一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤及其安装方法，防波堤包括抛物线形浮箱式防波堤单元、连接块、铰链、锚泊系统，两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元的一端分别与连接块连接，两个所述连接块之间转动安装有铰链；所述锚泊系统包括锚链、锚块和吊环；多个所述吊环分别安装于两个抛物线形浮箱式防波堤单元底部；所述锚链的一端与吊环相连接，另一端与锚块相连接，锚块置于海底。本发明专利技术的防波堤在保护区域面积较大时仍有较小的宽度和长度，同时兼具良好的消波和聚波效果。本发明专利技术涉及防波堤装置领域。

【技术实现步骤摘要】
一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤及其安装方法
本专利技术涉及防波堤装置领域，尤其涉及一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤及其安装方法。
技术介绍
当今时代，人们对能源的需求不断增长，然而目前能源获取的主要方式来自于不可再生的化石燃料，因此导致了严重的环境污染问题。而随着化石燃料储量的减少，能源危机也随之而来。可再生能源的开发利用成为了近年来的研究热点，而储量大、可预测性强、能流密度高的波浪能是优质的可再生能源，近年来引起了广泛的关注。近年来，多种波能装置和与其它海洋工程装备结合的集成系统相继被提出，其中波能发电装置和浮箱式防波堤组成的多功能系统被多次研究。浮式防波堤作为波能装置和能量传输系统的安装基础，降低了波能装置的安装成本。同时，防波堤能起到消波功能，对防堤后遮蔽区起到一定的保护作用；同时能够在迎浪面起到汇聚波浪的作用，使波浪能装置可以收集到更多的波浪能，提升发电效率。研究表明，与传统直式防波堤相比，抛物线形防波堤消波效果更好，并且能将波浪聚集在迎浪面一侧的特定位置处，提高该处的波浪能密度，可作为波浪能装置布置的参考位置。但是，由于抛物线形防波堤存在一定的弧度，抛物线宽度与弦长的平方成正比。因此，当保护区面积较大时，需要布置弦长较长防波堤，此时防波堤的宽度和总长度非常大,导致防波堤建造成本大幅增加，施工与安装难度大增。而且现有的直形浮式防波堤在抵挡长周期波时，波浪透射系数较高，消波效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤。本专利技术的防波堤在保护区域面积较大时仍有较小的宽度和长度，同时兼具良好的消波和聚波效果。本专利技术的另一个目的在于提供了一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的安装方法。本专利技术的目的可以通过如下技术方案实现：一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，包括抛物线形浮箱式防波堤单元、连接块、铰链、锚泊系统，两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元的一端分别与连接块连接，两个所述连接块之间转动安装有铰链；所述锚泊系统包括锚链、锚块和吊环；多个所述吊环分别安装于两个抛物线形浮箱式防波堤单元底部；所述锚链的一端与吊环相连接，另一端与锚块相连接，锚块置于海底。进一步的，所述连接块通过高强螺栓以及弹性垫片与两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元固定连接。进一步的，所述抛物线形浮箱式防波堤单元内部竖直设置有多根肋板。进一步的，在所述抛物线形浮箱式防波堤单元内，肋板之间分别横向设置有隔板。进一步的，所述隔板与抛物线形浮箱式防波堤单元的底部形成多个压载水舱。进一步的，两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元的形状是焦距为10m的抛物线形。本专利技术的另一个目的可以通过如下技术方案实现：一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的安装方法，包括如下步骤：两个抛物线形浮箱式防波堤单元之间通过连接块连接，并排串联设置；将串联的两个抛物线形浮箱式防波堤单元的内侧面正对波浪方向竖直置于海面上；锚链一端连接抛物线形浮箱式防波堤单元底部，另一端连接锚块，锚块置于海底。进一步的，在高频率波浪下，减小两个抛物线形浮箱式防波堤单元之间的距离。进一步的，将水上重要设施布置在两个抛物线形浮箱式防波堤单元正后方。进一步的，将波浪能装置布置在两个抛物线形浮箱式防波堤单元迎波面前。。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术将两个抛物线形浮箱式防波堤串联连接，可以减少抛物线形防波堤的宽度和总长度，避免了抛物线形防波堤在保护区域面积较大时防波堤装置总长度过大的问题，节省材料，同时与直形防波堤相比，波浪透射系数更低，兼具聚波和消波效果。(2)两抛物线形浮箱式防波堤单元之间采用螺栓连接的方式，便于制造、运输、安装。(3)抛物线形防波堤可以将波浪能聚集在迎浪面侧的特定位置，提高该位置的波浪能量密度，可与波浪能发电装置结合使用，提高发电装置的发电量，具有广阔的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的示意图；图2为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的主视图；图3为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的俯视图；图4为本专利技术实施例中一个抛物线形浮箱防波堤单元的剖视图；图5为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的参数示意图；图6为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤的侧视图；图7为本专利技术实施例中聚波区与保护区的示意图；图8为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝2m，4m，6m，8m时保护区内的平均波面高度ηa的曲线图；图9为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝2m时保护区内的波面高度η的分布图；图10为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝4m时保护区内的波面高度η的分布图；图11为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝6m时保护区内的波面高度η的分布图；图12为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝8m时保护区内的波面高度η的分布图；图13为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝2m时聚波区内的波面高度η的分布图；图14为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝4m时聚波区内的波面高度η的分布图；图15为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝6m时聚波区内的波面高度η的分布图；图16为本专利技术实施例中双体串联式抛物线形浮箱式防波堤在wgap＝8m时聚波区内的波面高度η的分布图。其中：1：抛物线形浮箱式防波堤单元、2：连接块、3：铰链、4：高强螺栓、5：肋板、6：隔板、7：压载水舱、8：吊环、9：锚链、10：锚块。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，包括抛物线形浮箱式防波堤单元1、连接块2、铰链3、锚泊系统，两个抛物线形浮箱式防波堤单元1形状是焦距为10m的抛物线形，两个抛物线形浮箱式防波堤单元1的一端通过高强螺栓4与连接块2连接，两个连接块2之间由铰链3转动连接，从而使得两个抛物线形浮箱式防波堤单元1并排串联连接，可通过铰链3调整两个抛物线形浮箱式防波堤单元1之间的夹角。两个抛物线形浮箱式防波堤单元1串联连接可以减少抛物线形防波堤的宽度和总长度，避免了抛物线形防波堤在弦长较长时防波堤装置总长度过大的问题，提高消波效果的同时还可以节省材料。两个防波堤单元形成的类似V型的结构可以在一定程度上提升防波堤的消波性能。抛物线形状的设计可以创造更大的背浪面遮蔽面积，也可以降低波浪透射系数，提高消波效果。如图2所示，锚泊系统包括锚链9、锚块10和吊环8。两个吊环8分别安装于两个抛物线形浮箱式防波堤单元1底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，其特征在于，包括抛物线形浮箱式防波堤单元(1)、连接块(2)、铰链(3)、锚泊系统，两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元(1)的一端分别与连接块(2)连接，两个所述连接块(2)之间转动安装有铰链(3)；所述锚泊系统包括锚链(9)、锚块(10)和吊环(8)；多个所述吊环(8)分别安装于两个抛物线形浮箱式防波堤单元(1)底部；所述锚链(9)的一端与吊环(8)相连接，另一端与锚块(10)相连接，锚块(10)放置于海底。/n

【技术特征摘要】
1.一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，其特征在于，包括抛物线形浮箱式防波堤单元(1)、连接块(2)、铰链(3)、锚泊系统，两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元(1)的一端分别与连接块(2)连接，两个所述连接块(2)之间转动安装有铰链(3)；所述锚泊系统包括锚链(9)、锚块(10)和吊环(8)；多个所述吊环(8)分别安装于两个抛物线形浮箱式防波堤单元(1)底部；所述锚链(9)的一端与吊环(8)相连接，另一端与锚块(10)相连接，锚块(10)放置于海底。


2.根据权利要求1所述的一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，其特征在于，所述连接块(2)通过高强螺栓(4)以及弹性垫片与两个所述抛物线形浮箱式防波堤单元(1)固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，其特征在于，所述抛物线形浮箱式防波堤单元(1)内部竖直设置有多根肋板(5)。


4.根据权利要求3所述的一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，其特征在于，在所述抛物线形浮箱式防波堤单元(1)内，两个肋板(5)之间分别横向设置有隔板(6)。


5.根据权利要求4所述的一种双体串联式抛物线形浮箱式防波堤，其特征在于，所述隔板(6)与抛物线形浮箱式...

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌珍，郑值，金鹏，高超，张俊，杨敏冬，
申请(专利权)人：华南理工大学，中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，中交第四航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44