一种悬挂兜水柔性膜的箱型水面防波堤的制作方法

本发明涉及海岸工程技术领域，特别涉及一种悬挂兜水柔性膜的箱型水面防波堤。

背景技术：

防波堤是一种常见的海岸、港口、码头抵御波浪侵蚀的防护结构物，为消波水域提供安全的水域条件，完成海岸保护、临时施工、船舶装卸等一系列人类活动。传统大坝式防波堤尤其在软土地基和深水条件下施工困难、造价高，并且严重破坏水域环境等局限性。为了适应不同水域、减少施工难度，同时又提高水域内水体循环和降低工程造价，普通箱型水面防波堤发展迅速。近年来，普通箱型水面防波堤已经被越来越多的使用在工程实践中，它与传统大坝式防波堤相比具有以下优点：结构简单、工程造价远远低于传统大坝式防波堤、搬运方便、可重复使用、保护环境并且适合用于临时防护。

普通箱型水面防波堤的结构特征是消浪主体位于水面，采用桩柱定位或锚链系泊定位。而主体与水底之间是透空的，导致较长波长的波浪极易穿透和传播。

现有的普通箱型水面防波堤，只是通过箱型主体起到对于波浪的阻挡作用，以此达到目的。但是由于普通箱型水面防波堤与水底之间有大量的水流流动空间，波浪易于透过，当波浪的波长与箱型主体的尺寸之比大于一定量后，波浪几乎可以完全透过箱型主体使防波堤失效。如果只是采取加大箱型水面防波堤尺寸的方法，这会使箱型主体变成超大浮体，失去了普通箱型水面防波堤特有的优势。

技术实现要素：

本发明目的是为了提高普通箱型水面防波堤的消波效果，在降低成本和实施难度的同时，扩大水面防波堤对较长周期波的有效消减范围。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

在普通箱型水面防波堤的箱型主体上向下悬挂兜水柔性膜，构造一种新型的悬挂兜水柔性膜的箱型水面防波堤。

采用单元模块组合结构，每个单元模块包括箱型主体、兜水柔性膜、挂膜连接件、圆环构件；其中挂膜连接件为设在箱型主体两侧面的多个锁扣；圆环构件在箱型主体的两端面；兜水柔性膜的材料密度略重于水的密度，使其在水中能兜水展开，并且兜水柔性膜的两端头设有圆孔，配合挂膜连接件，将圆孔套进锁扣并扣死，使箱型主体和兜水柔性膜连接；相邻单元模块之间用圆环构件和锚链连接；最后根据消波的水域实际需求确定单元模块个数及整体围护形状，单元模块采用桩柱定位或锚链系泊定位将其限制在消波水域。

按上述技术方案，所述桩柱定位是固定桩穿过箱型主体两端面的圆环构件，并在固定桩上设置限位器，限制圆环构件的上下移动，从而限制整个箱型主体的位置和运动。

按上述技术方案，所述锚链系泊定位是包括锚链和锚重块，锚链的顶端与单元模块中的箱型主体连接，锚链的底端与锚重块相连，并把锚重块坠入水域中，将单元模块组成的防波堤限制在消波水域。

按上述技术方案，所述悬挂兜水柔性膜的箱型水面防波堤可根据实际需要进行多排防波堤宽间距平行排布，以达到理想的消波效果。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

悬挂兜水柔性膜的箱型主体与普通箱型主体相比，单元模块依然保留很强的水交换能力，对生态环境友好；并且单元模块之间采用了锚链进行连接，操作简单快捷，当工作完成后可以便捷快速的进行拆卸、搬运。

不仅具有以上普通箱型水面防波堤优点，而且通过在箱型主体上悬挂兜水柔性膜后，其消浪性能比普通箱型水面防波堤具有显著提高，并且建造成本低于普通箱型水面防波堤建造成本，具有更好的经济性。

根据实际需要，因波浪波长过长导致单排防波堤布置不能满足消浪要求时，可进行多排防波堤宽间距平行排布，提高对长周期波浪的消减波长范围，改善普通箱型水面防波堤对长周期波浪消减效果不佳的缺点。

附图说明

图1为本发明的单元模块示意图。

图2为本发明的锚链系泊示意图。

图3为本发明的桩柱定位示意图。

图4为本发明的锚链系泊俯视图。

图5为本发明的两排宽间距平行排列的锚链系泊俯视图。

图中：1、箱型主体；2、兜水柔性膜；3、挂膜连接件；4、圆环构件；5、锚链；6、锚重物；7、固定桩；8、限位器。

具体实施方案

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-4所示，每个单元模块包括箱型主体1、兜水柔性膜2，挂膜连接件3，圆环构件4。防波堤根据实际需要确定单元模块数量，相邻模块单元之间通过箱型主体1两端面的圆环构件4用锚链5相互连接，单元模块采用桩柱定位或锚链系泊定位将防波堤限制在消波水域。

箱型主体1为方形浮箱。兜水柔性膜2为密度略重于水的密度的柔性材料制作。将兜水柔性膜2两端头上的圆孔套进固定于箱型主体1两侧的挂膜连接件3并扣死，完成悬挂连接，悬挂的兜水柔性膜2在液面以下兜水展开。

单元模块之间采用桩柱定位实施方式：

1、首先，在指定位置将带限位器8的固定桩7固定于消波水域。

2、同时，在岸上把单元模块的箱型主体1、兜水柔性膜2组装到一起，并组装需要的单元模块数量。

3、然后，将组装好的多个单元模块运送到消波水域。

4、通过使用起重船，将单元模块吊放到水中，使各单元模块浮在固定桩7附近。

5、再次使用起重船将箱型主体吊起，并将圆环构件4套进固定桩7，并被限位器8卡住。

6、最后可根据实际需要进行多排防波堤宽间距平行排布，以达到理想的消波效果。

单元模块之间采用锚链系泊定位实施方式：

1、首先，锚链5的底端与锚重物6相连，并在指定位置将带有锚重物6的锚链5投放到消波水域。

2、同时，在岸上把单元模块的箱型主体1、兜水柔性膜2组装到一起，并组装需要的单元模块数量。

3、然后，将组装好的多个单元模块运送到消波水域。

4、通过使用起重船，将单元模块吊放到水中，使各单元模块浮在带有锚重物6的锚链5附近。

5、在消波水域中，锚链5的顶端与单元模块中的箱型主体1连接。

6、最后可根据实际需要进行多排防波堤宽间距平行排布，以达到理想的消波效果。

技术特征：

技术总结
一种悬挂兜水柔性膜的箱型水面防波堤，每个单元模块包括箱型主体、兜水柔性膜、挂膜连接件、圆环构件。在箱型主体的两侧设有挂膜连接件，同时在箱型主体的两端面设有圆环构件。并且兜水柔性膜的两端头设有圆孔，将圆孔套进挂膜连接件并扣死，使箱型主体和兜水柔性膜连接，相邻单元模块之间用圆环构件和锚链连接。单元模块采用桩柱定位或锚链系泊定位将其限制在消波水域。其消浪性能比普通箱型水面防波堤具有显著提高，并进行多排防波堤宽间距平行排布，提高对长周期波浪的消减波长范围，改善普通箱型水面防波堤对长周期波浪消减效果不佳的缺点。操作简单快捷，提高了防波堤的安装和拆卸效率以及重复使用率。

技术研发人员：吴静萍;张秀星;邹明;陈昌哲
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2019.08.14
技术公布日：2019.11.05