[发明专利]一种可组装的防波消能透空箱型单浮体

说明书

技术领域

本发明属于防波堤技术领域，涉及一种消减波浪能量的结构物，更具体是涉及一种用于维护水域水面的稳定和减小波浪冲击力的可组装的防波消能透空箱型单浮体。

背景技术

港口工程建设中，为了维护港区内水面的稳定，确保作业船舶的正常工作，会在港区周围设置防波堤以反射或消减波浪能量。随着海港建设逐步向水深、浪大、环境恶劣的近海深水区域发展，传统形式的防波堤逐渐失去优势，高桩式和浮式防波堤被相继提出。

高桩式防波堤是传统固定式防波堤的延续，只是用桩基抬高了上部消浪结构的底标高，减少了消浪结构以下的工程量以降低工程造价。但高桩式防波堤只适于建造在软土地基上，适应水位变化的能力很弱，而且相对于传统重力式防波堤而言，高桩式防波堤的结构安全性较差，更容易遭受水毁，水毁后也更难修复。

浮式防波堤的特点是：防波堤漂浮于水体表面，不需要地基基础，可以节省相应的工程费用；其次，浮式防波堤在预制工厂完成制造过程，运抵施工现场后进行简单拼装即可锚定到位，现场施工时间短、受环境影响小；其三，浮式防波堤不影响水体的交换，有利于保持水域环境不恶化；其四，浮式防波堤的安装、移除均比较方便快捷，还可用于抢险救灾和临时性的水域维护工程。

近40年来，国内外提出了几十种浮式防波堤结构形式，大体可分为浮箱式、浮筒式和浮筏式，但所有浮式防波堤目前仍处于原型研究阶段。浮箱式防波堤的主体都是完全封闭的空箱（通常为矩形或倒梯形），主要依靠箱壁的波浪反射阻挡波能进入被维护水域，也可在迎水面或浮箱底部设置结构物以增加破碎波浪或阻尼消能的能力；浮箱式防波堤在反射波浪的同时，结构要承受巨大的波浪力，所以浮箱式防波堤要么结构过于笨重，要么容易水毁。浮筒式防波堤与浮箱式基本相似，只是防波堤的主体是圆筒，便于工厂制作，波浪的反射力也相对小一些，也可增设挡浪板或其它结构物以增强反射波浪或消耗波浪能的能力。浮筏式防波堤通常由废旧轮胎或泡沫塑料等材料捆绑成浮筏而成，主要利用浮体间和浮体与水体间的摩擦消能；废旧轮胎制成的浮筏式防波堤已经在海上围堵油污中得到应用，这类防波堤通常造价低廉，但其消能的效果不如前两者，且浮筏易于老化，破碎后会对水域造成污染。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有浮式防波堤所存在的问题和缺陷，提出一种新型的可组装的防波消能透空箱型单浮体。该防波消能透空箱型单浮体组装成浮式防波堤不仅具有良好的消能效果，而且稳定性好，易制造，成本低。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种可组装的防波消能透空箱型单浮体，包括一前后敞开口的六边体壳体1，所述壳体1内水平设置有2块相互隔开距离为k且与壳体1左右壁板相连接的中间平板3，壳体1前后上下壁板与中间平板3之间分别设置有一向壳体1内斜置且与壳体1上下壁板形成夹角α并与壳体1上下壁板和中间平板3边缘相连接的斜板2；所述2块中间平板3之间靠近壳体1前后边缘处还分别设置有一端截面为三角形且两端分别与壳体1左右壁板相连接的仿机翼分水结构5；所述壳体1外左右壁板上还分别紧贴连接有一浮箱4；所述壳体1上下壁板、中间平板3和斜板2均开设有若干通孔。

上述所述的六边体壳体1的六面壁板平方面积大小关系为：上下壁板＞左右壁板＞前后敞开口。

上述所述的壳体1下壁板四个角还分别设有一用于连接锚链的扣环6。

上述所述的连接均为固定连接。

上述所述的夹角α为40～50°。

上述所述的k为波高的0.1～0.2倍。

上述所述的通孔开孔率，壳体1上下壁板为1%～3%，中间平板3为5%～8%，斜板2为15%～20%。

上述所述的浮葙4为密闭空腔六边体钢结构。

上述所述的壳体1，中间平板3和斜板2的材质为钢材或钢筋混凝土。

本发明的一种可组装的防波消能透空箱型单浮体的主要优点有：

1、透空箱型浮体防波堤在矩形浮箱式防波堤的基础上，去除了向海侧和向陆侧的立板，减小了箱体承受的波浪力和堤前的波浪反射，提高了箱体结构自身的安全性和波浪作用下的稳定性。

2、在箱体内部设置由斜板（2）和中间平板（3）组成的束水结构，形成透空箱体。束水结构顺水流方向对称布置，流道断面先收缩（向海侧）后扩大（向陆侧），形成紊动消能。斜板（2）和中间平板（3）上都开孔，不仅能减少受力，进一步紊乱水流，而且能形成波列干涉消能。壳体（1）上下壁板也开孔，可以进一步地紊乱水流，减小结构的受力。