[發明專利]一種半滲透型浮式防波堤

有效

• 申請號: 201610424866.4
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN106087857B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 袁培銀;趙宇
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙)32285
• 代理人: 葉帥東

技術領域

本發明涉及半滲透型浮式防波堤，屬于船舶與海洋工程領域。

背景技術

伴隨著人們對深海資源和未開發島嶼的逐步利用，人類與海洋的聯系更加緊密，人類對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是人們的聚焦點，而浮式防波堤是船舶與海洋工程領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，維持海洋結構物附件水域平穩，以保證船舶的安全停靠和裝卸作業的安全。由此可見，研究出一種制造容易、修建迅速、拆遷容易，安放位置可以容易地隨著工程區域的變化而變化、不改變區域的海流特征、不干擾海水的自凈能力、維護成本低、對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務之急。但是，目前針對浮式防波堤消浪效果研究十分有限，現有的技術和裝置更多的是針對固定式防波堤的進行研制和開發的。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種半滲透型浮式防波堤，通過設置堤身的斜坡凹槽、第一防浪墻、消能孔和第二防浪墻而增加波浪能的耗散，提高堤身的穩定性，充分發揮防波堤作為波浪控制裝置的有效性。

技術方案：為實現上述目的，本發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有若干個凹槽，在梯形堤身上設有一對第一防浪墻，在一對防浪墻之間設有第二防浪墻，第二防浪墻通過橫撐與一個第一防浪墻連接。

作為優選，所述梯形堤身的截面為等腰梯形。

作為優選，所述梯形堤身為密閉形式的框架結構，一對第一防浪墻關于梯形堤身的中垂面對稱。

作為優選，所述第二防浪墻位于梯形堤身的中垂面上，第二防浪墻上設有若干個減輕孔。

作為優選，所述第一防浪墻上設有若干個圓錐臺的消能孔，消能孔朝向第二防浪墻的一端直徑最小。

作為優選，消能孔直徑最大的一端端面上設有部分遮住消能孔的擋水板。

作為優選，所述第一防浪墻與第二防浪墻之間的梯形堤身上設有貫穿梯形堤身的流水孔，流水孔的個數與消能孔開孔數一致。

在本發明中，梯形堤身開有流水孔，以排除二次消浪后的積水。同時，堤身主體內部有若干縱向、橫向骨架連接構成，以滿足浮式防波堤總縱強度和局部強度的要求。所述二次消浪為波浪發生爬坡現象后，通過第一防浪墻特殊的錐臺型結構的消能孔進入消浪室，降低涌入防波堤消浪室內波浪能，抨擊第二防浪墻，而增大波能的損耗，即形成二次消浪。本發明通過梯形堤身減少波浪反射和波浪力，設置第一防浪墻錐臺型結構以減少越浪量和波浪爬高，增加能量耗散，進而起到良好的消波效果。

防波堤在抵抗惡劣海況的過程中，當波浪傳播至帶有凹槽結構的防波堤梯形堤身時，一部分波浪經堤身反射后反向傳出，與堤身前的入射波產生非同相疊加，從而達到降低堤前波高的作用；一部分則經過梯形堤身固定邊界爬坡，在爬坡的過程中，遇到凹槽會使水體發生紊亂，從而減少波能量，使得進入錐臺孔的波浪能量產生一定的損耗；一部分水體流經第一防浪墻錐臺型孔時，水流突然孔徑變小的阻擋，水體中某些部位也可能發生壓縮而在局部地方發生持續很短的脈沖壓力，損耗波能量。所述第一防浪墻內部也是由縱向、橫向骨架構成，以滿足波浪載荷在防浪墻上逐級傳遞的要求。一部分水流通過錐臺型開孔后，抨擊在第二防浪墻后，阻斷流體質點的運動軌跡。所述的密閉防浪墻與梯形浮式防波堤主體通過橫撐連接，以更好抵抗錐臺流水對防浪墻的作用。本發明的浮式防波堤面對惡劣的水文地質條件，通過上述過程起到逐級消波的作用，具有較好的消波性能，也可以較好的保持堤身的穩定性。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、通過梯形堤身，可以改變波浪傳播反向，使水體下層區域的阻力逐漸加大，使得推進的速度減小，從而波峰前傾，失去平衡，致使波浪破碎在防波堤上。

2、在堤身表面加設凹槽后，使爬坡的波浪發生破碎，破碎引起的能量耗散將減小波浪的傳播能力。

3、浮式防波堤的第一防浪墻由若干錐臺型子區域構成，可以使水體壓縮而產生很短的脈沖壓力，損耗波能量，增加部分橫向力損失。

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。

5、若干流水孔可以將消浪室內流過防波堤底部，傳到防波堤兩側以透射波的形式繼續傳播。

附圖說明

圖1為本發明的側視圖；

圖2為本發明的正視圖；

圖3為本發明的俯視圖；

圖4為本發明第二防浪墻結構示意圖。