CN113737714A - 一种生态浮式防波堤的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种生态浮式防波堤的施工方法，包括以下步骤：S1、减荡平台组装；S11、在陆上预制箱体结构、减荡板和气囊；S12、将两块减荡板可转动地安装在箱体结构上，将多个气囊安装在箱体结构内；S13、在箱体结构上安装防波植物；S2、减荡平台与锚固系统安装；S21、将若干减荡平台和若干锚固系统通过运输船运至施工地点；S22、将锚链下端连接锚块，上端连接对应箱体结构，将锚块沉入到海底指定位置处，并将减荡平台放入水中；S23、安装完一个锚固系统和一个减荡平台后，按照步骤S22继续安装另一锚固系统和另一减荡平台，并将两个减荡平台相连接；S24、重复步骤S22和S23，直至满足工程所需的长度，施工完毕。本发明结构简单，消浪性能好，同时能保护生态。
Description
技术领域
本发明属于防波堤技术领域，尤其涉及一种生态浮式防波堤的施工方法。
背景技术
防波堤为阻断波浪的冲击力、围护港池、维持水面平稳以保护港口免受坏天气影响，以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。防波堤还可起到防止港池淤积和波浪冲蚀岸线的作用。它是人工掩护的沿海港口的重要组成部分。防波堤常由一、二道与岸连接的突堤或不连接的岛堤组成，或由突堤和岛堤共同组成，它也是人工掩护的沿海堤岸的重要组成部分。
现有防波堤包括重力式、浮力式，重力式使用钢筋混凝土等建筑材料通弄过在靠近堤身一侧浇筑护坡，然后在护坡设置多个扭王块进行分离浪潮和减弱波浪冲击力度的作用，浮力式成本较低，只进行一次消波，消波效果并不明显，且传统的防波堤用途相对单一化，并且严重破坏了生态环境，失去了一定景观性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生态浮式防波堤的施工方法，结构简单，消浪性能好，同时能保护生态。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种生态浮式防波堤的施工方法，包括以下步骤：
S1、减荡平台组装；
S11、在陆上预制箱体结构、减荡板和气囊；
S12、将两块减荡板可转动地安装在箱体结构的迎浪侧和背浪侧，将多个气囊安装在箱体结构的安装空间内；
S13、在箱体结构上贯穿并固定连接多个防波植物，完成减荡平台的组装；
S2、减荡平台与锚固系统安装；
S21、将若干组装完成的减荡平台和若干锚固系统通过运输船运至施工地点，其中若干锚固系统与若干减荡平台一一对应，锚固系统包括锚链和锚块；
S22、将锚链下端连接锚块，锚链上端与对应减荡平台的箱体结构连接，然后将锚块沉入到海底指定位置处，并将相应的减荡平台放入水中，使得减荡平台漂浮于水面上；
S23、一个锚固系统和一个减荡平台安装完毕后，按照步骤S22继续安装另一个锚固系统和另一个减荡平台，并将两个减荡平台相连接；
S24、根据具体施工要求，重复步骤S22和步骤S23，安装若干锚固系统和若干减荡平台，直至满足工程所需的长度，施工完毕。
进一步地，将两个减荡平台相连接的步骤，包括：
S231、在陆上预制若干消浪块，其中消浪块内沿其周向开设有多个消浪腔，消浪腔呈锥形状，且其锥形的大口端用于朝向迎浪方向；
S232、在消浪块的两侧固定连接链；
S233、将消浪块两侧的连接链分别固定在两个减荡平台上，使得两个减荡平台相连接。
进一步地，在陆上预制若干消浪块的步骤之后，还包括：
S234、在消浪腔的小口端安装排水管。
进一步地，箱体结构的中部设有贯穿其顶部和底部的通道，其包括依次连接的四侧壁，分别为第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，其中第二侧壁朝向迎浪侧，第一侧壁与第三侧壁上相对位置设置有多组凹槽，第一侧壁与第三侧壁上相对位置上的每组凹槽组成贯穿通道的气囊安装槽，气囊安装槽与气囊一一对应；
将多个气囊安装在箱体结构内的步骤，包括：
S121、将气囊安装在对应的气囊安装槽内。
进一步地，箱体结构的四侧壁的顶部和底部均设有若干吊环，将气囊安装在对应的气囊安装槽内的步骤，包括：
S1211、在气囊上套设若干抱箍，抱箍的顶部和底部均设有吊环；
S1212、利用连接结构将所有的吊环依次连接，以将箱体结构和抱箍连接在一起。
进一步地，在箱体结构上贯穿并固定连接多个防波植物的步骤，包括：
S131、将多个防波植物分别贯穿箱体结构；
S132、利用连接结构将所有的吊环和防波植物连接，以将箱体结构、抱箍和防波植物连接在一起。
进一步地，将两块减荡板可转动地安装在箱体结构的迎浪侧和背浪侧的步骤，包括：
S122、在箱体结构的迎浪测和背浪侧上安装铰接座；
S123、将两块减荡板分别安装到两个铰接座上。
进一步地，气囊外部涂有防腐层。
进一步地，气囊上沿其长度方向间隔设有多个充气口。
进一步地，防波植物为红树林类植物。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：结构简单，可进行陆上预制，快速安装，可进行重复利用，节省大量成本，经济效果显著；箱体结构上设置减荡板，当波浪入侵时，减荡板随着波浪的运动而上下摆动，可削弱来浪波高，降低来浪波速，达到消浪的目的，可适应不同波高及波周期的海浪，可用于恶劣海况及长周期波，同时箱体结构上设有防波植物，弥补因传统防波堤的建造而缺失的生态保护和景观性。
附图说明
图1为本发明生态浮式防波堤的施工方法的流程图；
图2为本发明生态浮式防波堤的施工方法中生态浮式防波堤的结构示意图；
图3为本发明生态浮式防波堤的施工方法中生态浮式防波堤的侧视图；
图4为本发明生态浮式防波堤的施工方法中生态浮式防波堤的俯视图；
图5为本发明生态浮式防波堤的施工方法中消浪块的侧视图；
图6为本发明生态浮式防波堤的施工方法中箱体结构的结构示意图。
图中，1-减荡平台，11-减荡板，12-箱体结构，121-第一侧壁，1211-凹槽，122-第二侧壁，123-第三侧壁，124-第四侧壁，125-吊环，13-气囊，131-充气口，132-抱箍，14-铰接座，2-锚固系统，21-锚块，22-锚链，3-防波植物，4-消浪块，41-连接链，42-消浪腔， 43-排水管，5-连接结构。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
请参阅图1至图5，图1为本发明生态浮式防波堤的施工方法的流程图，图2为本发明生态浮式防波堤的施工方法中生态浮式防波堤的结构示意图，图3为本发明生态浮式防波堤的施工方法中生态浮式防波堤的侧视图，图4为本发明生态浮式防波堤的施工方法中生态浮式防波堤的俯视图，图5为本发明生态浮式防波堤的施工方法中消浪块的侧视图。
一种生态浮式防波堤的施工方法，包括以下步骤：
S1、减荡平台1组装；
S11、在陆上预制箱体结构12、减荡板11和气囊13；
S12、将两块减荡板11可转动地安装在箱体结构12的迎浪侧和背浪侧，将多个气囊13 安装在箱体结构12内；
S13、在箱体结构12上贯穿并固定连接多个防波植物3，完成减荡平台1的组装；
S2、减荡平台1与锚固系统2安装；
S21、将若干组装完成的减荡平台1和若干锚固系统2通过运输船运至施工地点，其中若干锚固系统2与若干减荡平台1一一对应，锚固系统2包括锚链22和锚块21；
S22、将锚链22下端连接锚块21，锚链22上端与对应减荡平台1的箱体结构12连接，然后将锚块21沉入到海底指定位置处，并将相应的减荡平台1放入水中，使得减荡平台1 漂浮于水面上；
S23、一个锚固系统2和一个减荡平台1安装完毕后，按照步骤S22继续安装另一个锚固系统2和另一个减荡平台1，并将两个减荡平台1相连接；
S24、根据具体施工要求，重复步骤S22和步骤S23，安装若干锚固系统2和若干减荡平台1，直至满足工程所需的长度，施工完毕。
减荡板11、箱体结构12、气囊13等构件皆可在陆地上进行预制，并且可在陆地上组装成减荡平台1，快速便捷，可重复利用，减荡板11、箱体结构12、气囊13的数量根据生态浮式防波堤所需的减荡平台1的数量确定，减荡平台1的组装数量可根据实际工程所需长度设置，若干个减荡平台1依次连接共同构成生态浮式防波堤。生态浮式防波堤在实际使用的过程中，减荡板11漂浮于水面上，其底部浸入书中，上部浮于水面。在波浪入侵时，波浪需要经过位于箱体结构12迎浪侧的减荡板11，减荡板11本身具有一定重力，其能随着波浪的运动而上下摆动，从而通过减荡板11对波浪进行破碎、摩擦、涡旋消能，削弱来浪波高，降低来浪波速，达到消浪的目的；待波浪传递至箱体结构12时，箱体结构12和防波植物3对波浪进行反射，从而使波浪的能量进一步降低，保证了本发明生态浮式防波堤后方的水域平稳。在波浪周期较长时，通过位于箱体结构12背浪侧的减荡板11同样能够随着波浪的运动而上下摆动，从而对透至堤后的波浪进行破碎、摩擦、涡旋消能，提高本发明生态浮式防波堤的消浪效果。并且在箱体结构12上贯穿设置多个防波植物3，可改善海域生态环境，营造海洋生物栖息的良好环境，促进生态平衡，景观作用明显。进一步地，防波植物3为红树林类植物。红树林属于滩涂耐盐植物，体内会常产生一些其他植物不具有的生理活性物质，以抵御严酷环境，是不怕海水的植物。因此本发明生态浮式防波堤优选采用红树林类植物作为防波植物3。
进一步地，将两块减荡板11可转动地安装在箱体结构12的迎浪侧和背浪侧的步骤，包括：
S122、在箱体结构12的迎浪测和背浪侧上安装铰接座14；
S123、将两块减荡板11分别安装到两个铰接座14上。
为便于安装减荡板11，箱体结构12的迎浪测和背浪侧上设有铰接座14，减荡板11可转动地设置在相应的铰接座14上。铰接座14可以设置在箱体结构12的迎浪测和背浪侧的中心位置，并在箱体结构12入水后与水面平齐，保证了减荡板11与水面最大的接触面积，增强了消浪效果。减荡板11与铰接座14可转动连接，减荡板11可随波浪上下摆动，减少减荡板11受波浪冲击力的破坏，自身结构的安全性能得到提高。
进一步地，将两个减荡平台1相连接的步骤，包括：
S231、在陆上预制若干消浪块4，其中消浪块4内沿其周向开设有多个消浪腔42，消浪腔42呈锥形状，且其锥形的大口端用于朝向迎浪方向；
S232、在消浪块4的两侧固定连接链41；
S233、将消浪块4两侧的连接链41分别固定在两个减荡平台1上，使得两个减荡平台 1相连接。
消浪块4可以与箱体结构12、减荡板11和气囊13等构件一起在陆地上进行预制。在相邻两减荡平台1之间设置消浪块4，当波浪入侵时，消浪块4可靠自身消浪腔42的锥形面阻挡部分来浪，并通弄过消浪腔42的小口端排出部分来浪，从而消浪块4可充分减弱水体紊流和波浪反射，以此达到消浪的效果。因此在减荡板11和消浪块4的双重作用，可大幅提高防波堤应对波浪的能力。优选地，相邻两减荡平台1之间设有两个消浪块4，两个消浪块4间隔设置，且各消浪块4的两侧分别通过连接链41与相应的减荡平台1连接。消浪块4 可采用钢筋混凝土材料制作，消浪块4内设置五个消浪腔42，五个消浪腔42均呈五棱锥状。
进一步地，在陆上预制若干消浪块4的步骤之后，还包括：
S234、在消浪腔42的小口端安装排水管43。
在消浪腔42的小口端增加排水管43，通过排水管43排出部分来浪，延长波浪排出距离，进一步达到消浪的效果，同时排水管43引导水流排向离消浪腔42较远的后方，可以防止消浪腔42附近产生流速较大的湍流绕流区，避免对消浪腔造成破坏，增加消浪腔的使用寿命。
请结合参阅图6，图6为本发明生态浮式防波堤的施工方法中箱体结构的结构示意图。进一步地，箱体结构12的中部设有贯穿其顶部和底部的通道，其包括依次连接的四侧壁，分别为第一侧壁121、第二侧壁122、第三侧壁123和第四侧壁124，其中第二侧壁122朝向迎浪侧，第一侧壁121与第三侧壁123上相对位置设置有多组凹槽1211，第一侧壁121与第三侧壁123上相对位置上的每组凹槽1211组成贯穿通道的气囊安装槽，气囊安装槽与气囊 13一一对应；
将多个气囊13安装在箱体结构12内的步骤，包括：
S121、将气囊13安装在对应的气囊安装槽内。
为便于安装气囊13，箱体结构12的四侧壁围成贯穿的通道，第一侧壁121和第三侧壁 123上相对位置的凹槽1211组成一组凹槽1211，气囊13安装在对应的气囊安装槽内时，其两端分别放置在相应的凹槽1211内，从而将气囊13安装在箱体结构12内。具体地，气囊13的形状为椭圆形，设置在箱体结构12内为箱体结构12提供浮力，使得箱体结构12浮于水面上，气囊13的长度方向与箱体结构12的宽度方向一致。气囊13的数量可依据所选的防波植物3的高度而定。进一步地，气囊13外部涂有防腐层，以抵御海浪侵蚀效果。进一步地，气囊13上沿其长度方向间隔设有多个充气口131。该设置用于调节气囊13内部气体饱和程度。设置多个充气口131，能加快气囊13充气放气的速度，并且也可以作为备用充气口131。具体地，根据气囊13的实际长度，充气口可设置两到三个。
进一步地，箱体结构12的四侧壁的顶部和底部均设有若干吊环125，将气囊13安装在对应的气囊安装槽内的步骤，包括：
S1211、在气囊13上套设若干抱箍132，抱箍132的顶部和底部均设有吊环125；
S1212、利用连接结构5将所有的吊环125依次连接，以将箱体结构12和抱箍132连接在一起。
采用连接结构5将所有的吊环125依次连接，使得箱体结构12与气囊13连接更稳固。
进一步地，在箱体结构12上贯穿并固定连接多个防波植物3的步骤，包括：
S131、将多个防波植物3分别贯穿箱体结构12；
S132、利用连接结构5将所有的吊环125和防波植物3连接，以将箱体结构12、抱箍132和防波植物3连接在一起。
连接结构5可采用固定绳，固定绳从箱体结构12一侧的吊环开始，依次连接抱箍132 上的吊环125和防波植物3，最后和箱体结构12另一侧的吊环125连接。进一步地，多个防波植物3分为多排，且多排防波植物3间隔设置，每一排内的防波植物3沿箱体结构12的长度方向间隔设置。便于固定绳将防波植物3、抱箍和箱体结构12连接在一起，并能使得多个防波植物3能够更加稳固地固定在箱体结构12上。
锚固系统2与箱体结构12连接，其位于箱体结构12的下部海域，用于锚固箱体结构12在海面上的位置，从而对防波堤起到定位的作用，降低防波堤在工作过程中的运动响应幅度。每个锚固系统2包括四至六个锚块21以及与各锚块21连接的锚链22，四至六个锚块21分别通过相应的锚链22连接在对应的箱体结构12的底部。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：结构简单，可进行陆上预制，快速安装，可进行重复利用，节省大量成本，经济效果显著；箱体结构12上设置减荡板11，当波浪入侵时，减荡板11随着波浪的运动而上下摆动，可削弱来浪波高，降低来浪波速，达到消浪的目的，可适应不同波高及波周期的海浪，可用于恶劣海况及长周期波，同时箱体结构12上设有防波植物3，弥补因传统防波堤的建造而缺失的生态保护和景观性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、减荡平台组装；
S11、在陆上预制箱体结构、减荡板和气囊；
S12、将两块所述减荡板可转动地安装在箱体结构的迎浪侧和背浪侧，将多个所述气囊安装在箱体结构内；
S13、在所述箱体结构上贯穿并固定连接多个防波植物，完成所述减荡平台的组装；
S2、所述减荡平台与锚固系统安装；
S21、将若干组装完成的所述减荡平台和若干锚固系统通过运输船运至施工地点，其中若干所述锚固系统与若干减荡平台一一对应，所述锚固系统包括锚链和锚块；
S22、将所述锚链下端连接锚块，所述锚链上端与对应减荡平台的箱体结构连接，然后将所述锚块沉入到海底指定位置处，并将相应的所述减荡平台放入水中，使得所述减荡平台漂浮于水面上；
S23、一个所述锚固系统和一个减荡平台安装完毕后，按照步骤S22继续安装另一个所述锚固系统和另一个减荡平台，并将两个所述减荡平台相连接；
S24、根据具体施工要求，重复步骤S22和步骤S23，安装若干所述锚固系统和若干减荡平台，直至满足工程所需的长度，施工完毕。
2.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述将两个减荡平台相连接的步骤，包括：
S231、在陆上预制若干消浪块，其中所述消浪块内沿其周向开设有多个消浪腔，所述消浪腔呈锥形状，且其锥形的大口端用于朝向迎浪方向；
S232、在所述消浪块的两侧固定连接链；
S233、将所述消浪块两侧的连接链分别固定在两个减荡平台上，使得两个所述减荡平台相连接。
3.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述在陆上预制若干消浪块的步骤之后，还包括：
S234、在所述消浪腔的小口端安装排水管。
4.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述箱体结构的中部设有贯穿其顶部和底部的通道，其包括依次连接的四侧壁，分别为第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁，其中所述第二侧壁朝向迎浪侧，所述第一侧壁与第三侧壁上相对位置设置有多组凹槽，所述第一侧壁与第三侧壁上相对位置上的每组凹槽组成贯穿通道的气囊安装槽，所述气囊安装槽与气囊一一对应，
所述将多个所述气囊安装在箱体结构内的步骤，包括：
S121、将所述气囊安装在对应的气囊安装槽内。
5.根据权利要求4所述的生态浮式防波堤，其特征在于，所述箱体结构的四侧壁的顶部和底部均设有若干吊环，所述将所述气囊安装在对应的气囊安装槽内的步骤，包括：
S1211、在所述气囊上套设若干抱箍，所述抱箍的顶部和底部均设有吊环；
S1212、利用连接结构将所有的吊环依次连接，以将所述箱体结构和抱箍连接在一起。
6.根据权利要求5所述的生态浮式防波堤，其特征在于，所述在所述箱体结构上贯穿并固定连接多个防波植物的步骤，包括：
S131、将多个防波植物分别贯穿箱体结构；
S132、利用连接结构将所有的吊环和防波植物连接，以将所述箱体结构、抱箍和防波植物连接在一起。
7.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述将两块所述减荡板可转动地安装在箱体结构的迎浪侧和背浪侧的步骤，包括：
S122、在所述箱体结构的迎浪测和背浪侧上安装铰接座；
S123、将两块所述减荡板分别安装到两个铰接座上。
8.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述气囊外部涂有防腐层。
9.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述气囊上沿其长度方向间隔设有多个充气口。
10.根据权利要求1所述的生态浮式防波堤的施工方法，其特征在于，所述防波植物为红树林类植物。
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