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专利名称：一种浮式混凝土网箱和水下设置方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411311046.5

专利申请（专利权）人：武汉理工大学三亚科教创新园
权利人地址：海南省三亚市崖州区崖州湾开云优惠体育网页版入口城用友产业园9号楼

专利发明（设计）人：郑华冬,水中和

专利摘要：本发明提供了一种浮式混凝土网箱和水下设置方法，属于海上养殖技术领域。包括纵向支撑单元、横向支撑单元和侧向支撑单元。向支撑单元包括纵向支撑柱和设置于纵向支撑柱两端的第一预制节点，纵向支撑单元设置有多个，多个纵向支撑单元的纵向支撑柱相互平行间隔设置并围成多边形，第一预制节点上设置有第一套筒和第二套筒。横向支撑单元包括多个横向支撑柱，横向支撑柱两端分别与相邻两个第一预制节点的第二套筒连接。侧向支撑单元包括第二预制节点和侧向支撑柱，第二预制节点设置于横向支撑柱上，第二预制节点上设置有第三套筒，侧向支撑柱两端分别与第三套筒和第二套筒连接以形成桁架结构。能够在方便装配施工的同时，大幅提升养殖效果和效率。

主权利要求：
1.一种浮式混凝土网箱，其特征在于，包括：
纵向支撑单元（1），包括纵向支撑柱（11）和设置于所述纵向支撑柱（11）两端的第一预制节点（12），所述纵向支撑单元（1）设置有多个，多个所述纵向支撑单元（1）的所述纵向支撑柱（11）相互平行间隔设置并围成多边形，所述第一预制节点（12）上设置有第一套筒（121）和第二套筒（122），所述第一套筒（121）对向设置有两个且与所述纵向支撑柱（11）相匹配，所述第二套筒（122）在所述第一套筒（121）的周向设置有多个，所述第一预制节点（12）包括呈圆柱状，所述第一套筒（121）设置于所述第一预制节点（12）轴向上的两端，所述第二套筒（122）凸出设置于所述第一预制节点（12）的侧壁上；
横向支撑单元（2），包括多个横向支撑柱（21），所述横向支撑柱（21）与所述纵向支撑柱（11）相垂直，且两端分别与相邻两个所述第一预制节点（12）的所述第二套筒（122）连接；
侧向支撑单元（3），包括第二预制节点（31）和侧向支撑柱（32），所述第二预制节点（31）设置于所述横向支撑柱（21）上，所述第二预制节点（31）上设置有与所述第二套筒（122）相匹配的第三套筒（311），所述侧向支撑柱（32）设置于平行间隔布置的两个所述横向支撑柱（21）之间，且两端分别与所述第三套筒（311）和所述第二套筒（122）连接以形成桁架结构；
中心支撑单元（4），所述中心支撑单元（4）包括径向支撑柱（41）、中心支撑柱（42）和设置于所述中心支撑柱（42）两端的第三预制节点（43），所述第三预制节点（43）上设置有第四套筒（431）和第五套筒（432），所述第四套筒（431）对向设置有两个且与所述中心支撑柱（42）相匹配，所述第五套筒（432）在所述第四套筒（431）的周向设置有多个且与所述第二套筒（122）相匹配，所述中心支撑柱（42）设置于多个所述纵向支撑单元（1）所围成的所述多边形的几何中心且与所述纵向支撑柱（11）平行，所述径向支撑柱（41）设置于相邻的所述第三预制节点（43）和所述第一预制节点（12）之间，且两端分别与所述第五套筒（432）和所述第二套筒（122）连接；
所述第一预制节点（12）配置有多种，每种所述第一预制节点（12）上的所述第二套筒（122）的数量，以及相邻所述第二套筒（122）之间的轴线夹角各不相同。
2.根据权利要求1所述的浮式混凝土网箱，其特征在于，还包括网衣（5），所述网衣（5）布设于所述纵向支撑柱（11）、所述横向支撑柱（21）和所述侧向支撑柱（32）所围绕形成的纵向网格空间、所述纵向支撑柱（11）、所述中心支撑柱（42）和所述径向支撑柱（41）所围绕形成的纵向网格空间、以及所述横向支撑柱（21）和所述径向支撑柱（41）所围绕形成的横向网格空间中。
3.根据权利要求1所述的浮式混凝土网箱，其特征在于，所述纵向支撑单元（1）、所述横向支撑单元（2）、所述侧向支撑单元（3）和所述中心支撑单元（4）均采用超高性能混凝土材料制成。
4.根据权利要求3所述的浮式混凝土网箱，其特征在于，所述第一套筒（121）、所述第二套筒（122）、所述第三套筒（311）、所述第四套筒（431）和所述第五套筒（432）均为钢制变径套筒。
5.根据权利要求4所述的浮式混凝土网箱，其特征在于，所述变径套筒的连接杆件端采用内凹四分卡槽式结构（a），所述纵向支撑柱（11）、所述横向支撑柱（21）、所述侧向支撑柱（32）、径向支撑柱（41）和中心支撑柱（42）的端部均设置有与所述内凹四分卡槽式结构（a）相匹配的卡接凸起部（b）。
6.根据权利要求5所述的浮式混凝土网箱，其特征在于，所述第一预制节点（12）上设置有导缆孔（123）。
7.一种水下设置方法，基于如权利要求1至6任一项所述的浮式混凝土网箱实现，其特征在于，包括：
通过对所述纵向支撑单元（1）、所述横向支撑单元（2）和所述侧向支撑单元（3）进行配合组装，利用所述纵向支撑柱（11）、所述横向支撑柱（21）和所述侧向支撑柱（32）围绕形成多边形立方体结构的养殖空间；
沿所述纵向支撑柱（11）的连接方向，利用所述第一预制节点（12）与所述纵向支撑柱（11）进行连接，以实现多层所述浮式混凝土网箱的层叠布置。 说明书 : 一种浮式混凝土网箱和水下设置方法技术领域[0001] 本发明涉及海上养殖技术领域，特别涉及一种浮式混凝土网箱和水下设置方法。背景技术[0002] 深海蕴藏着丰富的海水资源，是未来养殖发展的重要支撑。近年来，少数深远海浮式养殖平台已经问世，但它们大多数采用钢结构。这种选择虽然在强度和耐用性方面表现出色，但也带来了高昂的建设成本。钢材本身容易受到海水腐蚀，导致维护成本居高不下。[0003] 在相关技术中，少数养殖平台采用混凝土网箱结构结合浮式风机等海上浮式发电设备进行协同工作，其通过在水下部分设置混凝土预制结构件组成的网箱结构作为养殖平台，同时作为支撑结构为水上部分的浮式风机作为承载基础。[0004] 相关技术中的混凝土网箱结构，其考虑到与浮式发电设备的协同工作，为了保证机械强度和支撑稳定性，整体规格和结构相对固定，通常为一体浇筑制造的结构件，在制造和托运到海上养殖区域进行设置施工的过程周期长，施工难度高。并且其固化结构无法实现纵向上的延伸，限制了网箱结构在不同水深下的适应能力，影响养殖效果和效率发明内容[0005] 本发明实施例提供了一种浮式混凝土网箱和水下设置方法，在方便装配施工的同时，大幅提升养殖效果和效率。所述技术方案如下：[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种浮式混凝土网箱，包括：[0007] 纵向支撑单元，包括纵向支撑柱和设置于所述纵向支撑柱两端的第一预制节点，所述纵向支撑单元设置有多个，多个所述纵向支撑单元的所述纵向支撑柱相互平行间隔设置并围成多边形，所述第一预制节点上设置有第一套筒和第二套筒，所述第一套筒对向设置有两个且与所述纵向支撑柱相匹配，所述第二套筒在所述第一套筒的周向设置有多个；[0008] 横向支撑单元，包括多个横向支撑柱，所述横向支撑柱与所述纵向支撑柱相垂直，且两端分别与相邻两个所述第一预制节点的所述第二套筒连接；[0009] 侧向支撑单元，包括第二预制节点和侧向支撑柱，所述第二预制节点设置于所述横向支撑柱上，所述第二预制节点上设置有与所述第二套筒相匹配的第三套筒，所述侧向支撑柱设置于平行间隔布置的两个所述横向支撑柱之间，且两端分别与所述第三套筒和所述第二套筒连接以形成桁架结构。[0010] 可选地，所述第一预制节点包括呈圆柱状，所述第一套筒设置于所述第一预制节点轴向上的两端，所述第二套筒凸出设置于所述第一预制节点的侧壁上。[0011] 可选地，还包括中心支撑单元，所述中心支撑单元包括径向支撑柱、中心支撑柱和设置于所述中心支撑柱两端的第三预制节点，所述第三预制节点上设置有第四套筒和第五套筒，所述第四套筒对向设置有两个且与所述中心支撑柱相匹配，所述第五套筒在所述第四套筒的周向设置有多个且与所述第二套筒相匹配，所述中心支撑柱设置于多个所述纵向支撑单元所围成的所述多边形的几何中心且与所述纵向支撑柱平行，所述径向支撑柱设置于相邻的所述第三预制节点和所述第一预制节点之间，且两端分别与所述第五套筒和所述第二套筒连接。[0012] 可选地，所述第一预制节点配置有多种，每种所述第一预制节点上的所述第二套筒的数量，以及相邻所述第二套筒之间的轴线夹角各不相同。[0013] 可选地，还包括网衣，所述网衣布设于所述纵向支撑柱、所述横向支撑柱和所述侧向支撑柱所围绕形成的纵向网格空间、所述纵向支撑柱、所述中心支撑柱和所述径向支撑柱所围绕形成的纵向网格空间、以及所述横向支撑柱和所述径向支撑柱所围绕形成的横向网格空间中。[0014] 可选地，所述纵向支撑单元、所述横向支撑单元、所述侧向支撑单元和所述中心支撑单元均采用超高性能混凝土材料制成。[0015] 可选地，所述第一套筒、所述第二套筒、所述第三套筒、所述第四套筒和所述第五套筒均为钢制变径套筒。[0016] 可选地，所述变径套筒的连接杆件端采用内凹四分卡槽式结构，所述纵向支撑柱、所述横向支撑柱、所述侧向支撑柱、径向支撑柱和中心支撑柱的端部均设置有与所述内凹四分卡槽式结构相匹配的卡接凸起部。[0017] 可选地，所述第一预制节点上设置有导缆孔。[0018] 第二方面，本发明实施例提供了一种水下设置方法，基于前述第一方面所述的浮式混凝土网箱实现，包括：[0019] 通过对所述纵向支撑单元、所述横向支撑单元和所述侧向支撑单元进行配合组装，利用所述纵向支撑柱、所述横向支撑柱和所述侧向支撑柱围绕形成多边形立方体结构的养殖空间；[0020] 沿所述纵向支撑柱的连接方向，利用所述第一预制节点与所述纵向支撑柱进行连接，以实现多层所述浮式混凝土网箱的层叠布置。[0021] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：[0022] 采用本发明实施例所提供的浮式混凝土网箱，其通过纵向支撑单元、横向支撑单元组成的组合式结构拼接成多形性立方体状的模块化框架结构，并通过设置侧向支撑单元保证整体刚度和机械强度，配合网衣形成水下养殖空间。当用于浅水海域时，浮式混凝土网箱结构可以装配成较少的层数，以适应较浅的水深条件；而当用于深水海域时，浮式混凝土网箱结构可以装配成较多的层数，以充分利用较深的水域空间。采用整体模块化的预制拼接形式，在方便运输和装配施工的同时，大幅提升养殖效果和效率。附图说明[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0024] 图1是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的立体结构示意图；[0025] 图2是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的正视结构示意图；[0026] 图3是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的单层结构示意图；[0027] 图4是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的双层结构示意图；[0028] 图5是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的三层结构示意图；[0029] 图6是本发明实施例提供的第一预制节点的连接结构爆炸图；[0030] 图7是本发明实施例提供的水下设置方法的流程图。[0031] 图中：1?纵向支撑单元；2?横向支撑单元；3?侧向支撑单元；4?中心支撑单元；5?网衣；11?纵向支撑柱；12?第一预制节点；21?横向支撑柱；31?第二预制节点；32?侧向支撑柱；41?径向支撑柱；42?中心支撑柱；43?第三预制节点；121?第一套筒；122?第二套筒；123?导缆孔；311?第三套筒；431?第四套筒；432?第五套筒；a?内凹四分卡槽式结构；b?卡接凸起部。具体实施方式[0032] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。[0033] 图1是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的立体结构示意图；图2是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的正视结构示意图；图3是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的单层结构示意图；图4是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的双层结构示意图；图5是本发明实施例提供的浮式混凝土网箱的三层结构示意图；图6是本发明实施例提供的第一预制节点的连接结构爆炸图。如图1至6所示，本发明实施例提供了一种浮式混凝土网箱，包括纵向支撑单元1、横向支撑单元2和侧向支撑单元3。[0034] 其中，纵向支撑单元1包括纵向支撑柱11和设置于纵向支撑柱11两端的第一预制节点12。纵向支撑单元1设置有多个，多个纵向支撑单元1的纵向支撑柱11相互平行间隔设置并围成多边形，第一预制节点12上设置有第一套筒121和第二套筒122，第一套筒121对向设置有两个且与纵向支撑柱11相匹配，第二套筒122在第一套筒121的周向设置有多个。[0035] 横向支撑单元2包括多个横向支撑柱21。横向支撑柱21与纵向支撑柱11相垂直，且两端分别与相邻两个第一预制节点12的第二套筒122连接。[0036] 侧向支撑单元3包括第二预制节点31和侧向支撑柱32。第二预制节点31设置于横向支撑柱21上，第二预制节点31上设置有与第二套筒122相匹配的第三套筒311。侧向支撑柱32设置于平行间隔布置的两个横向支撑柱21之间，且两端分别与第三套筒311和第二套筒122连接以形成桁架结构。[0037] 在本发明实施例中，该浮式混凝土网箱采用模块化组装结构，其外部框架结构通过纵向支撑单元1和横向支撑单元2组合安装而成，其中纵向支撑单元1设置有多个，每个纵向支撑单元1均包括沿竖直方向布置的纵向支撑柱11和通过第一套筒121对接安装于纵向支撑柱11两端的第一预制节点12。多个纵向支撑单元1的纵向支撑柱11相互平行间隔设置并围成多边形，每个纵向支撑柱11两端的第一预制节点12高度平齐，且在水平方向上，同一水平面上相邻两个第一预制节点12均对向同轴设置有第二套筒122。此时通过将横向支撑柱21两端对接于相邻两个第一预制节点12上的第二套筒122中，即可组成多面体的框架结构。进一步地，通过设置侧向支撑单元3，在多面体框架结构侧面的横向支撑柱21上增设第二预制节点31，该第二预制节点31可以是套设并固定于横向支撑柱21上，也可以是在进行该特定位置的横向支撑柱21进行预制时一体浇筑成型，本发明对其制造方式不做限定。该第二预制节点31可以设置于横向支撑柱21的正中位置，其上朝向左右两侧纵向支撑柱11上距离较远一端的第一预制节点12凸出设置有第三套筒311，相对应的，这两个第一预制节点12上也适应性的配合设置有第二套筒122。在单层的浮式混凝土网箱的框架结构组装成型时，第三套筒311回合对应的第二套筒122同轴，此时利用侧向支撑柱32的两端进行对接，即可在多面体的框架结构侧部，也即是由纵向支撑柱11和横向支撑柱21所围绕形成的纵向网格空间中形成桁架结构，以提高浮式混凝土网箱的整体刚度和机械强度。进一步地，以本发明实施例所提供的六边形的浮式混凝土网箱结构为例，每一层纵向支撑单元1在与对应的横向支撑单元2和侧向支撑单元3组合后，会组成单层的养殖空间，根据需要在纵向支撑柱11、横向支撑柱21以及侧向支撑柱32所形成网格空间中布设网衣5，已对框架结构内的养殖空间分区进行水下养殖。在此基础上，由于每个第一预制节点12上均对向设置有两个第一套筒121，位于单层浮式混凝土网箱结构底部的第一预制节点12上，可以通过继续安装纵向支撑柱11和第一预制节点12的方式对浮式混凝土网箱结构进行扩展，通过在纵向支撑柱11的延伸方向，也即是竖直方向上继续安装纵向支撑单元1、横向支撑单元2和侧向支撑单元3，相邻两层之间的第一预制节点12、横向支撑单元2可以共用，以组成多层结构。[0038] 采用本发明实施例所提供的浮式混凝土网箱，其通过纵向支撑单元1、横向支撑单元2组成的组合式结构拼接成多形性立方体状的模块化框架结构，并通过设置侧向支撑单元3保证整体刚度和机械强度，配合网衣5形成水下养殖空间。当用于浅水海域时，浮式混凝土网箱结构可以装配成较少的层数，以适应较浅的水深条件；而当用于深水海域时，浮式混凝土网箱结构可以装配成较多的层数，以充分利用较深的水域空间。采用整体模块化的预制拼接形式，在方便运输和装配施工的同时，大幅提升养殖效果和效率。[0039] 可选地，还包括中心支撑单元4，中心支撑单元4包括径向支撑柱41、中心支撑柱42和设置于中心支撑柱42两端的第三预制节点43，第三预制节点43上设置有第四套筒431和第五套筒432，第四套筒431对向设置有两个且与中心支撑柱42相匹配，第五套筒432在第四套筒431的周向设置有多个且与第二套筒122相匹配，中心支撑柱42设置于多个纵向支撑单元1所围成的多边形的几何中心且与纵向支撑柱11平行，径向支撑柱41设置于相邻的第三预制节点43和第一预制节点12之间，且两端分别与第五套筒432和第二套筒122连接。示例性地，在本发明实施例中，通过设置中心支撑单元4，在由多个纵向支撑单元1所围成的多边形的几何中心设置额外的中心支撑柱42，配合第三预制节点43来通过径向支撑柱41与位于多边形转角位置的第一预制节点12进行连接。在浮式混凝土网箱的内部形成中心支撑结构，进一步提高了整体结构的安全性和可靠性。同时，且也采用支撑柱配合预制节点的模块化连接方式，其也可以实现灵活的安装和纵向扩展。例如在本发明实施例中，第三预制节点43呈圆柱装，其轴向上的两端设置有第四套筒431来进行中心支撑柱42的连接，其侧壁上沿径向等角度间隔布置有6个第五套筒432，来对应六边形结构的留个转角位置的第一预制节点12上设置的第二套筒122，实现径向支撑柱41的两端对接。[0040] 可选地，第一预制节点12包括呈圆柱状，第一套筒121设置于第一预制节点12轴向上的两端，第二套筒122凸出设置于第一预制节点12的侧壁上。示例性地，在本发明实施例中，第一预制节点12的主体呈圆柱装，其轴向上的两端设置有同轴方向开口的第一套筒121，用于在竖直方向上连接纵向支撑柱11以进行浮式混凝土网箱的组装和扩展，而在其侧壁上凸出的第二套筒122则用于进行横向支撑柱21和侧向支撑柱32的对应连接。进一步地，第二预制节点31和第三预制节点43的主体结构也对应设置为圆柱状，方便浇筑成型的同时，其圆弧状的侧壁也可以减少运输盒实际装配过程中所产生的磕碰，提高运输和装配的便捷性。[0041] 可选地，第一预制节点12配置有多种，每种第一预制节点12上的第二套筒122的数量，以及相邻第二套筒122之间的轴线夹角各不相同。示例性地，在本发明实施例中，根据浮式混凝土网箱所需求设置的层数不同，第一预制节点12也配置有多种规格。[0042] 如图3所示，在第一种实施例中，当浮式混凝土网箱为单层结构时，在纵向上设置有一根纵向支撑柱11，此时设置于纵向支撑柱11两端的第一预制节点12有两种。其中位于顶部的第一预制节点12为五轴预制节点，也即是除了位于顶部和底部用于和纵向支撑柱11连接的第一套筒121外，其侧壁上还设置有五个第二套筒122。其中，在水平方向上围绕第一套筒121的轴向设置有三个相互间夹角为60°的第二套筒122，其中位于两侧的两个第二套筒122用于与其他在同一水平面上相邻的第一预制节点12上的第二套筒122对应，进行横向支撑柱21的对接，在与这两个第二套筒122同一竖直平面的下方，呈一定角度各间隔设置有一个第二套筒122，用于与第二预制节点31上的第三套筒311对应,进行侧向支撑柱32的对接；而位于中部的第二套筒122则用于与中心位置的第三预制节点43上的第五套筒432对应，进行径向支撑柱41的对接。进一步地，而位于底部的第一预制节点12为三轴预制节点，也即是除了位于顶部和底部用于和纵向支撑柱11连接的第一套筒121外，其侧壁上还设置有三个第二套筒122。由于位于顶部的第一预制节点12上设置了与侧向支撑单元3对接的第二套筒122，故位于底部的第一预制节点12上无需承担与形成桁架结构所需的侧向支撑柱32的连接，仅需要在水平方向上围绕第一套筒121的轴向设置有三个相互间夹角为60°的第二套筒122，来实现在该水平面上的相邻第一预制节点12，以及中部的第三预制节点43的对接即可。[0043] 如图4所示，在第二种实施例中，当浮式混凝土网箱为双层结构时，在纵向上设置有两根纵向支撑柱11，此时相对于第一种实施例，两根纵向支撑柱11相互靠近的一端所连接的第一预制节点12采用第一种实施例中的三轴预制节点，而两根纵向支撑柱11相互靠近的一端，也即是位于顶部与底部的第一预制节点12则采用第一种实施例中的五轴预制节点，通过反向对称布置的形式，配合中部进行适应性配置的设置有四个对应第三套筒311的第二预制节点31，组合形成侧向的桁架结构。[0044] 如图5所示，在第三种实施例中，当浮式混凝土网箱为三层结构时，在纵向上设置有三根纵向支撑柱11，此时相对于第二种实施例，需要在原本结构的底部再增加一层。此时在自上而下的竖直方向上，第一层和第二层所采用的第一预制节点12形式不变，而在增加的纵向支撑柱11底部则采用前两种实施例中使用的三轴预制节点形式的第一预制节点12，此时与底层第一预制节点12连接的横向支撑柱21上设置有第二预制节点31。相应的，对第二层和第三层的纵向支撑柱11相互靠近一端所连接的第一预制节点12进行该形，采用七轴预制节点的形式，在水平方向上围绕第一套筒121的轴向设置有三个相互间夹角为60°的第二套筒122，其中位于两侧的两个第二套筒122用于与其他在同一水平面上相邻的第一预制节点12上的第二套筒122对应，进行横向支撑柱21的对接，在与这两个第二套筒122同一竖直平面的下方，呈一定角度各间隔设置有两个第二套筒122，用于与第二预制节点31上的第三套筒311对应,进行侧向支撑柱32的对接；而位于中部的第二套筒122则用于与中心位置的第三预制节点43上的第五套筒432对应，进行径向支撑柱41的对接。[0045] 依次类推，在需要根据实际养殖需求结合海域情况进行不同层数浮式混凝土网箱的设置时，进需要选用不同的第一预制节点12，即可灵活的进行浮式混凝土网箱的组装和扩层，进一步提高了运输和装配的便捷性。[0046] 可选地，还包括网衣5，网衣5布设于纵向支撑柱11、横向支撑柱21和侧向支撑柱32所围绕形成的纵向网格空间、纵向支撑柱11、中心支撑柱42和径向支撑柱41所围绕形成的纵向网格空间、以及横向支撑柱21和径向支撑柱41所围绕形成的横向网格空间中。示例性地，在本发明实施例中，根据实际养殖需求，在纵向支撑柱11、横向支撑柱21、侧向支撑柱32、径向支撑柱41和中心支撑柱42所围绕形成的不同网格空间中设置网衣5，即可形成不同的独立养殖空间，可以根据养殖水域的需求进行灵活布置，调节养殖空间之间的互通、分割和大小调整。[0047] 可选地，纵向支撑单元1、横向支撑单元2、侧向支撑单元3和中心支撑单元4均采用超高性能混凝土材料制成。示例性地，在本发明实施例中，纵向支撑单元1、横向支撑单元2、侧向支撑单元3和中心支撑单元4中的主体、套筒和支撑柱等结构均采用超高性能混凝土材料，相比现有普遍采用的钢制结构不仅成本更低、耐腐蚀性更好，还能满足结构的刚度和强度要求，更能长期适应恶劣的海洋环境。[0048] 可选地，第一套筒121、第二套筒122、第三套筒311、第四套筒431和第五套筒432均为钢制变径套筒。示例性地，在本发明实施例中，在混凝土预制节点上通过预埋的方式在凸出部分连接变径套筒，可以确保结构的稳定性和可靠性。在需要与支撑柱结构对接的一端，采用线性过渡段设计，其筒径开口过渡到杆件的直径尺寸。这种设计不仅有效避免了应力集中问题，还能实现预制节点与不同直径杆件的顺畅连接，增强了结构整体的稳定性和适应性。变径套筒的线性过渡段设计在力学性能方面表现出色，通过合理的几何过渡使力的传递更加均匀，减少了应力集中，从而延长了整体结构的使用寿命。[0049] 可选地，变径套筒的连接杆件端采用内凹四分卡槽式结构a，纵向支撑柱11、横向支撑柱21、侧向支撑柱32、径向支撑柱41和中心支撑柱42的端部均设置有与内凹四分卡槽式结构a相匹配的卡接凸起部b。示例性地，在本发明实施例中，配合变径套筒的内凹四分卡槽式设计，纵向支撑柱11、横向支撑柱21、侧向支撑柱32、径向支撑柱41和中心支撑柱42等连接杆件的端部采用四个卡接凸起部b形成对应的外凸“箭羽”型设计。这种设计方式能够确保杆件端和变径套筒端紧密结合，提供充足的接触面积进行焊接，从而保证两者的连接强度和刚度。内凹四分卡槽式设计通过四个凹槽将杆件端牢固卡。乐蛊湓谑芰ψ刺路⑸蛩啥。而外凸“箭羽”型设计不仅能有效嵌入卡槽中，还能增加接触面的面积，使焊接更加牢固可靠。这种双重设计确保了连接的稳定性和耐久性，大大提高了浮式混凝土网箱整体结构的力学性能。[0050] 可选地，第一预制节点12上设置有导缆孔123。示例性地，在本发明实施例中，该浮式混凝土网箱结构可以采用固定式和浮式两种工况，当为固定式基础时，可以通过将结构底部整体嵌入安装于陆地和海床中进行使用。而在作为浮式基础时，则可以通过位于底部的第一预制节点12上的导缆孔123连接缆绳，通过缆绳与系泊系统连接，系泊系统锚固在海床上限制整体结构的位移。[0051] 图7是本发明实施例提供的一种水下设置方法的流程图，如图7所示，本发明实施例还提供了一种水下设置方法，基于如图1至图6所示的浮式混凝土网箱实现，包括以下步骤：[0052] S1、通过对纵向支撑单元1、横向支撑单元2和侧向支撑单元3进行配合组装，利用纵向支撑柱11、横向支撑柱21和侧向支撑柱32围绕形成多边形立方体结构的养殖空间。[0053] S2、沿纵向支撑柱11的连接方向，利用第一预制节点12与纵向支撑柱11进行连接，以实现多层浮式混凝土网箱的层叠布置。[0054] 采用本发明实施例所提供的浮式混凝土网箱，并通过上述水下设置方法进行配置，其通过纵向支撑单元1、横向支撑单元2组成的组合式结构拼接成多形性立方体状的模块化框架结构，并通过设置侧向支撑单元3保证整体刚度和机械强度，配合网衣5形成水下养殖空间。当用于浅水海域时，浮式混凝土网箱结构可以装配成较少的层数，以适应较浅的水深条件；而当用于深水海域时，浮式混凝土网箱结构可以装配成较多的层数，以充分利用较深的水域空间。采用整体模块化的预制拼接形式，在方便运输和装配施工的同时，大幅提升养殖效果和效率。[0055] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。[0056] 以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，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。

专利地区：海南

专利申请日期：2024-09-20

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN118805720B