专利名称：堆石防波堤的防护块体的制作方法
技术领域：
本发明涉及堆石防波堤、护岸工程和堤坝等沿海和7]C^」结构中护岸用防护层g 所用的防护土姚。特别是，本发明的目的是防护块体，用来防止波浪冲击，所述防护块体 带有基本的立方体形或平行六面体形，其特征在于，在其端面上带有一个或 多个突起，防止块体之间结合，增加与下层粗石的相互咬锁作用。
背景技术：
Aff周知，堆石防波堤和护岸工程建造中存在的问mE是Ait粗石的制造。到目前为止，人们通过设计无数的一般都是用混凝土制成的防护鹏来制造堆石防波 堤的防护层，从而可以防止风浪的冲击，为此，提出了多种不同的解决方案，但都 不尉艮理想。值得强调的是，所述防波堤防护层的混7fehi，都不能与人工暗礁建造中所用的另P种:^9混合，因为臓,辦设计可消除大的波浪的冲击，其特征在于， 具有多个具体特性，诸如稳定性和强度，而^1暗礁则用于 或保护海洋，几乎 任何:^#都被认为可以适用，只要其材料密度大于水即可。堆石防波堤用混Mi防护,可以根据设计、施工工艺和抗波浪的能力分类。在防护层的建设中，防护i姚的布置有三种主要方法(a)随机放置；(b)单层放置；(c)有规律的均匀放置。采用随机放置(a)的防护:^#是取代粗石的传统防护块体，方M层数可以不止一 层，且基本上都是靠重力抗波浪。在随机放置棘类中，有简单防护i姊和复杂防 护土姊。立方体形和平面六方体开贫，是简单的防护决体，坚固，而且容易施工，另外 抗击波浪盼性能也很好。此外，这种^W会经受重大的士姊断裂，也不会失去稳 定性，设计上的任何體通常会增加防护腐蚀，但几乎不会导致防波堤的彻底破坏。 然而，这些鹏却存在着严重的缺陷，诸如面对面装配，这会弓跑巨大的渗透变化， 当底部区域放置密度增加时，造成防护,与上部区域错位(不均匀填充)。面对面M也会引起底基层的摩擦的下降，以及防护块体某种自动布置弓跑的其它问题， 这些都应该按随机位置布置和保持。釆用随机放置的复杂防护i央体包括所谓的"菱形块"防护块体，由于相互咬锁 而J^成的抗击性，所以具有较高的稳定性系数。尽管如此，如果块体过大，这些块 体就会断裂，这是被认为较大的缺陷。i;fe^W易破裂，而且不t敏击大的块体移动; 因此，设计波S壯的任何误差,能会导致防波堤在施工后的首次强大风浪中出现 意想不到的彻底毁坏。在单一层中采用非随机放置(b)的防护块体包括所谓的"钩连块体"和"核心相 连(Core-Loc)"防护块体，它们都具有彼lfc^间良好相互咬锁能力，但是，因为任 何块体出现问题时就会弓胞联锁反应，所以结构性能相对较脆弱。这些防护i央体需 要的混 疑土较少，但是必需非常仔细地安放。施工中或设计波浪的计算出现{封可误 差都会导致整个结构的彻底毁坏。最后，采用有规律的均匀放置(c)的防护i央体可以是简单形状的决体，例如所 谓的"海蜂"或"空心"形状或比较M^开邻，例如"圆块"或"梭口" ±，。这 些土姊通常采用均匀的单一层放置，其抗波浪的能力基本上取决于重力，摩擦和防 护鄉之间的相互咬锁，形成一个辦。正如前面戶腿，这些防护^#还可以在损 害开始时由于彼ilti间的紧紧的咬锁能力而具有相当大的抗波浪性能，但是如果任 何一块防护块体出现问题，这些防护^^就会趋于出现联锁反应，所以其结构性能 非常脆弱。现在人们都将重点放在了采用随机安放的防护块体上，而且更确切的说集 中在了上述立方体和平面六面体形块体上，正如前面所述，这种块体坚固，易 于制造，在许多沿海使用，例如西班牙的海岸，但这些块体的严重缺陷是其面 对面装配或自动安放。其原因是，平面六面体设计趋于将防护块体填充在底部 区域，移动较小，形成了带有许多平面的防护层，这些平面在海平面上的某些 关键区域相互联接在一起，减少了堆石斜坡上的摩擦，从而，可以允许较高波 浪爬高和越浪量，甚至允许在大浪时防波堤后侧进水。发明内容本发明所提出的防护±央体，属于立方体形和平面六面体形，通常采用随机安放 制作，有^lf决了上述缺陷，被认为是与自动安放有关的问题的最好解决方案，降低摩擦。具体来讲，Mf顿立方体或平面六面体形附户i姚可以鹏性能，这种±姊的 特性在于，其，可以防止防护i;^^面之间的联接，将趋于自动安放的可能性降到最小，同时，增加了与底基层的摩擦，斷氏了波' ,高和越浪量。臓突起可以位于块体的外表面的ftf可地方，而且开沐可以多种多样，诸如截头圆锥体形或i^麦锥形。这些不同的戶，穷短的制^t供了i^^底基层的^的摩 擦力，采用天然^Ait粗石制成，因为戶诚^1于深入底基层，产生被动抗击能九 很显然，可以改善立方体形或平面六面体形i^:趋于使其端面与底基层平行的趋势， 增加了各层之间的咬锁能力。除了与底基层咬锁能力提高外，防护i央体的所述突起还可以防止工程使用寿命 期间防护lfcW动弓跑的面对面配合，因为这种面对面配合会弓1起防护±姊下部区 域自动安放和孔隙率下降。防止防护i，下部区域内面对面配合和相应的孔隙率下 降，防护±央体的向下移动就会降低，防护i央体自上部区域移动也会减少，接近海平 面，这种情况由于防护i央体的挤出而具有类似与腐蚀的效应。防护±央体中不均匀填 充问题的减少，决可以使防护层具有较高的水力抗击能力，抗击由于波浪冲击造 成的防护块体被挤出。最后，本发明的另一个优点是关于突起随着时间的推移可能会出现的断裂 和腐蚀，这在传统的立方体或平面六面体上会出现；因此，本发明至少具有那 些传统防护块体的稳定性和坚固性。
作为对此处所述说明的补充，为了加强对根据本发明最佳实施方案的特性的理 解，所附一套图是臓发明说明的组成部分，下面所附图仅作为例证说明，并不限制本发明的特性，附图如下图1为本发明防护±姊的透视图和剖面图，采用立方体实施方案，防护i姊的 魏部分都是用截棱锥体形成的，带有方开纖面。图2为本发明的卩旅i姊的透视图和两1^腼图， 一个纵向截面和一个t纖面方 开滩面，采用平欣面体鄉形式，附户土姊的^M離锥形成，带有方形 截面。图3为本发明防护i她的透视图，为立方体实施形式，防护i姊的^^用棱锥形成，带有方形截面。图4为本发明的卩旅鹏的透视图，翻平fi7^面体^M形式，附户i姊的招可 表面上都带有一个以上^。图5为图1戶标防护i姊的透视图，ff^形魏。 图6为图l所示g^户:t，的透视图'带有方开纖面的锥体形穷包。图7为图1^[^ 户±，的透视图，带有三角开，面—的锥体形 ^。 图8为图1戶际卩射户块体的透视图，带有锥形魏。 图9为图l麻防护i姊的透视图，带有圆柱形突起。 图丄0为图1戶^防护±^#的透视图，带有 圆锥体形突起。 图ll为图l戶际卩射户i姊的透视图，带有不同制犬魏。 图12为图l戶际防护i姊的透视图，在^^个顶点处带有圆形魏。 图13为图1戶标防护±姚的透视图，在赂个顶点处带有立体形魏。 图14为图1际卩旅±她的透视图，在其一些表面和各个顶点处带有立体形突 起。图15为图l所示防护i姚的透视图，带有细长棒开3犬突起。图16到图19示出了如图1戶;f^的立方体形,^fr之间突^^产生的各种不同效果的示意图。图20示出了在如图1戶标立方体形P旅i^^所形成的主防护区域的igM图，所 示位置在粗石的底下一层。图21示出了图20的详细视图，其中防护块体进入到底基层内。
具体实施方式
通过所示各图，人们可以很容易地发现防护鹏是如何建筑成本发明戶腿堆石 防波堤的防护层的，根据简单的立方或平行六面体结构(2)，所述卩射户i姚带有一系 列魏(l)，位于防护±姊的侧面以及其顶点处，或甚至同时在侧面和顶点处。 魏(1)同样可以呈现各种不同开邻，诸如，金字±荅形，锥形，棱形，圆柱 形，圆形等，以及可以防止面对面SM的倒可开邻，以及相应自动布a^式，如图16 到图19所示，增加防护底基层的摩擦，如图21所示。财卜，为了获得附户i^:之间不同程度的间隔距离，通iM察附图可以看出，所 述魏(l)还可以娜不同的相别體和尺寸。在另外一种实施方案中，际的防护土，可以在^面上带有多个突起(1)或者在同一个块体上有着不同突起(l)的组合形式，或者甚至是，戶/M突起可以同时位于i，顶点和其表面上。与基本立方体形或平tl7^面体(2)形防护i央体的魏相比，在最佳实施方案中， 突起(l)的尺寸要小，因为其主要目的是防止其面对面装配，从而保持了传统的基本i央体的坚固性。在另一个实施方案中，戶腿魏a)的体积是这样的，即所有魏的^f只的和比基本i姊的^^只要小一个数量级，即小于15%。在任何情况下，本发明所述堆石防波堤防护层建造所用的防护块体一般 都是立方体或平行六面体基本结构基础(2)，其绝大多数是采用重材料制成，例如混凝土、钢筋或预应力混凝土等，突起a)为防护块体体积的很小一部分，由坚固材料制成，诸如混凝土或钢材等等。
权利要求
1.一种防护块体，用来建造堆石防波堤、护岸工程和堤坝等沿海和水利结构中护岸用的防护层，采用简单的立方体形或平面六面体形状(2)，其特征在于在其至少一个端面和/或顶点上，有至少一个突起(1)，用来防止在施工期间和工程的整个寿命期间其与其它防护块体的联接。
2. 根据权利要求1臓的堆石防波堤防护层聽用防护鄉，其特征在于，戶舰突起a)的综合体积要小于无所述突起的防护块体的总体积。
3. 根据权禾腰求2戶腿的堆石防波堤防护层^t用防护i姚，！^争征在于，戶欣突起a)的综合体积要比无所述突起的防护i央体的体积小一个数量级。
4. 根据权禾腰求3所述的堆石防波堤防护层建造用防护块体，其特征在于，所述突起(i)的综合体积要比无所述突起的防护块体a)的总体积小15%。
5. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层建造用防护块体，其特征在于，所述突 起(l)为金字i荅形或縮短了的金字塔形状。
6. 根据权利要求1所述的±隹石防波堤防护层建造用防护±央体，其特征在于，所述突起a)为锥形或截头圆锥体形状。
7. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层，用防护i央体，其f争征在于，所述突起a)为菱形状。
8. 丰艮据权利要求1 l M的堆石防波堤防护层^tffl防护i;^，其特征在于，戶/M突 起(l)为圆柱形状。
9. 根据权利要求1臓的堆石防波堤防护层聽用防护±姚，其特征在于，戶做突 起(l)为球开邻。
10. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层建造用防护块体，其特征在于，所述块tt旨端面上都有不同数量的突起a)。
11. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层建造用防护块体，其特征在于，所述±央 体的突起a)具有不同形状。
12. 禾艮据权利要求1所述的堆石防波堤防护层，用防护±央体，其特征在于，位于端面上的所述突起a)都位于戶;M端面的中心。
13. 丰艮据权利要求1所述的堆石防波堤防护层，用防护i央体，其特征在于，位于端面上的所述突起a)都在所述端面上偏离中心。
14. 根据权利要求i戶;M的堆石防波堤防护层皿用防护，，其特征在于，位于端 面上的所述突起a)在每个戶腿端面上都不是位于相同位置。
15. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层，用防护i央体，其特征在于，戶脱±央体采用混凝土制成。
16. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层，用防护块体，其特征在于，所述块体采用钢筋或预应力源肚制成。
17. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层建造用f^户i央体，其f寺征在于，戶 块 体采用混凝土而其^ (1)采用钢材制成。
18. 根据权利要求1所述的堆石防波堤防护层建造用防护块体，其特征在于，所述块体采用钢筋或预应力混凝土而其突起(l)采用钢材制成。
全文摘要
本发明涉及一种防护块体，用来建造堆石防波堤、护岸工程和堤坝等沿海和水利结构中护岸用的防护层，其特性是采用立方体形或平面六面体形状(2)，在其端面上，带有一个或多个突起(1)，用来防止不同防护块体之间的联接，增加与防护层底基层(3)的相互锁紧能力。
文档编号E02B3/14GK101258289SQ200680032745
公开日2008年9月3日 申请日期2006年7月11日 优先权日2005年7月11日
发明者玛利亚·艾斯泽尔·格麦兹·马丁, 约塞普·罗曼·麦迪那·弗尔伽多 申请人:巴伦西亚科技大学