CN109440722A - 一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤，包括主体，主浮体，第一浮体，第二浮体，张力腿组件，锚体和阻尼板，所述主体包括挡浪板，第一浮体设置在挡浪板上，所述主浮体和第二浮体设置在主体上，主浮体、第一浮体、第二浮体构成三角形，所述阻尼板与主体转动连接，所述挡浪板和阻尼板上设有通孔，所述锚体通过张力腿组件与阻尼板连接。本发明整个系统制作材料少，重量轻，易安装、迁移，经济性好，维修方便；缆绳均匀分散，所受交变载荷较小；在极端海况下，能够收缩缆绳使防波堤下潜，减少受力，提高安全性且操作方便；系统破溃时，防波堤质量小，对所掩护的水上结构破坏小；消浪效果好，能够自动升降。

Description

一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤

技术领域

本发明涉及防波堤技术领域，特别涉及一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤。

背景技术

防波堤防御波浪入侵，形成一个掩蔽水域所需要的水工建筑物。位于港口水域的外围，兼防漂沙和冰凌的入侵，赖以保证港内具有足够的水深和平稳的水面以满足船舶在港内停泊、进行装卸作业和出入航行的要求。防波堤中有一种浮堤，即浮式防波堤，其由浮体和锚系设备组成的防波堤，可以消减表面波能。浮体结构有排筏、气囊、空箱或其他特殊形体，常用铁锚系在沉块上。浮式防波堤的优势是不受海底地质及水深影响，在深水区建造成本低；运输方便，易于快速建造，快速拆迁；结构对水循环、生物交换、泥沙流动影响小，有环保优势。但是，现有的浮堤具有以下缺陷：1、浮式防波堤对长波透过率较高，影响消波效果；2、悬垂链式锚系受冲击载荷大，可靠性低，其自身及对所掩护的水上设施安全性差；3、刚性浮体及锚系结构巨大，安装及控制难度较大，造价较高；4、无高海况应急避险功能。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种消波性能较好，安全性较高，制造难度和成本较低，能够在高海况时应急避险的张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤。

具体技术方案如下：一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置，包括主体，主浮体，第一浮体，第二浮体，张力腿组件，锚体和阻尼板，所述主体包括挡浪板，第一浮体设置在挡浪板上，所述主浮体和第二浮体设置在主体上，主浮体、第一浮体、第二浮体构成三角形，所述阻尼板与主体转动连接，所述挡浪板和阻尼板上设有通孔，所述锚体通过张力腿组件与阻尼板连接。

以下为本发明的附属技术方案。

作为优选方案，所述张力腿组件包括第一定滑轮，第二定滑轮和缆绳，第一定滑轮设置在阻尼板上，第二定滑轮设置在锚体上，缆绳穿设在第一定滑轮和第二定滑轮之间。

作为优选方案，所述第一定滑轮设置在阻尼板的顶部或底部，第一定滑轮至少有两个。

作为优选方案，所述阻尼板设有吊环，缆绳穿设在吊环中。

作为优选方案，所述主体包括第一支撑杆，第二支撑杆，第一加强杆和第二加强杆，第一支撑杆设置在第二浮体和挡浪板之间，第二支撑杆设置在第二浮体和主浮体之间，多根第一支撑杆平行设置，多根第二支撑杆平行设置，所述第一加强杆设置在挡浪板和第一支撑杆之间，第二加强杆设置在挡浪板和第二浮体之间，多根第一加强杆平行设置，多根第二加强杆平行设置。

作为优选方案，所述主浮体两端设有轴承，挡浪板和阻尼板通过轴承连接。

作为优选方案，所述挡浪板具有迎浪面，所述第一浮体设置于迎浪面。

作为优选方案，所述阻尼板与挡浪板之间的夹角为钝角，阻尼板竖直设置在主浮体下方。

一种防波堤，包括上述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，多个张力腿锚系可下潜浮式防波装置通过单根缆绳连接，阻尼板上设有第一定滑轮，锚体上设有第二定滑轮，缆绳穿设在第一定滑轮和第二定滑轮之间，相邻张力腿锚系可下潜浮式防波装置之间设有柔性连接器。

作为优选方案，防波堤包括绞车，缆绳一端与绞车连接，另一端固定于吊环。

本发明的技术效果：本发明的一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤整个系统制作材料少，重量轻，易安装、迁移，经济性好，维修方便；锚系具有半顺应，半刚性，防波堤只做水平往复运动，缆绳均匀分散，所受交变载荷较小，安全性高；在极端海况下，能够收缩缆绳使防波堤下潜，减少受力，提高安全性且操作方便；系统破溃时，防波堤质量小，对所掩护的水上结构破坏小；多种消浪原理共同作用，消浪效果好；能够自动升降，不受潮汐影响。

附图说明

图1是本发明实施例的一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置的示意图。

图2是本发明实施例的一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置的立体图。

图3是本发明实施例的一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置受到波浪冲击位移时的示意图。

图4是本发明实施例的防波堤的示意图。

图5是本发明实施例的绞车的示意图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

如图1至图5所示，本实施例的一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置100包括主体1，主浮体2，第一浮体3，第二浮体4，张力腿组件5，锚体6和阻尼板7，所述主体1包括挡浪板11，第一浮体3设置在挡浪板11上，所述主浮体2和第二浮体4设置在主体1上，主浮体、第一浮体、第二浮体构成三角形。所述阻尼板12与主体1转动连接，所述挡浪板10和阻尼板7上设有通孔71，所述锚体6通过张力腿组件5与阻尼板连接。通过上述技术方案，锚体设置在水底，防波装置放置在水中时，第一、第二浮体位于水面上，阻尼板竖直位于水面下。当浪涌接触防波装置时(图1箭头方向为浪涌方向)，迎浪面水位上升，第一浮体受力上浮，受张力腿组件长度限制，挡浪板受到水面上的波浪冲击而转动，使得第二浮体向水中运动，第二浮体产生浮力，开始阻止转动进一步发送，水流通过通孔以一定速度向背浪侧移动，形成紊流消能。当波浪消失后，通过第二浮体能够使挡浪板复位至平衡位置。由于挡浪板能够相对阻尼板转动，从而能够在受到冲击时通过转动消解部分冲击能量。防波装置底部设置阻尼板和挡浪板，阻尼板能够形成阻尼作用，能够减少潜浪的透过，增强消浪能力，尤其是对于长波的消浪能力，阻尼板和挡浪板能够对波浪进行反射，消解波浪能量。张力腿组件响应滞后，波浪力周期变化形成防波装置水平方向滞后的周期变化；主体在受到波浪冲击产生水平位移，张力腿组件提供回复力与波浪作用力动态平衡且水动力形成变化相位差，扰乱波浪振动周期，能够减少防波装置系统共振现象。通过设置通孔，能够降低防波装置两侧水面水位变化，降低阻尼板和挡浪板所受的冲机，产生紊流，消解波浪能量。

本实施例中，所述张力腿组件5包括第一定滑轮51，第二定滑轮52和缆绳53，第一定滑轮51设置在阻尼板7上，第二定滑轮52设置在锚体6上，缆绳53穿设在第一定滑轮和第二定滑轮之间。通过上述技术方案，通过缆绳的收放，能够使阻尼板升降，从而使主体一起升降。张力腿组件具有半顺应性和半刚性，在受到波浪冲击时能够使防波装置做水平往复运动，缆绳载荷能够均匀分散，交变载荷小，安全性高。

本实施例中，所述第一定滑轮51设置在阻尼板7的顶部或底部，第一定滑轮至少有两个。本实施例中，第一定滑轮设置在阻尼板顶部，两个第一定滑轮分别设置在阻尼板两侧。

本实施例中，所述阻尼板7设有吊环8，缆绳53穿设在吊环8中，通过设置吊环能够对缆绳限位，避免缆绳飘荡松脱。本实施例中防波装置具有两个吊环，两个吊环设置在阻尼板下方。

本实施例中，所述主体1包括第一支撑杆11，第二支撑杆12，第一加强杆13和第二加强杆14，第一支撑杆12设置在第二浮体4和挡浪板10之间，第二支撑杆12设置在第二浮体4和主浮体2之间，多根第一支撑杆11平行设置，多根第二支撑杆12平行设置，所述第一加强杆13设置在挡浪板和第一支撑杆11之间，第二加强杆14设置在挡浪板和第二浮体4之间，多根第一加强杆平行设置，多根第二加强杆平行设置。通过上述技术方案，能够使主体形成刚性桁架，从而增强主体的结构稳固性。

本实施例中，所述主浮1体两端设有轴承15，挡浪板10和阻尼板7通过轴承15连接，从而使挡浪板和阻尼板能够相对转动。本领域技术人员可知，挡浪板和阻尼板之间实现相互转动能够采用现有技术中的其他转动结构，所述轴承也可设置在阻尼板或挡浪板上。

本实施例中，所述挡浪板10具有迎浪面101，所述第一浮体3设置于迎浪面，从而当波浪冲击迎浪面时，第一浮体能够起到碎浪作用；所述第一浮体可分段、交叉点状布置，以增强碎浪作用，第一浮体可由交错排列的小浮体构成。此外，当波浪冲击迎浪面时，迎浪面前方水位高于后方，从而使第一浮体能够弯曲起作用。

本实施例中，所述阻尼板7与挡浪板10之间的夹角为钝角，阻尼板7竖直设置在主浮体下方。

一种防波堤，其具有张力腿锚系可下潜浮式防波装置100，多个张力腿锚系可下潜浮式防波装置通过单根缆绳连接，阻尼板上设有第一定滑轮51，锚体6上设有第二定滑轮52，缆绳53穿设在第一定滑轮和第二定滑轮之间，相邻张力腿锚系可下潜浮式防波装置之间设有柔性连接器20。通过上述技术方案，能够根据需要防护的设备或建筑，能够串联多个张力腿锚系可下潜浮式防波装置形成防波堤，并能够整体上浮或下潜。所述柔性连接器为可挠的连接装置，可采用绳子等现有的柔性连接器。

本实施例中，防波堤包括绞车9，缆绳53一端与绞车连接，另一端固定于吊环8。缆绳一端依次穿过多个张力腿锚系可下潜浮式防波装置的第一、第二定滑轮及吊环后，紧固于最后一个吊环，通过绞车能够拉动缆绳，从而改变第一、第二定滑轮之间的缆绳长度，实现防波堤升降。

本实施例的防波堤可设置水位测量装置，测量后的水位信息发送给绞车，从而使绞车根据水位信息自动收放缆绳。绞车可设置在岸上或堤头浮体30上，堤头浮体尽量小，从而降低波浪影响。堤头浮体的绞车的缆绳穿至堤尾后向下穿过吊环至锚体定滑轮后返回系于吊环上。所述水位测量装置也可设置于堤头浮体，堤头浮体设有电源(可用市电或波浪发电)，电机，控制箱，从而能够实现绞车的自动控制运行。

当需要运输防波堤时，防波堤的主体上可附加浮体，使整体浮力大于锚体重量，收揽时锚体离开水底，便于安装和迁移；整体拖行到位后，放缆使得锚体沉入水底，主体自由状态浮在水面，取下附加浮体。收揽至主浮体下潜，第一浮体和第二浮体均接触水面。可设置自动控制位置，涨潮时则松缆，落潮时则收缆，从而避免受到潮汐影响。

本实施例的防波堤能够根据所处海域，波浪类型，位置，消波系数要求等设置挡浪板和阻尼板的开孔率，主体的结构大小，浮力大小，迎浪角度，可多排设置。

本实施例的一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置及防波堤整个系统制作材料少，重量轻，易安装、迁移，经济性好，维修方便；锚系具有半顺应，半刚性，防波堤只做水平往复运动，缆绳均匀分散，所受交变载荷较小，安全性高；在极端海况下，能够收缩缆绳使防波堤下潜，减少受力，提高安全性且操作方便；系统破溃时，防波堤质量小，对所掩护的水上结构破坏小；多种消浪原理共同作用，消浪效果好；能够自动升降，不受潮汐影响。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，包括主体，主浮体，第一浮体，第二浮体，张力腿组件，锚体和阻尼板，所述主体包括挡浪板，第一浮体设置在挡浪板上，所述主浮体和第二浮体设置在主体上，主浮体、第一浮体、第二浮体构成三角形，所述阻尼板与主体转动连接，所述挡浪板和阻尼板上设有通孔，所述锚体通过张力腿组件与阻尼板连接。

2.根据权利要求1所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述张力腿组件包括第一定滑轮，第二定滑轮和缆绳，第一定滑轮设置在阻尼板上，第二定滑轮设置在锚体上，缆绳穿设在第一定滑轮和第二定滑轮之间。

3.根据权利要求2所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述第一定滑轮设置在阻尼板的顶部或底部，第一定滑轮至少有两个。

4.根据权利要求3所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述阻尼板设有吊环，缆绳穿设在吊环中。

5.根据权利要求1所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述主体包括第一支撑杆，第二支撑杆，第一加强杆和第二加强杆，第一支撑杆设置在第二浮体和挡浪板之间，第二支撑杆设置在第二浮体和主浮体之间，多根第一支撑杆平行设置，多根第二支撑杆平行设置，所述第一加强杆设置在挡浪板和第一支撑杆之间，第二加强杆设置在挡浪板和第二浮体之间，多根第一加强杆平行设置，多根第二加强杆平行设置。

6.根据权利要求1所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述主浮体两端设有轴承，挡浪板和阻尼板通过轴承连接。

7.根据权利要求1所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述挡浪板具有迎浪面，所述第一浮体设置于迎浪面。

8.根据权利要求1所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，其特征在于，所述阻尼板与挡浪板之间的夹角为钝角，阻尼板竖直设置在主浮体下方。

9.一种防波堤，其特征在于，包括权利要求1至8中任一权利要求所述的张力腿锚系可下潜浮式防波装置，多个张力腿锚系可下潜浮式防波装置通过单根缆绳连接，阻尼板上设有第一定滑轮，锚体上设有第二定滑轮，缆绳穿设在第一定滑轮和第二定滑轮之间，相邻张力腿锚系可下潜浮式防波装置之间设有柔性连接器。

10.根据权利要求9所述的防波堤，其特征在于，防波堤包括绞车，缆绳一端与绞车连接，另一端固定于吊环。