[發明專利]一種三維多向消波元件及其組件及其組件應用

有效

• 申請號: 200910041453.8
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101624815A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 詹杰民;黎祖福;蘇煒;羅瑩瑩;鄭增豪;趙陶;董志;韓毅;吳宇平
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 禹小明

技術領域

本發明屬于海洋工程結構領域，涉及一種三維多向消波元件及其組件及其 組件應用。

背景技術

為了防止港口、碼頭、航行船只、養殖區等結構受到較大波浪的影響，工 程上會建造防波堤結構來使掩蔽水域有足夠的水深和平穩的水面。浮式防波堤 通常是由金屬、鋼筋混凝土和塑料等材料制造的浮式構件和錨泊系統組成的防 浪設施。其具有施工快捷、易于搬移、不影響海水循環、建造費用隨水深增大 而增加較少等優點。

近幾十年來，工程研究和設計人員對浮式防波堤進行了大量的研究和設計， 也有部分結構形式被應用于實際工程中。浮體結構有排筏、氣囊、空箱或其他 特殊形體，常用鐵錨系在沉塊上。每道浮堤要有足夠的寬度，有時需設數道浮 堤才能有效地防浪，再加上其結構的活動性，常須考慮平面布置問題。但是， 由于浮堤結構有較多的局限性，消波效果不理想，目前主要用于水深大而波浪 小的水域或某些需臨時防波設施之處。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種受波浪力較小且能達到較 好消波效果的三維多向消波元件及其組件；另外，本發明還提供了該組件的應 用。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種三維多向消波元件，其包括 外圈面、位于外圈面中心軸位置的通孔、連接于通孔與外圈面之間的片狀分隔 結構及設于片狀分隔結構表面上的鰭結構。

該片狀分隔結構由多個中部預留通孔位置的片狀分隔板拼接而成。

該片狀分隔板的數量為四個，且其寬度尺寸均可不相同。

該片狀分隔板為直板形結構，且鰭結構由通孔外壁位置延伸至外圈面內壁 位置。

該片狀分隔結構在外圈面軸向的通透率為10％～60％。

一種三維多向消波組件，該組件由多個三維多向消波元件沿其軸向串接而 成，該三維多向消波元件包括外圈面、位于外圈面中心軸位置的通孔、連接于 通孔與外圈面之間的片狀分隔結構及設于片狀分隔結構表面上的鰭結構。

該組件由多個大小相隔并呈周期性排布的三維多向消波元件組成。

該組件利用纜繩穿過其通孔將多個三維多向消波元件串接一起。

一種三維多向消波組件的應用，該組件通過串接相同數量的三維多向消波 元件形成等長的鏈狀結構，多條鏈狀結構通過剛性或柔性縱向并接組成浮堤主 體結構，并通過浮筒及錨泊系統固定在指定海域，使組件的軸線方向與波浪和 水流的主要方向一致。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明可同時在軸向、徑向和周向三個維度上產生消波及阻滯水流運動的 效果。來流速度可以分解為軸向、徑向和周向三個方向，消波組件順著波浪和 水流的方向是片狀分隔結構，通過改變水流流動方向，影響水質點圓周運動， 破壞波浪傳播；周向通過鰭結構阻擋水流及波浪運動；徑向通過大小相隔的外 圈面改變水流及波浪運動。該消波組件構成防波堤可在整體上反射大尺度的波 浪，同時通過消波組件消耗小尺度波浪能量，減小堤后波高，減緩水流速度。 這種防波堤，結構簡單，施工快速，消浪效果突出，易于搬移，建造費用隨水 深增大而增加較少，不影響海水循環，錨泊力小，是具有廣泛應用前景的防波 堤。

附圖說明

圖1為本發明三維多向消波元件的結構示意圖；

圖2為本發明三維多向消波組件的結構示意圖；

圖3a為本發明三維多向消波組件在網箱養殖領域中的應用的結構示意圖；

圖3b為圖3a中鏈狀結構的示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，一種三維多向消波元件，其包括外圈面3、位于外圈面3中心 軸位置的通孔4、連接于通孔4與外圈面3之間的片狀分隔結構1及設于片狀分 隔結構1表面上的鰭結構2。其中該外圈面3可為圓筒形結構，通孔4可用于軸 向固定。

該片狀分隔結構1由多個中部預留通孔位置的片狀分隔板拼接而成。本實 施例中，該片狀分隔板的數量為四個，具體的，四個片狀分隔板拼接后呈一“米” 字結構，且四個片狀分隔板的寬度尺寸均可不相同。

該片狀分隔板為直板形結構，且鰭結構2由通孔4外壁位置延伸至外圈面3 內壁位置。

每個片狀分隔結構在軸向的通透率為10％～60％。