CN103314889B - 水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法、及其围体结构单元和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法、及其围体结构单元和应用，本发明的围体结构单元包括有至少两个相互间隔且固定于水域中的混凝土筒桩，以及连接于混凝土筒桩之间的格栅网，每个混凝土筒桩的施工结合特定的外护壁留置层或外护壁套筒，并采用现浇混凝土方式快速成型。利用该围体结构单元将水域围成可以与外界进行水域交换的生态养殖牧场。本发明的优点是：通过上述工艺可以加工出抗风浪能力强、且施工高效快捷的围体结构单元，进而形成水域生态养殖牧场，有利于推动水域资源尤其是海洋资源的开发利用，促进经济社会的发展。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程领域和水域养殖领域，具体是水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法、及其围体结构单元和应用。
背景技术
随着海洋经济的发展，加大对于海洋等渔业资源的开发利用，逐渐成为社会的共识。海水养殖是一种海洋渔业资源开发的生产方式，其利用特定的水域，采取人工措施，促进放养的海洋生物繁殖和生长，尤其是养殖经济价值高的特种鱼类，如黄花鱼、石斑鱼、红鲷、鲳鱼等名贵鱼类。
目前，我国海水养殖主要采用网箱养殖和围网养殖，其中网箱养殖是用金属、塑料、竹木等材料为框架，合成纤维、金属网片为网身，装配成一定形状的箱体，并设置在较大的水域中，通过网眼进行网箱内外水域交换，使网箱内形成一个适宜鱼类生活的活水环境。这种网箱养殖方式具有机动、灵活、简便、高效、水域适应性广和经济性好等优点，然而受自身结构限制，存在以下缺点：
（1）抗风浪能力差，因此局限于避风条件好的内湾，进而导致水域交换条件差，长期处于高密度养殖状态，使得内湾的底质和水质条件恶化，导致鱼类生长缓慢、病害流行，生态效益差；
（2）为了防止附着物堵塞网孔，需要经常换洗网箱，而且在鱼的不同养成阶段需要更换网目预期鱼体大小相应的网衣，同时为了保持水域环境和防止病原体传播，需要定期捞除箱内的死鱼，存在工作量大，劳动效率低，渔民作业环境差、管理不便；
（3）网箱体积比较小，养殖效率较低，而且受网箱体积的限制，鱼的活动空间小，加之水域环境较差，使得养成鱼普遍体型短胖、色泽差、肉质、口感差，营养价值低；
（4）传统的网箱养殖几乎很难带动休闲渔业之类的其他附属产业的发展，社会效益不显著。
围网养殖可分为海水围网和港湾围栏养殖两种，其采用合成纤维网、金属网片将养殖对象围养在网内，围网内外仅一网之隔，水流从网孔通过，残饵以及代谢产物从网孔排出，使围网形成活水环境，依赖潮汐实现水域交换。围网一般设置在滩涂的中高潮位或港湾浅海区，避开强潮流或台风洪水的袭击。这种围网养殖具有规模大，养殖密度低成本低，修建容易等优点。然而也存在以下缺点：
（1）对于滩涂围栏养殖，由于堤坝的存在，大大减缓了潮流流速，大量的泥沙在养殖场内产生淤积，而且仅在涨潮时围网内外才存在水域交换，导致水域交换不畅，发病率高，进而导致海水环境恶化，该方法基于滩涂，去海水水位浅，只适合养殖扇贝、牡蛎等，不适合养殖鱼类；
（2）港湾围栏研制形式简单，但是其仅仅通过渔网分隔，抗风浪能力差。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种抗风浪能力强的水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法。
本发明的第二个目的是提供一种利用上述方法所加工出的水域生态养殖牧场的围体结构单元。
本发明的第三个目的是提供一种利用水域生态养殖牧场的生态养殖方法。
为实现本发明的第一个目的，包括以下施工工序：
（1）在水域中施工至少两个相互间隔且固定于水域中的混凝土筒桩；
每个混凝土筒桩的施工工艺是：在外护壁套筒和内护壁套筒之间形成的筒腔的底部装上环形且带有切削刃的筒靴，外护壁套筒包括有至少一层外护壁留置层；将筒靴置于施工位置并在施力压头上施压，筒靴随同外护壁套筒和内护壁套筒一起进入水域的水层，并进而进入到水层底部的基底层中，受筒靴排挤的基底介质和水从内护壁套筒的内腔以及施力压头的排料孔排出；待筒靴完全进入水域底部基底层的标定位置后，从外护壁套筒上设置有灌注口向筒腔灌注混凝土，待混凝土凝固前，上拔施力压头、压盖和内护壁套筒，外护壁套筒的外护壁留置层和筒靴保持位置不动且外护壁留置层上端与压盖分离，灌注的混凝土与外侧的外护壁留置层以及下端的筒靴连成一起，形成水下混凝土筒桩；
（2）在相邻的混凝土筒桩之间固定格栅网，形成水域生态养殖牧场的围体结构单元。
本发明通过上述工艺，在水域中施工抗风浪能力强的混凝土筒桩，并以此为骨架设置格栅网，围体内外的水可通过格栅网进行交换，形成大区域且抗风浪能力强的活水环境，因此，本发明可以在水域选址上相较于传统的网箱和围网养殖方式，更加方便。另外，通过上述施工工艺，在加工混凝土筒桩时，无需取土和复土，施工速度快捷高效，另外，对于水域的特殊工况，将外护壁套筒留置于水域中，充当混凝土的外侧保护层，防止水域的水层对未硬化的混凝土直接冲蚀，因此，可以适用于海洋、江河湖泊等水域中应用，质量可靠。
进一步设置是所述的外护壁套筒包括有位于外层的外护壁层以及同心活动贴邻设置于外护壁层内壁上的外护壁留置层，该外护壁留置层上设置有属于灌注口一部分的内灌注口，该外护壁留置层的下端与筒靴向下抵压接触配合。
进一步设置是所述的外护壁留置层上设置向筒腔方向凸起且整体呈纵向的条形插槽成型部。通过本设置，利用该条形插槽成型部，在混凝土筒桩成型时，能同时形成纵向的条形插槽，该条形插槽可以用于渔网两侧的竖杆的插装，使得成型后的混凝土筒桩结合渔网，将水域围起来，成为生态养殖牧场，从而避免了后期的在混凝土筒桩的后续施工。
进一步设置是将筒靴装在筒腔之前，先在筒腔中置入钢筋笼或钢筋条。
为实现本发明第二个发明目的，本发明的技术方案是该围体结构单元包括有至少两个相互间隔且固定于水域中的混凝土筒桩，以及连接于混凝土筒桩之间的格栅网。
进一步设置是所述的围体结构单元为多排分排布置，每一排分布有至少两个混凝土筒桩，且前后排的混凝土筒桩相互交错布置，且前后排相互交错的混凝土筒桩之间至少固定设置有一道横梁，构成超静定结构，其中至少一排混凝土筒桩中的相邻的混凝土筒桩之间设置有格栅网。通过本设置，使得围体结构单元的抗风浪能力大为提高，因此，能将其应用于风浪较大的海域。
进一步设置是所述的混凝土筒桩的两侧对称设置有纵向的条形插槽，所述的格栅网的两侧对应地设置有与条形插槽插配限位的插杆，二者固定插配连接。
进一步设置是所述的围体结构单元包括有两排混凝土筒桩，且每排混凝土筒桩的相邻的混凝土筒桩之间设置有格栅网。
进一步设置是所述的每一排混凝土筒桩中的相邻的混凝土筒桩之间还固定设置有纵梁。
进一步设置是所述的混凝土筒桩的上端铺设路面板。
为实现本发明的第三个目的，本发明的技术方案是提供了一种水域生态养殖牧场的生态养殖方法，在水域中通过围体并以四周包围的方式包围出水域，且至少一段围体为如权利要求5-9之一所述的水域生态养殖牧场的围体结构单元，围体内的水与围体外的水通过格栅网的网孔进行交换，构成水域生态养殖牧场，在该水域生态养殖牧场中投放养殖苗种和饵料进行生态养殖，其中投放的养殖苗种的尺寸大于格栅网的网孔尺寸。
本发明的优点是：通过上述工艺可以加工出抗风浪能力强、且施工高效快捷的的围体结构单元，进而形成水域生态养殖牧场，有利于推动水域资源尤其是海洋资源的开发利用，促进经济社会的发展。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步介绍。
附图说明
图1 本发明具体实施方式围体结构单元的结构示意图。
图2 本发明所施工的混凝土筒桩的一种专用成孔器结构示意图；
图3 为图2的横剖图；
图4 本发明所施工的混凝土筒桩的一种结构示意图；
图5 本发明所施工的混凝土筒桩的第二种专用成孔器结构示意图；
图6为图5的横剖图；
图7本发明所施工的混凝土筒桩的另一种结构示意图；
图8 为本发明具体实施方式围体结构单元的侧视图；
图9 为本发明具体实施方式围体结构单元的另一角度的侧视图；
图10 为本发明格栅网的结构示意图；
图11为本发明格栅网的结构剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
如图1-7所示的本发明的具体实施方式，包括以下施工工序：
（1）在水域中施工至少两个相互间隔且固定于水域中的混凝土筒桩8；本实施例所述的围体结构单元为多排分排布置，每一排分布有至少两个混凝土筒桩8，且前后排的混凝土筒桩8相互交错布置，且前后排相互交错的混凝土筒桩之间固定有横梁9，所述的每一排混凝土筒桩中的相邻的混凝土筒桩8之间还固定设置有纵梁91，其中至少一排混凝土筒桩中的相邻的混凝土筒桩之间设置有格栅网10，另外，本实施例所述的围体结构单元包括有两排混凝土筒桩，且每排混凝土筒桩的相邻的混凝土筒桩之间设置有格栅网，而且所述的混凝土筒桩的上端铺设路面板，通过设置该路面板便于做旅游观光以及方便渔民喂养操作。本实施例该围体结构单元的混凝土筒桩8的排数可以根据所适用水域的风浪情况作对应设计，比如内湖或者内河等风浪较小的水域，设置一排混凝土筒桩8即可，而对于风浪较大的海区，可以设置2排甚至2排以上的混凝土筒桩8，以形成力学上的超静定结构，提高抗风浪的能力。
本实施例所述的格栅网的结构如图10-11所示，其结构包括有位于两侧的插杆101、以及固定连接于两个插杆之间的格栅网10，本实施例该格栅网可以采用不锈钢网或者环氧树脂涂层钢筋网或聚乙烯渔网，优选采用环氧树脂涂层钢筋网。另外，如图9所示，也可以在混凝土筒桩的底部设置有底槽92对格栅网的插杆的底部进行定位固定。
如图2-3所示一种专用成孔器，包括有同心设置的内护壁套筒1和外护壁套筒2，本实施例外护壁套筒2即为外护壁留置层，该内护壁套筒1和外护壁套筒2之间的空腔为筒腔3，且该外护壁套筒2上设置有灌注口21，所述的筒腔3的底部开口且与筒靴4向下抵压接触配合，该筒靴4的下端设置有切削刃41，所述的内护壁套筒1和外护壁套筒2的上端连接有压盖5，该压盖5上设置有施力压头6，该施力压头6上设置有与内护壁套筒1的内腔导通的排料孔61，所述的外护壁留置层的上端与压盖5的配合关系为：向下方向抵压联动配合，向上方向活动分体配合。
本实施例所述的外护壁套筒2（即为外护壁留置层）的材质为刚性塑料，具体可以是玻璃钢、PE、PVC或PC等材料。另外，在施工时可以对其内表面进行附电荷处理，使其与混凝土的结合能力更强，另外，也可以对外护壁套筒2的内壁上呈粗糙化设置，如形成毛刺面、波纹面、螺旋面等粗糙化设置。使得成型后的混凝土筒桩与外护壁套筒2之间结合强度更好，增强了其结构。
另外，为了能使得本工艺所加工出的混凝土筒桩能适用于与格栅网的安装，进而将水域围成生态养殖牧场，所述的外护壁套筒2上设置向筒腔方向凸起且整体呈纵向的条形插槽成型部22。该条形插槽成型部22的横截面可以为矩形、2/3 圆环或者类似“Ω”形等形状，方便格栅网两侧的插杆插装。
本实施例所述的筒靴4的上端面从外到内以此设置有外支承面42、中心凸台43和内支承面44，外支承面42和内支承面44分别与外护壁套筒2和内护壁套筒1的下端接触配合，所述筒腔3与中心凸台43套配定位连接。如此设置，构成筒腔3的底部开口且与筒靴4向下抵压接触配合，在推进到水域时，二者一起联动，拔起时，筒靴能留在水域中的土层中。
本实施例所述的施力压头6在进入水域时，可以采用静压力也可以采用振动压力，在上拔时，优选采用振动方式拔出，不仅上拔压阻力小，而且可以同时起到振实混凝土的效果。另外，如果需要钢筋笼或者钢筋条加强的，可以在将筒靴4装在筒腔3之前，先在筒腔3中置入钢筋笼或钢筋条。
本实施例所述的压盖5可以为法兰盖，该压盖5与内护壁套筒为一体联动配合。可以设置对应的夹持器进行夹持，使二者成为一体联动。
利用上述的专用成孔器进行施工水域中的混凝土筒桩时，其工艺步骤是：
（1）在外护壁套筒2和内护壁套筒1之间形成的筒腔3的底部装上环形且带有切削刃的筒靴4；
（2）将筒靴4置于施工位置并在施力压头6上施压，筒靴4随同外护壁套筒2和内护壁套筒1一起进入水域的水层，并进而进入到水层底部的基底层中，受筒靴4排挤的基底介质和水从内护壁套筒的内腔以及施力压头的排料孔61排出；水域中水层底部的基底层的基底介质为松软的淤泥土或者细沙石，当然还包括有水。
（3）待筒靴4完全进入水域底部土层的标定位置后，从外护壁套筒2上设置有灌注口21向筒腔灌注混凝土，待混凝土凝固前上拔施力压头6、压盖5和内护壁套筒1，外护壁套筒2保持位置不动且其上端与压盖5分离，灌注的混凝土与外侧的外护壁套筒2和下端的筒靴4连成一起，形成水下混凝土筒桩。
本实施例施工出的混凝土筒桩的结构如图4所示。
另外，混凝土筒桩的施工工艺还可以采用如图5-6所示的这种专用成孔器，包括有同心设置的内护壁套筒1和外护壁套筒，本实施例所述的外护壁套筒包括有位于外层的外护壁层2a以及同心活动贴邻设置于外护壁层内壁上的外护壁留置层7，该外护壁留置层7上设置有属于灌注口一部分的内灌注口71，该外护壁留置层7的下端与筒靴4向下抵压接触配合，该内护壁套筒1和外护壁套筒之间的空腔为筒腔3，且该外护壁套筒上设置有灌注口21，所述的筒腔3的底部开口且与筒靴4向下抵压接触配合，该筒靴4的下端设置有切削刃41，所述的内护壁套筒1和外护壁套筒的上端连接有压盖5，该压盖5上设置有施力压头6，该施力压头6上设置有与内护壁套筒1的内腔导通的排料孔61，外护壁留置层7的上端与压盖5的配合关系为：向下方向抵压联动配合，向上方向活动分体配合。
另外，为了能使得本工艺所加工出的混凝土筒桩能适用于与格栅网的安装，进而将水域围成生态养殖牧场，所述的外护壁留置层7上设置向筒腔方向凸起且整体呈纵向的条形插槽成型部22。该条形插槽成型部22的横截面可以为矩形、2/3 圆环或者类似“Ω”形等形状，方便格栅网两侧的竖杆插装。在实际加工时，该条形插槽成型部22可以与外护壁留置层7一体加工成型制造。
本实施例所述的筒靴4的上端面从外到内以此设置有外支承面42、中心凸台43和内支承面44，外支承面42和内支承面44分别与外护壁套筒2和内护壁套筒1的下端接触配合，所述筒腔3与中心凸台43套配定位连接。如此设置，构成筒腔3的底部开口且与筒靴4向下抵压接触配合，在推进到水域时，二者一起联动，拔起时，筒靴能留在水域中的土层中。
本实施例所述的施力压头6在进入水域时，可以采用静压力也可以采用振动压力，在上拔时，优选采用振动方式拔出，不仅上拔压阻力小，而且可以同时起到振实混凝土的效果。另外，如果需要钢筋笼或者钢筋条加强的，可以在将筒靴4装在筒腔3之前，先在筒腔3中置入钢筋笼或钢筋条。
本实施例所述的压盖5可以为法兰盖，该压盖5与内护壁套筒1和外护壁层2a为一体联动配合，可以设置对应的夹持器进行夹持，使二者成为一体联动。而该压盖5与外护壁留置层7为上述的向下抵压接触配合，构成向下方向抵压联动配合，向上方向活动分体配合。
利用该专用成孔器进行施工水域中的混凝土筒桩时，其工艺步骤是：在外护壁套筒和内护壁套筒1之间形成的筒腔3的底部装上环形且带有切削刃41的筒靴4；将筒靴4置于施工位置并在施力压头6上施压，筒靴4随同外护壁套筒和内护壁套筒1一起进入水域的水层，并进而进入到水层底部的土层中，受筒靴4排挤的泥水从内护壁套筒的内腔以及施力压头的排料孔61排出；待筒靴4完全进入水域底部土层的标定位置后，从外护壁套筒2上设置有灌注口向筒腔3灌注混凝土，边灌注边上拔施力压头6、压盖5、内护壁套筒1和外护壁套筒2，外护壁留置层7保持位置不动且其上端与压盖分离，灌注的混凝土与外侧的外护壁留置层7以及下端的筒靴4连成一起，形成水下混凝土筒桩。
施工出的混凝土筒桩的结构如图7所示。
在混凝土筒桩成型完成后，继续进行以下工序：
（2）在相邻的混凝土筒桩之间固定格栅网，形成水域生态养殖牧场的围体结构单元。
本实施例所述的混凝土筒桩的两侧对称设置有纵向的条形插槽（如图3中标号22所示位置），所述的格栅网的两侧对应地设置有与条形插槽插配限位的插杆，二者固定插配连接。
本发明利用上述施工工艺以及围体结构单元可在水域中构建水域生态养殖牧场，其方式是在水域中通过围体并以四周包围的方式包围出水域，且至少一段为所述的围体结构单元，围体内的水与围体外的水通过格栅网的网孔进行交换，构成水域生态养殖牧场，在实际应用时，可以结合水域中其他围体结构，如堤坝、海岛等。通过该水域生态养殖牧场，在该水域生态养殖牧场中投放鱼苗和饵料进行生态养殖，有利于推动水域资源尤其是海洋资源的开发利用，促进经济社会的发展。
Claims (10)
1.一种水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法，其特征在于包括以下施工工序：
（1）在水域中施工至少两个相互间隔且固定于水域中的混凝土筒桩；
每个混凝土筒桩的施工工艺是：在外护壁套筒和内护壁套筒之间形成的筒腔的底部装上环形且带有切削刃的筒靴，外护壁套筒包括有至少一层外护壁留置层；将筒靴置于施工位置并在施力压头上施压，筒靴随同外护壁套筒和内护壁套筒一起进入水域的水层，并进而进入到水层底部的基底层中，受筒靴排挤的基底介质和水从内护壁套筒的内腔以及施力压头的排料孔排出；待筒靴完全进入水域底部基底层的标定位置后，从外护壁套筒上设置有灌注口向筒腔灌注混凝土，待混凝土凝固前，上拔施力压头、压盖和内护壁套筒，外护壁套筒的外护壁留置层和筒靴保持位置不动且外护壁留置层上端与压盖分离，灌注的混凝土与外侧的外护壁留置层以及下端的筒靴连成一起，形成水下混凝土筒桩；
（2）在相邻的混凝土筒桩之间固定格栅网，形成水域生态养殖牧场的围体结构单元。
2.根据权利要求1所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法，其特征在于：所述的外护壁套筒包括有位于外层的外护壁层以及同心活动贴邻设置于外护壁层内壁上的外护壁留置层，该外护壁留置层上设置有属于灌注口一部分的内灌注口，该外护壁留置层的下端与筒靴向下抵压接触配合。
3.根据权利要求1所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法，其特征在于：所述的外护壁留置层上设置向筒腔方向凸起且整体呈纵向的条形插槽成型部。
4.根据权利要求1所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元的施工方法，其特征在于：将筒靴装在筒腔之前，先在筒腔中置入钢筋笼或钢筋条。
5.一种如权利要求1所述方法制作的水域生态养殖牧场的围体结构单元，其特征在于：该围体结构单元包括有至少两个相互间隔且固定于水域中的混凝土筒桩，以及连接于混凝土筒桩之间的格栅网。
6.根据权利要求5所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元，其特征在于：所述的围体结构单元为多排分排布置，每一排分布有至少两个混凝土筒桩，且前后排的混凝土筒桩相互交错布置，且前后排相互交错的混凝土筒桩之间至少固定设置有一道横梁，其中至少一排混凝土筒桩中的相邻的混凝土筒桩之间设置有格栅网。
7.根据权利要求6所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元，其特征在于：所述的混凝土筒桩的两侧对称设置有纵向的条形插槽，所述的格栅网的两侧对应地设置有与条形插槽插配限位的插杆，二者固定插配连接。
8.根据权利要求5所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元，其特征在于：所述的围体结构单元包括有两排混凝土筒桩，且每排混凝土筒桩的相邻的混凝土筒桩之间设置有格栅网。
9.根据权利要求5所述的一种水域生态养殖牧场的围体结构单元，其特征在于：所述的每一排混凝土筒桩中的相邻的混凝土筒桩之间还固定设置有纵梁。
10.一种水域生态养殖牧场的生态养殖方法，其特征在于：在水域中通过围体并以四周包围的方式包围出水域，且至少一段围体为如权利要求5-9之一所述的水域生态养殖牧场的围体结构单元，围体内的水与围体外的水通过格栅网的网孔进行交换，构成水域生态养殖牧场，在该水域生态养殖牧场中投放养殖苗种和饵料进行生态养殖，其中投放的养殖苗种的尺寸大于格栅网的网孔尺寸。
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