CN113373866A - 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 - Google Patents
一种具有减摇功能的浮式消浪装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113373866A CN113373866A CN202110660633.5A CN202110660633A CN113373866A CN 113373866 A CN113373866 A CN 113373866A CN 202110660633 A CN202110660633 A CN 202110660633A CN 113373866 A CN113373866 A CN 113373866A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wave
- buoyancy tank
- floating
- component
- dissipating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims description 34
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 241000935974 Paralichthys dentatus Species 0.000 claims description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 210000000476 body water Anatomy 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical group O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B3/00—Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
- E02B3/04—Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
- E02B3/06—Moles; Piers; Quays; Quay walls; Groynes; Breakwaters ; Wave dissipating walls; Quay equipment
- E02B3/062—Constructions floating in operational condition, e.g. breakwaters or wave dissipating walls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
本发明提供了一种具有减摇功能的浮式消浪装置，包括至少一个消浪结构单元，所述消浪结构单元包括浮箱、消浪组件、减摇组件和锚泊组件，所述浮箱分为上下两层，所述消浪组件设置于浮箱的上层，所述减摇组件设置于浮箱下层垂直于波浪移动方向的外侧壁上，所述锚泊组件与浮箱底部连接。该消浪装置以浮箱为主体结构用以实现装置自浮，通过设置消浪组件对波浪进行消波的同时，在浮箱外侧壁上设置减摇组件，通过减摇组件可平衡波浪对浮箱产生的倾斜作用力，提高该浮式消浪装置的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于消浪设备技术领域，具体涉及一种具有减摇功能的浮式消浪装置，可应用于水利工程、水运工程中的航道、河道、湖泊、库区及波浪较小的沿海地区。
背景技术
随着绿色航道建设要求的提出，要求航道护坡结构需要在船行波作用下兼顾安全性和生态性的要求。目前，浮式防波堤因其对海洋、河湖环境影响小，有较强的水水交换功能，生态性较好，造价较低，修建迅速，拆迁容易等优点，越来越得到人们的关注和认可，应用也愈加广泛。
然而，现有的浮式防波堤存在如下缺陷：
(1)现有浮式防波堤均按沿海大波浪条件下制作，结构过于大型化，无法快速拆装，不能满足河道汛期行洪要求。
(2)现有浮式防波堤仅依靠箱体挡浪，消浪措施单一，且堤顶易越浪，消浪效果差。
(3)现有浮式防波堤未设置减摇措施或仅有一种减摇措施，在波浪作用下浮式防波堤剧烈摇摆及起伏，可能造成防波堤倾覆或锚链断裂，造成消浪装置失效。
(4)现有浮式防波堤未按模块化设计，无法将不同模块紧密连接为一个整体。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有减摇功能的浮式消浪装置，至少可以解决上述现有技术中存在的部分缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种具有减摇功能的浮式消浪装置，包括至少一个消浪结构单元，所述消浪结构单元包括浮箱、消浪组件、减摇组件和锚泊组件，所述浮箱分为上下两层，所述消浪组件设置于浮箱的上层，所述减摇组件设置于浮箱下层垂直于波浪移动方向的外侧壁上，所述锚泊组件与浮箱底部连接。
进一步的，所述浮箱上层为沿着波浪移动方向设置的过流孔，浮箱顶部设有排气孔，所述排气孔与过流孔垂直相通。
进一步的，所述消浪组件包括切浪板和消浪格栅，所述切浪板置于浮箱顶部，所述消浪格栅连接于切浪板底部，所述消浪格栅的轴线与切浪板平行，且与波浪移动方向垂直。
进一步的，每个所述消浪结构单元中消浪格栅有两个，分别对称设置于浮箱的迎浪侧和背浪侧。
进一步的，所述减摇组件包括减摇鳍，所述减摇鳍有两个，分别对称设置于浮箱下层的迎浪侧和背浪侧侧壁上。
进一步的，所述浮箱上层空间内部设置有阻尼器。
进一步的，所述锚泊组件包括多根锚链，分别均匀连接于浮箱底部，所述锚链一端通过锚钩与浮箱底部相连，锚链另一端与埋置于水底的锚定块相连。
进一步的，所述浮箱顶部和底部分别对称设有上挡浪板和下挡浪板。
进一步的，所述上挡浪板和下挡浪板的截面均为T型结构，且该T型结构的水平段和竖直段形成的连接凹面垂直于波浪移动方向。
进一步的，所述浮箱下层平行于波浪移动方向的两侧壁上设有榫卯构件，相邻两个消浪结构单元通过该榫卯构件连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种具有减摇功能的浮式消浪装置以浮箱为主体结构用以实现装置自浮，通过设置消浪组件对波浪进行消波的同时，在浮箱外侧壁上设置减摇组件，通过减摇组件可平衡波浪对浮箱产生的倾斜作用力，提高该浮式消浪装置的稳定性。
(2)本发明提供的这种具有减摇功能的浮式消浪装置采用模块化设计，，可快速拆装，而且消浪结构单元的各组成构件均可通过批量化生产的方式进行施工，提高了生产与施工效率，降低了施工成本。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明具有减摇功能的浮式消浪装置的结构示意图。
附图标记说明：1、浮箱；2、过流孔；3、切浪板；4、消浪格栅；5、上挡浪板；6、阻尼器；7、排气孔；8、减摇鳍；9、榫卯构件；10、下挡浪板；11、锚链；12、锚定块。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本实施例提供了一种具有减摇功能的浮式消浪装置，包括至少一个消浪结构单元，所述消浪结构单元包括浮箱1、消浪组件、减摇组件和锚泊组件，所述浮箱1分为上下两层，所述消浪组件设置于浮箱1的上层，所述减摇组件设置于浮箱1下层垂直于波浪移动方向的外侧壁上，所述锚泊组件与浮箱1底部连接。在本实施例中，以浮箱1为主体结构，用以实现消浪装置自浮，用设置在浮箱1上部的消浪组件对波浪进行消浪处理，避免装置承受波浪力过大，引起装置失效，同时在浮箱1下层设置减摇组件，一方面降低了整个消浪装置的重心，从而提高消浪装置在波浪作用下的稳定性，另一方面，将减摇组件设置于浮箱1上垂直于波浪移动方向的外侧壁，即减摇组件设置于浮箱1的迎浪侧和/或背浪侧，在浮箱1受到波浪作用而沿着波浪移动方向产生倾斜的同时，减摇组件可以产生一个复原力矩以使浮箱恢复平衡，达到减摇的效果，提高消浪装置在波浪作用下的稳定性，而该消浪装置的稳定性提高同时可降低锚泊组件的受力，提高消浪装置的抗风浪能力。
细化的实施方式，所述消浪组件包括切浪板3和消浪格栅4，所述切浪板3置于浮箱1顶部，通过切浪板3将波浪分割为上下两部分，所述消浪格栅4连接于切浪板3底部，所述消浪格栅4的轴线与切浪板3平行，且与波浪移动方向垂直，利用消浪格栅4消减波浪下半部分的波浪能，以减小波浪对该消浪装置的影响。通过切浪板3和消浪格栅4的设置对波浪体进行分割和消减，同时利用切浪板3对波浪体水质点的竖直运动进行阻挡，利用消浪格栅4对波浪体水质点的水平运动进行阻挡，从而减缓波浪水质点的运动速度，从而衰减波浪体的动能，达到消浪的目的。可优选的，在波浪移动方向上设置多个消浪格栅4，本实施例中，具体每个所述消浪结构单元中消浪格栅4有两个，分别对称设置于浮箱1的迎浪侧和背浪侧，通过多个消浪格栅4对波浪体水质点的水平运动进行阻挡，进一步衰减波浪体动能，提高消浪效果。
进一步的，对于消浪组件在消浪过程中产生的尾流和气体，可将所述浮箱1上层设计为沿着波浪移动方向设置的过流孔2，浮箱1顶部设置排气孔7，所述排气孔7与过流孔2垂直相通，通过过流孔2和排气孔7将消浪产生的尾流和气体尽快排出，提高装置的消浪效果。具体的，将消浪组件中的切浪板3作为浮箱1的顶板，消浪格栅4置于过流孔2内，排气孔7设置在切浪板3上，且排气孔7位于消浪格栅4的两侧布置，通过切浪板3将波浪分割后的波浪下半部分穿过过流孔2，利用过流孔2中的消浪格栅4消减波浪能，并通过排气孔7释放。可优选的，还可将过流孔2设计为多个，均位于浮箱1上部，沿垂直于波浪移动方向等间距设置。
细化该消浪装置的减摇功能，所述减摇组件包括减摇鳍8，所述减摇鳍8有两个，分别对称设置于浮箱1下层的迎浪侧和背浪侧侧壁上；如图1所示，在波浪作用下，浮箱1向右（即背浪侧）倾斜，此时右侧的减摇鳍8向下压入水中，由于此减摇鳍8下压水时需要抵抗相应的浮力，因此大幅度降低了浮箱1的倾斜幅度，而由于浮箱1左侧对称设有减摇鳍8，从而会产生向左的复原力矩使得浮箱1向左摇动以回到原来的平衡位置，当浮箱1回到原来的平衡位置时，由于惯性会使得浮箱1继续向左倾斜，此时由于左侧的减摇鳍8向下压入水中，同样左侧的减摇鳍8下压水时亦需要抵抗相应的浮力，从而可抵消部分复原力矩，减小浮箱1复原时向左倾斜幅度，由此往复，达到减摇目的，从而提高该消浪装置的稳定性。同时，将减摇鳍8垂直于浮箱1侧壁设置，增加了其与水体的接触面积，进一步提高减摇效果。
可优选的，所述浮箱1上层空间内部设置有阻尼器6，由于河湖波浪及船行波引起的横摇频率较为固定，通过合理设置阻尼器6频率，从而可改善整个消浪装置自振频率，以便尽快消除在波浪作用下的装置横摇，进一步提升了装置稳定性；具体的，阻尼器6设置于浮箱1的过流孔2内，以同时减小消浪过程中产生的尾流穿过过流孔对浮箱1稳定性所产生的影响。
具体的，所述锚泊组件包括多根锚链11，分别均匀连接于浮箱1底部，所述锚链11一端通过锚钩与浮箱1底部相连，锚链11另一端与埋置于水底的锚定块12相连，从而达到对浮箱1的系泊作用，而且该锚泊组件可使得拆分浮箱1时分离多根锚链11更加便捷，省时省力，以实现该消浪装置的快速拆装，同时多根锚链11保证了浮箱1的稳定性，使其在承受大波浪时具有更加良好的消浪能力。
可优选的，所述浮箱1顶部和底部分别对称设有上挡浪板5和下挡浪板10，通过上挡浪板5的设置，可对切浪板分割后的波浪上半部分进行阻挡，避免波浪从浮箱1顶部越过，而下挡浪板10的设置可阻碍波浪在水面以下的传播，从而增加了该消浪装置整体的挡浪消浪效果，而上挡浪板5和下挡浪板10的高度可根据实际情况中波浪浪高的大小进行调整。优化的，将所述上挡浪板5和下挡浪板10的截面设计为T型结构，且该T型结构的水平段和竖直段形成的连接凹面垂直于波浪移动方向，在该T型结构结构的设计中，其水平段和竖直段可对波浪体进行分割和消减，衰减波浪体的动能，达到反射消能效果，同时水平段和竖直段形成的连接凹面可使波浪发生紊流，达到紊流消能效果，波浪在此多重作用下可显著降低其入射波能量，进一步提高消浪效果。
对于多个消浪结构单元构成该消浪装置时，可在所述浮箱1下层平行于波浪移动方向的两侧壁上设置榫卯构件9，相邻两个消浪结构单元通过该榫卯构件9连接，实现该消浪装置的模块化拼装。当然，相邻两个消浪结构单元之间的连接构件不限于榫卯构件9，只要能实现两个消浪结构单元之间的可拆卸连接的机械结构均可。
综上所述，本发明提供的这种具有减摇功能的浮式消浪装置以浮箱为主体结构用以实现装置自浮，通过设置消浪组件对波浪进行消波的同时，在浮箱外侧壁上设置减摇组件，通过减摇组件可平衡波浪对浮箱产生的倾斜作用力，提高该浮式消浪装置的稳定性
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，包括至少一个消浪结构单元，所述消浪结构单元包括浮箱、消浪组件、减摇组件和锚泊组件，所述浮箱分为上下两层，所述消浪组件设置于浮箱的上层，所述减摇组件设置于浮箱下层垂直于波浪移动方向的外侧壁上，所述锚泊组件与浮箱底部连接。
2.如权利要求1所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述浮箱上层为沿着波浪移动方向设置的过流孔，浮箱顶部设有排气孔，所述排气孔与过流孔垂直相通。
3.如权利要求1所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述消浪组件包括切浪板和消浪格栅，所述切浪板置于浮箱顶部，所述消浪格栅连接于切浪板底部，所述消浪格栅的轴线与切浪板平行，且与波浪移动方向垂直。
4.如权利要求3所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，每个所述消浪结构单元中消浪格栅有两个，分别对称设置于浮箱的迎浪侧和背浪侧。
5.如权利要求1所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述减摇组件包括减摇鳍，所述减摇鳍有两个，分别对称设置于浮箱下层的迎浪侧和背浪侧侧壁上。
6.如权利要求1或5所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述浮箱上层空间内部设置有阻尼器。
7.如权利要求1所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述锚泊组件包括多根锚链，分别均匀连接于浮箱底部，所述锚链一端通过锚钩与浮箱底部相连，锚链另一端与埋置于水底的锚定块相连。
8.如权利要求1所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述浮箱顶部和底部分别对称设有上挡浪板和下挡浪板。
9.如权利要求8所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述上挡浪板和下挡浪板的截面均为T型结构，且该T型结构的水平段和竖直段形成的连接凹面垂直于波浪移动方向。
10.如权利要求1所述的一种具有减摇功能的浮式消浪装置，其特征在于，所述浮箱下层平行于波浪移动方向的两侧壁上设有榫卯构件，相邻两个消浪结构单元通过该榫卯构件连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110660633.5A CN113373866A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110660633.5A CN113373866A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113373866A true CN113373866A (zh) | 2021-09-10 |
Family
ID=77574414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110660633.5A Pending CN113373866A (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113373866A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115162264A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-11 | 西南交通大学 | 一种自适应移动式翼型浮式防波堤 |
-
2021
- 2021-06-15 CN CN202110660633.5A patent/CN113373866A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115162264A (zh) * | 2022-08-18 | 2022-10-11 | 西南交通大学 | 一种自适应移动式翼型浮式防波堤 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109056634B (zh) | 可快速拆装的气囊型浮式防波堤 | |
| CN210766610U (zh) | 一种新型格栅式浮动防波堤 | |
| CN204780766U (zh) | 一种兼具反射和耗散消波功能的浮箱式浮防波堤 | |
| CN109914337B (zh) | 一种非对称双浮筒式浮式防波堤 | |
| US5707172A (en) | Floating wave attenuators | |
| JP2022542748A (ja) | 浮遊式防波堤構造物 | |
| CN113373866A (zh) | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 | |
| CN109706884A (zh) | 一种防波堤 | |
| CN215562314U (zh) | 一种具有减摇功能的浮式消浪装置 | |
| CN113737714B (zh) | 一种生态浮式防波堤的施工方法 | |
| CN104018462A (zh) | 一种可变形的组合式漂浮防波装置 | |
| CN107503321B (zh) | 一种板式山型防波堤 | |
| CN110409365A (zh) | 一种悬挂兜水柔性膜的箱型水面防波堤 | |
| CN201817797U (zh) | 一种砼板加糙护坡结构 | |
| CN211312407U (zh) | 一种浮筒式防波堤 | |
| Chen et al. | Floating breakwater for reservoir marinas | |
| CN211735247U (zh) | 一种具有安全性的混合式浮防波堤 | |
| CN210031667U (zh) | 一种防波堤 | |
| CN209923864U (zh) | 一种非对称双浮筒式浮式防波堤 | |
| JPH03129005A (ja) | 波浪発電付格子型浮消波堤 | |
| CN220977863U (zh) | 一种采用格栅消浪的装配式透空防波堤结构 | |
| CN102127903A (zh) | 复合型堆石潜堤 | |
| CN110847114A (zh) | 一种具有安全性的混合式浮防波堤 | |
| CN215714985U (zh) | 一种多层开孔斜板消波结构 | |
| CN215629708U (zh) | 一种新型可调节浮式防波堤 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |