CN114223595A - 可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及网箱养殖技术领域，具体公开了一种建造及运输成本低且使用寿命长的可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法，网箱结构包括站台和养殖网箱，站台包括一个或多个浮墩、插装在浮墩内的空心柱及由上至下依序设置在空心柱顶部的平台层和工作台层，浮墩内腔底部及空心柱内腔底部分别设置细沙层，空心柱内预埋有一端设置在平台层，另一端贯穿空心柱侧壁并伸入浮墩内腔的管道，养殖网箱装设在工作台层上。施工方法包括浇筑浮墩及空心柱，形成墩柱组合体；通过海水浮起墩柱组合体并拖运至安装海域；向浮墩内灌水或向浮墩及空心柱的底部灌沙，使墩柱组合体下沉坐底并将其固定在海底；空心柱顶部设平台层和工作台层，并在空心柱内布设管道。

Description

可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及网箱养殖技术领域，特别是涉及一种建造及运输成本低且使用寿命长的可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法。

背景技术

长期滥捕导致了海上捕鱼量逐渐减少，为了保证渔业的健康稳定发展，海湾养殖成为渔业生产的重要内容。早期的渔业养殖为以浅海海湾养殖为主的鱼排养殖，由于浅海水体流量较小，对流不足，水质欠佳，易导致藻类及鱼类大量死亡，且鱼排受海上风浪影响较大，易被损毁，对渔业从业者造成巨大损失，在此种情况下，深海网箱养殖逐渐兴起。深海网箱养殖包括浮动式结构和坐底式结构，其由钢结构组成，体量较大，在保证养殖物在深海环境下良好生长的同时，网箱的稳定性较强，在风浪的冲击下不易损坏，从而保证了网箱养殖的可靠性。

然而，传统的养殖网箱整体采用钢结构，制造成本较高，增大了养殖户的养殖成本，且钢结构在海水中易受到海水侵蚀，网箱的修护工作量较大，同时影响网箱的使用寿命；此外，传统的养殖网箱在需要转移养殖安装地点时，需要借助大型海上吊装船进行位置转移，网箱转移难度大，运输成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对网箱制造及运输成本高以及使用寿命不足的技术问题，提供一种建造及运输成本低且使用寿命长的可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法。

一种可移动坐底式海洋站台网箱结构，该网箱结构包括站台和养殖网箱，所述站台包括：

浮墩，所述浮墩的数量为一个或多个；

空心柱，所述空心柱插装在浮墩的内腔并与浮墩限位配合，浮墩和空心柱分别由钢筋混凝土制成；以及

平台层和工作台层，所述平台层和工作台层由上至下依序设置在空心柱的顶部；

所述浮墩的内腔底部以及空心柱的内腔底部分别设置有细沙层，所述空心柱内预埋有管道，所述管道的一端设置在平台层，管道的另一端贯穿空心柱的侧壁并伸入浮墩的内腔；

所述养殖网箱装设在工作台层上并位于养殖水域内。

在其中一个实施例中，当所述浮墩的数量为多个时，多个浮墩间隔设置，相邻两个浮墩之间连接有预制横梁。

在其中一个实施例中，每个浮墩内设有一个或多个空心柱；当每个浮墩内设有一个空心柱时，所述预制横梁在浮墩内形成插接位，所述空心柱插设于所述插接位；当每个浮墩内设有多个空心柱时，各空心柱的外壁分别与相邻空心柱的外壁以及浮墩的内壁抵接。

在其中一个实施例中，每个空心柱内设有两条管道，一所述管道用于灌水或灌沙，另一所述管道用于抽水或冲沙。

在其中一个实施例中，所述空心柱的底部封闭并贯穿浮墩底部向远离平台层的方向延伸，以形成椎体，所述椎体用于嵌装在海底预设的调平层上。

在其中一个实施例中，所述空心柱贯穿浮墩底部且空心柱的底部设有开口，开口处插设有桩基，所述桩基与空心柱之间设有封底混凝土层或沙层，桩基用于与海床固定连接。

在其中一个实施例中，所述平台层设有轻钢建筑，所述工作台层的甲板上开设有渗水孔，所述平台层与工作台层之间设有升降机或/和楼梯。

在其中一个实施例中，所述平台层和工作台层为钢结构或混凝土结构。

在其中一个实施例中，所述站台的数量为多个，多个站台沿直线方向延伸设置，或沿双直线垂直延伸设置；或以平面扩展延伸设置，所述养殖网箱设置在站台的边缘或站台内的养殖水域内。

在其中一个实施例中，所述站台的数量为多个，多个站台环形设置并形成闭环，所述养殖网箱设置在闭环的中部。

本发明还公开了一种可移动坐底式海洋站台网箱结构施工方法，该施工方法包括以下步骤：

S1：浇筑浮墩以及插装在浮墩内的空心柱，形成墩柱组合体；

S2：通过海水使墩柱组合体浮起，并将墩柱组合体拖运至安装海域；

S3：向浮墩内灌水，或同时向浮墩及空心柱的底部灌入细沙，使墩柱组合体下沉坐底，并将墩柱组合体固定在海底；

S4：在空心柱的顶部由上至下依序布设平台层和工作台层，并在空心柱内布设管道，以获得网箱结构，管道一端设置在平台层，管道另一端贯穿空心柱的侧壁并伸入浮墩的内腔。

在其中一个实施例中，当浮墩内灌水时，通过管道抽出浮墩内的水以浮起网箱结构并将网箱结构拖运至新的安装海域进行安装；当浮墩及空心柱的底部灌入细沙时，通过管道冲出浮墩及空心柱内的水和细沙以浮起网箱结构，并将网箱结构拖运至新的安装海域进行安装。

在其中一个实施例中，在S1中，当浮墩的数量大于一时，通过预制横梁连接两个浮墩，并在每个浮墩上对应安装空心柱，以获得墩柱组合体。

在其中一个实施例中，在S1中，预制浮墩，并将浮墩吊运至干坞，在干坞内浇筑预制横梁及空心柱；或在有特大天文潮汐的浅海海域岸边浇筑浮墩及空心柱，并对浮墩和空心柱进行组装。

实施本发明的可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法，采用钢筋混凝土制造作为水下部分的浮墩和空心柱，耐久性好，设计寿命长，且混凝土受压表现优良，是水下结构的首选材料，因而网箱结构的维修量少，延长了网箱结构的使用寿命，并降低了网箱结构的建造成本以及养殖户的养殖投入成本；在空心柱上预埋管道，通过管道灌水灌沙，调节网箱结构的浮力，以便于借助浮力对网箱结构进行转移，且转移过程中无需大型海上吊装船，降低了网箱结构的移动操作难度以及运输成本。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中网箱结构的示意图；

图2为本发明的一个实施例中底座的结构示意图；

图3为本发明的一个实施例中底座的俯视图；

图4为本发明的一个实施例中网箱结构安装后的结构示意图；

图5为本发明的另一个实施例中网箱结构安装后的结构示意图；

图6为图4所示实施例中网箱结构安装后的俯视图；

图7为本发明的一个实施例中站台的安装平面图；

图8为本发明的另一个实施例中站台的安装平面图；

图9为本发明的又一个实施例中站台的安装平面图；

图10为本发明的再一个实施例中站台的安装平面图；

图11为本发明的一个实施例中网箱结构施工方法的流程图；

图12为本发明的一个实施例中网箱结构第一施工阶段的示意图；

图13为本发明的一个实施例中网箱结构第二施工阶段的示意图；

图14为本发明的一个实施例中网箱结构第三施工阶段的示意图；

图15为本发明的一个实施例中网箱结构第四施工阶段的示意图；

图16为本发明的一个实施例中网箱结构第五施工阶段的示意图；

图17为本发明的一个实施例中网箱结构第六施工阶段的示意图；

图18为本发明的另一个实施例中网箱结构第一施工阶段的示意图；

图19为本发明的另一个实施例中网箱结构第二施工阶段的示意图；

图20为本发明的另一个实施例中网箱结构第三施工阶段的示意图；

图21为本发明的另一个实施例中网箱结构第四施工阶段的示意图；

图22为本发明的另一个实施例中网箱结构第五施工阶段的示意图；

图23为本发明的另一个实施例中网箱结构第六施工阶段的示意图；

图24为本发明的另一个实施例中网箱结构第七施工阶段的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本发明公开了一种建造及运输成本低且使用寿命长的可移动坐底式海洋站台网箱结构，将跨海大桥的技术应用到网箱养殖站，网箱结构应用于水深50米以下的水域中，充分发挥混凝土受压表现优良及其重量较大的特点来提高网箱养殖站的结构优越及稳定性，此外，混凝土耐久性及耐腐蚀性能较好，造价约为同类钢网箱的20％，显著降低了网箱养殖站的投入成本。此外，本发明的网箱结构利用浮力辅助施工，在转运和安装网箱结构时无需使用大型浮吊，在降低整体造价的同时，相较于钢结构，混凝土结构在海上环境的修护工作大量减少，进而大幅降低了深海养殖的成本。

请结合图1至图4以及图6和图9，可移动坐底式海洋站台网箱结构包括站台100和养殖网箱200，其中，站台100包括浮墩1、空心柱2以及平台层3和工作台层4，浮墩1的数量为一个或多个，空心柱2插装在浮墩1的内腔并与浮墩1限位配合，浮墩1和空心柱2分别由钢筋混凝土制成，平台层3和工作台层4由上至下依序设置在空心柱2的顶部，平台层3和工作台层4为钢结构也可以是混凝土结构。本实施例中，根据受力情况和所处环境对结构的侵蚀，来确定网箱结构的混泥土钢结构混合体的物料。也就是说，站台100由一个或多个大直径圆形浮墩1与空心柱2构成水下结构部分以及设置在空心柱2顶端的水上结构部分，水下结构部分用于在施工阶段提供浮力，方便在施工时能进行浮运。在结构着地坐底后，浮墩1的内腔底部以及空心柱2的内腔底部分别设置有细沙层5，减少上浮力，增加重量。空心柱2内预埋有管道6，管道6的一端设置在平台层3，管道6的另一端贯穿空心柱2的侧壁并伸入浮墩1的内腔；养殖网箱200装设在工作台层4上并位于养殖水域内。在工作状态下，浮墩1灌水减少，可增加浮墩1的浮力；通过增大重量，如进一步灌入细沙，可提高墩柱组合体的稳定性。

本实施例中，站台100为模块化站台100，一般为40x40米见方大小，还可以根据养殖规模进一步调整站台100的尺寸。站台100除水下结构外，水上结构分为两层，下层位工作台层4，上层位平台层3，平台层3主要为生活及办公平台以及仓库，亦可进一步开发文游体育活动中心，此外，通过在平台层3上进行改装，还可将本实施例的网箱结构用于海上建筑及其他海上需要人居住的平台。本实施例中，平台层3和工作台层4采用钢桁架一次安装完成后，架设在空心柱2的顶部，以减小海上作业量。

需要说明的是，本实施例中，在浮墩1的内腔底部以及空心柱2的内腔底部分别设置有细沙层5，增大了墩柱组合体的整体重量以及浮墩1与海床之间的摩擦力，还可以增强网箱结构抗水平载荷的能力，提高网箱结构整体的稳定性。

本实施例中，浮墩1的性能需要满足：在工作状态下，浮墩1能提供足够的重力稳住站台100；在施工或移动时，浮墩1的浮力最低限度能够浮起站台100的水下结构，以方便运输和再安装；此外，在网箱结构的施工安装过程中，浮墩1在工作状态下灌入海水以减小浮力，或注入细沙增加压重，以稳住站台100。站台100包含的浮墩1数量可以仅为一个，也可以在一个站台100中设置多个浮墩1，以扩大网箱结构的养殖范围并提升网箱结构的稳定性。

一实施例中，当浮墩1的数量为多个时，多个浮墩1间隔设置，相邻两个浮墩1之间连接有预制横梁7。空心柱2上于工作台层4的下方设有钢桁架/混凝土梁板8，用于支撑工作台层4。本实施例中，通过预制横梁7将四个浮墩1围成口字形结构(如图3所示)或通过预制横梁7将六个浮墩1围成日字形结构(如图6所示)，工作台层4的高程按海域的浪高定调，以避免海浪漫上平台层3。进一步的，平台层3设有轻钢建筑31，该轻钢建筑31作居住及鱼粮仓之用，轻钢建筑31要能抗当地海域的台风设计风力，以保证人员居住的安全性。由于工作台层4离平均海平面较近，会受风浪影响，浪对甲板的上托力将对甲板造成破坏，因此，本实施中，工作台层4的甲板上开设有渗水孔，整个站台100由四个巨大浮墩1(口字形)或六个巨大浮墩1(日字形)及安装在浮墩1内的空心柱2来支撑整体结构。为了方便人员在平台层3和工作台层4之间走动，平台层3与工作台层4之间设有升降机32或/和楼梯33，以便人员随时可以到工作台层4查看养殖情况或海上的水体情况。本实施例中，工作台层4的底部于站台100侧外侧船靠站台浮台34，用于为船只提供系泊点。

需要说明的是，本实施例中，在采用四个浮墩1组成口字形站台100的情况下，每四个浮墩1构成一站台100模块，在浅海预制成水下部分(墩柱组合体)结构或整体结构，再浮运至安装海域灌水下沉，可以利用两个模块相隔一段距离安装于海上，再在两个平台之间通过预制横梁7进行连接，形成一目字形结构的站台100，以实现站台100的接驳。如此类推，可设计出很多不同形式的网箱结构，且相连的站台100越多，构成的网箱结构越稳固，网箱结构相对于同类钢网箱造价越低。本实施例中，以浮墩1、空心柱2以及预制横梁7的连接体作为网箱结构的底座。

请结合图7至图10，站台100的数量为多个，多个站台100沿直线方向延伸设置，或沿双直线垂直延伸设置；或以平面扩展延伸设置，养殖网箱200设置在站台100的边缘或站台100内的养殖水域内。也就是说，网箱结构既可以整体在海面上呈一字形结构设置，也可以在海面上呈十字形结构设置，此种设计方式下，网箱结构为开放结构，养殖网箱200可以设置在站台100的***，当然，由于每个站台100均呈口字形结构或日字形结构，每个站台100的中央部位与养殖水域是连通的，因此，也可以将网箱设置在站台100的中部。另外，在站台100的数量为多个时，多个站台100环形设置并形成闭环，养殖网箱200设置在闭环的中部，例如，可以将站台100按照图9的六边形结构进行设置，并在六边形结构的中部设置圆形养殖网箱200；也可以将站台100按照图10的八边形结构进行设置，并在八边形结构的中部设置更大的圆形养殖网箱200。当然，在实际养殖活动中，根据养殖区域的规模，还可进一步对网箱结构的平面分布形态进行调整，于此不再赘述。

一实施例中，每个浮墩1内设有一个或多个空心柱2。请结合图1，当每个浮墩1内设有一个空心柱2时，预制横梁7在浮墩1内形成插接位，空心柱2插设于插接位；当每个浮墩1内设有多个空心柱2时，各空心柱2的外壁分别与相邻空心柱2的外壁以及浮墩1的内壁抵接。具体的，预制横梁7的端部***浮墩1内，且预制横梁7内沿其延伸方向间隔设置两块挡板，以形成插接位，空心柱2通过与预制横梁7的限位配合固定设置在浮墩1内。当浮墩1内设置多个空心柱2时，通过空心柱2与空心柱2之间、空心柱2与浮墩1内壁之间的挤压力和摩擦力来实现对空心柱2与浮墩1的相对位置限定，如此，浮墩1内壁面与空心柱2连接在一起，从而增强墩柱组合体的承载力。

请参阅图4，每个空心柱2内设有两条管道6(图示虚线)，一管道6用于灌水或灌沙，另一管道6用于抽水或冲沙。本实施例中，空心柱2的底部与浮墩1的底部连通，两条管道6中的一条用于向空心柱2及浮墩1内灌水或灌沙，以增大墩柱组合体的压重，当然，空心柱2以及浮墩1底部已设置细沙层5的情况下，通过向管道6内灌水，是为了将提供沙子被冲出的动力；另一条管道6作为水或沙子的输出管道6。在实际施工布置时，还可以根据施工要求增多管道6的数量，以加快网箱结构的施工进度。

请再次参阅图4，空心柱2的底部封闭并贯穿浮墩1底部向远离平台层3的方向延伸，以形成椎体21，椎体21用于嵌装在海底预设的调平层9上。本实施例中，调平层9可以是海底经筛选的砂石层，也可以是水下封底混凝土层，水下封底混凝土层的内表面形状与椎体21的外表面形状相适应。在网箱结构的安装过程中，当椎体21嵌入沙石层或水下封底混凝土层时，沙石层或水下封底混凝土层可以为椎体21提供抗水平荷载的摩擦力，以实现对网箱结构的定位。

请参阅图5，另一实施例中，空心柱2贯穿浮墩1底部且空心柱2的底部设有开口，开口处插设有桩基22，桩基22与空心柱2之间设有封底混凝土层或沙层，以实现桩基22与空心柱2的紧密接触，桩基22用于与海床固定连接。本实施例中，桩基22与空心柱2之间设置混凝土层或沙层，具体取决于网箱站台100安装后是否需要移动，具体的，若网箱结构安装后不拆卸搬走，则在桩基22与空心柱2之间灌入混凝土，形成混凝土层，以将空心柱2与桩基22固定连接为一整体；若网箱结构在安装后将来需要拆卸搬走，则桩基22与空心柱2之间注入沙子，以形成沙层，这样，网箱结构传来的水平荷载力经沙层传到桩基22上，桩基22再将荷载传到海床，此时浮墩1与空心柱2之间也灌入沙子形成细沙层5，以增加压重并平衡空心柱2传来的水平荷载力，从而提高网箱结构的稳定性。在需要搬运网箱结构时，可先拆卸平台层3和工作台层4，然后通过管道6向空心柱2内注入压水，以冲走空心柱2内、浮墩1内以及空心柱2与桩基22之间的沙子和抽干积水，空心柱2在浮力作用下与桩基22分离，从而使得网箱结构的整个水下结构部分(底座)浮起，以便将网箱结构搬运至新的安装水域。

进一步优选的，空心柱2底部的开口缩径设计，呈漏斗状结构，桩基22插设于开口内，这样，便于将混凝土或沙子填充在空心柱2与桩基22之间，且增大了开口与桩基22外壁之间的混凝土或沙子受到的作用力，提高了桩基22与空心柱2连接的稳定性。

在实际施工中，是在空心柱2的底部设置椎体21还是在海床上固定设置桩基22，具体以海床的地质条件为准，具体的，当海床岩石较浅且能提供抗水平荷载的摩擦力时，在空心柱2的底部设置椎体21；当海底软土较厚或要抗巨大水平荷载时，在海床上固定设置桩基22，可预先在海床上的预设位置设置桩基22，桩基22的深度按设计强度需要选定，网箱结构定位时，仅需将浮墩1下沉，将桩基22套入空心柱2内即可。

请参阅图11，本发明还公开了一种用于上述可移动坐底式海洋站台网箱结构的施工方法，其中，施工方法中所涉及到的网箱结构的相关结构及连接方式与前述网箱结构相同，具体可参阅前述记载。该施工方法包括以下步骤：

S1：浇筑浮墩1以及插装在浮墩1内的空心柱2，形成墩柱组合体。

当浮墩1的数量大于一时，通过预制横梁7连接两个浮墩1，并在每个浮墩1上对应安装空心柱2，以获得墩柱组合体。

S2：通过海水使墩柱组合体浮起，并将墩柱组合体拖运至安装海域。

S3：向浮墩1内灌水，或同时向浮墩1及空心柱2的底部灌入细沙，使墩柱组合体下沉坐底，并将墩柱组合体固定在海底。

在S3中，当浮墩1内灌水时，通过管道6抽出浮墩1内的水以浮起网箱结构并将网箱结构拖运至新的安装海域进行安装；当浮墩1及空心柱2的底部灌入细沙时，通过管道6冲出浮墩1及空心柱2内的水和细沙以浮起网箱结构，并将网箱结构拖运至新的安装海域进行安装。

S4：在空心柱2的顶部由上至下依序布设平台层3和工作台层4，并在空心柱2内布设管道6，以获得网箱结构，管道6一端设置在平台层3，管道6另一端贯穿空心柱2的侧壁并伸入浮墩1的内腔。

需要说明的是，本实施例中，包括了两种网箱结构施工方式，其一是预制浮墩1，并将浮墩1吊运至干坞，在干坞内浇筑预制横梁7及空心柱2；其二是在有特大天文潮汐的浅海海域岸边浇筑浮墩1及空心柱2，并对浮墩1和空心柱2进行组装，以下结合附图对网箱结构的施工方法进行具体阐述。

请结合图12至图17，一实施例中，在采用干坞方式预制浮墩1和空心柱2时，预制场内设一小型干坞，干坞为开放式，即不设闸门，干坞宽度为浮墩1直径加上浮墩1两旁工作空间的宽度，本实施例以浮墩9米直径加每边3米宽度，干坞共15米宽，干坞长度为浮墩1与空心柱2的高度和，本实施例取为30米+每端3米，共36米，干坞深度为潮水能浮起浮墩1与空心柱2的深度，本实施例取干坞底部为海平面下2米。潮汐时，+/-2米大潮下干坞在海平面下4米，足够浮起墩柱组合体，海上作业在干坞内横向预制浮墩1与空心柱2，以形成墩柱组合体。计算墩柱组合体躺浮状态下需增加的临时浮箱23的尺寸和位置，施加临时浮箱23以便能平躺浮运。大潮时，海水浮起墩柱组合体，并将墩柱组合体拖运至安装海域。在拖运墩柱组合体的过程中，用吊机固定空心柱2的端部，并利用拖船拉着浮墩1的底部，借拖船的拉力控制浮墩1旋转下沉的速度，浮墩1灌水下沉并转体90度成垂直，直至将墩柱组合体拖运至预设的安装海域中。

本实施例中，开放式干坞设置在其天文大潮高水位能使在该其内组装的站台100浮起的近岸海域中，预先对该近岸海域的海床进行调平，在近岸陆上通过钢筋混凝土预制圆形浮墩1，通过吊机将浮墩1运至该近岸海域，并放在经过调平处理的海床上，对浮墩1灌水压重，以防止浮墩1在水流冲击下晃动。在两个浮墩1之间浇筑或安装预制横梁7，并在浮墩1上安装或现场浇筑空心柱2，空心柱2安装或浇筑完成后，抽出浮墩1内的积水。当大潮来临时，底座(浮墩1、空心柱2以及预制横梁7的连接体)在海水的浮力下浮起，在此情况下，采用拖船将底座拖运至安装海域。安装海域内预设一调平层9，该调平层9可以是海底经筛选的砂石层，也可以是水下封底混凝土层。通过管道6向浮墩1及空心柱2内灌水，使得墩柱组合体下沉并坐于调平层9上。墩柱组合体坐底后，按不同海底地质环境做海底接触施工。具体的，当海床岩石较浅且能提供抗水平荷载的摩擦力时，在空心柱2的底部设置椎体21，并将椎体21与调平层9嵌装配合；当海底软土较厚或要抗巨大水平荷载时，在海床上固定设置桩基22，可预先在海床上的预设位置设置桩基22，将浮墩1下沉，将桩基22套入空心柱2内，即实现对底座的定位。随后吊装钢桁架/混凝土梁板8、工作台层4以及平台层3，即完成网箱结构的安装定位。本实施例中，为了提高网箱结构安装的稳定性，通过管道6向浮墩1及空心柱2内灌沙，以形成细沙层5，从而增大网箱结构的抗水平载荷能力。

在利用开放式干坞特大天文潮汐来实现网箱结构运输及安装时，首先岸边陆上预制浮墩1和预制横梁7，并选一浅海域用作中途安装，将浮墩1和预制横梁7安装完成后，在空心柱2上安装柱子，利用涨潮时水位上升提供的浮力，浮起底座，浮运至目的安装海域。具体的，在岸边浇筑浮墩1，并借助吊机将浮墩1吊至海中，或利用天文大潮浸没岸边时所提供的浮力将浮墩1浮于海上。在受天文大潮影响的浅海海床上进行调平，并将浮墩1被拖至浅海海床上，向浮墩1灌水下沉至预定位置和水平。在浮墩1之间安装预制横梁7，使得浮墩1与预制横梁7连成一整体，并在浮墩1上安装预制空心柱2或现浇空心柱2，至此完成底座的加工，随后抽出浮墩1内的积水，将底座浮运至现场安装，并继续安装平台层3和工作台层4，至完成整体结构。抽出浮墩1内的积水，浮起网箱结构整体并托运至安装现场。网箱结构在安装海域的安装过程及与海床的固定方式同干坞方式相同，于此不再赘述。

请参阅图18至图24，也可以将浮墩1与其上连接的空心柱2平躺于水面上，由拖船拖至安装海域，浮墩1与空心柱2构成的墩柱组合体可在预制场内横向浇筑，等大潮来时在浮力作用下入海，必要时可加上若干临时浮箱23，以增大墩柱组合体的浮力。随后，在预定海域，由吊船的吊机固定空心柱2向上移动的一端，并以拖船的缆索拉着下沉中浮墩1的一端，向浮墩1内灌入水，浮墩1开始下沉，由拖船拉紧拖缆，控制下沉速度；墩柱组合体完成90°转体而成垂直状态，并吊于吊船的吊机上，由导向船帮助移至安装位置上，继续灌水下沉。本实施例以需要设置桩基22的情形为例进行说明，将空心柱2和桩基22露出海底的一段对准，下沉浮墩1使空心柱2套在桩基22上；随后封底水下混凝土，再放下墩柱组合体坐底，挤压封底水下混凝土封底；空心柱2灌水下沉，混凝土覆盖水下混凝土固接桩基22(调平层下的固定位)，完成桩基22与浮墩1的固接。本实施例中，向空心柱2注入细沙，使得桩基22与空心柱2的开口之间充满沙子，至沙子覆盖桩基22至设计高程。需要说明的是，本实施例仅以驳船托运一整跨钢桁架为例，当然亦可用吊船吊机安装，或不采用桁架而选用梁板结构；驳船利用浮力和千斤顶的辅助，调整桁架的水平与垂直位置并固定到空心柱2上，完成安装。

需要说明的是，图12-24中，还示出了平均海平面101、低潮海平面102、高潮海平面103以及海底104，以清楚的表达浮墩1的安装环境。

此外，本发明的可移动坐底式海洋站台网箱结构虽然是坐底结构，一般设计是不能移动，除非是可伸缩腿设计例如自升降式平台，不过其造价非常昂贵，本设计则充分利用浮力，进行移动，其移动方法包括移动前先拆卸平台层3、工作台层4及其他附件，移动时，若浮墩1内的压重为水，则抽干积水；若压重为沙子，则通过空心柱2内的其中一根管道6压入水，从另一管道6压出水并冲走沙，如此把沙冲走后，抽干积水，即可浮起浮墩1，并将浮墩1拖运至新的安装海域，再用前述的施工方法进行安装。本实施例中，浮墩1体积大，其设计主要提供浮力，灌水下沉坐底后，注入海水提供压重，稳定站台100，若有需要更大的压重，可注入细沙填充浮墩1，非常大的压重可提供十分稳定的压重机制，能抗空心柱2受风浪力作用下产生的上拔力。

本发明的可移动坐底式海洋站台网箱结构，打破现存的网箱建造以钢结构为主要材料的方向，采用以钢筋混凝土为材料，以海上大桥设计和施工为蓝本，以坐底形式做结构的方式进行设计。与现有的大型自动化钢网箱养殖站相比，具有以下特点：

1、采用钢筋混凝土设计，天然受压建材，耐久性好，设计寿命在75年以上，可供养殖户三代之用。

2、水下部分为采用混凝土，基本不用维修，且混凝土成本低，造价约为钢网箱造价的一半。

3、站台100虽不是船舶式的钢网箱，但可以利用浮力移动。

4、设计可按海域的风力和波浪力准备。

5、平台可作多种用途，不仅可用于网箱养殖，其他的海上活动都可以采用本发明的海洋站台。

6、施工利用浮力，不需要大型海上吊装船，节省运输及安装成本。

7、示范成功后，可大量推广，其性价比非常有吸引力，可望迅速在全国沿海推广应用，帮助渔民从近海养殖走向远海养殖并提高渔民的总体收入。

实施本发明的可移动坐底式海洋站台网箱结构及其施工方法，采用钢筋混凝土制造作为水下部分的浮墩1和空心柱2，耐久性好，设计寿命长，网箱结构的维修量少，延长了网箱结构的使用寿命，并降低了网箱结构的建造成本以及养殖户的养殖投入成本；在空心柱2上预埋管道6，通过管道6灌水灌沙，调节网箱结构的浮力，以便于借助浮力对网箱结构进行转移，且转移过程中无需大型海上吊装船，降低了网箱结构的移动操作难度以及运输成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，包括站台和养殖网箱，所述站台包括：

浮墩，所述浮墩的数量为一个或多个；

空心柱，所述空心柱插装在浮墩的内腔并与浮墩限位配合，浮墩和空心柱分别由钢筋混凝土制成；以及

平台层和工作台层，所述平台层和工作台层由上至下依序设置在空心柱的顶部；

所述浮墩的内腔底部以及空心柱的内腔底部分别设置有细沙层，所述空心柱内预埋有管道，所述管道的一端设置在平台层，管道的另一端贯穿空心柱的侧壁并伸入浮墩的内腔；

所述养殖网箱装设在工作台层上并位于养殖水域内。

2.根据权利要求1所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，当所述浮墩的数量为多个时，多个浮墩间隔设置，相邻两个浮墩之间连接有预制横梁。

3.根据权利要求2所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，每个浮墩内设有一个或多个空心柱；当每个浮墩内设有一个空心柱时，所述预制横梁在浮墩内形成插接位，所述空心柱插设于所述插接位；当每个浮墩内设有多个空心柱时，各空心柱的外壁分别与相邻空心柱的外壁以及浮墩的内壁抵接。

4.根据权利要求3所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，每个空心柱内设有两条管道，一所述管道用于灌水或灌沙，另一所述管道用于抽水或冲沙。

5.根据权利要求4所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，所述空心柱的底部封闭并贯穿浮墩底部向远离平台层的方向延伸，以形成椎体，所述椎体用于嵌装在海底预设的调平层上。

6.根据权利要求4所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，所述空心柱贯穿浮墩底部且空心柱底部设有开口，开口处插设有桩基，所述桩基与空心柱之间设有封底混凝土层或沙层，桩基用于与海床固定连接。

7.根据权利要求5或6所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，所述平台层设有轻钢建筑，所述工作台层的甲板上开设有渗水孔，所述平台层与工作台层之间设有升降机或/和楼梯。

8.根据权利要求7所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，所述平台层和工作台层为钢结构或混凝土结构。

9.根据权利要求8所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，所述站台的数量为多个，多个站台沿直线方向延伸设置，或沿双直线垂直延伸设置；或以平面扩展延伸设置，所述养殖网箱设置在站台的边缘或站台内的养殖水域内。

10.根据权利要求8所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构，其特征在于，所述站台的数量为多个，多个站台环形设置并形成闭环，所述养殖网箱设置在闭环的中部。

11.一种可移动坐底式海洋站台网箱结构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：浇筑浮墩以及插装在浮墩内的空心柱，形成墩柱组合体；

S2：通过海水使墩柱组合体浮起，并将墩柱组合体拖运至安装海域；

S3：向浮墩内灌水，或同时向浮墩及空心柱的底部灌入细沙，使墩柱组合体下沉坐底，并将墩柱组合体固定在海底；

S4：在空心柱的顶部由上至下依序布设平台层和工作台层，并在空心柱内布设管道，以获得网箱结构，管道一端设置在平台层，管道另一端贯穿空心柱的侧壁并伸入浮墩的内腔。

12.根据权利要求11所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构施工方法，其特征在于，当浮墩内灌水时，通过管道抽出浮墩内的水以浮起网箱结构并将网箱结构拖运至新的安装海域进行安装；当浮墩及空心柱的底部灌入细沙时，通过管道冲出浮墩及空心柱内的水和细沙以浮起网箱结构，并将网箱结构拖运至新的安装海域进行安装。

13.根据权利要求12所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构施工方法，其特征在于，在S1中，当浮墩的数量大于一时，通过预制横梁连接两个浮墩，并在每个浮墩上对应安装空心柱，以获得墩柱组合体。

14.根据权利要求13所述的可移动坐底式海洋站台网箱结构施工方法，其特征在于，在S1中，预制浮墩，并将浮墩吊运至干坞，在干坞内浇筑预制横梁及空心柱；或在有特大天文潮汐的浅海海域岸边浇筑浮墩及空心柱，并对浮墩和空心柱进行组装。

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