對稱翼型網箱浮管框架在其中線L(見圖2)方向上的長度越大、垂直于中線L方向上的寬度越小，則對稱翼型網箱浮管框架的迎流面積越小、網箱系統對水流的阻力也隨之減小，也即對稱翼型網箱浮管框架的效果越好；但是，對稱翼型網箱浮管框架的這種長度和寬度變化也帶來了其前緣位置1a附近的前部管段的曲率隨之越大的問題，該曲率將超過HDPE管材在彈性范圍內的彎曲曲率臨界值，使得位于前部管段的HDPE管材為對稱翼型網箱浮管框架帶來安全隱患。

第三，由于對稱翼型網箱浮管框架需要配合單點系泊系統才能達到其效果的最優化，由此使得作為框架系泊點的對稱翼型網箱浮管框架的前緣位置不僅需要常年遭受系泊繩的系固應力、而且在高海況時還需要承載高強突變載荷，這對HDPE材料的抗蠕變性能與抗彎曲性能是個嚴峻的考驗，通過歷年臺風對網箱浮管框架的破壞彎折、斷裂情況分析，HDPE管材對于抵御系固點處集中載荷的能力尚不足；而且，對稱翼型網箱浮管框架的V形尾部也形成了過大的應力集中點而極易損壞。