申请/专利权人：中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区

申请日：2018-05-23

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN108560486B

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：2024.04.02#授权;2018.10.23#实质审查的生效;2018.09.21#公开

摘要：本发明公开了一种方向可调的多层防波堤，包含有数个依次相连的浮式多层板系统，浮式多层板系统包含有浮箱和设置在浮箱下方的数个钢板，浮箱的左右两侧设有定位链，浮箱的底部两端均焊接有两根钢套管，浮箱顶部两端设有动力室，动力室内设有动力泵，动力泵的设有输入导管和输出导管，输入导管设置在同一侧的其中一钢套管中，输出导管的另一端端部连接有射流器，射流器设置在同一侧的另一钢套管中，射流器由电动转轴进行驱动自转，射流器上设有射流孔，钢套管上设有与射流孔相对应处做镂空处理；达到实现全方位防浪减浪、便于对不同程度的波浪进行防护、降低防波堤的安装难度，便于对整个防波堤进行更换、拆卸和保证防浪减浪的使用效果的目的。

主权项：1.一种方向可调的多层防波堤，其特征在于，包含有数个依次相连的浮式多层板系统，且处于端部的浮式多层板系统通过锚链和锚固定设置在水面上，所述浮式多层板系统包含有浮箱和设置在浮箱下方的数个钢板，所述浮箱的左右两侧设有定位链，所述定位链与所述钢板的端部也固定连接，所述浮箱的底部两端均焊接有两根钢套管，所述钢套管的顶端穿过所述钢板与所述浮箱连通，所述浮箱顶部两端设有动力室，所述动力室内设有动力泵，所述动力泵设有输入导管和输出导管，所述输入导管设置在同一侧的其中一钢套管中，所述输出导管的另一端端部连接有射流器，所述射流器设置在同一侧的另一钢套管中，所述射流器由电动转轴进行驱动自转，所述射流器上设有射流孔，所述钢套管上设有与射流孔相对应处做镂空处理；所述浮箱左右两端均设有固定接孔，相邻的浮箱之间通过固定接孔和与固定接孔配合的螺栓固定连接，处于河道端部的浮箱通过固定接孔与锚链端部固定连接；所述钢板的表面涂有防腐漆；所述浮箱的左右两端均设有一对固定接孔，所述固定接孔对称设置在所述浮箱的前后两侧，所述固定接孔配合有螺栓；所述钢板的左右两端的中部设有固结铰，所述钢板通过固结铰与所述定位链连接；所述射流器的底部设有控制器，所述控制器上设有所述电动转轴，所述电动转轴由电机驱动，所述控制器的下部内嵌在所述钢套管内，所述控制器的上部四周设有传感器，所述传感器正对所述钢套管的镂空处，所述控制器内设有控制芯片，所述控制芯片与所述电机和传感器信号连接。

全文数据：方向可调的多层防波堤技术领域[0001]本发明涉及防波堤领域，具体涉及方向可调的多层防波堤。背景技术[0002]波浪能量主要集中在水体表面，现有技术中的射流防波堤，如专利CN201610460095.4中是将射流出水孔设置于浮体下部，在位于河底的基座设置有单片机，在基座外侧设置压力式波高仪，依据波高仪数据控制射流流速但如上所述的现有气幕式防波堤具有以下缺点：1.传统的浮式防波堤只能用防波堤只能对其中一面进行防浪减浪，且由于只采用射流器进行工作，使得传统的防波堤只对陡波作用明显，对微幅波和长波削弱作用有限;2.传统射流防波需要将基座设置在海底，在布设过程中受到海底地形影响较大，增加了布设难度，同时由于海底地形的影响，降低了防浪减浪体系的使用效果;3.传统的防波堤一经布设位置调整相对困难。发明内容[0003]为解决上述技术问题，本发明提出了方向可调的多层防波堤，以达到实现全方位防浪减浪、便于对不同程度的波浪进行防护、降低防波堤的安装难度，便于对整个防波堤进行更换、拆卸和保证防浪减浪的使用效果的目的。[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种方向可调的多层防波堤，包含有数个依次相连的浮式多层板系统，且处于端部的浮式多层板系统通过锚链和锚固定设置在水面上，所述浮式多层板系统包含有浮箱和设置在浮箱下方的数个钢板，所述浮箱的左右两侧设有定位链，所述定位链与所述钢板的端部也固定连接，所述浮箱的底部两端均焊接有两根钢套管，所述钢套管的顶端穿过所述钢板与所述浮箱连通，所述浮箱顶部两端设有动力室，所述动力室内设有动力泵，所述动力泵的设有输入导管和输出导管，所述输入导管设置在同一侧的其中一钢套管中，所述输出导管的另一端端部连接有射流器，所述射流器设置在同一侧的另一钢套管中，所述射流器由电动转轴进行驱动自转，所述射流器上设有射流孔，所述钢套管上设有与射流孔相对应处做镂空处理。[0005]本发明通过数个依次相连的浮式多层板系统，实现防波堤的安装、维护，通过将射流装置和钢板的配合使用，便于对抖波、微幅波和长波均产生作用;通过射流器自转，便于对不同方向进行防波，利用钢套管实现输出导管和输入导管的稳定，也降低了紊流，达到实现全方位f浪减浪、便于对不同程度的波浪进行防护、降低防波堤的安装难度，便于对整个防波堤进行更换、拆卸和保证防浪减浪的使用效果的目的。[0006]作为优选的，所述浮箱左右两端均设有固定接孔，相邻的浮箱之间通过固定接孔和与固定接孔配合的螺栓固定连接，处于河道端部的浮箱通过固定接孔与锚链端部固定连接。利用固定接孔便于实现相邻浮箱的固定连接，也便于锚通过锚链和固定接孔固定住整个防波堤。[0007]作为优选的，所述钢板的表面涂有防腐漆。通过在钢板的表面涂抹防腐漆，降低钢板受到的腐蚀，延长钢板的使用寿命。[0008]作为优选的，所述浮箱的左右两端均设有一对固定接孔，所述固定接孔对称设置在所述浮箱的前后两侧，所述固定接孔对称设置在所述浮箱的前后两侧，所述固定接孔配合有螺栓。[0009]作为优选的，所述钢板的左右两端的中部设有固结铰，所述钢板通过固结铰与所述定位链连接。通过在钢板的左右两端设置固结铰，实现钢板与定位链的固定链接，进一步保证了防波堤的使用质量。[0010]作为优选的，所述射流器的底部设有控制器，所述控制器上设有所述电动转轴，所述电动转轴由电机驱动，所述控制器的下部内嵌在所述钢套管内，所述控制器的上部四周设有传感器，所述传感器正对所述钢套管的镂空处，所述控制器内设有控制芯片，所述控制芯片与所述电机和传感器信号连接。通过在控制器的四周均分分布四个传感器，配合控制芯片实现对四周水流的检测，实现实时对射流器的调节。[0011]本发明具有如下优点:1.本发明通过数个依次相连的浮式多层板系统，实现防波堤的安装、维护，通过将射流装置和钢板的配合使用，便于对抖波、微幅波和长波均产生作用;通过射流器自转，便于对不同方向进行防波，利用钢套管实现输出导管和输入导管的稳定，也降低了紊流，达到实现全方位防浪减浪、便于对不同程度的波浪进行防护、降低防波堤的安装难度，便于对整个防波堤进行更换、拆卸和保证防浪减浪的使用效果的目的。[0012]2.本发明利用固定接孔便于实现相邻浮箱的固定连接，也便于锚通过锚链和固定接孔固定住整个防波堤。[0013]3.本发明通过在钢板的表面涂抹防腐漆，降低钢板受到的腐蚀，延长钢板的使用寿命。[0014]4.本发明通过在钢板的左右两端设置固结铰，实现钢板与定位链的固定链接，进一步保证了防波堤的使用质量。[0015]5.本发明通过在控制器的四周均分分布四个传感器，配合控制芯片实现对四周水流的检测，实现实时对射流器的调节。附图说明[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。[0017]图1为本发明实施例公开的方向可调的多层防波堤的主视示意图；图2为本发明实施例公开的方向可调的多层防波堤的侧视示意图；图3为本发明实施例公开的方向可调的多层防波堤中浮箱的俯视示意图；图4为本发明实施例公开的方向可调的多层防波堤中钢板的俯视示意图；图5为本发明实施例公开的方向可调的多层防波堤中射流器的俯视示意图；图6为本发明实施例公开的方向可调的多层防波堤中控制器的俯视示意图；图中数字和字母所表示的相应部件名称：丄•J•仔相4•钢攸5.定位链6•动力室7.钢套管8.动力泵9.输入导管1〇•输出导管L丨.射流器12•电动转轴13.射流孔14•固定接孔15•固结较16.控制器17.传感器18.数控芯片。具体实施方式[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0019]本发明提供了方向可调的多层防波堤，其工作原理是通过数个依次相连的浮式多层板系统，实现防波堤的安装、维护，通过将射流装置和钢板的配合使用，便于对抖波、微幅f和长波均=生作用;通过射流器自转，便于对不同方向进行防波，利用钢套管实现输出导^和输入导管的稳定，也降低了紊流，达到实现全方位防浪减浪、便于对不同程度的波浪进行防护、降低防波堤的安装难度，便于对整个防波堤进行更换、拆卸和保证防浪减浪的使用效果的目的。[0020]下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。[0021]如图卜图6所示，一种方向可调的多层防波堤，包含有数个依次相连的浮式多层板系统，且处于纟而部的浮式多层板系统通过锚链1和锚2固定设置在水面上，所述浮式多层板系统包含有浮箱3和设置在浮箱下方的数个钢板4,所述浮箱的左右两侧设有定位链5，所述定位链与所述钢板的端部也固定连接，所述浮箱的底部两端均焊接有两根钢套管7,所述钢套管的顶端穿过所述钢板与所述浮箱连通，所述浮箱顶部两端设有动力室6,所述动力室内设有动力栗8,所述动力栗的设有输入导管9和输出导管10,所述输入导管设置在同一侧的其中一钢套管中，所述输出导管的另一端端部连接有射流器11，所述射流器设置在同一侧的另一钢套管中，所述射流器由电动转轴12进行驱动自转，所述射流器上设有射流孔13，所述钢套管上设有与射流孔相对应处做镂空处理。[0022]本发明通过数个依次相连的浮式多层板系统，实现防波堤的安装、维护，通过将射流装置和钢板的配合使用，便于对抖波、微幅波和长波均产生作用;通过射流器自转，便于对不同方向进行防波，利用钢套管实现输出导管和输入导管的稳定，也降低了紊流，达到实现全方位防浪减浪、便于对不同程度的波浪进行防护、降低防波堤的安装难度，便于对整个防波堤进行更换、拆卸和保证防浪减浪的使用效果的目的。[0023]值得注意的是，所述浮箱左右两端均设有固定接孔14,相邻的浮箱之间通过固定接孔和与固定接孔配合的螺栓固定连接，处于河道端部的浮箱通过固定接孔与锚链端部固定连接。利用固定接孔便于实现相邻浮箱的固定连接，也便于锚通过锚链和固定接孔固定住整个防波堤。[0024]值得注意的是，所述钢板的表面涂有防腐漆。通过在钢板的表面涂抹防腐漆，降低钢板受到的腐蚀，延长钢板的使用寿命。[0025]值得注意的是，所述浮箱的左右两端均设有一对固定接孔，所述固定接孔对称设置在所述浮箱的前后两侧，所述固定接孔对称设置在所述浮箱的前后两侧，所述固定接孔配合有螺栓。[0026]值得注意的是，所述钢板的左右两端的中部设有固结铰15,所述钢板通过固结较与所述定位链连接。通过在钢板的左右两端设置固结铰，实现钢板与定位链的固定链接，进一步保证了防波堤的使用质量。[0027]值得注意的是，所述射流器的底部设有控制器16,所述控制器上设有所述电动转轴，所述电动转轴由电机未画出）驱动，所述控制器的下部内嵌在所述钢套管内，所述控制器的上部四周设有传感器I7,所述传感器正对所述钢套管的镂空处，所述控制器内设有控制芯片18,所述控制芯片与所述电机和传感器信号连接。通过在控制器的四周均分分布四个传感器，配合控制芯片实现对四周水流的检测，实现实时对射流器的调节。[0028]本发明提及的防波堤的实验数据对比如下：数据模型参数如下：数学模型长24m、高2m;防波堤喷气装置布置于11.5m处、射流装置布置于12.5m;试验水深为1.2米，由于模型为不含泥沙水流;波浪入射波高为。0.335m，入射波周期为1.26s;在10m和14m处设置两组数值观测面，通过对比两处波高得出投射系数T=JtJi来检验防波堤消浪效果。[0029]环境一:射流器不工作，仅依靠多层板系统消能，来流方向分别为于防波堤轴线夹角为90°、60°、30°，透射系数为0_91、0.78、0.63;环境二:射流器工作，其供水量为1.5m3h*m，于多层板系统共同消能，来流方向分别为于防波堤轴线夹角为90°、60°、30°，透射系数为0.95、0.85、0.75;环境三:射流器工作，其供水量为3m3h*m，于多层板系统共同消能，来流方向分别为于防波堤轴线夹角为90°、60°、30°，透射系数为0.96、0.90、0.85。[0030]通过对比发现，本发明可降低能耗，在不同的海况下可以选择不同的运行方案，组合使用效果要优于单独使用工况，供水量越大波浪透射系数越小，针对不同方向来浪的消波效果越好。[0031]本发明的具体使用步骤如下:再如图1-图4所示，通过固定接孔14和螺栓实现浮箱3依次串联起来，并将连接有锚2的锚链1连接在两端的浮箱端部，钢板4通过定位链5和固结铰15设置在浮箱底部，保证了浮箱的稳定。[0032]如图6所示，控制器16四周的传感器17检测水流，当流速变化大于设定值的30%时设定值根据实际情况进行设定），传感器17将信号传递给数控芯片18;如图5所示，数控芯片接收到信号后，控制电机驱动电动转轴12转动，使射流孔13针对波浪；再如图2所示，数控芯片控制电动转轴12后，控制动力室6内的动力泵8工作，通过输入导管9吸入水再经过输出导管10,由射流孔17喷出，实现防浪。在整个过程过中，钢套管对输出导管和输入导管提供支撑，避免输出导管和输入导管直接受力而发生形变，导致管径缩小，降低了输水能力；同时钢套管对输入导管的入水口提供一个稳定的输水环境，避免水流垂直流向输入导管，造成紊流严重，降低了输水效率;最后对称设置的钢套管使整个防波堤保持水平状态，保证了防波堤的使用质量。[0033]通过以上的方式，本发明所提供的方向可调的多层防波堤，具备如下有点：1.将多层板系统和射流系统共同使用，可以有效降低波长较长的微幅波波高;将多层板系统单独使用，可以有针对性的对孤立波和陡波进行消减，使其适用范围更广；2.通过控制芯片和传感器实现射流器的自我调节，提高防浪效果，也降低了工作人员1-1V——IIV♦3.整个防波堤浮于海面，不受海底地形影响，布设精度可控性高，提高了体系的工作效率；4.整个防波堤的射流系统管道短，水头损失较小，可以降低管道内摩阻力造成的能量损耗；5.由于整个防波堤采用数个浮式多层板系统串联起来，因此其铺设速度快，可以满足抢险救灾和战争需求。[0034]以上所述的仅是本发明所公开的方向可调的多层防波堤的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种方向可调的多层防波堤，其特征在于，包含有数个依次相连的浮式多层板系统，且处于端部的浮式多层板系统通过锚链和锚固定设置在水面上，所述浮式多层板系统包含有浮箱和设置在浮箱下方的数个钢板，所述浮箱的左右两侧设有定位链，所述定位链与所述钢板的端部也固定连接，所述浮箱的底部两端均焊接有两根钢套管，所述钢套管的顶端穿过所述钢板与所述浮箱连通，所述浮箱顶部两端设有动力室，所述动力室内设有动力泵，所述动力栗的设有输入导管和输出导管，所述输入导管设置在同一侧的其中一钢套管中，所述输出导管的另一端端部连接有射流器，所述射流器设置在同一侧的另一钢套管中，所述射流器由电动转轴进行驱动自转，所述射流器上设有射流孔，所述钢套管上设有与射流孔相对应处做镂空处理。2.根据权利要求1所述的方向可调的多层防波堤，其特征在于，所述浮箱左右两端均设有固定接孔，相邻的浮箱之间通过固定接孔和与固定接孔配合的螺栓固定连接，处于河道端部的浮箱通过固定接孔与锚链端部固定连接。3.根据权利要求1所述的方向可调的多层防波堤，其特征在于，所述钢板的表面涂有防腐漆。4.根据权利要求1所述的方向可调的多层防波堤，其特征在于，所述浮箱的左右两端均设有一对固定接孔，所述固定接孔对称设置在所述浮箱的前后两侧，所述固定接孔配合有螺栓。5.根据权利要求1所述的方向可调的多层防波堤，其特征在于，所述钢板的左右两端的中部设有固结铰，所述钢板通过固结铰与所述定位链连接。6.根据权利要求1所述的方向可调的多层防波堤，其特征在于，所述射流器的底部设有控制器，所述控制器上设有所述电动转轴，所述电动转轴由电机驱动，所述控制器的下部内嵌在所述钢套管内，所述控制器的上部四周设有传感器，所述传感器正对所述钢套管的镂空处，所述控制器内设有控制芯片，所述控制芯片与所述电机和传感器彳目号连接。

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