CN101850834A - 一种半潜式多功能防波堤 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半潜式多功能防波堤，包括一个或一个以上相互连接在一起的半潜式钢质箱体，在箱体的下部设置有锚泊定位装置，在箱体上部的纵长方向处设置有防浪墙，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板，上层为功能箱、下层的潜浮箱，在箱体的下层设置有潜浮装置，在箱体的一端部还设置有通岸装置。本发明的优点在于：由于本防波堤采用这种半潜式的防波堤，因此具有造价低、工期短、施工方便、使用安全、可有效的预防地质灾害，避免因地震、巨浪造成防波堤破坏，同时还具有不改变海洋属性、还能利用箱体表面的平台作为浮动码头和垂钓等亲水娱乐休闲场所。

Description

一种半潜式多功能防波堤

技术领域

本发明涉及一种防波堤，特别是一种半潜式多功能防波堤。

背景技术

防波堤为阻断波浪的冲击力、围护港池(内湾)、维持水面平稳以保护港口(浮动构筑物)免受坏天气影响、以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用。它是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。

传统的防波堤，有如下缺点：1.因水深和潮差需大量炸山填海，投资大，造价高；2.因填海改变海洋属性而造成严重的海洋环境污染；3.因填海筑堤而改变海洋属性影响湾内纳潮，造成泥土沉积，严重影响水质循环，对海湾生态造成破坏；4.受地质灾害(地震)及巨浪影响造成防波堤塌陷和断裂；5.功能单一，受限于环境的海上建筑。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种不会影响海洋生态属性，造价较低、不受地质灾害影响的、具有多种功能的一种半潜式多功能防波堤。

一种半潜式多功能防波堤，包括一个或一个以上相互连接在一起的半潜式钢质箱体，在箱体的下部设置有锚泊定位装置，在箱体上部的纵长方向处设置有防浪墙，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板，上层为功能箱、下层的潜浮箱，在箱体的下层设置有潜浮装置，在箱体的一端部还设置有通岸装置。

这种结构的防波堤，在异地建好后拖轮运到设定海域拼装成形，在使用时只需将该半潜式多功能防波堤(潜浮箱)注水(下潜)，使水充满下层箱体所需要的水位，采用综合锚泊定位所需水线。此时即可实现该防波堤的防护使用功能。由于本防波堤采用这种半潜式的防波堤，因此具有造价低、工期短、施工方便、使用安全、可有效的预防地质灾害，避免因地震、巨浪造成防波堤破坏，同时还具有不改变海洋属性、还能利用箱体表面的平台作为浮动码头和垂钓等亲水娱乐休闲场所。

所述的防浪墙为弧形墙，弧形墙的凹槽面向海浪冲击方向。

采用弧形墙，可起到良好的消浪作用。

在箱体的顶甲板内侧的边沿设置有防护栏。

相邻两箱体之间的连接为采用卸扣式连接。

所述的卸扣式连接包括连接卸扣、末端链环及吊环，两吊环分别固定于两个相邻的箱体上，两连接卸扣分别连接于两吊环上，末端链环将两连接卸扣相连，在两相邻的箱体之间还夹持有橡胶缓冲装置。

相邻两箱体之间的连接装置包括连接钢质套筒，箱体与套筒、箱体与箱体之间设置有橡胶缓冲垫，在各个箱体的端部，其连接套筒的四周及两箱之间的上层设置有成排的连接孔，所述的连接套筒设置于相邻两箱体的连接处，连接套筒与相邻的两箱体分别固定。

采用这种套筒(标准件)式连接，可提高连接的稳定性、可靠性和安全性。

所述的潜浮装置：包括启闭机、潜水泵，启闭机包括闸门、闸杆、固定铨，潜水泵设置在箱体的底板，开启闸门进水压载下潜、抽空水上浮，启闭机、潜水泵的电控系统设置在上层箱内，以便安全操作下潜与上浮。

这种结构的潜浮装置，当电控系统启动，使闸门开启、使水充满箱体下层，而使得本防波堤实现半潜浮状态。

所述的通岸装置包括在岸线设置有钢筋砼固定基座、钢质卷板，在防波堤箱体一端两侧翼设置碗槽，箱体的碗槽与基座的钢质卷板成活动式对接，在岸线基座两侧翼和防波堤通岸端箱体两侧翼还设置有吊环、链条，链条与吊环为可拆卸式的通岸工程的柔性活动连接。

所述的锚泊定位装置：每个潜浮箱体均设置有独立的锚泊装置进行定位，由不同规格和品种的锚链与钢筋砼蛙锚及大抓力锚组成，锚链通过锚链管从潜浮箱底部或两侧入水，在设定水域定位，此时防波堤整体持上浮状态，以垂直锚重量将防波堤箱体在水下紧链固定。

所述的半潜式多功能防波堤，即可作为防波堤，又可作为浮码头和游艇码头、垂钓走廊使用，为提供沿海城市的港口、渔港、渡船码头和滨海旅游景区、海上浮动设施防护起到有效的防护作用。

箱体内设置有若干个独立的水密隔舱，以提高下潜上浮的安全性，在二层的箱体舱内可设置潜浮电控系统和垂钓、烧烤、娱乐等用途。

综上所述的，本发明的优点在于：

1.防护性：根据不同需求可广泛应用于海洋、湖泊，首开半潜式多功能防波堤(避风港)领域之先河，为浮动式城市及海上旅游景区(浮动构筑物)提供多元化海上安全防护，创造良好的海上居住环境，拓展蓝色国土造福社会；

2、实用性：随着气候变暖，海平面不断上升，未来的浮动城市随之而来，以及开发海上旅游景区，凸显海洋景观之特色及具有动感与浪漫之色彩，生态型真实体现人与自然，近距离与海洋生物接触，创造亲水景观世界之美；

3、多功能性：可提供大型的各种多功能防波堤(渔港、船舶港、军港、海上构筑物)，提供多元化海上交通、旅游休闲设施。

本发明具有节约型、亲水型、生态型、安全型，其实际上是一座规模宏伟、结构独特、功能齐全的海上多功能防波堤(避风港)，具有整体性好，抗渗性强，强度高、耐久性好，抗风、抗震、使用安全高等特点，为开发水上交通、开发海洋、开拓蓝色国土迈出新的一步，是造福人类之举。

附图说明

图1是本发明实施例的半潜式防波堤的结构示意图

图2是箱体与箱体之间的柔性连接示意图

图3是箱体与箱体之间的钢性连接示意图

图4是钢性连接的透视图

图5是图3的A-A剖视图

图6是潜浮装置结构示意图

图7是通岸装置结构示意图

图8是图7的俯视图

图9是锚泊定位装置结构示意图

图10是图9的仰视图

标号说明1箱体2锚泊定位装置21垂直锚22锚链3防浪墙4中间甲板41功能箱42潜浮箱421潜浮装置4211启闭机42111闸门42112闸杆5通岸装置51固定基座52钢质卷板53碗槽54吊环55链条6防护栏7卸扣式连接71连接卸扣72末端链环73吊环74橡胶缓冲装置8连接套筒81橡胶缓冲垫82连接孔

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。

实施例1

如图1，所示的半潜式多功能防波堤，包括多个的相互连接在一起的半潜式钢质箱体1，在箱体的下部设置有锚泊定位装置2，在箱体上部的纵长方向处设置有防浪墙3，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板4，上层为功能箱41、下层的潜浮箱42，在箱体的下层设置有潜浮装置421，在防波堤(箱体)的一端部还设置有通岸装置5。所述的防浪墙为弧形墙，弧形墙的凹槽面向海浪。在箱体的顶甲板内侧边沿设置有防护栏6。

如图2，箱体与箱体之间的柔性连接为采用卸扣式连接7，所述的卸扣式连接包括连接卸扣71、末端链环72及吊环73，两吊环分别固定于两个相邻的箱体上，两连接卸扣分别连接于两吊环上，末端链环将两连接卸扣相连，在两相邻的箱体之间还夹持有橡胶缓冲装置74。

如图6，所述的潜浮装置421包括启闭机4211(闸门42111、闸杆42112、固定铨)，潜水泵等设置在箱体的底板，开启闸门进水压载下潜、抽水(空)上浮。启闭机、潜水泵的电控系统设置在上层空箱内，以便安全操作下潜与上浮，主要解决防波堤维修及安全防患。

如图7、8，所述的通岸装置5有岸线设置有钢筋砼固定基座51、钢质卷板52，在防波堤箱体一端两侧翼设置碗槽53，箱体的碗槽与基座的钢质卷板成活动式对接，在岸线基座两侧翼和防波堤通岸端箱体两侧翼还设置有吊环54、链条55，链条与吊环为可拆卸式的通岸工程的柔性活动连接。使其适应因风浪造成动静态物体活动规律，确保通岸车辆及人行安全。

如图9、10，所述的锚泊定位装置包含有垂直锚21、锚链22、锚链管、自动绞车控制装置，根据水下环境、流速、流向、水深等实际情况决定锚重及锚定位置。

所述的潜浮式箱体为一种钢质预制模块，拼装成长方型的潜浮箱构架结构，或钢筋砼(钢丝网水泥)混合构架结构。

所述的潜浮式箱体包含有甲板、中板、底板、内部骨架、舱壁、舷侧板及端壁板其甲板和底部均为整体型钢质架构式结构，或钢筋砼纵构架式结构，其舷侧为横构架式结构，或全部采用钢质整体型船体构架结构，其外层均采用钢丝网水泥包覆或采用海洋工程涂漆防腐，顶甲板及通道舷侧板采用钢筋砼结构(根据景观需要可设太空窗，采用专用的高强度压克力玻璃等新型材料)。

所述的潜浮箱体内部骨架和舱壁为钢质结构、底板为钢筋砼结构、舷侧板和壁板为钢丝网水泥结构、甲板采用钢板上覆钢丝网水泥的结构；所述的端壁板上下边缘设有特殊的橡胶密封装置。

潜浮箱设置的若干道纵舱壁和若干道横舱壁而构成若干个独立的水密隔舱，该潜浮箱内设置有半潜式功能。

半潜式多功能防波堤(避风港)是在岸上就地施工完成后，经检测达到质量指标要求后下水，以拖轮运到设定海域进行拼装成型，在指定水域下潜锚泊定位。

每个潜浮箱单体形成若干个独立的水密隔舱，以提高下潜上浮的安全性，潜浮箱为钢质结构，通过预制焊接，其涉水部分采用钢丝网水泥以高频灌桨新工艺成型，具有整体性好，抗渗性强，强度高、抗压力大，耐久性好等特点。

钢结构表面全部采用船舶漆涂装，涉水部分钢筋砼和钢丝网水泥表面，风要求涂装的，均需经酸洗处理，以提高涂层的耐久性，利用浮体的静水性和流体动力特性衰减单体的运动能量和波浪冲击力，使连接装置具有更大的安全储备，在端壁板上下边缘设有特殊的橡胶缓冲装置。

此外，每个潜浮箱体均设有独立的锚泊系统进行定位，能在各向风、浪、流最不利的组合作用下保持稳定，锚链通过锚链管从潜浮箱底部或两侧入水，于高水位时初步定位，至低水位时紧链，使单体最终定位。根据使用水域的自然条件，对风、浪、流组合作用下受力最大的锚链，通过受力分析或模型式验后，可作适当加强。半潜式多功能防波堤(避风港)的组合锚泊系统按各向受力的情况，由不同规格和品种的锚链与钢筋砼蛙锚及大抓力锚组成。

本工程主体为钢结构，按不同工况可能出现的最大设计压载(潜)进行结构设计。为确保在60年的使用年限内不需要进坞维修，除执行国际上常用的厚钢板政策外，对主甲板、底板和外侧板用耐海水腐蚀性强的复合材料--钢丝网水泥包覆防腐，通过具有国际先进水平的高频灌浆工艺成型。

其主体结构可以在具有VLCC超级油轮坞修能力的干船坞内建造，也可就地组织现场施工，进行总体组装，调试和检测，在前期工作阶段进行相应的物理模型试验。可潜式隧道在出坞前，尚需进行总体密性试验、连接装置的实体强度试验和锚泊定位试验，进一步提高浮动建筑物的安全性和可靠性。

本实施例未述部分与现有技术相同。

实施例2

本实施例其余结构与实施例1相同，只是其中的相邻箱体之间连接不同，其如图3、4、5，多个箱体之间的连接装置：为包括连接套筒(钢质)8，箱体与套筒、箱体与箱体之间设置有橡胶缓冲垫81，在各个单体(箱体)的端部其连接套筒的四周及箱与箱之间(下层)设置有成排的连接孔82(供铆钉、镙纹固定件专用)，将箱体与箱体间牢固地连接。所述的连接套筒设置于相邻两箱体的连接处，连接套筒与两箱体连接可采用两边对接方式连接固定，以有效的整体对接固定。

Claims (10)

1.一种半潜式多功能防波堤，其特征在于：包括一个或一个以上相互连接在一起的半潜式钢质箱体(1)，在箱体的下部设置有锚泊定位装置(2)，在箱体上部的纵长方向处设置有防浪墙(3)，在各箱体内设置有将箱体分隔为上、下两层的中间甲板(4)，上层为功能箱(41)、下层的潜浮箱(42)，在箱体的下层设置有潜浮装置(421)，在箱体的一端部还设置有通岸装置(5)。

2.根据权利要求1所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：所述的防浪墙为弧形墙，弧形墙的凹槽面向海浪冲击方向。

3.根据权利要求2所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：在箱体的顶甲板内侧的边沿设置有防护栏(6)。

4.根据权利要求3所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：相邻两箱体之间采用卸扣式连接(7)，所述的卸扣式连接包括连接卸扣(71)、末端链环(72)及吊环(73)，两吊环分别固定于两个相邻的箱体上，两连接卸扣分别连接于两吊环上，末端链环将两连接卸扣相连，在两相邻的箱体之间还夹持有橡胶缓冲装置(74)。

5.根据权利要求3所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：多个箱体与箱体之间的连接装置，包括连接钢质套筒(8)，箱体(1)与套筒、箱体与箱体之间设置有橡胶缓冲垫(81)，在各个箱体的端部，其连接套筒的四周及两箱之间的上层设置有成排的连接孔(82)，所述的连接套筒设置于相邻两箱体的连接处，连接套筒与相邻的两箱体分别固定。

6.根据权利要求4或5所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：所述的潜浮装置(421)，包括启闭机(4211)、潜水泵，启闭机包括闸门(42111)、闸杆(42112)、固定铨，潜水泵设置在箱体的底板，开启闸门进水压载下潜、抽空水上浮，启闭机、潜水泵的电控系统设置在上层箱内，以便安全操作下潜与上浮。

7.根据权利要求6所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：所述的通岸装置(5)，包括在岸线设置的钢筋砼固定基座(51)、钢质卷板(52)，在防波堤箱体一端两侧翼设置碗槽(53)，箱体的碗槽与基座的钢质卷板成活动式对接，在岸线基座两侧翼和防波堤通岸端箱体两侧翼还设置有吊环(54)、链条(55)，链条与吊环为可拆卸式的通岸工程的柔性活动连接。

8.根据权利要求7所述的一种半潜式多功能防波堤，其特征在于：所述的锚泊定位装置(2)，每个潜浮箱体均设置有独立的锚泊装置进行定位，由不同规格和品种的锚链(22)与钢筋砼蛙锚及大抓力锚组成，锚链通过锚链管从潜浮箱底部或两侧入水，在设定水域定位，此时防波堤整体持上浮状态，以垂直锚(21)重量将防波堤箱体在水下紧链固定。

9.根据权利要求8所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：所述的半潜式多功能防波堤，即可作为防波堤，又可作为浮码头和游艇码头、垂钓走廊使用，为提供沿海城市的港口、渔港、渡船码头和滨海旅游景区、海上浮动设施防护起到有效的防护作用。

10.根据权利要求9所述的半潜式多功能防波堤，其特征在于：箱体内设置有若干个独立的水密隔舱，以提高下潜上浮的安全性，在二层的箱体舱内可设置潜浮电控系统和垂钓、烧烤、娱乐用途。

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