一種半滲透型浮式防波堤的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種半滲透型浮式防波堤，包括截面為梯形的梯形堤身，在梯形堤身的斜面上設(shè)有若干個(gè)凹槽，在梯形堤身上設(shè)有一對(duì)第一防浪墻，在一對(duì)防浪墻之間設(shè)有第二防浪墻，第二防浪墻通過(guò)橫撐與一個(gè)第一防浪墻連接。本發(fā)明的一種半滲透型浮式防波堤，通過(guò)梯形堤身，可以改變波浪傳播反向，使水體下層區(qū)域的阻力逐漸加大，使得推進(jìn)的速度減小，從而波峰前傾，失去平衡，致使波浪破碎在防波堤上；在堤身表面加設(shè)凹槽后，使爬坡的波浪發(fā)生破碎，破碎引起的能量耗散將減小波浪的傳播能力。
【專利說(shuō)明】
一種半滲透型浮式防波堤
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半滲透型浮式防波堤，屬于船舶與海洋工程領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]伴隨著人們對(duì)深海資源和未開(kāi)發(fā)島嶼的逐步利用，人類與海洋的聯(lián)系更加緊密， 人類對(duì)海洋工程的研究更加深入和全面。在深海工程的研究中，波浪與海工建筑物的相互作用歷來(lái)是人們的聚焦點(diǎn)，而浮式防波堤是船舶與海洋工程領(lǐng)域極為重要的海洋建筑物之一，浮式方波堤的主要作用是抵御外海海浪，維持海洋結(jié)構(gòu)物附件水域平穩(wěn)，以保證船舶的安全?？亢脱b卸作業(yè)的安全。由此可見(jiàn)，研究出一種制造容易、修建迅速、拆迀容易，安放位置可以容易地隨著工程區(qū)域的變化而變化、不改變區(qū)域的海流特征、不干擾海水的自凈能力、維護(hù)成本低、對(duì)海床地基沉降影響不明顯、抗震性較好的浮式防波堤已成為當(dāng)務(wù)之急。 但是，目前針對(duì)浮式防波堤消浪效果研究十分有限，現(xiàn)有的技術(shù)和裝置更多的是針對(duì)固定式防波堤的進(jìn)行研制和開(kāi)發(fā)的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種半滲透型浮式防波堤，通過(guò)設(shè)置堤身的斜坡凹槽、第一防浪墻、消能孔和第二防浪墻而增加波浪能的耗散，提高堤身的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮防波堤作為波浪控制裝置的有效性。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的半滲透型浮式防波堤，包括截面為梯形的梯形堤身，在梯形堤身的斜面上設(shè)有若干個(gè)凹槽，在梯形堤身上設(shè)有一對(duì)第一防浪墻，在一對(duì)防浪墻之間設(shè)有第二防浪墻，第二防浪墻通過(guò)橫撐與一個(gè)第一防浪墻連接。
[0005]作為優(yōu)選，所述梯形堤身的截面為等腰梯形。
[0006]作為優(yōu)選，所述梯形堤身為密閉形式的框架結(jié)構(gòu)，一對(duì)第一防浪墻關(guān)于梯形堤身的中垂面對(duì)稱。
[0007]作為優(yōu)選，所述第二防浪墻位于梯形堤身的中垂面上，第二防浪墻上設(shè)有若干個(gè)減輕孔。
[0008]作為優(yōu)選，所述第一防浪墻上設(shè)有若干個(gè)圓錐臺(tái)的消能孔，消能孔朝向第二防浪墻的一端直徑最小。
[0009]作為優(yōu)選，消能孔直徑最大的一端端面上設(shè)有部分遮住消能孔的擋水板。
[0010]作為優(yōu)選，所述第一防浪墻與第二防浪墻之間的梯形堤身上設(shè)有貫穿提醒堤身的流水孔，流水孔的個(gè)數(shù)與消能孔開(kāi)孔數(shù)一致。
[0011]在本發(fā)明中，梯形堤身開(kāi)有流水孔，以排除二次消浪后的積水。同時(shí)，堤身主體內(nèi)部有若干縱向、橫向骨架連接構(gòu)成，以滿足浮式防波堤總縱強(qiáng)度和局部強(qiáng)度的要求。所述二次消浪為波浪發(fā)生爬坡現(xiàn)象后，通過(guò)第一防浪墻特殊的錐臺(tái)型結(jié)構(gòu)的消能孔進(jìn)入消浪室， 降低涌入防波堤消浪室內(nèi)波浪能，抨擊第二防浪墻，而增大波能的損耗，即形成二次消浪。 本發(fā)明通過(guò)梯形堤身減少波浪反射和波浪力，設(shè)置第一防浪墻錐臺(tái)型結(jié)構(gòu)以減少越浪量和波浪爬高，增加能量耗散，進(jìn)而起到良好的消波效果。
[0012]防波堤在抵抗惡劣海況的過(guò)程中，當(dāng)波浪傳播至帶有凹槽結(jié)構(gòu)的防波堤梯形堤身時(shí)，一部分波浪經(jīng)堤身反射后反向傳出，與堤身前的入射波產(chǎn)生非同相疊加，從而達(dá)到降低堤前波高的作用;一部分則經(jīng)過(guò)梯形堤身固定邊界爬坡，在爬坡的過(guò)程中，遇到凹槽會(huì)使水體發(fā)生紊亂，從而減少波能量，使得進(jìn)入錐臺(tái)孔的波浪能量產(chǎn)生一定的損耗;一部分水體流經(jīng)第一防浪墻錐臺(tái)型孔時(shí)，水流突然孔徑變小的阻擋，水體中某些部位也可能發(fā)生壓縮而在局部地方發(fā)生持續(xù)很短的脈沖壓力，損耗波能量。所述第一防浪墻內(nèi)部也是由縱向、橫向骨架構(gòu)成，以滿足波浪載荷在防浪墻上逐級(jí)傳遞的要求。一部分水流通過(guò)錐臺(tái)型開(kāi)孔后，抨擊在第二防浪墻后，阻斷流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。所述的密閉防浪墻與梯形浮式防波堤主體通過(guò)橫撐連接，以更好抵抗錐臺(tái)流水對(duì)防浪墻的作用。本發(fā)明的浮式防波堤面對(duì)惡劣的水文地質(zhì)條件，通過(guò)上述過(guò)程起到逐級(jí)消波的作用，具有較好的消波性能，也可以較好的保持堤身的穩(wěn)定性。
[0013]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]1、通過(guò)梯形堤身，可以改變波浪傳播反向，使水體下層區(qū)域的阻力逐漸加大，使得推進(jìn)的速度減小，從而波峰前傾，失去平衡，致使波浪破碎在防波堤上。
[0015]2、在堤身表面加設(shè)凹槽后，使爬坡的波浪發(fā)生破碎，破碎引起的能量耗散將減小波浪的傳播能力。
[0016]3、浮式防波堤的第一防浪墻由若干錐臺(tái)型子區(qū)域構(gòu)成，可以使水體壓縮而產(chǎn)生很短的脈沖壓力，損耗波能量，增加部分橫向力損失。
[0017]4、浮式防波堤中縱剖面處的第二防浪墻承受波浪的抨擊，改變水體傳播路徑，使水體速度衰減，波浪能量損失最大。
[0018]5、若干流水孔可以將消浪室內(nèi)流過(guò)防波堤底部，傳到防波堤兩側(cè)以透射波的形式繼續(xù)傳播?！靖綀D說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明的側(cè)視圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的正視圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的俯視圖；
[0022]圖4為本發(fā)明第二防浪墻結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇23]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0024]如圖1至圖4所述，一種半滲透型浮式防波堤，包含梯形堤身1，所述梯形堤身1由剛性板連接而成，且梯形堤身1的斜坡上加設(shè)凹槽2,在浮式防波堤主體上設(shè)置有第一防浪墻 3,所述浮式防波堤防浪墻上中部設(shè)有錐臺(tái)型開(kāi)口的消能孔4,同時(shí)，為防止波浪沿凹槽2爬升過(guò)高，在迎浪側(cè)開(kāi)口頂部設(shè)置擋水板5。在防波堤中縱剖面處即中垂面上設(shè)置第二防浪墻 6,第二防浪墻6與第一防浪墻3之間形成消浪室11，第二防浪墻6以滿足結(jié)構(gòu)剖面設(shè)計(jì)的合理性上部設(shè)有減輕孔7,梯形堤身1中縱剖面底部區(qū)域設(shè)有流水孔8。
[0025]在本發(fā)明中，所述梯形堤身1為密閉形式，且設(shè)置為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以此提高浮式防波堤的浮性和穩(wěn)性，浮式防波堤堤身開(kāi)有流水孔8,以此進(jìn)行水體交換，防止堤內(nèi)泥沙堆積。
[0026]在本發(fā)明中，第一防浪墻3與梯形堤身1連接為同一整體，且迎浪側(cè)開(kāi)孔直徑較背浪側(cè)大，以通過(guò)消能孔4逐級(jí)減緩波浪能量，減小波浪對(duì)浮式結(jié)構(gòu)物的沖擊力，提高浮式結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。
[0027]在本發(fā)明中，梯形堤身1、第一防浪墻3均為橫縱交錯(cuò)的骨材10制作而成的密閉框架結(jié)構(gòu)，第二防浪墻6為板狀結(jié)構(gòu)。該半滲透型浮式防波堤實(shí)施過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際防水區(qū)域的大小，由若干子分段柔性連接而構(gòu)成統(tǒng)一整體，柔性連接也能使防波堤各分段長(zhǎng)期處于迎浪側(cè)，起到較好的消波效果。各自分段上裝配相應(yīng)系泊系統(tǒng)，組成大型半滲透浮式防波堤系統(tǒng)。
[0028]本發(fā)明在使用時(shí)，當(dāng)波浪傳播至帶有凹槽2結(jié)構(gòu)的防波堤梯形堤身1時(shí)，一部分波浪經(jīng)堤身反射后反向傳出，與堤身前的入射波產(chǎn)生非同相疊加，從而達(dá)到降低堤前波高的作用;一部分則經(jīng)過(guò)梯形堤身1固定邊界爬坡，在爬坡的過(guò)程中，遇到凹槽2會(huì)使水體發(fā)生紊亂，從而減少波能量，使得進(jìn)入消能孔4的波浪能量產(chǎn)生一定的損耗;一部分水體流經(jīng)第一防浪墻3的消能孔4時(shí)，水流突然孔徑變小的阻擋，水體中某些部位也可能發(fā)生壓縮而在局部地方發(fā)生持續(xù)很短的脈沖壓力，損耗波能量。一部分水流通過(guò)消能孔4后，抨擊在第二防浪墻6后，阻斷流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，第二防浪墻6與梯形浮式防波堤主體通過(guò)橫撐9連接， 以更好抵抗消能孔4流水對(duì)防浪墻的作用。本發(fā)明的浮式防波堤面對(duì)惡劣的水文地質(zhì)條件， 通過(guò)上述過(guò)程起到逐級(jí)消波的作用，具有較好的消波性能，也可以較好的保持堤身的穩(wěn)定性。
[0029]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種半滲透型浮式防波堤，其特征在于:包括截面為梯形的梯形堤身，在梯形堤身的 斜面上設(shè)有若干個(gè)凹槽，在防波堤梯形堤身上設(shè)有一對(duì)第一防浪墻，在一對(duì)防浪墻之間設(shè) 有第二防浪墻，第二防浪墻通過(guò)橫撐與一個(gè)第一防浪墻連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半滲透型浮式防波堤，其特征在于:所述梯形堤身的截面為等 腰梯形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半滲透型浮式防波堤，其特征在于:所述梯形堤身為密閉形式 的框架結(jié)構(gòu)，一對(duì)第一防浪墻關(guān)于梯形堤身的中垂面對(duì)稱。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半滲透型浮式防波堤，其特征在于:所述第二防浪墻位于梯形 堤身的中垂面上，第二防浪墻上設(shè)有若干個(gè)減輕孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半滲透型浮式防波堤，其特征在于:所述第一防浪墻上設(shè)有若 干個(gè)圓錐臺(tái)的消能孔，消能孔朝向第二防浪墻的一端直徑最小。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半滲透型浮式防波堤，其特征在于:所述消能孔直徑最大的一 端端面上設(shè)有部分遮住消能孔的擋水板。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的半滲透型浮式防波堤，其特征在于:所述第一防浪墻與第 二防浪墻之間的梯形堤身上設(shè)有貫穿提醒堤身的流水孔，流水孔的個(gè)數(shù)與消能孔開(kāi)孔數(shù)一致。
【文檔編號(hào)】E02B3/06GK106087857SQ201610424866
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】袁培銀, 趙宇
【申請(qǐng)人】重慶交通大學(xué)