专利名称：刚柔结合装配的锥体网箱箱体构建方法海洋养殖网箱以其网箱箱体构建方式可分为重力式、锚泊张力式、自张力或自支撑式网箱。以其水中状态可分为浮式、潜式和升降式。本发明是针对重力式海洋养殖网箱， 尤其是重力式海洋养殖网箱的箱体材料、结构和装配方法。现有重力式网箱(Gravity cage)可分为浮式或升降式。该种网箱通常以高密度聚乙烯浮管、金属材料、木质材料配以浮力材料构成浮力框架，以合成纤维编织网片装配而成的箱体(网袋)并在底部悬挂沉块构成箱体空间(容积)。浮力框架形状包括圆形、六角形、方形以及子母式等，网箱箱体的结构形状包括圆柱体、方柱体和多边柱体等。其中又以圆形和方形网箱在国内外的应用最为广泛。此类网箱设备的优点是成本相对较低，养殖操作方便；以高密度聚乙烯浮管焊接装配而成的圆形浮力框架网箱又具有良好的抗风浪性， 增加沉浮控制装置后的升降式网箱还能有效抵御台风、赤潮等灾害。其缺点是合成纤维网片装配成的网箱箱体在养殖生产中污损附着严重，致使网箱箱体内外水体交换不通畅，导致养殖有高密度鱼类的箱体内水环境质量下降；同时，合成纤维网箱箱体(网袋)的抗流变形能力比较差，在流速较高海域箱体漂移严重、容积损失率很高，由此挤压、损伤网箱内的养殖鱼类，影响养殖鱼类的健康、正常生长。同样以高密度聚乙烯浮管、金属材料、木质材料配以浮力材料构成浮力框架，以铜合金网、镀锌钢丝网、外覆塑料钢丝网等构成箱体空间的网箱，其箱体与合成纤维编织网片装配而成的箱体比较，随着箱体构建所选用材料比重的增大，箱体在较高海水流速条件下的漂移与容积损失减小。尤其是铜合金网在网箱箱体构建中的应用，因铜合金自身良好的抗海洋生物附着性能，较好地解决了箱体在养殖生产中污损附着严重而影响箱体内外水体交换的突出问题，能有效改善养殖有高密度鱼类的箱体内水环境质量，为养殖鱼类提供良好的健康生长环境。目前，应用于重力式海洋养殖网箱箱体的铜合金网包括半柔性结构的斜方网以及刚性结构的拉伸网与焊接网。其中，应用较为普遍的是铜合金斜方网，其结构为单根铜线制成类似波浪状，经多根平行穿挂后形成网片，优点是所构成箱体在海流条件下的应变能力较强、不易折损，网与网间的连接方便，并可单轴向卷叠、便于运输；缺点是钩挂所形成网目的交接点是活动的，构成网箱箱体在海中浪、流的作用下，使网目交接点处始终处于移动、 摩擦状态而损坏。铜合金拉伸网是采用铜合金板材，经冲缝、拉伸后形成菱形网目的网片， 其特点是网目结构牢固、无磨损；缺点是在构建箱体时，刚性的网片与网片间的连接较为复杂，刚性结构箱体在海流条件下的应变能力差，易引发网片变形或边角折损。铜合金焊接网是由垂直的两根铜线在交接点焊接，依次形成方形网目的网片；在网箱箱体应用时，除具有拉伸网同样的特征外，网目交接焊点处的防海水腐蚀能力相对较差。
本发明所要解决的技术问题是提供一种刚柔结合装配的锥体网箱箱体构建方法， 以刚性铜合金拉伸网与柔性合成纤维网，结合装配一种锥体形并具有柔性特征的网箱箱体，解决铜合金拉伸网在柔性的网片之间的方便、快速连接方法，有效改善所构建箱体在海流条件下的箱体应变能力，避免由此而引起的铜合金拉伸网网片变形或边角折损问题。提高重力式网箱箱体内外的水体交换能力，减少箱体在较高海水流速海域环境中的容积损失，有效改善箱体内养殖鱼类的生长环境。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种刚柔结合装配的锥体网箱箱体构建方法，由刚性结构的铜合金拉伸网与柔性的合成纤维网，结合装配成锥体形海洋养殖网箱的箱体，所述的网箱箱体构建由上至下包括第一段网圈、第二段网圈、第三段网圈、第四段网圈和底网，所述的第一段网圈和第三段网圈由用于柔性连接的合成纤维网线编结成有结网所制的长条形网衣标准组装件装配而成；所述的第二段网圈和第四段网圈由铜合金拉伸网所制标准组装件和聚酰胺编线有结网所制等腰梯形网衣标准组装件交替装配而成；所述的底网聚乙烯经编网制成；具体包括下列步骤(I)选用长方形的铜合金拉伸网，其四个周边采用超高分子量聚乙烯片材包边加固，并预先制好可用于快速连接的插接环，制成铜合金拉伸网标准组装件；(2)选用高性能合成纤维网线编结成有结网，经拉伸热定型和树脂固结处理后，剪裁成具有固定网目尺寸和纵、横向网目数的网片，用高性能合成纤维绳索作为绳纲，装配成长条形和等腰梯形两种合成纤维网衣，并在装配绳纲时预先装配由超高分子量聚乙烯管分段切割而成的管环，管环的装配分布与铜合金拉伸网标准组装件周边预装配的插接环交错对应，制成长条形和等腰梯形两种合成纤维网衣标准组装件；(3)选用高性能合成纤维网，剪裁装配成预设锥体底端形状和尺度的底网，并在底网上装配加强力纲，底网的周边装配高性能合成纤维绳纲，并在装配绳纲时预先装配由超高分子量聚乙烯管分段切割而成的管环，管环的装配分布与上述铜合金拉伸网标准组装件以及合成纤维网衣标准组装件上预装配的插接环交错对应，制成可快速装配的锥体网箱箱体的底网组装件；(4)装配箱体，先将长条形合成纤维网衣标准组装件装于箱体顶端用于箱体与网箱框架缚扎的纲绳上，形成箱体由缚扎处至水线下的第一段合成纤维网圈；在第一段网圈的下端，通过预先安装的管环与已制成的铜合金拉伸网标准组装件的短边一端已安装的插接管环交错插合，在管环和插接管内穿入高性能合成纤维绳索后即完成连接；在铜合金拉伸网标准组装件的长边一端，与已装配的等腰梯形合成纤维网衣标准组装件腰边上的插接管环交错插合，在管环和插接管内穿入高性能合成纤维绳索连接；等腰梯形合成纤维网衣标准组装件的长底边在上，与第一段网圈的下端的插接管环交错插合并在管环和插接管或管环和管环内穿入合成纤维绳索连接；依次类推，形成箱体的第二段铜合金拉伸网和等腰梯形合成纤维网交替装配的网圈；在第二段网圈下端，铜合金拉伸网另一个短边以及等腰梯形合成纤维网衣标准组装件的短底边，以同样的插接管环交错插合、管环和插接管或管环和管环内穿入合成纤维绳索连接方式，连接长条形合成纤维网衣标准组装件，形成第三段合成纤维网圈；第四段铜合金拉伸网和等腰梯形合成纤维网交替装配网圈，与第二段网圈的装配方法相同，但所采用等腰梯形合成纤维网衣标准组装件的长底边长度与第二段网圈所采用的等腰梯形合成纤维网衣的短底边相同；第四段网圈底端的插接环与高性能合成纤维底网组装件周边预装的插接管环以交错插合、管环和插接管或管环和管环内穿入合成纤维绳索的方法连接；最终构建刚性铜合金拉伸网与柔性合成纤维网结合装配，锥体形的重力式网箱箱体。所述的步骤(I)中的四个周边采用超高分子量聚乙烯片材包边加固，以铜合金板材替代超高分子量聚乙烯片材包边加固，制成全铜合金材料的拉伸网标准组装件。所述的步骤(I)的铜合金拉伸网标准组装件的制作方法，是以具有良好强度、耐候性和耐磨性能、长条形的超高分子量聚乙烯片材，在其中间冲制一排正方形的小孔，正方形小孔沿长条形超高分子量聚乙烯片材的长边方向有规律的间隔排列；将冲制有正方形小孔的长条形超高分子量聚乙烯片材，沿其短边方向卷曲并热定型后，制成开缝并在缝口有两个延长翼边的筒状件；将上述筒状件与铜合金拉伸网采用热熔焊接并辅以铆钉加固，具体方法是先将铜合金拉伸网的边缘加热，再将超高分子量聚乙烯片材所制筒状件缝口两个延长翼边包覆在已加热铜合金拉伸网边缘的上、下两面并施加压力，在压力保持条件下冷却，完成铜合金拉伸网边缘与超高分子量聚乙烯片材所制筒状件的热熔焊接，在已焊接至铜合金拉伸网边缘的超高分子量聚乙烯筒状件缝口两个延长翼边上对穿铜铆钉加固，完成超高分子量聚乙烯片材对铜合金拉伸网毛边的包覆并制成可用于快速连接的插接环，以此方法对铜合金拉伸网的四个边处理后，制成铜合金拉伸网标准组装件。所述的以铜合金板材替代超高分子量聚乙烯片材包边加固，是以机械压制的方法制成开缝并在缝口有两个延长翼边的铜合金筒状件，将其两个延长翼边包覆在铜合金拉伸网边缘的上、下两面，以铜铆钉对穿铆接，制成全铜合金拉伸网标准组装件。所述的步骤(2)采用经拉伸热定型和树脂固结处理后的高性能合成纤维菱形有结网片，以设定的纵向目数与横向目数剪裁，再以O. 65的缩结系数在网片四周装配绳纲， 制成长方形网片；将一根预先穿装超高分子量聚乙烯管分段切割而成管环的绳索，使超高分子量聚乙烯管环按预设距离均匀分布，然后将此绳索平行敷设于方形网片四周绳纲外， 并以高强度网线将其与长方形网片四周已装配的绳纲紧密缚扎，制成长条形合成纤维网衣标准组装件；高性能合成纤维菱形有结网片经设定目数的上下端横向剪裁和两侧对称剪裁，同上方法在网片四周装配绳纲并缚扎预装超高分子量聚乙烯管环的绳索，制成等腰梯形合成纤维网衣标准组装件。所述的步骤(3)箱体底网采用高性能合成纤维菱形有结网片，按锥体形网箱箱体的底部形状与面积剪裁装配，并由底网中心点向外放射形装配受力绳纲；底网周边将一根预先穿装超高分子量聚乙烯管分段切割而成管环的绳索，使超高分子量聚乙烯管环按预设距离均匀分布，然后将此绳索平行敷设于底网周边绳纲外，并以高强度网线将其与底网周边已装配的绳纲紧密缚扎装配穿装有超高分子量聚乙烯管环的绳索，制成可通过交错插合和管环内穿入合成纤维绳索方法快速连接的底网。所述的柔性合成纤维网为聚酰胺编线有结网。有益效果本发明与现有技术相比具有以下优点I、本发明中具有刚性特征的铜合金拉伸网，经四周包边加固并制成标准组件后，其边角强度大幅度提高；同时，刚性铜合金拉伸网标准组件与柔性合成纤维网衣结合装配成网箱箱体后，在水流作用下柔性网衣成为箱体变形的应力交集点，从而避免因水流作用致使网箱箱体变形而引发的铜合金拉伸网变形与边角折损。2、针对重力式网箱网衣受流漂移及箱体形变的特点，采用锥体形网箱箱体结构方式，以铜合金拉伸网自身重力特性，抵减箱体迎流面网衣的漂移，减少箱体容积损失以及由此而导致的养殖鱼类被挤压损伤；同时由于椎体形结构与铜合金拉伸网自身重力，可保持连接铜合金拉伸网的柔性合成纤维网衣始终处于张紧状态，减少刚性铜合金拉伸网对柔性合成纤维网衣的磨损。3、采用预制铜合金拉伸网标准组装件与合成纤维网衣标准组装件，可实现网箱箱体的快速拼装，拼装完成后仍可折叠，便于现场装配、运输以及长期使用后部分受损组装件的更换。4、在网箱箱体上端水面上下范围段采用高性能合成纤维网，使铜合金拉伸网始终处于水下，可避免铜合金拉伸网在水面海水与空气交替部位的加速腐蚀；长期使用后的上端合成纤维网圈可方便的替换，从而延长主体箱体的使用寿命。5、本发明与铜合金斜方网网箱箱体比较，其铜合金拉伸网自身无接触摩擦，可避免斜方网网目挂接点因接触磨损所造成的网箱损坏以及铜合金材料损失，减少养殖海域铜金属富集量；刚柔结合装配的椎体网箱箱体结构面积的70% -80%由具有良好防海洋污损生物附着的铜合金拉伸网组成，可常年维持箱体内养殖鱼类健康生长对箱体内外水体交换能力的需求。图I为本发明锥体网箱箱体结构示意图。图2为本发明标准组装件间的装配示意图。采用规格为IOOOmm(宽度)X2mm(厚度)的铜合金的铜合金板，经冲缝、拉伸、 平压和裁剪后，制成菱形网目的铜合金拉伸网片3，其规格为1000mm(宽度)X 2000mm(长度)，菱形网目目脚2mm(宽度)X 2mm(厚度)、单脚长度20mm-30mm、对角线长度比为O. 57。 采用规格为1000_1(长度)80111111(宽度)3臟-4臟(厚度)的超高分子量聚乙烯片材，在其中间冲制一排正方形的小孔，正方形小孔的边长为40mm、两孔间相邻边间距为30mm ;将冲制有正方形小孔的长条形超高分子量聚乙烯片材，沿其短边方向卷曲并热定型后，制成开缝并在缝口有两个延长翼边的筒状件7 ;将筒状件缝口两个延长翼边包覆铜合金拉伸网片的边沿，采用热熔焊接并辅以铆钉8加固，制成具有超高分子量聚乙烯片材包边和管环的铜合金拉伸网标准组装件。采用6股或8股、综合线密度(Rtex)为3000-3200的聚酰胺编线，编织成为网目尺寸(2a)40mm-60mm的有结网片，并经热定型与树脂整理。上述网片以设定的纵向目数与横向目数剪裁成长条形网片，并以O. 65的缩结系数在网片四周装配公称直径为6mm 的高强度聚乙烯三股绳纲9 ;将一根预先穿装超高分子量聚乙烯椭圆管分段切割而成管环10、公称直径为IOmm的高强度聚乙烯八股绳11，平行敷设于网片四周绳纲外，并以高强度网线将其与网片四周已装配的绳纲紧密缚扎，制成高度为800mm、长度为1600mm倍数以及高度为400mm、长度为1400mm倍数的两种长条形聚酰胺编线有结网标准组装件。经热定型与树脂整理的聚酰胺编线有结网片，以设定的目数横向剪裁和纵向混合剪裁成等腰梯形网片，以上述方法在其四周装绳纲9、插接管环10和敷设绳纲11，制成规格分别为 6OOmm (长底边)X 400mm (短底边)X 2OOOmm (腰边)以及400mm (长底边)X 2OOmm (短底边)X2000mm(腰边)的两种等腰梯形聚酰胺编线有结网标准组装件。网箱箱体装配时将第一段网圈上端装配于可用于箱体与网箱框架缚扎、公称直径为16mm的高强度聚乙烯八股绳索4，其下端通过预装的超高分子量聚乙烯环管10 交错插合并穿入公称直径为12mm的高强度聚乙烯八股绳索5，完成其与第二段30个规格为1000mmX2000mm铜合金拉伸网标准组装件短边以及30个规格为600mm(长底边)X 400mm(短底边)X 2000mm(腰边)等腰梯形聚酰胺编线有结网标准组装件长底边的交替连接。以同样环管交错插合和管环内穿入合成纤维绳索方法，连接第三段高度为400mm 的长条形聚酰胺编线有结网标准组装件，第四段30个规格为IOOOmmX 2000mm铜合金拉伸网标准组装件短边和30个规格为400mm (长底边)X 200mm (短底边)X 2000mm (腰边)等腰梯形聚酰胺编线有结网标准组装件长底边的交替连接，以及底网的连接；以公称直径为 12_的超高强(超高分子量)聚乙烯纤维编绳6，穿入铜合金拉伸网标准组装件长边以及等腰梯形合成纤维网衣标准组装件腰边，并将其与上端绳纲4以及横穿环管的绳索5在交接处紧密缚扎，完成上端周长48m、下端周长36m圆锥体形网箱箱体的整体装配。


本发明涉及一种刚柔结合装配的锥体网箱箱体构建方法，由刚性结构的铜合金拉伸网与柔性合成纤维网结合装配成锥体形海洋养殖网箱的箱体，通过安装在的合成纤维网衣标准组装件上的管环与铜合金拉伸网标准组装件上的插接环交错插合，并在管环和插接管内穿入高性能合成纤维绳索后即完成连接。本发明有效改善了在海流条件下的箱体应变能力，避免由此而引起的铜合金拉伸网网片变形或边角折损问题，提高了重力式网箱箱体内外的水体交换能力，减少箱体在较高海水流速海域环境中的容积损失，有效改善箱体内养殖鱼类的生长环境。