申请/专利权人：大连理工大学

申请日：2019-07-09

公开（公告）日：2024-03-05

公开（公告）号：CN110344368B

主分类号：E02B3/06

分类号：E02B3/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.05#授权;2019.11.12#实质审查的生效;2019.10.18#公开

摘要：本发明属于海洋技术领域，一种桩基装配式透空式防波堤，包括带螺旋凸起层桩基和设于其上的承台、U形挂板、消浪构件A和消浪构件B。消浪构件A和消浪构件B可在波浪爬高的基础上让波浪与凹槽作用耗散波能，从而降低爬高；消浪构件A和消浪构件B的截面形状不同，交替排布，因而产生分界面，使得波浪爬高过程中与分界线发生碰撞耗散波能；前挡浪板设有多排开孔，使部分波浪反射并与来浪相互冲击形成涡流耗散波能，从而减小波面振荡；部分波浪进入消能室，后挡浪板为实体挡板，起到挡浪作用，使波浪在消能室达到消浪作用；下部阵列分布的桩基，增加透水能力，确保堤内水质环境稳定良好；桩基可让防波堤在地质较差的海域使用，提高防波堤的适用性。

主权项：1.一种桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述的桩基装配式透空式防波堤包括桩基1、承台3、U形挂板4、消浪构件A6和消浪构件B7；所述U形挂板4的开口向下，包括前挡浪板41、开孔42、横板43、后挡浪板44、键榫45、灌浆孔46和第二吊环47；U形挂板4的主体结构由前挡浪板41、横板43和后挡浪板44组成，前挡浪板41上设有多排开孔42；横板43上表面设有第二吊环47，横板43下表面设有一体成型的键榫45，横板43上设有灌浆孔46；所述承台3为凹型体，包括键槽31和第一吊环32，其凸出部分设有第一吊环32，其凹陷部分设有与横板43下表面的键榫45相配合的键槽31；所述U形挂板4设于下部相邻承台3上；所述U形挂板4的前挡浪板41、横板43和后挡浪板44构成消能室5；所述消浪构件A6侧面由三边构成，其中两边为直角边，另一边由三段圆弧构成，中间圆弧段的底部设有不连续的凹槽Ⅰ61和凹槽Ⅱ62，上下两段圆弧上分别设有第三吊环63；所述消浪构件B7侧面由三边构成，其中两边为直角边，另一边由三段圆弧段构成，中间圆弧的底部设有不连续的凹槽Ⅰ61和凹槽Ⅱ62，上下两段圆弧上分别设有第三吊环63；所述消浪构件A6和消浪构件B7交替排布于U形挂板4上；所述桩基1表面设有一层带螺旋凸起层2，其顶端连接在承台3上；所述相邻消浪构件A6和消浪构件B7的配合处设有灌浆缝8。

全文数据：一种桩基装配式透空式防波堤技术领域本发明属于海洋技术领域，涉及到一种透空式防波堤，尤其涉及一种桩基装配式透空式防波堤。背景技术目前我国海洋的战略地位日益提升，海洋生态文明建设不断加强，斜坡堤和直立堤等传统形式的防波堤显然对海洋生态系统的影响较大，存在阻碍港内外水体交换等问题，因此对透空式防波堤的需求日益强烈。但一般透空式防波堤对于施工工艺和要求较高，因此在此提出一种新型桩基装配式透空式防波堤，不仅可以较好地满足消减波浪的要求，还可保证防波堤内外的水质交换，且各个部件可以通过工厂预制，降低施工工艺的难度；除此之外，因为采用桩基础，对于地质较差的海域也可以建造使用。发明内容本发明的目的在于优化透空式防波堤的结构，提供一种桩基装配式透空式防波堤。该发明利用消浪构件A、消浪构件B可在波浪爬高的基础上让波浪与凹槽作用耗散波能，从而降低爬高；消浪构件A、消浪构件B的截面形状不同，交替排布，因而产生分界面，使得波浪爬高过程中与分界线发生碰撞耗散波能。U形挡板主要针对较低水位，包括前挡浪板、横板和后挡浪板，横板两端分别连接前挡浪板和后挡浪板；前挡浪板设有多排开孔，使部分波浪反射并与来浪相互冲击形成涡流耗散波能，从而减小波面振荡；部分波浪进入消能室，后挡浪板为实体挡板，起到挡浪作用，使波浪在消能室达到消浪作用。下部阵列分布的桩基，增加透水能力，确保堤内水质环境稳定良好；桩基可让防波堤在地质较差的海域使用，提高防波堤的适用性；桩基表面加设一层带螺旋凸起层，便于海流和波浪经过桩后形成涡流以耗散波能，提高防波堤消浪阻流能力。防波堤各构件可在工厂预制，从而降低工程造价，节约投资，且安装方便安全；单个消浪构件A、消浪构件B的损坏不会影响整体结构的稳定性，易于拆除和拖回陆地维修。本发明的技术方案：一种桩基装配式透空式防波堤，包括带螺旋凸起层桩基1和设于其上的承台3、U形挂板4、消浪构件A6和消浪构件B7；所述U形挂板4的开口向下，包括前挡浪板41、开孔42、横板43、后挡浪板44、键榫45、灌浆孔46和第二吊环47；U形挂板4的主体结构由前挡浪板41、横板43和后挡浪板44组成，前挡浪板41上设有多排开孔42；横板43上表面设有第二吊环47，横板43下表面设有一体成型的键榫45，横板43上设有灌浆孔46；所述承台3为凹型体，包括键槽31和第一吊环32，其凸出部分设有第一吊环32，其凹陷部分设有与横板43下表面的键榫45相配合的键槽31；所述U形挂板4设于下部相邻承台3上；所述U形挂板4的前挡浪板41、横板43和后挡浪板44构成消能室5；所述消浪构件A6侧面由三边构成，其中两边为直角边，另一边由三段圆弧构成，中间圆弧段的底部设有不连续的凹槽Ⅰ61和凹槽Ⅱ62，上下两段圆弧上分别设有第三吊环63；所述消浪构件B7侧面由三边构成，其中两边为直角边，另一边由三段圆弧段构成，中间圆弧的底部设有不连续的凹槽Ⅰ61和凹槽Ⅱ62，上下两段圆弧上分别设有第三吊环63；所述消浪构件A6和消浪构件B7交替排布于U形挂板4上，两端均为消浪构件A6；所述桩基1表面设有一层带螺旋凸起层2，其顶端连接在承台3上；所述桩基1为打入式预制桩，桩基1整体的排布形式呈阵列分布，几何中心连线呈菱形。所述相邻消浪构件A6和消浪构件B7的配合处设有灌浆缝8。所述前挡浪板41和后挡浪板44的长度根据工程需要设置不同长度。所述前挡浪板41上的开孔率根据工程需要设置。所述消浪构件A6和消浪构件B7的截面形状并不相同，呈交替排布。本发明的有益效果：1消浪构件A、消浪构件B可在波浪爬高的基础上让波浪与凹槽作用耗散波能，从而降低爬高；2消浪构件A、消浪构件B的截面形状不同，交替排布，因而产生分界面，使得波浪爬高过程中与分界线发生碰撞耗散波能；3前挡浪板设有多排开孔，使部分波浪反射并与来浪相互冲击形成涡流耗散波能，从而减小波面振荡；部分波浪进入消能室，后挡浪板为实体挡板，起到挡浪作用，使波浪在消能室达到消浪作用；4下部阵列分布的桩基，增加透水能力，确保堤内水质环境稳定良好；5桩基可让防波堤在地质较差的海域使用，提高防波堤的适用性；6桩基表面加设一层带螺旋凸起层，便于海流和波浪经过桩后形成涡流以耗散波能，提高防波堤消浪阻流能力；7防波堤各构件可在工厂预制，从而降低工程造价，节约投资，且安装方便安全；8单个消浪构件A或消浪构件B的损坏不会影响整体结构的稳定性，易于拆除和拖回陆地维修。附图说明图1为本桩基装配式透空式防波堤的结构示意图；图2为本桩基装配式透空式防波堤涉及的桩基阵列分布的俯视图；图3为本桩基装配式透空式防波堤涉及的承台的俯视图；图4为本桩基装配式透空式防波堤涉及的U形挂板的侧视图；图5为本桩基装配式透空式防波堤涉及的消浪构件A的侧视图；图6为本桩基装配式透空式防波堤涉及的消浪构件B的侧视图；图中：1桩基；2螺旋凸起层；3承台；31键槽；32第一吊环；4U形挂板；41前挡浪板；42开孔；43横板；44后挡浪板；45键榫；46灌浆孔；47第二吊环；5消能室；6消浪构件A；61凹槽Ⅰ；62凹槽Ⅱ；63第三吊环；7消浪构件B；8灌浆缝。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。如图1所示，本发明的一种桩基装配式透空式防波堤，包括桩基1和设于其上的承台3、U形挂板4、消浪构件A6和消浪构件B7。所述桩基1设有螺旋凸起层2，采用预制式，桩基1的顶部高程在水面以上，以便桩基1顶部现浇钢筋混凝土承台3，承台3连接桩基1。所述U形挂板4设于相邻承台3上，所述消浪构件A6和消浪构件B7设于U形挂板4上。具体结合形式如下：承台3顶部设有键槽31如图3所示，U形挂板4底部设有键榫45如图4所示，键榫45与键槽31配合。所述U形挂板4内部构成消能室5。所述U形挂板4包括前挡浪板41、横板43和后挡浪板44如图4所示，横板43两端分别连接前挡浪板41和后挡浪板44，前挡浪板41设有多排开孔42，前挡浪板41和后挡浪板44二者长度以及开孔42大小和数量可根据工程需要设置。所述消浪构件A6和消浪构件B7均设有凹槽Ⅰ61、凹槽Ⅱ62如图5、6所示。所述承台3与U形挂板4的配合处设有灌浆孔46。所述消浪构件A6和消浪构件B7的配合处设有灌浆缝8。本实施例中，所述桩基1为打入式预制桩，呈阵列分布，几何中心连线呈菱形，如图2所示。本实施例中，所述承台3为现浇钢筋混凝土结构。本实施例中，所述承台3与U形挂板4的配合处设有灌浆孔46。本实施例中，所述消浪构件A6和消浪构件B7的配合处设有灌浆缝8。本实施例中，所述承台3、U形挂板4、消浪构件A6和消浪构件B7的上端面均设有吊环32、47、63。本发明的工作原理是：在工程位置设置桩基1，其顶部高程在水面以上；就位后桩基1顶部现浇钢筋混凝土承台3，承台3顶部设有键槽31；然后将U形挂板4吊装安放在承台3上，其底部设有键榫45，键榫45与相邻承台3上的键槽31配合。U形挂板4包括前挡浪板41、横板43和后挡浪板44，横板43两端分别连接前挡浪板41和后挡浪板44，前挡浪板41设有多排开孔42，前挡浪板41和后挡浪板44二者长度以及开孔42大小和数量可根据工程需要设置；就位后在承台3与U形挂板4的配合处的灌浆孔46加压灌浆填满；最后将消浪构件A6和消浪构件B7吊装安放在U形挂板4上，二者截面形状不同，交替排布，在配合处的灌浆缝8用水泥砂浆灌缝。该结构的消浪构件A6、消浪构件B7可在波浪爬高的基础上让波浪与凹槽作用耗散波能，从而降低爬高；消浪构件A6、消浪构件B7的截面形状不同，交替排布，因而产生分界面，使得波浪爬高过程中与分界线发生碰撞耗散波能；前挡浪板41设有多排开孔42，使部分波浪反射并与来浪相互冲击形成涡流耗散波能，从而减小波面振荡；部分波浪进入消能室5，后挡浪板44为实体挡板，起到挡浪作用，使波浪在消能室5达到消浪作用；下部阵列分布的桩基1，增加透水能力，确保堤内水质环境稳定良好；桩基1可让防波堤在地质较差的海域使用，提高防波堤的适用性；桩基1表面加设一层带螺旋凸起层2，便于海流和波浪经过桩后形成涡流以耗散波能，提高防波堤消浪阻流能力。本发明防波堤各构件可在工厂预制，从而降低工程造价，节约投资，且安装方便安全；单个消浪构件A或消浪构件B的损坏不会影响整体结构的稳定性，易于拆除和拖回陆地维修。尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

权利要求：1.一种桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述的桩基装配式透空式防波堤包括桩基1、承台3、U形挂板4、消浪构件A6和消浪构件B7；所述U形挂板4的开口向下，包括前挡浪板41、开孔42、横板43、后挡浪板44、键榫45、灌浆孔46和第二吊环47；U形挂板4的主体结构由前挡浪板41、横板43和后挡浪板44组成，前挡浪板41上设有多排开孔42；横板43上表面设有第二吊环47，横板43下表面设有一体成型的键榫45，横板43上设有灌浆孔46；所述承台3为凹型体，包括键槽31和第一吊环32，其凸出部分设有第一吊环32，其凹陷部分设有与横板43下表面的键榫45相配合的键槽31；所述U形挂板4设于下部相邻承台3上；所述U形挂板4的前挡浪板41、横板43和后挡浪板44构成消能室5；所述消浪构件A6侧面由三边构成，其中两边为直角边，另一边由三段圆弧构成，中间圆弧段的底部设有不连续的凹槽Ⅰ61和凹槽Ⅱ62，上下两段圆弧上分别设有第三吊环63；所述消浪构件B7侧面由三边构成，其中两边为直角边，另一边由三段圆弧段构成，中间圆弧的底部设有不连续的凹槽Ⅰ61和凹槽Ⅱ62，上下两段圆弧上分别设有第三吊环63；所述消浪构件A6和消浪构件B7交替排布于U形挂板4上；所述桩基1表面设有一层带螺旋凸起层2，其顶端连接在承台3上；所述相邻消浪构件A6和消浪构件B7的配合处设有灌浆缝8。2.根据权利要求1所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，为打入式预制桩，桩基1整体的排布形式呈阵列分布，几何中心连线呈菱形。3.根据权利要求1或2所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述前挡浪板41和后挡浪板44的长度根据工程需要设置不同长度。4.根据权利要求1或2所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述前挡浪板41上的开孔率根据工程需要设置。5.根据权利要求3所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述前挡浪板41上的开孔率根据工程需要设置。6.根据权利要求1、2或5所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述消浪构件A6和消浪构件B7的截面形状并不相同，呈交替排布。7.根据权利要求3所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述消浪构件A6和消浪构件B7的截面形状并不相同，呈交替排布。8.根据权利要求4所述的桩基装配式透空式防波堤，其特征在于，所述消浪构件A6和消浪构件B7的截面形状并不相同，呈交替排布。

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