一种可伸缩浮式防波堤制造技术

本发明专利技术公开一种可伸缩浮式防波堤，包括空心浮箱、可伸缩板箱、竖直消波板和系泊系统，空心浮箱竖直设置且空心浮箱前后两端均设置有可伸缩板箱，两个可伸缩板箱均沿空心浮箱的前后两端方向拉伸和收缩，且每个可伸缩板箱上均设有伸缩锁定机构，并贯穿若干竖直消波板，通过调整可伸缩板箱的伸缩来调整竖直消波板的距离，空心浮箱左右两端最外侧的竖直消波板上均设有垂荡板，垂荡板上方安装有气囊系统，垂荡板下方连接有系泊系统。本发明专利技术具有消波性能好、应用水域广、运输方便、布置与拆卸快捷的优点。

A Flexible Floating Breakwater

【技术实现步骤摘要】
一种可伸缩浮式防波堤
本专利技术属于防波堤技术，具体涉及一种可伸缩浮式防波堤。
技术介绍
浮式防波堤是一种受系泊系统约束漂浮在水面的防浪消波设施。相比较坐底式防波堤，其施工、安置、拆卸更加快捷，可重复使用，且不受水底条件影响，布置区域广。在近岸，浮式防波堤为港口工程、船舶系泊停靠、水产养殖、近海水上体育运动遮蔽掩护出相对平稳的水域，确保掩护区域内水体循环畅通，减少泥沙淤积。而在远海，为响应国家“海洋强国，走向深蓝”的号召，深海工程快速发展。根据水波理论与实验，水体表面至其下3倍波长范围内聚集了波浪98％的能量。凭借这一原理，浮式防波堤能保证良好的消波性能，因此在深水区域满足工程要求，浮式防波堤相对于坐底式防波堤有极大的成本优势与建设可行性，机动性高，其需求也日益扩大。目前，浮式防波堤可以较好地消除周期在5s内的波浪，但是，在海况更加严峻的远海，波浪周期分布在中长周期6-10s内，近岸尺度的浮式防波堤难以满足深海工程要求。并且如果只单纯增加防波堤宽度，则会导致经济性降低，且不易在工程中实现。现阶段已有的消中长周期波浪的浮式防波堤较少，且为了增加堤宽，加强对中长周期波浪的消波性能，大都通过连接件连接前后各浮体单元，这种连接形式使浮式防波堤的安装与拆卸较繁琐，且施工强度大。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种可伸缩浮式防波堤，在对近岸短波有较好的消波性能的同时，该浮式防波堤也可以调节堤宽，从而对深海的中长周期波也有良好的抵御能力，且运输方便、布置拆卸快捷，施工强度小，能够应对复杂多变的海况。技术方案：本专利技术的一种可伸缩浮式防波堤，包括空心浮箱、可伸缩板箱、竖直消波板和系泊系统，所述空心浮箱竖直设置且空心浮箱前后两端均设置有可伸缩板箱，两个可伸缩板箱均沿空心浮箱的前后两端方向拉伸和收缩，且每个可伸缩板箱上均设有伸缩锁定机构，并贯穿若干竖直消波板，通过调整可伸缩板箱的伸缩来调整竖直消波板的距离，空心浮箱左右两端最外侧的竖直消波板上均设有垂荡板，垂荡板上方安装有气囊系统，垂荡板下方连接有系泊系统。进一步的，所述空心浮箱采用钢制材料制成；两组竖直消波板中，各自首尾两个竖直消波板均加厚设置；在空心浮箱上部，紧靠空心浮箱两个加厚竖直消波板之间固定有若干支撑纵梁，增强其稳固性。为给可伸缩板箱提供伸缩的空间，除所述加厚的四块竖直消波板不掏空外，其他竖直消波板的中部均掏空；加厚的四块竖直消波板上部均设有交错相间的消浪孔；其中各个竖直消波板之间的相对位置(距离)，由可伸缩板箱调节控制。上述加厚的四块竖直消波板可通过焊接钢板加厚至0.8m～1m，而普通竖直消波板厚度约0.4m～0.5m。为获得适应中长周期波浪的堤宽跨度，可伸缩板箱的伸缩比为4，可伸缩板箱包括若干钢板，每个钢板均设有交错相间的消浪减轻孔；板箱贯穿若干个竖直消波板，板箱中位于竖直消波板所在平面某一高度处有圆柱形横梁，该圆柱形横梁作为转轴来支撑板箱的钢板，在其它高度处贯穿有导轨架，导轨架与竖直消波板上的导轨槽相适配，导轨架沿导轨槽移动；板箱上剩余位置的钢板铰接点均设有铰链(通过铰接各钢板，使得在板箱伸缩时，钢板可相对转动)，不与竖直消波板接触，起到连接钢板的作用。可伸缩板箱完全拉伸后，左下至右上方向的钢板与水平面的夹角最小呈45°，以保证板箱整体有足够的厚度。可伸缩板箱收缩后，由于板箱上插有竖直消波板，左下至右上方向的钢板与水平面的夹角最大约呈80°。因此，可伸缩板箱中每个钢板安装角度在45°至80°间；左上至右下方向的钢板角度同理可得。并且钢板的厚度约5到8cm，考虑长波抵御效果，宽度取35到39m，长度则随堤长设置可取25m。上述消浪孔和消浪减轻孔分别沿波浪传播方向(即防波堤首尾方向)排布，且若同一直线上前一钢板设有开口，后一钢板就不设开口，或前一钢板未设开口，后一钢板就设置开口，此为防止波能直接通过同一直线上的开口穿透防波堤，消浪孔的孔径0.2m～0.3m。进一步的，所述气囊系统提供浮力，气囊系统包括橡胶气囊、导气阀和紧固锁扣，橡胶气囊通过紧固锁扣分别与垂荡板和对应竖直消波板固定(能够约束橡胶气囊与垂荡板和首末竖直消波板的相对运动)，导气阀沿橡胶气囊外周设置。进一步的，所述系泊系统包括系泊缆、系泊缆扣件和配重块，系泊缆一端与垂荡板下方的系泊缆扣件连接，另一端与配重块上的系泊缆扣件连接；所述系泊缆采用聚酯缆制成，并采用张紧式布置。进一步的，所述伸缩锁定机构包括锁定钢杆、上钢杆和下钢杆，上钢杆与下钢杆分别固连于板箱中相互衔接的钢板上，处于迎背浪面的竖直消波板上部均设有开口，上钢杆与下钢杆的末端伸出开口，上钢杆与下钢杆在板箱伸缩时在开口处做旋转运动；所述上钢杆的端部设有凸出圆柱，凸出圆柱中部设有贯通口，贯通口与上钢杆间的距离为锁定钢杆的厚度；所述下钢杆的端部设有带帽长轴，且该带帽长轴与凸出圆柱同侧，带帽长轴的长度为：允许锁定钢杆横向滑移后绕轴旋转且不碰触凸出圆柱；所述锁定钢杆上开有若干圆孔，圆孔中插入有凸出圆柱，锁定钢杆与凸出圆柱过盈配合，凸出圆柱的贯通口处配有开口销，通过开口销固定锁定杠杆的水平位置。进一步的，所述凸出圆柱上沿贯通口至上钢杆的一段裹有缓冲橡胶层，锁定钢杆与缓冲橡胶层过盈配合。有益效果：本专利技术在布置防波堤时，根据作业海域周期分布，将可伸缩浮式防波堤沿首尾方向拉伸至合适宽度，对于6-10s中长周期波浪，可适当沿首尾方向拉伸浮式防波堤，以增加堤宽，充分发挥其消波性能；而对于短波可适当收缩浮式防波堤，使浮式防波堤的厚度加大，以增加入水深度，提升消波性能。并且本专利技术的伸缩板箱上间隔设置的消浪孔促使波峰衰减、波能耗散吸收；在空心浮箱处的加厚竖直消波上，加厚板材实心且未掏空与开孔，这能有效避免波浪直接穿透浮式防波堤，可产生入射波作用的时间差，降低波浪透射率；竖直消波板限制水质点的运动，降低波浪透射系数；垂荡板的设置能减少浮箱主体的运动响应，避免系泊缆力过大。该浮式防波堤满足工程消波要求。综上，本专利技术专利技术具有消波性能好、应用水域广、运输方便、布置与拆卸快捷的优点。附图说明图1为本专利技术完全拉伸后的整体结构等轴测视图。图2为本专利技术的实施例主视图。图3为本专利技术的实施例完全拉伸后的整体结构右视图。图4为本专利技术的实施例完全拉伸后的整体结构俯视图。图5为本专利技术的实施例后视图。图6为图3中沿a-a线的剖视图。图7为图6中C处局部放大图。图8为图3中沿b-b线的剖视图。图9为图8中B处局部放大图。图10为图5中沿C-C线的剖视图。图11为图10中A处局部放大图。图12为本专利技术中伸缩锁定机构左视图(左)与背视图(右)。图13为图12中D处局部放大图。图14为本专利技术中单个板箱上钢板的局部放大图。图15为本专利技术中单个竖直消波板单元及内部构件图。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1至图3所示，本实施例的一种可伸缩浮式防波堤，包括空心浮箱26、可伸缩板箱6、竖直消波板4、气囊系统、伸缩锁定机构7及系泊系统。空心浮箱26的首尾部(即左右两端)分别连接可伸缩板箱6，这两个可伸缩板箱6均可沿着空心浮箱的首尾两端方向(水平方向)拉伸和收缩；每个可伸缩板箱6的水平方向上均设有伸缩锁定机构7，并贯穿若干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可伸缩浮式防波堤，其特征在于：包括空心浮箱、可伸缩板箱、竖直消波板和系泊系统，所述空心浮箱竖直设置且空心浮箱前后两端均设置有可伸缩板箱，两个可伸缩板箱均沿空心浮箱的前后两端方向拉伸和收缩，且每个可伸缩板箱上均设有伸缩锁定机构，并贯穿若干竖直消波板，通过调整可伸缩板箱的伸缩来调整竖直消波板的距离，空心浮箱左右两端最外侧的竖直消波板上均设有垂荡板，垂荡板上方安装有气囊系统，垂荡板下方连接有系泊系统。

【技术特征摘要】
1.一种可伸缩浮式防波堤，其特征在于：包括空心浮箱、可伸缩板箱、竖直消波板和系泊系统，所述空心浮箱竖直设置且空心浮箱前后两端均设置有可伸缩板箱，两个可伸缩板箱均沿空心浮箱的前后两端方向拉伸和收缩，且每个可伸缩板箱上均设有伸缩锁定机构，并贯穿若干竖直消波板，通过调整可伸缩板箱的伸缩来调整竖直消波板的距离，空心浮箱左右两端最外侧的竖直消波板上均设有垂荡板，垂荡板上方安装有气囊系统，垂荡板下方连接有系泊系统。2.根据权利要求1所述的可伸缩浮式防波堤，其特征在于：所述空心浮箱采用钢制材料制成；两组竖直消波板中，各自首尾两个竖直消波板均加厚设置；在空心浮箱上部，紧靠空心浮箱两个加厚竖直消波板之间固定有若干支撑纵梁。3.根据权利要求2所述的可伸缩浮式防波堤，其特征在于：除所述加厚的四块竖直消波板不掏空外，其他竖直消波板的中部均掏空；加厚的四块竖直消波板上部均设有交错相间的消浪孔。4.根据权利要求1所述的可伸缩浮式防波堤，其特征在于：所述可伸缩板箱的伸缩比为4，可伸缩板箱包括若干钢板，每个钢板均设有交错相间的消浪减轻孔，这些消浪减轻孔沿波浪传播方向排布，且若同一直线上前一钢板设有开口，则后一钢板就不设开口，若前一钢板未设开口，则后一钢板就设置开口，消浪孔的孔径为0.2m～0.3m，板箱贯穿若干个竖直消波板，板箱中位于竖直消波板所在平面某一高度处有圆柱形横梁，该圆柱形横梁作为转轴来支撑板箱的钢板，在其它高度处贯穿有导轨架，导轨架与竖直消波板上的导轨槽相适配，导轨架沿导轨槽移动；板箱上剩余位置的钢板铰接点均设有铰链。5.根据权利要求4所述的可伸缩浮式防波堤，其特征在于：所述可伸缩板箱中的每个钢板安装角度在4...

【专利技术属性】
技术研发人员：嵇春艳，陈子和，郭建廷，卞向前，元志明，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32