CN211690177U - 一种透空型组合式防波堤 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种透空型组合式防波堤，包括透空式管桩潜堤和桩基挡板透空式防波堤；透空式管桩潜堤位于靠近外海波浪来向的外侧；桩基挡板透空式防波堤位于透空式管桩潜堤内侧；透空式管桩潜堤包括多根固定于河床的管桩；多跟管桩在同一平面间隔布置，且管桩的桩顶位于水面下。本实用新型可有效地降低来波波高，削减波能，实现透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的双层削波减能及导流的目标，起到良好的消浪效果；可根据实际使用环境，选取最优化的透空型管桩潜堤的高度、管桩桩径、管桩净间距、管桩倾斜角，以及透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的间距等，保证所需的使用效果的基础上，简化结构，降低制造成本。

Description

一种透空型组合式防波堤

技术领域

本发明属于消浪导流工程建筑物领域，尤其涉及一种透空型组合式防波堤。

背景技术

前沿海河口与码头港池附近，往往由于外海波浪的冲击，导致码头港池内的水域不稳，河口地区及进港航道的水流及河床条件较差等现象，这类现象对码头建筑物本身造成了巨大的冲击破坏，同时也加大了码头港池内船舶靠泊、作业的风险，且由于水流及河床条件的剧烈变化，导致进港航道内船舶搁浅的事故也时常发生。

目前国内外针对港域保护和河口治理的主要工程建筑物有以下几种：

1）斜坡式防波堤、潜堤。其结构简单、施工方便、应用广泛，但是存在着造价高，施工周期长，对港内水域淤积影响较大等问题。

2）直立式防波堤。建筑材料用料少，内侧可兼做码头，但其消能效果较差，不适用软地基，且一旦破坏较难修复。

3）透空式防波堤。一种新型的防波堤，能阻挡波能传播，但不能阻止泥沙入港，也不能减小水流对港内水域的干扰。

4)半圆型防波堤、潜堤。可承受大波浪作用，施工简便，但越浪和堤内的波高较大。

综上，现有的工程建筑物可以达到防波消浪的效果，但施工建造成本相对较高，在单一潜堤或是防波堤消浪、导流及结构稳定兼顾性方面仍有所不足。

实用新型内容

本实用新型提出一种透空型组合式防波堤，防波消浪效果好，结构简单，施工容易，建造成本低，且导流性能好，耐久性高。

本实用新型提出一种透空型组合式防波堤，包括透空式管桩潜堤和桩基挡板透空式防波堤；所述透空式管桩潜堤位于靠近外海波浪来向的外侧；所述桩基挡板透空式防波堤位于透空式管桩潜堤内侧；所述透空式管桩潜堤包括多根固定于河床的管桩；所述多跟管桩在同一平面间隔布置，且管桩的桩顶位于水面下。

进一步，所述多根管桩等间距布置。

进一步，所述桩基挡板透空式防波堤包括水平面板铺层和用于支撑水平面板铺层的桩基；所述水平面板铺层位于水面上；所述水平面板铺层迎浪侧设有挡浪墙和挡浪板；所述挡浪墙位于水平面板铺层上端且竖直向上延伸；所述挡浪板位于水平面板铺层下端且竖直向下延伸伸入水中。

进一步，所述挡浪墙的顶部设置有向迎浪侧弯折的弯折挡墙。

进一步，所述水平面板铺层的下端面设置有用于加固的横梁；所述水平面板铺层的下端面与横梁固定连接有纵梁。

进一步，所述桩基包括位于中部的直桩和位于直桩外周的叉桩。

有益效果：本实用新型可有效地降低来波波高，削减波能，实现透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的双层削波减能及导流的目标，起到更好的消浪效果；同时可根据实际使用环境，选取最优化的透空型管桩潜堤的高度、管桩桩径、管桩净间距、管桩倾斜角，以及透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的间距等，保证所需的波浪破碎，降低波浪能量的使用效果的基础上，简化结构，施工容易，降低制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的透空式管桩潜堤的俯视图；

图3为本实用新型的透空式管桩潜堤的主视图；

图4为本实用新型的实施方案流程图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1，本实用新型提出一种透空型组合式防波堤，包括透空式管桩潜堤和桩基挡板透空式防波堤；所述透空式管桩潜堤位于靠近外海波浪来向的外侧；所述桩基挡板透空式防波堤位于透空式管桩潜堤内侧。

如图2和图3，所述透空式管桩潜堤包括多根固定于河床的管桩1；所述多跟管桩1在同一垂直于波浪来向的平面等间距布置，且管桩1的桩顶位于水面下。

透空式管桩潜堤可有效地降低来波波高，削减波能，还能调整透空型管桩潜堤的高度h、管桩桩径D、管桩净间距b及管桩倾斜角θ，来改变其淹没水深和潜堤透空率。

所述桩基挡板透空式防波堤包括水平面板铺层6和用于支撑水平面板铺层6的桩基。所述桩基包括位于中部的直桩2和位于直桩2外周的叉桩5，起到稳定支撑的作用。

所述水平面板铺层6位于水面上。所述水平面板铺层6的下端面设置有用于加固的横梁7；所述水平面板铺层6的下端面与横梁7固定连接有纵梁8。

所述水平面板铺层6迎浪侧设有挡浪墙3和挡浪板4。

所述挡浪墙3位于水平面板铺层6上端且竖直向上延伸，且所述挡浪墙3的顶部设置有向迎浪侧弯折的弯折挡墙301。所述挡浪板4位于水平面板铺层下端且竖直向下延伸伸入水中。

所述挡浪板4伸入水中能更好地与波浪作用，达到消浪的效果。所述水平面板铺层6位于水面上方，能更好地消除波浪的能量。

如图4，本实用新型实施时，可采取以下方案实现：

首先对工程位置进行实地踏勘，收集相关的水文、地质及波浪等资料；而后结合工程位置处的水位、波要素、地质条件与相关物模实验结果对透空型组合式防波堤结构尺度与布设方案进行合理设计，然后根据工程设计方案确定透空式管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的布置位置、潜堤高度、管桩埋设净间距及管桩直径等要素；制作并安装相应的构件，完成新型实用透空型组合式防波堤的建造，实现透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的双层削波减能及导流的目标，起到更好的消浪效果，保证港口与河口水域的稳定。

本实用新型的使用效果见实施例一和实施例二。

实施例一：

透空型组合式防波堤，水位高程为2.45m，水深d为4.30m，透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤相距10m1/3波长，透空型管桩潜堤高度h为1.50m，管桩桩径D为0.60m，管桩净距b0.40m，潜堤透空率η为0.40，桩基挡板透空式防波堤水平面板铺层顶高程为2.70m，挡浪墙顶标高为5.50m，挡浪板底标高为-0.70m。当来波波高为1.68m，周期为5.2s时，通过透空型组合式防波堤后，在堤后1倍的波长范围内，平均透射波高约为0.49m，透浪系数为0.29，削波率达71%。

实施例二：

透空型组合式防波堤，水位高程为2.45m，水深d为4.30m，透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤相距5m1/6波长，透空型管桩潜堤高度h为2.00m，管桩桩径D为0.60m，管桩净距b0.20m，潜堤透空率η为0.25，桩基挡板透空式防波堤水平面板铺层顶高程为2.70m，挡浪墙顶标高为5.50m，挡浪板底标高为-0.70m。当来波波高为1.68m，周期为5.2s时，通过透空型组合式防波堤后，在堤后1倍的波长范围内，平均透射波高约为0.45m，透浪系数为0.27，削波率达73%。

当外海波浪靠近港内水域时，首先由透空式管桩潜堤通过反射，使波浪的波高增大，波浪有一定的破碎，消耗一部分能量；通过透空式管桩潜堤后波浪继续前行，在挡浪墙3、挡浪板4和水平面板铺层6的作用下，又有一部分波浪反射与破碎，使得进入港内水域的波浪能量有较大程度的缩减，保证了港内水域的相对稳定。由实施例一和实施例二可见，该透空型组合式防波堤可根据实际使用环境，选取最优化的透空型管桩潜堤的高度h、管桩桩径D、管桩净间距b、管桩倾斜角θ，以及透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的间距等，保证所需的波浪破碎，降低波浪能量的使用效果的基础上，简化结构，降低制造成本。

作为对比，当使用实体直立式潜堤与本实用新型的桩基挡板透空式防波堤组合使用，使用效果见实例三和实例四。

实例三：

实体直立式潜堤与桩基挡板透空式防波堤的组合式防波堤，水位高程为2.45m，水深d为4.30m，实体直立式潜堤与桩基挡板透空式防波堤相距10m1/3波长，高度h为1.50m，桩基挡板透空式防波堤水平面板铺层顶高程为2.70m，挡浪墙顶标高为5.50m，挡浪板底标高为-0.70m。当来波波高为1.68m，周期为5.2s时，通过透空型组合式防波堤后，在堤后1倍的波长范围内，平均透射波高约为0.44m，透浪系数为0.26，削波率达74%。

实例四：

实体直立式潜堤与桩基挡板透空式防波堤的组合式防波堤，水位高程为2.45m，水深d为4.30m，实体直立式潜堤与桩基挡板透空式防波堤相距15m1/2波长，高度h为2.00m，桩基挡板透空式防波堤水平面板铺层顶高程为2.70m，挡浪墙顶标高为5.50m，挡浪板底标高为-0.70m。当来波波高为1.68m，周期为5.2s时，通过透空型组合式防波堤后，在堤后1倍的波长范围内，平均透射波高约为0.47m，透浪系数为0.28，削波率达72%。

由上述实施例对比可看出，相对于实施例三和实施例四的组合式防波堤，本实用新型的透空型组合式防波堤的防波消浪效果与其几乎相同；但本实用新型的透空型管桩潜堤相比于实施例三和实施例四采用的实体直立式潜堤，结构简单，施工容易，建造成本更低，且导流性能好，耐久性高。

综上，本实用新型的透空型组合式防波堤可有效地降低来波波高，削减波能，实现透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的双层削波减能及导流的目标，起到更好的消浪效果；同时可根据实际使用环境，选取最优化的透空型管桩潜堤的高度h、管桩桩径D、管桩净间距b、管桩倾斜角θ，以及透空型管桩潜堤与桩基挡板透空式防波堤的间距等，保证所需的波浪破碎，降低波浪能量的使用效果的基础上，简化结构，降低制造成本。一方面优化了沿海码头港池内水域平稳度，降低了波浪对港工建筑物的冲击，另一方面改善了河口与进港航道地区的水流与河床条件，实现沿岸港区保护和河口治理的目标。透空型组合式防波堤结构简单，施工容易，且无运行费用；摆脱了现有工程建筑物建造成本较高，单一潜堤或是防波堤消浪、导流与结构稳定兼顾性不足且需频繁的工程维护等问题。

Claims (6)

1.一种透空型组合式防波堤，其特征在于：包括透空式管桩潜堤和桩基挡板透空式防波堤；所述透空式管桩潜堤位于靠近外海波浪来向的外侧；所述桩基挡板透空式防波堤位于透空式管桩潜堤内侧；所述透空式管桩潜堤包括多根固定于河床的管桩（1）；所述多跟管桩（1）在同一平面间隔布置，且管桩（1）的桩顶位于水面下。

2.根据权利要求1所述的透空型组合式防波堤，其特征在于：所述多根管桩（1）等间距布置。

3.根据权利要求2所述的透空型组合式防波堤，其特征在于：所述桩基挡板透空式防波堤包括水平面板铺层（6）和用于支撑水平面板铺层（6）的桩基；所述水平面板铺层（6）位于水面上；所述水平面板铺层（6）迎浪侧设有挡浪墙（3）和挡浪板（4）；所述挡浪墙（3）位于水平面板铺层（6）上端且竖直向上延伸；所述挡浪板（4）位于水平面板铺层下端且竖直向下延伸伸入水中。

4.根据权利要求3所述的透空型组合式防波堤，其特征在于：所述挡浪墙（3）的顶部设置有向迎浪侧弯折的弯折挡墙（301）。

5.根据权利要求4所述的透空型组合式防波堤，其特征在于：所述水平面板铺层（6）的下端面设置有用于加固的横梁（7）；所述水平面板铺层（6）的下端面与横梁（7）固定连接有纵梁（8）。

6.根据权利要求5所述的透空型组合式防波堤，其特征在于：所述桩基包括位于中部的直桩（2）和位于直桩（2）外周的叉桩（5）。

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