本发明涉及海洋工程,特别涉及一种网箱及其助浮装置、网箱的下潜方法。
背景技术:
1、坐底式网箱的主体结构主要包括沉垫、立柱、底环、中环、上环等,其中,立柱是网箱钢结构重量的重要组成部分。立柱在设计时需要考虑两方面问题,一是结构的强度是否能满足坐底式网箱的工作需求,能够承受网箱上部重量并抵抗海洋环境中的风浪流荷载;二是立柱的设计能否保证坐底式网箱下潜安装过程有足够的稳性,保证坐底式网箱在安装过程中不会出现大倾角失稳。
2、通过复盘多个坐底式网箱的设计过程发现,对立柱直径选型影响最大的是稳性的需要。提高船舶及海洋工程结构物稳性的有效措施是增大水线面面积,而坐底式网箱在下潜过程中的水线面面积为各立柱圆截面面积的总和。因此,提高坐底式网箱的稳性就需要增大各立柱的直径。为了满足稳性需要同时节省立柱所用的钢结构的重量,变截面的立柱形式被广泛采用。
3、变截面的立柱形式虽然能够满足目前坐底式网箱的稳性需求,但实用性和经济性不强。主要是由于坐底式网箱在完成坐底安装后就失去了稳性需求,而小直径的立柱就可以满足坐底式网箱坐底后的强度需求。水面以下的变截面立柱不仅导致了结构强度的过剩,也增加了立柱在海底环境受到的由波浪和海流产生的侧向力,增加了网箱侧滑的风险。而为了避免网箱侧滑,坐底式网箱在设计沉垫时就必须考虑增加额外的触地面积来防止网箱产生侧向滑动。
4、因此,找到一种符合坐底式网箱外形特点、能够降低坐底式网箱建造成本并保障下潜安装过程安全的结构,是摆在工程师面前急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的一个目的在于解决现有技术中所存在的不足,而提供一种网箱的助浮装置。为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
2、一种网箱的助浮装置,用于抱设在网箱的立柱上;助浮装置包括多个助浮部件,多个助浮部件沿立柱的轴向布置,任意相邻两个助浮部件可拆卸地连接;
3、各助浮部件均呈环形结构,各助浮部件均形成有与立柱的外周面相适配贴合的环形面;
4、各助浮部件均包括多个浮力块,多个浮力块沿立柱的周向布置,任意相邻两个浮力块可拆卸地连接,多个浮力块能够围设形成环形结构的助浮部件。
5、在其中一个实施例中,浮力块为弧形块状结构;
6、浮力块包括相对设置的内壁面和外壁面,内壁面为与立柱外周面相匹配的弧面;
7、浮力块还包括连接内壁面和外壁面的两个第一侧壁面和两个第二侧壁面,两个第一侧壁面沿立柱的周向间隔布置,两个第二侧壁面沿立柱的轴向平行间隔布置;
8、各助浮部件中相邻的两个浮力块相连时,一浮力块的第一侧壁面与另一浮力块的第一侧壁面相贴合;
9、相邻两个助浮部件相连时,一助浮部件的浮力块的第二侧壁面与另一助浮部件的浮力块的第二侧壁面相贴合。
10、在其中一个实施例中,浮力块上设有第一连接部,各助浮部件中相邻的两个浮力块之间均通过第一连接部相互可拆卸地连接。
11、在其中一个实施例中,第一连接部包括多个第一连接孔,多个第一连接孔沿立柱的周向布置在浮力块的两端边缘处,各第一连接孔用于穿设紧固件。
12、在其中一个实施例中,浮力块上设有第二连接部,相邻两个助浮部件之间均通过第二连接部相互可拆卸地连接。
13、在其中一个实施例中,第二连接部包括多个第二连接孔,多个第二连接孔沿立柱的轴向布置在浮力块的两侧边缘处,各第二连接孔用于穿设紧固件。
14、在其中一个实施例中,助浮装置还包括多个紧固部件,各紧固部件分别可移除地连接在任意相邻两个浮力块之间,用以实现任意相邻的两个浮力块的可拆卸连接;
15、各紧固部件分别可移除地连接在任意相邻两个助浮部件之间,用以实现任意相邻的两个助浮部件的可拆卸连接。
16、在其中一个实施例中,各紧固部件包括第一紧固件和两个第二紧固件,第一紧固件穿设于任意相邻两个浮力块之间;或者,第一紧固件穿设于任意相邻两个助浮部件之间;
17、第一紧固件的两端分别设有两个通孔,各通孔的轴向垂直于第一紧固件的轴向,两个第二紧固件分别穿设于两个通孔内。
18、在其中一个实施例中,各所述浮力块均为轻质实心结构。
19、在其中一个实施例中,在立柱的轴向上,最顶部的助浮部件能够在网箱坐底时部分地露出水面。
20、本发明的另一个目的在于提供一种网箱,包括立柱、沉垫和以上任一项所述的网箱的助浮装置,沉垫连接在立柱的底端,多个助浮部件沿立柱的轴向依次可拆卸地连接,最底部的助浮部件与沉垫可拆卸地连接。
21、本发明的另一个目的在于提供一种网箱的下潜方法,应用于上述的网箱,所述下潜方法包括:
22、将多个助浮部件依次安装至网箱的立柱上,
23、将网箱运输至预安装海域,使网箱自由漂浮;
24、通过加注压载水使网箱下潜,在网箱底部完成触底后,继续加注压载水使网箱坐实;
25、解除多个助浮部件之间的连接,解除多个浮力块之间的连接,回收助浮装置。
26、由上述技术方案可知,本发明至少具有如下优点和积极效果:
27、本发明中,通过在网箱的立柱外周包裹设置助浮装置,可增大网箱的水线面面积,从而增加网箱在下潜过程中的稳性,保证坐底式网箱在安装过程中不会出现大倾角失稳。由于助浮装置包括多个可拆卸连接的助浮部件,各助浮部件包括多个可拆卸连接的浮力块。在网箱下潜之前,可根据不同水深条件在立柱上安装不同数量的助浮部件;在网箱坐实海底时,可解除各浮力块之间的连接,以及各助浮部件之间的连接,使助浮装置脱离立柱,便于助浮装置的回收利用。
28、本申请的网箱的助浮装置,能够在不改变立柱直径的同时,保证网箱下潜安装的稳性,降低网箱的整体建造成本。同时,由于立柱自身直径不变,在网箱完成坐底安装之后,可减少立柱在海洋环境中受到的由于波浪和水流作用产生的侧向力,减少网箱受到的侧向力,降低网箱侧向滑移的风险。因而无需设计更大尺寸的沉垫来增加网箱和海底的接触面积。并且,助浮装置可以回收后重复使用,并满足不同水深条件的安装需要,经济性强。
1.一种网箱的助浮装置,用于抱设在网箱的立柱上;其特征在于,所述助浮装置包括多个助浮部件,多个所述助浮部件沿所述立柱的轴向布置,任意相邻两个所述助浮部件可拆卸地连接;
2.根据权利要求1所述的网箱的助浮装置,其特征在于,所述浮力块为弧形块状结构;
3.根据权利要求1所述的网箱的助浮装置,其特征在于,所述浮力块上设有第一连接部,各所述助浮部件中相邻的两个所述浮力块之间均通过所述第一连接部相互可拆卸地连接。
4.根据权利要求3所述的网箱的助浮装置,其特征在于,所述第一连接部包括多个第一连接孔,多个所述第一连接孔沿所述立柱的周向布置在所述浮力块的两端边缘处,各所述第一连接孔用于穿设紧固件。
5.根据权利要求1所述的网箱的助浮装置,其特征在于,所述浮力块上设有第二连接部,相邻两个所述助浮部件之间均通过所述第二连接部相互可拆卸地连接。
6.根据权利要求5所述的网箱的助浮装置,其特征在于,所述第二连接部包括多个第二连接孔,多个所述第二连接孔沿所述立柱的轴向布置在所述浮力块的两侧边缘处,各所述第二连接孔用于穿设紧固件。
7.根据权利要求1所述的网箱的助浮装置,其特征在于,还包括多个紧固部件,各所述紧固部件分别可移除地连接在任意相邻两个所述浮力块之间,用以实现任意相邻的两个所述浮力块的可拆卸连接;
8.根据权利要求7所述的网箱的助浮装置,其特征在于,各所述紧固部件包括第一紧固件和两个第二紧固件,所述第一紧固件穿设于任意相邻两个所述浮力块之间;或者,所述第一紧固件穿设于任意相邻两个所述助浮部件之间;
9.根据权利要求1所述的网箱的助浮装置,其特征在于,各所述浮力块均为轻质实心结构。
10.根据权利要求1所述的网箱的助浮装置,其特征在于,在所述立柱的轴向上,最顶部的所述助浮部件能够在网箱坐底时部分地露出水面。
11.一种网箱,其特征在于,包括立柱、沉垫和权利要求1-10任一项所述的网箱的助浮装置,所述沉垫连接在所述立柱的底端,多个所述助浮部件沿所述立柱的轴向依次可拆卸地连接,最底部的所述助浮部件与所述沉垫可拆卸地连接。
12.一种网箱的下潜方法,其特征在于,所述下潜方法应用于权利要求11所述的网箱,所述下潜方法包括:
