一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤制造技术

本实用新型专利技术属于海洋技术领域，提供了一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，包括沉箱及挡浪墙，挡浪墙迎浪侧设置有斜面和圆弧段，分别设置弧形射流管和喇叭状射流管；沉箱内设有隔墙，沉箱上部的外墙和隔墙设有沉箱开孔；沉箱上部设有开孔斜挡板，开孔斜挡板将沉箱上部分割成多个消能室；开孔斜挡板两端分别固定在沉箱的外墙内壁和沉箱内的隔墙上。本实用新型专利技术利用波浪自身动能消能，降低结构所受的波浪荷载，降低港内波浪二次反射，降低堤后波高；射流与来浪对冲可消减波能，减弱波浪荷载，并减少越浪，提高稳定性；上部开孔透水，允许港内外水体交换，对生态环境友好；下部不透水，能阻止泥沙入港；结构重心低，提高了防波堤稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤
本技术属于海洋
，涉及到一种透空式防波堤，尤其涉及一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤。
技术介绍
随着社会的发展，科技的进步，国际贸易日益繁荣，海洋工程也在不断向深水发展。斜坡堤和直立堤等传统形式的防波堤面对这些变化存在许多不足，如随着水深加大造价剧增、施工难度增加、施工周期较长、不适宜软土地基等；另外，近年来海洋生态文明建设加强，为建设蓝色海湾，传统的防波堤不透水性的缺点，对保持港内的水质和生态环境十分不利。由波浪理论可知，在深水情况下，水质点的波动振幅沿水深方向按对数规律迅速递减，波浪能量主要集中在水体上层，在水面2-3倍的波高范围内集中了90％以上的波浪能量。鉴于社会的需要和波能分布的特点，新型防波堤结构如透空式结构的研究越来越受到重视。透空式防波堤是由上部挡浪结构和下部透空的支撑结构组成的新型防波堤，使堤前波浪的能量大部分不能向堤后传播。透空式防波堤造价低廉、技术简单、适用于深水及软土地基，且允许水质交换，对生态环境友好。但是，由于该种结构的透空特性，尤其是在长周期波浪的作用下，透过的较多的能量会使港内波高增大，影响港内的泊稳条件；且不能阻止泥沙人港，所以目前仍难以广泛的作为永久性的防浪设施使用。另外，透空式防波堤的下部支撑结构承担了结构所受的大部分荷载，在极端环境下，其自身的安全性与稳定性会受到严重的威胁。因此，对透空式结构进行优化，提升其消浪挡沙效果具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的在于优化透空式防波堤的结构，提供一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤。本技术利用波浪自身动能消能，降低结构所受的波浪荷载、降低堤后波高和减少越浪量；本技术可阻止泥沙入港，且允许港内外水质交换，对生态环境友好。进而降低工程量，节约投资；且预制结构施工方便。本技术的技术方案：一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，包括沉箱9及挡浪墙1，沉箱9填砂后处于设定位置，挡浪墙1设置于沉箱9上端开口处，实现沉箱9顶部密封；挡浪墙1类倒T型，其迎浪侧由斜面和圆弧段组成，斜面和圆弧段上分别设置弧形射流管4和喇叭状射流管5，弧形射流管4和喇叭状射流管5均与沉箱9相通；二者的数量根据需求设定；沉箱9内设有隔墙，将沉箱9分为两个独立的空间；沉箱9外墙上部和隔墙上部设有多个沉箱开孔6，数量根据需求设定；沉箱9上部设有开孔斜挡板8，开孔斜挡板8将沉箱9上部分割成多个消能室7；开孔斜挡板8两端分别固定在沉箱9的外墙内壁和沉箱9内的隔墙上，开孔斜挡板8的数量根据需求设定。本技术的有益效果：1)消能室内设置开孔斜挡板，利用波浪自身动能消能，降低结构所受的波浪荷载，降低港内波浪二次反射，降低堤后波高；2)高水位时，射流与来浪对冲可消减波能，减弱消能室内波浪对挡浪墙的荷载，泄压并减少越浪，提高稳定性；3)较传统形式的防波堤，上部开孔透水，允许港内外水体交换，对生态环境友好；4)较下部结构为柱式、墩式或框架式的透空式防波堤，下部不透水，能阻止泥沙入港；5)结构重心低，提高了防波堤稳定性。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为出水孔、入水孔呈正方形布置的示意图；图3为出水孔、入水孔呈梅花形布置的示意图；图中：1挡浪墙；2出水孔；3入水孔；4圆弧射流管；5喇叭状射流管；6沉箱开孔；7消能室；8开孔斜挡板；9沉箱。具体实施方式以下结合技术方案(和附图)详细叙述本技术的具体实施方式。如图1所示，本技术的开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，包括沉箱9及挡浪墙1，其中挡浪墙1迎浪侧设置有斜面和圆弧段，斜面和圆弧段上分别设置弧形射流管4和喇叭状射流管5；沉箱9内设置开孔隔墙，形成若干格；沉箱9上部外墙设置沉箱开孔6；沉箱开孔6后的分格作为消能室7，沉箱9除了消能室7外的其他分格填砂；挡浪墙1设置在消能室7的顶部；消能室7内设置开孔斜挡板8。上述沉箱9的底部是基床和护底，基床和护底与传统形式的防波堤相同。本实施例中，所述沉箱开孔6采用矩形孔形式。本实施例中，所述出水孔2、入水孔3为圆形孔，出水孔2、入水孔3呈正方形或梅花形布置。正方形布置的形式是进水口布置于经纬线的所有交点上，几何中心连线呈正方形。如图2所示，这种布置方式的优点是：在相同的进出水口数目的条件下，管道间的混凝土整体性更佳，便于配筋，及设立模板。缺点为：分布较梅花形布置不均匀。梅花形布置的形式是出水口布置于等边三角形的顶点上，几何中心连线呈等边三角形。如图3所示，这种布置方式的优点是：在相同的出水口数目的条件下，分布较正方形布置更加均匀；缺点为：配筋较难。本实施例中，所述沉箱9及挡浪墙1均为钢筋混凝土结构。本实施例中，所述射流管包括弧形射流管4和喇叭状射流管5，其中弧形射流管4设置于挡浪墙1的斜面，弧形射流管4为圆弧形结构，出水孔2和入水孔3的直径相同，弧形射流管4的入水孔3与沉箱9内部的连通，而出水孔2设置于挡浪墙1的斜面迎浪侧；喇叭状射流管5设置于挡浪墙1的圆弧段，喇叭状射流管5为喇叭形结构，进口大出口小，喇叭状射流管5的入水孔3与沉箱9内部的连通，而出水孔2设置于挡浪墙1的圆弧段迎浪侧。弧形射流管4和喇叭状射流管5喷出的水可以与来浪形成紊流或对冲，消减波能。本技术的工作原理是：波浪通过沉箱开孔6进入消能室7，消能室7内设置开孔斜挡板8，使波浪水质点相互碰撞或产生漩涡而损耗波能；高水位时，波浪还会通过沉箱开孔6进入消能室7后，再从入水孔3进入，经弧形射流管4和喇叭状射流管5，由出水孔2喷出，与来浪形成紊流或对冲，消减波能；从而降低结构所受的波浪荷载，降低港内波浪二次反射，降低堤后波高，减少越浪量。波浪经防波堤充分消能后进入港内，实现港内外水体交换。防波堤下部不透水，能阻止泥沙入港。本技术不仅施工方便，较传统形式的防波堤和下部结构为柱式、墩式或框架式的透空式防波堤更加有效，而且能够充分利用水自身动能，节能环保。尽管以上结合附图对本技术的实施方案进行了描述，但本技术并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本技术权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本技术保护之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，其特征在于，所述的开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤包括沉箱(9)及挡浪墙(1)，沉箱(9)填砂后处于设定位置，挡浪墙(1)设置于沉箱(9)上端开口处，实现沉箱(9)顶部密封；挡浪墙(1)类倒T型，其迎浪侧由斜面和圆弧段组成，斜面和圆弧段上分别设置弧形射流管(4)和喇叭状射流管(5)，弧形射流管(4)和喇叭状射流管(5)均与沉箱(9)相通；二者的数量根据需求设定；沉箱(9)内设有隔墙，将沉箱(9)分为两个独立的空间；沉箱(9)外墙上部和隔墙上部设有多个沉箱开孔(6)，数量根据需求设定；沉箱(9)上部设有开孔斜挡板(8)，开孔斜挡板(8)将沉箱(9)上部分割成多个消能室(7)；开孔斜挡板(8)两端分别固定在沉箱(9)的外墙内壁和沉箱(9)内的隔墙上，开孔斜挡板(8)的数量根据需求设定。

【技术特征摘要】
1.一种开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，其特征在于，所述的开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤包括沉箱(9)及挡浪墙(1)，沉箱(9)填砂后处于设定位置，挡浪墙(1)设置于沉箱(9)上端开口处，实现沉箱(9)顶部密封；挡浪墙(1)类倒T型，其迎浪侧由斜面和圆弧段组成，斜面和圆弧段上分别设置弧形射流管(4)和喇叭状射流管(5)，弧形射流管(4)和喇叭状射流管(5)均与沉箱(9)相通；二者的数量根据需求设定；沉箱(9)内设有隔墙，将沉箱(9)分为两个独立的空间；沉箱(9)外墙上部和隔墙上部设有多个沉箱开孔(6)，数量根据需求设定；沉箱(9)上部设有开孔斜挡板(8)，开孔斜挡板(8)将沉箱(9)上部分割成多个消能室(7)；开孔斜挡板(8)两端分别固定在沉箱(9)的外墙内壁和沉箱(9)内的隔墙上，开孔斜挡板(8)的数量根据需求设定。2.根据权利要求1所述的开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，其特征在于，所述的沉箱开孔(6)采用矩形孔形式。3.根据权利要求1或2所述的开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，其特征在于，所述的弧形射流管(4)和喇叭状射流管(5)的出水孔(2)和入水孔(3)为圆形孔，出水孔(2)、入水孔(3)呈正方形或梅花形布置。4.根据权利要求1或2所述的开孔沉箱和射流挡浪墙组合的透空式防波堤，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金宣，范玉平，张崇伟，梁丙臣，柳淑学，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21