海岸挡浪防护结构的制作方法

本发明涉及海岸防护工程技术领域。更具体地说，本发明涉及一种海岸挡浪防护结构。

背景技术：

海岸防护工程指的是保护沿海城镇、农田、盐场和岸滩，防止风暴潮的泛滥淹没，抵御波浪、水流的侵袭与淘刷的各种工程设施，包括海堤、护岸和保滩工程，其中护岸工程中常采用的护岸措施有消浪设备、挡浪墙等，通过消浪设备削弱海浪的冲击强度，进而降低海浪对岸堤的冲刷力度，避免因海浪冲刷导致堤身的损坏，严重甚至导致堤坡面坍塌；挡浪墙可在海水水位上升时，阻挡海水越过堤顶漫延至周边城镇，起到了防洪的作用；现有的消浪设备和挡浪墙是各自独立的存在，消浪设备不能够将海浪能充分利用，且消浪效果不佳，挡浪墙的启用通常需要通过其他驱动机构人为控制，不能实现随海水水位的变化自动启用挡浪墙，导致挡浪墙的实用性较差。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种海岸挡浪防护结构，其不仅能够将海浪快速高效的破坏，还能够随实际水位实时自动调节挡浪板的高度，提高海岸防护力度，提高本发明的经济实用性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种海岸挡浪防护结构，其包括：

挡浪块，其背水侧与岸堤侧壁紧贴，迎水侧为倾斜设置；所述挡浪块的顶面开设有沿岸堤长度方向延伸的条状凹槽；

挡浪板，其竖直嵌设于所述凹槽内，且可相对挡浪块沿竖直方向移动；

多个破浪机构，其设于所述挡浪块的迎水侧，且沿岸堤的长度方向间隔设置；任一破浪机构包括：

四个固定桩，其呈矩阵排列设置，任一固定桩为竖直设置的、空心圆柱体结构，固定桩的下端插入海底地基层，上端敞口且位于水面并突出于所述挡浪块的顶部；

浮球，其位于四个固定桩之间；

四个活动桩，一个固定桩对应设置一个活动桩，任一活动桩为同轴活动套设于与其相对应的固定桩内部的圆柱体结构，活动桩的侧部通过一个水平设置的第一连接杆与浮球固定连接，任一固定桩不限制与其相对应的活动桩和第一连接杆沿竖直方向的移动；

转动水轮，其水平设于远离所述挡浪块的两个固定桩之间，且其位于浮球的中部，转动水轮的转轴沿岸堤的长度方向延伸，且转轴的两端分别穿过两个固定桩并与两个活动桩转动连接，两个固定桩不限制两个转动水轮随两个活动桩沿竖直方向的移动；

第一定滑轮，其固设于靠近所述挡浪块的其中一个固定桩的下部，第一定滑轮的轴线沿岸堤的长度方向延伸；

第二定滑轮，其固设于所述挡浪块的内部，且位于所述第一定滑轮的上方；

绳体，其一端和与其相对应的浮球的底部固接，另一端倾斜向下延伸经由第一定滑轮，随后倾斜向上延伸经由第二定滑轮，然后倾斜向下延伸，最终与所述挡浪板的下部固接；所述挡浪块不限制任一绳体的活动。

优选的是，所述的海岸挡浪防护结构，还包括多个蓄水机构，一个破浪机构对应设置一个蓄水机构，任一蓄水机构包括：

两个传动单元，转动水轮的两端分别对应设置一个传动单元，任一传动单元包括：

第一齿轮盘，其固定套设于转动水轮的转轴上；

第一伞齿轮，其转动套设于转动水轮的转轴上，且位于与其相对应的第一齿轮盘和活动桩之间，第一伞齿轮与第一齿轮盘之间设有棘轮单元，两个棘轮单元设置为转动水轮的转动仅带动任一一个第一伞齿轮转动；

第一转动杆，其一端与活动桩转动连接，另一端沿岸堤的宽度方向水平延伸穿过靠近所述挡浪块的固定桩和活动桩、并固定套设有第三伞齿轮，第一转动杆的靠近其一端的位置处固定套设有第二伞齿轮，第二伞齿轮与第一伞齿轮啮合；第一转动杆可随活动桩相对固定桩沿竖直方向移动，同时可相对其另一端相对应的活动桩绕自身轴线的转动；

第二转动杆，其竖直设于靠近所述挡浪块的固定桩与所述挡浪块之间，第二转动杆的上端通过第二连接杆与靠近所述挡浪块的活动桩转动连接，第二连接杆可随活动桩相对固定桩上下移动；第二转动杆上从上到下依次固定套设有第四伞齿轮和第二齿轮盘，第四伞齿轮与第三伞齿轮啮合；

第三转动杆，其竖直位于两个第二转动杆之间，第三转动杆的底部与海底地基层转动连接，上端延伸至水面上，第三转动杆的上部固定套设有与两个第二齿轮盘均啮合的齿轮柱，下部固定套设有第五伞齿轮；

导水筒，其位于第三转动杆与所述挡浪块之间，导水筒的下端为敞口且位于水面下，上端朝着靠近所述挡浪块的方向倾斜向上延伸至水面，导水筒的上端与固设于所述挡浪块上的水箱连通；

螺杆，其同轴套设于所述导水筒的内部，螺杆的底部与海底地基层转动连接，螺杆的下端固定套设有与第五伞齿轮啮合的第六伞齿轮。

优选的是，所述的海岸挡浪防护结构，任一齿轮柱包括固定套设于相对应的第三转动杆上的柱体以及多个沿圆周方向间隔固设于柱体外壁上的齿条，任一第二齿轮盘与其临近的多个齿条啮合。

优选的是，所述的海岸挡浪防护结构，任一棘轮单元包括同轴固设于第一伞齿轮的靠近第一齿轮盘的侧面上棘轮，以及转动设于第一齿轮盘的靠近第一伞齿轮的侧面上的与棘轮配合的棘爪。

优选的是，所述的海岸挡浪防护结构，任一活动桩的底部水平固设有浮板，任一固定桩不限制与其相对应的浮板沿竖直方向的移动。

优选的是，所述的海岸挡浪防护结构，任一第二连接杆水平位于与其相对应的第三伞齿轮的上方，第二连接杆的一端和与其相对应的活动桩固接，另一端沿岸堤宽度方向延伸穿过与其相对应的固定桩，任一第二转动杆的上端和与其相对应的第二连接杆的另一端的底部转动连接。

本发明至少包括以下有益效果：

1、固定桩和活动桩本身就具有破浪的作用，进一步地在远离挡浪块的两个固定桩上设置了转动水轮，当海浪向岸堤传播时，可带动转动水轮转动，转动水轮的转动可削弱海浪的波浪能，能够大幅度减低海浪对挡浪块的冲击力度，进而减小海浪对挡浪块的伤害，延长挡浪块的使用寿命。

四个活动桩可随浮球的上下移动相对四个固定桩上下移动；四个固定桩可限定四个活动桩仅沿竖直方向的移动，而四个活动桩可限定浮球在海浪作用下仅沿竖直方向的移动，浮球的上下移动带动绳体的移动，经由两个定滑轮，带动挡浪板相对挡浪块的移动，最终可实现通过浮球准确的随水位调节挡浪板的高度，使得挡浪板的顶部始终高于实际水位，当实际水位高于挡浪块的顶部时，挡浪板就起到防水板的作用，避免因海水水位上升导致水越过挡浪块和岸堤顶部漫延至周围城镇；本发明的结构简单，无需额外的驱动力，随实际水位自动实时调节挡浪板的高度，保证挡浪板的高度始终高于水位高度，进而可将水阻挡，为人们的抗洪争取足够的防汛布控时间，起到了很好的防水防汛的作用；

本发明的破浪机构不仅能够将海浪快速高效的破坏，还能够随实际水位实时自动调节挡浪板的高度，提高海岸防护力度，提高本发明的经济实用性；

2、通过螺杆转动，可将海底的水运送至水箱内储存备用；利用海浪能进行蓄水，实现对能量的储存和利用，相对现有技术中的利用海浪能进行发电，本发明无需设置发电机等复杂的设备，发电储能涉及到复杂的电线连接，可控性较差，本发明通过海浪能带动转动水轮的转动，最终带动螺杆的转动，即可将水向上运送至水箱，具有结构简单，能量利用率高的优点。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明在一个实施例中所述的海岸挡水防护结构的侧视图；

图2为本发明在另一个实施例中所述的海岸挡水防护结构在水位上升后的侧视图；

图3为本发明在另一个实施例中所述的海岸挡水防护结构的俯视图；

图4为本发明在另一个实施例中所述的海岸挡水防护结构的正视图；

图5为图4的局部放大图；

图6为本发明在另一个实施例中所述的海岸挡水防护结构在水位上升后的正视图。

附图标记说明：1-挡浪块11-凹槽12-水箱2-挡浪板31-固定桩32-浮球33-活动桩331-第一连接杆332-浮板34-转动水轮35-第一定滑轮36-第二定滑轮37-绳体41-第一齿轮盘42-第一伞齿轮43-第一转动杆431-第二伞齿轮432-第三伞齿轮44-第二转动杆441-第二连接杆442-第四伞齿轮443-第二齿轮盘45-第三转动杆451-齿轮柱452-第五伞齿轮46-导水筒47-螺杆471-第六伞齿轮。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～6所示，本发明提供一种海岸挡浪防护结构，其包括：

挡浪块1，其背水侧与岸堤侧壁紧贴，迎水侧为倾斜设置；所述挡浪块1的顶面开设有沿岸堤长度方向(以附图1为例，图1中垂直屏幕的方向为岸堤的长度方向，平行屏幕的方向为岸堤的宽度方向)延伸的条状凹槽11；

挡浪板2，其竖直嵌设于所述凹槽11内，且可相对挡浪块1沿竖直方向移动；

多个破浪机构，其设于所述挡浪块1的迎水侧，且沿岸堤的长度方向间隔设置；任一破浪机构包括：

四个固定桩31，其呈矩阵排列设置，任一固定桩31为竖直设置的、空心圆柱体结构，固定桩31的下端插入海底地基层，上端敞口且位于水面并突出于所述挡浪块1的顶部；

浮球32，其位于四个固定桩31之间；四个固定桩31形成框形通道，浮球32可随水位在通道里上下移动；

四个活动桩33，一个固定桩31对应设置一个活动桩33，任一活动桩33为同轴活动套设于与其相对应的固定桩31内部的圆柱体结构，活动桩33的侧部通过一个水平设置的第一连接杆331与浮球32固定连接，任一固定桩31不限制与其相对应的活动桩33和第一连接杆331沿竖直方向的移动；可在固定桩31上开设沿其轴线延伸的第一条状通孔，供第一连接杆331的伸出，并实现第一连接杆331相对固定桩31沿竖直方向的移动；

转动水轮34，其水平设于远离所述挡浪块1的两个固定桩31之间，且其位于浮球32的中部，当海浪向岸堤传播时，可带动转动水轮34转动，转动水轮34的转动可削弱海浪的波浪能，转动水轮34的转轴沿岸堤的长度方向延伸，且转轴的两端分别穿过两个固定桩31并与两个活动桩33转动连接，两个固定桩31不限制两个转动水轮34随两个活动桩33沿竖直方向的移动；远离挡浪块1的两个固定桩31上可开设供两个转动水轮34的转轴的两端穿过的第二条状通孔，第二条状通孔沿固定桩31的轴线延伸，实现转动水轮34可随活动桩33的上下移动而相对固定桩31的上下移动，进而使得转动水轮34可随水位移动，能够很好的破浪，削弱波浪能；

第一定滑轮35，其固设于靠近所述挡浪块1的其中一个固定桩31的下部，第一定滑轮35的轴线沿岸堤的长度方向延伸；

第二定滑轮36，其固设于所述挡浪块1的内部，且位于所述第一定滑轮35的上方；

绳体37，其一端和与其相对应的浮球32的底部固接，另一端倾斜向下延伸经由第一定滑轮35，随后倾斜向上延伸经由第二定滑轮36，然后倾斜向下延伸，最终与所述挡浪板2的下部固接；所述挡浪块1不限制任一绳体37的活动。

在上述技术方案中，固定桩31和活动桩33本身就具有破浪的作用，进一步地在远离挡浪块1的两个固定桩31上设置了转动水轮34，当海浪向岸堤传播时，可带动转动水轮34转动，转动水轮34的转动可削弱海浪的波浪能，能够大幅度减低海浪对挡浪块1的冲击力度，进而减小海浪对挡浪块1的伤害，延长挡浪块1的使用寿命。

四个活动桩33可随浮球32的上下移动相对四个固定桩31上下移动；四个固定桩31可限定四个活动桩33仅沿竖直方向的移动，而四个活动桩33可限定浮球32在海浪作用下仅沿竖直方向的移动，浮球32的上下移动带动绳体37的移动，经由两个定滑轮，带动挡浪板2相对挡浪块1的移动，最终可实现通过浮球32准确的随水位调节挡浪板2的高度，使得挡浪板2的顶部始终高于实际水位，当实际水位高于挡浪块1的顶部时，挡浪板2就起到防水板的作用，避免因海水水位上升导致水越过挡浪块1和岸堤顶部漫延至周围城镇；本发明的结构简单，无需额外的驱动力，随实际水位自动实时调节挡浪板2的高度，保证挡浪板2的高度始终高于水位高度，进而可将水阻挡，为人们的抗洪争取足够的防汛布控时间，起到了很好的防水防汛的作用；

本发明的破浪机构不仅能够将海浪快速高效的破坏，还能够随实际水位实时自动调节挡浪板2的高度，提高海岸防护力度，提高本发明的经济实用性。

在另一种技术方案中，所述的海岸挡浪防护结构，还包括多个蓄水机构，一个破浪机构对应设置一个蓄水机构，任一蓄水机构包括：

两个传动单元，转动水轮34的两端分别对应设置一个传动单元，任一传动单元包括：

第一齿轮盘41，其固定套设于转动水轮34的转轴上；

第一伞齿轮42，其转动套设于转动水轮34的转轴上，且位于与其相对应的第一齿轮盘41和活动桩33之间，第一伞齿轮42与第一齿轮盘41之间设有棘轮单元，两个棘轮单元设置为转动水轮34的转动仅带动任一一个第一伞齿轮42转动；棘轮单元可实现第一伞齿轮42的单向转动；

第一转动杆43，其一端与活动桩33(相对应的转动轴的一端连接的一个活动桩33)转动连接，另一端沿岸堤的宽度方向水平延伸依次穿过转动轴的一端相对应的固定桩31、靠近所述挡浪块1的固定桩31和活动桩33，第一转动杆43的另一端固定套设有第三伞齿轮432，第一转动杆43的靠近其一端的位置处固定套设有第二伞齿轮431，第二伞齿轮431与第一伞齿轮42啮合；第一转动杆43可随活动桩33相对固定桩31沿竖直方向移动，同时可相对其另一端相对应的活动桩33绕自身轴线的转动；第一伞齿轮42和第二伞齿轮431的啮合实现转动水轮34带动第一转动杆43的绕自身轴线的转动，第一转动杆43可随四个活动桩33一并沿四个固定桩31上下移动，具体的，在第一转动杆43的一端相对应的一个固定桩31上开设沿其轴向延伸的第三条状通孔，供第一转动杆43的一端穿过并可相对固定桩31沿竖直方向移动，第一转动杆43的另一端相对应的一个固定桩31上开设一对沿径向对称、均沿其轴向延伸的第四通孔，供第一转动杆43穿过，第一转动杆43的另一端相对应的活动桩33与第一转动杆43转动连接，使得第一转动杆43随活动桩33上下移动，同时又可相对活动桩33绕自身轴线转动；

第二转动杆44，其竖直设于靠近所述挡浪块1的固定桩31与所述挡浪块1之间，第二转动杆44的上端通过第二连接杆441与靠近所述挡浪块1的活动桩33转动连接，第二连接杆441可随活动桩33相对固定桩31上下移动；第二转动杆44上从上到下依次固定套设有第四伞齿轮442和第二齿轮盘443，第四伞齿轮442与第三伞齿轮432啮合；第二连接杆441的一端穿过相对应的固定桩31，固定桩31不限制第二连接杆441的上下移动，具体的，固定桩31上沿其轴向开设有第五条状通孔，第五条状通孔供第二连接杆441的一端穿过，并使得第二连接杆441可随活动桩33相对固定桩31上下移动；第四伞齿轮442和第三伞齿轮432的啮合，可实现第一转动杆43的转动带动第二转动杆44绕自身轴线的转动，将转动水轮34的转动传动至第二转动杆44；

第三转动杆45，其竖直位于两个第二转动杆44之间，第三转动杆45的底部与海底地基层转动连接，上端延伸至水面上，第三转动杆45的上部固定套设有与两个第二齿轮盘443均啮合的齿轮柱451，下部固定套设有第五伞齿轮452；两个第二齿轮盘443的转动均可带动齿轮柱451的转动，同时两个第二齿轮盘443可相对齿轮柱451沿竖直方向的移动，即使得齿轮柱451不限制第二转动杆44随活动桩33相对固定桩31沿竖直方向的移动；第二转动杆44的转动可带动第三转动杆45的转动；两个第二齿轮盘443位于齿轮柱451的两侧，使得齿轮柱451转动时，两个第二齿轮盘443的转动方向相反；

导水筒46，其位于第三转动杆45与所述挡浪块1之间，导水筒46的下端为敞口且位于水面下，上端朝着靠近所述挡浪块1的方向倾斜向上延伸至水面，导水筒46的上端与固设于所述挡浪块1上的水箱12连通；

螺杆47，其同轴套设于所述导水筒46的内部，螺杆47的底部与海底地基层转动连接，螺杆47的下端固定套设有与第五伞齿轮452啮合的第六伞齿轮471。通过第五伞齿轮452和第六伞齿轮471的啮合，将转动能传动至螺杆47，实现海浪带动转动水轮34转动，最终带动螺杆47的转动，实现对海浪能的储存和利用。

在上述技术方案中，通过螺杆47转动，可将海底的水运送至水箱12内储存备用；利用海浪能进行蓄水，实现对能量的储存和利用，相对现有技术中的利用海浪能进行发电，本发明无需设置发电机等复杂的设备，发电储能涉及到复杂的电线连接，可控性较差，本发明通过海浪能带动转动水轮34的转动，最终带动螺杆47的转动，即可将水向上运送至水箱12，具有结构简单，能量利用率高的优点；

对于海浪有向着岸堤的方向传播的第一运动方向，也有在撞击挡浪块1后朝着远离岸堤的方向传播的第二运动方向，进而海浪的移动会导致转动水轮34进行正转和反转；同时为保证螺杆47始终为将水向上输送，螺杆47的转动方向是单向的，也就要求齿轮柱451的转动方向为单向，因两个第二齿轮盘443在齿轮柱451转动时的转动方向相反，就要求传动的起点两个第一伞齿轮42的转动方向相反，且均为单向，两个棘轮单元即可实现两个第一伞齿轮42的转动方向相反且均为单向的要求；

两个第二齿轮盘443的传动分别对应海浪的第一运动方向和第二运动方向，当海浪为第一运动方向时，其中一个第二齿轮盘443在转动水轮34的第一转动方向的带动下，带动齿轮柱451转动，另外一个第二齿轮盘443和与其相对应的第一伞齿轮42为空转；当海浪为第二运动方向时，另外一个第二齿轮盘443在转动水轮34的第一转动方向的带动下，带动齿轮柱451转动，其中一个第二齿轮盘443和与其相对应的第一伞齿轮42为空转；

两个实现棘轮单元，实现两个第一伞齿轮42的单向转动，且两个第一伞齿轮42的单向转动的方向相反，进而使得两个第二齿轮盘443的转动方向是单向，且转动方向始终相反；最终实现无论海浪为哪一种运动方向，带动转动水轮34为正转还是反转，均可带动螺杆47的将水向上输送的转动方向；

具体分析如下：当海浪向岸堤传播时，转动水轮34在海浪的冲击下进行沿第一转动方向的转动，带动两个第一齿轮盘41的转动，其中一个棘轮的棘爪将相对应第一伞齿轮42和第一齿轮盘41联动，其中一个第一伞齿轮42在棘轮的作用下随相对应的第一齿轮盘41转动；另外一个棘轮的棘爪可在相对应的第一伞齿轮42的齿槽中弹性滑动，即另外一个第一伞齿轮42和相对应的第一齿轮盘41没有联动，另外一个第一伞齿轮42不随第一齿轮盘41的转动(另外一个第一伞齿轮42会在齿轮柱451的反传动下相对第一齿轮盘41空转)；其中一个第一伞齿轮42带动相对应的第二伞齿轮431转动，经过相对应的第三伞齿轮432、第四伞齿轮442、第二齿轮盘443的依次传动，带动齿轮柱451转动，并通过第五伞齿轮452和第六伞齿轮471的传动实现螺杆47的转动；

当海浪撞击挡浪块1或在其他作用力下朝着远离岸堤传播时，转动水轮34绕第二转动方向转动，如上述分析原理，另外一个第一伞齿轮42带动与其相对应的第二伞齿轮431转动，经过相对应的第三伞齿轮432、第四伞齿轮442、第二齿轮盘443的依次传动，带动齿轮柱451转动，并通过第五伞齿轮452和第六伞齿轮471的传动实现螺杆47的转动；其中第一伞齿轮42会在齿轮柱451的反传动下相对第一齿轮盘41空转。

在另一种技术方案中，所述的海岸挡浪防护结构，任一齿轮柱451包括固定套设于相对应的第三转动杆45上的柱体以及多个沿圆周方向间隔固设于柱体外壁上的齿条，任一第二齿轮盘443与其临近的多个齿条啮合。两个第二齿轮盘443可带动齿轮柱451的转动，同时两个第二齿轮盘443可相对齿轮柱451的上下移动，实现两个第二齿轮盘443随水位上下移动过程中可始终与齿轮柱451啮合。

在另一种技术方案中，所述的海岸挡浪防护结构，任一棘轮单元包括同轴固设于第一伞齿轮42的靠近第一齿轮盘41的侧面上棘轮，以及转动设于第一齿轮盘41的靠近第一伞齿轮42的侧面上的与棘轮配合的棘爪。通过设置棘轮和棘爪可实现无论转动水轮34的转动方向是正转还是反转，最终都会带动螺杆47绕一个方向的转动，保证将水向上输送至水箱12，充分利用海浪能，提高能量利用率。

在另一种技术方案中，所述的海岸挡浪防护结构，任一活动桩33的底部水平固设有浮板332，任一固定桩31不限制与其相对应的浮板332沿竖直方向的移动。在活动桩33上设置浮板332，使得浮球32和四个活动桩33能够随水位变化更加快速的做出反应，更加快速上下移动。

在另一种技术方案中，所述的海岸挡浪防护结构，任一第二连接杆441水平位于与其相对应的第三伞齿轮432的上方，第二连接杆441的一端和与其相对应的活动桩33固接，另一端沿岸堤宽度方向延伸穿过与其相对应的固定桩31，任一第二转动杆44的上端和与其相对应的第二连接杆441的另一端的底部转动连接。实现第二转动杆44与活动桩33的转动连接，同时使得第四伞齿轮442可与第三伞齿轮432啮合。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。