CN102561259A - 一种减摇浮防波堤 - Google Patents

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Abstract

本发明主要公开了一种减摇浮防波堤，包括防波堤本体，在防波堤本体中设置有一容器腔体，容器腔体设置有供气体进出的容器充放气阀和供水进出的进出水阀，容器进出水阀进出水口低于水面。本发明通过充放容器腔体中的气体量来调节容器腔体内部的水量，由此改变防波堤本身的晃荡频率，使其避免与波浪频率相近而产生共振，把运动幅度减到最小，调节方式简单，操作便捷。

Description

一种减摇浮防波堤
技术领域
本发明涉及海洋工程领域技术，特别与一种减摇浮防波堤有关。 背景技术
防波堤是港口和海岸工程中常见的用于防御波浪、泥沙、冰凌入侵，保证港口有足够的水深并维持水面平稳便于船舶安全停泊和作业的水工建筑物。
传统的浮防波堤由于其自身材料结构无法改变，其自振频率固定不变。对不同频率的海上波浪，防波堤的晃动幅度也随着变化，当波浪频率接近防波堤的自振频率时，防波堤的晃动幅度很大，其防浪的性能下降。
虽然目前已经研究提出将防波堤采用或者更换不同比重的材料，可以实现改变防波堤的自振频率。但是这种方式需要将原有的防波堤拆卸，然后改变防波堤中的材料，使得防波堤入水深度得以改变。而且这样相当于将防波堤重建，浪费施工时间和工程费用，消耗大量人力资源，实际上是不可行的。
发明内容
本发明主要目的是提供一种减摇浮防波堤，实现在同一防波堤的振荡频率可调，使得在波浪作用下的振动幅度调节至最小，提高防波堤的消浪性能和使用寿命，操作方式简单、便捷。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案：
一种减摇浮防波堤，包括防波堤本体，在防波堤本体中设置有一封闭式容器腔体，容器腔体设置有供气体进出的容器充放气阀和供水进出的进出水阀，容器进出水阀的进出水口低于水面。
所述的容器腔体充放气阀连接有气泵，气泵向容器内部充气或者放气。
所述的容器充放气阀露出水面，与空气充分接触。
所述的容器充放气阀通过气管与有源气体的储气装置连接。
所述的防波堤本体通过连接件锚接固定在水底床体上。
所述的连接件为弹性连接件。
所述的防波堤本体包括若干个模块依次纵向串联而成，每个模块由多个单元横向拼成；每个单元包括多个呈环状摆放连接的基本构件，基本构件环状摆放中间形成可以设置容器腔体的环孔。
所述的基本构件分成中心块和三个边块，三个边块以中心块为交结点，等角度排列向外延伸；在中心块和边块末端都设有拼接用的穿孔，其拼接用的穿孔离中心块的距离都相同；所述的每个单元的基本构件数量为六个。
采用上述方案后，本发明中最主要的就是通过对容器腔体进行充放气，改变容器腔体中的压力，迫使水从进出水口中排放或者抽入，这样就改变防波堤本身的质量，达到防波堤结构的自振频率，减小防波堤在水中的振幅，实现提高其消浪效果和延长防波堤使用寿命的目的。
另外，本发明中实现了灵活调节防波堤的入水深度。当防波堤需沉入较深处时，则通过启动气泵将气体从容器腔体中抽出，腔内压力变小，水从进出水阀中灌入容器腔体，最终使防波堤下沉，下沉的幅度取决于气体的抽出量。当防波堤需要上浮时，通过气泵将气体注入容器腔体中，腔内压力变大，把水从容器腔体的进出水阀中排出，使防波堤上升。
同时，为了使得防波堤沉降过程平稳进行，把防波堤与水底床体弹性连接，在平衡位置附近产生较小的横向和纵向位置变化。
附图说明
图1是本发明较佳实施例下沉状态的示意图；
图2是本发明较佳实施例上浮状态的示意图；
图3是本发明较佳实施例中防波堤本体结构示意图；
图4是本发明较佳实施例中防波堤本体中基本构件的结构示意图；
图5是本发明较佳实施例中防波堤本体局部示意图。
具体实施方式
结合图1～图2，对本发明的其中一个实施例做进一步详细说明。
一种减摇浮防波堤，包括防波堤本体1、气泵（图中未示出）。
防波堤本体1可选用各种方式的防波堤结构，防波堤本体1的四端通过弹性连接绳索5锚接固定于水底的床体6上，使得防波堤本体1在平衡位置附近产生较小的位移，同时调节过程平稳。这只是其中一种固定方式，也可以采用另外的固定结构，只要实现与床体6连接即可。
结合图3～图5，防波堤本体1由若干模块11纵向整齐叠放串联形成。单个模块11是由多个单元在同一平面上横向拼接而成。本实施例中的单元是包括6个基本构件12，基本构件12的具体形状多样化，如十字形、矩形、井字形、三角形等均可，本实施例中采用的基本构件12由中心块13和三个边块14组成，如图4所示。
中心块13是一个正六棱柱，上下两个底面均向外突起，形成凸台15，中间开设穿孔16。三个边块14形状大小相同，从正六棱柱的三个相间侧面上向外延伸，均为条状结构，末端面形成弧面。三个边块14接近端部处同样开设有用于（串）拼接的穿孔16。
6个基本构件12环状排列，每个基本构件12的其中两个边块14就如同人展开的双臂，基本构件11相邻之间的边块14上的穿孔16对准，就如人与人之间手拉手。6个基本构件11中间形成一个大致成正六边形的环孔17。在环孔17中设置有容器腔体2。
容器腔体2可以是由本实施中防波提本体1基本构件拼接后形成的腔体，也可以是直接装设在防波堤本体1上的腔体。容器腔体2为全封闭结构，在容器腔体2的上方通过导管连接有一个露出水面的容器充放气阀3，在容器腔体2的下方通过外接管道形成一个与外界水相通的进出水口4，在进出水口4安装有进出水阀7。在容器充放气阀3连接有气泵。气泵是一种实现充放气的装置，当然，其他各种能实现充放气的装置或结构都能替换此处的气泵。另外，容器充放气阀3除了上述直接露在空气以外，还可采用将充放气阀3与有源气体的储气装置通过气管相连方式，直接引入或排出有源气体，同样也能改变容器腔体2内部的气压，迫使腔内水量调节。
容器充放气阀3与气泵连接后，借助气泵的作用，实现向容器腔体2内部充放气体。气泵控制平台可以设立在防波堤的岸上控制室，这样方便操作人员操作调节。同时控制室的控制信号传送到气泵中可以采用无线通信的方式，这样实现一个防波堤运动的远程控制。
本实施例在工作时，控制室发出控制信号，则气泵开始工作，容器腔体2通过容器充放气阀3向外排出空气，容器腔体2随着空气减少，腔体内部压力变小，使得水从容器进出水口4中进入，减小了防波堤本体1中振动频率，令防波堤本体1与外界的水震荡不产生共振现场。如果需要排出容器腔体2中的水，需要向通过容器充放气阀3向容器腔体2内部充气，空气压力变大，则把水排出容器腔体2中。一般在使用时，都是通过充放气进行调整，将防波堤本体1调整到适当的振动频率下即可。
另外，本发明中通过调节空气和水量的关系实现了防波堤在水中沉降可调，同时调节灵活，节省防波堤的改建成本。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种减摇浮防波堤，其特征在于：包括防波堤本体，在防波堤本体中设置有一封闭式容器腔体，容器腔体设置有供气体进出的容器充放气阀和供水进出的进出水阀，容器进出水阀的进出水口低于水面。
2.如权利要求1所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的容器腔体充放气阀连接有气泵，气泵向容器内部充气或者放气。
3.如权利要求1所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的容器充放气阀露出水面，与空气充分接触。
4.如权利要求1所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的容器充放气阀通过气管与有源气体的储气装置连接。
5.如权利要求1所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的防波堤本体通过连接件锚接固定在水底床体上。
6.如权利要求5所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的连接件为弹性连接件。
7.如权利要求1所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的防波堤本体包括若干个模块依次纵向串联而成，每个模块由多个单元横向拼成；每个单元包括多个呈环状摆放连接的基本构件，基本构件环状摆放中间形成可以设置容器腔体的环孔。
8.如权利要求7所述的一种减摇浮防波堤，其特征在于：所述的基本构件分成中心块和三个边块，三个边块以中心块为交结点，等角度排列向外延伸；在中心块和边块末端都设有拼接用的穿孔，其拼接用的穿孔离中心块的距离都相同；所述的每个单元的基本构件数量为六个。
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