CN102587318B - 多孔多级衰减波能浮式防波堤 - Google Patents

多孔多级衰减波能浮式防波堤 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种浮式防波堤。它包括浮箱、消波板、锚泊系统；所述的一块以上的消波板前后设置于浮箱的底部，在消波板上设有多个消波孔，前后设置的消波板上的消波孔错位分布，浮箱与锚泊系统连接。本发明有效提高衰减深水波能的效果，减少波对消波面板的冲击力，降低整体浮式防波堤重量和波的冲击力，提高固定锚泊系统的安全性，当固定锚泊系统的锚链断裂或溜走锚时，立即启动保护锚泊系统，起到固定保护作用；如果保护锚泊系统锚链再断裂或再溜走锚时，又立即启动安全锚泊系统的安全锚链自动拉下浮箱的安全门，海水迅速涌进浮箱内部，沉入海底，安全可靠，大幅度降低整个工程造价。

Description

多孔多级衰减波能浮式防波堤
技术领域
本发明涉及一种浮式防波堤。
背景技术
传统型浮式防波堤是一种常见的港口、海岸工程结构，主要用于防御外海传来的波浪，为船舶装卸，外海养殖，游艇码头和沿海大型企业提供平稳的作业环境，并保护防波堤内的财产安全。根据波能分布特征，大部分波能集中在水的表层和部分波能在水面以下一定深度的范围内；传统型浮式防波堤，用浮箱入水部份有限面积的迎波面来阻挡波的冲击，达到衰减水体表层波能的效果，但对衰减潜水波波能，只能增加入水浮箱的面积，才能起到衰减深水波能的效果，从而加重浮箱的重量，也增加自身固定锚泊系统安全的风险，同时，整个工程造价剧增。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工方便、工程造价低、安全可靠的多孔多级衰减波能浮式防波堤。
本发明的目的通过如下技术方案实现：它包括浮箱、消波板、锚泊系统；所述的一块以上的消波板前后设置于浮箱的底部，在消波板上设有多个消波孔，前后设置的消波板上的消波孔错位分布，浮箱与锚泊系统连接。
本发明的优点：
1、大大增加入水消波的面积，有效提高衰减深水波能的效果。
2、消波孔和消波块起到破碎波的作用，从而减少波对消波面板的冲击力。
3、相邻消波块破碎波后，各自形成水股，水股与水股之间的冲击，紊动，扩散，并伴以剪切及漩涡，消耗其波能。
4、相间消波板之间，已形成半封闭消波室，其内部波与消波板之间，波与波之间相互碰撞，反射，破碎，摩擦，漩涡等多种消耗波能形式，共同提高和加速衰减波能的效果。
5、降低整体浮式防波堤重量和波的冲击力，提高固定锚泊系统的安全性。
6、当固定锚泊系统的锚链断裂或溜走锚时，立即启动保护锚泊系统，起到固定保护作用；如果保护锚泊系统锚链再断裂或再溜走锚时，又立即启动安全锚泊系统的安全锚链自动拉下浮箱的安全门，海水迅速涌进浮箱内部，沉入海底，安全可靠。
7、大幅度降低整个工程造价。
附图说明：
图1是本发明的一种实施例的立体结构示意图。
图2本发明的正面结构示意图。
图3是图1的侧面结构示意图。
图4是本发明的仰视结构示意图。
图5是本发明的俯视结构示意图。
标号说明：1浮箱、2消波板、3固定锚泊系统、4消波孔、5固定支柱、6消波块、7敞开口、8弧形面板、9锚链套管、10安全门、11安全锚泊系统12、保护锚泊系统。
具体实施方式：
如图1所示，本发明包括浮箱1、消波板2、锚泊系统；所述的浮箱1为全封闭的中空腔体，所述的一块以上的有一定间距的消波板2连接于浮箱1的底部，在消波板2上设有消波孔4，前后设置的相邻的消波板2上的消波孔4错位分布，浮箱1与锚泊系统连接，所述的锚泊系统主要由沉入水域底部的锚和连接锚与浮箱之间的锚链3构成。所述的浮箱1与锚链3连接。所述的锚链的一端固定或铰链连接在浮箱顶部的表面上。
为了能够尽可能多地削弱正面冲击的波浪的能量，浮箱的迎浪面外侧设置有横向设置的弧形面板8，在弧形面板8上设有多个消波孔4，所述的消波孔4的形状可以是多种多样的，在弧形面板的两端设有敞开口7。当波浪冲击浮箱时，首先受到冲击的是浮箱外设置的弧形面板，波浪穿过弧形面板上所设置的消波孔后，向弧形面板两端的敞开口排除，从而达到削减波浪能量的作用。
为了使消波板2与浮箱1间的连接(结合)更加牢固，本发明还包括固定支柱5，所述的固定支柱5的一端固定在浮箱顶面、另一端穿过浮箱的腔体、从浮箱底面穿出后延伸至消波板下端，所述的每块消波板2通过多根固定支柱固定。
为了提高消波效果，在消波板上还设有多个消波块6，所述的消波块为固定在消波板表面上的形状不同的突起构件，前后设置的相邻的消波板2上的消波块6错位分布，后一块的消波板上所设置的消波块6的位置正对着前一块消波板的消波孔4，后一块的消波板上所设置的消波孔4的位置正对着前一块消波板的消波块6，这种结构设置有利于让消波块逐级化解来自穿过前一级的消波板的消波孔而冲击到下一级的消波板上的波浪的能量。所述的消波板2的形状可以是平面板或者波浪面板或者是其他任何形状的板。
为了提高本发明防波堤在使用过程中的安全性，所述的锚泊系统可设置为固定锚泊系统3、保护锚泊系统12和安全锚泊系统11，所述的固定锚泊系统中的锚链在通常情况下，始终处于被拉直状态下；也就是说所述的固定锚泊系统中的锚链承受着波浪起伏冲击的张力和往复荷载作用下锚链疲劳破坏的损伤，当固定锚链发生断裂或溜锚时；为了确保固定锚泊系统中的锚链断裂或溜锚后，还能有锚泊系统中的锚链对浮箱起到保护作用，因此，本发明设置有保护锚泊系统，所述的保护锚泊系统中的锚链较固定锚泊系统中的锚链长，在日常波浪起伏冲击浮箱时，保护锚泊系统中的锚链处于完全松弛的状态。
所述的保护锚泊系统包括沉在水域底部的锚和连接于浮箱之间的锚链，所述的浮箱下方设有多根锚泊系统。
为了提高安全性，所述的固定锚泊系统和保护锚泊系统的锚链可以采用不同长度。如：可以将所有的锚泊系统的锚链长度设置成两种长度；其中相对较短的一种锚链的长度略长于水面至水底的深度，以便于控制浮箱的漂浮区域；相对较长的一种锚链的长度略长于较短锚链的长度。同样的也可以设置多种长度梯度的锚链。
为了防止本发明固定和保护锚泊系统中锚链完全断裂或溜锚后，本发明的浮式防波堤会随意浮动漂移，而造成对水上的建筑设施以及在水中正常行驶的船舶造成意想不到的破坏，在所述的浮箱的一个或多个壁面上设有一个或多个安全门10，在所述的安全门10的下方连接安全锚泊系统，连接于所述的安全门(10)下方的锚泊系统中的安全锚链的长度较连接于所述的浮箱下方的锚泊系统中的任何一条锚链的长度长。当保护锚泊系统中锚链断裂或溜锚瞬间，安全锚链必将受到巨大拉力，在拉力的作用下，就会将安全门10拉下，从而使浮箱内进水而沉入水域的底部。当安全门处于闭合状态时，安全门与与之连接处的浮箱壁之间为密封连接，确保浮箱为密封腔体，有利于浮箱浮在水面。
为了对锚链起到保护的作用，在锚链外设置有锚链套管9，锚链套管的一端固定在浮箱顶面上。
本发明可采用金属、钢筋混凝土或塑料制成。本发明浮式防波堤的长度可根据实际使用的需要设定，长、宽，高不限。
本发明的消波原理如下：
当波碰撞消波板2时，一部份撞击消波块异性构件，能使波在不同角度充分破碎，碎波向四周扩散与其他波碰撞，消耗其波能；另一部份波通过孔状破碎，进入第二级消波板，由于通过消波孔的波流量有限，又撞击第二级消波板上的消波块异性构件，能使波充分破碎向四周扩散，再与结构上下板撞击和摩擦，同时，再与相间孔状碎波碰撞，形成涡旋、水质点剧烈紊动，衰减其波能，再进入第三级消波板，依次类推，使波能逐级削减。

Claims (3)

1.一种多孔多级衰减波能浮式防波堤，其特征在于：它包括浮箱（1）、消波板（2）、锚泊系统；一块以上的消波板（2）前后设置于浮箱（1）的底部，在消波板（2）上设有多个消波孔（4），前后设置的消波板（2）上的消波孔（4）错位分布，浮箱与锚泊系统连接；
浮箱的迎浪面外侧设置有横向设置的弧形面板（8），在弧形面板（8）上设有多个消波孔（4），在弧形面板的两端设有敞开口（7）；
它还包括固定支柱（5），所述的固定支柱（5）的一端固定在浮箱顶面、另一端穿过浮箱的腔体、从浮箱底面穿出后延伸至消波板下端，每块消波板（2）通过多根固定支柱固定；
在消波板上还设有多个消波块（6），所述的消波块为固定在消波板表面上的形状不同的突起构件，前后设置的相邻的消波板（2）上的消波块（6）错位分布，后一块的消波板上所设置的消波块（6）的位置正对着前一块消波板的消波孔（4），后一块的消波板上所设置的消波孔（4）的位置正对着前一块消波板的消波块（6）。
2.根据权利要求1所述的多孔多级衰减波能浮式防波堤，其特征在于：所述的锚泊系统包括沉在水域底部的锚和连接于浮箱之间的锚链，所述锚泊系统设为固定锚泊系统（3）、保护锚泊系统（12）和安全锚泊系统（11），所述的固定锚泊系统（3）和保护锚泊系统（12）中的锚链的一端固定或铰链连接在浮箱顶部的表面上；所述的固定锚泊系统中的锚链承受着波浪起伏冲击的张力和往复荷载作用下锚链疲劳破坏的损伤；所述的保护锚泊系统中的锚链较固定锚泊系统中的锚链长。
3.根据权利要求2所述的多孔多级衰减波能浮式防波堤，其特征在于：在所述的浮箱的一个或多个壁面上设有一个或多个安全门（10），在所述的安全门（10）的下方连接安全锚泊系统（11），连接于所述的安全门（10）下方的安全锚泊系统中的锚链的长度较连接于所述的浮箱下方的固定锚泊系统和保锚泊系统中的锚链的长度长。
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