钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础及其施工方法pdfBetVictor Sports(伟德体育)国际官网

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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 6.6 (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 刘洁群 刘金龙 (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) (54)发明名称 钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础及 其施工方法 (57)摘要 本发明公开了一种钢桩分布于水泥墩两侧 的网箱锚固基础及其施工方法， 包括两根钢

　　2、桩、 连系支架与水泥墩， 钢桩上部设有托杆与固定 孔； 连系支架中部设有支座， 连系支架靠近两端 分别设有安装孔； 水泥墩中部设有预留孔； 工作 时， 连系支架的两个安装孔分别套住两个钢桩且 压在托杆上， 用紧固件穿过固定孔固定， 两个钢 桩打入海床， 水泥墩通过预留孔套在支座上， 水 泥墩通过连系支架与两根钢桩组装构成锚固基 础， 通过钢桩贯入海床、 沉放水泥墩、 锚固基础姿 态校核完成网箱锚固基础的施工作业， 共同为网 箱提供锚泊力。 本发明充分利用钢桩能承受较大 水平荷载、 水泥墩能承受较大竖向荷载的特征， 把水泥墩与钢桩组合后， 充分发挥各自的优势， 能提供较大的锚泊力。 权利要求书1

　　3、页 说明书4页 附图4页 CN 106386626 A 2017.02.15 CN 106386626 A 1.一种钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 包括两根钢桩、 连系支架 与水泥墩， 钢桩靠近上端自下至上设有托杆与固定孔； 连系支架中部设有支座， 连系支架靠 近两端分别设有安装孔； 水泥墩中部设有预留孔； 工作时， 连系支架的两个安装孔分别套住 两个钢桩且压在托杆上， 用紧固件穿过固定孔固定， 两个钢桩打入海床， 水泥墩通过预留孔 套在支座上， 水泥墩通过连系支架与两根钢桩组装构成锚固基础。 2.根据权利要求1所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述

　　4、的 钢桩为空心钢桩， 其底部为锥状桩尖， 上部自下至上依次间隔设有托杆、 固定孔与备用孔。 3.根据权利要求1所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 连系支架整体沿中心轴对称分布， 其主体为一根钢梁， 中部对称轴位置处设有支座， 支座与 钢梁交接处的下方设有梯形加筋板， 支座上段设有系泊孔， 在钢梁的中部设有翼板， 翼板与 钢梁在水平面内相互垂直， 在钢梁两端附近设有安装孔， 安装孔内侧的钢梁上设有吊环一。 4.根据权利要求3所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 连系支架上系泊孔到支座底部的距离， 大于水泥墩的高度。 5.根据权利要求3所述

　　5、的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 连系支架上的安装孔为长条形孔， 其宽度略大于空心钢桩的外径， 其长度为空心钢桩外径 的三倍以上。 6.根据权利要求3所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 连系支架上翼板的长度不小于水泥墩的长度。 7.根据权利要求1所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 水泥墩为块体状， 其长度与宽度相同、 高度小于宽度， 水泥墩中部设有贯穿的预留孔， 水泥 墩的四个侧面上设有两两对称的四个吊环二。 8.根据权利要求1所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的 水泥墩中部设有

　　6、贯穿的预留孔， 其孔径大于锚链系缚系泊孔后的总体直径。 9.一种钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础的施工方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 1） 、 钢桩贯入海床： 先将连系支架的两个安装孔分别套住两个钢桩且压在托杆后， 用紧 固件穿过固定孔进行固定， 将锚链的一端穿过支座上的系泊孔并锁定、 固定， 再利用辅助设 备将两根钢桩按照拟定间距打入至预定海域海床中； 钢桩的入土深度为锥状桩尖至托杆之 间的距离； 2） 、 沉放水泥墩： 将锚链的另一端穿过水泥墩上的预留孔， 基于水泥墩上的四个吊环 二， 将水泥墩平稳起吊， 拉紧锚链并调整水泥墩的姿态， 使锚链呈铅垂线状， 水泥墩沿着铅 垂线、链下放至海水中， 直至使水泥墩接触海床； 3） 、 锚固基础姿态校核： 校核水泥墩的沉放姿态， 若发现水泥墩未套住支座时， 需再次 拉起水泥墩进行修正作业， 直至确认水泥墩成功套住支座、 且原先系泊锚链的系泊孔已高 出水泥墩的顶面时， 即完成网箱锚固基础的施工作业。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106386626 A 2 钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础及其施工方法 0001 技术领域： 本发明涉及用于海水养殖网箱的锚固系统， 更具体地， 涉及一种钢桩分布于水泥墩两 侧的网箱锚固基础及其施工方法。 0002 背景技术： 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

　　8、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。 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。 如在2014年的超强台风 “威马逊” (最大风力17级)、“海鸥” (最大风力13级)及2015 年的超强台风 “灿鸿” (最大风力16级)、“苏迪罗” (最大风力17级)袭击下， 海南省的深水网 箱养殖业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

　　9、控制网箱全局稳定的重要作用。 0003 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

　　10、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。 0004 结合锚固基础的制作、 运输、 施工、 造价、 锚固效果等综合因素可知， 水泥墩锚是网 箱锚固基础中较受欢迎的基础形式之一。 但传统的水泥墩锚存在使用数量多、 布置分散、 发 挥作用不一致、 单个锚点总体质量偏小、 恶劣海况下容易发生走锚现象等局限性， 尚有待改 进。 可见， 有必要根据不同地质条件与锚泊力需求对包括水泥墩锚在内的传统锚固基础进 行改进与创新设计。 0005 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钢桩分布于水泥墩两侧的网 箱锚固基础及其施工方法， 其结构简单， 抗倾覆能力

　　11、强， 能提供较大的锚泊力。 0006 本发明的技术方案如下： 钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 包括两根钢桩、 连系支架与水泥 墩， 钢桩靠近上端自下至上设有托杆与固定孔； 连系支架中部设有支座， 连系支架靠近两端 分别设有安装孔； 水泥墩中部设有预留孔； 工作时， 连系支架的两个安装孔分别套住两个钢 桩且压在托杆上， 用紧固件穿过固定孔固定， 两个钢桩打入海床， 水泥墩通过预留孔套在支 座上， 水泥墩通过连系支架与两根钢桩组装构成锚固基础。 0007 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的钢桩为空心 钢桩， 其底部为锥状桩尖， 上部自下至上依次间隔

　　12、设有托杆、 固定孔与备用孔。 说 明 书 1/4 页 3 CN 106386626 A 3 0008 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的连系支架整 体沿中心轴对称分布， 其主体为一根钢梁， 中部对称轴位置处设有支座， 支座与钢梁交接处 的下方设有梯形加筋板， 支座上段设有系泊孔， 在钢梁的中部设有翼板， 翼板与钢梁在水平 面内相互垂直， 在钢梁两端附近设有安装孔， 安装孔内侧的钢梁上设有吊环一。 0009 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的连系支架上 系泊孔到支座底部的距离， 大于水泥墩的高度。 0010 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的

　　13、网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的连系支架上 的安装孔为长条形孔， 其宽度略大于空心钢桩的外径， 其长度为空心钢桩外径的三倍以上。 0011 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的连系支架上 翼板的长度不小于水泥墩的长度。 0012 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的水泥墩为块 体状， 其长度与宽度相同、 高度小于宽度， 水泥墩中部设有贯穿的预留孔， 水泥墩的四个侧 面上设有两两对称的四个吊环二。 0013 所述的钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 其特征在于， 所述的水泥墩中部 设有贯穿的预留孔， 其孔径大于锚链系缚系泊孔后的总体直

　　14、径。 0014 一种钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础的施工方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： 1） 、 钢桩贯入海床： 先将连系支架的两个安装孔分别套住两个钢桩且压在托杆后， 用紧 固件穿过固定孔进行固定， 将锚链的一端穿过支座上的系泊孔并锁定、 固定， 再利用辅助设 备将两根钢桩按照拟定间距打入至预定海域海床中； 钢桩的入土深度为锥状桩尖至托杆之 间的距离； 2） 、 沉放水泥墩： 将锚链的另一端穿过水泥墩上的预留孔， 基于水泥墩上的四个吊环 二， 将水泥墩平稳起吊， 拉紧锚链并调整水泥墩的姿态， 使锚链呈铅垂线状， 水泥墩沿着铅 垂线状的锚链下放至海水中， 直至使水泥墩接触海床； 3

　　15、） 、 锚固基础姿态校核： 校核水泥墩的沉放姿态， 若发现水泥墩未套住支座时， 需再次 拉起水泥墩进行修正作业， 直至确认水泥墩成功套住支座、 且原先系泊锚链的系泊孔已高 出水泥墩的顶面时， 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、 本发明钢桩打入海床至设计深度后， 其能承受较大的水平荷载； 水泥墩具有较大的 重量， 其能承受较大的竖向荷载。 将水泥墩与钢桩组合后， 能充分发挥各自的优势， 能抵抗 水平荷载与竖向荷载随机组合的风浪作用； 2、 本发明两个钢桩呈对称性地分布在水泥墩两侧， 使整体具有较大的抗拔与抗倾覆刚 度， 能提供较大的锚泊力； 3

　　16、、 本发明适用于淤泥、 沙泥质软质海床， 也能适用于砂砾、 软岩、 硬岩等硬质海底， 适用 范围较广。 附图说明 0016 图1为本发明的钢桩结构示意图。 说 明 书 2/4 页 4 CN 106386626 A 4 0017 图2为本发明的连系支架俯视图。 0018 图3为本发明的连系支架仰视图。 0019 图4为本发明的水泥墩结构示意图。 0020 图5为本发明的钢桩与连系支架组装后的结构示意图。 0021 图6为本发明的俯视立体图。 0022 图7为本发明的仰视立体图。 0023 图8为本发明与网箱连接的使用状态图。 0024 附图标记说明： 1、 锥状桩尖； 2、 钢桩； 3、 托杆；

　　17、 4、 固定孔； 5、 备用孔； 6、 连系支架； 7、 安装孔； 8、 翼板； 9、 支座； 10、 梯形加筋板； 11、 系泊孔； 12、 吊环一； 13、 水泥墩； 14、 吊环二； 15、 预留孔； 16、 螺栓； 17、 锚链； 18、 网箱。 0025 具体实施方式： 参见附图： 一种钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础， 包括两根钢桩2、 一个连系支架6与一个 水泥墩13， 钢桩2靠近上端设有托杆3与固定孔 （螺栓孔） 4， 连系支架6对称轴处设有支座9， 水泥墩13中部设有中空的预留孔15， 待连系支架6的两个长条形孔7分别套住两个钢桩2且 压在托杆3后， 用紧固件 （螺栓） 1

　　18、6穿过固定孔 （螺栓孔） 4进行固定， 然后把两个钢桩2按照拟 定间距打入海床设计深度， 再把水泥墩13通过预留孔15套在支座9上， 使水泥墩13通过连系 支架6与两根钢桩2组装构成锚固基础， 共同为网箱提供锚泊力。 0026 钢桩2底部为锥状桩尖1， 桩尖锥角一般为1030， 使钢桩较为容易的贯入海床； 钢桩2靠近上端设有托杆3， 其主要作用是托住套在钢桩2上的连系支架6， 故其长度应大于 连系支架6上长条形孔7的长度； 钢桩2靠近上端设有螺栓孔4， 供连系支架6上长条形孔7套 住钢桩2后连接螺栓进行限位、 锁定作用； 钢桩2的最上部还设有备用孔5， 供施工过程中的 钢桩吊装使用， 也可作为

　　19、固定孔 （螺栓孔） 4的备用。 0027 特别地， 连系支架6传递过来的锚泊力， 通过固定孔 （螺栓孔） 4内的紧固件 （螺栓） 16传递给钢桩2， 故固定孔 （螺栓孔） 4与紧固件 （螺栓） 16应具有足够的强度与刚度， 在受到 较大荷载后不发生屈曲与失效， 以满足复杂工况下荷载的传递需要。 0028 钢桩2的入土深度为锥状桩尖1至托杆3之间的距离； 可根据不同的海床地质条件 与锚泊力需求， 设计相应的钢桩2的入土深度。 0029 连系支架6整体沿中心轴对称分布， 其主体为一根钢梁， 中部对称轴位置处设有支 座9， 支座9与钢梁交接处的下方设有梯形加筋板10， 支座9上设有系泊孔11； 在钢

　　20、梁的中部 设有翼板8， 翼板8与钢梁在水平面内相互垂直， 翼板8的长度不小于水泥墩13的长度； 在钢 梁两端附近设有安装孔 （长条形孔） 7与吊环一12。 0030 水泥墩13的长度与宽度相同， 且高度小于宽度， 这样使水泥墩13的重心较低， 不容 易发生倾覆； 水泥墩13的四个侧面上设有两两对称分布的四个吊环二14， 供水泥墩13的搬 运、 起吊使用； 水泥墩13中部的预留孔15， 其孔径大于锚链17系缚系泊孔11后的总体直径。 0031 钢桩2、 连系支架6的各部件均为钢质或铁质材料， 各部件通过焊接连接成整体； 钢 桩2、 连系支架6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

　　21、锚泊力而不发 生屈曲与失效。 说 明 书 3/4 页 5 CN 106386626 A 5 0032 连系支架6上系泊孔11到支座9底部的距离， 大于水泥墩13的高度； 一般地， 系泊孔 11到支座9底部的距离应为水泥墩13高度的两倍以上。 0033 两根钢桩2之间的间距为两个长条形孔7中心点之间的距离； 连系支架6上的安装 孔 （长条形孔） 7， 其宽度略大于钢桩2的外径， 其长度为钢桩2外径的三倍以上； 安装孔 （长条 形孔） 7的长度大于钢桩2的外径， 这样使钢桩2在贯入海床过程中具有一定的活动度与偏移 量， 方便工程施工。 0034 一种钢桩分布于水泥墩两侧的网箱锚固基础的施工方法，

　　22、详细描述如下： 1） 、 钢桩贯入海床 先将连系支架6的两个安装孔 （长条形孔） 7分别套住两个钢桩2且压在托杆3后， 用紧固 件 （螺栓） 16穿过螺栓孔4进行固定， 将锚链17的一端穿过支座9上的系泊孔11并锁定、 固定， 再利用辅助设备将两根钢桩2按照拟定间距打入至预定海域海床中； 钢桩2的入土深度为锥 状桩尖1至托杆3之间的距离。 0035 施工时， 可设计、 加工一个前段带榫的钢质辅助杆件， 把榫插入钢桩上部的空心内 部， 并使用简易绳索或工程胶水使辅助杆件与钢桩2连为一体， 同时基于锚链17、 吊环12上 的吊绳与辅助杆件把钢桩2垂直的立于预定海床， 通过锤击辅助杆件把钢桩2贯入海

　　23、床中； 钢桩2被贯入至设计深度后， 旋转、 扭动辅助杆件， 破坏之前的简易绳索或工程胶水， 拔出辅 助杆件即完成钢桩2的沉贯作业。 0036 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， 若钢桩2沉 贯过程中发生幅度较小的倾斜， 其对锚固作用的正常发挥影响较小。 0037 2） 、 沉放水泥墩 将锚链17的另一端穿过水泥墩13上的预留孔15， 基于水泥墩13上的四个吊环二14， 将 水泥墩13平稳起吊， 拉紧锚链17并调整水泥墩13的姿态， 使锚链17呈铅垂线沿 着铅垂线下放至海水中， 直至使水泥墩13接触海床。 0038 施工时使锚链呈铅垂线起 到引导、 定位与纠正水泥墩13下沉方向的作用。 0039 3） 、 锚固基础姿态校核 检查水泥墩13的沉放姿态， 需确认水泥墩13是否成功套住支座9， 支座9采用空心钢管， 若发现水泥墩13未套住空心钢管9时， 需再次拉起水泥墩13进行修正作业， 直至确认原先系 泊锚链17的系泊孔11已高出水泥墩13的顶面时， 即完成网箱锚固基础的施工作业； 由于前 期锚链17已与系泊孔11相连， 故不需再派潜水员进行水下系泊作业。 0040 本发明与现有技术相比， 具有如下优点： 钢桩能承受较大的水平荷载， 水泥墩能承 受较大的竖向荷载， 把水泥墩

　　25、与钢桩组合后， 充分发挥各自的优势， 可使网箱能承受较大的 随机风浪荷载； 两个钢桩呈对称性地分布在水泥墩两侧， 使整体具有较大的抗倾覆刚度， 能 提供较大的锚泊力； 所提的锚固系统能适用于淤泥、 沙泥质软质海床， 也能适用于砂砾、 软 岩、 硬岩等硬质海底， 适用范围较广。 0041 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 4/4 页 6 CN 106386626 A 6 图1 图2 图3 说 明 书 附 图 1/4 页 7 CN 106386626 A 7 图4 图5 说 明 书 附 图 2/4 页 8 CN 106386626 A 8 图6 说 明 书 附 图 3/4 页 9 CN 106386626 A 9 图7 图8 说 明 书 附 图 4/4 页 10 CN 106386626 A 10