一种防波堤浮块单元及浮式防波堤结构的制作方法

1.本发明涉及浮式防波堤领域，特别是涉及一种用于建造防波堤的浮块单元及用该种浮块单元所建造的浮式防波堤结构。


背景技术：

2.防波堤是一种建造于港口水域周围的水工建筑物，主要用以防御波浪入侵，并兼防漂沙和冰凌的入侵，从而保证港内具有足够的水深和平稳的水面以满足船舶在港内停泊、进行装卸作业和出入航行的要求。
3.比较常见的防波堤主要为固定式，属于传统的坐底式防波堤，其建造费用会随着工程水域水深的增加而迅速上升，且施工过程中一般都需要大型专门的施工机械，其施工过程复杂、建造周期长，并需要永久性地占用海域，这不利于生态保护。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于建造防波堤的浮块单元及用该种浮块单元所建造的浮式防波堤结构，以建造浮动式的防波堤，并减小对海湾或河口环境状况的不良影响。
5.本发明所述的防波堤浮块单元，包括外壳件、安装于外壳件内的骨架和设置于外壳件与骨架之间的填充层；所述外壳件包括设置于中部的浮台，浮台上沿周向均匀设有若干个向外延伸而出延伸部。
6.所述的防波堤浮块单元，浮台为多边形结构，其两侧可以是平面，也可以设置有向外凸出的凸台。浮台和延伸部的几何中心处均设置有连通两侧的串接孔。
7.本发明所述的浮式防波堤结构，包括沿横向设置的浮堤；所述浮堤包括若干个沿三个相互垂直方向依次连接的防波堤浮块单元，相邻防波堤浮块单元的延伸部上的串接孔同轴设置并通过串接缆相固定连接。
8.所述的浮式防波堤结构，浮堤底部的两端分别设置有防浪裙；所述防浪裙包括若干排并列设置的环形的浮块组，各浮块组包括若干个沿环形布置的防波堤浮块单元，相邻防波堤浮块单元的其中一个延伸部上的串接孔同轴设置并通过串接缆相固定连接。另外，浮体和防浪裙通过系泊缆与海床连接。
9.本发明所述的防波堤浮块单元及浮式防波堤结构，浮块单元采用三角形、十字形、菱形或其它几何形状结构，其外壳件由高强度、高弹性、抗老化、抗腐蚀材料制作而成，如聚脲弹性体材料、高分子量高密度聚乙烯（hmwhdpe）或其他高性能材料，由此提高浮块单元的防水性能，并提高对酸、碱、海水环境的抗腐蚀性，从而满足长期浸泡的使用需要；而外壳件的内部可根据设计要求设置不同强度的骨架和不同密度、弹性的填充材料，如发泡材料，从而满足入水深度、抗冲击耐挤压的整体性能要求，且高分子发泡材料有独立的泡孔结构，能够提高吸收高强度缓冲及抗振能力，浮块单元中部可以是常规的平面型，也可以是垂直向外凸起型，可提高浮块单元的结构强度，也可通过调整相邻浮块单元之间的间隙来调整消浪效果。浮式防波堤的浮堤通过多块的浮块单元连接而成，相邻浮块单元之间的串接孔相
对，然后再由串接缆穿过并相对固定在一起，最终形成矩形或其他不规则断面式结构；而防浪裙设置于浮堤的两端下方，可用于阻挡浮堤下方透浪，从而加强消浪效果。防波堤结构通过系泊缆与海床连接，系泊缆可采用高弹性复合材料或其它高性能纤维缆。通过该种防波堤浮块单元及浮式防波堤结构，可构件高度灵活的柔性浮式防波堤，可有效减小对布设海域水文环境状况的不良影响，且其装拆操作容易，建设速度快，耐用性高，可广泛应用于作业条件要求苛刻的大型游艇港池的防护、核电站水域工程取水口防护、海洋油气平台的防护、海上牧场增养殖设施的防护、海上工程施工现场的防护、海洋公园与休闲娱乐场所的防护、防风锚地的防浪保护、航道安全隔离、军港隔离带设置和防护等，还可应用于海上浮岛、海上休闲平台以及海上超大型浮式平台等的防浪保护。
附图说明
10.图1、2是防波堤浮块单元的结构示意图。
11.图3、4分别是防波堤浮块单元的两种不同实施方式的结构示意图。
12.图5是浮式防波堤结构的结构示意图。
13.图6是浮堤的结构示意图。
14.图7是浮堤的另一种实施方式的结构示意图。
具体实施方式
15.一种防波堤浮块单元，包括外壳件1、安装于外壳件内的骨架和设置于外壳件与骨架之间的填充层；所述外壳件包括设置于中部的浮台2，浮台上沿周向均匀设有若干个向外延伸而出延伸部3。具体可以在浮台上向外延伸出有三个或四个的延伸部，从而形成三角形或十字型的浮块单元结构。
16.所述的防波堤浮块单元，浮台2为多边形结构，如六边形、八角形等；浮台2的两侧可以是平面，也可以设置有向外凸出的凸台5，利用凸台提高浮块单元的结构强度，也可通过调整相邻浮块单元之间的间隙来调整消浪效果。另外，浮台2和延伸部3上均设置有连通两侧的串接孔4，且串接孔4设置于浮台2和延伸部3的几何中心处。
17.浮块单元采用三角形、十字形、菱形或其它几何形状结构，其外壳件由高强度、高弹性、抗老化、抗腐蚀材料制作而成，如聚脲弹性体材料、高分子量高密度聚乙烯（hmwhdpe）或其它高性能材料，由此提高浮块单元的防水性能，并提高对酸、碱、海水环境的抗腐蚀性，从而满足长期浸泡的使用需要；骨架材料可采用钢材或高强度工程塑料制作，而外壳件的内部可根据设计要求设置不同强度的骨架和不同密度、弹性的填充材料作为填充层，如发泡材料，且可通过调整发泡材料的成份来调整浮块单元的浮力，从而满足入水深度、抗冲击耐挤压的整体性能要求，且高分子发泡材料有独立的泡孔结构，能够提高吸收高强度缓冲及抗振能力。
18.一种浮式防波堤结构，包括沿横向设置的浮堤5；所述浮堤包括若干个沿三个相互垂直方向依次连接的防波堤浮块单元，相邻防波堤浮块单元的延伸部上的串接孔4同轴设置并通过串接缆相固定连接。
19.所述的浮式防波堤结构，浮堤5底部的两端分别设置有防浪裙6；所述防浪裙6包括若干排并列设置的环形的浮块组，各浮块组包括若干个沿环形布置的防波堤浮块单元，相
邻防波堤浮块单元的其中一个延伸部上的串接孔同轴设置并通过串接缆相固定连接。另外，防浪裙6上的其中一个浮块单元与浮堤5上的其中一个浮块单元相互连接，防浪裙上的另一个浮块单元与浮堤5上的另一个浮块单元之间通过连接浮块8相互连接。除此之外，浮堤5、防浪裙6和连接浮块8与海床之间连接有系泊缆9。所述的串接缆采用超高分子量聚乙烯（uhmwpe）或其他高性能材料制作而成；而系泊缆采用超高弹性复合材料或其它高性能纤维缆材料制作而成。
20.浮式防波堤的浮堤通过多块的浮块单元连接而成，相邻浮块单元的串接孔相对，然后再由串接缆穿过并相对固定在一起，最终形成矩形或其他不规则断面式结构；而防浪裙设置于浮堤的两端下方，可用于阻挡浮堤下方透浪，从而加强消浪效果。


技术特征：
1.一种防波堤浮块单元，其特征在于：包括外壳件（1）、安装于外壳件内的骨架和设置于外壳件与骨架之间的填充层；所述外壳件包括设置于中部的浮台（2），浮台上沿周向均匀设有若干个向外延伸而出延伸部（3）。2.根据权利要求1所述的防波堤浮块单元，其特征在于：浮台（2）的两侧设置有向外凸出的凸台（5）。3.根据权利要求1或2所述的防波堤浮块单元，其特征在于：浮台（2）和延伸部（3）的几何中心处均设置有连通两侧的串接孔（4）。4.根据权利要求1或2所述的防波堤浮块单元，其特征在于：外壳件（1）采用聚脲弹性体材料或高分子量高密度聚乙烯制作而成；骨架采用钢材或高强度工程塑料制作而成；填充层采用发泡材料制作而成。5.一种浮式防波堤结构，其特征在于：包括沿横向设置的浮堤（5）；所述浮堤包括若干个沿三个相互垂直方向依次连接的防波堤浮块单元，相邻防波堤浮块单元的延伸部上的串接孔（4）同轴设置并通过串接缆相固定连接。6.根据权利要求5所述的浮式防波堤结构，其特征在于：浮堤（5）底部的两端分别设置有防浪裙（6）。7.根据权利要求6所述的浮式防波堤结构，其特征在于：防浪裙（6）包括若干排并列设置的环形的浮块组，各浮块组包括若干个沿环形布置的防波堤浮块单元，相邻防波堤浮块单元的其中一个延伸部上的串接孔同轴设置并通过串接缆相固定连接。8.根据权利要求6或7所述的浮式防波堤结构，其特征在于：防浪裙（6）上的其中一个浮块单元与浮堤（5）上的其中一个浮块单元相互连接，防浪裙上的另一个浮块单元与浮堤（5）上的另一个浮块单元之间通过连接浮块（8）相互连接。9.根据权利要求5所述的浮式防波堤结构，其特征在于：浮堤（5）、防浪裙（6）和连接浮块（8）与海床之间连接有系泊缆（9）。10.根据权利要求9所述的浮式防波堤结构，其特征在于：系泊缆采用超高弹性复合材料或高性能纤维缆材料制作而成。

技术总结
一种防波堤浮块单元及浮式防波堤结构，浮块单元包括外壳件和设置于其内部的骨架、填充层；所述浮块单元包括浮台和若干个从其侧边延伸而出的延伸部，整体成三角形、十字型、菱形或其他几何形状，且浮台和延伸部的几何中心处均设置有串接孔；多个浮块单元依次设置并通过串接缆穿过相对的串接孔而连接为一体成浮式防波堤结构，该浮式防波堤结构有沿横向设置的浮堤和设置于浮堤底部两端的防浪裙，并通过系泊缆固定于海床上。通过该种防波堤浮块单元及浮式防波堤结构，可有效减小对海湾或河口环境状况的不良影响，且其装拆操作容易，耐用性高、适用范围广。用范围广。用范围广。


技术研发人员：方先进 张丹 刘生法 黄天星
受保护的技术使用者：广州船舶及海洋工程设计研究院（中国船舶工业集团公司第六0五研究院）
技术研发日：2021.07.28
技术公布日：2021/12/21