浮式防波堤结构及其安装方法与流程

本发明涉及一种浮式防波堤结构及其安装方法。

背景技术：

随着海洋工程的不断发展，往往需要在远海岛礁区域建造码头、工作平台等工程。由于远海岛礁外围往往处于开敞海域，受风浪等自然条件的影响较近海区域强烈，岛礁陆域、岛礁岸边的码头一般需要防波堤的掩护作用。

由于远海岛礁区域一般水深较深，采用坐底式防波堤或桩基透空式防波堤结构型式时，往往工程量较为庞大，需要大量的建筑材料及船机设备，同时远海岛礁区域的建筑材料又较为缺乏，给防波堤的建设带来了较大的困难。浮式防波堤通常由浮体和锚泊系统组成.与传统坐底式防波堤相比，浮式防波堤的主要优点有：促进近岸与外部的海水交换，环境友好；造价经济，随着水深的增加，其造价比固定式防波堤便宜很多；地基适应性强，可应用于软土海床水域；修建和拆迁方便，机动灵活等。

现行的坐底式防波堤或桩基透空式防波堤结构型式，需要在远离岛礁的陆域预制场地，准备大量的石材、护面块体、基桩或预制混凝土构件，然后在工程区域进行较长时间的海上作业施工，最终形成固定式防波堤结构

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种浮式防波堤结构及其安装方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种浮式防波堤结构，该浮式防波堤结构包括：

设置于海面的多块预制浮体模块，每块预制模块浮体内设置有内舱，所述内舱里设置有功能设备或设施；

连接各块预制浮体模块的液压连接件；

设置于海底的预制锚块或预制基桩；

锚链或钢索，每块预制浮体模块通过所述锚链或钢索连接所述海底的预制锚块或预制基桩。

进一步的，上述浮式防波堤结构中，所述功能设备或设施包括发电设备、储水设备、储油设备和临时居住设施中的一种或任意组合。

进一步的，上述浮式防波堤结构中，所述预制浮体模块包括钢结构浮体模块和/或混凝土浮体模块。

进一步的，上述浮式防波堤结构中，连接各块预制浮体模块的液压连接件上还捆绑有钢缆。

进一步的，上述浮式防波堤结构中，所述液压连接件包括：

分别设置于相邻的两块预制浮体模块上的榫部和颚部，所述颚部上设置有卡合部，所述榫部和颚部形成咬合结构，以将邻的两块预制浮体模块进行连接；

挂钩，包括连接部和与所述连接部连接的钩状部，所述连接部与所述榫部铰接，所述钩状部与所述颚部上的卡合部卡合。

进一步的，上述浮式防波堤结构中，还包括：

设置于所述钩状部上的第一连接环，设置于所述颚部所在的预制浮体模块上的第二连接环，所述第一连接环和第二连接环通过链条连接。

进一步的，上述浮式防波堤结构中，所述锚链或钢索的连接形式包括刚性连接、弹簧连接和弹性索连接中的一种或任意组合。

根据本发明的另一面，还提供一种上述浮式防波堤结构的安装方法，其中，包括：

在船厂或预制厂，制作预制浮体模块，制作海底锚固点的预制锚块或预制基桩；

在预制浮体模块内舱里设置功能设备或设施；

将所述预制锚块或预制基桩安装于海底锚固点处工，同时将所述浮体模块由专业施工船舶拖运至工程现场；

利用液压连接件将各块浮体模块进行现场快速拼装，并将每块浮体块通过锚链或钢索与海底锚固点的预制锚块或预制基桩进行连接，以形成浮式防波堤；

安装所述浮式防波堤的附属设施及防腐设施；

对所述锚链或钢索进行张拉、锁定和锚固。

与现有技术相比，本发明的浮式防波堤，施工上具有三大优势。一是通过施工现场快速安装工艺的实施，将大部分施工工序从海上转移到陆域进行，在很大程度上避免了风浪等天气因素和作业空间局限对安装施工的影响，且浮体模块陆域预制与海底锚基础可同时进行，可以有效的提高工效；二是减少了对大型打桩船舶、大型起重船舶的使用，而增加的拖运船舶及小型起重船舶费用则较少，大大节省了成本；三是可以在不同的浮体内舱，设置不同的功能设备或设施，并分别进行标准化设计制作，可解决施工期间或营运期间一定时间内的配套供给问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明一实施例的液压连接件的构示意图；

图2示出本发明一实施例的浮式防波堤结构的安装方法示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

本发明提供一种浮式防波堤结构，包括：

设置于海面的多块预制浮体模块，每块预制浮体模块内设置有内舱，所述内舱里设置有功能设备或设施；

连接各块预制浮体模块的液压连接件；

设置于海底的预制锚块或预制基桩；

锚链或钢索，每块预制浮体通过所述锚链或钢索连接所述海底的预制锚块或预制基桩。

在此，考虑到实际工况下各浮体模块之间较为复杂的运动和受力状态，利用传统缆绳连接完成作业已无可能，经过研究和设计，采用液压连接件作为强力构件形成组合，确保控制和约束浮式防波堤在海上的相对运动。另外，对每个预制浮体模块，均采用锚链或钢索将浮体与海底的锚块或基桩进行定位连接。此外，对于海底锚块，采用预制混凝土锚块或水下基桩打入，实现海底固定装置的快速施工。

本发明的浮式防波堤，施工上具有三大优势。一是通过施工现场快速安装工艺的实施，将大部分施工工序从海上转移到陆域进行，在很大程度上避免了风浪等天气因素和作业空间局限对安装施工的影响，且浮体模块陆域预制与海底锚基础可同时进行，可以有效的提高工效；二是减少了对大型打桩船舶、大型起重船舶的使用，而增加的拖运船舶及小型起重船舶费用则较少，大大节省了成本；三是可以在不同的浮体内舱，设置不同的功能设备或设施，并分别进行标准化设计制作，可解决施工期间或营运期间一定时间内的配套供给问题。

本发明的浮式防波堤结构一实施例中，所述功能设备或设施包括发电设备、储水设备、储油设备和临时居住设施中的一种或任意组合，以满足施工期间或营运期间各种供给需求。

本发明的浮式防波堤结构一实施例中，所述预制浮体模块包括钢结构浮体模块和/或混凝土浮体模块。

在此，钢结构浮体模块和/或混凝土浮体模块可以满足浮式防波堤结构要求。可以在专业的船厂或者预制厂，预先准备大型的钢结构或混凝土浮体模块，并经船舶拖运至工程区域，浮体模块与浮体模块之间采用液压连接件进行快速拼装。

本发明的浮式防波堤结构一实施例中，连接各块预制浮体模块的液压连接件上还捆绑有钢缆。

在此，考虑到实际工况下各浮体之间较为复杂的运动和受力状态，利用传统缆绳连接完成作业已无可能，经过研究和设计，采用液压连接件作为强力构件形成组合，辅之以钢缆捆绑连接，确保控制和约束各块预制浮体在海上的相对运动。

如图1所示，本发明的浮式防波堤结构一实施例中，所述液压连接件包括：

分别设置于相邻的两块预制浮体模块上的榫部1和颚部2，所述颚部2上设置有卡合部3，所述榫部1和颚部2形成咬合结构，以将邻的两块预制浮体模块进行连接；

挂钩4，包括连接部和与所述连接部连接的钩状部，所述连接部与所述榫部铰接，以使所述连接部可以绕着所述榫部转动，所述钩状部与所述颚部上的卡合部卡合。

在此，液压连接件为榫颚咬合结构和强力挂钩组合，其榫颚结构形成方驳组合中的垂向力约束，挂钩形成组合中的纵向水平力约束。

本发明的浮式防波堤结构一实施例中，还包括：

设置于所述钩状部4上的第一连接环5，设置于所述颚部2所在的预制浮体模块上的第二连接环6，所述第一连接环5和第二连接环6通过链条7连接，以进一步提高力约束。

本发明的浮式防波堤结构一实施例中，所述锚链或钢索的连接形式包括刚性连接、弹簧连接和弹性索连接中的一种或任意组合。

在此，锚链或钢索的连接形式，可根据浮式防波堤的挡浪要求、浮体结构配置、波浪特性，结合当地水流、水深、地质等情况，进行刚性连接、弹簧连接、高弹性索连接等具体连接形式的选取。

如图2所示，本发明还提供一种所述浮式防波堤结构的安装方法，包括：

步骤s1，在专业船厂或预制厂，制作预制浮体模块，制作海底锚固点的预制锚块或预制基桩；

步骤s2，在预制浮体模块内舱里设置功能设备或设施；

步骤s3，将所述预制锚块或预制基桩安装于海底锚固点处工，同时将所述浮体模块由专业施工船舶拖运至工程现场；

步骤s4，利用液压连接件将各块浮体模块进行现场快速拼装，并将每块浮体块通过锚链或钢索与海底锚固点的预制锚块或预制基桩进行连接，以形成浮式防波堤；

步骤s5，安装所述浮式防波堤的附属设施及防腐设施；

步骤s6，对所述锚链或钢索进行张拉、锁定和锚固。

在此，本发明的浮式防波堤，施工上具有三大优势。一是通过施工现场快速安装工艺的实施，将大部分施工工序从海上转移到陆域进行，在很大程度上避免了风浪等天气因素和作业空间局限对安装施工的影响，且浮体模块陆域预制与海底锚基础可同时进行，可以有效的提高工效；二是减少了对大型打桩船舶、大型起重船舶的使用，而增加的拖运船舶及小型起重船舶费用则较少，大大节省了成本；三是可以在不同的浮体内舱，设置不同的功能设备或设施，并分别进行标准化设计制作，可解决施工期间或营运期间一定时间内的配套供给问题。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。