一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤

本发明涉及浮式防波消浪设备，具体涉及一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤。

背景技术：

1、防波堤广泛应用于保护海岸线、海洋结构物、系泊船舶、港口和码头免受海浪冲击，其中固定防波堤具有良好的防波性能，但随着水深增加，其施工成本急剧增加，加之固定防波堤阻碍水循环，导致污染和沉积物问题加剧，阻碍了其工程应用。实际上，大部分波浪能量分布在自由海面以下三倍波高范围内，这为发展浮式防波堤创造了有利条件。同时，发展浮式防波堤也是推动绿色高质量发展的重要措施，对浮式防波堤理论与关键技术研究具有迫切性且意义重大。

2、浮式防波堤在近些年得到广泛的研究，目前已逐步进行工程推广工作。已有研究证明，双浮筒型浮式防波已具备良好的消波防浪性能。在此基础上，相关研究人员又研发了基于多途径耗能的浮式防波堤设计构型，并取得的良好的效果，但在锚泊系统优化、消波效率和消除长周期波等方面仍有较大的提升空间。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，应用于近海工程、港口等起到消波防浪作用。

2、技术方案：本发明的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，所述浮式防波堤包括若干个串联连接的防波堤单元，每个防波堤单元包括边箱、浮筒、透水圆柱壳体、转动部件、透水多边形框架和系泊缆，浮筒有两个，平行间隔设置，两浮筒的两端分别通过边箱固定连接，构成浮式防波堤主体；透水圆柱壳体套设在浮筒上，并通过多个转动部件与浮筒外壁转动连接；透水多边形框架设置在两浮筒之间，其两端分别与边箱固定连接；所述浮式防波堤通过系泊缆连接于海底锚点。

3、可选的，所述转动部件设置在浮筒外壁上，并沿浮筒轴向间隔设置。

4、可选的，所述透水圆柱壳体上设置多个透水圆形孔，且透水圆柱壳体通过螺栓固定在转动部件上。

5、可选的，所述透水圆柱壳体采用橡胶材质，并内衬钢筋骨架。

6、可选的，透水圆柱壳体为预制拼接件，每个透水圆柱壳体由多个弧形壳体拼接组成。

7、可选的，所述透水多边形框架固接在两浮筒之间的水面以下区域。

8、可选的，所述透水多边形框架为多棱体网架结构，各棱之间的边框长度为浮式防波堤吃水的三分之一，且透水多边形框架沿水深方向布置三层。

9、可选的，所述浮筒为方形浮筒。

10、可选的，所述边箱和浮筒由钢结构或钢筋混凝土制作，转动部件采用镀锌钢结构制作，透水多边形框架和系泊缆采用钢结构制作。

11、可选的，所述系泊缆一端连接浮式防波堤边箱导缆孔，一端连接海底锚点。

12、有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：

13、(1)所述的具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，边箱与中箱通过两组方形状浮筒和透水多边形框架连接，各部分连接力学性能良好，保证了浮式防波堤整体性和结构强度；

14、(2)方形状浮筒和透水多边形框架使得结构轻便，组成材料消耗较小；

15、(3)利用透水圆柱壳体的转动和透水作用，可以实现波流转化，能够有效的减小浮式防波堤的横荡和垂荡作用力，并将结构所受的大部分横摇力矩转变为透水圆柱壳体的转动动能，并有效减小浮式防波堤的运动响应和系泊缆拉力；

16、(4)提供了多种浮式防波堤的防波消能形式，透水圆柱壳体通过增加水流紊动而消耗能量，方形状浮筒中间区域的月池效应，通过透水多边形框架使得波浪能量实现耗散；透水圆柱壳体的转动将横摇力矩转化为动能，减小了横摇辐射势。

技术特征：

1.一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述浮式防波堤包括若干个串联连接的防波堤单元，每个防波堤单元包括边箱、浮筒、透水圆柱壳体、转动部件、透水多边形框架和系泊缆，浮筒有两个，平行间隔设置，两浮筒的两端分别通过边箱固定连接，构成浮式防波堤主体；透水圆柱壳体套设在浮筒上，并通过多个转动部件与浮筒外侧壁转动连接；透水多边形框架设置在两浮筒之间，其两端分别与边箱固定连接；所述浮式防波堤通过系泊缆连接于海底锚点。

2.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述转动部件设置在浮筒外侧壁上，并沿浮筒轴向间隔设置。

3.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述透水圆柱壳体上设置多个透水圆形孔，且透水圆柱壳体通过螺栓固定在转动部件上。

4.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述透水圆柱壳体采用橡胶材质，并内衬钢筋骨架。

5.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，透水圆柱壳体为预制拼接件，每个透水圆柱壳体由多个弧形壳体拼接组成。

6.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述透水多边形框架固接在两浮筒之间的水面以下区域。

7.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述透水多边形框架为多棱体网架结构，各棱之间的边框长度为浮式防波堤吃水的三分之一，且透水多边形框架沿水深方向布置三层。

8.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述浮筒的截面形状为方形。

9.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述边箱和浮筒由钢结构或钢筋混凝土制作，转动部件采用镀锌钢结构制作，透水多边形框架和系泊缆采用钢结构制作。

10.根据权利要求1所述的一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，其特征在于，所述系泊缆一端连接浮式防波堤边箱导缆孔，一端连接海底锚点。

技术总结
本发明公开了一种具备透水性能的可转动双圆筒型浮式防波堤，所述浮式防波堤包括若干个串联连接的防波堤单元，每个防波堤单元包括边箱、浮筒、透水圆柱壳体、转动部件、透水多边形框架和系泊缆，浮筒有两个，平行间隔设置，两浮筒的两端分别通过边箱固定连接，构成浮式防波堤主体；透水圆柱壳体套设在浮筒上，并通过多个转动部件与浮筒外壁转动连接；透水多边形框架设置在两浮筒之间，其两端分别与边箱固定连接；所述浮式防波堤通过系泊缆连接于海底锚点。本发明通过单元结构串联，保证了浮式防波堤整体性和结构强度，利用透水圆柱壳体能够有效减小浮式防波堤的运动响应和系泊缆拉力，提供了多种防波消能形式。

技术研发人员：王延召,嵇春艳
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12