一种可快速拆装型柔性浮式防波堤的制作方法

本发明涉及防波堤技术领域，特别涉及一种可快速拆装型柔性浮式防波堤。

背景技术

防波堤是一种重要的港口水工结构物，主要用于防御外海传来的波浪，维持港口内部水域的平稳，提供安全的船舶进出港域、装卸作业和人员上下环境，并保护港口内其他工程结构物。此外，防波堤还能起到保护海岸线免受侵蚀的作用。

随着海洋工程技术的进步，防波堤的功能和应用领域也得到进一步的发展。浮式防波堤的出现将防波堤的应用推向了高潮。相比于传统的防波堤而言，浮式防波堤具有以下五点优点：1、对海底地基要求较低：浮式防波堤对海底地基状况要求不高，具有更广泛的适用性。2、造价较低：浮式防波堤的造价相对于坐底式防波堤的造价要低很多，而且浮式防波堤的造价受水深影响较小，可布置于深海区域。3.可保护布置区域的环境：相对于坐底式防波堤，浮式防波堤允许水流流动和鱼类等海洋生物迁徙，而且不会破坏布置区域的珊瑚礁，对保护布置区域的海洋自然环境和自然渔业资源意义重大。4、建造简单：浮式防波堤建造简单，后期维修便捷，维护费用较低，可以避免坐底式防波堤建造原材料须长途海运，成本高，建造周期漫长，维修困难，维护成本较高等缺点。5、有利于美观：浮式防波堤有着较小的断面，在保护海岸景观的同时也不影响游客对海洋风光的欣赏，可布置在景区。

但是随着工程实例的运用，浮式防波堤的缺点也不断地暴露了出来，比如无法针对临时施工掩护做到快速布置和撤离。随着人类对海洋的不断探索和开发，海上作业越来越频繁。海上作业对于海况的要求极为苛刻，经常需要等待较长时间以期望出现一个低风浪的工作环境。海洋环境却总是变幻莫测。因此，因海洋环境变化而不得不终止作业的情况经常发生。众所周知，工程船舶的价格和工作人员的薪酬极高，这就会导致海上作业成本过高、效率低下，甚至有时会因躲避风浪不及时而发生作业事故的情况出现。然而，现有的浮式防波堤构型较为复杂，材料多为钢或者海洋工程混凝土c50，加之尺寸巨大，质量自然就较大，根本无法做到长距离运输和快速布置以达到临时掩护施工的目的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可快速拆装型柔性浮式防波堤，就地取材，以水和空气为介质来进行工作，工作完成后可将水和空气排除，质量较轻，既能有效抵御波浪、减少材料使用和工程造价，同时又能快速安装和拆卸，提高防波堤的重复使用率和效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种可快速拆装型柔性浮式防波堤，其创新点在于：包括若干个水面消波结构、用于连接水面消波结构的连接结构和用于固定水面消波结构的锚泊系统；

所述水面消波结构包括一可充气注水的橡胶浮筒和两个刚性受力结构，所述刚性受力结构布置在橡胶浮筒两端并嵌入到橡胶浮筒中，且刚性受力结构的外端面中心上固定连接有橡胶防撞垫；

所述用于连接水面消波结构的连接结构包括连接结构吊耳、快速锁扣a和连接锚链，所述连接结构吊耳焊接在刚性受力结构外端面上，所述连接锚链通过快速锁扣a与连接结构吊耳相连接，使相邻的水面消波结构连接成一个整体；

所述用于固定水面消波结构的锚泊系统包括锚泊吊耳、快速锁扣b、系泊链和大抓力锚，所述锚泊吊耳焊接在刚性受力结构外端侧面上，所述系泊链顶端通过快速锁扣b与锚泊吊耳相连接，且大抓力锚配置在系泊链底端。

进一步地，所述橡胶防撞垫通过螺纹杆和螺母固定在刚性受力结构的外端面上，且所述螺纹杆焊接在刚性受力结构的外端面中心上。

进一步地，所述橡胶浮筒包括空气舱和压载水舱，所述空气舱布置在橡胶浮筒上部并与橡胶浮筒内表面相切。

进一步地，所述空气舱通过隔膜划分为多个子舱室，且任意子舱室都设有一个气阀；所述压载水舱通过隔膜划分为多个子舱室，且任意子舱室都设有一个注水阀和一个排水阀。

进一步地，所述快速锁扣a和快速锁扣b均为两个由螺栓连接的u形钢板构成。

本发明的优点在于：

（1）本发明可快速拆装型柔性浮式防波堤，与现有技术相比，通过采用橡胶浮筒，尤其是采用可充气注水的橡胶浮筒，就地取材，以空气和水为介质开展工作，工作完成后可将空气和水排出，大大减少了体积和质量，从而提高了运输效率；通过采用嵌入的刚性受力结构，避免了橡胶浮筒直接承受集中力，提高了防波堤的整体安全性能；橡胶防撞垫的使用避免了相邻两个模块碰撞而发生损坏，提高了防波堤的整体安全性；通过快速锁扣、连接锚链和连接结构吊耳，可以简单快捷地将多个水面消波结构连接成一个整体，共同抵抗波浪，工作完成后，可以快速地分离并有效地随工程船舶撤离，极大地减少了时间成本，提高了防波堤的使用效率；锚泊系统的设计可以保证浮式防波堤在波浪作用下的安全作业，同时在不便于打桩的水域内也能正常作业；此外，锚泊系统中采用快速锁扣将系泊缆与锚泊吊耳相连接，操作简单快捷，工作结束后可快速将橡胶浮筒与锚泊系统分离，锚泊系统再由起锚机回收，提高了防波堤的布置和拆卸效率以及重复使用率；

（2）本发明可快速拆装型柔性浮式防波堤，通过螺栓连接将橡胶防撞垫紧密固定在刚性受力结构外端面上，既能避免在波浪运动中模块之间的碰撞引起损坏，从而提高防波堤的整体安全性能，又可以方便橡胶防撞垫的老化更换；

（3）本发明可快速拆装型柔性浮式防波堤，通过采用隔膜将空气舱和压载水舱分隔成多个子舱室，即使某个子舱室破损，也不会导致整个防波堤无法工作和沉没，极大提高了防波堤的安全性；

（4）本发明可快速拆装型柔性浮式防波堤，快速锁扣a为两个由螺栓连接的u形钢板，可快速配合连接锚链将相邻水面消波结构连接成一个整体，工作完成后，也可快速拆卸并将防波堤分离成多个水面消波结构；同时快速锁扣b的结构与快速锁扣a的结构一样，快速锁扣b的使用，使得防波堤能快速与锚泊系统相连，也方便在工作完成后与锚泊系统分离，达到快速布置、快速撤离的效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。、

图1为本发明可快速拆装型柔性浮式防波堤的结构示意图。

图2为图1中橡胶浮筒的横剖面图。

图3为图1中橡胶浮筒的舱室分布图。

图4为图1中水面消波结构的左视图。

图5为图1中用于连接水面消波结构的连接结构示意图。

图6为图1中水面消波结构的端部剖面图。

图7为图1中锚泊系统的左视图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例

本实施例可快速拆装型柔性浮式防波堤，如图1所示，包括若干个水面消波结构、用于连接水面消波结构的连接结构和用于固定水面消波结构的锚泊系统；水面消波结构包括一可充气注水的橡胶浮筒1和两个刚性受力结构2，刚性受力结构2截面呈工字型结构，刚性受力结构2布置在橡胶浮筒1两端并嵌入到橡胶浮筒1中，与橡胶浮筒1紧密结合成一个整体，共同抵抗波浪；刚性受力结构2的嵌入避免了橡胶浮筒1直接承受集中力，从而提高了防波堤的安全性能，刚性受力结构2的材质为钢。

如图2所示，橡胶浮筒1断面为圆形，材质为天然橡胶，包括空气舱4和压载水舱5；空气舱4断面同样为圆形，布置在橡胶浮筒1上部并与橡胶浮筒1的内表面相切，这样的布置方式有利于使得防波堤的重心下移，当防波堤在波浪作用下旋转时，便拥有了回复力矩；如图3所示，空气舱4和压载水舱5通过隔膜分成多个子舱室，任意一个空气子舱室都设有一个气阀，而任意一个压载水子舱室都设有一个注水阀和一个排水阀，舱室的划分有利于提高浮式防波堤的整体安全性能，保证防波堤在部分舱室破损的情况下依然能正常工作而不至于沉没。

本实施例中，用于连接水面消波结构的连接结构，如图4和5所示，包括连接结构吊耳8、快速锁扣10和连接锚链11，连接吊耳8材质为钢，每组4个，均匀布置在刚性受力结构2面板的上下左右端并与刚性受力结构2面板焊接；快速锁扣10材质同为钢，为由螺栓连接的两个u形钢板组成，操作简单，拆装快捷；连接锚链11穿过相对应的、布置在相邻两个刚性受力结构2上的连接结构吊耳8，最后由快速锁扣10将连接锚链11两端相连，快速且便捷地将相邻水面消波结构连接成一个整体。

如图1和6所示，刚性受力结构2的外端面中心上固定连接有橡胶防撞垫3，橡胶防撞垫3材质为天然橡胶，断面为圆形，中心处留有圆孔，孔径与螺纹杆6直径相同，螺纹杆6焊接在刚性受力结构2面板圆心，螺纹杆6穿过橡胶防撞垫3的中心圆孔并用螺母7固定，橡胶防撞垫3布置于刚性受力结构2面板圆心位置，橡胶防撞垫3每组1个，高度高于连接结构吊耳8的高度，采用螺栓连接的方式便于橡胶防撞垫3的老化更换，橡胶防撞垫3的设置可以避免在波浪运动中模块之间碰撞而引起损坏的情况出现，提高了防波堤的安全性。

本实施例中，如图7所示，用于固定水面消波结构的锚泊系统包括锚泊吊耳9、快速锁扣10、系泊链12和大抓力锚13，锚泊吊耳12材质为钢，每组两个，对称布置在刚性受力结构2侧面下端并与刚性受力结构2相焊接；系泊链12材质为锚链、聚酯缆或钢丝绳中的一种，顶端通过快速锁扣10与锚泊吊耳9相连接，底部与大抓力锚13相连接，从而使得整个防波堤安全布置于波浪当中并达到最佳的消波效果，系泊链12和大抓力锚13对称地布置在水面消波结构两侧，抵御各个浪向的波浪；快速锁扣10的使用既能在安装阶段将水面消波结构与锚泊系统相连接，也能在拆卸阶段，将水面消波结构与锚泊系统分离，提高了防波堤的灵活性和重复使用率。

实施例中，连接结构中的快速锁扣10为两个由螺栓连接的u形钢板，可快速配合连接锚链将相邻水面消波结构连接成一个整体，工作完成后，也可快速拆卸并将防波堤分离成多个水面消波结构；同时，锚泊系统中的快速锁扣10的结构与连接结构中的快速锁扣10的结构一样，快速锁扣10的使用，使得防波堤能快速与锚泊系统相连，也方便在工作完成后与锚泊系统分离，达到快速布置、快速撤离的效果。

实施例中，根据需要防护水域大小，选择适当个数的水面消波结构单元，相邻水面消波结构单元通过连接结构连接，组成水面消波装置，达到整体消弱波浪的目的。在安装时，将各个零部件运送到目的地，通过气阀和注水阀向橡胶浮筒1充气注水，然后通过快速锁扣10将橡胶浮筒1与锚泊系统相连接，实施定位，再通过快速锁扣10和连接锚链11将相邻水面消波结构连接成一个整体，达到快速安装的目的；工作结束后，按相反顺序依次拆卸分离，锚泊系统分离后可由起锚机回收再利用，最后所有零部件随工程船舶撤离现场。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。