專利名稱：一種立體式竹排消浪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，涉及專用于中小型湖泊和通航河道的水污染治理、 水生態(tài)修復(fù)研究實(shí)驗(yàn)區(qū)保護(hù)和工程建設(shè)。
背景技術(shù)：
在湖泊及河灣構(gòu)建濕地系統(tǒng)的過程中，風(fēng)浪的干擾對(duì)水生植物栽種初期的破壞作 用極大，同時(shí)，在特殊要求的區(qū)域，如植株較小的挺水植物或浮葉植物種植區(qū)，較大的風(fēng)浪 不適合這些植物的正常生長(zhǎng)和增殖。因此，這些區(qū)域均需要消浪工程對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行保護(hù)。 國(guó)內(nèi)外目前常用的消浪方法包括建造實(shí)體防波提、透空式防波提和浮式防波提等。方形混凝土樁列消浪，是采用密集排列的垂直剛性樁消浪的方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 易于施工和成本較低的優(yōu)點(diǎn)，并適用于水深相對(duì)較小的水域.垂直剛性機(jī)的材料和尺寸， 宜根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃詈筒ɡ藯l件而定。在水深、波浪較小的內(nèi)河、湖泊的近岸水域，可采用 經(jīng)濟(jì)實(shí)用的木樁；在湖泊、水庫的開闊水域，宜采用小直徑混凝土樁；在波浪較大的沿海地 區(qū)，則需采用大直徑的鋼筋混凝土樁或鋼管樁。樁基透空提由棧橋式高樁梁板結(jié)構(gòu)和設(shè)在 其單側(cè)或雙側(cè)的擋浪板結(jié)構(gòu)組成，具有防浪、透流、防止泥沙回淤和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，主要用 于港口和碼頭。樁式離岸提一般適用于保護(hù)海灘。樁式離岸提不僅具有良好的消浪效果， 而且可在較大范圍內(nèi)改變波態(tài)，即由引起水體劇烈紊動(dòng)的破波轉(zhuǎn)變?yōu)闇\水推進(jìn)波，從而有 效地改善海灘上的動(dòng)力條件，保護(hù)海灘免受侵蝕，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的新型保灘促 淤結(jié)構(gòu)。幕墻式消浪是利用入射波引起的消浪室內(nèi)水體振蕩運(yùn)動(dòng)和幕墻下面的渦旋運(yùn)動(dòng)使 得波能大量耗散，從而實(shí)現(xiàn)消減反射波浪的目的，這種新型消浪結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠有 效地減小消浪室的設(shè)計(jì)寬度。單層平筏消浪是在適當(dāng)?shù)目v梁剛度、沿波向有足夠的長(zhǎng)度時(shí)， 波浪沿筏身傳播，通過沿程摩擦消能，經(jīng)期間隙摩擦和彈性吸收以及平筏整體振動(dòng)滯后消 耗而達(dá)到較好的消浪效果。采用楠竹作為浮式消浪結(jié)構(gòu)的吸能消波材料，是一種較新的思路。楠竹在我國(guó)南 方分布廣，儲(chǔ)量豐富，取材方便，是一種價(jià)廉物美的彈性吸能材料。如能選取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形 式，采用楠竹作為消浪結(jié)構(gòu)的吸能材料，就有可能取得較好的吸能消波效果和較強(qiáng)的操作 性，并且回收利用方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、裝卸作業(yè)簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)易消浪裝置，應(yīng)用對(duì)象是中 小型湖泊和通航河道。針對(duì)的是在對(duì)這些湖(河)區(qū)進(jìn)行水環(huán)境治理、水生植被修復(fù)研究 實(shí)驗(yàn)和實(shí)施工程時(shí)，風(fēng)浪和過船時(shí)引起的波浪影響成為其中最大的制約因素之一，以致難 以達(dá)到目標(biāo)要求而設(shè)計(jì)的。本裝置的最大優(yōu)點(diǎn)一是在于成本遠(yuǎn)低于同類技術(shù)，二是能克服 同類技術(shù)的安裝容易而不易拆卸等缺陷，亦即可在受保護(hù)對(duì)象達(dá)到目標(biāo)要求后即可拆除， 且材料可重復(fù)使用，使其工程措施對(duì)水域的生態(tài)環(huán)境影響和成本最小化。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣設(shè)計(jì)的
—種立體式竹排消浪裝置，它是由浮力系統(tǒng)、擋浪系統(tǒng)、沉重系統(tǒng)等三個(gè)基本單元 組成，其特征在于上述單元均由物理材料組成。其中浮力系統(tǒng)主要由發(fā)泡塑料等材料組成；擋浪系統(tǒng)主要由毛竹等材料組成；沉重系統(tǒng)主要由石塊或預(yù)制混凝土塊等材料組成。本發(fā)明的作用原理是利用設(shè)置于水面及其以下一定深度的物理措施，人為設(shè)置阻 力，使水體表面浪的能量分散和轉(zhuǎn)化。該技術(shù)主要應(yīng)用于上述工程初期，即植物恢復(fù)初期， 用于保護(hù)相對(duì)脆弱的水生植物系統(tǒng)。根據(jù)表層消浪設(shè)施依據(jù)資金等主觀條件的限制設(shè)置的 空間位置，在總體設(shè)計(jì)上采用柔性結(jié)構(gòu)，并留有較大的分流空間，以提高在強(qiáng)風(fēng)浪沖擊時(shí)設(shè) 施的安全性。本設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)為對(duì)表層浪的削減效果要求達(dá)到在風(fēng)速10m/S以下時(shí)為 60%以上，10-15m/S范圍時(shí)為40-60%，20m/S以下時(shí)設(shè)施基本不受損壞。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-浮力系統(tǒng)2-擋浪系統(tǒng)3-沉重系統(tǒng)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所提供的消浪裝置由三個(gè)基本單元組成，圖1是本發(fā)明的較佳實(shí)例案。如 圖所示，本發(fā)明裝置包括浮力系統(tǒng)1、擋浪系統(tǒng)2、沉重系統(tǒng)3，系統(tǒng)之間均采用柔性或鋼性 繩索進(jìn)行連接。各系統(tǒng)的具體制作方式如下浮力系統(tǒng)1由圓柱狀的浮柱、涂塑布、竹片等單元組成，單元與單元之間用柔性或 鋼性繩索連接，使其成為一個(gè)完整的系統(tǒng)。其中，浮柱需開模制成，單元規(guī)格因浮力需求而 定，一般直徑為10-15cm、長(zhǎng)度50-150cm范圍，在浮柱的兩頭預(yù)留單元與單元銜接用插口 (見圖二)；涂塑布用于包裹浮柱使其成為整體，規(guī)格根據(jù)浮柱規(guī)格而定，在涂塑布的兩邊 設(shè)置銜接涂塑布與涂塑布的環(huán)扣，銜接用材料為塑料繩；竹片主要用于強(qiáng)化浮柱的鋼性度， 為與擋浪系統(tǒng)有機(jī)銜接提供保障，竹片規(guī)格一般為長(zhǎng)500cm、寬5cm、厚0. 7cm，在浮柱上的 設(shè)置密度一般為間隔30cm。完成上述作業(yè)后，用直徑0. 5-0. 8cm的柔性或鋼性繩索捆扎，繩 索的兩頭均需留出約50cm長(zhǎng)的繩頭，用于與擋浪系統(tǒng)的銜接，繩索在浮柱上的間距一般為 50cmo擋浪系統(tǒng)2主要為由多根毛竹組成的竹排，系統(tǒng)自身的消浪強(qiáng)度可根據(jù)需要采用 不同規(guī)格和數(shù)量的毛竹進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般毛竹的直徑為8-llcm、可用長(zhǎng)度600-800cm范圍，竹 排由6-10根毛竹相連而成，其制作方法是先將所需毛竹進(jìn)行處理，包括鋸除大頭和竹稍， 而后用火將毛竹熏直并在大頭側(cè)打通5-7個(gè)節(jié)，使其呈可將小頭插入大頭的狀態(tài)，之后根 據(jù)竹排所需的毛竹單元數(shù)排直。竹排的連接可采用二種方式，一是鋼筋連接法，即每隔2-3 米打一小洞(直徑約1cm)，用鋼筋將毛竹串連成排，二是鋼條連接法，即在竹排的兩例用鋼 條將其固定，除此之外，任一方式均需每隔約二米設(shè)一柔性或鋼性繩索，用于與其他二個(gè)系統(tǒng)的銜接。 沉重系統(tǒng)3的基本結(jié)構(gòu)由石塊或預(yù)制混凝土塊和繩索組成，基本材料為石塊和混 凝土、柔性或鋼性繩索等物理材料，系統(tǒng)自身的重量可根據(jù)需要采用不同規(guī)格的石塊或預(yù) 制混凝土塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般個(gè)體石塊或預(yù)制混凝土塊的重量為ιο-Kkg，每米擋浪系統(tǒng)內(nèi)設(shè) 置2-3塊。其中，沉重塊采用石塊時(shí)的制作方式是首先制作可用于裝扎石塊的網(wǎng)袋(材料 為細(xì)繩索)，而后挑選重量基本一致的石塊并對(duì)鋒利面進(jìn)行磨削，之后裝入網(wǎng)袋并用繩索捆 綁，使其成為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)；采用混凝土的制作方式是首先預(yù)制混凝土塊，混凝土塊的形 狀為圓柱形，在其上端留有掛鉤，而后用繩索與掛鉤相連，使其成為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種立體式竹排消浪裝置，它由浮力系統(tǒng)、擋浪系統(tǒng)、沉重系統(tǒng)等三個(gè)基本單元組 成，其特征在于上述單元均由物理材料組成。其中，浮力系統(tǒng)由發(fā)泡塑料等材料組成；擋 浪系統(tǒng)由毛竹等材料組成；沉重系統(tǒng)由石塊或預(yù)制混凝土塊等材料組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體式竹排消浪裝置的浮力系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)由浮柱、浮柱 包裹布、浮柱連接與強(qiáng)化等單元組成，基本材料為塑料、毛竹、成品涂塑布等物理材料。該系 統(tǒng)的特征在于一是自身具有一定的消浪作用，二是可通過柔性或鋼性繩索直接與立體式 竹排支架相銜接，系統(tǒng)浮力可根據(jù)需要采用不同體積規(guī)格的浮柱進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般浮柱的直 徑為10-15cm、長(zhǎng)度50-150cm范圍。
3.按照權(quán)利要求1所述的立體式竹排消浪裝置的擋浪系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)由竹排和與其 他二個(gè)系統(tǒng)相銜接的繩索組成，基本材料為毛竹和繩索等物理材料。特征在于該系統(tǒng)首先 是可通過柔性或鋼性繩索直接與另外二個(gè)系統(tǒng)相銜接，系統(tǒng)自身的消浪強(qiáng)度可根據(jù)需要采 用不同規(guī)格和數(shù)量的毛竹進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般毛竹的直徑為8-llcm、可用長(zhǎng)度600-800cm范圍， 竹排由6-10根毛竹相連而成。
4.按照權(quán)利要求1所述的立體式竹排消浪裝置的沉重系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)由石塊或預(yù)制 混凝土塊和繩索組成，基本材料為石塊和混凝土、柔性或鋼性繩索等物理材料。特征在于 該系統(tǒng)首先是可通過柔性或鋼性繩索直接與擋浪系統(tǒng)相銜接，系統(tǒng)自身同樣具有一定的消 浪作用，自身的重量可根據(jù)需要采用不同規(guī)格的石塊或預(yù)制混凝土塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，一般個(gè)體 石塊或預(yù)制混凝塊的重量為lO-Mkg，每米擋浪系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置2-3塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于河湖水環(huán)境治理、水生植被修復(fù)過程中，防止風(fēng)浪干擾的立體式竹排消浪裝置。它由浮力系統(tǒng)、擋浪系統(tǒng)、沉重系統(tǒng)等三個(gè)基本單元組成，上述單元由物理材料組成，其中浮力系統(tǒng)由發(fā)泡塑料制成的浮柱、成品涂塑布制成的浮柱包裹布及由毛竹片等制成的連接與強(qiáng)化等單元組成；擋浪系統(tǒng)由經(jīng)處理的毛竹及內(nèi)外連接部件組成；沉重系統(tǒng)由石塊或預(yù)制混凝土塊及剛性和柔性連接繩索組成。本發(fā)明是針對(duì)風(fēng)浪較大的河湖水環(huán)境治理、水生植被修復(fù)實(shí)驗(yàn)和工程中，為保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)施或水生植被消除風(fēng)浪侵?jǐn)_的一種臨時(shí)裝置。該裝置可有效降低波能，降低風(fēng)浪的破壞作用，同時(shí)所用物理材料無生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，安裝拆卸方便，維護(hù)管理成本低。
文檔編號(hào)E02B8/06GK102086641SQ200910199738
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者付子軾, 劉婭琴, 劉福興, 宋祥甫, 潘琦, 鄒國(guó)燕 申請(qǐng)人:上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院