一种基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤及其运行方法技术

本发明专利技术公开了一种基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤及其运行方法，该防波堤包括两侧的模块I、模块III和夹在模块I、模块III之间的模块II，模块I、模块II和模块III均包括浮体，在浮体的顶部设置注水箱，在浮体的底部设置两片以上由废旧轮胎拼接成的多孔消波板，在模块I、模块II和模块III的注水箱上都设置进水口和排水口。本发明专利技术所公开的浮式防波堤，变单一整体为三个模块，其中模块II还能在模块I和模块III之间上下反复滑动，加大水体经过浮式防波堤时的紊动，提高浮式防波堤的消能效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤及其运行方法


[0001]本专利技术属于防波堤领域，特别涉及该领域中的一种基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤及其运行方法。

技术介绍

[0002]目前的浮式防波堤大多以自身整体为一个消浪单元，依靠浮体在波面上的纵摇运动进行消能，其本身自由度差。由于浮式防波堤漂浮于波面上，不考虑波面以下的消波，在面对一些非常波况时，难以取得较为满意的消波效果，但是如果增加波面以下的消波结构，如多孔钢板，柔性布等，又会因为孔隙率不足导致港池内外水体的交换性差。
[0003]同时由于普通防波堤高度固定，消能方式死板，在面对一些大波高波况时会产生跃浪，严重危害港池内的安全，同时也会对防波堤自身造成较大损害。目前已有的可沉浮式防波堤的思路是：在恶劣海况下注水使其沉入水下躲避，待波况平稳后再排水浮出水面，恢复正常消能功能，这种设计费时费力还不能在恶劣海况下有效消波，无法保证港池内的安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够在正常波况下提高消波效率，同时面对恶劣海况的非常波况时能根据波浪的大小自动地调整自身高度的基于废旧轮胎再利用的新型浮式防波堤及其运行方法。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：一种基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其改进之处在于：包括两侧的模块I、模块III和夹在模块I、模块III之间的模块II，模块I、模块II和模块III均包括浮体，在浮体的顶部设置注水箱，在浮体的底部设置两片以上由废旧轮胎拼接成的多孔消波板，在模块I、模块II和模块III的注水箱上都设置进水口和排水口，且模块II的进水口数量等于模块I和模块III的排水口数量之和，模块II的各进水口高度均低于模块I和模块III的排水口高度，在模块I、模块II和模块III的排水口上均安装阀门，模块I和模块III的排水口还分别通过可伸缩柔性软管与模块II的各进水口连通，模块I和模块III与模块II相背的一侧为弧形，并都在与模块II相对的一侧设置圆柱形金属杆，模块II在与模块I和模块III相对的两侧面上分别设置两个以上带有限位孔的钢板，并将钢板的限位孔套在相邻圆柱形金属杆上，将模块II与模块I、模块III连接在一起。
[0006]进一步的，浮体是采用工程橡胶制作的厚底、半空心块体；注水箱采用钢板和工程塑料制作。
[0007]进一步的，注水箱和浮体分别单独制作后用螺栓固定在一起，或者全部采用工程橡胶一次制作为一个整体。
[0008]进一步的，模块I、模块III的注水箱和浮体的空间分布、所占浮式防波堤体积比例
一致，模块II的注水箱和浮体的空间分布、所占浮式防波堤体积比例与模块I、模块III不同，模块II的注水箱容量大于模块I和模块III的注水箱容量，模块II的浮体体积小于模块I和模块III的浮体体积。
[0009]进一步的，模块II浮体底部各片多孔消波板之间的间距比模块I和模块III浮体底部各片多孔消波板之间的间距大。
[0010]进一步的，模块I和模块III注水箱的进水口都设置在注水箱的上表面，排水口的数量为一个以上。
[0011]进一步的，模块I和模块III的浮体各由三根锚链锚固在海面上。
[0012]进一步的，安装在模块I和模块III注水箱排水口上的阀门结构相同，均包括两个活塞结构，两个活塞结构的进水孔与其所在模块上的注水箱排水口相通，排水孔与模块II的进水口相通，两个活塞结构之间通过连杆相连接，摆锤杆的一端铰接在连杆上，另一端安装摆锤，两个活塞结构的活塞杆均与摆锤杆相连接。
[0013]进一步的，在圆柱形金属杆的两端设置螺旋弹簧。
[0014]一种运行方法，适用于上述的浮式防波堤，其改进之处在于：将浮式防波堤布放在预定海域后，将模块I和模块III通过锚链锚固在海面上，在模块I和模块III的注水箱中注入海水，模块II的注水箱保持放空状态，使模块I、模块II和模块III的初始高度一致；模块I和模块III的弧形侧面形成挡浪墙以阻挡并反射水平面以上的波浪，模块I、模块II和模块III的浮体及多孔消波板阻挡水平面以下的波浪，在模块I、模块II和模块III随着波浪上下起伏的过程中，三者的运动不同步，使模块II沿其两侧的圆柱形金属杆在模块I和模块III之间上下反复滑动，加大水体经过浮式防波堤时的紊动；当遇到非常波况时，浮式防波堤除了按照上一段的方式消波外，波浪还带动摆锤摆动，使模块I、模块III注水箱排水口上的阀门打开，模块I、模块III注水箱内的海水经柔性软管流入模块II的注水箱，模块I和模块III的浮力不变，重力减小，逐渐上浮，浮式防波堤的高度增加，模块II的浮力不变，重力增加，逐渐下沉，模块I、模块II和模块III的多孔消波板发生错位，孔隙率降低，在模块I、模块III注水箱内的海水全部流入模块II的注水箱后，浮式防波堤的高度不再发生变化；在非常波况过后，重新在模块I和模块III的注水箱中注入海水，模块I和模块III的浮力不变，重力增加，逐渐下沉，打开模块II注水箱排水口上的阀门，将模块II注水箱内的海水放空，模块II的浮力不变，重力减小，逐渐上浮，使模块I、模块II和模块III的高度恢复一致。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术所公开的浮式防波堤，变单一整体为三个模块，其中模块II还能在模块I和模块III之间上下反复滑动，加大水体经过浮式防波堤时的紊动，提高浮式防波堤的消能效果。同时增加注水箱，再配备特制的阀门和柔性软管，在非常波况下能够通过注水箱内水量的改变使浮式防波堤的整体高度增加，再配合堤身外的弧形侧面挡浪结构，能够有效解决非常波况下的跃浪问题。
[0016]本专利技术所公开的浮式防波堤，水下多孔消波板由废旧轮胎拼接而成，区别于传统的防水柔性布和多孔钢板，具有良好的透水性，而且废旧轮胎是对资源的循环利用，使消波板的造价更低。此外由于模块I和模块III能够上浮，模块II能够上下振动，使模块I、模块II
和模块III的多孔消波板会随着不同波况发生错位，自适应改变孔隙率，正常波况下可在保证消波的同时满足港池内外水体的正常交换，非常波况下孔隙率降低，变为更加密实的消波板，达到更加良好的消波效果。
[0017]本专利技术所公开的运行方法，使浮式防波堤在消波过程中完全处于自动调节状态，大大节省了非常波况下人为调整浮式防波堤所需耗费的人力物力，同时在非常波况过后，只需重新调整注水箱内的水量，浮式防波堤就能够恢复原样，经济上也更加节约。
附图说明
[0018]图1是本专利技术所公开浮式防波堤的主视示意图；图2是本专利技术所公开浮式防波堤的左视示意图；图3是本专利技术所公开浮式防波堤的俯视示意图；图4是安装在模块I和模块III注水箱排水口上的阀门结构示意图；图5是本专利技术所公开浮式防波堤在遇到非常波况时的主视示意图；图6是本专利技术所公开浮式防波堤在遇到非常波况时的左视示意图；图7是本专利技术所公开浮式防波堤在遇到非常波况时的俯视示意图。
[0019]附图标记：1—模块I，2—模块II，3—模块III，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其特征在于：包括两侧的模块I、模块III和夹在模块I、模块III之间的模块II，模块I、模块II和模块III均包括浮体，在浮体的顶部设置注水箱，在浮体的底部设置两片以上由废旧轮胎拼接成的多孔消波板，在模块I、模块II和模块III的注水箱上都设置进水口和排水口，且模块II的进水口数量等于模块I和模块III的排水口数量之和，模块II的各进水口高度均低于模块I和模块III的排水口高度，在模块I、模块II和模块III的排水口上均安装阀门，模块I和模块III的排水口还分别通过可伸缩柔性软管与模块II的各进水口连通，模块I和模块III与模块II相背的一侧为弧形，并都在与模块II相对的一侧设置圆柱形金属杆，模块II在与模块I和模块III相对的两侧面上分别设置两个以上带有限位孔的钢板，并将钢板的限位孔套在相邻圆柱形金属杆上，将模块II与模块I、模块III连接在一起。2.根据权利要求1所述基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其特征在于：浮体是采用工程橡胶制作的厚底、半空心块体；注水箱采用钢板和工程塑料制作。3.根据权利要求1所述基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其特征在于：注水箱和浮体分别单独制作后用螺栓固定在一起，或者全部采用工程橡胶一次制作为一个整体。4.根据权利要求1所述基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其特征在于：模块I、模块III的注水箱和浮体的空间分布、所占浮式防波堤体积比例一致，模块II的注水箱和浮体的空间分布、所占浮式防波堤体积比例与模块I、模块III不同，模块II的注水箱容量大于模块I和模块III的注水箱容量，模块II的浮体体积小于模块I和模块III的浮体体积。5.根据权利要求1所述基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其特征在于：模块II浮体底部各片多孔消波板之间的间距比模块I和模块III浮体底部各片多孔消波板之间的间距大。6.根据权利要求1所述基于废旧轮胎再利用的高度可变的浮式防波堤，其特征在于：模块I和模块III注水箱的进水口都设置在注水箱的上表面，排水口的数量为一个以上。7.根据权利要求1所述基于废旧轮胎再利用的高度可变的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹则高，尹天旭，杨桂淋，张雪聪，李国庆，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：