防波堤块、消波堤及河床巩固体的制作方法

本实用新型涉及水利工程技术领域，具体涉及一种防波堤块、消波堤及河床巩固体。

背景技术：

众所所知，堆石防波堤和护岸工程建造中存在的问题就是人造粗石的制造。到目前为止，人们设计了大量的用混凝土制成的防护块体来防止风浪的冲击，为此，提出了多种不同的解决方案，但都不是很理想。

堆石防波堤用混凝土防护块体可以根据设计、施工工艺和抗波浪的能力分类。在防护层的建设中，防护块体的布置方法有随机放置、单层放置、有规律的均匀放置。

采用随机放置的防护块体是取代粗石的传统防护块体，放置层数可以不止一层，且基本上都是靠重力抗波浪。在随机放置块体类中，有简单防护块体和复杂防护块体。立方体形和平面六方体形块体是简单的防护块体，坚固，而且容易施工。然而，这些块体却存在着严重的缺陷，诸如面对面装配，这会引起巨大的渗透变化，当底部区域放置密度增加时，造成防护块体与上部区域错位(不均匀填充)。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。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决目前的防护块体下部区域内面对面配合时孔隙率下降，填充不均匀，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的问题，提供一种防波堤块，稳定性高，填充均匀，抗波浪性能好。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

一种防波堤块，该防波堤块包括圆柱体状的胴体部，胴体部两端分别固定设置两个脚部，脚部呈圆台状，以脚部的端面圆心为顶点，将四个顶点连接形成四面体，该四面体的四个面均为等腰三角形，从该四面体的各顶点到相对的面做垂线，胴体部同一端的两垂线的交点落在胴体部的轴线上。

进一步地，所述胴体部的轴线段长度为脚部高度的1/5-6/5倍。

进一步地，所述胴体部的轴线段长度为与脚部的高度相等。

进一步地，所述胴体部的轴线段长度为与脚部的高度之比为6:7。

进一步地，胴体部同一端的两垂线之间的夹角为128°-130°。

进一步地，安装时，所述防波堤块的安置面与胴体部的轴线呈26°角。

本实用新型还提供一种消波堤，堤体的表面铺设上述的防波堤块，所述防波堤块以相互成直角的脚部为组合主体相互咬合。

本实用新型还提供一种河床巩固体，包括数个单层排列的上述防波堤块，每个防波堤块均有一个直立的脚部埋设在河床中。

本实用新型的防波堤块，可以单个铺设，也可以多个进行排列组合，能够有效应对波浪、潮流等外力，即使单个的防波堤块也难移动，加上排列组合彼此的咬合，更具有非常高的稳定性；应用范围广，安装灵活；无论怎样排列组合，都能保持50％～60％的空隙。

附图说明

图1为实施例1防波堤块结构示意图；

图2为实施例1防波堤块的左或者右视图；

图3为实施例1防波堤块的安装示意图；

图4为实施例1防波堤块的脚部与胴体部角度示意图；

图5为实施例1B型防波堤块的结构示意图；

图6为实施例1B型防波堤块的左或者右视图；

图7为实施例2铺设在消波堤表面的防波提块咬合示意图；

图8为实施例3河床上铺设的防波堤块的铺设示意图。

以上各图中：1、胴体部；11、轴线；2、脚部、21、圆心；22、垂线；3、四面体。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

图1提供了一种防波堤块，该防波堤块包括圆柱体状的胴体部1，胴体部1的两端分别固定设置两个脚部2，脚部2呈圆台状(即截头圆锥体状)，面积较大的底面与胴体部相连。以脚部的端面圆心21(即圆台的顶面圆心)为端点，将四个端点连接可以形成四面体3，四个端点即四面体的顶点，该四面体的四个面均为等腰三角形，从该四面体的各顶点到相对的面做垂线22(即脚部的高线)，胴体部同一端的两垂线的交点落在胴体部的轴线11上。从防波堤块的一端观察，即视线与胴体部的轴线平行时，四个脚部呈十字型排列，如图2防波堤块的左或者右视图所示。防波堤块安装时，安置面与胴体部的轴线11呈26°角，如图3角β所示。该防波堤块，可以单个铺设，也可以多个进行排列组合来应对波浪、潮流等外力。即使单个的防波堤块也难移动，加上排列组合彼此的咬合，更具有非常高的稳定性。

而且在安装时，以相互成直角的脚部2为组合主体相互咬合，使全体成为一体化，其效果非常稳定。

防波堤块为混凝土预制件，标准型的防波堤块，胴体部1的轴线11的长度与脚部2的高度相等，胴体部1同一端的两垂线22之间的夹角α为130°，如图4所示。标准型的防波堤块自重在1-30吨范围内能够保持较好的稳定性和抗冲击性。当防波堤块自重在40-100吨范围内时，为了防止自重产生的内应力导致防波堤块断裂，胴体部1的长度(轴线11的长度) 和脚部的高度均缩短为标准型的6/10和7/10，胴体部同一端的两垂线之间的夹角α为128°，即B型防波堤块，如图5和图6所示。自重在30-40吨范围内的防波堤块可以采用标准型，也可以采用B型。与同重量的标准型相比，B型其内应力减少到60％左右。

防波堤块的模具是由面模4枚和盖模3枚共两种7枚构成、非常简单，组装、拆卸、运输都很方便，可以互换、运转迅速，作业性高。防波堤块无论哪个方向都翻转对称，吊装时可以用钢丝绳缠绕胴体吊起，随意安置。防波堤块在安置面上有3点或者1点和线支撑，基础面稍微粗糙也不影响其稳定性。

实施例2

为有效的吸收并消耗波浪的能量、消波物的表面应该具有比较大的粗度，并且其内部需要有合适的空隙体积及合适的透过性能。图7提供了一种消波堤，由数个防波堤块以相互成直角的脚部为组合主体相互咬合组成。防波堤块在安装时，其中一个脚部必定要直立，由此对波浪的冲击、表面的潮流产生扰乱作用，起到很大的抵抗作用。由防波堤块构筑的消波堤，无论怎样排列组合，都能保持50％～60％的空隙，这些空隙发挥着扰乱波浪、吸收和减弱能量的作用。防波堤块自身由曲面构成，由防波堤块构筑的消波堤，可以缓和波浪的冲击、使飞沫变小。

防波堤块根据组块的相互咬合和排列而抵抗波浪的冲击力，安置坡面的坡度影响比较少，所以坡度变化而其所需要的重量几乎不变。安置防波堤块时，安置面与胴体部的轴线保持26°的角度，在一般的施工基础斜面上安置防波堤块会大致水平。另外，抵抗波浪动水压的回转力矩大、能提高其稳定性。

在直立堤等构造物的前面被覆防波堤块，由于防波堤块的反射波递减效果，可以保持堤前面水域的稳定。由此可以提升航行船舶的安全性和泊地的稳定性，同时也减弱了反射波对自然环境的影响。

堤体前面设置防波堤块，可以防止护岸、堤防、防波堤等后面的余浪和飞沫。这个效果可以使护岸和堤防的高度降低，提升背后地的亲水性、减少越过防波堤的传达波。在直立堤前面设置防波堤块，可以大幅缓和作用于堤体的波力。另外，防波堤块也可以使用于保护堤体头部。

用离岸堤方式设置防波堤块，可以防止海滨、海岸的侵蚀，而且可以减弱对背后护岸的入射波，抑制波浪越过和飞沫。由防波堤块构筑而成的倾斜堤有适度的空隙而成为透过堤，通过合适的配置、延长、间隔，可以起到背后的堆沙效果。

像浅海渔场的外围设施那样的需要海水交换的防波堤等，防波堤块倾斜堤是最适合的。施工断面一般采用乱堆形式，有50％的空隙和表面的粗度，其扰乱作用可以消除外海过来的波浪，适度的空隙产生的透过性，发挥进行海水交换的效果。

实施例3

防波堤块可用于对河川进行用于护床、巩固。建造河川巩固体的时候，把其直立脚部的下部埋入河床、或者自然的陷入河床面，最后保持稳定，如图8所示。同时，其上部的脚又起到控制水流的作用。胴体部和水平脚部覆盖河床，可以有效的防止河床冲刷。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。