CN112942288A - 外海人工岛波浪防护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑行业中的海洋工程技术，特别涉及一种外海人工岛波浪防护系统。系统由多个防波浪组合装置通过锚链连接成螺旋形围绕人工岛组成，在圆形主浮筒的外圆周上固定设有多个小浮筒，在主浮筒的下端外圆周面上固定预留圆环二，在主浮筒的两侧端面上固定设有预留圆环一，在防波薄板锚链上通过锚链连接装置固定数个水平的防波薄板，水平的防波薄板的水平宽度从上至下逐渐减小，在水平薄板锚链的下端与长方体的地基固定一起，整体防护系统通过主浮筒两侧端面上固定的预留环一和浮筒锚链连接而成。浮式防波系统具有利于掩护区域的水体与外界交换，对海洋生物和环境的影响可以降低到最小，能很好地适应地基情况不好的软土海床水域。
Description
技术领域
本发明属于建筑行业中的海洋工程技术，特别涉及一种外海人工岛波浪防护系统。
背景技术
外海人工岛远离陆地，通常处于水深浪大的环境中。修建在人工岛上的各种生产和生活设施也会受到海浪的侵袭而受到严重影响，因此，需要建立一种有效的外海波浪防护系统来减小人工岛周围的波浪侵蚀、维护岛岸码头设施的正常运行。
在港口和海岸工程中常在建筑前沿设置防波堤结构，防波堤通过一定的消浪机理抵御波浪，来保证堤后平稳的水域环境。使港内船舶安全停泊和水工建筑物的正常工作。防波堤还可建设在港湾、岛屿周围等，对防波堤内的地域进行掩护，同时可防止港池内部泥沙淤积、波浪冲蚀岸线。
比较常见的传统的重力式防波堤形式有直立式防波堤和斜坡式防波堤，这两种防波堤可以较好地保护港口和内水，并且其在实际工程中也有许多应用得，其建造技术也得到了较快发展。然而，这些相对传统形式的防波堤通常是固定式的，基床与水底表面相连。
然而在传统防波堤的建设工程中，一旦进入深海，随着水深的增加，对于防波系统的建造要求也越来越高施工困难也随之加大，建造所需费用也会大幅增加，并且建造时需要配备大型施工设备与器械。后期使用过程中的维护及修复工作也较为繁琐困难，一旦发生破坏后果非常严重。同时固定式防波堤阻隔了掩护水域和外界水体的循环，港池内水体容易污染，泥沙容易淤积。传统的重力式防波堤的建筑耗材增加且施工困难加大，已经不能满足工程发展需要，尤其在深海领域，传统固定式的防波提已不再适用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种结构简单，运输安装方便，消浪和挡浪性能好的外海人工岛波浪防护系统。
本发明解决技术问题采用的技术方案是，外海人工岛波浪防护系统包括人工岛、海床、地基、主浮筒、小浮筒、浮筒锚链、防波薄板锚链，其特点是，防护系统由多个防波浪组合装置通过锚链连接成螺旋形围绕人工岛组成，每个防波浪组合装置均由下列部件构成：在圆形主浮筒的外圆周上固定设有多个小浮筒，在主浮筒的下端外圆周面上固定预留圆环二，在主浮筒的两侧端面上固定设有预留圆环一，在预留圆环二中固定连接防波薄板锚链，在防波薄板锚链上通过锚链连接装置固定数个水平的防波薄板，水平的防波薄板的水平宽度从上至下逐渐减小，在防波薄板锚链的下端与长方体的地基固定一起，地基置于海床下面，整体防护系统通过主浮筒两侧端面上固定的预留环一和浮筒锚链连接而成。
本发明有益效果是：外海人工岛波浪防护系统为浮式防波系统，浮式防波系统具有利于掩护区域的水体与外界交换，对海洋生物和环境的影响可以降低到最小，有效保护系统内生态环境；浮式防波堤不存在底座建立在水底的问题对当地水流和泥沙特性的改变较小、解决地基软弱劣势也无需进行地基处理，能很好地适应地基情况不好的软土海床水域；，浮式防波堤建造时间短，施工工艺简单，无需专业大型器械，随着水深增加其造价较固定在海地的防波堤能节省很多、其后期维护简便，还可以拆卸重复使用。系统中的多个防波浪装置成螺旋状布置，形成一个侧向的口门，作为船舶的通道，并且在口门处进行一定的交错布置，可以对任意方向的波浪实施有效阻挡，兼顾了全面防护和船舶通行的功能。本系统中的各部件通过合理设计，节约了原材料，还能达到消浪和稳定的最佳效果。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是外海人工岛波浪防护系统结构形式图。
图2是图1中的A-A剖视图。
图3是图2的侧视图。
图4是图1的角度示意图。
图5是图2中的B-B剖视图。
图6是图5的俯视图。
图7是图1中每个单元的连接形式一状态图。
图8是图1中每个单元的连接形式二状态图。
图9是图1中每个单元的连接形式三状态图。
图10是图1中每个单元的连接形式四状态图。
图中，1-小浮筒；2-主浮筒；2-1-预留环一；3-预留环二；4；防波薄板锚链；5-防波薄板；6-锚链薄板连接装置；7-地基；8-海床；9-人工岛；10-浮筒锚链；11-斜拉锚链；R1-外圈半径；R2-内圈半径；θ-内外圈防波堤双排部分角度；C-锚链长度。
具体实施方式
实施例，参照附图1～6，外海人工岛波浪防护系统是在人工岛9的外围的海床8下面埋装地基7。在地基7的上面中心处固定竖向的防波薄板锚链4的下端。在防波薄板锚链4上通过锚链连接装置6装有五道平行的防波薄板5，防波薄板锚链4穿过防波薄板5中心的预留孔用锚链连接装置6和螺栓固定，防波薄板5的宽度从上至下为逐渐减小的形状。在防波薄板锚链4的顶端连接主浮筒2下面固定的预留环二3，主浮筒2为圆筒状，在圆筒状的主浮筒2下面的轴向平行连接两条或一条防波薄板锚链4，在每条防波薄板锚链4的下端均固定连接地基7。在主浮筒2的外围固定多个与主浮筒2轴向等长度的小浮筒1。在主浮筒2的两端面上固定预留环一2-1，每个单元上的主浮筒2均用浮筒锚链10通过预留环一2-1连接固定一起。浮筒锚链10是采用防腐蚀材质的缆绳。人工岛9外围的防波浪系统设置的螺旋形的内外圈防波堤双排部分的角度θ、外圈半径R1、内圈半径R2的大小则根据人工岛9的面积大小而定，浮筒锚链10的长度C则根据防波堤系统的各单元设置而定。防波薄板5可采用多种连接形式：参照附图7，防波薄板5的宽度为由上至下减小形式，每两块对应的防波薄板5之间均用细于浮筒锚链10的缆绳连接一起。参照附图8，防波薄板5为等宽形式，五层防波薄板5均用两防波薄板锚链4同时连接同一个主浮筒2。参照附图9，防波薄板5由防波薄板锚链4和两根成三角形的斜拉锚链11连接主浮筒2。参照附图10，防波薄板5由相邻的两个主浮筒2共用，两个相邻主浮筒2的另一端分别单独由防波薄板锚链4连接单独的防波薄板5。
本发明的工作原理是：外海人工岛波浪防护系统是由多个浮式防波单元连接而成，水平上呈螺旋环形设置，每个单元的主浮筒2和数个小浮筒1成水平圆柱浮式结构增加浮力和消浪作用。在主浮筒2的底部通过连接防波薄板锚链4装有多个水平的防波薄板5固定在地基7上，进一步对波浪进行阻挡和耗散。船舶在防波浪系统的通道靠近人工岛9的时候不受任何方向的海浪冲击，系统具有全面防护和船舶通行的功能。
Claims (1)
1.一种外海人工岛波浪防护系统，包括人工岛（9）、海床（8）、地基（7）、主浮筒（2）、小浮筒（1）、浮筒锚链（10）、防波薄板锚链（4），其特征在于，防护系统由多个防波浪组合装置通过锚链（4）连接成螺旋形围绕人工岛（9）组成，每个防波浪组合装置均由下列部件构成：在圆形主浮筒（2）的外圆周上固定设有多个小浮筒（1），在主浮筒（2）的下端外圆周面上固定预留圆环二（3），在主浮筒（2）的两侧端面上固定设有预留圆环一（2-1），在预留圆环二（3）中固定连接防波薄板锚链（4），在防波薄板锚链（4）上通过锚链连接装置（6）固定数个水平的防波薄板（5），水平的防波薄板（5）的水平宽度从上至下逐渐减小，在防波薄板锚链（4）的下端与长方体的地基（7）固定一起，地基（7）置于海床（8）下面，整体防护系统通过主浮筒（2）两侧端面上固定的预留环一（2-1）和浮筒锚链（10）连接而成。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109653182A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-04-19 | 相城区黄桥宜智机电技术服务部 | 一种坐底式海洋平台 |
| CN114112303A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 天津大学 | 一种海上浮岛-防波-锚固系统实验室模拟装置和方法 |
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2021
- 2021-04-15 CN CN202110403726.XA patent/CN112942288A/zh active Pending
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| CN114112303A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-01 | 天津大学 | 一种海上浮岛-防波-锚固系统实验室模拟装置和方法 |
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