CN111058418A - 一种组合式气囊浮式防波堤及其施工方法 - Google Patents

一种组合式气囊浮式防波堤及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种组合式气囊浮式防波堤，包括：多个防波堤单元和锚固系统；3‑5个防波堤单元并排连接构成防波堤组，相邻两个防波堤组通过锚固系统连接；防波堤单元包括：气囊、消波箱；气囊置于消波箱的顶部，且与消波箱相连接；锚固系统包括：浮筒、锚链、吸力锚；浮筒与吸力锚通过锚链连接，浮筒与防波堤组端部的气囊相连接。本发明中的防波堤结构简单，可以进行快速组装、可重复使用，并且可充分利用水体紊动和反射进行消浪，大大提高其消浪特性，适用于海上出现自然灾害时进行紧急救助打捞及港口应急防浪。

Description

一种组合式气囊浮式防波堤及其施工方法
技术领域
本发明涉及防浪设备技术领域，更具体的说是涉及一种组合式气囊浮式防波堤及其施工方法。
背景技术
随着经济的飞速发展，人们已开始着眼于离岸、深水及复杂地基条件下建港研究。在施工过程中，外海、深水条件下往往处于无掩护的状态，在外海进行施工作业时经常会遭受大风、大浪和暗流的袭击，没有有效的临时防护措施会导致工程工期大大延长。另外，受全球气候条件的影响，海上波浪条件越来越差，海上重大灾害事件频发，如何在海上灾害事件发生后进行有效救援并止损，这对救助打捞工作提出了更高的要求，救助时需要对海上事故地点快速及时的进行掩护。而目前还没有有效减小波浪对救援工作影响的方法，同时随着全球气候的变化，灾害事件发生愈加频繁。
因此，研究出一种灵活、简洁、能够快速安装的有效减弱波浪的组合式气囊浮式防波堤及其施工方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种灵活、简洁、能够快速安装的有效减弱波浪的组合式气囊浮式防波堤及其施工方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种组合式气囊浮式防波堤，包括：多个防波堤单元和锚固系统；3-5个所述防波堤单元并排连接构成防波堤组，相邻两个所述防波堤组通过所述锚固系统连接；
所述防波堤单元包括：气囊、消波箱；所述气囊置于所述消波箱的顶部，且与所述消波箱相连接；
所述锚固系统包括：浮筒、锚链、吸力锚；所述浮筒与吸力锚通过所述锚链连接，所述浮筒与所述防波堤组端部的所述气囊相连接。
采用上述技术方案的有益效果是，本发明中的防波堤结构简单，可以进行快速组装、可重复使用；并且中空型的消波箱可充分利用水体紊动和反射进行消浪，大大提高其消浪特性；同时通过锚固系统、气囊、消波箱可以调节防波堤的入水深度，适用于海上出现自然灾害时进行紧急救助打捞及港口应急防浪。
优选的，所述气囊的外部均匀设有多个用于控制所述气囊打气程度的抱箍，所述抱箍与所述消波箱连接。抱箍可以控制气囊的打气程度，提高气囊与下方消波箱连接的安全程度。
优选的，所述气囊直径为5-10m，且所述气囊的外部覆盖有一层保护壳，可以抵御环境对气囊的腐蚀和破坏作用。
优选的，所述消波箱的侧壁选用消波板，所述消波箱的内部设有支撑结构，使消波箱的结构更加稳定。
优选的，所述消波板的厚度为0.3-0.8m，高度为10-20m，所述支撑结构由多个支撑板交叉排列构成，其中支撑板的宽度为1-3m。
优选的，所述消波箱内腔的底部设有用于放置配重块的配重槽，便于增加消波箱的配重，使消波箱下沉到指定的位置。
优选的，所述吸力锚内部中空，且底部呈开口状，其内部划分为多个空腔，多个所述空腔的顶板上均设有排水管、用于检测所述空腔内水压的水压传感器、用于检测所述空腔内气压的气压传感器。将吸力锚下压到海底，通过排出各空腔内的水和气体，使各空腔内形成负压，便于将吸力锚压入到海底的指定位置。
一种组合式气囊浮式防波堤的施工方法，包括如下施工步骤：
S1，先在陆地上预制所述气囊、所述环形抱箍、所述消波箱、所述支撑结构、所述浮筒、所述吸力锚；
S2，将所述支撑结构组装于所述消波箱的内部；将所述抱箍卡固于所述气囊的外侧，并将所述气囊置于所述消波箱的顶部；将所述浮筒与所述吸力锚通过锚链连接；
S3，将多个组合后的所述防波堤单元以及所述锚固系统利用运输船只拖运至施工地点；
S4，将所述防波堤单元拖运到达施工地点后，首先安装所述锚固系统，然后将所述吸力锚压入海底的土壤内，所述吸力锚的各所述空腔顶盖处与外部的抽气装置相连通，同时通过所述抽气装置向外将所述空腔内的气体排出，并通过所述排水管将所述空腔内的水排出，利用气压及水压使吸力锚下沉到海底的指定位置处；调整所述锚链长度，使之绷直，所述浮筒浮于固定位置的水面处；
S5，将所述防波堤组内的各所述气囊相连接，所述防波堤组端部的所述气囊与所述浮筒相连；连接好之后向各所述气囊内部打气；并在所述消波箱的配重槽中添加配重块；将多个所述防波堤单元沿直线方向依次放入水中，使所述消波箱自由下沉；一组所述防波堤组放置完毕后，按照步骤S4中的方法继续安装另一组所述防波堤组，并将两组所述防波堤组相连接；
S6，根据具体施工要求，重复上述操作，安装多组所述防波堤组，直至满足工程所需的长度，施工完毕。
采用上述技术方案的有益效果是，本发明中的气囊、环形抱箍、消波箱、支撑结构、浮筒、吸力锚都可以在陆地上预制、安装，可以实现快速组装、并且可重复使用，适用于海上出现自然灾害时进行紧急救助打捞及港口应急防浪。
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组合式气囊浮式防波堤及其施工方法，其有益效果为：
(1)本发明中防波堤的结构简单，可以在陆地上预制，组装快速、可重复使用；
(2)中空型的消波箱可以充分利用水体紊动和反射进行消浪，大大提高其消浪特性；
(3)通过锚固系统、气囊、消波箱可以调节防波堤的入水深度，适用于海上出现自然灾害时进行紧急救助打捞及港口应急防浪。
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附图为本发明提供的防波堤单元的结构示意图；
图2附图为本发明提供的防波堤单元的侧视剖面图；
图3附图为本发明提供的气囊的侧视图；
图4附图为本发明提供的锚固系统的结构示意图；
图5附图为本发明提供的吸力锚的俯视图；
图6附图为本发明提供的三个防波堤组连接的结构示意图。
其中，图中，
1-防波堤单元；
11-气囊；
12-消波箱；
121-消波板；122-支撑结构；123-配重槽；
13-抱箍；
2-锚固系统；
21-浮筒；22-锚链；
23-吸力锚；
231-空腔；232-排水管；233-水压传感器；234-气压传感器；
3-防波堤组；
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。
本发明实施例公开了一种组合式气囊浮式防波堤，包括：多个防波堤单元1和锚固系统2；3-5个防波堤单元1并排连接构成防波堤组3，相邻两个防波堤组3通过锚固系统2连接；
防波堤单元1包括：气囊11、消波箱12；气囊11置于消波箱12的顶部，且与消波箱12相连接；
锚固系统2包括：浮筒21、锚链22、吸力锚23；浮筒21与吸力锚23通过锚链22连接，浮筒21与防波堤组3端部的气囊11相连接。
为了进一步优化上述技术方案，气囊11的外部均匀设有多个用于控制气囊11打气程度的抱箍13，抱箍13与消波箱12连接。气囊11的端部设有吊环，相邻气囊11的吊环通过钢绞丝连接，浮筒21的侧壁上也设有吊环，气囊11与浮筒21之间的吊环通过钢绞丝连接。
为了进一步优化上述技术方案，气囊11直径为5-10m，且气囊11的外部覆盖有一层保护壳，保护壳由碳钢衬聚乙烯制成，具有良好的防海水腐蚀性能。
为了进一步优化上述技术方案，消波箱12的侧壁选用消波板121，消波箱12的内部设有支撑结构122。如图2所示，消波箱12两侧面的消波板121顶部与抱箍13连接，抱箍的底部与支撑结构的顶部连接为一体，支撑结构的顶部将消波箱12的顶部密封。
为了进一步优化上述技术方案，消波板121的厚度为0.3-0.8m，高度为10-20m，支撑结构122由多个支撑板交叉排列构成，其中支撑板的宽度为1-3m。消波板121也可以设置两层。
为了进一步优化上述技术方案，消波箱12内腔的底部设有用于放置配重块的配重槽123。
为了进一步优化上述技术方案，吸力锚23内部中空，且底部呈开口状，其内部划分为多个空腔231，多个空腔231的顶板上均设有排水管232、用于检测空腔231内水压的水压传感器233、用于检测空腔231内气压的气压传感器234。将吸力锚23分割为多个空腔可以在将吸力锚23压入海底时通过抽不同空腔内的水和空气保证吸力锚23下移过程中的稳定性。
一种组合式气囊浮式防波堤的施工方法，包括如下施工步骤：
S1，先在陆地上预制气囊11、环形抱箍13、消波箱12、支撑结构122、浮筒21、吸力锚23；
S2，将支撑结构122组装于消波箱12的内部；将抱箍13卡固于气囊11的外侧，并将气囊11置于消波箱12的顶部；将浮筒21与吸力锚23通过锚链22连接；
S3，将多个组合后的防波堤单元1以及锚固系统2利用运输船只拖运至施工地点；
S4，将防波堤单元1拖运到达施工地点后，首先安装锚固系统2，然后将吸力锚23压入海底的土壤内，吸力锚23的各空腔231顶盖处与外部的抽气装置相连通，同时通过抽气装置向外将空腔231内的气体排出，并通过排水管232将空腔231内的水排出，利用气压及水压使吸力锚23下沉到海底的指定位置处；调整锚链22长度，使之绷直，浮筒21浮于固定位置的水面处；
S5，将防波堤组3内的各气囊11相连接，防波堤组3端部的气囊11与浮筒21相连；连接好之后向各气囊11内部打气；并在消波箱12的配重槽123中添加配重块；将多个防波堤单元1沿直线方向依次放入水中，使消波箱12自由下沉；一组防波堤组3放置完毕后，按照步骤S4中的方法继续安装另一组防波堤组3，并将两组防波堤组3相连接；
S6，根据具体施工要求，重复上述操作，安装多组防波堤组3，直至满足工程所需的长度，施工完毕。
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 (8)

1.一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，包括：多个防波堤单元(1)和锚固系统(2)；3-5个所述防波堤单元(1)并排连接构成防波堤组(3)，相邻两个所述防波堤组(3)通过所述锚固系统(2)连接；
所述防波堤单元(1)包括：气囊(11)、消波箱(12)；所述气囊(11)置于所述消波箱(12)的顶部，且与所述消波箱(12)相连接；
所述锚固系统(2)包括：浮筒(21)、锚链(22)、吸力锚(23)；所述浮筒(21)与吸力锚(23)通过所述锚链(22)连接，所述浮筒(21)与所述防波堤组(3)端部的所述气囊(11)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，所述气囊(11)的外部均匀设有多个用于控制所述气囊(11)打气程度的抱箍(13)，所述抱箍(13)与所述消波箱(12)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，所述气囊(11)直径为5-10m，且所述气囊(11)的外部覆盖有一层保护壳。
4.根据权利要求3所述的一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，所述消波箱(12)的侧壁选用消波板(121)，所述消波箱(12)的内部设有支撑结构(122)。
5.根据权利要求4所述的一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，所述消波板(121)的厚度为0.3-0.8m，高度为10-20m，所述支撑结构(122)由多个支撑板交叉排列构成，其中所述支撑板的宽度为1-3m。
6.根据权利要求1、2、4或5任一项所述的一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，所述消波箱(12)内腔的底部设有用于放置配重块的配重槽(123)。
7.根据权利要求6所述的一种组合式气囊浮式防波堤，其特征在于，所述吸力锚(23)内部中空，且底部呈开口状，其内部划分为多个空腔(231)，多个所述空腔(231)的顶板上均设有排水管(232)、用于检测所述空腔(231)内水压的水压传感器(233)、用于检测所述空腔(231)内气压的气压传感器(234)。
8.一种组合式气囊浮式防波堤的施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：
S1，先在陆地上预制所述气囊(11)、所述环形抱箍(13)、所述消波箱(12)、所述支撑结构(122)、所述浮筒(21)、所述吸力锚(23)；
S2，将所述支撑结构(122)组装于所述消波箱(12)的内部；将所述抱箍(13)卡固于所述气囊(11)的外侧，并将所述气囊(11)置于所述消波箱(12)的顶部；将所述浮筒(21)与所述吸力锚(23)通过锚链(22)连接；
S3，将多个组合后的所述防波堤单元(1)以及所述锚固系统(2)利用运输船只拖运至施工地点；
S4，将所述防波堤单元(1)拖运到达施工地点后，首先安装所述锚固系统(2)，然后将所述吸力锚(23)压入海底的土壤内，所述吸力锚(23)的各所述空腔(231)顶盖处与外部的抽气装置相连通，同时通过所述抽气装置向外将所述空腔(231)内的气体排出，并通过所述排水管(232)将所述空腔(231)内的水排出，利用气压及水压使吸力锚(23)下沉到海底的指定位置处；调整所述锚链(22)长度，使之绷直，所述浮筒(21)浮于固定位置的水面处；
S5，将所述防波堤组(3)内的各所述气囊(11)相连接，所述防波堤组(3)端部的所述气囊(11)与所述浮筒(21)相连；连接好之后向各所述气囊(11)内部打气；并在所述消波箱(12)的配重槽(123)中添加配重块；将多个所述防波堤单元(1)沿直线方向依次放入水中，使所述消波箱(12)自由下沉；一组所述防波堤组(3)放置完毕后，按照步骤S4中的方法继续安装另一组所述防波堤组(3)，并将两组所述防波堤组(3)相连接；
S6，根据具体施工要求，重复上述操作，安装多组所述防波堤组(3)，直至满足工程所需的长度，施工完毕。
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