CN117248495A - 一种弹性幕帘式应急型临时防波堤 - Google Patents

一种弹性幕帘式应急型临时防波堤 Download PDF

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Abstract

一种弹性幕帘式应急型临时防波堤,涉及海岸工程领域。包括支撑体(4),在支撑体(4)的上部设置有消浪体(1),消浪体(1)包括弹性的幕帘(5),在支撑体(4)的底部两侧分别卡装有轨道底座(2)。通过本弹性幕帘式应急型临时防波堤,从波浪水质点的运动轨迹出发,在利用幕帘阻挡波浪传播的同时,又利用了当幕帘达到最大摆动幅度时,会因自身材料的弹性发生回弹,产生回流,而这部分回流会与来波碰撞,实现耗能消浪,具有更好的消浪效果。本弹性幕帘式应急型临时防波堤,能够在台风来临前可以便捷地临时布置在沿岸,起到有效消减增水和大浪的作用;并在台风结束后,可以方便地回收再利用,以减轻对生态环境的影响。

Description

一种弹性幕帘式应急型临时防波堤
技术领域
本发明涉及海岸工程领域,具体涉及一种弹性幕帘式应急型临时防波堤。
背景技术
防波提是阻断波浪的冲击力,以便船舶安全停泊和作业而修建的水中建筑物。早年修建的防波堤由于其当年的设计需求较低,在发生台风等恶劣气象时,难以有效保护海岸。然而台风是短期的气候现象,对现有的防波堤进行加固,其经济性较差,因此设置应急型的临时海岸防护工程,是较为经济的解决方案。
公开号为CN106400734A,申请日为2016年5月27日,专利名称为“可移动式临时防波堤结构”的中国发明专利公开了一种技术方案,在该技术方案中提供一种用于近海区域的可移动式临时防波堤结构,可有效减小波浪对近海工程的影响,增加施工作业天数。该技术方案的整体结构为刚性结构,这种结构的防波堤在实际使用时需要承受波浪较大的冲击力,为了达到预想的防波效果,对整体结构的强度要求较为严格,在一定程度上增加了设计以及材料成本。
文献[仇正中,吴启和,刘建波,赵东梁,万猛等. 柔性浮式防波提消浪特性研究.[人民长江],2017年5月。
文献[何成圆,杨振,曾宪森等. 深水柔性浮式防波堤的消浪机理与结构设计.[福建质量管理]利用了故障电流6k~12k特征频段的幅值构建检测判据;2019年。
以上文献所记载的技术方案中,公开了柔性防波提的技术方案,但是以上文献中所记载的柔性结构的技术方案主要针对的是漂浮式的防波提结构,这类结构的防波提在实际应用时,难以从波浪水质点的运动轨迹出发,因此其防浪效果不够理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种从波浪水质点的运动轨迹出发,在利用幕帘阻挡波浪传播的同时,又利用了当幕帘达到最大摆动幅度时,会因自身材料的弹性发生回弹,产生回流,而这部分回流会与来波碰撞,实现耗能消浪,具有更好消浪效果的弹性幕帘式应急型临时防波堤。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:包括支撑体,在支撑体的上部设置有消浪体,消浪体包括弹性的幕帘,在支撑体的底部两侧分别卡装有轨道底座。
优选的,支撑体包括相对设置的两个支撑单体,在每一个支撑单体的下部分别卡装有一个轨道底座。
优选的,在消浪体中,在幕帘的两侧分别设置有刚性的幕帘卡条,在支撑单体的内侧开设有幕帘卡槽,两侧的幕帘卡条分别卡装在相应侧支撑单体的幕帘卡槽内。
优选的,支撑单体包括水平设置的支撑横梁,在支撑横梁的上表面中部垂直固定有支撑竖梁,在支撑竖梁的两侧分别设置有与支撑横梁连接的加强筋。
优选的,在幕帘的表面并排开设有若干过水孔。
优选的,轨道底座为板状,在轨道底座上端的侧部设置有用于与支撑体卡装的支撑卡条,在轨道底座的前后两侧分别开设有支撑限位槽,在支撑限位槽安装有用于对支撑体进行限位的限位卡扣。
优选的,在轨道底座的其中一端的端面上沿其高度方向布置有对接卡条,在轨道底座另一端的端面上沿其高度方向布置有对接卡槽。
优选的,在支撑竖梁的中部水平设置有用于对消浪体进行限位的幕帘限位板。
优选的,支撑单体包括支撑杆,支撑杆的下端为尖端,在支撑杆的内侧沿其轴向开设有幕帘卡槽。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:
本弹性幕帘式应急型临时防波堤,从波浪水质点的运动轨迹出发,在利用幕帘阻挡波浪传播的同时,又利用了当幕帘达到最大摆动幅度时,会因自身材料的弹性发生回弹,产生回流,而这部分回流会与来波碰撞,实现耗能消浪,因此本弹性幕帘式应急型临时防波堤的消浪效果更好。
本弹性幕帘式应急型临时防波堤,能够在台风来临前可以便捷地临时布置在沿岸,起到有效消减增水和大浪的作用;并在台风结束后,可以方便地回收再利用,以减轻对生态环境的影响。
在本弹性幕帘式应急型临时防波堤中,由于消浪体中的幕帘具有弹性,在波浪拉伸幕帘的过程中,波能会逐渐被消耗,即消浪体并不是直接与波浪产生硬性接触,因此本发明的整体结构的受力更小,稳定性也更高。
本弹性幕帘式应急型临时防波堤能够迅速组装成型,施工成本低,施工周期短,能够节约大量的人力和物力资源,由于开采建设所需资源而对环境造成的破坏较小。
在本弹性幕帘式应急型临时防波堤中,由于消浪体为可拆卸结构,一方面,能够使消浪体在大浪来临前方便的被布置在沿岸,以起到消减增水和大浪的作用;另一方面,能够使消浪体在大浪过后方便的被拆除,以减轻防波堤对海洋生态环境的影响;能够灵活地根据需要来调整防波高度,使得防波堤的应用更加灵活:当消浪需求不大时,可将消浪体放置于海面以下,以减轻对海岸景观的影响;当消浪需求较大时,可将消浪体放置于海面以上,以起到更好的消浪效果。
在本弹性幕帘式应急型临时防波堤中,支撑体有两种结构形式,可以满足不同情况的需要。对于长年受较大海浪影响且大浪来向相对固定的海域,可以在合适的位置布设轨道底座、支撑体、限位部分,以形成半永久性工程,在大浪来临前仅需将消浪体安装到支撑体上即可,如此布置的优点是,整体结构的稳定性强,能够应对更大的海浪,且安装更为便捷。对于偶尔受大浪影响或大浪来向变化较大的海域,可以在大浪来临前,在合适的位置和角度布设支撑(桩)部分以起到临时性防护的效果,如此布置的优点是,灵活性强,成本更低。
在本弹性幕帘式应急型临时防波堤中,在幕帘上开设过水孔,这减轻了防波堤在使用过程中对海洋生态环境的影响。
现有防波堤的消浪原理大多是通过自身结构来直接阻挡波浪的传播或通过减少水深、增加底面糙度等手段来消耗波浪能量,但依靠这些原理进行消浪的防波堤会承受波浪带来的巨大冲击力,对自身的稳定性是一个极大的考验。通过本弹性幕帘式应急型临时防波堤,从波浪水质点的运动轨迹出发,防波堤的消浪体在波浪作用下会发生前后摆动,但由于自身摆动幅度的限制,会在一定程度上限制水质点的前后运动,进而起到消浪作用。此外,当幕帘达到最大摆动幅度时,会因自身材料的弹性发生回弹,产生回流,而这部分回流会与来波碰撞,实现耗能消浪。
附图说明
图1为弹性幕帘式应急型临时防波堤结构示意图。
图2为弹性幕帘式应急型临时防波堤消浪体结构实施例1示意图。
图3为弹性幕帘式应急型临时防波堤支撑单体结构示意图。
图4为弹性幕帘式应急型临时防波堤轨道底座结构示意图。
图5为弹性幕帘式应急型临时防波堤轨道限位卡扣结构示意图。
图6为弹性幕帘式应急型临时防波堤消浪体实施例2结构示意图。
其中:1、消浪体 2、轨道底座 3、限位卡扣 4、支撑体 5、幕帘 6、过水孔 7、幕帘卡条 8、幕帘卡槽 9、幕帘限位板 10、支撑竖梁 11、加强筋 12、支撑横梁 13、支撑卡槽 14、支撑限位槽 15、支撑卡条 16、对接卡条 17、座板 18、对接卡槽 19、限位卡槽 20、支撑杆。
具体实施方式
图1~图5是本发明的最佳实施例,下面结合图1~图6对本发明做进一步说明。
实施例1:
如图1所示,一种弹性幕帘式应急型临时防波堤,包括支撑体4,在支撑体4的上方设置有消浪体1。在支撑体4的底部两侧并排设置的两块轨道底座2,支撑体4与轨道底座2卡装连接,在每一块轨道底座2的两侧分别安装有限位卡扣3,通过两个轨道底座2前后两侧的限位卡扣3,实现对轨道底座2的限位,避免支撑体4与轨道底座2之间发生位移。
如图2所示,消浪体1包括弹性的幕帘5,在幕帘5的表面并排开设有多个过水孔6,通过过水孔6,可以在防波堤的使用过程中减轻对附近海域生态环境的影响。幕帘5为矩形状,在幕帘5的两侧分别固定有一条刚性的幕帘卡条7。幕帘5选择弹性较大的材料。
波浪中水质点的运动轨迹是椭圆形或圆形,其中,波峰处的水质点运动方向与波浪传播方向一致,而波谷处的水质点运动方向与波浪传播方向相反。当波峰到达幕帘5时,幕帘5会在波峰处水质点的推动下向波浪传播方向发生形变,此时波能转化为形变势能。当幕帘5达到最大形变幅度时,便会停止移动,此时幕帘5会对波峰处水质点的运动产生阻挡作用,即一般刚性防波堤的阻挡作用,但此时由于部分波能已经转化为了形变势能,因此幕帘5所受的波浪力小于一般刚性防波堤所受波浪力。在波峰经过幕帘5后,幕帘5处波浪水质点的运动方向便逐渐由与波浪传播方向同向转变为与波浪传播方向反向,即幕帘5受到的波浪力开始减小,此时,幕帘5便会将积蓄的弹性势能进行释放,发生回弹。在回弹的过程中会产生与波浪传播方向相反的水流,而这部分水流的水质点会与下一个波峰处的水质点相撞,产生紊流,发生能量耗散,消减波能和波高。
如图3所示,支撑体4包括并排设置的两个支撑单体,每一个支撑单体安装在对应的轨道底座2的上部。支撑单体包括水平设置的支撑横梁12,在支撑横梁12的上表面中部垂直固定有支撑竖梁10,在支撑竖梁10的两侧分别设置有一条加强筋11,加强筋11倾斜设置,其上端固定在支撑竖梁10的侧部,其下端固定在支撑横梁12的表面。
在支撑竖梁10的内侧沿其长度方向开设有幕帘卡槽8,幕帘5端部的幕帘卡条7自上而下装入对应侧支撑单体内侧的幕帘卡槽8内,实现幕帘5与支撑单体的卡装。在每一条支撑竖梁10的中部水平设置有幕帘限位板9,幕帘限位板9进入幕帘卡槽8内,用于对幕帘卡条7进行限位,避免幕帘卡条7沿幕帘卡槽8下落至支撑竖梁10的底部。
在支撑横梁12的内侧沿其长度方向还开设有支撑卡槽13,通过支撑卡槽13实现与轨道底座2的卡装。
结合图4,轨道底座2包括板状的座板17,在座板17上端的侧部设置有支撑卡条15,支撑横梁12自套装在支撑卡条15的外侧,并自支撑卡条15的一端移动至其中部,实现支撑单体与轨道底座2的卡装。在座板17的前后两侧分别开设有支撑限位槽14,图5所示的限位卡扣3通过其底部的限位卡槽19与支撑限位槽14对接,实现对支撑单体的限位,且支撑限位槽14的上端为上宽下窄的扩口结构,便于限位卡扣3的安装。
在座板17的其中一端的端面上沿其高度方向布置有对接卡条16,在座板17另一端的端面上沿其高度方向布置有对接卡槽18,便于两列轨道底座2前后对接。
具体工作过程及工作原理如下:
首先根据所处海域情况及消浪需要,确定需要布置防波堤的范围;在该范围内布设两列轨道底座2,前后的两个轨道底座2之间通过对接卡条16和对接卡槽18连接,并组成预设长度的轨道底座2。然后在每一个轨道底座2的外侧通过支撑卡条15安装支撑单体,并在支撑单体的两侧通过限位卡扣3进行限位,最后将消浪体1通过幕帘卡条7对应安装在相对的两个支撑单体内侧的幕帘卡槽8内。在大浪过后,拆除消浪体1即可。
现有防波堤的消浪原理大多是通过自身结构来直接阻挡波浪的传播或通过减少水深、增加底面糙度等手段来消耗波浪能量,但依靠这些原理进行消浪的防波堤会承受波浪带来的巨大冲击力,对自身的稳定性是一个极大的考验。由上述可知,通过本弹性幕帘式应急型临时防波堤,从波浪水质点的运动轨迹出发,防波堤的消浪体1在波浪作用下会发生前后摆动,但由于自身摆动幅度的限制,会在一定程度上限制水质点的前后运动,进而起到消浪作用。此外,当幕帘5达到最大摆动幅度时,会因自身材料的弹性发生回弹,产生回流,而这部分回流会与来波碰撞,实现耗能消浪。
实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于:在本实施例中,支撑单体的结构与实施例1不同,如图6所示,本实施例中的支撑单体包括支撑杆20,支撑杆20的下端为尖端,通过支撑杆20可以与轨道底座2进行插接,也可以省略轨道底座2而直接插接在布置防波堤的区域内。
在支撑杆20的内侧沿其轴向开设有幕帘卡槽8,幕帘5通过其两端的幕帘卡条7装入支撑杆20的幕帘卡槽8内,进行安装。在每一条支撑杆20的中部也水平设置有幕帘限位板9,幕帘限位板9进入幕帘卡槽8内,对幕帘卡条7进行限位。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:包括支撑体(4),在支撑体(4)的上部设置有消浪体(1),消浪体(1)包括弹性的幕帘(5),在支撑体(4)的底部两侧分别卡装有轨道底座(2)。
2.根据权利要求1所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:支撑体(4)包括相对设置的两个支撑单体,在每一个支撑单体的下部分别卡装有一个轨道底座(2)。
3.根据权利要求2所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:在消浪体(1)中,在幕帘(5)的两侧分别设置有刚性的幕帘卡条(7),在支撑单体的内侧开设有幕帘卡槽(8),两侧的幕帘卡条(7)分别卡装在相应侧支撑单体的幕帘卡槽(8)内。
4.根据权利要求2所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:支撑单体包括水平设置的支撑横梁(12),在支撑横梁(12)的上表面中部垂直固定有支撑竖梁(10),在支撑竖梁(10)的两侧分别设置有与支撑横梁(12)连接的加强筋(11)。
5.根据权利要求1所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:在幕帘(5)的表面并排开设有若干过水孔(6)。
6.根据权利要求1所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:轨道底座(2)为板状,在轨道底座(2)上端的侧部设置有用于与支撑体(4)卡装的支撑卡条(15),在轨道底座(2)的前后两侧分别开设有支撑限位槽(14),在支撑限位槽(14)安装有用于对支撑体(4)进行限位的限位卡扣(3)。
7.根据权利要求1或6所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:在轨道底座(2)的其中一端的端面上沿其高度方向布置有对接卡条(16),在轨道底座(2)另一端的端面上沿其高度方向布置有对接卡槽(18)。
8.根据权利要求4所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:在支撑竖梁(10)的中部水平设置有用于对消浪体(1)进行限位的幕帘限位板(9)。
9.根据权利要求2所述的弹性幕帘式应急型临时防波堤,其特征在于:支撑单体包括支撑杆(20),支撑杆(20)的下端为尖端,在支撑杆(20)的内侧沿其轴向开设有幕帘卡槽(8)。
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