[實用新型]凸起塊式橋梁基礎消浪裝置

有效

• 申請號: 200820123835.6
• 申請日: 2008-11-19
• 公開（公告）號: CN201292540Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 劉高;陳上有;徐國平;孟凡超;王秀偉;劉天成;吳宏波;李毅
• 申請（專利權）人: 中交公路規劃設計院有限公司
• 主分類號: E02D31/00
• 分類號: E02D31/00;E02D31/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

技術領域

本實用新型涉及橋梁工程技術領域，是一種用于消減作用在橋梁基礎上的波浪力峰值的消浪裝置。

背景技術

跨海橋梁的基礎所處環境比較惡劣，波浪對基礎產生沖擊作用，這種沖擊作用為隨機動力荷載，峰值很大，將會對橋梁造成嚴重威脅。為保障橋梁結構安全，需要研制消浪裝置來消減作用在橋梁基礎上的波浪力峰值。

根據工程實踐和研究試驗，對于具有強大破壞力的海浪，采取消減波能或順應海浪的方法比采取直接抗御的方法更有效。因此，近幾十年來世界各國竟相研究各種新型的消浪結構或者消浪塊體。

40年代，法國在碼頭工程中開始使用大圓筒深水防波堤。1961年，加拿大人加蘭(Jarlan)開發了多孔式沉箱直立堤。此后，研究者對大圓筒深水防波堤和多孔式沉箱直立堤進行改進，發展了一系列消浪原理相似的消浪結構，如日本研究開發的半圓型堤、多孔凹型曲面堤、波浪自穩防波堤、曲面縱向開孔堤、防沖擊型堤等；中國提出一種梳式防波堤，梳式防波堤是直立式防波堤結構型式的改進。

目前，用于直立式岸壁的消浪塊體有十余種，比較成功的消浪塊產品有日本的WAROK及中國臺灣的天力消浪塊，而后者是于80年代在日本各種消浪砌塊的基礎上經多次實驗研究后制造出一種新的改進型式，其性能較日本的各種消浪塊都有改善。雙柱式消浪塊是近年來提出的另外一種新型的消浪塊，其性能可與日本的WAROK及臺灣的天力消浪塊相媲美。

研究發現，上述消浪結構或消浪塊體的消浪原理值得借鑒，但將其直接應用于橋梁基礎消浪有一定的困難，原因在于：(1)目前用于港口、碼頭工程的消浪結構或消浪塊體，其主要的目的在于降低波浪反射率，盡可能減少港內外側的波浪能量交換，因此消浪結構往往自成一體，直接放置在海床上，從海床到水面以上都是連續的，結構比較龐大和笨重。對于橋梁基礎結構而言，橋梁基礎消浪結構的主要目的是消減其所受的波浪力，而波浪能量主要集中在海面附近。因此，為了節省工程量，作為橋梁基礎的消浪結構可以只在海面附近設置，且消浪結構與橋梁基礎可以有機的結合在一起。(2)港口、碼頭工程中的消浪結構或消浪塊體只需消減港外側的波浪。對橋梁基礎而言，波浪將可能從四周對橋梁基礎造成沖擊，因此，橋梁基礎消浪結構應該對四周入射的波浪都具有很好的消浪功能。(3)研究表明，消浪塊體形狀大小對不同的波浪的消浪效果不同，小型塊體適用于短周期、短波長的波浪，而周期、波長較長的波浪則需要采用大型的塊體。如果既需要消減波長較長的波，同時也要消減波長較短的波，則上述消浪塊比較難以實現，原因在于同時采用大、小型的消浪塊不利于安裝，大、小型消浪塊混用也不易形成上、下連通的孔穴，從而構不成消浪室；對于其他一些消浪塊也存在類似的問題。對于海洋中的橋梁基礎而言，可能既受到波長較長的波浪作用，也可能受到波長較短的波浪作用。

因此，尋求性能優異的橋梁基礎消浪裝置，需要借鑒已有的技術和經驗，進行創新設計。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種凸起塊式橋梁基礎消浪裝置，其適用于跨海橋梁基礎的消浪裝置，以克服現有技術的不足，它能夠最大限度地消減作用在橋梁基礎上波浪力的峰值。

為達到上述目的，本實用新型的技術解決方案是：

一種凸起塊式橋梁基礎消浪裝置，其包括大凸起塊和小凸起塊，兩者固定在橋梁基礎側面上；

多個大凸起塊在橫向和豎向成陣列設置，在相互鄰接的大凸起塊之間設有多個小凸起塊；

大凸起塊和小凸起塊的結構形式為多面體。

所述的消浪裝置，其所述大凸起塊的凸起高度為設計波長的0.05～0.2倍，小凸起塊的凸起高度為大凸起塊凸起高度的0.125～0.25倍。

所述的消浪裝置，其所述多個小凸起塊，為至少3個。

所述的消浪裝置，其所述大凸起塊、小凸起塊為多面體，是至少為三面錐體，錐尖向外。

所述的消浪裝置，其所述大凸起塊、小凸起塊可采用鋼筋混凝土或耐腐蝕復合材料制作。

所述大凸起塊、小凸起塊布置在橋梁基礎側面沿豎向上2.5～3.0倍設計波高區域內，該區域高度的中心位置與橋梁基礎的設計水位平齊。

本實用新型所述的用于橋梁基礎的消浪裝置是個全新的產品，其有益效果是：

一、波浪經大凸起塊破碎后，又被小凸起塊繼續破碎，消耗能量。因此，大、小凸起塊共同構成了消波耗能系統。