渔场抗滑柱、渔场抗滑柱制备方法及渔场

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渔场抗滑柱、渔场抗滑柱制备方法及渔场
申请号	CN202110629599.5	申请日	2021-06-07	公开(公告)号	CN113331106B	公开(公告)日	2022-11-15
申请人	南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江); 湖北海洋工程装备研究院有限公司; 武昌船舶重工集团有限公司;			发明人	严俊; 成宗亮; 汪阳; 王小红; 杨靓; 聂雪军;
摘要	本申请实施例提供了一种渔场抗滑柱、渔场抗滑柱制备方法及渔场，其中渔场抗滑柱包括：浮箱，所述浮箱为中空结构；抗滑立柱，连接于所述浮箱的底部；支撑立柱，连接于所述浮箱的顶部。该渔场抗滑柱的抗滑立柱与海床之间可以形成抗滑力，浮箱与海床之间可以形成粘聚力和摩擦力，抗滑力、粘聚力和摩擦力可以共同抗衡滑动力，使得渔场可以稳定的坐落在海床上，降低了渔场出现水平滑动的概率，使得渔场养殖更为安全。
权利要求	1.一种渔场抗滑柱，其特征在于，包括：浮箱，所述浮箱为中空结构；抗滑立柱，连接于所述浮箱的底部；支撑立柱，连接于所述浮箱的顶部；所述抗滑立柱的侧面积的取值范围是通过下式确定的：其中，S为抗滑立柱的侧面积，ΣRH为海水滑动力，A为浮箱底面积，C为浮箱底部土体的粘聚力系数，G为渔场的总重量，为浮箱底部土壤的摩擦角，Cu为抗滑柱入泥后各层土壤粘聚力系数的加权平均值。 2.根据权利要求1所述的渔场抗滑柱，其特征在于，所述浮箱的底面为长方形，所述抗滑立柱的直径与所述浮箱的底面长度的比值小于或等于0.5；或所述浮箱的底面为圆形，所述抗滑立柱的直径与所述浮箱的底面的直径的比值小于或等于0.5。 3.根据权利要求1所述的渔场抗滑柱，其特征在于，所述抗滑立柱为多个，多个所述抗滑立柱设置在所述浮箱的底部；相邻两个抗滑立柱之间间隙的距离与所述抗滑立柱直径的比值大于或等于3。 4.根据权利要求1所述的渔场抗滑柱，其特征在于，所述抗滑立柱背离于所述浮箱的一端设置有尖头部。 5.根据权利要求1所述的渔场抗滑柱，其特征在于，所述抗滑立柱的长度为1m至8m。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的渔场抗滑柱，其特征在于，还包括：过渡部，所述过渡部设置在所述浮箱的顶部，所述支撑立柱连接于所述过渡部。 7.根据权利要求6所述的渔场抗滑柱，其特征在于，所述过渡部为圆台状或棱台状。 8.一种渔场抗滑柱制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至7中任一项所述的渔场抗滑柱，包括：采集渔场安装位置的海水水文信息和海底地层信息；基于所述海水水文信息，获取海水滑动力信息；基于所述海底地层信息和所述海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息；基于所述侧面积信息制备所述抗滑立柱；基于所述抗滑立柱，制备所述渔场抗滑柱；其中，所述基于所述海底地层信息和所述海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息的步骤包括：通过下式确定所述抗滑立柱的侧面积的取值范围：其中，S为抗滑立柱的侧面积，ΣRH为海水滑动力，A为浮箱底面积，C为浮箱底部土体的粘聚力系数，G为渔场的总重量，为浮箱底部土壤的摩擦角，Cu为抗滑柱入泥后各层土壤粘聚力系数的加权平均值。 9.一种渔场，其特征在于，包括：如权利要求1至7中任一项所述的渔场抗滑柱，所述渔场抗滑柱的抗滑立柱用于插设在海床中，所述浮箱与所述海床抵接。
说明书全文	渔场抗滑柱、渔场抗滑柱制备方法及渔场技术领域 [0001] 本发明涉及海洋工程养殖技术领域，具体而言，涉及一种渔场抗滑柱、一种渔场抗滑柱制备方法及一种渔场。背景技术 [0002] 渔场防止在海底的滑移是一个重要问题，渔场在坐底作业时，其浮箱坐于海底之上，在风、浪、流等自然环境力的作用下，会受到两种方面相反的水平力。一种是环境载荷引起的水平外力，能使渔场产生水平方向位移的滑动力。另一种力是在滑动力作用下，海底对渔场的抗滑力。在环境条件较优时，滑动力等于抗滑力，渔场不产生滑移。但是如果出现恶劣天气，例如有较大的风、浪、流，即当环境条件恶劣时，就会产生滑动力大于抗滑力的情况，此时渔场就会发生水平滑动，造成安全风险。发明内容 [0003] 本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。 [0004] 有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种渔场抗滑柱，包括： [0005] 浮箱，所述浮箱为中空结构； [0006] 抗滑立柱，连接于所述浮箱的底部； [0007] 支撑立柱，连接于所述浮箱的顶部。 [0008] 在第一方面的第一种可能的实施方式中，所述浮箱的底面为长方形，所述抗滑立柱的直径与所述浮箱的底面长度的比值小于或等于0.5；或 [0009] 所述浮箱的底面为圆形，所述抗滑立柱的直径与所述浮箱的底面的直径的比值小于或等于0.5。 [0010] 在第一方面的第二种可能的实施方式中，所述抗滑立柱为多个，多个所述抗滑立柱设置在所述浮箱的底部； [0011] 相邻两个抗滑立柱之间间隙的距离与所述抗滑立柱直径的比值大于或等于3。 [0012] 在第一方面的第三种可能的实施方式中，所述抗滑立柱背离于所述浮箱的一端设置有尖头部。 [0013] 在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述抗滑立柱的长度为1m至8m。 [0014] 在第一方面的第五种可能的实施方式中，渔场抗滑柱还包括： [0015] 过渡部，所述过渡部设置在所述浮箱的顶部，所述支撑立柱连接于所述过渡部。 [0016] 在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述过渡部为圆台状或棱台状。 [0017] 根据本申请实施例的第二方面提供了一种渔场抗滑柱制备方法，用于制备上述任一技术方案的渔场抗滑柱，包括： [0018] 采集渔场安装位置的海水水文信息和海底地层信息； [0019] 基于所述海水水文信息，获取海水滑动力信息； [0020] 基于所述海底地层信息和所述海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息； [0021] 基于所述侧面积信息制备所述抗滑立柱； [0022] 基于所述抗滑立柱，制备所述渔场抗滑柱。 [0023] 在第二方面的第一种可能的实施方式中，所述基于所述海底地层信息和所述海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息的步骤包括： [0024] 通过下式确定所述抗滑立柱的侧面积的取值范围： [0025] [0026] 其中，S为抗滑立柱的侧面积，ΣRH为海水滑动力，A为浮箱底面积，C为浮箱底部土体的粘聚力系数，G为渔场的总重量，为浮箱底部土壤的摩擦角，Cu为抗滑柱入泥后各层土壤粘聚力系数的加权平均值。 [0027] 根据本申请实施例的第三方面提供了一种渔场，包括： [0028] 上述任一技术方案的渔场抗滑柱，所述渔场抗滑柱的抗滑立柱用于插设在海床中，所述浮箱与所述海床抵接。 [0029] 相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本发明提供的渔场抗滑柱，在使用过程中，渔场抗滑柱的抗滑立柱插入到海床中，浮箱的底面与海床相接触，而后在支撑立柱上设置渔场浮箱、支撑结构和网衣即可组装形成渔场。通过抗滑立柱插接在海床内，抗滑立柱与海床之间可以形成抗滑力，浮箱与海床之间可以形成粘聚力和摩擦力，抗滑力、粘聚力和摩擦力可以共同抗衡滑动力，使得渔场可以稳定的坐落在海床上，降低了渔场出现水平滑动的概率，使得渔场养殖更为安全。附图说明 [0030] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0031] 图1为本申请提供的一种实施例的渔场抗滑柱的示意性结构图； [0032] 图2为本申请提供的一种实施例的渔场抗滑柱制备方法的步骤流程图。 [0033] 其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为： [0034] 1浮箱、2抗滑立柱、3支撑立柱、4尖头部、5过渡部。具体实施方式 [0035] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步地详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0036] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。 [0037] 如图1所示，根据本申请实施例的第一方面提出了一种渔场抗滑柱，其特征在于，包括：浮箱1，浮箱1为中空结构；抗滑立柱2，连接于浮箱1的底部；支撑立柱3，连接于浮箱1的顶部。 [0038] 本发明提供的渔场抗滑柱，在使用过程中，渔场抗滑柱的抗滑立柱2插入到海床中，浮箱1的底面与海床相接触，而后在支撑立柱3上设置渔场浮箱1、支撑结构和网衣即可组装形成渔场。通过抗滑立柱2插接在海床内，抗滑立柱2与海床之间可以形成抗滑力，浮箱1与海床之间可以形成粘聚力和摩擦力，抗滑力、粘聚力和摩擦力可以共同抗衡滑动力，使得渔场可以稳定的坐落在海床上，避免了渔场出现水平滑动的概率，使得渔场养殖更为安全。 [0039] 可以理解的是，抗滑立柱2的长度越大，则抗滑立柱2提供的抗滑力越大，抗滑立柱2的侧面积越大，抗滑立柱2与海床地层之间的接触面积越大，抗滑立柱2提供的抗滑力越大。且在抗滑立柱2能够提供抗滑力的同时，抗滑立柱2还可以提高渔场抗滑柱的垂向承载能力，能够使得渔场的坐底更为稳固，减小渔场对海床的正压力，从而减小渔场的沉降量。 [0040] 本发明提供的渔场抗滑柱，通过浮箱1的设置，一方面浮箱1可以对渔场进行支撑，能够使得渔场的固定更为稳固，另一方面浮箱1可以为渔场提供一定的浮力，且浮箱1具备较大的底面积，可以防止渔场抗滑柱陷入到海底淤泥内。浮箱1为中空结构，在渔场下放过程中，可以向浮箱1内供给压载水，使得浮箱1的配重增加，有利于渔场的下放；在渔场上浮过程中，可以抽取浮箱1内的加载水，浮箱1即可为整个渔场提供浮力，利于渔场的上浮。 [0041] 在一些示例中，渔场抗滑柱还可以包括：加压泵，浮箱1上可以开设有压载水供给口，加压泵通过供给管道连接到浮箱1的压载水供给口上，以便于压载水的供给与抽取。 [0042] 在一些示例中，浮箱1的底面为长方形，抗滑立柱2的直径与浮箱1的底面长度的比值小于或等于0.5；或浮箱1的底面为圆形，抗滑立柱2的直径与浮箱1的底面的直径的比值小于或等于0.5。 [0043] 在浮箱1的底面为长方形，抗滑立柱2的直径与浮箱1的底面长度的比值小于或等于0.5，提供了抗滑立柱2的直径与浮箱1底面积之间的关系，以便于抗滑立柱2插入到海床内，确保抗滑立柱2可以提供足够的抗滑力。 [0044] 浮箱1的底面为圆形，抗滑立柱2的直径与浮箱1的底面的直径的比值小于或等于0.5，提供了抗滑立柱2的直径与浮箱1底面积之间的关系，以便于抗滑立柱2插入到海床内，确保抗滑立柱2可以提供足够的抗滑力。 [0045] 在一些示例中，抗滑立柱2为多个，多个抗滑立柱2设置在浮箱1的底部；相邻两个抗滑立柱2之间间隙的距离与抗滑立柱2直径的比值大于或等于3。 [0046] 抗滑立柱2可以为多个，通过多个抗滑立柱2的设置可以提供更大的抗滑力，能够进一步降低渔场出现水平位移的概率。 [0047] 而在抗滑立柱2为多个的情况下，相邻两个抗滑立柱2之间间隙的距离与抗滑立柱2直径的比值大于或等于3，提供了在包括多个抗滑立柱2时，多个抗滑立柱2之间的位置关系，通过间隙距离与抗滑立柱2直接的比值大于或等于3，一方面，便于抗滑立柱2插入到海床内，另一方面确保了每个抗滑立柱2都能够与海床的地层之间具备足够的接触面积，确保了每个抗滑立柱2都可以提供足够的抗滑力。 [0048] 在一些示例中，抗滑立柱2背离于浮箱1的一端设置有尖头部4。 [0049] 抗滑立柱2背离于浮箱1的一端设置有尖头部4，能够降低在渔场抗滑柱设置过程中抗滑立柱2插入到海床内的阻力，便于抗滑立柱2插入到海床内。 [0050] 在一些示例中，抗滑立柱2的长度为1m至8m。 [0051] 抗滑立柱2的长度为1m至8m，通过抗滑立柱2长度为1m至8m的选取，在便于抗滑立柱2插入到海床内的同时，确保了抗滑立柱2可以提供足够的抗滑力以抗衡滑动力。可以理解的时，在海面风速高、海水流量大的情况下，抗滑立柱2的长度应该越大。 [0052] 在一些示例中，渔场抗滑柱还包括：过渡部5，过渡部5设置在浮箱1的顶部，支撑立柱3连接于过渡部5。 [0053] 渔场抗滑柱还包括：过渡部5，支撑立柱3连接于过渡部5，而过渡部5连接于浮箱1，在渔场构建的过程中，可以在通过支撑立柱3和过渡部5构建支撑结构，而支撑结构可以焊接于支撑立柱3和/或过渡部5，通过过渡部5的设置，一方面可以避免过多的焊缝集中在支撑立柱3上，保障了焊接的便捷性和稳定性；另一方面通过过渡部5的设置可以起到分散支撑结构应力的作用，使得渔场结构更为稳固。 [0054] 在一些示例中，过渡部5为圆台状或棱台状。 [0055] 过渡部5为圆台状或棱台状，使得经由过渡部5的顶部至底部过渡部5的外表面呈倾斜状，更加便于分散支撑结构应力的作用，使得渔场结构更为稳固。 [0056] 如图2所示，根据本申请实施例的第二方面提供了一种渔场抗滑柱制备方法，用于制备上述任一技术方案的渔场抗滑柱，包括： [0057] 步骤101：采集渔场安装位置的海水水文信息和海底地层信息。在制备渔场抗滑柱的过程中采集获取渔场设置位置的海水水文信息和海底地层信息，基于海水水文信息和海底地层信息确定抗滑立柱的选型，可以使得渔场抗滑柱更加适用于渔场所在的海域情况。 [0058] 步骤102：基于海水水文信息，获取海水滑动力信息。通过海水水文信息即可计算获取到海水滑动力信息，该海水滑动力信息即为海水为渔场施加的水平方向的滑动力。 [0059] 步骤103：基于海底地层信息和海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息。在获取到海水滑动力信息，即可基于海底地层信息和海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息，可以理解的是海水滑动力信息的值越大则侧面积信息的取值应该越大；若海底地层信息表征的地层结构越稳固，则侧面积信息的取值应该越小。 [0060] 步骤104：基于侧面积信息制备抗滑立柱。在确定了侧面积信息即可为抗滑立柱进行选型，即可制备抗滑立柱。 [0061] 步骤105：基于抗滑立柱，制备渔场抗滑柱。在制备完成抗滑立柱之后，将抗滑立柱连接于浮箱的底部，在浮箱的顶部设置支撑立柱即可完成渔场抗滑柱的制备。 [0062] 本实施例提供的渔场抗滑柱制备方法，以海水水文信息和海底地层信息为参数，通过计算确定抗滑立柱的侧面积信息，使得抗滑立柱的形状适配于渔场所处区域的海域状态，能够更进一步地降低渔场出现水平位移的概率。 [0063] 通过该实施例制备的渔场抗滑柱，在使用过程中，渔场抗滑柱的抗滑立柱插入到海床中，浮箱的底面与海床相接触，而后在支撑立柱上设置渔场浮箱、支撑结构和网衣即可组装形成渔场。通过抗滑立柱插接在海床内，抗滑立柱与海床之间可以形成抗滑力，浮箱与海床之间可以形成粘聚力和摩擦力，抗滑力、粘聚力和摩擦力可以共同抗衡滑动力，使得渔场可以稳定的坐落在海床上，避免了渔场出现水平滑动的概率，使得渔场养殖更为安全。 [0064] 可以理解的是，抗滑立柱的长度越大，则抗滑立柱提供的抗滑力越大，抗滑立柱的侧面积越大，抗滑立柱与海床地层之间的接触面积越大，抗滑立柱提供的抗滑力越大。且在抗滑立柱能够提供抗滑力的同时，抗滑立柱还可以提高渔场抗滑柱的垂向承载能力，能够使得渔场的坐底更为稳固，减小渔场对海床的正压力，从而减小渔场的沉降量。 [0065] 通过该实施例制备的渔场抗滑柱，通过浮箱的设置，一方面浮箱可以对渔场进行支撑，能够使得渔场的固定更为稳固，另一方面浮箱可以为渔场提供一定的浮力，且浮箱具备较大的底面积，可以渔场抗滑柱陷入到海底淤泥内。浮箱为中空结构，在渔场下放过程中，可以向浮箱内供给压载水，使得浮箱的配重增加，即可有利于渔场的下放；在渔场上浮过程中，可以抽取浮箱内的加载水，浮箱即可为整个渔场提供浮力，利于渔场的上浮。 [0066] 在一些示例中，基于海底地层信息和海水滑动力信息确定抗滑立柱的侧面积信息的步骤包括：通过下式确定抗滑立柱的侧面积的取值范围： [0067] [0068] 其中，S为抗滑立柱的侧面积，ΣRH为海水滑动力，A为浮箱底面积，C为浮箱底部土体的粘聚力系数，G为渔场的总重量，为浮箱底部土壤的摩擦角，Cu为抗滑柱入泥后各层土壤粘聚力系数的加权平均值。 [0069] 通过上式的提供明确了确定抗滑立柱的侧面积的取值范围的具体方式，以海水滑动力、浮箱底面积、浮箱底部土体的粘聚力系数、渔场的总重量、浮箱底部土壤的摩擦角、抗滑柱入泥后各层土壤粘聚力系数的加权平均值作为参数确定抗滑立柱的侧面积。使得在抗滑立柱插入到海床的情况下，抗滑立柱可以提供足够的抗滑力。能够保障渔场固定的稳固性。 [0070] 根据本申请实施例的第三方面提供了一种渔场，包括：上述任一技术方案的渔场抗滑柱，渔场抗滑柱的抗滑立柱用于插设在海床中，浮箱与海床抵接。 [0071] 在该实施例中，进一步提供了一种渔场，该渔场包括了上述任一技术方案的渔场抗滑柱，因此该渔场具备渔场抗滑柱的全部有益效果。 [0072] 在一些示例中，渔场还可以包括：渔场浮箱、支撑组件和渔网，渔场浮箱设置在支撑立柱上，支撑组件连接于渔场抗滑柱的支撑立柱，渔网套设在支撑组件上，如此设置即可形成用于养殖海产品的渔场。 [0073] 在一些示例中，渔场的支撑组件可以包括第一径向支撑、第一环向支撑、第二径向支撑、第二环向支撑、主立柱和次立柱。其中第一径向支撑和第二环向支撑连接于支撑立柱或过渡部，位于支撑立柱的底部；第二径向支撑和第二环向支撑连接于支撑立柱，位于支撑立柱的顶部；主立柱的两端分别连接于第一环向支撑和第二环向支撑；次立柱的两端分别连接于第一环向支撑和第二环向支撑，以使渔场具备稳固的结构，而渔网可以包裹在主立柱和次立柱的外侧。 [0074] 在一些示例中，渔场还可以包括斜撑杆，斜撑杆设置在相邻两个主立柱之间，或相邻两个次立柱之间，或相邻两个主立柱与次立柱之间，斜撑杆倾斜设置，可以利用三角形稳定性使得渔场结构更为稳固、可靠。 [0075] 在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0076] 在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0077] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。