技術領域：

本發(fā)明涉及用于海水養(yǎng)殖網箱的錨泊系統(tǒng)，更具體地，涉及一種水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎及其施工方法。

背景技術：
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錨泊系統(tǒng)是網箱在水中的根基，其性能直接影響網箱的安全性。在惡劣天氣情況下，網箱因錨泊系統(tǒng)失效而被風浪損毀、擊沉的案例數(shù)不勝數(shù)。我國沿海年均遭受數(shù)個超強臺風的襲擊，臺風路徑影響范圍內的海水網箱損毀嚴重，導致海水網箱養(yǎng)殖產業(yè)在一定程度上處于“靠天吃飯”的狀態(tài)。如海南省的深水網箱養(yǎng)殖業(yè)在每年的超強臺風中相繼遭到毀滅性的打擊、損失慘重，其中大部分受災深水網箱是因錨固基礎破壞而被吹走損毀的。雖然錨固基礎的造價占整個網箱系統(tǒng)總價的比重不大，但其失效后導致整個網箱系統(tǒng)全軍覆沒，具有控制網箱全局穩(wěn)定的重要作用。

目前，國內海水網箱錨泊基礎主要有三種方式：鐵錨、木樁錨和水泥墩錨。其中鐵錨借鑒于船舶的錨泊方法，錨體使用鑄造件，錨泊力與錨體重量成正比，要獲得足夠的錨泊力需加大投資，重量較大的鐵錨需專用工作船才能作業(yè)，且難以準確定位，優(yōu)點是能用于海底較為復雜的海域；木樁錨價格相對便宜，一般要求木樁樁徑大于40cm、入土深度超過4.5m、錨繩與水平海床夾角不大于17°，但其存在施工質量難以保證和木樁容易腐蝕的缺點，適合于水深較淺且為泥沙底質的海域；水泥墩錨價格適中，錨泊力與水泥墩重量成正比，水泥墩底部與海床之間的吸附作用力有限，在惡劣海況下容易發(fā)生走錨現(xiàn)象，適合于沙泥或沙質底質的海域。

可見，性價比較高、使用較普遍的還是重力式水泥墩錨。但水泥墩錨的錨泊力取決于其體積與重量，個體重量越大所能提供的錨泊力越大。傳統(tǒng)的水泥墩錨構型如圖1所示，一般情況下水泥墩錨體積為1.5m³重量為37.5kn。水泥墩錨的體積與重量越大，其制作、運輸施工越困難。若能夠采用“化整為零”的方法，使單個水泥塊(板)的重量較小，由較多的水泥塊(板)累積成重量較大的錨泊基礎，可使重力式錨泊基礎提供較大的錨泊力。

因此，有必要發(fā)展施工簡便、造價低、錨泊力大的新型重力式網箱錨泊基礎形式。

技術實現(xiàn)要素：
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為了彌補現(xiàn)有技術問題的不足，本發(fā)明的目的是提供一種水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎及其施工方法，其單個水泥板重量小，施工簡便，多個水泥板組裝后能提供較大的錨泊力。

本發(fā)明的技術方案如下：

水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎，其特征在于，包括四角錨與多塊水泥板，每塊水泥板上設預留孔，水泥板兩端設有吊環(huán)；所述四角錨為四個錐狀鐵質結構按空間對稱方式焊接構成的抓地錨；所述四角錨對稱中心處固定有錨鏈，錨鏈拋入并沉至預定海域的海床，錨鏈非連接端基于預留孔逐個套入多塊水泥板至沉入海床。

所述的水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎，其特征在于，所述的水泥板采用長條形鋼筋混凝土板，水泥板的1/4長度處設置貫穿的預留孔，水泥板的兩端設置吊環(huán)。

所述的水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎，其特征在于，所述的四角錨為四個錐狀鐵質結構按空間對稱方式焊接構成的抓地錨，四個錐狀鐵質結構的端部連線構成正四面體。

一種水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）、四角錨沉海：

將錨鏈的一端系泊并固定在四角錨的中心位置處，再把四角錨拋入、沉至預定海域的海床，拉直錨鏈使四角錨逐步插入、固定在海床中；

2）、套入水泥板：

逐個基于預留孔套入錨鏈把水泥板拋入海中，使各水泥板沿著錨鏈沉入海中并接觸海床；

3）、施工校核：

所有水泥板均拋入海中后，通過錨鏈施加拉力使各水泥板之間逐漸接觸緊密，也使四角錨逐漸插入至最大深度，確認錨泊基礎能承擔既定的錨泊力時，即完成重力式錨泊基礎的施工作業(yè)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明結構簡單，單個水泥板體積與重量相對較小，制作與施工方便，“化整為零”的把足夠多的水泥板組裝在一起時，能提供較大的錨泊力。四角錨能深深的插入海床，對錨泊基礎能進行有效的固定與約束；

2、本發(fā)明與傳統(tǒng)錨泊基礎不同，本技術所提錨泊基礎不存在傾覆破壞模式，水泥板不同沉放位置及后續(xù)位置變化對錨泊力的發(fā)揮基本無影響，錨泊基礎的承載力由水泥板的累計重力與摩擦力控制；

3、本發(fā)明的施工不需要大型起重設備，也不需要派人下水作業(yè)，施工簡便，海上作業(yè)時間短。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)水泥墩錨結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的水泥板結構示意圖。

圖3為本發(fā)明的四角錨結構示意圖。

圖4為本發(fā)明的錨泊基礎結構示意圖。

圖5為本發(fā)明的錨泊基礎軸測圖。

圖6為本發(fā)明的錨泊基礎系泊網箱示意圖。

附圖標記說明：

1、傳統(tǒng)水泥墩錨；2、水泥板；3、預留孔；4、吊環(huán)；5、四角錨；6、錨鏈；7、網箱；a、海平面；b、海床面。

具體實施方式：

參見附圖：

一種水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎，包括四角錨5與水泥板2，水泥板2為長條形鋼筋混凝土板，水泥板2上設預留孔3與吊環(huán)4，四角錨5為四個錐狀鐵質結構按空間對稱方式焊接形成的抓地錨，施工時先將錨鏈6的一端系泊、固定在四角錨5上，把四角錨5拋入、沉至預定海域的海床，再逐個基于預留孔3套入錨鏈6把水泥板2拋入海中，使足夠多的水泥板2套入錨鏈6沉入海床，從而形成重力式錨泊基礎。

水泥板2為長條形鋼筋混凝土板，在水泥板2的1/4長度處設置貫穿的預留孔3，水泥板2的兩端設置吊環(huán)4，如圖2所示。

由于工作過程中水泥板2并不承擔較大的拉力與壓力，錨泊基礎主要利用水泥板的重量，故其體內按構造配筋即可。水泥板2的兩端設置吊環(huán)4，供起吊、搬運使用；預留孔3供錨鏈6穿越使用。

四角錨5為四個錐狀鐵質結構按空間對稱方式焊接形成的抓地錨，四個錐狀鐵質結構的端部連線構成正四面體，如圖3所示。

四角錨5的四肢尺寸完全相同，四肢在空間呈對稱分布，即四肢端部的四點相互連線可組成正四面體。把四角錨5按任意方位沉入海中，其總有2~3個錐狀鐵質結構插入海床，在后續(xù)錨泊力作用下四角錨5與海床進一步接觸緊密，從而提供一定的抓地力。四角錨5的作用是對錨泊基礎進行一定的固定與約束，使錨泊基礎難以隨意滑移與運動，從而提高錨泊效果。

假設水泥板2的尺寸為0.5m×0.2m×2.5m，則單個水泥板的重量為6.25kn，若采用25塊水泥板2組裝成錨泊基礎，則總重量為156kn。而傳統(tǒng)1.5m³的水泥墩錨重量為37.5kn，本技術所提錨泊基礎的自重可達傳統(tǒng)水泥墩錨自重的4倍以上，故所提錨泊基礎能提供更大的錨泊力。還可根據(jù)需要，把更多的水泥板組裝在一起，以提供更大的錨泊力。

與傳統(tǒng)錨泊基礎相比，所提錨泊基礎不存在傾覆的破壞模式，水泥板不同沉放位置及后續(xù)位置變化對錨泊力的發(fā)揮基本無影響，錨泊基礎的承載力由水泥板的重力與摩擦力控制。本技術所提重力式錨泊基礎的唯一破壞形態(tài)為：組裝在一起的水泥板2在較大錨泊力作用下沿海床發(fā)生拖動與滑移，即形成走錨現(xiàn)象。而只要累計水泥板2的重量足夠大，就能杜絕走錨現(xiàn)象的發(fā)生。

后續(xù)若需要移除、更換錨泊基礎的位置，可基于水泥板2上的吊環(huán)4逐個起吊、提離各水泥板，最終實現(xiàn)整個錨泊基礎的拆除與移位。

一種水泥板組裝而成的重力式錨泊基礎的施工方法，詳細描述如下：

1）、四角錨沉海：

將錨鏈6的一端系泊、固定在四角錨5的中心位置處，再把四角錨5拋入、沉至預定海域的海床，拉直錨鏈6使四角錨5逐步插入、固定在海床中。

四角錨5沉入海中后總有2~3個錐狀鐵質結構插入海床，從而可對錨泊基礎進行定位與約束。四角錨5插入海床后，能提供一定的錨泊力。

2）、套入水泥板：

逐個基于預留孔3套入錨鏈6把水泥板2拋入海中，使各水泥板2沿著錨鏈6沉入海中并接觸海床。施工過程中，盡量減少水泥板2的相互碰撞，防止水泥板2產生開裂與破壞。

3）、施工校核：

所有水泥板2均拋入海中后，通過錨鏈6施加拉力使各水泥板之間逐漸接觸緊密，也使四角錨5逐漸插入至最大深度，確認錨泊基礎能承擔既定的錨泊力時，即完成重力式錨泊基礎的施工作業(yè)。

網箱主要依靠錨固基礎提供錨泊力，而對錨固基礎的變形無特別要求，若各水泥板2的姿態(tài)千差萬別無規(guī)律性，其對錨固作用的正常發(fā)揮影響較小。由于前期錨鏈6已與各水泥板2相連，故不需再派潛水員進行水下系泊作業(yè)。

本發(fā)明不局限于上述具體實施方式，根據(jù)上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術思想前提下，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。