一種浮式防波堤裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種浮式防波堤，包括浮動單元和用于約束所述浮動單元的錨泊系統(tǒng)；所述的浮動單元包括箱體、肋板和設(shè)置在箱體底部的腹板，所述腹板沿箱體長度方向設(shè)置，所述肋板沿箱體寬度方向設(shè)置，并連接所述箱體和腹板。本實(shí)用新型充分利用了浮式防波堤的多種消浪原理，大幅提高了其整體消浪性能，尤其是對于長周期波的防御。在結(jié)構(gòu)的選材上，有別于傳統(tǒng)的鋼材或鋼筋混凝土材料，采用新型復(fù)合材料進(jìn)行實(shí)體的制作，具有強(qiáng)耐腐蝕、耐久性、耐撞性、耐疲勞性等優(yōu)異性能，且具有綠色環(huán)保、免維護(hù)、易成型、更換方便等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益的兼顧。
【專利說明】
一種浮式防波堤裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種浮式防波堤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]浮式防波堤是根據(jù)波浪能量主要集中在水體表層的原理，建于浮在水面上的一類防浪結(jié)構(gòu)物，它由浮體和錨泊系統(tǒng)組成。與傳統(tǒng)的固定式防波堤相比，它具有工程造價(jià)低、取材容易、施工快捷、無須進(jìn)行地基處理、拆裝方便、保護(hù)環(huán)境等諸多等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于深水港、海上圍護(hù)、人工海水浴場、游艇碼頭、水產(chǎn)養(yǎng)殖基地、軍港等，在國民經(jīng)濟(jì)、民生、國防安全領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場空間。它作為臨時(shí)性防護(hù)物，可在許多實(shí)際工程中發(fā)揮作用，比如:保障海上工程施工作業(yè)安全;保護(hù)港口進(jìn)出港船舶航行;作為在河口船舶之間轉(zhuǎn)載貨物時(shí)的防護(hù)性設(shè)施。作為軍事上的臨時(shí)防護(hù)設(shè)施和機(jī)動碼頭，能實(shí)現(xiàn)快裝、快拆、保障軍需武器物資的快速臨時(shí)登陸和轉(zhuǎn)移等。
[0003]因此，人們試圖設(shè)計(jì)建造出不同結(jié)構(gòu)形式的浮式防波堤，其目的是防御外海傳來的波浪，將目標(biāo)波高消減至期望值。但是現(xiàn)有浮式防波堤主要存在以下兩個(gè)主要缺陷:
[0004]—、結(jié)構(gòu)形式相對簡單，所利用消浪原理較為單一?，F(xiàn)有浮式防波堤一般采用方箱式或類方箱式，只利用了波浪反射的原理，即企圖將波浪往其反方向反射回去。但這類結(jié)構(gòu)入水深度一般很有限，當(dāng)遇到長周期波時(shí)，由于長周期波的波浪能量不僅集中于水體上部，在整個(gè)水深范圍內(nèi)的分布都較為均勻，因此，對于水體下部的波浪能量的反射該類結(jié)構(gòu)無能為力，很難以阻擋長周期波浪的行進(jìn)。
[0005]二、所采用的材料大大制約了消浪性能的發(fā)揮，降低了使用壽命?，F(xiàn)有浮式防波堤材料采用的不是材料鋼材就是鋼筋混凝土。對于鋼材，顯然其在海水的長期的浸泡中很容易銹蝕，耐久性差，后期的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用也很高，壽命有限。對于鋼筋混凝土，一方面其結(jié)構(gòu)笨重，制作工藝成本也非常高，如需要較厚的混凝土保護(hù)層以保障箱體內(nèi)鋼筋龍骨的防水，因?yàn)橐坏╀摻铨埞怯|水，整個(gè)結(jié)構(gòu)將被破壞，使用壽命大幅。為滿足防水和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)需做成一定的體量，無形中增加了成本。另一方面，混凝土的優(yōu)勢是抗靜壓，而不是抗拉和抗撞。由于浮式防波堤工作狀態(tài)時(shí)永遠(yuǎn)處于波浪、海流、風(fēng)等動荷載作用下，在這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)外力環(huán)境中很容易形成疲勞損傷，混凝土表層很容易脫落，保護(hù)層厚度減少，當(dāng)達(dá)到一定量后，海水對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋龍骨會造成很大的威脅，耐久性降低。兩相鄰的浮式防波堤單元在非同步荷載作用下會發(fā)生相對的位移，即有可能發(fā)生撞擊，為避免這種撞擊，現(xiàn)有浮式防波堤將兩相鄰浮式防波堤單元拉開一定的距離，但這樣一來，波浪可暢通無阻的直接進(jìn)入所掩護(hù)區(qū)域，整體的消浪性能大大降低。由上可見，無論是采用鋼材還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，浮式防波堤的使用壽命和消浪性能都難以保證，實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益無法兼得。
[0006]我國大部分海域潮差較大、非常適合浮式防波的建設(shè)，市場需求巨大。而現(xiàn)有的浮式防波堤技術(shù)的適應(yīng)性和耐久性等對此顯然不適應(yīng)。因此，研究既能滿足消浪要求又能適應(yīng)復(fù)雜海域長期動荷載環(huán)境作用的新型浮式防波堤意義重大。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)的現(xiàn)有的浮式防波堤對波浪，尤其是較長周期波浪的小件無能為力的不足，提供一種新型浮式防波堤裝置。
[0008]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種浮式防波堤裝置，包括浮動單元和用于約束所述浮動單元的錨泊系統(tǒng);所述的浮動單元包括箱體、肋板和設(shè)置在箱體底部的腹板，所述腹板沿箱體長度方向設(shè)置，所述肋板沿箱體寬度方向設(shè)置，并連接所述箱體和腹板。
[0009]進(jìn)一步地，為有效約束浮動單元，所述的錨泊系統(tǒng)包括錨鏈和設(shè)置在錨鏈底部的錨墩，所述錨鏈上部與所述箱體固定連接。
[0010]進(jìn)一步地，為浮動單元和錨泊系統(tǒng)有效連接，所述的箱體上設(shè)置有系纜粧，所述錨鏈通過所述系纜粧固定連接在箱體上。
[0011]作為優(yōu)選，所述的箱體上設(shè)置有纜孔，所述纜孔貫通所述箱體的側(cè)面和上表面，所述的系纜粧設(shè)置在所述箱體的上表面，所述的錨鏈穿過所述纜孔與所述系纜粧連接，錨鏈穿過箱體的交叉連接方式，一方面有利于箱體穩(wěn)定，有效提高消浪效果，另一方面可優(yōu)化錨鏈與箱體的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布。
[0012]作為優(yōu)選，所述的箱體為空心結(jié)構(gòu)，所述的箱體內(nèi)填充有液體，所述液體可以為水，箱體采用空心注水結(jié)構(gòu)，加水后形成箱內(nèi)水體晃蕩，對浮體整體的運(yùn)動形成延滯作用，有效削減浮體的“再造浪”作用。
[0013]作為優(yōu)選，所述的箱體以鋼骨架為支撐結(jié)構(gòu)，以玻璃鋼材料為鋼骨架的面板;所述的支撐結(jié)構(gòu)和所述的面板之間填充泡沫材料層，所述箱體內(nèi)部形成密封的腔體。鋼骨架保證了箱體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，面板保證了箱體的抗腐蝕性能，提高了使用壽命，泡沫材料可調(diào)節(jié)防波堤的自重，保證了箱體的浮動性能。
[0014]作為優(yōu)選，為提高減浪效果，所述的腹板與所述箱體底面呈直角。
[0015]進(jìn)一步地，所述箱體兩端還設(shè)置有連接耳，本申請防波堤裝置可以在單獨(dú)使用，或在減浪面較寬的區(qū)域?qū)蝹€(gè)箱體通過連接耳串聯(lián)成整體呈一字排列、多行交錯(cuò)排列或者圓弧排列，作為加長防波堤，或與其他結(jié)構(gòu)功能件連接使用。
[0016]作為優(yōu)選，為防止相鄰兩個(gè)防波堤裝置之間產(chǎn)生摩擦或碰撞對箱體造成擦傷或損壞，所述的箱體兩側(cè)設(shè)置有緩沖耐磨層。
[0017]有益效果:波浪作用于箱體上時(shí)，由于錨鏈對箱體結(jié)構(gòu)運(yùn)動的限制，迎浪面的浮箱側(cè)板和腹板可對波浪形成有效反射。箱體底板、腹板以及肋板之間所形成的半封閉空間有利于水體渦旋從而消減波浪的能量。波浪越過箱體上表面發(fā)生破碎形成一股強(qiáng)流，并與箱體背浪面的波浪發(fā)生相互作用，波流互制，進(jìn)一步消減背浪面的波浪能量。浮箱中注水后，箱內(nèi)水體會隨著箱體的運(yùn)動發(fā)生晃蕩，對箱體本身的運(yùn)動形成有效的延滯作用，從而削減浮體的“再造浪”作用。本實(shí)用新型充分利用了浮式防波堤的多種消浪原理，大幅提高了其整體消浪性能，尤其是對于長周期波的防御。在結(jié)構(gòu)的選材上，有別于傳統(tǒng)的鋼材或鋼筋混凝土材料，采用新型復(fù)合材料進(jìn)行實(shí)體的制作，具有強(qiáng)耐腐蝕、耐久性、耐撞性、耐疲勞性等優(yōu)異性能，且具有綠色環(huán)保、免維護(hù)、易成型、更換方便等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)效益的兼顧。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]圖1為防波堤裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型防波堤裝置消浪機(jī)理示意圖。
[0021]其中:1.箱體，2.腹板，3.肋板，4.系纜粧，5.纜孔，6.連接耳。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例
[0023]如圖1所示，一種浮式防波堤裝置，包括浮動單元和用于約束所述浮動單元的錨泊系統(tǒng);所述的浮動單元包括箱體1、肋板3和設(shè)置在箱體I底部的腹板2，所述腹板2沿箱體I長度方向設(shè)置，并與所述箱體I底面垂直，所述肋板3沿箱體I寬度方向設(shè)置，并連接所述箱體I和腹板2。
[0024]所述的錨泊系統(tǒng)包括錨鏈和設(shè)置在錨鏈底部的錨墩，所述箱體I上表面兩側(cè)設(shè)置有系纜粧4，所述的箱體I上設(shè)置有纜孔5，所述纜孔5貫通所述箱體I的側(cè)面和上表面，并與所述系纜粧4位置相對應(yīng)，所述錨鏈穿過所述纜孔5與所述系纜粧4連接。
[0025]所述的箱體I以鋼骨架為支撐結(jié)構(gòu)，以玻璃鋼材料為鋼骨架的面板;所述的支撐結(jié)構(gòu)和所述的面板之間填充泡沫材料層，所述箱體I內(nèi)部形成密封的腔體。所述的箱體I的內(nèi)部部分腔體內(nèi)填充水，所述的錨鏈和系纜粧4均采用防腐處理。
[0026]所述箱體I兩端還設(shè)置有連接耳6，本申請防波堤裝置可以在單獨(dú)使用，或在減浪面較寬的區(qū)域?qū)蝹€(gè)箱體I通過連接耳6串聯(lián)成整體呈一字排列、多行交錯(cuò)排列或者圓弧排列，作為加長防波堤，或與其他結(jié)構(gòu)功能件連接使用。防波堤串聯(lián)使用后，為防止相鄰兩個(gè)防波堤裝置之間產(chǎn)生摩擦或碰撞對箱體I造成擦傷或損壞所述的箱體I兩側(cè)設(shè)置有緩沖耐磨層。
[0027]本實(shí)用新型防波堤消浪原理如下:如圖2所示，波浪作用于整個(gè)系統(tǒng)時(shí)，由于錨鏈對箱體I結(jié)構(gòu)運(yùn)動的限制，迎浪面箱體I的側(cè)板和腹板2可對波浪形成有效反射;箱體I底面、腹板2以及肋板3之間所形成的半封閉空間可促使水體渦旋的形成并脫落，加劇波浪能量的消耗;箱體I有一定的入水深度，且上表面光滑，以保證大波浪來時(shí)能順利越過堤頂，波浪越過箱體I上表面發(fā)生破碎形成一股強(qiáng)流，并與背浪面波浪發(fā)生相互作用，波流互制，進(jìn)一步消減背浪面的波浪能量;根據(jù)消浪要求和當(dāng)?shù)厮顥l件等在浮箱內(nèi)部的腔體填充水，箱內(nèi)水體會隨著箱體I的運(yùn)動發(fā)生晃蕩，對箱體I本身的運(yùn)動形成有效的延滯作用，從而削減浮堤的“再造浪”作用；同時(shí)錨鏈穿過箱體I的交叉連接方式，一方面有利于箱體I穩(wěn)定，有效提高消浪效果，另一方面可優(yōu)化錨鏈與箱體I的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解，以上所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。由本實(shí)用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種浮式防波堤裝置，其特征在:包括浮動單元和用于約束所述浮動單元的錨泊系統(tǒng);所述的浮動單元包括箱體(I)、肋板(3)和設(shè)置在箱體(I)底部的腹板(2)，所述腹板(2)沿箱體(I)長度方向設(shè)置，所述肋板(3)沿箱體(I)寬度方向設(shè)置，并連接所述箱體(I)和腹板⑵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的錨泊系統(tǒng)包括錨鏈和設(shè)置在錨鏈底部的錨墩，所述錨鏈上部與所述箱體(I)固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的箱體(I)上設(shè)置有系纜粧(4)，所述錨鏈通過所述系纜粧(4)固定連接在箱體(I)上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的箱體(I)上設(shè)置有纜孔(5)，所述纜孔(5)貫通所述箱體(I)的側(cè)面和上表面，所述的系纜粧(4)設(shè)置在所述箱體(I)的上表面，所述的錨鏈穿過所述纜孔(5)與所述系纜粧(4)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的箱體(I)為空心結(jié)構(gòu)，所述的箱體(I)內(nèi)填充有液體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的箱體(I)以鋼骨架為支撐結(jié)構(gòu)，以玻璃鋼材料為鋼骨架的面板;所述的支撐結(jié)構(gòu)和所述的面板之間填充泡沫材料層，所述箱體(I)內(nèi)部形成密封的腔體。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的腹板(2)與所述箱體(I)底面呈直角。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述箱體(I)兩端還設(shè)置有連接耳(6)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式防波堤裝置，其特征在于:所述的箱體(I)兩側(cè)設(shè)置有緩沖耐磨層。
【文檔編號】E02B3/06GK205501925SQ201620075601
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】張子閩, 陽志文, 楊樹森, 陳偉, 林民標(biāo), 林錦
【申請人】江蘇天御海工新材料科技有限公司, 交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所, 福建省港航勘察設(shè)計(jì)研究院, 福建省福州港口管理局, 福建省港航管理局