带底板的浮式梳状消浪装置制造方法及图纸

一种带底板的浮式梳状消浪装置，该浮式梳状消浪装置包括浮体单元，其为浮式梳状消浪装置提供浮力和起挡浪的作用；挡浪背板，其竖直设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及堤身底板，其水平设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用。本实用新型专利技术中浮箱主体和板式结构长度比例可根据工程需求优化调节，特有的堤身底板可提高消浪性能和抗扭强度，本实用新型专利技术通过调节挡浪背板的前后位置有效减小最大波浪作用力，通过合理设计翼缘板的长度和位置以提高消浪性能。

【技术实现步骤摘要】
带底板的浮式梳状消浪装置
本技术涉及海岸工程和海洋工程
，具体涉及一种带底板的浮式梳状消浪装置。
技术介绍
防波堤结构作为海岸防护的一种重要手段，能够有限地阻挡外海波浪传入近岸，使防波堤掩护区域内的波高有效减小，起到避免海岸侵蚀和保护沿岸设施安全，以及保证港口内船舶作业平稳的作用。如今随着港口和外海岛礁工程水深的增加，对于防波堤的建造要求也越来越高。水深的增加使传统的重力式防波堤的建筑耗材增加且施工困难加大，已经不能满足工程发展需要。因而，浮式防波堤是深水建港和外海岛礁防护的必然趋势。浮式防波堤具有利于水体交换可以有效保护港内生态环境、对当地水流和泥沙特性的改变较小、解决地基软弱从而减少地基特殊处理工序等优点。本技术提出一种带底板的浮式梳状消浪结构，用于浮式防波堤设计，其下部通过锚泊系统固定在海床之上。该消浪结构比传统的浮式消浪结构在材料用量上有较大的节省，在总体受力上有减少，且在消浪和挡浪性能上有较大提高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的主要目的之一在于提出一种带底板的浮式梳状消浪装置，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。为了实现上述目的，本技术提供了一种带底板的浮式梳状消浪装置，包括：浮体单元，其为浮式梳状消浪装置提供浮力和起挡浪的作用；挡浪背板，其竖直设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及堤身底板，其水平设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用。基于上述技术方案可知，本技术的带底板的浮式梳状消浪装置相对于现有技术至少具有以下优势之一：(1)浮箱主体和板式结构长度比例可根据工程需求优化调节传统浮式箱型消浪结构采用水平长度方向上连续的(即通长的)矩形浮箱主体漂浮于水面提供浮力和实现挡浪作用，由于浸没水中的湿面积较大，提供了过大的浮力，实际中需要向箱体内填充砂石等配重材料，以达到足够的吃水深度(吃水深度越大防波效果越好)，因此，传统浮式箱型防波堤的箱体材料和配重材料用量都较大。本技术在水平长度方向为浮箱主体-挡浪背板/堤身底板组成的不连续箱板结构形式，即利用挡浪背板和堤身底板结构来替代部分浮箱主体(即浮体单元)，使箱体材料有效减少；同时由于其浸没水中的湿面积较小，可以提供较为适宜的浮力。实际中可通过调节浮箱主体和挡浪背板/堤身底板结构的长度比例关系来实现不同的吃水深度，因此不需要或者需要很少的配重材料，从而减少材料用量及运输成本。此外，胸墙板的设置也可以增加水面以上部分的有效高度，起到减小越浪量的作用，同时节省浮体单元在水面以上的体积。(2)通过调节挡浪背板的前后位置有效减小最大波浪作用力挡浪背板为连接相邻两个浮箱主体的垂直板式结构，起到替代一部分的浮箱主体来阻挡波浪水平传播的作用。如图2所示，当波浪作用于防波堤上时，由于浮箱主体的迎浪面1和挡浪背板的迎浪面2不在同一个平面上，即存在一个距离X，这个距离会使波峰先后到达防波堤的两个挡浪面上，从而存在一个波浪力相位差，使最大波浪力得以减缓，比传统的浮式箱型消浪结构的总水平受力要小，因而，有利于整体防波堤系统的稳定性和降低锚泊系统的承载力。在具体实施过程中可以根据波浪要素条件，具体设计挡浪背板的前后位置，具有较大的优化空间。(3)特有的堤身底板可提高消浪性能和抗扭强度堤身底板为连接两个相邻浮箱主体的水平板式结构，属于浮式消浪结构特有部件。由于梳状防波堤以往均为重力型式应用，即直接座底于海床之上，结构上仅包括矩形方箱和挡浪背板，而不需要堤身底板。如果浮式梳状防波堤采用相同的结构形式，由于其漂浮于水面附近工作，底部则变为透空式，不利于挡浪，且浮箱主体之间仅有挡浪背板连接，整体强度也较低，因此本技术在浮式梳状消波结构的下部设置堤身底板，结合挡浪背板和两侧浮箱主体形成一个半封闭的空腔，有利于增加挡浪效果，且也可增加浮箱主体之间的结构强度，提高堤身抗扭性能。(4)通过合理设计翼缘板的长度和位置以提高消浪性能翼缘板为堤身底部通长设置的板式结构，属于附加结构。翼缘板可以水平连接、也可以垂直连接于堤身底板(详见实施方法部分)。当水平连接于堤身底板时，相当于增加浮式防波堤的有效宽度，可起到增加消浪性能的作用；当垂直连接于堤身底板时，相当于增加了浮式防波堤的有效入水深度，也可起到增加消浪性能的作用。此外由于翼缘板突出于结构主体之外，波浪流场会在翼缘板转角周围存在涡旋释放过程，进一步增加波浪能的耗散。实施过程中可以根据消浪性能要求来具体设计翼缘板的长度以及布置方式，具有较大的优化空间。此外，在防波堤底部设置翼缘板，可以调节浮式防波堤整体的重心位置，有利于该浮式梳状防波堤的稳定性。附图说明图1为本技术一实施例的浮式梳状消浪结构的三维结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为图2中A-A面的截面结构示意图；图4为图2中B-B面的截面结构示意图；图5为本技术一实施例中挡浪背板与堤身底板呈T型的截面结构示意图；图6为本技术一实施例中翼缘板与堤身底板垂直设置时的截面结构示意图。附图标记说明：1-浮箱主体；2-挡浪背板；3-堤身底板；4-翼缘板；5-胸墙板；6-锚泊单元；7-第一迎浪面；8-第二迎浪面；9-波浪入射方向。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。本技术公开了一种带底板的浮式梳状消浪装置，包括：浮体单元，其为浮式梳状消浪装置提供浮力和起挡浪的作用；挡浪背板，其竖直设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及堤身底板，其水平设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用。其中，所述浮体单元为空心结构。其中，所述浮体单元的形状包括但不仅限于箱体、棱柱体或圆柱体；其中，所述浮体单元采用的材料包括但不仅限于混凝土或者钢板。其中，所述挡浪背板与堤身底板呈L型或T型；其中，所述挡浪背板采用的材料包括但不仅限于混凝土或者钢板；其中，所述堤身底板采用的材料包括但不仅限于混凝土或者钢板。其中，所述挡浪背板与堤身底板为一体成型结构、固定连接结构或可拆卸连接结构；其中，所述挡浪背板与堤身底板均与浮体单元铰接；其中，所述挡浪背板与堤身底板的长度相同；其中，所述挡浪背板与浮体单元的高度相同。其中，所述浮式梳状消浪装置还包括用于增加波浪能量耗散和平衡堤身稳定性的翼缘板，翼缘板与堤身底板连接；其中，所述翼缘板的个数大于或等于1；其中，所述翼缘板与堤身底板之间的夹角为0-90度；其中，所述翼缘板与堤身底板之间的夹角为0度、90度或者以0度和90度两种角度组合形式同时设置两个翼缘板，例如设置两个翼缘板，其中一个翼缘板与堤身底板之间的夹角为0度，另一个翼缘板与堤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带底板的浮式梳状消浪装置，其特征在于，包括：/n浮体单元，其为浮式梳状消浪装置提供浮力和起挡浪的作用；/n挡浪背板，其竖直设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及/n堤身底板，其水平设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用。/n

【技术特征摘要】
1.一种带底板的浮式梳状消浪装置，其特征在于，包括：
浮体单元，其为浮式梳状消浪装置提供浮力和起挡浪的作用；
挡浪背板，其竖直设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用；以及
堤身底板，其水平设置在相邻的两个浮体单元之间，起连接浮体单元和挡浪的作用。


2.根据权利要求1所述的浮式梳状消浪装置，其特征在于，
所述浮体单元为空心结构。


3.根据权利要求1所述的浮式梳状消浪装置，其特征在于，
所述浮体单元的形状包括箱体，其中箱体为棱柱体或圆柱体；
所述浮体单元采用的材料包括混凝土或者钢板。


4.根据权利要求1所述的浮式梳状消浪装置，其特征在于，
所述挡浪背板与堤身底板呈L型或T型；
所述挡浪背板采用的材料包括混凝土或者钢板；
所述堤身底板采用的材料包括混凝土或者钢板。


5.根据权利要求1所述的浮式梳状消浪装置，其特征在于，
所述挡浪背板与堤身底板为一体成型结构、固定连接结构或可拆卸连接结构；
所述挡浪背板与堤身底板均与浮体单元铰接；
所述挡浪背板与堤身底板的长度相同；
所述挡浪背板与浮体单元的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧志鹏，邱炳然，田英辉，付登锋，程宁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12