浮式格栅型减流消波结构的制作方法

本发明涉及海洋工程技术领域，更具体地说，涉及一种浮式格栅型减流消波结构。

背景技术：

防波堤是港口工程的重要组成部分建造在开敞的海岸、海鸿或岛屿的港口，通常通过建设防波堤以形成有掩护的水域供般舶避风、靠泊作业。防波堤的功能主要是防御波浪对港域的侵袭，维护港内水域的平德，以便于船舶避风停靠、系泊、顺利进行货物装卸作业和旅客下。在沙质和淤泥质海岸，防波堤建筑物兼有阻挡沿岸泥沙流入港内、减轻港内淤积的作用。在有冰冻的海域，防波堤还可以阻止大量流冰进入港内，防止港口堵塞。

然而，传统的固定式防波堤，其存在建造材料的用量与水深的平方成正比，材料用量巨大，且需经常维修，维修费用高等缺点。同时理论和实验研究表明，波浪能绝大部分集中在水体的表层及水下2倍至3倍波高内分别集中了90％和98％的波能。还有，在海上施工及航道整治工程中，不仅对波浪环境有严格要求，其水流流速对施工影响大，故开发一种减流装备有十分巨大的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，提供一种浮式格栅型减流消波结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种浮式格栅型减流消波结构，包括多组通过减流帘相连的上双v型浮箱、下双v型浮箱；所述上双v型浮箱、下双v型浮箱均包括两对成固定角度设置的v型浮箱，所述浮箱首尾设置的系泊点与缆绳连接，所述缆绳与锚连接，所述浮箱通过缆绳与锚锚泊于水面；所述浮箱上设有上进水口、排水口；所述上双v型浮箱的两对浮箱上还设有若干助浮气囊；所述上双v型浮箱的两对v型浮箱通过格栅连接固定，所述格栅包括连接两对浮箱顶角的丁字梁、连接两对浮箱同一侧两端的尾梁以及连接两对浮箱主体的横梁和纵梁，所述横梁和纵梁上开设有消波孔。

在上述方案中，所述两对成固定角度设置的v型浮箱的间距采用三分之二倍波长。

在上述方案中，所述浮箱为刚性浮箱。

在上述方案中，所述浮箱为柔性浮箱。

在上述方案中，所述柔性浮箱通过网兜与助浮气囊连接。

在上述方案中，所述网兜由链条、钢丝绳或尼龙绳网构成。

在上述方案中，所述格栅由刚性材料制成，且其密度小于水。

在上述方案中，所述减流帘采用pvc或橡胶材料，其竖向设置有若干加筋。

实施本发明浮式格栅型减流消波结构，具有以下有益效果：

本发明减流消波结构为浮式结构，通过抛锚的方式漂浮于水面，无需打桩固定，可适应任意水深情况；双v型的结构型式，且间距采用三分之二倍波长，能最优的消减包括长周期波在内的波浪；在前后浮箱间设置格栅，通过格栅孔和消波孔的共同作用，使得波浪水质点运动紊乱，从而更进一步的起到消波作用；上下浮箱间设置减流帘，能有效的减小掩护区域的水流流速；上浮箱上设置若干气囊，起到防越浪的同时提供储备浮力，保证安全裕度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明中上双v型浮箱的结构示意图；

图2是本发明中下双v型浮箱的结构示意图；

图3是本发明浮式格栅型减流消波结构的整体示意图；

图4是本发明中柔性浮箱的结构示意图。

图中：1、浮箱；2、助浮气囊；3、缆绳；4、锚；5、减流帘；6、横梁；7、纵梁；8、消波孔；9、丁字梁；10、尾梁；11、网兜；12、进水口；13、排水口；14、格栅；15、上双v型浮箱；16、下双v型浮箱。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1～4所示，本发明一种浮式格栅型减流消波结构，包括多组通过减流帘5相连的上双v型浮箱15、下双v型浮箱16。减流帘5采用pvc或橡胶材料，其竖向设置有若干加筋，为适应大流速工况可在减流5上适当开孔。

上双v型浮箱15、下双v型浮箱16均包括两对成固定角度设置的v型浮箱1。两对v型浮箱1成一定角度，此v型设置可将波浪偏转，进而形成静水区域，达到消波的目的。当水流流速较大时，角度设置较小，虽然掩护区域较小但水流阻力小，自身安全系数高。同理，水流流速较小时，角度设置应适当加大。两对成固定角度设置的v型浮箱1的间距采用三分之二倍波长，这样能最优的消减包括长周期波在内的波浪。浮箱1首尾设置的系泊点与缆绳3连接，缆绳3与锚4连接，浮箱1通过缆绳3与锚4锚泊于水面。浮箱1上设有上进水口12、排水口13。上双v型浮箱15的两对浮箱1上还设有若干助浮气囊2，助浮气囊2位于水面之上，起到防止越浪的作用，同时还为上双v型浮箱15提供储备浮力。上双v型浮箱15的两对v型浮箱1通过格栅14连接固定，格栅14由刚性材料制成，且其密度小于水，使得格栅14能漂浮于水面。格栅14包括连接两对浮箱1顶角的丁字梁9、连接两对浮箱1同一侧两端的尾梁10以及连接两对浮箱1主体的横梁6和纵梁7。横梁6、纵梁7纵横交错形成格栅孔，通过格栅孔的运动可消减波高。横梁6和纵梁7上开设有消波孔8，波浪通过消波孔8可使波浪水质点运动紊乱，起到消波的作用。

本发明的浮箱1可以选用两种不同结构的浮箱。第一种，浮箱1为刚性浮箱，刚性浮箱不易变形，其稳定性好，安全系数高；其上可设置栓孔、法兰等，易于与纵梁7、缆绳3和助浮气囊2连接，同时无需使用网兜11。第二种，浮箱1为柔性浮箱，柔性浮箱重量轻、体积小，易于储运和施工，柔性浮箱通过网兜11与助浮气囊2连接。其中，网兜11由链条、钢丝绳或尼龙绳网构成，网兜11起到保护浮箱1的同时，可方便浮箱1运输转移。

本发明浮式格栅型减流消波结构的安装工程中，若浮箱1选用刚性浮箱，需预留好栓孔及法兰，便于与纵梁7、缆绳3和助浮气囊2连接；若选用柔性浮箱，需将助浮气囊2通过网兜11与浮箱1连接，同时需充气使浮箱1具有一定刚度。格栅14须在岸上拼接完成，即将丁字梁9与若干纵横交错的横梁6、纵梁7拼接，纵梁7穿过横梁6上开设的孔以与横梁6契合固定，之后将尾梁10与横梁6、纵梁7拼接，形成格栅14整体。

本发明的工作原理如下：上双v型浮箱15、下双v型浮箱16的浮箱1因浮力而漂浮于水面，下双v型浮箱16的浮箱1的进水口12注水，同时打开其排水口13，排出其内部空气。随着下双v型浮箱16的浮箱1注水，浮力减小，下双v型浮箱16整体下沉。下双v型浮箱16下沉至一定深度后，由于上双v型浮箱15的浮力，浮式格栅型减流消波结构整体漂浮在水面。上双v型浮箱15的浮箱1的进水口12注水，同时打开其排水口13，排出空气。上双v型浮箱15的浮力减小，浮式格栅型减流消波结构整体下沉，当其下沉至格栅14恰好漂浮于水面时，停止注水，关闭上双v型浮箱15的浮箱1的进水口12和排水口13，抛锚4系泊。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。