專利名稱：漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬人工魚(yú)礁工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁及其制造方法。
背景技術(shù)：
建造投放人工魚(yú)礁是構(gòu)建海洋牧場(chǎng)，修復(fù)海洋生態(tài)資源的重要手段之一。目前我國(guó)的造礁途徑主要有三種類型(1)利用廢舊漁船建設(shè)人工魚(yú)礁廢舊船體是較理想的人工魚(yú)礁單體，它結(jié)構(gòu)緊湊，空間大，便于藻類附著和魚(yú)類聚集，運(yùn)輸和投放施工也比較方便， 其缺點(diǎn)就是不能保證有較長(zhǎng)的使用壽命，在海底腐爛后容易造成海底垃圾，難以清除；(2) 利用石料建設(shè)人工魚(yú)礁投放石料魚(yú)礁要求石塊的體積盡量大一些，主要是用于底播增殖類品種，如海參、附著性藻類等，對(duì)于海底生態(tài)的恢復(fù)和保護(hù)起到一定的作用；(3)利用鋼筋混凝土構(gòu)件建造人工魚(yú)礁鋼筋混凝土構(gòu)件作為人工魚(yú)礁單體，其結(jié)構(gòu)牢固、強(qiáng)度大，可以制成各種各樣形狀和大小，易于組合。適宜于海域底質(zhì)構(gòu)造和海域自然環(huán)境等。其成本也較鋼質(zhì)等魚(yú)礁便宜許多。綜合國(guó)內(nèi)外的人工魚(yú)礁工程，目前主要建造投放的礁體種類主要有方型魚(yú)礁、三角型魚(yú)礁、梯型魚(yú)礁、半球型魚(yú)礁、組合型魚(yú)礁等；礁體的應(yīng)用材料主要有混凝土、鋼材、 輪胎、廢船等。人工魚(yú)礁礁體設(shè)計(jì)建造的發(fā)展趨勢(shì)為礁體大型化、材料綜合化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化和類型多樣化。礁體設(shè)計(jì)趨向大型化的優(yōu)勢(shì)在于防止底拖網(wǎng)漁船的破壞和海流沖擊的移位，能產(chǎn)生較大的渦流與緩和區(qū)，減少沉積物埋沒(méi)，為大量魚(yú)類提供較大的活動(dòng)空間，缺點(diǎn)是礁體太大，其運(yùn)輸和投放需要投入更多的物力財(cái)力。船體礁的設(shè)計(jì)是模仿船只的形狀用鋼筋混凝土材料建造大型魚(yú)礁，優(yōu)點(diǎn)是可以提供內(nèi)部較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較大的表面積； 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)較普通廢船類礁體的耐久性更好，可以保證更長(zhǎng)的使用壽命；船體礁的運(yùn)輸投放不需要大型駁船托運(yùn)，將其浮于海面上拖曳至投放地點(diǎn)后，打開(kāi)底部進(jìn)水閥門進(jìn)水自動(dòng)沉降，從而解決大型礁體運(yùn)輸和投放的局限性，使建造較大型魚(yú)礁的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁及其制造方法，該船體礁為節(jié)能型魚(yú)礁，可以誘集魚(yú)類，為海洋魚(yú)類創(chuàng)造棲息地，供魚(yú)類繁殖生長(zhǎng)，提供避敵場(chǎng)所，更好的發(fā)揮人工魚(yú)礁修復(fù)，起到保護(hù)海洋生態(tài)資源的作用，該船體礁的制造方法簡(jiǎn)單實(shí)用。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，包括鋼筋混凝土外部船體、上緣加固板、船體內(nèi)部剪力墻及進(jìn)水閥門，所述的鋼筋混凝土外部船體由底板、兩塊側(cè)板和兩塊前后板組合而成，所述的鋼筋混凝土外部船體上緣四周有上緣加固板，所述的船體內(nèi)部與底板垂直間隔固定有若干剪力墻，底板中心開(kāi)有開(kāi)孔閥門。所述的剪力墻為2面。
所述的剪力墻的底部開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱布置的平衡進(jìn)水孔。所述的側(cè)板、前后板和剪力墻上均開(kāi)有若干個(gè)孔洞。所述的外部船體尺寸為12000mmX4000mmX 3000mm。所述的側(cè)板、前后板、剪力墻和上緣加固板的厚度均為150mm，上緣加固板的寬為 500mmo所述的剪力墻的底部的平衡進(jìn)水孔的直徑為100mm。所述的底板中心的開(kāi)孔閥門的直徑為200mm ；與其相配的進(jìn)水閥門塞設(shè)計(jì)材料選用長(zhǎng)度30cm，直徑19cm的圓柱形木棍，為保證封堵進(jìn)水孔的密閉性，可在木棍外纏繞聚乙烯塑料紙。一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁的制造方法，包括下列步驟(1)制備混凝土 混凝土攪拌采用自落式攪拌機(jī)，加料順序?yàn)椋燃?/2用水量，然后加石子、水泥、砂攪拌lmin，再加剩余1/2用水量繼續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間不少于1. 5min ；(2)根據(jù)礁體設(shè)計(jì)尺寸準(zhǔn)備澆筑模具首先搭建澆筑船體礁底部，核準(zhǔn)預(yù)留進(jìn)水孔位置及尺寸；檢查角模處拼接是否嚴(yán)密，邊角柱加固是否可靠，檢查并清理模板內(nèi)殘留雜物，用水沖凈；(3)澆筑船體礁先澆筑底部，底部厚度為15cm，一次性澆筑完成；然后搭建船體四周模具，按設(shè)計(jì)布局配筋，間隔時(shí)間不超過(guò)池；檢查支鐵、墊塊，以保證保護(hù)層厚度；核準(zhǔn)預(yù)留孔洞位置、各種連接件是否牢固，每次澆筑高度控制在50cm左右，然后振搗；混凝土下料點(diǎn)分散布置；墻體連續(xù)進(jìn)行澆筑，控制間隔時(shí)間在池以內(nèi)，澆筑時(shí)隨時(shí)清理落地灰；(4)常溫時(shí)混凝土強(qiáng)度大于IMPa，一般可2d后拆模，先側(cè)板后底板；冬期時(shí)摻防凍劑，使混凝土強(qiáng)度達(dá)到4MPa時(shí)拆模，一般4d后拆模，保證拆模時(shí)墻體不粘模、不掉角、不裂縫。所述的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，抗?jié)B設(shè)計(jì)采用等級(jí)S8 ；混凝土的沙礫徑不超過(guò) 30mm ；船體礁結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，配筋為普通鋼筋，采用Q235鋼筋HRB335級(jí)鋼筋； 在C35混凝土 HPB235鋼筋的最小配筋率為0. 336%，在板厚150mm時(shí)的鋼筋直徑間距為 100155(504. 0mm2/m)；保護(hù)層厚度為 20mm。有益效果本發(fā)明采用鋼筋混凝土材料建造大型礁體并突破了運(yùn)輸限制，節(jié)省了大量的人力物力。本發(fā)明的船體礁歸于淺海魚(yú)礁類別，船體礁的設(shè)計(jì)在體積方面充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，為海底附著生物提供了足夠的附著面積，礁體的容積寬闊，適合多種魚(yú)類生息定居。船體礁的設(shè)計(jì)也很好的解決了運(yùn)輸投放這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，在底部設(shè)計(jì)了一個(gè)可開(kāi)閉的閥門，這樣就可以利用浮力直接在海面拖曳，到達(dá)投放地點(diǎn)后打開(kāi)閥門進(jìn)水，沉入海底。船體礁的建造采用混凝土材料，內(nèi)部配筋以增加強(qiáng)度，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，性能穩(wěn)定。


圖1礁體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.底板2.平衡進(jìn)水孔3.剪力墻4.上緣加固板5.側(cè)板開(kāi)孔6.側(cè)板7.前后板8.前后板開(kāi)孔a.剪力墻與底板(側(cè)板)連接處b.側(cè)板與上緣加固板連接處c.側(cè)板與底板連接處d.前后板與底板連接處e.前后板與上緣加固板連接處。
圖加船體礁的正視面圖；圖2b船體礁的正視面?zhèn)劝迮浣顖D；圖2c正視面剪力墻配筋圖；圖2d側(cè)板開(kāi)孔處配筋圖。圖3a船體礁的俯視面圖；圖北船體礁的俯視面上緣加固板配筋圖；圖3c船體礁的俯視面底板配筋圖；圖3d船體礁的進(jìn)水口周圍配筋!Be船體礁的俯視面剪力墻配筋圖。圖如船體礁前后板平面圖；圖4b船體礁前后板配筋圖；圖如前后板開(kāi)孔處配筋圖。圖fe船體礁剪力墻側(cè)視面圖；圖恥船體礁剪力墻側(cè)視面配筋圖；圖5c船體礁剪力墻開(kāi)孔處配筋圖。圖6剪力墻與底板(側(cè)板)連接處示意圖。圖7側(cè)板與上緣加固板連接處示意圖。圖8側(cè)板與底板連接處示意圖。
圖9前后板與底板連接處示意圖。圖10前后板與上緣加固板連接處示意圖。圖11拉結(jié)筋配置圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。如圖1所示，本發(fā)明由鋼筋混凝土外部船體(包括底板1，側(cè)板6和前后板7)、上緣加固板4、船體內(nèi)部剪力墻3及進(jìn)水閥門組成；船體礁主尺寸為12000mmX4000mmX3000mm ； 礁體的基本形狀為船形；礁體壁的厚度設(shè)計(jì)為150mm ；船體礁上緣加固板4寬500mm緣、 厚度150mm ；礁體內(nèi)部設(shè)計(jì)有兩面剪力墻3，其厚度設(shè)計(jì)為150mm ；剪力墻底部開(kāi)有兩個(gè)直徑IOOmm的平衡進(jìn)水孔2，目的在于礁體內(nèi)部進(jìn)水之后保持整體水位一致，使礁體不致傾覆；礁體底部中心設(shè)計(jì)直徑200mm的開(kāi)孔閥門，用于進(jìn)水沉礁；另外在礁體壁上適當(dāng)?shù)拈_(kāi)有數(shù)個(gè)側(cè)板開(kāi)孔5及前后板開(kāi)孔8，增加透水性和為魚(yú)類提供洄游通道?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為 C35，抗?jié)B設(shè)計(jì)采用等級(jí)S8 ；混凝土用沙礫徑不超過(guò)30mm ；為了提高礁體整體的承載力和抗彎性，需要在混凝土內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐浣?，船體礁結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其配筋為普通鋼筋，采用Q235鋼筋HRB335級(jí)鋼筋在C35混凝土 HPB235鋼筋的最小配筋率為0. 336%,在板厚150mm時(shí)的鋼筋直徑間距為100155(504. 0mm2/m)。保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)為20mm ；礁體各部分詳細(xì)配筋見(jiàn)圖2-圖11 ；根據(jù)礁體設(shè)計(jì)尺寸準(zhǔn)備好澆筑模具，首先搭建澆筑船體礁底部，核準(zhǔn)預(yù)留進(jìn)水孔位置及尺寸；檢查角模處拼接是否嚴(yán)密，邊角柱加固是否可靠，檢查并清理模板內(nèi)殘留雜物，用水沖凈；由于采用木模，常溫時(shí)應(yīng)澆水濕潤(rùn)；混凝土攪拌采用自落式攪拌機(jī)，加料順序宜為，先加1/2用水量，然后加石子、水泥、砂攪拌lmin，再加剩余1/2用水量繼續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間不少于1. 5min，摻外加劑時(shí)攪拌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)；底部厚度為15cm，可一次性澆筑完成，然后搭建船體四周模具，按設(shè)計(jì)布局配筋，間隔時(shí)間不超過(guò)池；注意檢查支鐵、墊塊，以保證保護(hù)層厚度；核準(zhǔn)預(yù)留孔洞位置；各種連接件是否牢固；每次澆筑高度控制在50cm左右，然后振搗；混凝土下料點(diǎn)應(yīng)分散布置；墻體連續(xù)進(jìn)行澆筑，控制間隔時(shí)間在池以內(nèi)，澆筑時(shí)隨時(shí)清理落地灰；常溫時(shí)混凝土強(qiáng)度大于IMPa，一般可2d后拆模，先側(cè)板后底板；冬期時(shí)摻防凍劑，使混凝土強(qiáng)度達(dá)到4MPa時(shí)拆模，一般4d后拆模，保證拆模時(shí)墻體不粘模、不掉角、不裂縫。 船體礁建成后，需要經(jīng)海上拖曳至礁區(qū)投放海域進(jìn)行沉降投放。經(jīng)計(jì)算，船體礁漂浮于海面時(shí)的吃水高度為1.277m。設(shè)計(jì)船體礁的橫穩(wěn)性合乎設(shè)計(jì)要求。拖曳阻力計(jì)算表明船體礁受阻力很小，即使20馬力漁船也可進(jìn)行拖曳投放，由此解除了投放大型人工魚(yú)礁的運(yùn)輸限制。船礁著底底沖力及均布荷重計(jì)算表明礁體混泥土材料配比和配筋強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)材料為混凝土 C35 (S8)沙礫徑小于30mm ；鋼筋235 ( Φ)、335 ( Φ)。進(jìn)水閥門塞的作用是保證船體礁漂浮于海面時(shí)阻止海水進(jìn)入礁體內(nèi)部，設(shè)計(jì)材料選用長(zhǎng)度30cm， 直徑19cm的圓柱形木棍，為保證封堵進(jìn)水孔的密閉性，可以于木棍外纏繞幾層聚乙烯塑料紙，纏繞程度視與進(jìn)水孔契合良好為宜；于木棍一頭打孔穿繩，便于投放時(shí)可與船體礁外部拉出木塞，方便礁體進(jìn)水下沉。
權(quán)利要求
1.一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，包括鋼筋混凝土外部船體、上緣加固板G)、船體內(nèi)部剪力墻C3)及進(jìn)水閥門，其特征在于所述的鋼筋混凝土外部船體由底板 (1)、兩塊側(cè)板(6)和兩塊前后板(7)組合而成，所述的鋼筋混凝土外部船體上緣四周有上緣加固板G)，所述的船體內(nèi)部與底板(1)垂直間隔固定有若干剪力墻(3)，底板(1)中心開(kāi)有開(kāi)孔閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于所述的剪力墻⑶為2面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于 所述的剪力墻(3)的底部開(kāi)有兩個(gè)對(duì)稱布置的平衡進(jìn)水孔O)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于所述的側(cè)板(6)、前后板(7)和剪力墻(3)上均開(kāi)有若干個(gè)孔洞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于所述的外部船體尺寸為12000mmX4000mmX 3000mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于所述的側(cè)板(6)、前后板(7)、剪力墻(3)和上緣加固板(4)的厚度均為150mm，上緣加固板(4) 的寬為500mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于所述的剪力墻(3)的底部的平衡進(jìn)水孔O)的直徑為100mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁，其特征在于所述的底板(1)中心的開(kāi)孔閥門的直徑為200mm;與其相配的進(jìn)水閥門塞設(shè)計(jì)材料選用長(zhǎng)度 30cm，直徑19cm的圓柱形木棍，為保證封堵進(jìn)水孔的密閉性，可在木棍外纏繞聚乙烯塑料紙。
9.一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁的制造方法，包括下列步驟(1)制備混凝土混凝土攪拌采用自落式攪拌機(jī)，加料順序?yàn)椋燃?/2用水量，然后加石子、水泥、砂攪拌lmin，再加剩余1/2用水量繼續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間不少于1. 5min ；(2)根據(jù)礁體設(shè)計(jì)尺寸準(zhǔn)備澆筑模具首先搭建澆筑船體礁底部，核準(zhǔn)預(yù)留進(jìn)水孔位置及尺寸；檢查角模處拼接是否嚴(yán)密，邊角柱加固是否可靠，檢查并清理模板內(nèi)殘留雜物， 用水沖凈；(3)澆筑船體礁先澆筑底部，底部厚度為15cm，一次性澆筑完成；然后搭建船體四周模具，按設(shè)計(jì)布局配筋，間隔時(shí)間不超過(guò)池；檢查支鐵、墊塊，以保證保護(hù)層厚度；核準(zhǔn)預(yù)留孔洞位置、各種連接件是否牢固，每次澆筑高度控制在50cm左右，然后振搗；混凝土下料點(diǎn)分散布置；墻體連續(xù)進(jìn)行澆筑，控制間隔時(shí)間在池以內(nèi)，澆筑時(shí)隨時(shí)清理落地灰；(4)常溫時(shí)混凝土強(qiáng)度大于IMPa，一般可2d后拆模，先側(cè)板后底板；冬期時(shí)摻防凍劑， 使混凝土強(qiáng)度達(dá)到4MPa時(shí)拆模，一般4d后拆模，保證拆模時(shí)墻體不粘模、不掉角、不裂縫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁的制造方法， 其特征在于所述的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，抗?jié)B設(shè)計(jì)采用等級(jí)S8 ；混凝土的沙礫徑不超過(guò)30mm ；船體礁結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，配筋為普通鋼筋，采用Q235鋼筋HRB335級(jí)鋼筋； 在C35混凝土 HPB235鋼筋的最小配筋率為0. 336%，在板厚150mm時(shí)的鋼筋直徑間距為 100155(504. 0mm2/m)；保護(hù)層厚度為 20mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種漂浮拖曳自沉降式鋼筋混凝土船體礁及其制造方法，包括鋼筋混凝土外部船體、上緣加固板、船體內(nèi)部剪力墻及進(jìn)水閥門，所述的鋼筋混凝土外部船體由底板、兩塊側(cè)板和兩塊前后板組合而成，所述的鋼筋混凝土外部船體上緣四周有上緣加固板，所述的船體內(nèi)部與底板垂直間隔固定有若干剪力墻，底板中心開(kāi)有開(kāi)孔閥門。本發(fā)明采用鋼筋混凝土材料建造大型礁體并突破了運(yùn)輸限制，節(jié)省了大量的人力物力。本發(fā)明的船體礁歸于淺海魚(yú)礁類別，船體礁的設(shè)計(jì)在體積方面充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，為海底附著生物提供了足夠的附著面積，礁體的容積寬闊，適合多種魚(yú)類生息定居。本發(fā)明的船體礁的建造采用混凝土材料，內(nèi)部配筋以增加強(qiáng)度，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)A01K61/00GK102499153SQ20111034641
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者劉永利, 唐衍力, 張勛, 李靈智, 王磊, 石建高, 陳曉蕾, 馬海有, 黃洪亮 申請(qǐng)人:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所