本發(fā)明涉及用于海水養(yǎng)殖網(wǎng)箱的錨泊系統(tǒng),更具體地,涉及一種廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)及其施工方法。
背景技術(shù):
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錨泊系統(tǒng)是海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱在水中的根基,起到固定、系泊網(wǎng)箱系統(tǒng)的作用。雖然錨泊基礎(chǔ)的造價占整個網(wǎng)箱系統(tǒng)總價的比重不大,但其失效后導致整個網(wǎng)箱系統(tǒng)全軍覆沒,具有控制網(wǎng)箱全局穩(wěn)定的重要作用。
目前,水泥墩錨由于其制作簡單、施工簡便、性價比高在網(wǎng)箱錨泊系統(tǒng)中使用較為普遍,其主要依靠自身重力提供錨泊力。如海南省部分深水網(wǎng)箱的水泥墩錨體積達到1.5m3、重量達到3.75噸,但在12級以上臺風襲擊下仍會發(fā)生走錨、損毀現(xiàn)象。
另一方面,我國每年產(chǎn)生的廢舊輪胎居世界前列,2013年我國廢舊輪胎產(chǎn)生量已經(jīng)達到2.99億條、重量達到1080萬噸,并以每年約8%~10%的速度增長。到2020年,我國廢舊輪胎年產(chǎn)量將達2000萬噸。如何安全、環(huán)保的處理與日俱增的廢舊輪胎,是亟待解決的問題。
若能夠把廢舊輪胎用于制作網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ),一方面可以降低網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)的成本與施工難度、提高錨泊基礎(chǔ)的錨泊力,另一方面也為廢舊輪胎的再利用提供新途徑,顯然符合資源再利用的發(fā)展需求。
可見,有必要開展基于廢舊輪胎制作網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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為了彌補現(xiàn)有技術(shù)問題的不足,本發(fā)明的目的是提供一種廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)及其施工方法,其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、施工方便,能提供較大的錨泊力。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ),其特征在于,包括廢舊輪胎配重塊與雙向套管,廢舊輪胎配重塊為在廢舊輪胎內(nèi)部澆筑鋼筋混凝土形成,其中心設(shè)有預(yù)留孔,還包括多根支撐桿,每個支撐桿上套裝有交替、間隔分布的廢舊輪胎配重塊、雙向套管構(gòu)成條狀組合體,三列橫向與三列縱向條狀組合體相互垂直相交的田字形組合體,各支撐桿垂直相交處均用雙向套管相連,并在各支撐桿端部設(shè)有連接件限位并固定,田字形組合體中心處的雙向套管用錨鏈系縛,系縛后的田字形組合體整體放入海中并使其平臥于海床上,最終構(gòu)成網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)。
所述的廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ),其特征在于,所述的廢舊輪胎配重塊為廢舊輪胎內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土形成,且在中心處設(shè)置預(yù)留孔,預(yù)留孔直徑大于支撐桿直徑。
所述的廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ),其特征在于,所述的雙向套管為相互垂直的兩根空心鋼管構(gòu)成,內(nèi)孔呈十字交叉狀,每根空心鋼管內(nèi)孔直徑大于支撐桿直徑三倍。
所述的廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ),其特征在于,所述的支撐桿兩端均設(shè)有連接件用固定孔。
一種廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)的施工方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)、廢舊輪胎配重塊的組裝:把雙向套管與廢舊輪胎配重塊交替、間隔的套入鋼管上,三列橫向與三列縱向條狀組合體相互垂直相交構(gòu)成田字形狀,各鋼管垂直相交處均用雙向套管相連,并在各鋼管的兩端用螺栓穿過螺栓孔進行限位與固定,如此構(gòu)成田字形組合體;
2)、錨泊基礎(chǔ)沉海:把錨鏈系縛在中部的雙向套管上,并在田字形組合體的多個部位均勻、對稱的系縛施工輔助繩索,在預(yù)定海域把田字形組合體勻速的放入海中,并基于施工輔助繩索與錨鏈控制組合體的沉海姿態(tài),使其水平、均勻的平臥于海床上;
3)、錨泊基礎(chǔ)姿態(tài)校核:若發(fā)現(xiàn)田字形組合體與海床接觸時發(fā)生翹曲、堆疊時,基于施工輔助繩索與錨鏈把各條狀組合體的姿態(tài)進行調(diào)整,把翹曲的部位拉平,使各列廢舊輪胎配重塊與海床接觸,從而構(gòu)成網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明利用廢舊輪胎制作配重塊,一方面廢舊輪胎為外框架可省去模板,另一方面廢舊輪胎可有效保護其內(nèi)槽內(nèi)的鋼筋混凝土,混泥土內(nèi)僅配少量構(gòu)造鋼筋即可,整體價格低廉,具有經(jīng)濟性與實用性。
2、三列橫向與三列縱向條狀組合體組裝在一起形成田字形后,整體重量與剛度大,兩個方向的條狀組合體能相互牽制而不發(fā)生滾動與滑動,使得錨泊基礎(chǔ)整體與海床緊密接觸,能提供較大的錨泊力。
3、本發(fā)明所提的錨泊基礎(chǔ)施工簡便,海上作業(yè)時間短,不需進行水下作業(yè),施工成本低。
附圖說明:
圖1本發(fā)明的廢舊輪胎配重塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本發(fā)明的雙向套管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3本發(fā)明的廢舊輪胎配重塊連接示意圖。
圖4本發(fā)明的錨泊基礎(chǔ)俯視圖。
圖5本發(fā)明的錨泊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記說明:
1、廢舊輪胎;2、鋼筋混凝土;3、預(yù)留孔;4、雙向套管;5、內(nèi)孔;6、支撐桿;7、連接件;8、錨鏈。
具體實施方式:
參見附圖:
廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ),包括廢舊輪胎配重塊與雙向套管4,廢舊輪胎配重塊為在廢舊輪胎1內(nèi)部澆筑鋼筋混凝土2形成,工作時,把雙向套管4與廢舊輪胎配重塊交替、間隔的套入支撐桿6上,形成三列橫向與三列縱向條狀組合體相互垂直相交的田字形組合體,各鋼管垂直相交處均用雙向套管4相連,并在各支撐桿6的兩端用連接件(螺栓)7穿過螺栓孔進行限位與固定,且把錨鏈8系縛在中部的雙向套管4上,再將田字形組合體整體放入海中并使其平臥,最終形成網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)。
廢舊輪胎配重塊為廢舊輪胎1內(nèi)部凹槽空間內(nèi)綁扎構(gòu)造鋼筋并澆筑混凝土形成,且在對稱軸處設(shè)置預(yù)留孔3。預(yù)留孔3的直徑大于支撐桿6的直徑。
雙向套管4為相互垂直的兩根空心鋼管構(gòu)成,內(nèi)部形成兩個十字交叉的直通內(nèi)孔5。內(nèi)孔5的直徑為支撐桿6直徑的三倍以上;內(nèi)孔5的直徑較大,能保證兩個方向的支撐桿6在雙向內(nèi)孔5內(nèi)相互錯開,并留有一定的自由移動空間。
支撐桿6的兩端附近各設(shè)置兩個螺栓孔,供連接件(螺栓)7穿越與固定。連接件(螺栓)7的長度應(yīng)大于內(nèi)孔5的直徑,以便連接件(螺栓)7能有效限制、固定雙向套管4的移動。支撐桿6的兩端設(shè)置兩個螺栓孔并固定兩個連接件(螺栓)7,是為了增加組裝的安全儲備,防止單個螺栓破壞后導致整個組合體發(fā)生散架、失效。
錨鏈8系縛在中部的雙向套管4上,使田字形組合體整體受力均勻,能提供較大的錨泊力。該處將產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,故雙向套管4應(yīng)有足夠的強度。雙向套管4的各構(gòu)件通過焊接形成整體。各部件與整體的強度,應(yīng)能承擔各類工況下的荷載而不發(fā)生屈曲與失效。必要時可增加一些輔助構(gòu)件,增加該處雙向套管4的整體強度。
三列橫向與三列縱向條狀組合體相互垂直相交組成田字形狀過程中,三列橫向條狀組合體完全相同,三列縱向條狀組合體完全相同,均呈雙向套管、廢舊輪胎配重塊、雙向套管、廢舊輪胎配重塊、雙向套管交替、間隔分布狀。在橫向與縱向條狀組合體垂直相交處,均用雙向套管4套入支撐桿6相連。橫向與縱向條狀組合體上組裝的廢舊輪胎配重塊的數(shù)量可以不相同,也可以相同。各支撐桿6是連接各廢舊輪胎配重塊、形成田字形的骨架,其應(yīng)有足夠的強度,應(yīng)能承擔各類工況下的荷載而不發(fā)生屈曲與失效。在各支撐桿6的兩端用連接件(螺栓)7穿過螺栓孔進行限位與固定,使三列橫向與三列縱向條狀組合體組裝成整體。
所提錨泊基礎(chǔ)較適用于淤泥質(zhì)、砂質(zhì)等軟質(zhì)海床中,即需確保廢舊輪胎配重塊能在自重作用下陷入海床中一定深度。如在硬質(zhì)海床中,海床強度較高,廢舊輪胎配重塊無法陷入海床中,導致廢舊輪胎配重塊與海床之間的摩擦力較小,錨泊基礎(chǔ)在外力作用下可能發(fā)生橫向與側(cè)向的滑動與滾動,導致錨泊基礎(chǔ)的錨固效果降低。
以常見小轎車輪胎型號195/60R15為例,其內(nèi)腔體積約為0.055 m3,內(nèi)槽澆筑鋼筋混凝土后整體重量約為130kg。若田字形組合體共用30個該類型的廢舊輪胎配重塊,則錨泊基礎(chǔ)的總重量約為3.90噸;若田字形組合體共用42個該類型的廢舊輪胎配重塊,則錨泊基礎(chǔ)的總重量約為5.46噸;若田字形組合體共用54個該類型的廢舊輪胎配重塊,則錨泊基礎(chǔ)的總重量約為7.02噸。盡量選用同一型號的廢舊輪胎制作配重塊。
實際情況中,可根據(jù)錨泊力的需要來確定每列條狀組合體中廢舊輪胎配重塊與限位支架的具體數(shù)量。本發(fā)明的優(yōu)勢在于,對廢舊輪胎配重塊的數(shù)量無限制,可根據(jù)實際情況靈活選用。鑒于廢舊輪胎配重塊的成本較低,建議盡量選用較多數(shù)量的廢舊輪胎配重塊,使田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)具有足夠的安全儲備。圖5給出了田字形錨泊基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。事實上,兩個垂直方向上廢舊輪胎配重塊的數(shù)量可以相同,也可以不同,可根據(jù)實際情況靈活變化。
廢舊輪胎形成的田字形網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)的施工方法,詳細描述如下:
1)、廢舊輪胎配重塊的組裝
把雙向套管4與廢舊輪胎配重塊交替、間隔的套入支撐桿6上,形成三列橫向與三列縱向條狀組合體相互垂直相交的田字形狀,各鋼管垂直相交處均用雙向套管4相連,并在各支撐桿6的兩端用連接件(螺栓)7穿過螺栓孔進行限位與固定,如此形成田字形組合體。
支撐桿6兩端的連接件(螺栓)7應(yīng)滿足各類惡劣工況作用而不發(fā)生松動與失效,必要時可以增設(shè)插孔用插銷進行多重固定。
2)、錨泊基礎(chǔ)沉海
把錨鏈8系縛在中部的雙向套管4上,并在田字形組合體的多個部位均勻、對稱的系縛施工輔助繩索,在預(yù)定海域把田字形組合體勻速的放入海中,并基于施工輔助繩索與錨鏈8控制組合體的沉海姿態(tài),使其近似水平、均勻的平臥于海床上。
在施工船上進行組裝形成田字形組合體。在把田字形組合體放入海中的過程中,可逐側(cè)、逐邊進行移動,最終使整體放入海中。
3)、錨泊基礎(chǔ)姿態(tài)校核
若發(fā)現(xiàn)田字形組合體與海床接觸時發(fā)生翹曲、堆疊時,基于施工輔助繩索與錨鏈8把各條狀組合體的姿態(tài)進行調(diào)整,把翹曲的部位拉平,使各列廢舊輪胎配重塊與海床接觸,從而形成網(wǎng)箱錨泊基礎(chǔ)。
各廢舊輪胎配重塊在自重作用下壓迫海床發(fā)生下沉,廢舊輪胎配重塊陷入海床后,能增加與海床之間的摩擦,進而提高錨泊力。整個施工過程不需派潛水員進行水下作業(yè)。
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)明的保護范圍之內(nèi)。