CN104018461A - 一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于防浪减灾和海岸工程领域，特别是一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置。它包括海工基础、漂浮板、框架、滚轮和制动挡板。海工基础可以是岸基式的，也可以是离岸式的，其上安装有框架，框架内布放漂浮板，其特征是：海工基础迎向来波方向，海浪或高潮传递到结构物时，漂浮板由于浮力的作用会随着海面的变化而上升或下降，从而增加了防浪设施的有效防浪、防潮高度，减少了越浪水量。本发明提供一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，它能随着波浪或风暴潮引起的自由水面波动而自适应地调整有效防浪、防潮高度，能够适应不同的地形、岸基式或离岸式海岸工程结构，易于安装和移动，具有较高的可靠性，同时对岸线的美观影响较小。

Description

一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置

技术领域

本发明属于防浪减灾和海岸工程领域，特别是一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置。

背景技术

我国有总长3.2万公里的海岸线，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里，随着沿海地区社会经济的快速发展，巨浪、风暴潮造成的损失越来越大，已建海堤大部分已很难适应当前防潮、防洪的要求。

传统方法中，堤顶高程的确定直接关系到工程投资及安全，其估值的确定比较重要。原来主要是根据设计高水位加上风浪爬高及安全超高值来确定海堤堤顶高程，这有可能会导致堤身过高，既不经济合理又不一定有必要。更重要的是我国南方沿海省份海堤大部分修筑在软土地基之上，堤顶高程设置得太高，软土地基往往难于承受，不仅会极大的增加软土地基的处理费用，加大工程投资，甚至有可能地基根本无法承受上部压力而造成海堤无法施工建设。

随着经济的发展，海堤的工程等级与建设标准在逐步提高，建筑在软土地基上的海堤在设计条件下要完全防止越浪，只有在高滩上且地基条件较好的情况下筑堤才有可能，在水深稍大的海区，堤身必然较高，很难达到要求，并且，由于天然高潮大浪不可能完全准确预测，一旦出现超过设计标准情况，往往会冲毁内坡，导致海堤溃决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服上述现有海堤在成本控制、对软土地基适应性不好等不足之处，提供一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，它能随着波浪或风暴潮引起的自由水面波动而自适应地调整有效防浪、防潮高度，能够适应不同的地形、岸基式或离岸式海岸工程结构，易于安装和移动，具有较高的可靠性，同时其对岸线的美观影响较小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，包括海工基础、漂浮板、框架、滚轮和制动挡板。海工基础可以是岸基式的，也可以是离岸式的，其上安装有框架，框架内布放漂浮板，其特征是：海工基础迎向来波方向，海浪或高潮传递到结构物时，漂浮板由于浮力的作用会随着海面的变化而上升或下降，从而增加了防浪设施的有效防浪、防潮高度，减少了越浪水量。

所述的一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征是：海工基础上安装有可透水的框架。

所述的一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征是：在海工基础上的透水框架内布放有漂浮板。

所述的一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征是：海工基础或其上的框架与漂浮板的接触面上安装有4个滚轮。

所述的一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征是：在漂浮板上两侧的中间位置，各安装有1个制动挡板。

在没有波浪作用时，自适应式漂浮板防浪装置的漂浮板处于静止状态，其所受到浮力和重力达到一个平衡状态。当波浪或高潮传递到防浪装置时，随着自由水面的变化，漂浮板受到的浮力发生变化，打破了原来的浮力和重力的平衡关系，使得漂浮板开始运动。当漂浮板处的自由水面变高时，也就是波高或者高潮的高水位传递到漂浮板时，漂浮板的惯性使得短时间内其所受到的浮力大于重力，同时由于动水压强对漂浮板的作用，漂浮板向上运动，增高了海工设施的防浪高度，从而有效地减少了越浪水量。

自适应式漂浮板防浪装置结合现有的、常用的海工基础，易于安装和移动，可用于对已经建成的海岸设施进行升级。同时，其使用材料较少，结构形式简单，能够大大的节约建设和维护的成本。对于不同的波浪条件，自适应式漂浮板防浪装置能够根据波浪的波高或者高潮的高度自动调整其上升距离，从而达到较好的防浪效果。当波浪能量较大，明显大于自适应式漂浮板防浪装置的设计防浪标准时，其制动装置能够阻止漂浮板继续上升或下降，起到保护该防浪装置的作用。而在波浪能量较小或没有波浪作用的时候，漂浮板的上表面设计略高于自由水面高程，从而避免了对海岸线的美观的破坏。

本发明的有益效果是：

本发明适用于软土地基或离岸等海工建设基础相对较差的地点，采用了自适应式漂浮板设计，能够随着波浪或者高潮引起的自由水面波动向上运动，增加设施的有效防浪高度；在波浪能量较小时，漂浮板上平面略高于水面高程，对岸线的美观影响较小；本设计结合了常见的海岸结构物设施，形式简单，便于安装和维护。

附图说明

图1是本发明的岸基式配置的结构示意图。

图2是岸基式配置的侧面剖视图。

图3是本发明的离岸式配置的结构示意图。

图4是离岸式配置的侧面剖视图。

图中，1-岸基式海工基础，2-短边框，3-长边框，4-漂浮板，5-滚轮，6-制动挡板，7-离岸式海工基础。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，岸基式海工基础1建筑于地质条件较好的海岸线上，在海工基础1的向海一侧的垂直平面上安装有框架，该框架由短边框2和长边框3组成，边框2一端与海工基础1相连，一端与长边框3相连，边框3的两端都分别与不同的短边框相连。在框架和海工基础围成的空间内，布放有漂浮板4，漂浮板4和框架位于海工基础一侧偏上接近海平面的位置。

如图2所示，海工基础1上安装的短边框中，最上边和最下边的短边框在靠近漂浮板4一侧都安装有滚轮5，该滚轮5一侧与漂浮板接触，滚轮5的转轴垂直于海工基础的向海平面并与短边框2的中心轴平行。在漂浮板4的左右两侧中间位置安装有制动挡板6，该挡板不与短边框2相接触。

本实施例的工作原理：

实际使用时，岸基式海工基础1固定于海岸线上的地质基础上，漂浮板4处于漂浮状态，其上部表面略高于水平面位置。在没有波浪作用时，漂浮板4处于静止状态，其所受到浮力和重力达到一个平衡状态，漂浮板的大部分结构位于水平面以下，避免了对岸线美观造成不良影响。当波浪或高潮作用于漂浮板4时，漂浮板处的自由水面增加，使得漂浮板受到的浮力和动水压强带来惯性力之和大于其重力，从而使得漂浮板有向上的加速度。漂浮板在短边框2和长边框3组成的框架内沿着滚轮5向上运动，增加了海工基础1的防浪高度，能够阻挡越浪的发生，减小海浪或高潮对海岸设施的冲击。根据波浪的波高或高潮的量级，漂浮板4能够自适应地调整向上运动的幅度和周期，从而达到较好的防浪效果。当波浪能量较大，明显大于自适应式漂浮板防浪装置的设计防浪标准时，其制动装置6能够阻止漂浮板4继续上升或下降，起到保护该防浪装置的作用。

实施例2：

请参阅图3和图4，与实施例1不同仅在于：实施例2中的海工基础是离岸式的，漂浮板4的前后都是水体，在离岸式海工基础7之间直接采用长边框3进行连接形成漂浮板4运动的框架空间，滚轮5也是直接安装于离岸式海工基础上的。

尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。

Claims (5)

1.一种垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，包括海工基础、漂浮板、框架、滚轮和制动挡板；海工基础可以是岸基式的，也可以是离岸式的，其上安装有框架，框架内布放漂浮板，其特征是：海工基础迎向来波方向，海浪或高潮传递到结构物时，漂浮板由于浮力的作用会随着海面的变化而上升或下降，从而增加了防浪设施的有效防浪、防潮高度，减少了越浪水量。

2.根据权利要求1所述的垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征在于：海工基础上安装有可透水的框架。

3.根据权利要求1所述的垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征在于：在海工基础上的透水框架内布放有漂浮板。

4.根据权利要求1所述的垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征在于：海工基础或其上的框架与漂浮板的接触面上安装有4个滚轮。

5.根据权利要求1所述的垂向运动的自适应式漂浮板防浪装置，其特征在于：在漂浮板上两侧的中间位置，各安装有1个制动挡板。