[實(shí)用新型]切向運(yùn)動(dòng)耗能的圍堰防波裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721363531.2
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207469175U
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳聯(lián)活;魏凱;王順意
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: E02B3/06
• 分類號: E02B3/06;E02D19/04
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

本實(shí)用新型公開了切向運(yùn)動(dòng)耗能的圍堰防波裝置，包括設(shè)于所述圍堰外壁上的耗能結(jié)構(gòu)、浮于水面的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)以及連接所述耗能結(jié)構(gòu)和所述浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)，所述耗能結(jié)構(gòu)包括耗能單元，所述耗能單元包括中空的條形殼體，所述殼體具有與所述圍堰外壁匹配的安裝面以及與所述安裝面相對的耗能面，所述耗能面上設(shè)有通孔，在所述殼體內(nèi)設(shè)有耗能體；所述耗能體包括兩組分別與所述條形殼體軸向兩端連接的第三彈性部件以及位于所述兩組第三彈性部件之間的移動(dòng)部件；所述移動(dòng)部件的下部設(shè)有豎向滾輪，上部設(shè)有橫向滾輪和豎向滾輪；所述連接結(jié)構(gòu)穿過所述通孔后與所述移動(dòng)部件連接。可見，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，具有較好的防波性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水上結(jié)構(gòu)防浪工程技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及切向運(yùn)動(dòng)耗能的圍堰防波裝置。

背景技術(shù)

隨著國家沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，為了連接各入海口、跨越各個(gè)海峽、連接諸多島嶼等聯(lián)絡(luò)工程，修建的跨海橋梁越來越多。在深水橋梁的建設(shè)中，首先建設(shè)的是圍堰結(jié)構(gòu)，其次將圍堰結(jié)構(gòu)中的水體移除，然后在無水條件中建設(shè)橋墩結(jié)構(gòu)。而在跨海橋梁的修建過程中，對橋梁危害最大的不是風(fēng)力和雨水，而是迎面而來的海浪。特別是在橋梁下部結(jié)構(gòu)圍堰施工過程中，因?yàn)橄虏繕痘⑽赐瓿桑瑹o法承受海浪帶來的巨大荷載，如果不進(jìn)行防護(hù)，則會(huì)嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的施工，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的倒塌，因此波浪的防護(hù)成為了跨海橋梁設(shè)計(jì)和施工過程中一個(gè)亟待解決的重要問題。

防波堤是一種常見的海岸、海洋工程建筑物，用來阻斷波浪能量的傳遞，同時(shí)也維持了結(jié)構(gòu)后方防護(hù)區(qū)域的水域平穩(wěn)。傳統(tǒng)的固定式防波堤，多為近海防波堤，基礎(chǔ)固定于海底，對地基要求高，隨著水深的增加，造價(jià)也會(huì)增加，不適用于深水海域。

在橋墩建設(shè)過程中，圍堰受到迎面而來的波浪沖擊，根據(jù)波浪理論的研究實(shí)驗(yàn)表明，波浪的能量集中在水面表層。在波浪荷載作用下，圍堰結(jié)構(gòu)存在一定的安全隱患，一旦圍堰結(jié)構(gòu)遭到破壞，不僅會(huì)使之前橋墩施工功虧一簣，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)產(chǎn)生一定的人員傷亡。而現(xiàn)有防波堤結(jié)構(gòu)并沒有在圍堰施工過程中得到良好的應(yīng)用，因此，本實(shí)用新型旨在針對目前常見的防波堤進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提出一種可用于跨海橋梁施工過程中的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使該種防波堤具有更好的移動(dòng)性、可拆卸性和防波性能，便于深水橋墩修建完成后的移動(dòng)與再布置，并使其具有較合理的造價(jià)，可大量運(yùn)用于跨海橋梁的設(shè)計(jì)與施工之中。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提供用于橋墩圍堰的防波裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的防波裝置存在的實(shí)用性差的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型首先提供了一種用于橋墩圍堰的防波裝置，包括設(shè)于所述圍堰外壁上的耗能結(jié)構(gòu)、浮于水面的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)以及連接所述耗能結(jié)構(gòu)和所述浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)，所述浮動(dòng)結(jié)構(gòu)包括浮動(dòng)單元，所述浮動(dòng)單元包括至少兩個(gè)漂浮體和位于相鄰兩個(gè)漂浮體之間的阻尼消波結(jié)構(gòu)；所述阻尼消波結(jié)構(gòu)包括連接所述相鄰兩個(gè)漂浮體的第一彈性部件和垂直于水平面的消波網(wǎng)；所述消波網(wǎng)包括折疊框架以及填充于所述折疊框架內(nèi)的三維多孔網(wǎng)狀材料，在所述折疊框架的折疊處設(shè)有沿折痕分布的轉(zhuǎn)軸。

本實(shí)用新型的第一種防波裝置的浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，相鄰漂浮體之間采用第一彈性部件連接，當(dāng)收到外部波浪的荷載作用時(shí)，漂浮體之間發(fā)生各個(gè)方向的相對移動(dòng)，而第一彈性部件的張拉運(yùn)動(dòng)不會(huì)因結(jié)構(gòu)變化而失去其原有的防波功能，同時(shí)，第一彈性部件本身的存在并不影響漂浮體的防波作用。波浪可以透過相鄰漂浮體之間的間隙，基于此，本實(shí)用新型的防波裝置具有折疊式消波網(wǎng)，由于采用折疊式結(jié)構(gòu)，波浪從任意一個(gè)方向沖來，均能有效的消耗波浪的能量，同時(shí)第一彈性部件和折疊式消波網(wǎng)結(jié)構(gòu)在波浪荷載作用下發(fā)生變形，進(jìn)一步將波浪能量消除。由三維多孔網(wǎng)狀材料構(gòu)成的消波網(wǎng)的孔隙多，可以更有效地破碎波浪，達(dá)到較好的防波效果。可見，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的防波性能，使用時(shí)浮動(dòng)結(jié)構(gòu)放置于水面上，使用簡單方便。

進(jìn)一步地，所述浮動(dòng)結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)浮動(dòng)單元，相鄰兩個(gè)浮動(dòng)單元通過連接對應(yīng)的兩個(gè)漂浮體實(shí)現(xiàn)連接。由此，防波性能更好。

進(jìn)一步地，所述浮動(dòng)單元為環(huán)形，且與所述圍堰同中心軸。由此，防波性能更好。