浮体防浪坝的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋结构物工程领域，具体涉及一种浮体防浪坝。
【背景技术】
[0002]现有技术的浮体防浪坝通常用填海的方式来建造，因此只能建于水深较浅的海域。对于深海区域，则无法建造浮体防浪坝，使得在深海区域工作的海洋结构物(如钻井平台等)或者船只在大风大浪的情况下无法得到保障，作业风险大。
[0003]例如我国南海，海域宽广，渔业资源丰富，但是如果海南、广东等省渔民到该地区进行渔业作业，往返路程将超过4000公里，庞大的路途成本、加上海上多变、恶劣的气候，阻碍了渔民到该地区作业的积极性。
[0004]如果有一种可用于深海区域的放浪坝或者避风港，则可以很好地解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是现有技术无法提供一种可用于深海区域的浮体防浪坝。
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种浮体防浪坝，包括多个首尾依次连接的防护墙，所述防护墙连接有浮体定位桩，所述浮体定位桩在靠近顶部的位置与所述防护墙连接、用于支撑所述防护墙；
[0007]所述浮体定位桩包括连接柱以及浮力舱，所述浮力舱具有封闭的第一空腔，所述浮力舱与所述连接柱的顶端连接；
[0008]所述浮体防浪坝的排水量不小于所述浮体防浪坝的总质量，所述浮体防浪坝在海洋中工作时，所述浮体防浪坝的重心位于海平面以下且低于浮心。
[0009]可选的，所述浮体防浪坝在海洋中工作时，所述浮体防浪坝的重心与海平面的距离大于8米。
[0010]可选的，所述浮体定位桩具有浮心和重心，所述浮体定位桩的浮心位于所述浮力舱内且高于所述浮体定位桩重心。
[0011]可选的，所述浮体定位桩的浮心和所述浮体定位桩的重心之间的距离不小于8米;
[0012]所述浮体定位桩的总质量不小于50吨。
[0013]可选的，所述浮体防浪坝在外界自然力作用下允许产生的倾斜角范围为0.1?0.5 度。
[0014]可选的，所述浮力舱的第一空腔中填充有密度小于水且不吸水的材料。
[0015]可选的，所述浮体定位桩还包括位于所述浮力舱和所述连接柱之间的储备舱，所述储备舱与所述浮力舱和所述连接柱连接；
[0016]所述储备舱具有第二空腔，所述第二空腔能够用于填充压载物以增加所述浮体定位桩的质量、或者能够作为一个封闭的空腔以增加所述浮体定位桩的排水量。
[0017]可选的，所述浮体定位桩还包括压载舱，与所述连接柱的另一端连接，所述压载舱用于装载压载物。
[0018]可选的，所述压载舱的侧壁上具有通孔，所述通孔使得压载舱限定的空腔能与外界连通。
[0019]可选的，所述浮体定位桩还包括通道，所述通道的一端伸出至海平面以上，另一端与所述压载舱连通；
[0020]通过所述通道能够向所述压载舱内装载压载物。
[0021]可选的，所述浮体定位桩还包括桁架，所述桁架位于所述浮体定位桩的顶部和底部之间，且沿长度方向将所述浮体定位桩的其余部分分隔为两部分；
[0022]当所述浮体防浪坝在海洋中工作时，所述桁架位于所述浮体定位桩沿长度方向上与海流对应的位置，海流能从所述桁架内穿过；
[0023]所述浮体防浪坝的重心不在所述桁架内。
[0024]可选的，所述桁架的长度不小于海流的深度。
[0025]可选的，在所述连接柱的外周面上设有第一阻力件，用于在所述浮体定位桩倾斜时、增加海水对所述浮体定位桩的阻力。
[0026]可选的，所述第一阻力件具有多个，多个第一阻力件沿周向间隔设置。
[0027]可选的，所述连接柱的外周面上设有第二阻力件，用于在所述浮体定位桩沿所述连接柱的长度方向运动时，增加海水对所述浮体定位桩的阻力。
[0028]可选的，所述第二阻力件具有多个，多个第二阻力件沿所述连接柱的长度方向间隔设置。
[0029]可选的，所述第一阻力件、所述第二阻力件均呈板状，第一阻力件与所述连接柱的长度方向平行，所述第一阻力件与第二阻力件相互垂直。
[0030]可选的，所述多个防护墙围成具有开口的环形。
[0031 ] 可选的，所述防护墙内具有封闭的空腔。
[0032]可选的，所述浮体防浪坝在海洋中工作时，所述防护墙位于海平面以上的高度不小于10米。
[0033]可选的，所述浮体定位桩与所述防护墙交错设置，每一防护墙沿长度方向的两端分别连接有所述浮体定位桩。
[0034]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0035]浮体防浪坝由多个浮体防浪坝组成，两浮体防浪坝之间由浮体定位桩连接，在海洋中工作时，浮体定位桩利用浮力舱产生的浮力、以及自身重力之间的平衡，能够在垂直于海平面的方向实现平衡而浮于海洋中并稳定系缚防护墙，使得浮体防浪坝可以不受海洋深度的影响，可用于深海区域。
【附图说明】
[0036]图1是本发明实施例的浮体防浪坝的立体结构示意图；
[0037]图2是本发明实施例的浮体防浪坝沿主视方向的结构示意图；
[0038]图3是本发明实施例的浮体防浪坝沿俯视方向的结构示意图；
[0039]图4是本发明实施例的浮体防浪坝中浮体定位桩沿侧视方向的结构示意图；
[0040]图5是本发明实施例浮体防浪坝的浮体定位桩在压载舱空载时，在海洋中的状态示意图；
[0041]图6是本发明实施例浮体防浪坝的浮体定位桩中，假设倾斜0.1度时的受力分析图；
[0042]图7是本发明实施例浮体防浪坝的浮体定位桩在压载舱满载时，在海洋中的状态示意图；
[0043]图8是本发明实施例变形例的浮体防浪坝中，浮体定位桩沿侧视方向的结构示意图；
[0044]图9是本发明实施例浮体防浪坝的浮体定位桩中，桁架的立体结构示意图；
[0045]图10是图4中沿A-A’方向的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0047]本发明实施例提供一种浮体防浪坝，参照图1-3，包括多个收尾依次连接的防护墙200，每一防护墙200连接有浮体定位桩100，浮体定位桩100靠近顶部的位置与防护墙200连接、用于支撑防护墙200。其中，浮体定位桩100可以位于防护墙200沿垂直于海平面方向的底部，也可以位于防护墙200沿平行于海平面方向的一侧。
[0048]术语解释:“浮体”，指的是能够悬浮于水中不下沉，但也不会漂移的物体；“浮体”与“漂体”不同，“漂体”指的是漂浮于水面上，且可随外力作用漂移的物体。因此，本实施例中的浮体防浪坝、浮体定位桩，分别指的是能够悬浮于水中不下沉、但也不会漂移的防浪坝、定位桩。
[0049]使用时，首先，为了使浮体防浪坝能够悬浮在海洋中，要求浮体防浪坝的排水量不小于浮体防浪坝的总质量，使得浮体防浪坝能够有足够的浮力使其克服重力的作用，而不会沉入海底。其中，浮体防浪坝的排水量，指的是浮体防浪坝完全浸没于海洋中时所排开的水的质量。本实施例中，质量和排水量均用吨位t来表示(1吨=1000千克)。
[0050]其次，当浮体防浪坝悬浮在海洋中后，为了使浮体防浪坝能够在外界自然力(例如海面风力，海浪的作用力等)的作用下不发生漂移、且不发生倾翻，还应当满足:当浮体防浪坝在海洋中工作时，浮体防浪坝的重心应当位于海平面以下、且满足浮体防浪坝的重心低于浮体防浪坝的浮心。
[0051]其中，浮体防浪坝的重心位于海平面以下，是为了避免海面风力直接作用于浮体防浪坝的重心，使其发生漂移。另外，当风力、海浪等作用于浮体防浪坝时，浮体防浪坝的浮心成为其平衡支点，设置浮体防浪坝的重心低于浮体防浪坝的浮心，是为了使其重力能够抵抗风力和海浪的冲击，保证浮体防浪坝的稳定性，防止其倾翻。
[0052]当海面受到风力作用时，表层海水运动会形成海浪，为了避免海浪作用至浮体防浪坝的重心而使得浮体防浪坝随海浪漂移，浮体防浪坝的重心要低于海浪深度。实际中，海平面上空的风力只能影响表层海水，在风力最大的情况下，其能够影响的表层海水深度一般不超过10米，而不同的海域所能形成的海浪大小也不同。因此，根据不同的应用海域，可以设计整个浮体防浪坝的重心与海平面的距离大于8米，进一步地，可以大于10米，当然在实际作业中，可以根据实际情况海浪深度的情况确定浮体防浪坝的重心位置。
[0053]当然，也可以尽量选择在海浪深度较浅海域应用浮体防浪坝，比如可以选择海水相对静止的海域使用本浮体防浪坝，以便使其不容易受到海水运动的影响。
[0054]为了能使浮体防浪坝悬浮在海洋中，本实施例采用浮体定位桩100来支撑防护墙200。
[0055]下面具体介绍浮体定位桩100的结构:
[0056]参照图1并结合图4，浮体定位桩100包括连接柱110以及浮力舱120，浮力舱120与连接柱110的顶部连接。本实施例中，连接柱110沿其长度方向的质量均匀，强度均匀。
[0057]浮体定位桩100具有顶部a和底部b，顶部a位于浮力舱120与连接柱110相背的一端，底部b位于浮体定位桩100远离顶部a的一端。
[0058]本实施例中，浮力舱120与防护墙200连接。在其他实施例中，浮体定位桩100也可以在浮力舱120之外的位置与防护墙200连接，但该连接位置应当位于浮体定位桩100靠近顶部a的部位。
[0059]参照图4，浮力舱120具有封闭的第一空腔121。与浮体防浪坝的悬浮原理相同，浮力舱120的排水量不小于浮体定位桩100的总质量，使得浮体定位桩100能够有足够的浮力使其克服重力的作用，而不会沉入海底。其中，浮力舱120的排水量即浮力舱120完全浸入海水中所排开的水的质量，当浮体定位桩100位于