一种刚性阻尼结构的浮式防波堤的制作方法

本发明涉及防波堤技术领域，具体涉及一种刚性阻尼结构的浮式防波堤。

背景技术：

防波堤是一种常见的港口、海岸工程结构，用来防御海浪对港域的侵袭，维持港内水域平稳，以保证船舶在港内安全停靠、系泊、正常装卸作业与旅客上下。

根据波浪理论的研究和实验表明，波浪的能量集中在水体表层，水面以下三倍波高的水深范围内集中了全部波能的98%。然而传统形式的防波堤直立式和斜坡式在材料的使用上和波能的分布规律完全不相适应。如斜坡式防波堤，在波能最集中的地方使用了最少的材料，而在波能最小的地方却耗费了大量的材料，且随着工程水域深度的增加，工程造价剧增，施工也变得十分困难。而且掩护区域内的水体的循环受到限制，容易产生泥沙的沉积，海岸的变迁以及港内水体污染等问题。

技术实现要素：

所要解决的技术问题：

现有的防波堤在材料的使用上和波能的分布规律完全不相适应，在波能最集中的地方使用了最少的材料，而在波能最小的地方却耗费了大量的材料，且随着工程水域深度的增加，工程造价剧增，施工也变得十分困难。而且掩护区域内的水体的循环受到限制，容易产生泥沙的沉积，海岸的变迁以及港内水体污染等问题。

技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供一种刚性阻尼结构的浮式防波堤，包括锚泊系统和两个浮箱，所述的锚泊系统用于固定浮箱，分别为截面为倒梯形的第一浮箱、截面为矩形的第二浮箱，所述的第一浮箱在上，第二浮箱在下，所述第一浮箱和第二浮箱之间设有消浪阻尼结构，所述的消浪阻尼结构包括多层消浪阻尼层，每层有四排平行的阻尼体组，每组包括多个阻尼体，所述阻尼体组分别为第一椭圆柱阻尼体组、正四棱柱阻尼体组、正三棱柱阻尼体组、第二椭圆柱阻尼体组，每层的阻尼体排列方式相同，每层相同位置的阻尼体被一竖直的圆管穿过，多根圆管两端齐平，每端的两两圆管被矩形管连接，所述的矩形管和圆管连接处覆盖圆管，所述圆管的上端的矩形管和第一浮箱下方刚性连接，圆管下端的矩形管和第二浮箱的上方刚性连接，两层消浪阻尼层之间圆管两两之间设有防浪网，在上方的消浪阻尼层的下方和在下方的消浪阻尼层的上方都设有防浪网，使两层消浪阻尼层之间为多个网笼，所述每个网笼内有12-20个防浪球。

所述每层的阻尼体的排列顺序为：从外到里依次第一椭圆柱阻尼体组、正四棱柱阻尼体组、正三棱柱阻尼体组、第二椭圆柱阻尼体组，所述的第一椭圆柱阻尼体组为4个椭圆柱阻尼体，正四棱柱阻尼体组为5个正四棱柱阻尼体，正三棱柱阻尼体组为3个正三棱柱阻尼体，第二椭圆柱阻尼体组为5个椭圆柱阻尼体，所述的里为靠近港口，所述的外为朝向来浪。

所述的每个阻尼体表面包裹有多层防浪网。

第二椭圆柱阻尼体组的两两椭圆柱阻尼体之间设有多层防浪网。

所述的第一浮箱和第二浮箱为钢筋混凝土这些刚性材料制成的密闭空箱，所述密闭空间里为橡胶体，所述的阻尼体不锈钢材料制成的封闭体，所述的封闭体内为橡胶体。

防浪网的材质为普通渔网、尼龙绳或棉线的一种，所述的防浪球的材质为塑料、橡胶或木材中的一种。

所述锚泊系统包括系泊链和配重块，所述配重块配置在系泊链底端，铺放在海床上，系泊链顶端与第一浮箱、第二浮箱连接，所述系泊链对称布置在第一浮箱和第二浮箱的左右两侧。配重块的数量大于1，在每根系泊链上串联布置。

所述系泊链的材质为聚酯缆或钢丝绳中的一种；所述配重块形状为立方体，所述配重块的材质为金属、水泥块或石块

所述的第一浮箱和第二浮箱的宽度相等，所示的第一浮箱和第二浮箱的里外两侧各固定一个凹型钢板，每个所述凹型钢板套在橡胶圈上，还包括锚链套在橡胶圈的两端，所述的里侧为靠近港口一侧，所述的外侧为朝向来浪一侧。

所述橡胶圈6的材质为橡胶或废弃旧轮，所述的凹型钢板7和锚链8的材质均为钢板这些刚性材料。

有益效果：

本发明提供一种刚性阻尼结构的浮式防波堤，既能有效抵御波浪、减少材料使用和工程造价，又能有效避免传统箱体式浮式防波堤由于外部结构出现裂纹渗水使浮式防波堤失去浮力而沉入海底的情况，而且可用于打桩困难的海域。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是消浪阻尼结构中网笼部分俯视图；

图3是锚泊系统左视图。

图4是浮堤连接装置俯视图；

图5是凹型钢板结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行详细说明。

本发明的刚性阻尼结构的浮式防波堤的结构为，包括锚泊系统和两个浮箱，所述的锚泊系统用于固定浮箱，分别为截面为倒梯形的第一浮箱1、截面为矩形的第二浮箱3，所述的第一浮箱1在上，第二浮箱3在下，所述第一浮箱1和第二浮箱3之间设有消浪阻尼结构，所述的消浪阻尼结构包括多层消浪阻尼层，每层有四排平行的阻尼体组2，每组包括多个阻尼体，所述阻尼体组2分别为第一椭圆柱阻尼体组、正四棱柱阻尼体组、正三棱柱阻尼体组、第二椭圆柱阻尼体组，每层的阻尼体排列方式相同，每层相同位置的阻尼体被一竖直的圆管穿过，多根圆管两端齐平，每端的两两圆管被矩形管连接，所述的矩形管和圆管连接处覆盖圆管，所述圆管的上端的矩形管和第一浮箱1下方刚性连接，圆管下端的矩形管和第二浮箱3的上方刚性连接。

如图2所示，两层消浪阻尼层之间圆管两两之间设有防浪网4，在上方的消浪阻尼层的下方和在下方的消浪阻尼层的上方都设有防浪网4，使两层消浪阻尼层之间为多个网笼，所述每个网笼内有12-20个防浪球5。

所述防浪网4的材质为普通渔网、尼龙绳或棉线的一种，所述的防浪球5的材质为塑料、橡胶或木材中的一种。

本发明采用消浪阻尼结构能够将波浪逐级分流，在阻尼体内波浪相互碰撞消浪，而防浪网4围绕不锈钢圆管组成一个个小的三棱柱网笼以及放入的其中的防浪球5能够很好起到破碎波浪削弱波能的作用。第一浮箱1和第二浮箱3在提供浮力的同时还能够反射波浪进而起到削弱波能的作用，而且相比传统式防波堤能够减少材料使用和工程造价，又能有效避免传统箱体式浮式防波堤由于外部结构出现裂纹渗水使浮式防波堤失去浮力而沉入海底的情况，锚泊系统可以保证浮式防波堤在波浪作用下的安全作业,同时在不便于打桩的水域内也能正常作业。

第一浮箱1放最上面主要起到反射波浪、提供浮力的作用，第二浮箱3放在底部主要起到提供浮力的作用，也能起到反射水下波浪的作用。

如图1所示，所述每层的阻尼体的排列顺序为：从外到里依次第一椭圆柱阻尼体组、正四棱柱阻尼体组、正三棱柱阻尼体组、第二椭圆柱阻尼体组，所述的第一椭圆柱阻尼体组为4个椭圆柱阻尼体，正四棱柱阻尼体组为5个正四棱柱阻尼体，正三棱柱阻尼体组为3个正三棱柱阻尼体，第二椭圆柱阻尼体组为5个椭圆柱阻尼体，所述的里为靠近港口，所述的外为朝向来浪，这样的排列主要起到分流消能的作用。

所述的每个阻尼体表面包裹有多层防浪网4，能够增大阻尼体表面粗糙度，当波浪流经时通过摩擦削弱波浪的能量。

第二椭圆柱阻尼体组的两两椭圆柱阻尼体之间设有多层防浪网4，此处的防浪网4能够起到破碎再次削弱波浪的作用。

所述的第一浮箱1和第二浮箱3为钢筋混凝土这些刚性材料制成的密闭空箱，所述密闭空间里为橡胶体，所述的阻尼体为不锈钢材料制成的封闭体，所述的封闭体内为橡胶体。

如图3所示，锚泊系统包括系泊链12和配重块11，系泊链12一端与第一浮箱1和第二浮箱3连接，另一端与配重块11连接，系泊链11各对称的布置在第一浮箱1和第二浮箱3左右两侧，系泊链11的材质为聚酯缆或钢丝绳中的一种，配重块11的形状为立方体，材质为金属、水泥或石块，多个配重块11串联布置在系泊链12底端，通过重力将系泊链12底部的一段压平铺放在海床上，起到打桩的效果，固定了系泊链12，为系泊链12提供恢复力。

如图4和图5所示，根据需要防护水域的大小，选择适当个数的浮堤，在第一浮箱1和第二浮箱3的里外两侧固定一个凹型钢板7，每个所述凹型钢板7套在橡胶圈6上，还包括锚链8套在橡胶圈6的两端，这样的结构能够很方便的将相应的浮堤连接，所述的里侧为靠近港口一侧，所述的外侧为朝向来浪一侧。

所述凹型钢板7套在橡胶圈6上通过螺栓10与第一浮箱1和第二浮箱3固定在一起。

所述橡胶圈6布置在相邻的浮堤之间，两两浮堤第一浮箱1之间，第二浮箱3之间各并排放置两个橡胶圈6，通过凹型钢板7固定，避免在波浪运动中各浮堤之间的碰撞引起损坏；所述凹型钢板7套在橡胶圈6上通过螺栓10与浮堤上下浮箱固定在一起，而且采用螺栓10更便于更换凹型钢板7与橡胶圈6；所述锚链8套在橡胶圈6的两端以约束橡胶圈6的移动和两浮堤之间用于连接两浮堤。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。