专利名称：一种防波式海洋平台的制作方法
技术领域：
本发明属于海洋工程结构领域，涉及一种防波式海洋平台。
背景技术：
为了防止港口、码头、船只出入港、养殖区等结构受到较大波浪的影响，工程上会建造防波提结构来使掩蔽水域有足够的水深和平稳的水面。浮式防波提和浮式平台通常是由金属、钢筋混凝土和塑料等材料制造的浮式构件和锚泊系统组成的防浪设施。其具有施工快捷、易于搬移、不影响海水循环、建造费用随水深增大而增加较少等优点。近几十年来，工程研究和设计人员对浮式防波提和浮式平台进行了大量的研究和设计，也有部分结构形式被应用于实际工程中。浮体结构有排筏、气囊、空箱或其他特殊形体，常用铁锚系在沉块上。每道浮提要有足够的宽度，有时需设数道浮提才能有效地防浪， 再加上其结构的活动性，常须考虑平面布置问题。但是，由于浮提结构有较多的局限性，消波效果不理想，目前主要用于水深大而波浪小的水域或某些需临时防波设施之处。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种消波效果好、能灵活改变姿态的防波式海洋平台。为实现上述目的，本发明的技术方案为一种防波式海洋平台，浮箱的表面设有阀门，阀门打开时，通过灌水或充气排水能改变消波元件的摆放姿态，浮箱下端连接消波元件。所述浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都有所述阀门，且所述阀门包括灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。建造时，所述浮箱的灌水阀门和充气排气阀门安装在靠近或位于浮箱底面，排水阀门安装在靠近或位于浮箱顶面。充气排气阀门应该尽量靠近对称中心轴。以便调整姿态时尽量靠近水面，从而提高充气排水效率。所述消波元件为柱状结构，柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙。所述同一消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的横截面的投影
互不重叠。多个柱状消波元件呈交错排列。交错排列互相遮挡的柱状结构可以反射长波和大浪，柱状结构可将未被反射的大尺度长波分解成中尺度流动。通孔或狭长缝隙结构可将中尺度流动分解为小尺度流动。所述浮箱和消波元件为一体成型。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
本发明中，消波元件为柱状结构，柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙；同一消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的横截面的投影互不重叠。多个柱状消波元件呈交错排列。交错排列互相遮挡的柱状结构可以反射长波和大浪， 柱状结构可将未被反射的大尺度长波分解成中尺度流动。通孔或狭长缝隙结构可将中尺度流动分解为小尺度流动，从而改变水流流动方向，影响水质点的圆周运动，减缓水流速度， 破坏波浪传播，具有三维的消波减流效果。浮箱表面设有阀门，阀门打开时，通过灌水或充气能改变消波组件的摆放姿态。 浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都有灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。建造时，灌水的阀门和充气排气阀门安装在靠近或位于浮箱底面，排水阀门安装在靠近或位于浮箱顶面。充气排气阀门应该尽量靠近对称中心轴，以便调整姿态时尽量靠近水面，从而提高充气排水效率。通过调整不同空间的灌水量和排气量，可调整防波式海洋平台的姿态， 实现防波式海洋平台旋转180度，即由建造时浮箱在消波元件的底部调整为使用时浮箱在消波元件的上部，从而增加水中浮运和现场施工的便利性。防波式海洋平台包括浮箱和消波元件，制作时一体成型。
图1为本发明的结构图，(a)普通结构图，(b)浮运状态示意图，(C)工作状态示意图。图2为消波元件的不同形式，(a)圆柱，(b)三角柱，(C)六边柱。图3为本发明的实施示意图。
具体实施例方式以下结合实施例及附图对本发明进行详细的描述。本发明公开了一种防波式海洋平台(图1)，包括浮箱1和消波元件2，浮箱的表面设有阀门3，阀门打开时，通过灌水或充气能改变消波元件的摆放姿态，浮箱下端连接消波元件。所述浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都有灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。实际使用时，隔板的数量和分隔形式可根据实际需要灵活设置，阀门位置也须相应调整。如图1所示，示例图中的柱状消波元件采用圆柱形结构。图1 (a)、(b)和(c)分别表示防波式海洋平台的结构、浮运状态和工作状态，即浮运时浮箱在消波元件的底部；工作时浮箱在消波元件的上部。所述消波元件为柱状结构，柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙。所述同一消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的横截面的投影互不重叠。多个柱状消波元件呈交错排列。交错排列互相遮挡的柱状结构可以反射长波和大浪，柱状结构可将未被反射的大尺度长波分解成中尺度流动。通孔或狭长缝隙结构可将中尺度流动分解为小尺度流动，从而改变水流流动方向，影响水质点的圆周运动，减缓水流速度，破坏波浪传播，具有三维的消波减流效果。如图2所示，消波元件除了采用圆柱形结构之外，还能采用三角柱形、六边柱形等多种结构。防波式海洋平台包括浮箱和消波元件，制作时一体预制成型。首先，在岸边陆地开挖低于海平面的临时预制干坞；其次，建造浮箱结构(包括阀门和隔舱)；在浮箱上建造消波元件；预制完成后，关闭所有阀门，打开干坞迎海一侧，让海水流入干坞；待平台浮起后将其拖运至海上安装地点；然后，将平台一侧的浮箱隔舱所有阀门打开，让海水自然流入，改变平台重心，使其自然翻转，注水一侧没入水中；关闭灌水阀门，打开排水阀门，通过充气排气阀冲入有压气体将浮箱中的水排出，浮箱的姿态由建造时的底部调整为使用时上部； 最后，加上系泊系统，形成防波式海洋平台。应用时可根据实际海域水深、地质与波浪和水流的方向、波高、波长等条件确定浮提主体结构的长度、宽度、方位及其与海底连接的方式，进而确定三维多向消波组件的尺寸、透空率及质量。图3为本发明的实施示意图。综上所述，本发明由浮箱和消波元件构成，通过对浮箱灌水和充气可调整防波式海洋平台的姿态，从而增加水中浮运和现场施工的便利性；具有良好的消波减流效果；制作时一体预制成型，有广泛的应用前景。
权利要求
1.一种防波式海洋平台，其特征在于，包括浮箱和消波元件，浮箱的表面设有阀门， 阀门打开时，通过灌水或充气能改变消波元件的摆放姿态，浮箱下端连接消波元件。
2.根据权利要求1所述的一种防波式海洋平台，其特征在于，所述浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都有所述阀门，且所述阀门包括灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。
3.根据权利要求2所述的一种防波式海洋平台，其特征在于，建造时，所述浮箱的灌水阀门和充气排气阀门安装在靠近或位于浮箱底面，排水阀门安装在靠近或位于浮箱顶面。
4.根据权利要求1所述的一种防波式海洋平台，其特征在于，所述消波元件为柱状结构，柱状结构上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙。
5.根据权利要求4所述的一种防波式海洋平台，其特征在于，所述同一消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的横截面的投影互不重叠。
6.根据权利要求4或5所述的一种防波式海洋平台，其特征在于，多个柱状消波元件呈交错排列。
7.根据权利要求1所述的一种防波式海洋平台，其特征在于，所述浮箱和消波元件为一体成型。
全文摘要
本发明公开了一种防波式海洋平台，包括浮箱和消波元件，浮箱下端连接消波元件。所述浮箱通过隔板分成若干个空间，每个空间都有所述阀门，且所述阀门包括灌水阀门、排水阀门和充气排气阀门。所述消波元件为柱状结构,上有通孔或若干平行于其中心轴方向的狭长缝隙。同一消波元件上任一通孔或者任一狭长缝隙在主浪方向上的横截面的投影互不重叠。多个柱状消波元件呈交错排列、互相遮挡的柱状结构可以反射长波和大浪，并可将未被反射的大尺度长波分解成中尺度流动。通孔或狭长缝隙结构可将中尺度流动分解为小尺度流动。通过阀门开启和关闭，对浮箱灌水和充气调整平台的姿态,增加现场施工和水中浮运的便利性。本防波式海洋平台有广泛的应用前景。
文档编号E02B8/06GK102535391SQ20111046111
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者周泉, 罗莹莹, 苏炜, 詹杰民, 韩毅 申请人:中山大学