本發(fā)明涉及一種單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱。
背景技術(shù):
養(yǎng)殖網(wǎng)箱由網(wǎng)箱框架系統(tǒng)、網(wǎng)衣系統(tǒng)、錨泊系統(tǒng)和配套設(shè)施系統(tǒng)四大部分組成。其中錨泊系統(tǒng)是網(wǎng)箱在水中的根基,一旦錨泊固定系統(tǒng)在風(fēng)浪天氣中出現(xiàn)問題,將導(dǎo)致網(wǎng)箱整體受力不均而損壞。目前,國內(nèi)外常見的網(wǎng)箱錨泊形式有三種:一是傳統(tǒng)的單個網(wǎng)箱多點(diǎn)式錨泊;二是多個網(wǎng)箱網(wǎng)格式錨泊;三是單個網(wǎng)箱單點(diǎn)式錨泊。傳統(tǒng)的多點(diǎn)式錨泊系統(tǒng)形式簡單,目前我國沿海浮式深水網(wǎng)箱多用此方式。在多點(diǎn)錨泊中依據(jù)海域的不同錨的種類也有三種,一是樁錨,多為木質(zhì),價格相對便宜,適合水深較淺且為泥沙底質(zhì)的海域;二是水泥錨,價格適中,適合沙泥或沙質(zhì)底質(zhì)的海域;三是鐵錨,價格較貴,適合海底較為復(fù)雜的海域。網(wǎng)格式錨泊固定網(wǎng)箱由大抓力錨、錨鏈、卸扣、浮筒、纜繩和緩沖裝置等構(gòu)成,組成一個網(wǎng)格形狀。對錨位和網(wǎng)箱間距以及方向都要求較高,在沒有高精度DGPS預(yù)定位協(xié)助下,對海上現(xiàn)場施工來說是一個很大的挑戰(zhàn),難以準(zhǔn)確定位安裝。單個網(wǎng)箱單點(diǎn)式錨泊可抵御14級以上臺風(fēng),而且便于施工安裝。但由于該固定系統(tǒng)在風(fēng)向突變的情況下,容易引起錨松動,從而導(dǎo)致錨翻動,致使錨失去錨抓力,錨在海底移動,網(wǎng)箱也會偏離原來安裝位置,使得網(wǎng)箱與養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)其他網(wǎng)箱或固定物碰撞,導(dǎo)致網(wǎng)箱損壞。
現(xiàn)有技術(shù)中,單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)采用鐵錨沉放在海床上且其錨尖鉤住海床、再用繩索組連接該鐵錨和浮于海面上的深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)的方式對深水網(wǎng)箱進(jìn)行錨定,其具有以下工作特性:在海況較好即繩索組未張緊的狀態(tài)下,深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)隨環(huán)境合力(包括風(fēng)、浪、流等作用力)的作用在鐵錨和繩索組限制的海域范圍內(nèi)漂流;在較為惡劣的海況(如臺風(fēng))下,深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)受環(huán)境合力的作用移動,使得繩索組張緊;考慮環(huán)境合力存在以任意方向作用于框架系統(tǒng)的可能,框架系統(tǒng)在繩索組張緊狀態(tài)下可能的所在位置組成一個圓形軌跡,該圓形軌跡以內(nèi)的區(qū)域即深水網(wǎng)箱在單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)錨定下所占用的養(yǎng)殖區(qū)域。
上述現(xiàn)有的單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)存在以下問題:從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),需要對深水網(wǎng)箱在單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)錨定下所占用的養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行限制,因此繩索組不能太長,這就使得張緊狀態(tài)下的繩索組與水平面的夾角比較大,使得繩索組對鐵錨的作用力的向上豎向分量相應(yīng)的也比較大,而鐵錨的結(jié)構(gòu)特性決定了其錨尖鉤住海床的錨抓力主要體現(xiàn)在水平方向上,較大的向上作用力豎向分量將使得鐵錨容易在臺風(fēng)等惡劣海況下被向上拔起而脫離海床,造成作為錨位點(diǎn)的鐵錨離開原位置,致使框架系統(tǒng)偏離原養(yǎng)殖區(qū)域而可能會與其它養(yǎng)殖區(qū)域的深水網(wǎng)箱或者其它海域上的固定物產(chǎn)生碰撞。
現(xiàn)有技術(shù)中,圓形浮管框架是養(yǎng)殖網(wǎng)箱中應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的框架系統(tǒng),但圓形浮管框架采用單點(diǎn)錨泊方式進(jìn)行錨定存在以下問題:由于單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)的特性,單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)中的繩索組對圓形浮管框架的作用力主要是法向力,且該作用力集中在圓形浮管框架的一點(diǎn)上,這就很容以造成單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)變形和折斷損壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱。
解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
一種單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱,設(shè)有框架系統(tǒng)、單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)和網(wǎng)衣系統(tǒng),所述單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)由繩索組和錨機(jī)構(gòu)組成,所述錨機(jī)構(gòu)沉放在海床上,所述框架系統(tǒng)浮于海面上,所述繩索組的上端部系在所述框架系統(tǒng)的系箱點(diǎn)上、下端部系在所述錨機(jī)構(gòu)上,所述框架系統(tǒng)設(shè)有圓形浮管框架,所述網(wǎng)衣系統(tǒng)掛在所述圓形浮管框架上,其特征在于:所述的框架系統(tǒng)還設(shè)有類A字形輔助浮管框架,該類A字形輔助浮管框架由浮管連接組成,且該類A字形輔助浮管框架的兩根斜邊以其橫邊的中垂線為軸對稱設(shè)置,所述類A字形輔助浮管框架的兩根斜邊相連的一端作為所述框架系統(tǒng)的系箱點(diǎn),所述類A字形輔助浮管框架的兩根斜邊的另一端分別通過第一連接繩和第二連接繩連接所述圓形浮管框架,所述類A字形輔助浮管框架的橫邊的中央位置通過第三連接繩連接所述圓形浮管框架,并且,所述第一連接繩、第二連接繩和第三連接繩能夠同時處于張緊狀態(tài),所述第一連接繩和第二連接繩處于張緊狀態(tài)時均與所述圓形浮管框架的圓形外輪廓相切,所述第三連接繩處于張緊狀態(tài)時垂直于所述圓形浮管框架的圓形外輪廓。
為了降低第一連接繩和第二連接繩的拉力對類A字形輔助浮管框架造成損壞的可能性,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述第一連接繩和第二連接繩處于張緊狀態(tài)時分別平行于其所連接的所述類A字形輔助浮管框架的斜邊的延伸方向。
為了對類A字形輔助浮管框架與圓形浮管框架之間的沖擊荷載起到緩沖作用,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述第一連接繩、第二連接繩和第三連接繩均分為兩段繩段,且所述兩段繩段之間通過緩沖裝置連接。
為了確保類A字形輔助浮管框架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:組成所述類A字形輔助浮管框架的浮管包括前部浮管、兩個彎管連接件、兩根側(cè)邊浮管、兩個斜套管連接件和中部浮管,所述前部浮管的兩端分別通過所述兩個彎管連接件連接所述兩根側(cè)邊浮管的其中一端,使得所述兩根側(cè)邊浮管均與所述前部浮管形成鈍角夾角,所述兩個斜套管連接件分別套在所述兩根側(cè)邊浮管上,所述中部浮管連接在所述兩個斜套管連接件之間,所述兩根側(cè)邊浮管的另一端分別用于連接所述第一連接繩和第二連接繩;所述中部浮管和兩根側(cè)邊浮管即分別為所述類A字形輔助浮管框架的橫邊和兩根斜邊,所述前部浮管即為所述系箱點(diǎn),所述前部浮管與所述中部浮管平行設(shè)置,所述兩根側(cè)邊浮管以所述前部浮管的中垂線為軸對稱設(shè)置。
為了進(jìn)一步加強(qiáng)類A字形輔助浮管框架的強(qiáng)度,且令類A字形輔助浮管框架更能夠承受縱向載荷,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:組成所述類A字形輔助浮管框架的浮管還包括兩個直套管連接件和加強(qiáng)浮管,所述兩個直套管連接件分別套在所述前部浮管的中央位置和所述中部浮管的中央位置上,所述加強(qiáng)浮管連接在所述兩個直套管連接件之間。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述的圓形浮管框架由外圓形浮管和內(nèi)圓形浮管通過多個連接件連接組成,其中,所述內(nèi)圓形浮管與所述外圓形浮管互為同心圓;所述外圓形浮管上焊接有兩個限位塊,該兩個限位塊將所述外圓形浮管分隔為朝向所述類A字形輔助浮管框架的管段和背向所述類A字形輔助浮管框架的管段,所述第一連接繩和第二連接繩均系在所述外圓形浮管上,且所述第一連接繩和第二連接繩在所述外圓形浮管上的系繩繩結(jié)均位于所述外圓形浮管背向所述類A字形輔助浮管框架的管段上。
為了提高錨泊系統(tǒng)對深水網(wǎng)箱錨定的穩(wěn)固性,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述的單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)為單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng),即:所述錨機(jī)構(gòu)由鐵錨、第一錨繩和水泥錨組成,所述鐵錨和水泥錨均沉放在海床上,且所述鐵錨的錨尖鉤住海床,所述繩索組的下端部系在所述水泥錨上,所述第一錨繩系在所述鐵錨與所述水泥錨之間,使得所述第一錨繩在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角小于所述繩索組在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角。
為了在最大限度減小繩索組在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角α的同時,能夠在本單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)安裝時對系在鐵錨與水泥錨之間的第一錨繩進(jìn)行預(yù)緊,所述的水泥錨預(yù)埋設(shè)置有兩個用于綁系所述第一錨繩的系繩點(diǎn),該兩個系繩點(diǎn)上下布置;所述第一錨繩系緊在所述水泥錨位于下方的系繩點(diǎn)上。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述鐵錨優(yōu)選采用AC-14型號大抓力鐵錨,水泥錨優(yōu)選為用水泥砂石澆灌而成的方臺形塊狀物,所述繩索組和所述第一錨繩分別系在所述水泥錨方向相背的兩個側(cè)面上。
為了提高單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)對環(huán)境合力對深水網(wǎng)箱帶來的沖擊荷載的緩沖作用,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述的繩索組設(shè)有錨鏈和第二錨繩;所述錨鏈的其中一個端部與所述第二錨繩的其中一個端部相連,所述錨鏈的另一個端部作為所述繩索組的下端部,所述第二錨繩的另一個端部作為所述繩索組的上端部。
由于錨繩在制作編織時是由多股絲繩按一個方向扭轉(zhuǎn)而成的,為了確保第二錨繩中的單股絲繩不會隨風(fēng)向與潮汐運(yùn)動而朝其扭轉(zhuǎn)方向反向扭轉(zhuǎn),以避免組成第二錨繩的絲繩松散而降低了第二錨繩的使用壽命,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述的繩索組還設(shè)有萬向環(huán);所述錨鏈的端部與所述第二錨繩的端部通過所述萬向環(huán)相連。
為了避免錨鏈過重而將深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)靠近其系箱點(diǎn)的部分拉入海水中,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:所述的單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)還設(shè)有浮筒和浮筒連接繩;所述浮筒浮于海面上,所述浮筒連接繩連接在所述浮筒與所述萬向環(huán)之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
第一,本發(fā)明設(shè)有類A字形輔助浮管框架,其能夠?qū)⒗K索組對框架系統(tǒng)的系箱點(diǎn)的單點(diǎn)作用力通過第一連接繩、第二連接繩和第三連接繩分散為三個方向力作用于圓形浮管框架,使得單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)能夠通過類A字形輔助浮管框架實現(xiàn)對圓形浮管框架的單點(diǎn)錨泊,并且,作用于圓形浮管框架上的力分散在三個點(diǎn)上,使得圓形浮管框架的受力更為均勻,令圓形浮管框架不易于變形為橢圓形,三根連接繩上的力相對于現(xiàn)有技術(shù)中僅采用一根錨繩實現(xiàn)單點(diǎn)系泊所產(chǎn)生的力要小,而且第一連接繩和第二連接繩作用于圓形浮管框架上的力為切向力,組成圓形浮管框架的浮管受到切向力的拉伸作用而非法向力(如第二連接繩作用于圓形浮管框架上的力)的剪切作用,因此,本發(fā)明能夠使得圓形浮管框架不易于變形和折斷損壞。
并且,本發(fā)明所采用的類A字形輔助浮管框架能夠符合單點(diǎn)系泊方式的工作特性,即:在框架系統(tǒng)受某方向的環(huán)境合力而運(yùn)動至動態(tài)平衡的狀態(tài)時,類A字形輔助浮管框架的系箱點(diǎn)將處于迎接環(huán)境合力的最前方,類A字形輔助浮管框架的兩根斜邊成為引流面,從而有效的減小了框架系統(tǒng)對環(huán)境合力(特別是水流)的阻力。
第二,本發(fā)明設(shè)有緩沖裝置,能夠?qū)︻怉字形輔助浮管框架與圓形浮管框架之間的沖擊荷載起到緩沖作用。
第三,本發(fā)明所采用的類A字形輔助浮管框架的結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高且更能夠承受縱向載荷的優(yōu)點(diǎn)。
第四,本發(fā)明采用單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng),其設(shè)置的第一錨繩和水泥錨能夠在單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)的工作過程中起到以下作用:一、在繩索組未張緊時,即便在極限海況下,深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)因瞬間風(fēng)浪加大而受到?jīng)_擊載荷,使得繩索組瞬間張緊,由于水泥錨的重力作用,需要先將水泥錨向上提起才會形成直接作用于鐵錨和深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)的沖擊力,這樣水泥錨就起到了一個受力緩沖的作用,讓深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)和繩索組不至于受到?jīng)_擊損壞,并能減小鐵錨受到的瞬間作用力;二、在繩索組和第一錨繩均張緊時,即便在極限海況下,大噸位的水泥錨(一般重達(dá)數(shù)噸)被向上拉起的高度與浮于海面上的深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)仍然存在巨大的豎向落差,這就使得第一錨繩在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角β遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于繩索組在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角α,而由力的分解可知,這會使第一錨繩作用于鐵錨上的作用力主要集中在水平分量上、而豎向分量則相對要小很多,結(jié)合水泥錨緩沖作用對第一錨繩作用于鐵錨上的力的減小,這就使得:在同等海況下,第一錨繩作用于鐵錨上向上的力的豎向分量要遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中繩索組直接作用于鐵錨上向上的力的豎向分量;
因此,本發(fā)明能夠大幅減小鐵錨在工作過程中受到作用力的向上的豎向分量,確保鐵錨的錨尖能夠牢固可靠的鉤住海床而不會發(fā)生松動、導(dǎo)致錨翻動等現(xiàn)象,即鐵錨不會失去對海床的錨抓力,提高了錨泊系統(tǒng)對深水網(wǎng)箱錨定的穩(wěn)固性,克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要過長的繩索組來確保鐵錨能夠在惡劣海況下不被拔起而造成深水網(wǎng)箱所占用養(yǎng)殖區(qū)域過大的問題。
另外,由于第一錨繩在惡劣海況下處于張緊狀態(tài),此時如果海況進(jìn)一步惡化即作用于深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)上的進(jìn)一步增大,使得水泥錨受力增大而有移動的趨勢,水泥錨受到的作用力將立即通過第一錨繩傳遞給鐵錨,而錨尖牢固可靠鉤住海床的鐵錨所能提供的錨抓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水泥錨與海床之間的摩擦力,那么,由于鐵錨通過第一錨繩對水泥錨的拉力作用,提高了水泥錨移動所需的作用于深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)上的環(huán)境合力,提高了錨泊系統(tǒng)對深水網(wǎng)箱的錨定性能。
第五,本發(fā)明采用錨鏈和第二錨繩組成繩索組,能夠利用錨鏈的重量來提高單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)對環(huán)境合力對深水網(wǎng)箱帶來的沖擊荷載的緩沖作用。
第六,本發(fā)明在繩索組中設(shè)置萬向環(huán),能夠確保第二錨繩中的單股絲繩不會隨風(fēng)向與潮汐運(yùn)動而朝其扭轉(zhuǎn)方向反向扭轉(zhuǎn),以避免組成第二錨繩的絲繩松散而降低了第二錨繩的使用壽命。
第七,本發(fā)明通過設(shè)置浮筒和浮筒連接繩,能夠避免錨鏈過重而將深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)靠近其系箱點(diǎn)的部分拉入海水中。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
圖1為本發(fā)明的單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中框架系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1和圖2所示,本發(fā)明公開的是一種一種單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱,其設(shè)有框架系統(tǒng)、單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)和網(wǎng)衣系統(tǒng)4,單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)由繩索組1和錨機(jī)構(gòu)2組成,錨機(jī)構(gòu)2沉放在海床SF上,框架系統(tǒng)浮于海面SL上,繩索組1的上端部系在框架系統(tǒng)的系箱點(diǎn)5a上、下端部系在錨機(jī)構(gòu)2上,框架系統(tǒng)設(shè)有圓形浮管框架3,網(wǎng)衣系統(tǒng)4掛在圓形浮管框架3上,本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思為:框架系統(tǒng)還設(shè)有類A字形輔助浮管框架5,該類A字形輔助浮管框架5由浮管連接組成,且該類A字形輔助浮管框架5的兩根斜邊以其橫邊的中垂線為軸對稱設(shè)置,類A字形輔助浮管框架5的兩根斜邊相連的一端作為框架系統(tǒng)的系箱點(diǎn)5a,類A字形輔助浮管框架5的兩根斜邊的另一端分別通過第一連接繩61和第二連接繩62連接圓形浮管框架3,類A字形輔助浮管框架5的橫邊的中央位置通過第三連接繩63連接圓形浮管框架3,并且,第一連接繩61、第二連接繩62和第三連接繩63能夠同時處于張緊狀態(tài),第一連接繩61和第二連接繩62處于張緊狀態(tài)時均與圓形浮管框架3的圓形外輪廓相切,第三連接繩63處于張緊狀態(tài)時垂直于圓形浮管框架3的圓形外輪廓。
基于上述發(fā)明構(gòu)思,本發(fā)明的單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱的工作原理如下:
在環(huán)境合力(包括風(fēng)、浪、流等作用力)作用于框架系統(tǒng)和網(wǎng)衣系統(tǒng)4上使得它們向某個方向飄動時,錨機(jī)構(gòu)2通過繩索組1拉住框架系統(tǒng),以將框架系統(tǒng)限制在預(yù)定的養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi);繩索組1對框架系統(tǒng)的系箱點(diǎn)5a的單點(diǎn)作用力通過第一連接繩61、第二連接繩62和第三連接繩63分散為三個方向力作用于圓形浮管框架3,使得單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)能夠通過類A字形輔助浮管框架5實現(xiàn)對圓形浮管框架3的單點(diǎn)錨泊,并且,作用于圓形浮管框架3上的力分散在三個點(diǎn)上,使得圓形浮管框架3的受力更為均勻,三根連接繩上的力相對于現(xiàn)有技術(shù)中僅采用一根錨繩實現(xiàn)單點(diǎn)系泊所產(chǎn)生的力要小,而且第一連接繩61和第二連接繩62作用于圓形浮管框架3上的力為切向力,組成圓形浮管框架3的浮管受到切向力的拉伸作用而非法向力(如第二連接繩62作用于圓形浮管框架3上的力)的剪切作用,因此,本發(fā)明能夠使得圓形浮管框架3不易于變形和折斷損壞。
并且,本發(fā)明所采用的類A字形輔助浮管框架5能夠符合單點(diǎn)系泊方式的工作特性,即:在框架系統(tǒng)受某方向的環(huán)境合力而運(yùn)動至動態(tài)平衡的狀態(tài)時,類A字形輔助浮管框架5的系箱點(diǎn)5a將處于迎接環(huán)境合力的最前方,類A字形輔助浮管框架5的兩根斜邊成為引流面,從而有效的減小了框架系統(tǒng)對環(huán)境合力(特別是水流)的阻力。
另外,類A字形輔助浮管框架5也能夠拉開繩索組1與網(wǎng)衣系統(tǒng)4的距離,使得繩索組1與網(wǎng)衣系統(tǒng)4即便在風(fēng)向突變的情況下不會發(fā)生纏繞或碰撞。而且,無論任何風(fēng)向,養(yǎng)殖工船可順著類A字形輔助浮管框架5進(jìn)行???,方便操作;由于是單點(diǎn)固定,類A字形輔助浮管框架5的系箱點(diǎn)5a所指向的方向永遠(yuǎn)是風(fēng)、浪、流的合成作用力最小的方向,如果工船需要??烤W(wǎng)箱進(jìn)行投喂操作,那么可沿著類A字形輔助浮管框架5靠泊,不用判斷風(fēng)向流向來選擇靠泊點(diǎn)。
在上述發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上,本發(fā)明采用以下優(yōu)選的結(jié)構(gòu):
為了降低第一連接繩61和第二連接繩62的拉力對類A字形輔助浮管框架5造成損壞的可能性,上述第一連接繩61和第二連接繩62處于張緊狀態(tài)時分別平行于其所連接的類A字形輔助浮管框架5的斜邊的延伸方向。
為了對類A字形輔助浮管框架5與圓形浮管框架3之間的沖擊荷載起到緩沖作用,作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式:上述第一連接繩61、第二連接繩62和第三連接繩63均分為兩段繩段,且兩段繩段之間通過緩沖裝置7連接,該緩沖裝置7可以是球形橡膠等彈性件。
為了確保類A字形輔助浮管框架5的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,上述組成類A字形輔助浮管框架5的浮管包括前部浮管501、兩個彎管連接件503、兩根側(cè)邊浮管504、兩個斜套管連接件506和中部浮管507,前部浮管501的兩端分別通過兩個彎管連接件503連接兩根側(cè)邊浮管504的其中一端,使得兩根側(cè)邊浮管504均與前部浮管501形成鈍角夾角,兩個斜套管連接件506分別套在兩根側(cè)邊浮管504上,中部浮管507連接在兩個斜套管連接件506之間,兩根側(cè)邊浮管504的另一端分別用于連接第一連接繩61和第二連接繩62;中部浮管507和兩根側(cè)邊浮管504即分別為類A字形輔助浮管框架5的橫邊和兩根斜邊,前部浮管501即為系箱點(diǎn)5a,前部浮管501與中部浮管507平行設(shè)置,兩根側(cè)邊浮管504以前部浮管501的中垂線為軸對稱設(shè)置。
為了進(jìn)一步加強(qiáng)類A字形輔助浮管框架5的強(qiáng)度,且令類A字形輔助浮管框架5更能夠承受縱向載荷,上述組成類A字形輔助浮管框架5的浮管還包括兩個直套管連接件502和加強(qiáng)浮管505,兩個直套管連接件502分別套在前部浮管501的中央位置和中部浮管507的中央位置上,加強(qiáng)浮管505連接在兩個直套管連接件502之間。
優(yōu)選的:上述圓形浮管框架3由外圓形浮管31和內(nèi)圓形浮管32通過多個連接件33連接組成,其中,內(nèi)圓形浮管32與外圓形浮管31互為同心圓;外圓形浮管31上焊接有兩個限位塊34,該兩個限位塊34將外圓形浮管31分隔為朝向類A字形輔助浮管框架5的管段和背向類A字形輔助浮管框架5的管段,第一連接繩61和第二連接繩62均系在外圓形浮管31上,且第一連接繩61和第二連接繩62在外圓形浮管31上的系繩繩結(jié)均位于外圓形浮管31背向類A字形輔助浮管框架5的管段上。
為了提高錨泊系統(tǒng)對深水網(wǎng)箱錨定的穩(wěn)固性,上述單點(diǎn)錨泊系統(tǒng)為單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng),即:錨機(jī)構(gòu)2由鐵錨21、第一錨繩22和水泥錨23組成,鐵錨21和水泥錨23均沉放在海床SF上,且鐵錨21的錨尖211鉤住海床SF,繩索組1的下端部系在水泥錨23上,第一錨繩22系在鐵錨21與水泥錨23之間,使得第一錨繩22在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角β小于繩索組1在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角α。
上述單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)的工作原理如下:
本發(fā)明的單點(diǎn)錨泊式圓形深水網(wǎng)箱應(yīng)用單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)時,其在工作過程中具有如下特性:在海況較好即繩索組1未張緊的狀態(tài)下,深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)隨環(huán)境合力的作用在水泥錨23和繩索組1限制的海域范圍內(nèi)漂流,即:在此狀態(tài)下,水泥錨23為深水網(wǎng)箱的錨位點(diǎn);在較為惡劣的海況(如臺風(fēng))下,深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)受環(huán)境合力的作用移動,使得繩索組1張緊,但繩索組1未能拉動水泥錨23,水泥錨23保持沉放在海床SF上不動,在此狀態(tài)下,水泥錨23仍為深水網(wǎng)箱的錨位點(diǎn);在更為惡劣的海況(如更高級別的臺風(fēng))下,繩索組1拉動水泥錨23的作用力進(jìn)一步增大,水泥錨23被拉動而離開原來的位置(被拉動的方式包括被向上拉起和/或水平方向上的移動,其中,由于水泥錨23重達(dá)數(shù)噸,即便在極限海況下,水泥錨23能夠被向上拉起的高度也很小),使得第一錨繩22張緊,即:在此狀態(tài)下,鐵錨21為深水網(wǎng)箱的錨位點(diǎn)。
本發(fā)明的單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)設(shè)置第一錨繩22和水泥錨23能夠在上述工作過程中起到以下作用:
一、在繩索組1未張緊時,即便在極限海況下,深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)因瞬間風(fēng)浪加大而受到?jīng)_擊載荷,使得繩索組1瞬間張緊,由于水泥錨23的重力作用,需要先將水泥錨23向上提起才會形成直接作用于鐵錨21和深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)的沖擊力,這樣水泥錨23就起到了一個受力緩沖的作用,讓深水網(wǎng)箱的框架系統(tǒng)和繩索組1不至于受到?jīng)_擊損壞,并能減小鐵錨21受到的瞬間作用力;
二、在繩索組1和第一錨繩22均張緊時,即便在極限海況下,大噸位的水泥錨23(一般重達(dá)數(shù)噸)被向上拉起的高度與浮于海面SL上的深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)仍然存在巨大的豎向落差,這就使得第一錨繩22在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角β遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于繩索組1在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角α,而由力的分解可知,這會使第一錨繩22作用于鐵錨21上的作用力主要集中在水平分量上、而豎向分量則相對要小很多,結(jié)合水泥錨23緩沖作用對第一錨繩22作用于鐵錨21上的力的減小,這就使得:在同等海況下,第一錨繩22作用于鐵錨21上向上的力的豎向分量要遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中繩索組1直接作用于鐵錨21上向上的力的豎向分量;
因此,本發(fā)明能夠大幅減小鐵錨21在工作過程中受到作用力的向上的豎向分量,確保鐵錨21的錨尖211能夠牢固可靠的鉤住海床SF而不會發(fā)生松動、導(dǎo)致錨翻動等現(xiàn)象,即鐵錨21不會失去對海床SF的錨抓力,提高了錨泊系統(tǒng)對深水網(wǎng)箱錨定的穩(wěn)固性,克服了現(xiàn)有技術(shù)中需要過長的繩索組來確保鐵錨能夠在惡劣海況下不被拔起而造成深水網(wǎng)箱所占用養(yǎng)殖區(qū)域過大的問題。
另外,由于第一錨繩22在惡劣海況下處于張緊狀態(tài),此時如果海況進(jìn)一步惡化即作用于深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)上的進(jìn)一步增大,使得水泥錨23受力增大而有移動的趨勢,水泥錨23受到的作用力將立即通過第一錨繩22傳遞給鐵錨21,而錨尖211牢固可靠鉤住海床SF的鐵錨21所能提供的錨抓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水泥錨23與海床SF之間的摩擦力,那么,由于鐵錨21通過第一錨繩22對水泥錨23的拉力作用,提高了水泥錨23移動所需的作用于深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)上的環(huán)境合力,提高了錨泊系統(tǒng)對深水網(wǎng)箱的錨定性能。
為了在最大限度減小繩索組1在張緊狀態(tài)下與水平面的夾角α的同時,能夠在本單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)安裝時對系在鐵錨21與水泥錨23之間的第一錨繩22進(jìn)行預(yù)緊,上述水泥錨23預(yù)埋設(shè)置有兩個用于綁系第一錨繩22的系繩點(diǎn)231,該兩個系繩點(diǎn)231上下布置;第一錨繩22系緊在水泥錨23位于下方的系繩點(diǎn)231上。
其中,上述鐵錨21優(yōu)選采用AC-14型號大抓力鐵錨,水泥錨23優(yōu)選為用水泥砂石澆灌而成的方臺形塊狀物,繩索組1和第一錨繩22分別系在水泥錨23方向相背的兩個側(cè)面上。
為了提高單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)對環(huán)境合力對深水網(wǎng)箱帶來的沖擊荷載的緩沖作用,上述繩索組1設(shè)有錨鏈11和第二錨繩12;錨鏈11的其中一個端部與第二錨繩12的其中一個端部相連,錨鏈11的另一個端部作為繩索組1的下端部,第二錨繩12的另一個端部作為繩索組1的上端部。
由于錨繩在制作編織時是由多股絲繩按一個方向扭轉(zhuǎn)而成的,為了確保第二錨繩12中的單股絲繩不會隨風(fēng)向與潮汐運(yùn)動而朝其扭轉(zhuǎn)方向反向扭轉(zhuǎn),以避免組成第二錨繩12的絲繩松散而降低了第二錨繩12的使用壽命,上述繩索組1還設(shè)有萬向環(huán)13;錨鏈11的端部與第二錨繩12的端部通過萬向環(huán)13相連。
為了避免錨鏈11過重而將深水網(wǎng)箱框架系統(tǒng)靠近其系箱點(diǎn)5a的部分拉入海水中,上述單點(diǎn)雙錨錨泊系統(tǒng)還設(shè)有浮筒8和浮筒連接繩9;浮筒8浮于海面SL上,浮筒連接繩9連接在浮筒8與萬向環(huán)13之間。
本發(fā)明不局限于上述具體實施方式,根據(jù)上述內(nèi)容,按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段,在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下,本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。