一种浮式防波堤结构及其施工方法与流程

本发明涉及防波堤及其施工方法，特别是涉及一种浮式防波堤结构及其施工方法

背景技术：

防波堤是一种常见的港口、海岸工程结构，用来防御海浪对港口以及作业区域的侵袭，维持防护区域内水域平稳，保证船舶停靠、系泊、装卸作业、海洋工程施工作业、海洋养殖、近海体育运动等的安全。然而，现有的浮式防波堤构型较为复杂，材料多为钢或者海洋i程混凝土c50，加之尺寸巨大，质量自然就较大，长距离运输会使浮式防波堤施工成本陡增(201310452320.6，一种网笼结构的浮式防波堤；201820025631.2，一种浮式防波堤)。此外，现有的浮式防波堤安装复杂，施工周期较长，根本无法做到快速布置，快速拆卸的效果，更无法达到经济高效的目的。传统的固定式防波堤投资大、建设周期长，因此环保、节能的浮式防波堤是未来的发展方向。

技术实现要素：

发明目的：为了解决现有浮式防波堤技术存在的构型复杂、海水环境中易腐蚀、工程成本高等一系列问题，本发明提供了一种耐腐蚀能力强的、工程造价低、装卸快捷，施工周期短的浮式防波堤；本发明还提供了一种浮式防波堤的施工方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的浮式防波堤，包括若干个相连的土工格栅网箱，所述土工格栅网箱的内部填充泡沫碎片，四周固定设有系泊链和用于连接相邻网箱单元的扎带；所述土工格栅网箱由多片土工格栅网片制成，土工格栅网片之间采用扎带连接固定；所述土工格栅网箱的内侧面、内顶面均铺设无孔土工布，内底面铺设有孔土工布，铺设的无孔土工布、有孔土工布与土工格栅网箱之间均设有扎带固定。其中，系泊链通过锚泊拉环连接在土工格栅网箱上，用于连接相邻网箱单元的扎带可以系在每个土工格栅网片的角上、边长上以及面上均可以设置扎带，以便于连接相邻的网箱单元。海水通过底部的有孔土工布渗入箱体里，增强了浮式防波堤结构的整体稳定性。

优选地，所述土工格栅网片采用聚丙烯双向塑料土工格栅。

优选地，土工格栅网片的网格尺寸小于50mm。同时，土工格栅选用tgsg30以上规格，其沿纵向、横向拉伸的屈服强度均大于30kn/m。

优选地，所述土工格栅网片之间，按照每隔3～5网格的间距进行绑扎连接。

优选地，所述无孔土工布、有孔土工布均为含有涤纶成分的防腐蚀土工布。该土工布具有超强的防腐蚀性，有利于提高该浮式防波堤结构的使用寿命。

优选地，所述有孔土工布上均匀设有通孔，所述通孔的孔径为4～6mm，孔距为30～50cm。均匀设置的通孔可使海水均匀快速的流入箱体，从而增加结构的稳定性。

优选地，所述绑扎带均采用尼龙扎带。使用尼龙扎带作为绑扎带，牢固可靠。

优选地，所述尼龙扎带的材质为pa66。采用耐腐蚀性强的全新尼龙扎带pa66材质，能够长时间承受负荷及抵抗反复冲击。

优选地，所述土工格栅网箱的高度h为1～2m，长度l为3h，宽度b为3h。

本发明还提供了所述的浮式防波堤结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)构件准备：按照设计要求确定相应规格的土工格栅网片、无孔土工布、有孔土工布、填充的泡沫碎片、扎带以及系泊链；

(2)土工格栅网箱的预制：将土工格栅网片作为格栅网箱的侧面和下底面，用扎带绑扎成无盖的格栅网箱；

(3)内侧面无孔土工布的固定：在土工格栅网箱的内侧面上铺设无孔土工布，并用扎带将无孔土工布固定在内侧角上；

(4)内底面的有孔土工布的固定：在土工格栅网箱的内底面上铺设有孔土工布，并用扎带将有孔土工布固定在内底角上；

(5)填充泡沫碎片：将泡沫碎片填充到土工格栅网箱内，后再泡沫碎片上铺设无孔土工布并固定，最后使用土工格栅网片封闭网箱；

(6)系泊链与扎带的固定：系泊链通过扎带与土工格栅网箱连接，在土工格栅网箱的四周连有用于连接相邻网箱单元的扎带；

(7)将若干个土工格栅网箱运至所需位置，连接相邻网箱单元的扎带，调整位置即可。

进一步地，所述步骤(1)还包括所述土工格栅网片按设计尺寸裁剪，后平板装样，待用。平板装样保证了土工格栅网片的平整性与易装卸性，可以直接安装使用，并且平整度较好，保证了该浮式防波堤结构的性能。同时，可以让厂家按设计尺寸长宽高直接剪裁，后平板装样。

发明原理：本发明采用土工格栅网制备土工格栅网箱，土工格栅网箱为柔性结构，可以快速地消波并恢复原形，网箱内部填充满废弃泡沫碎片，使得波浪与网箱相互作用时，破坏了原来水质点的运动规律；防腐蚀性土工布包裹在土工格栅网箱的内侧，四周的无孔土工布可以防止浪水的渗透，而内底部的有孔土工布便于海水渗入箱体里，增强了浮式防波堤结构的整体稳定性；

另外，土工格栅网箱上设有系泊链和用于连接相邻网箱单元的扎带，因此在实际使用时，可根据实际海域需要保护的线长情况，确定网箱单元的个数，将多个基本网箱单元相连接形成有效的浮式防波堤，实用性强。浮式防波堤安装时，可采用2～4个人工或者简单的机械方式将土工格栅网箱运至出运码头，将土工格栅网箱放在船只甲板上，一次运输1～3个土工格栅网箱，船只运至指点位置人工推下水，对安装网箱进行定位调整，使用小船采用人工的方法把相邻的土工格栅网箱用扎带连接扎紧即可。

有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

(1)本发明的防波堤结构采用质轻、柔软、整体性好、抗拉强度高、抗冲击力高、耐腐蚀强和价格低廉的双向塑料土工格栅、土工布和尼龙扎带，整个结构稳定性高、工程成本低以及施工简便；

(2)土工格栅网箱为柔性结构，可以快速地消波并恢复原形，网箱内部填充满废弃泡沫碎片，使得波浪与网箱相互作用时，破坏了原来水质点的运动规律，波动转变为杂乱的紊动从而达到消波的作用；

(3)废弃泡沫碎片不但能从原材料方面缓和了对泡沫塑料的需求，也能够从环保角度处理掉具有污染性能的废旧泡沫塑料，而且节约防波堤的工程造价；

(4)防腐蚀性土工布包裹在土工格栅网箱的内侧，四侧的土工布防止波浪水的渗透，而底部的有孔土工布便于海水渗入箱体里，增强了浮式防波堤结构的整体稳定性；

(5)本发明的土工格栅网箱、废旧泡沫碎片、尼龙扎带和防腐蚀土工布构成了漂浮式防波堤的基本模块单元，灵活性高，可根据实际消波效果要求，确定土工格栅网箱的高度；

(6)本发明实际使用时，可根据实际海域需要保护的线长情况，确定基本网箱的个数，将多个基本网箱单元相连接形成有效的浮式防波堤结构，实用性强；

(7)本发明使用时，该浮式防波堤结构运输时，避免了采用重型机械运送，人工或简单机械搬运即可。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的左视图。

图3是土工格栅网箱绑扎示意图。

图4是废弃泡沫填充示意图。

图5是连接两个土工格栅网箱的尼龙扎带绑扎示意图。

图6有孔土工布的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步地描述。

如图1～6所示，浮式防波堤结构包括两个相互连接的土工格栅网箱1，每个土工格栅网箱1为长方体结构，土工格栅网箱1的高h为2m，长l为6m，宽b为6m。土工格栅网箱1均由六片土工格栅网片制成，包括四片侧面的第一土工格栅网片2和上、下两片底面的第二土工格栅网片3，土工格栅网箱1内部使用废弃的泡沫碎片6填充。在土工格栅网箱1的四个内侧面上铺设无孔土工布4，并用扎带8将无孔土工布4固定在内侧角上；在土工格栅网箱11内部的上、下底面分别铺设无孔土工布4、有孔土工布5，并用扎带8将无孔土工布4、有孔土工布5固定在内底角上。土工格栅网箱1上四周设有系泊链7，使用扎带8将系泊链7连接在土工格栅网箱1上，其中在土工格栅网片的四个角、四条边的中点以及网片中心点系上扎带8，便于连接下一个相邻的土工格栅网箱单元。

土工格栅网片均采用双向塑料土工格栅，网格尺寸小于50mm，采用tgsg30以上规格的土工格栅网片，以保证土工格栅网箱1的整体强度。聚丙烯双向塑料土工格栅网片由厂家直接剪裁为2m×6m，并平板装样进行运输，可以避免土工格栅网片的卷曲；第二土工格栅网片3是由三个2m×6m的土工格栅网片绑扎而成，形成6m×6m的土工格栅网片，避免了土工格栅网片尺寸较大，不方便运输的问题，也保证土工格栅网片的平整性与易装卸性，所有网片间的连接均使用扎带8按每隔3～5孔的间距进行绑扎。其中，扎带8均采用pa66的尼龙材质，规格为宽7.6mm×长200mm。

其中，有孔土工布5和无孔土工布4均为含有涤纶成分的防腐蚀土工布，规格为6×100m，单片重量为200g；使用时直接裁剪成相应尺寸后即可使用，如图6所示；其中有孔土工布5上的孔是采用小型砖孔机对无孔土工布进行钻孔，形成均匀分布的通孔，孔径均为5mm，孔距40cm，通孔呈梅花形布置，错开排列可使海水均匀快速的流入箱体，从而增加结构的稳定性。

本实施例的浮式防波堤结构的具体施工方法，包括如下步骤：

(1)构件准备：按照上述设计要求准备相应规格的土工格栅网片、无孔土工布4、废弃泡沫碎片6、有孔土工布5、pa66尼龙材质的扎带8和系泊链7；

(2)土工格栅现场绑扎：为保证网笼整体顺直度，在便于安装和节省材料的前提下沿长度方向使用，使用四片规格为6m×2m的侧面的第一土工格栅网片2和一片规格为6m×6m的底面的第二土工格栅网片3，使用扎带8将其绑扎成无盖的土工格栅网箱；

(3)内侧面无孔土工布4的固定：将无孔土工布4铺设在无盖的土工格栅网箱的内侧面上，并使用扎带8将无孔土工布4固定在网箱内侧面的四个角上；

(4)内底面的有孔土工布5的固定：将有孔土工布5平铺在无盖的土工格栅网箱的内底面上，使用扎带8将有孔土工布固定在网箱内底面的四个角上；

(5)废弃泡沫碎片6的填充：使用废旧泡沫碎片6填充满土工格栅网箱1，填充完毕后，在泡沫碎片6上铺设一层无孔土工布4，并将无孔土工布4固定，最后使用一片规格为6m×6m的第二土工格栅网片3覆盖在网箱的表面，并使用扎带8固定绑扎，使土工格栅网箱封闭；

(6)系泊链7与扎带8的固定：系泊链7通过扎带8连接在土工格栅网箱1上，其中在网片四个角、四条边的中点以及网片中心点系上尼龙扎带8，便于连接下一个相邻的土工格栅网箱单元；

(7)浮式防波堤的拖运与安放：可采用2～4个人工或者简单的机械方式将土工格栅网箱1运至出运码头，将土工格栅网箱1放在船只甲板上，一次运输1～3个土工格栅网箱1，船只运至指点位置人工推下水，对安装网箱进行定位调整，使用小船采用人工的方法把相邻两个土工格栅网箱1用尼龙扎带8连接扎紧。

同时，也可以根据根据实际海域需要保护的线长情况，确定基本网箱单元的个数，将多个基本网箱单元相连接形成有效的浮式防波堤结构。