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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611006372.0 (22)申请日 2016.11.16 (71)申请人 合肥学院 地址 230601 安徽省合肥市锦绣大道99号 (72)发明人 刘金龙 刘洁群 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 (51)Int.Cl. A01K 61/65(2017.01) E02D 27/50(2006.01) E02D 27/52(2006.01) (54)发明名称 四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础及 其施工方法 (57)摘要。
2、 本发明公开了一种四个伞状托盘对称组装 式网箱锚固基础及其施工方法， 包括四个伞状托 盘与一个连系支架， 伞状托盘由环向钢筋与径向 钢筋均匀焊接成伞状， 伞状托盘中心设有套筒； 连系支架中心设有支座， 支座上方设有系泊孔与 系泊环； 连系支架上还设有以支座为中心两两对 称分布的定位柱， 定位柱上设有施工孔； 工作时， 支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系缚固定， 四 个伞状托盘通过套筒分别套住连系支架的四个 定位柱构成锚固基础， 锚固基础下沉至预定海域 的海床， 朝伞状托盘口内投放碎石袋， 碎石袋压 住伞状托盘构成网箱锚固基础， 提供足够锚泊 力。 本发明所提锚固基础结构简单， 重量较小， 施 工。
3、简便， 成本较低， 能提供较大的锚泊力。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 106417131 A 2017.02.22 CN 106417131 A 1.一种四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 包括四个伞状托盘与一 个连系支架， 伞状托盘由环向钢筋与径向钢筋均匀焊接成伞状， 伞状托盘中心设有套筒； 连 系支架中心设有支座， 支座上方设有系泊孔与系泊环； 连系支架上还设有以支座为中心两 两对称分布的定位柱， 定位柱上设有施工孔； 工作时， 支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系 缚固定， 四个伞状托盘通过套筒分别套住连系支架的四个定位柱构成锚固基础， 锚固基础 下沉至预定海。
4、域的海床， 朝伞状托盘口内投放碎石袋， 碎石袋压住伞状托盘构成网箱锚固 基础。 2.根据权利要求1所述四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的伞 状托盘的每根径向钢筋从底部边缘向上倾斜折弯构成， 每根环向钢筋均为圆环状； 环向钢 筋焊接在径向钢筋的上侧； 伞状托盘底部中心设有环形板， 环形板中心设有向上的套筒， 环 形板内外壁分别与套筒外壁、 径向钢筋焊接固定。 3.根据权利要求1所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 连系支架整体沿中心轴对称分布， 其主体为两根相互成垂直的钢梁， 连系支架中心设有支 座， 支座与各钢梁交接处对称地设有四个三角形加筋。
5、肋， 支座上自上至下间隔设有系泊孔 与系泊环； 在各钢梁靠近两端分别设有翼板， 翼板与钢梁在水平面内相互垂直， 在翼板与钢 梁交点处设有纵向的定位柱， 定位柱为空心钢管， 定位柱上部设有施工孔。 4.根据权利要求3所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 连系支架上翼板长度不小于伞状托盘底部直径。 5.根据权利要求1所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 伞状托盘上的套筒内径大于定位柱的外径。 6.根据权利要求1所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 碎石袋为装满块石、 碎石的编织袋或麻布袋等， 且所装块石、 碎石的最。
6、小粒径尺寸大于伞状 托盘上环向钢筋与径向钢筋之间的孔洞。 7.一种四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础的施工方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 1） 、 伞状托盘沉入海床： 把锚链的一端系缚、 固定在支座的系泊孔或系泊环上， 再把四 个伞状托盘基于套筒分别套住连系支架的四个定位柱， 并在定位柱的施工孔上绑上施工辅 助铁丝， 基于锚链及施工辅助铁丝把组装后的锚固基础下沉至预定海域的海床； 2） 、 抛入碎石袋压住伞状托盘： 把各施工辅助铁丝拉直处于铅垂线状态， 沿着各施工辅 助铁丝指引的位置向施工辅助铁丝四周均匀抛入足够的碎石袋， 使碎石袋均匀地落在四个 伞状托盘内、 压住伞状托盘； 3） 、。
7、 锚固基础姿态校核： 校核伞状托盘的沉放姿态， 若发现伞状托盘发生倾斜时， 应往 向上倾斜的一侧再抛入一定的碎石袋， 使伞状托盘尽量处于水平状态。 8.确认足够多的碎石袋落入伞状托盘内且伞状托盘能承担既定的锚泊力时， 即完成网 箱锚固基础的施工作业。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106417131 A 2 四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础及其施工方法 0001 技术领域： 本发明涉及海水养殖网箱的锚固系统， 更具体地， 涉及一种四个伞状托盘对称组装式 网箱锚固基础及其施工方法。 0002 背景技术： 我国20 m等深线以内的海域面积约1600万公顷， 40 m等深线以内的海域面。
8、积约5000万 公顷， 海水养殖的发展空间巨大。 但目前我国海上养殖区主要集中在15 m等深线以内的浅 湾内， 而超过20 m水深的海域利用率尚不足1%， 远低于美国、 日本和挪威等发达国家的水 平。 因此， 大力发展20 m水深以上的深水网箱养殖， 是解决我国食品供给保障的新途径之 一。 0003 然而， 我国沿海年均遭受数个超强台风的袭击， 台风路径影响范围内的海水网箱 损毁严重， 导致海水网箱养殖产业在一定程度上处于 “靠天吃饭” 的状态。 0004 锚固系统是海上养殖网箱在水中的根基， 起到固定、 系泊网箱系统的作用。 锚固系 统在恶劣天气下的失效会导致网箱直接损毁。 如海南省的深水网。
9、箱养殖业在每年的超强台 风中相继遭到毁灭性的打击、 损失惨重， 其中大部分受灾深水网箱是因锚固基础破坏而被 吹走损毁的。 虽然锚固基础的造价占整个网箱系统总价的比重不大， 但其失效后导致整个 网箱系统全军覆没， 具有控制网箱全局稳定的重要作用。 0005 目前， 国内海水网箱锚泊基础主要有三种方式： 铁锚、 木桩锚和水泥墩锚。 其中铁 锚借鉴于船舶的锚泊方法， 锚体使用铸造件， 锚泊力与锚体重量成正比， 要获得足够的锚泊 力需加大投资， 重量较大的铁锚需专用工作船才能作业， 且难以准确定位， 优点是能用于海 底较为复杂的海域； 木桩锚价格相对便宜， 一般要求木桩桩径大于40 cm、 入土深度超。
10、过4.5 m、 锚绳与水平海床夹角不大于17 ， 但其存在施工质量难以保证和木桩容易腐蚀的缺点， 适 合于水深较浅且为泥沙底质的海域； 水泥墩锚价格适中， 锚泊力与水泥墩重量成正比， 水泥 墩底部与海床之间的吸附作用力有限， 在恶劣海况下容易发生走锚现象， 适合于沙泥或沙 质底质的海域。 0006 因此， 在吸收现有的各类锚固基础优点的基础上， 有必要发展施工简便、 造价低、 锚泊力大的新型锚固基础形式。 0007 发明内容： 为了弥补现有技术问题的不足， 本发明的目的是提供一种四个伞状托盘对称组装式网 箱锚固基础及其施工方法， 其结构简单， 施工简便、 布置灵活， 能提供较大的锚泊力。 00。
11、08 本发明的技术方案如下： 四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 包括四个伞状托盘与一个连系 支架， 伞状托盘由环向钢筋与径向钢筋均匀焊接成伞状， 伞状托盘中心设有套筒； 连系支架 中心设有支座， 支座上方设有系泊孔与系泊环； 连系支架上还设有以支座为中心两两对称 分布的定位柱， 定位柱上设有施工孔； 工作时， 支座的系泊孔或系泊环与锚链一端系缚固 定， 四个伞状托盘通过套筒分别套住连系支架的四个定位柱构成锚固基础， 锚固基础下沉 至预定海域的海床， 朝伞状托盘口内投放碎石袋， 碎石袋压住伞状托盘构成网箱锚固基础。 说 明 书 1/5 页 3 CN 106417131 A 3 。
12、0009 所述四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的伞状托盘的每 根径向钢筋从底部边缘向上倾斜折弯构成， 每根环向钢筋均为圆环状； 环向钢筋焊接在径 向钢筋的上侧； 伞状托盘底部中心设有环形板， 环形板中心设有向上的套筒， 环形板内外壁 分别与套筒外壁、 径向钢筋焊接固定。 0010 所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的连系支架整 体沿中心轴对称分布， 其主体为两根相互成垂直的钢梁， 连系支架中心设有支座， 支座与各 钢梁交接处对称地设有四个三角形加筋肋， 支座上自上至下间隔设有系泊孔与系泊环； 在 各钢梁靠近两端分别设有翼板， 翼板与钢梁在水平。
13、面内相互垂直， 在翼板与钢梁交点处设 有纵向的定位柱， 定位柱为空心钢管， 定位柱上部设有施工孔。 0011 所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的连系支架上 翼板长度不小于伞状托盘底部直径。 0012 所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的伞状托盘上 的套筒内径大于定位柱的外径。 0013 所述的四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的碎石袋为装 满块石、 碎石的编织袋或麻布袋等， 且所装块石、 碎石的最小粒径尺寸大于伞状托盘上环向 钢筋与径向钢筋之间的孔洞。 0014 一种四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础的施工方法， 。
14、其特征在于， 包括如下 步骤： 1） 、 伞状托盘沉入海床： 把锚链的一端系缚、 固定在支座的系泊孔或系泊环上， 再把四 个伞状托盘基于套筒分别套住连系支架的四个定位柱， 并在定位柱的施工孔上绑上施工辅 助铁丝， 基于锚链及施工辅助铁丝把组装后的锚固基础下沉至预定海域的海床； 2） 、 抛入碎石袋压住伞状托盘： 把各施工辅助铁丝拉直处于铅垂线状态， 沿着各施工辅 助铁丝指引的位置向施工辅助铁丝四周均匀抛入足够的碎石袋， 使碎石袋均匀地落在四个 伞状托盘内、 压住伞状托盘； 3） 、 锚固基础姿态校核： 校核伞状托盘的沉放姿态， 若发现伞状托盘发生倾斜时， 应往 向上倾斜的一侧再抛入一定的碎石袋。
15、， 使伞状托盘尽量处于水平状态。 确认足够多的碎石 袋落入伞状托盘内且伞状托盘能承担既定的锚泊力时， 即完成网箱锚固基础的施工作业。 0015 本发明与现有技术相比， 具有如下优点： 1、 本发明结构简单， 重量相对较小， 伞状托盘主要由环向钢筋与径向钢筋焊接而成， 可 根据不同锚泊力需求制成不同面积的网形伞状， 能兜住数量较多、 累计重量较大的碎石袋； 2、 本发明主要压重来源于碎石袋， 而碎石袋主要装入一定粒径的块石与碎石， 其取材 方便、 成本低廉； 3、 本发明施工不需要大型起重设备， 也不需要派人下水作业， 施工简便， 海上作业时间 短； 4、 本发明四个伞状托盘通过连系支架组装成整。
16、体， 其刚度大、 抗拔与抗倾覆能力强， 能 提供较大的锚泊力。 附图说明 说 明 书 2/5 页 4 CN 106417131 A 4 0016 图1为本发明的伞状托盘俯视图。 0017 图2为本发明的伞状托盘仰视图。 0018 图3为本发明的连系支架示意图。 0019 图4为本发明的俯视立体图。 0020 图5为本发明的仰视立体图。 0021 图6为本发明与网箱连接的使用状态图。 0022 附图标记说明： 1、 环向钢筋； 2、 径向钢筋； 3、 套筒； 4、 底部环形板； 5、 连系支架； 6、 肋板； 7、 翼板； 8、 定位 柱； 9、 施工孔； 10、 三角形加筋肋； 11、 支座；。
17、 12、 系泊孔； 13、 系泊环； 14、 碎石袋； 15、 锚链； 16、 网箱。 0023 具体实施方式： 参见附图： 一种四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础， 包括四个伞状托盘与一个连系支架5， 伞 状托盘由环向钢筋1与径向钢筋2均匀焊接而成、 整体呈轴对称分布， 伞状托盘对称轴处设 有套筒3， 套筒3底部设有底部环形板4； 连系支架5的主体为两个相互垂直的钢梁组成、 各钢 梁间设有肋板6， 各钢梁的两端附近设有翼板7与定位柱8， 连系支架5对称轴处设有支座11， 支座11上设有系泊孔12与系泊环13； 把锚链15的一端系缚、 固定在支座11的系泊孔12或系 泊环13上， 再把四个伞状。
18、托盘基于套筒3分别套住连系支架5的四个定位柱8， 并在定位柱8 的施工孔9上绑上施工辅助铁丝， 基于锚链15及施工辅助铁丝把组装后的锚固基础下沉至 预定海域的海床， 再沿着施工辅助铁丝指引的位置向施工辅助铁丝四周抛入足够的碎石袋 14， 使碎石袋14压住各个伞状托盘， 从而形成网箱锚固基础。 0024 伞状托盘整体呈轴对称分布， 由环向钢筋1与径向钢筋2均匀焊接而成， 外形类似 于伞状。 环向钢筋1呈圆形， 径向钢筋2的形状依次为水平与上弯倾斜； 环向钢筋1焊接在径 向钢筋2的上部； 环向钢筋1与径向钢筋2均匀焊接后， 形成网状孔洞； 碎石袋14中块石、 碎石 的粒径尺寸大于该网状孔洞的尺寸，。
19、 伞状托盘能有效的兜住块石、 碎石， 形成稳定的有效配 重。 0025 伞状托盘对称轴处设有中空的套筒3， 套筒3底部设有底部环形板4； 底部环形板4 与套筒3、 径向钢筋2焊接在一起； 套筒3的内径大于定位柱8的外径。 0026 可根据不同锚泊力需求制成不同面积的网形伞状， 即伞状托盘的面积越大， 其能 兜住碎石袋的数量较多、 累计重量较大， 其能提供的锚泊力越大。 0027 连系支架5整体沿中心轴对称分布， 其主体为两根相互成垂直的钢梁， 中部对称轴 位置处设有支座11， 支座11与各钢梁交接处对称地设有四个三角形加筋肋10， 支座11上设 有系泊孔12与系泊环13； 故网箱的锚链15既可。
20、以系缚在系泊孔12上， 也可以系缚在系泊环 13上， 甚至多个网箱可同时系缚在系泊孔12与系泊环13上。 0028 连系支架5在各钢梁两端附近设有翼板7， 翼板7的长度不小于伞状托盘底部水平 圆盘的直径， 翼板7与钢梁在水平面内相互垂直， 在翼板7与钢梁交点处设有纵向垂直的定 位柱8， 定位柱8的上部设有施工孔9。 0029 伞状托盘、 连系支架5的各部件均为钢质或铁质材料， 各部件通过焊接连接成整 说 明 书 3/5 页 5 CN 106417131 A 5 体； 伞状托盘与连系支架5各部件及整体的强度， 应能承担各类工况下锚链传递过来的锚泊 力而不发生屈曲与失效。 0030 碎石袋14为装。
21、满块石、 碎石的编织袋或麻布袋等， 且所装块石、 碎石的最小粒径尺 寸大于伞状托盘上环向钢筋1与径向钢筋2之间的孔洞； 碎石袋14沉入海中一段时间后编织 袋或麻布袋会腐蚀、 老化与破碎， 最终块石、 碎石会自由散落开来； 只要块石、 碎石的粒径尺 寸足够大， 其不从环向钢筋1与径向钢筋2之间的孔洞中漏出， 伞状托盘的稳定性就不会受 到影响。 0031 伞状托盘上环向钢筋1或径向钢筋2， 若在碎石袋14的不均匀压力作用下发生一定 的变形， 其一般不会影响锚固基础锚泊力的正常发挥。 0032 本发明较适用于淤泥、 沙泥质软质海床； 由于伞状托盘上有大小不同的孔洞， 在块 石、 碎石重力作用下其能沉。
22、入、 陷入软质海床一定的深度； 伞状托盘陷入软质海床的深度越 大， 海床对伞状托盘的吸附、 包裹能力越大， 故锚固基础的锚泊力越大。 0033 伞状托盘整体呈扁平的轴对称伞状， 其重心较低， 抗倾覆能力较强。 伞状托盘四周 向上倾斜一定的角度， 使得碎石袋14中的块石、 碎石在海流作用下不容易脱离、 逃逸伞状托 盘本体； 优选的， 伞状托盘四周向上倾斜的角度 （与水平面的夹角） 在1030之间。 0034 一种四个伞状托盘对称组装式网箱锚固基础的施工方法， 详细描述如下： 1） 、 伞状托盘沉入海床 把锚链15的一端系缚、 固定在支座11的系泊孔12或系泊环13上， 再把四个伞状托盘基 于套筒。
23、3分别套住连系支架5的四个定位柱8， 并在定位柱8的施工孔9上绑上施工辅助铁丝， 基于锚链15及各施工辅助铁丝把组装后的锚固基础下沉至预定海域的海床。 0035 需确保伞状托盘水平地与海床接触而不发生倾斜； 如伞状托盘沉放姿态不佳， 可 基于锚链15及施工辅助铁丝拉起伞状托盘重新沉放， 直至满足要求为止。 0036 在岸上或船上把锚链15与系泊孔12或系泊环13连接、 固定牢固， 以锚链15及施工 辅助铁丝为依托把伞状托盘下放、 沉入预定海床中， 整体重量较小， 无需起重设备， 施工简 单方便。 0037 2） 、 抛入碎石袋压住伞状托盘 把施工辅助铁丝拉直处于铅垂线状态， 沿着施工辅助铁丝指。
24、引的位置向施工辅助铁丝 四周均匀抛入足够的碎石袋14， 使碎石袋14均匀地落在四个伞状托盘内、 压住伞状托盘。 0038 施工中， 应根据伞状托盘的直径划定碎石袋14的入水范围； 碎石袋14的入水范围， 应略小于以铅垂线状态施工辅助铁丝为中心、 伞状托盘为半径的圆形范围。 且碎石袋14沉 放顺序， 应以铅垂线状态的施工辅助铁丝为中心对称、 均匀地投放， 以避免伞状托盘在不均 匀荷载作用下发生倾斜； 碎石袋14在伞状托盘上较合理的堆叠形状是： 以铅垂线状态的施 工辅助铁丝为中心对称性分布， 中部略高， 四周略低， 质量分布均匀。 0039 3） 、 锚固基础姿态校核 校核伞状托盘的沉放姿态， 若。
25、发现伞状托盘发生倾斜时， 应往向上倾斜的一侧再抛入 一定的碎石袋14， 使伞状托盘尽量处于水平状态。 确认足够多的碎石袋14落入伞状托盘内 且伞状托盘能承担既定的锚泊力时， 即完成网箱锚固基础的施工作业。 0040 网箱主要依靠锚固基础提供锚泊力， 而对锚固基础的变形无特别要求， 若碎石袋 14压重使伞状托盘发生幅度较小的倾斜， 其对锚固作用的正常发挥影响较小； 由于前期锚 说 明 书 4/5 页 6 CN 106417131 A 6 链15已与系泊孔12或系泊环13相连， 故不需再派潜水员进行水下系泊作业。 0041 本发明结构简单， 重量相对较小， 可根据不同锚泊力需求制成不同面积的网形伞。
26、 状， 能适应不同锚泊力需求； 锚固基础的压重来源于碎石袋中的块石与碎石， 其取材方便、 成本低廉； 本发明施工不需要大型起重设备， 也不需要派人下水作业， 施工简便， 海上作业 时间短； 四个伞状托盘通过连系支架组装成整体， 其刚度大、 抗拔与抗倾覆能力强， 能提供 较大的锚泊力。 0042 本发明不局限于上述具体实施方式， 根据上述内容， 按照本领域的普通技术知识 和惯用手段， 在不脱离本发明上述基本技术思想前提下， 本发明还可以做出其它多种形式 的等效修改、 替换或变更， 均落在本发明的保护范围之内。 说 明 书 5/5 页 7 CN 106417131 A 7 图1 图2 图3 说 明 书 附 图 1/2 页 8 CN 106417131 A 8 图4 图5 图6 说 明 书 附 图 2/2 页 9 CN 106417131 A 9 。