[實用新型]具有浮式耗能結構的圍堰防波裝置

有效

• 申請號: 201721363714.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN207348079U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 王順意;吳聯活;何海峰;劉強;鄧鵬
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E02D19/04
• 分類號: E02D19/04;E02B8/06;E01D19/02
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

本實用新型公開了具有浮式耗能結構的圍堰防波裝置，包括設于所述圍堰外壁上的耗能結構、浮于水面的浮動結構以及連接所述耗能結構和所述浮動結構的連接結構，所述浮動結構包括浮動單元，所述浮動單元包括至少兩個漂浮體和位于相鄰兩個漂浮體之間的阻尼消波結構；所述阻尼消波結構包括連接所述相鄰兩個漂浮體的第一彈性部件和垂直于水平面的消波網；所述耗能結構為圓環形，在所述耗能結構的下方設有圓環形的支撐浮體，所述耗能結構與所述圍堰外壁套接且所述耗能結構可沿所述圍堰的外壁上下運動。連接結構只傳遞水平上的軸力，使得耗能結構不會向切向運動，而是通過其沿著圍堰的上下運動來實現消波，使得結構受力更加簡單，穩定性得以提升。

技術領域

本實用新型涉及水上結構防浪工程技術領域，具體而言，涉及具有浮式耗能結構的圍堰防波裝置。

背景技術

隨著國家沿海地區經濟的快速持續發展，為了連接各入海口、跨越各個海峽、連接諸多島嶼等聯絡工程，修建的跨海橋梁越來越多。在深水橋梁的建設中，首先建設的是圍堰結構，其次將圍堰結構中的水體移除，然后在無水條件中建設橋墩結構。而在跨海橋梁的修建過程中，對橋梁危害最大的不是風力和雨水，而是迎面而來的海浪。特別是在橋梁下部結構圍堰施工過程中，因為下部樁基并未完成，無法承受海浪帶來的巨大荷載，如果不進行防護，則會嚴重影響橋梁結構的施工，甚至導致結構的倒塌，因此波浪的防護成為了跨海橋梁設計和施工過程中一個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，同時也維持了結構后方防護區域的水域平穩。傳統的固定式防波堤，多為近海防波堤，基礎固定于海底，對地基要求高，隨著水深的增加，造價也會增加，不適用于深水海域。

在橋墩建設過程中，圍堰受到迎面而來的波浪沖擊，根據波浪理論的研究實驗表明，波浪的能量集中在水面表層。在波浪荷載作用下，圍堰結構存在一定的安全隱患，一旦圍堰結構遭到破壞，不僅會使之前橋墩施工功虧一簣，造成很大的經濟損失，還會產生一定的人員傷亡。而現有防波堤結構并沒有在圍堰施工過程中得到良好的應用，因此，本實用新型旨在針對目前常見的防波堤進行優化設計，提出一種可用于跨海橋梁施工過程中的合理結構設計，使該種防波堤具有更好的移動性、可拆卸性和防波性能，便于深水橋墩修建完成后的移動與再布置，并使其具有較合理的造價，可大量運用于跨海橋梁的設計與施工之中。

實用新型內容

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

為了實現上述目的，本實用新型首先提供了一種用于橋墩圍堰的防波裝置，包括設于所述圍堰外壁上的耗能結構、浮于水面的浮動結構以及連接所述耗能結構和所述浮動結構的連接結構，所述浮動結構包括浮動單元，所述浮動單元包括至少兩個漂浮體和位于相鄰兩個漂浮體之間的阻尼消波結構；所述阻尼消波結構包括連接所述相鄰兩個漂浮體的第一彈性部件和垂直于水平面的消波網；所述消波網包括折疊框架以及填充于所述折疊框架內的三維多孔網狀材料，在所述折疊框架的折疊處設有沿折痕分布的轉軸。

本實用新型的第一種防波裝置的浮動結構的結構簡單，相鄰漂浮體之間采用第一彈性部件連接，當收到外部波浪的荷載作用時，漂浮體之間發生各個方向的相對移動，而第一彈性部件的張拉運動不會因結構變化而失去其原有的防波功能，同時，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，本實用新型的防波裝置具有折疊式消波網，由于采用折疊式結構，波浪從任意一個方向沖來，均能有效的消耗波浪的能量，同時第一彈性部件和折疊式消波網結構在波浪荷載作用下發生變形，進一步將波浪能量消除。由三維多孔網狀材料構成的消波網的孔隙多，可以更有效地破碎波浪，達到較好的防波效果。可見，本實用新型的結構簡單，具有良好的防波性能，使用時浮動結構放置于水面上，使用簡單方便。

進一步地，所述浮動結構包括至少兩個浮動單元，相鄰兩個浮動單元通過連接對應的兩個漂浮體實現連接。由此，防波性能更好。