CN109537523B - 一种阶梯型透空式防波堤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阶梯型透空式防波堤，包括：阶梯型结构和下部结构；所述阶梯型结构固定在所述下部结构上；所述阶梯型结构具有多个阶梯，且每个阶梯均具有中空的腔室，各个腔室通过底部的管道连通；位于迎浪侧的阶梯侧面和顶部均设置有开孔；位于内侧的阶梯侧面设置有开孔。本发明提供的阶梯型防波堤在具有良好的消浪效果的基础上，同时兼顾环保的理念，同时具有景观防波堤的作用，水体交换优良，适用于不同的水深及海洋地质环境，符合对海域水动力环境影响小的“绿色港口”的需求。

Description

一种阶梯型透空式防波堤
技术领域
本发明涉及防波堤技术领域，更具体的说是涉及一种阶梯型透空式防波堤。
背景技术
防波堤作为港口水工建筑物的重要组成部分，它可以维护港内水域的平稳，保证船只进出、停泊与装卸作业的安全。
目前，传统的防波堤多为非透水的斜坡和直立堤，但是对于掩护区域内水体的循环受到限制，对周边海域的水动力环境改变较大，容易产生泥沙的冲淤变化、海岸线变迁以及港内水体污染等问题。斜坡堤多为抛石结构，在我国某些地区、地址条件较差，石料较为缺乏且造价较高；直立堤由于直墙反射会形成波压力较大的驻波，对航道水流、以及堤身稳定等产生不利影响。而目前为建设绿色环保、保护水动力和自然岸线环境的“绿色港口”，港口工程结构形式正在向透空式、消能式和多功能式等方向发展。
因此，如何提供一种适用绿色港口的需求的防波堤是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种阶梯型透空式防波堤，不仅具有良好的消浪效果，同时兼顾环保的理念，还同时具有景观防波堤的作用，且水体交换优良，改善水环境，能够满足绿色港口的需求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种阶梯型透空式防波堤，包括：阶梯型结构和下部结构；所述阶梯型结构固定在所述下部结构上；
所述阶梯型结构具有多个阶梯，且每个阶梯均具有中空的腔室，各个腔室通过底部的管道连通；
位于迎浪侧的阶梯侧面和顶部均设置有开孔；
位于内侧的阶梯侧面设置有开孔。
优选的，所述阶梯型结构的顶部设置有反弧型防越浪结构。
优选的，所述下部结构根据水深的变化及海底地质条件的不同包括桩基式结构和非桩基式结构。
优选的，所述桩基式结构包括：迎浪侧桩基和后部桩基；
所述迎浪侧桩基采用直桩和单斜桩组合的方式；
所述后部桩基采用双斜桩的方式。
优选的，所述直桩上以及所述双斜桩中相对靠后的一个斜桩上均布置有消浪板。
优选的，所述非桩基式结构包括：底部基座；
相应的，所述阶梯型结构底部还具有若干透水通道；所述透水通道固定在所述底部基座上。
优选的，所述底部基座包括：抛石基床。
优选的，位于迎浪侧的阶梯的高度从迎浪侧依次增高，位于内侧的阶梯的高度依次降低，整个阶梯型结构呈轴对称结构。
优选的，所述腔室底部均设置有通孔，所述通孔与所述管道连通。
优选的，反弧型防越浪结构包括：反弧结构和用于维持反弧结构的稳定性的倒L型结构，所述倒L型结构上设置有护栏。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种阶梯型透空式防波堤，波浪作用在阶梯堤上会产生大量的掺气，并引起波能的剧烈耗散，防波堤反射系数较小，因此，波浪对建筑物的作用力较小，具有良好的稳定性。水体通过阶梯的外侧和顶部的开孔进入阶梯内中空的腔室内，波动的水体会在中空的腔室内产生震动，由于不同腔室之间底部连通，震动会被不断的平分，并且衰减，直到以一种稳定的水流通过内侧开孔流向堤内。堤内的水体也可以通过管道和开孔流向堤外，从而产生水体交换。
本发明提供的阶梯型防波堤在具有良好的消浪效果的基础上，同时兼顾环保的理念，同时具有景观防波堤的作用，水体交换优良，适用于不同的水深及海洋地质环境，符合对海域水动力环境影响小的“绿色港口”的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的桩基型阶梯型透空式防波堤的结构示意图；
图2为本发明提供的消浪板的结构示意图；
图3为本发明提供的非桩基型阶梯型透空式防波堤的结构示意图。
在图1至图3中：
1、阶梯，2、腔室，3、管道，4、开孔，5、反弧型防越浪结构，6、迎浪侧桩基，61、直桩，62、单斜桩，7、后部桩基，71、双斜桩，8、消浪板，9、底部基座，10、透水通道，11、通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见附图1和附图3，本发明实施例公开了一种阶梯型透空式防波堤，包括：阶梯型结构和下部结构；阶梯型结构固定在下部结构上；
阶梯型结构具有多个阶梯1，且每个阶梯1均具有中空的腔室2，各个腔室2通过底部的管道3连通；
位于迎浪侧的阶梯1侧面和顶部均设置有开孔4；
位于内侧的阶梯1侧面设置有开孔4。
波浪作用在阶梯堤上会产生大量的掺气，并引起波能的剧烈耗散，防波堤反射系数较小，因此，波浪对建筑物的作用力较小，具有良好的稳定性。水体通过阶梯的外侧和顶部的开孔进入阶梯内中空的腔室内，波动的水体会在中空的腔室内产生震动，由于不同腔室之间底部连通，震动会被不断的平分，并且衰减，直到以一种稳定的水流通过内侧开孔流向堤内。堤内的水体也可以通过管道和开孔流向堤外，从而产生水体交换。
本发明提供的阶梯型防波堤在具有良好的消浪效果的基础上，同时兼顾环保的理念，同时具有景观防波堤的作用，水体交换优良，适用于不同的水深及海洋地质环境，符合对海域水动力环境影响小的“绿色港口”的需求。
为了进一步优化上述技术方案，阶梯型结构的顶部设置有反弧型防越浪结构5。
防波堤的顶部为反弧结构，可以防止越浪的产生。
为了进一步优化上述技术方案，下部结构根据水深的变化及海底地质条件的不同包括桩基式结构和非桩基式结构。
参见附图1，为了进一步优化上述技术方案，桩基式结构包括：迎浪侧桩基6和后部桩基7；
迎浪侧桩基6采用直桩61和单斜桩62组合的方式，更加节约成本。
后部桩基7采用双斜桩71的方式，更加稳定。
桩基上的消浪板用于进一步消浪，消浪板的长度可以根据具体结构的高度和具体的海洋环境变化进行调整。
为了进一步优化上述技术方案，直桩61上以及双斜桩71中相对靠后的一个斜桩上均布置有消浪板8。
为了更好的消除长波，考虑将同一段面布置两个消浪板，消浪板之间的距离尽可能的长，同时考虑到上部采用反弧结构，后部桩基中的最后一根斜桩所受到的波浪力会比较大，因此，把后部桩基的消浪板布置在相对靠后的一个斜桩上，请参见附图1。桩基上消浪板的布置示意图请参见附图2。
参见附图3，为了进一步优化上述技术方案，非桩基式结构包括：底部基座9；
相应的，阶梯型结构底部还具有若干透水通道10；透水通道10固定在底部基座9上。
底部为贯通堤内外的通道，为底部泥沙运动留下必要的通道。
为了进一步优化上述技术方案，底部基座9包括：抛石基床。
为了进一步优化上述技术方案，位于迎浪侧的阶梯1的高度从迎浪侧依次增高，位于内侧的阶梯1的高度依次降低，整个阶梯型结构呈轴对称结构。
为了进一步优化上述技术方案，腔室2底部均设置有通孔11，通孔11与管道3连通。
为了进一步优化上述技术方案，反弧型防越浪结构包括：反弧结构和用于维持反弧结构的稳定性的倒L型结构，倒L型结构上设置有护栏。
还需要进行说明的是，对于水深较深、基岩较软的区域可以将阶梯堤作为上部结构放置于桩基上，而桩基的结构和高度以及阶梯型结构的相对高度可以根据当地海洋环境及泊稳要求进行调节，对于波浪较大的海域或者泊稳要求较高的港区可以适当增加阶梯型结构的高度，减小下部桩基的高度。对于波浪较小或者泊稳要求不是特别高的区域可以适当减小阶梯型结构的高度，增加下部桩基的高度。而非桩基式结构适用于水深较浅、基岩较硬且泊稳要求较高的港口海域，如渔港等。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，包括：阶梯型结构和下部结构；所述阶梯型结构固定在所述下部结构上；
所述阶梯型结构具有多个阶梯(1)，且每个阶梯(1)均具有中空的腔室(2)，各个腔室(2)通过底部的管道(3)连通；
位于迎浪侧的阶梯(1)侧面和顶部均设置有开孔(4)；
位于内侧的阶梯(1)侧面设置有开孔(4)；
且位于迎浪侧的阶梯(1)的高度从迎浪侧依次增高，位于内侧的阶梯(1)的高度依次降低。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述阶梯型结构的顶部设置有反弧型防越浪结构(5)。
3.根据权利要求2所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述下部结构根据水深的变化及海底地质条件的不同包括桩基式结构和非桩基式结构。
4.根据权利要求3所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述桩基式结构包括：迎浪侧桩基(6)和后部桩基(7)；
所述迎浪侧桩基(6)采用直桩(61)和单斜桩(62)组合的方式；
所述后部桩基(7)采用双斜桩(71)的方式。
5.根据权利要求4所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述直桩(61)上以及所述双斜桩(71)中相对靠后的一个斜桩上均布置有消浪板(8)。
6.根据权利要求3所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述非桩基式结构包括：底部基座(9)；
相应的，所述阶梯型结构底部还具有若干透水通道(10)；所述透水通道(10)固定在所述底部基座(9)上。
7.根据权利要求6所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述底部基座(9)包括：抛石基床。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，整个阶梯型结构呈轴对称结构。
9.根据权利要求8所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，所述腔室(2)底部均设置有通孔(11)，所述通孔(11)与所述管道(3)连通。
10.根据权利要求2所述的一种阶梯型透空式防波堤，其特征在于，反弧型防越浪结构(5)包括：反弧结构和用于维持反弧结构的稳定性的倒L型结构，所述倒L型结构上设置有护栏。
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