CN104404916A - 水平板浮式消浪装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种水平板浮式消浪装置，包括消浪模块、支撑模块和连接模块；所述消浪模块水平放置，所述消浪模块与所述支撑模块连接，所述支撑模块的一端连接所述连接模块；所述消浪模块包括水平消浪板和加强筋；所述水平消浪板开有通浪孔；所述水平消浪板设置有用以支撑加固的加强筋；多个所述水平消浪板水平叠放构成水平消浪墙。所述支撑模块包括浮筒和焊接件；所述浮筒通过所述焊接件固定在所述消浪模块的侧面上；所述浮筒的底部设置有挂环。本发明采用模块化设计，优点在于简化了结构的复杂度，便于安装和拆卸，便于升级与更改，并满足不同的功能要求。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程技术，具体地，涉及一种应用于深海区域，可以有效地降低透射波浪能量、减小波浪破坏力的水平板浮式消浪装置。
背景技术
近些年来，海洋能源、空间、矿产等资源的开发不断发展，海洋工程发展迅猛。但海洋工程浮式结构物经常遭受波浪的强烈作用。在诸多海洋工程结构物中，超大型浮式结构物往往带有永久性或半永久性，具有综合性、多用途的功能特点，可以作为深远海资源开发基地，但巨大的波浪载荷给结构设计、连接装置设计和定位系统设计带来了很大的困难，使得超大型浮式海洋结构物的工程应用进展缓慢。在超大型浮式结构物周围布置有效的消波结构，将大大降低超大型浮式结构物遭受的波浪载荷，有利于推进超大型浮式海洋结构物系统的设计和应用。
根据流体力学中的波浪理论，波形不断向前传播，而水质点并不会随着波浪的运动方向前进，而是围绕着自己的平衡位置做圆周运动。随着水深的增加，轨迹圆的半径逐渐减少，在自由面上的水质点的运动轨迹圆的半径正好是波幅。一般来说，处在自由面上的水质点，水平速度分量均为零，铅直速度分量达到最大；处在波峰处的水质点具有最大的水平速度分量，而铅直速度分量为零。本发明所述的具有水平开孔板的深海浮式消波结构能有效阻滞和打乱水质点运动，消耗波浪能量，使透射波浪能量大大降低。
经过对现有技术的检索发现，专利名称为一种消浪装置，申请号为CN201310038227.0的发明公开的消浪装置由支撑架、消浪板组成，支撑架上设置若干消浪板，消浪板开有大小和形状不同的通浪孔，消浪板安装在支撑架上。该消浪装置虽然能够在一定程度上衰减波浪的动能，达到消减波浪的效果，但是由于消浪板竖直放置且支撑于海洋结构物上，从而增加了浮式主体结构物的系泊载荷。所以，当消浪板受到波浪的冲击载荷时，冲击的能量仍然可能会对海洋结构物造成损害。
为了适应海洋环境恶劣的工况，需要研制出一种具有良好消波功能、具有较大强度和刚度的消浪装置，且该消波装置最好能和主体结构物分离或者固定在主体结构物附近，这样可以较好地减小浮式主体结构的系泊载荷，从而真正意义上地消除或很大程度上减小波浪对浮式主体结构物的冲击。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种水平板浮式消浪装置。本发明固定在浮式主体结构物附近，通过锚链与主体结构物连接。这样可以有效地减小浮式主体结构物的系泊载荷，从而在真正意义上达到了消减波浪的效果。在可以预见的未来中，本发明的用途将不仅仅局限于超大型浮式海洋结构物，还可以推广到其他需要消除波浪的水利结构或设施中去，也为进一步研发新型的浮式消浪装置奠定了良好的基础。本发明能有效阻滞和打乱水质点运动，消耗波浪能量，使透射波浪能量大大降低。本发明克服现有的竖直消浪板装置增加浮式主体结构物系泊载荷的缺点。
根据本发明提供的水平板浮式消浪装置，包括消浪模块、支撑模块和连接模块；所述消浪模块横向放置且浮于水面之上，所述消浪模块与所述支撑模块连接，所述支撑模块的一端连接所述连接模块；
所述消浪模块包括水平消浪板和加强筋；所述水平消浪板开有通浪孔；所述水平消浪板设置有用以支撑加固的加强筋；多个所述水平消浪板水平叠放构成水平消浪墙；相邻水平消浪板之间形成完整没有阻碍的通浪空间。
优选地，所述支撑模块包括浮筒和焊接件；所述浮筒通过所述焊接件固定在所述消浪模块的侧面上；所述浮筒的底部设置有挂环。
优选地，所述连接模块包括锚链和连接构件；所述锚链的两端连接所述连接构件；所述锚链的一端的连接构件连接所述挂环。
优选地，所述通浪孔的数量为多个；多个所述通浪孔的大小和形状相同。
优选地，所述加强筋的数量为两根，两根所述加强筋两根相互垂直。
优选地，相邻所述水平消浪板的间距相等。
优选地，所述锚链采用多个铁环一节一节地相套而成。
优选地，所述浮筒的数量为四个；四个所述浮筒通过所述焊接件固定在所述消浪模块的四角上。
优选地，所述焊接件呈三角柱状。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1.本发明采用模块化设计，优点在于简化了结构的复杂度，便于安装和拆卸，便于升级与更改，并满足不同的功能要求；
2.本发明可以较为高效地衰减波浪的能量，减小施加在浮式海洋结构物上的波浪载荷，从而在很大程度上降低波浪对于浮式主体结构物的冲击和损伤；
3.本发明可以较好地减小浮式主体结构物的系泊载荷，由于本发明被固定在浮式主体结构物的附近，所以波浪对于消浪装置的冲击不会对浮式主体结构物造成太大的影响；
4.本发明中消浪板上的开孔减轻了整体装置的重量，使得结构更加轻便，也更加节省材料，从而节约成本；
5.本发明中消浪板上焊有的加强筋可以有效地增强消浪板的强度和刚度，使得本发明能够更加有效地承受波浪的冲击载荷；
6.本发明可以显著地减少流载荷，从而保护浮式主体结构物不受流体载荷的冲击；
7.本发明中略去了竖直消浪板，这样做既减轻了整体装置的重量，也降低了加工和安装的难度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中分模块的结构示意图；
图3为本发明中消浪板的结构示意图；
图4为本发明中加强筋的结构示意图；
图5为本发明中浮筒的结构示意图；
图6为本发明中焊接件的结构示意图；
图7为本发明中连接模块的结构示意图。
图中：
1为消浪模块；
2为支撑模块；
3为连接模块；
4为消浪板；
5为加强筋；
6为浮筒；
7为焊接件；
8为锚链。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明提供的水平板浮式消浪装置包括消浪模块1、支撑模块2和连接模块3。所述消浪模块1包括消浪板4和加强筋5，所述支撑模块2包括所述浮筒6和焊接件7，所述连接模块3包括锚链8和连接构件。其中，所述消浪模块1和所述支撑模块2通过所述焊接件7连接，所述连接模块3的一端固定在所述浮筒6上，另一端固定在浮式主体结构物上。
如图3所示，所述消浪板4上开有若干形状、大小均相同的通浪孔，板中央还焊有两根相互垂直的所述加强筋5，如图4所示。若干所述消浪板4等间隙地水平叠放构成消浪墙，整体即构成所述消浪模块1。
如图5所示，所述浮筒6底部有挂环，用以连接所述连接模块3的连接构件。此外每个所述浮筒6的侧面都有若干所述焊接件7，用以将所述浮筒6固定于所述消浪板4的四角，所述消浪板4之间的叠放也依靠所述焊接件7固定在所述浮筒6上。所述焊接件7的结构示意图如图6所示，是一个类似于三角形柱体的物体。所述浮筒6与焊接件7共同构成了所述支撑模块2。
如图7所示，所述锚链8由一节一节的铁环相套而成，所述锚链的一端焊有所述连接构件，用以连接所述浮筒6底部挂环，所述锚链的另一端固定于浮式主体结构物，将所述消浪装置与浮式主体结构物相连。所述锚链和连接构件构成了所述连接模块3。
各部件准备好之后具体的安装过程如下：首先将所述加强筋5焊接在每个所述消浪板4的表面上，然后利用所述焊接件7将四个所述浮筒6依次焊接在某一所述消浪板4的四角，接着把剩下的所述消浪板4的四角依次与所述浮筒6的相应位置用所述焊接件7连接，需要注意每层所述消浪板4之间是等间隙的。最后再把所述锚链8一端的连接构件与所述浮筒6底部的挂环连接，所述锚链8的另一端固定于浮式主体结构物上。
整体安装完成后，把本发明提供的水平板浮式消浪装置水平固定并放置在浮式主体结构物的附近，当波浪通过消浪装置时，就可以对消浪装置进行测试。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种水平板浮式消浪装置，其特征在于，包括消浪模块、支撑模块和连接模块；所述消浪模块横向放置且浮于水面之上，所述消浪模块与所述支撑模块连接，所述支撑模块的一端连接所述连接模块；
所述消浪模块包括水平消浪板和加强筋；所述水平消浪板开有通浪孔；所述水平消浪板设置有用以支撑加固的加强筋；多个所述水平消浪板水平叠放构成水平消浪墙；相邻水平消浪板之间形成完整没有阻碍的通浪空间。
2.根据权利要求1所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述支撑模块包括浮筒和焊接件；
所述浮筒通过所述焊接件固定在所述消浪模块的侧面上；所述浮筒的底部设置有挂环。
3.根据权利要求2所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述连接模块包括锚链和连接构件；
所述锚链的两端连接所述连接构件；所述锚链的一端的连接构件连接所述挂环。
4.根据权利要求1所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述通浪孔的数量为多个；多个所述通浪孔的大小和形状相同。
5.根据权利要求1所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述加强筋的数量为两根，两根所述加强筋两根相互垂直。
6.根据权利要求1所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，相邻所述水平消浪板的间距相等。
7.根据权利要求3所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述锚链采用多个铁环一节一节地相套而成。
8.根据权利要求2所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述浮筒的数量为四个；四个所述浮筒通过所述焊接件固定在所述消浪模块的四角上。
9.根据权利要求2所述的水平板浮式消浪装置，其特征在于，所述焊接件呈三角柱状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |