本发明涉及消浪堤坝,特别是一种透流消浪堤坝单元、透流消浪堤坝、系统及施工方法。
背景技术:
1、目前,离岸养殖总体包括近海养殖和远海养殖(一般为水深20-80m范围)。其中远海养殖主要分为养殖工船、养殖平台、网箱三类:
2、网箱较受风浪限制,仍然处于待解决阶段,目前有一些专用抗风浪的网箱,制造成本和安装费用非常高,而且无法达到根本性抗风浪效果,依然会发生网箱被大风浪破坏的情况,由此远海养殖用网箱的比较少。
3、养殖工船造价维护费用偏高。
4、养殖平台受制于水深,无法大规模量产,而且多采用钢结构长期使用存在腐蚀问题,维护费用也高。且锚泊系统费用高。
5、另一种公开的方案是利用浮式防波堤来进行消浪,例如专利名称为:用于深海养殖的浮式防波堤和风能集成系统(公开号:cn208023503u),该专利公开了利用浮式防波堤来进行消浪的方案,但是,由于其随着海浪会有较大幅度的摆动,使得其无法达到较好的消浪效果(只能到达30%~40%的消浪效果),同时,该防波堤是漂浮于海面,其无法改变网箱所在区域内的流场(例如无法改变网箱所在区域内的流速),使得目前浮式防波堤在离岸养殖领域的使用效果并不好。
6、为解决上述问题,本领域技术人员研发了适用于(一般为水深20-80m范围)的消浪堤坝,来创造平静的适合养殖的海域,例如专利名称为:一种离岸养殖系统及其设计方法(公开号:cn115581212a),来解决上述问题,其主要应用筒状基础,并在其内填料来达到自身稳定性,其抗风浪能力非常强。
7、但是上述方案的成本成为研发人员后续重点考虑的优化方向。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服背景技术中所存在的如何降低筒式消浪堤坝的成本的问题,提供一种透流消浪堤坝单元、透流消浪堤坝、系统及施工方法。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
3、一种透流消浪堤坝单元,:包括一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件,其中:
4、所述一级透流挡浪组件包括间隔设置的一级挡浪墙体,相邻所述一级挡浪墙体之间的间隔为一级通道;
5、所述二级透流挡浪组件包括间隔设置的二级挡浪墙体,相邻所述二级挡浪墙体之间的间隔为二级通道;
6、所述一级通道与所述二级通道错位设置且相连通,至少一个所述二级挡浪墙体上开设有开口朝向一级通道的二级内凹部。
7、本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,通过一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件来进行挡浪,同时利用相连通的一级通道和二级通道来进行透流消浪堤坝单元两侧的水流交换,其中,
8、通过所述一级通道和二级通道错位设置,能够使得透流消浪堤坝单元两侧既能够进行水流交换,又能够使得透流消浪堤坝单元起到有效削弱波浪的作用,所述二级透流挡浪组件上设置有二级内凹部,能够起到反射波浪进而耗能的作用,二级内凹部与一级通道和二级通道错开设置相配合,使得一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件之间形成消能池,进而减小波浪反射,不仅能够有效削弱波浪,而且能够减小波浪对透流消浪堤坝单元的作用力,尤其是减小波浪对一级透流挡浪组件的作用力,使得本技术所述的一种透流消浪堤坝单元的形式能够满足80m以内水深海洋环境下透流消浪目的。
9、在上述基础上,本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,主要由包括一级挡浪墙体和二级挡浪墙体的几片墙体作为主要构成件,相比较现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝来说,有效降低成本,具有更高性价比、为更可持续发展的技术方案。而且针对不同海况可调的结构参数数量远远大于现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝,从而更能够满足不同工况下的特殊需求,使其能够在对应工况下具有更好的性价比。
10、具体地,当水流从二级内凹部反射至所述一级挡浪墙体靠近所述二级挡浪墙体一侧时,使得其局部水流升高,使得水流能够反向给一级挡浪墙体施加作用力,其能够抵消至少一部分所述一级挡浪墙体所承受的外部波浪力,使得有效降低一级挡浪墙体的受力。
11、优选地,所述一级通道和二级通道错开设置,即在沿一级透流挡浪组件至二级透流挡浪组件的方向上,一级通道至二级透流挡浪组件上的投影与二级通道无交集。如此设置,能够使得水流通过一级透流挡浪组件至二级透流挡浪组件时的消浪效果更好。
12、优选地,所述一级挡浪墙体上设置有第二内凹部,所述第二内凹部开口朝向所述二级通道。
13、通过设置第二内凹部,不仅能够获取更多水流进所述二级通道,以增加透流效果,而且能够使得一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件形成的整体具有更优的反射波浪、耗能的作用。
14、具体地,上述方案使得一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件之间从所述一级通道至所述二级通道之间的通道成类似“n”型,通过“n”型通道,增长波浪传播路径和曲折性,从而起到消耗波能,降低波高的目的。
15、同时,通过“n”型通道,使得波浪难以较轻易通过一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件之间的区域,部分波浪存在反射,其在一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件之间的通道内多次反射并最终形成水位较高的水柱,不仅增强波浪在“n”型通道内耗能效果,而且增加水流对下部基础的压力,同时上述波浪或水流通过产生较大的逆向波压力来抵消部分一级挡浪墙体远离二级透流挡浪组件一侧的波浪或水流对一级挡浪墙体施加的正向波压力。
16、而且上述方案所述的透流消浪堤坝单元用于遮掩结构作为大型海洋牧场消浪堤坝时,海洋牧场内部风成浪和外部透射波浪传递至远端后,从位于远端的上述方案所述的透流消浪堤坝单元后端进入透流消浪堤坝构造单元时,基于同样的耗能机理,该透流消浪堤坝构造单元可以较好地降低波浪反射,极大地降低或避免波浪在牧场内形成共振的概率。
17、本技术所述的一种透流消浪堤坝单元的上述形式能够满足80m以内水深海洋环境下透流消浪目的,同时,所述一级透流挡浪组件上具有与所述二级通道相对应的第二内凹部,以避免波浪直接冲击所述二级通道而导致存在本技术所述的透流消浪堤坝构造单元不满足消浪的情况存在。
18、在上述基础上,本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,相比较现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝以及现有沉箱式直立堤来说,有效降低成本。而且针对不同海况可调的结构参数数量远远大于现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝,从而更能够满足不同工况下的特殊需求,使其能够在对应工况下具有更好的性价比。本技术所述的一种透流消浪堤坝构造单元,结构轻便,较传统直立堤一般是沉箱,本实施例所述的一种透流消浪堤坝构造单元基础以上结构主要为几片墙体,具有更高性价比、更可持续发展的方案。
19、优选地,所述一级挡浪墙体上位于所述第二内凹部的背侧形成有第一凸出部;在沿所述二级透流挡浪组件至所述一级透流挡浪组件的方向上,所述第二内凹部和所述第一凸出部均凸出所述一级通道。
20、通过设置第一凸出部来获取更多水流进入所述一级通道,再通过二级内凹部、第一凸出部、一级通道和二级通道的相对位置设置,起到反射波浪、耗能的作用,通过一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件的设计让波浪在其中往复耗能互相抵消,减小波浪总力,而且方便快速施工。
21、同时,通过设置第一凸出部,减小正向波浪拍击一级挡浪墙体时夹气的概率,以降低波浪拍击一级挡浪墙体所产生的冲击力【也叫拍击力】。
22、优选地,所述一级挡浪墙体包括第一板和第二板,所述第一板和第二板相连接并形成所述第一凸出部和所述第二内凹部,所述第一板和第二板之间具有夹角a,0°<a<180°。通过第一板和第二板的组合即可形成第一凸出部和第二内凹部,整体结构简单,施工方便,有效降低施工成本。
23、优选地,所述第一板和第二板之间的夹角a,90°<a<150°。
24、优选地,所述一级挡浪墙体包括第一弧形板件,所述第一弧形板件形成所述第一凸出部和所述第二内凹部。通过过第一弧形板件即可形成第一凸出部和第二内凹部,整体结构简单,施工方便,有效降低施工成本。
25、同时,当弧形板件竖向设置时,弧形板件上第一凸出部表面沿水平方向上不同位置的法线方向始终不断变化,从而使得弧形板件减小正向波浪拍击一级挡浪墙体时夹气效果好很多。
26、优选地,相邻所述一级挡浪墙体之间连接有第一胸墙,所述第一胸墙顶部向上凸出所述一级透流挡浪组件。
27、高水位以上设置第一胸墙作为挡浪板,进一步消减波浪但同时不影响非极端天气的日常运营的水流交换,同时也能够起到两侧所述一级挡浪墙体之间连接作用,增强所述一级通道两侧的一级挡浪墙体的稳定性。
28、优选地,相邻所述一级挡浪墙体之间连接有第一连接结构,所述第一连接结构位于所述一级通道顶部。
29、所述第一连接结构能在非极端天气的日常运营下起到海面附近的挡浪作用,进一步增强挡浪效果,而且对水流通过所述一级通道无较大影响,同时也能够起到相邻所述一级挡浪墙体之间连接作用,增强所述一级通道两侧的结构稳定性。
30、优选地,相邻所述一级挡浪墙体之间还连接有第二连接结构,所述第二连接结构位于所述一级通道底部。
31、所述第二连接结构能够起到两侧所述一级挡浪墙体之间连接作用,增强所述一级通道两侧的一级挡浪墙体的稳定性,而且在一级透流挡浪组件下部需要填充碎石等结构时能够充当围挡作用。
32、优选地,所述一级挡浪墙体底部设置有第一底座,所述第一底座至少部分侧面凸出所述一级挡浪墙体,第一底座用于扩大一级挡浪墙体底部横截面积,以优化所述一级挡浪墙体底部受力,若需要将一级挡浪墙体安装底部的基础上,而不与底部基础整体预制时,第一底座也能够使得后期更容易将一级挡浪墙体施工于底部的基础上,也优化了底部的基础局部的承载受力。
33、优选地,所述二级挡浪墙体底部设置有第二底座,所述第二底座至少部分侧面凸出所述二级挡浪墙体。
34、第二底座用于扩大二级挡浪墙体底部横截面积,以优化所述二级挡浪墙体底部受力,若需要将二级挡浪墙体安装底部的基础上,而不与底部基础整体预制时,第二底座也能够使得后期更容易将二级挡浪墙体施工于底部的基础上,也优化了底部的基础局部的承载受力。
35、优选地,在沿一级透流挡浪组件至二级透流挡浪组件的方向上,所述二级内凹部凸出所述二级通道。
36、优选地,所述二级内凹部与所述一级通道一一对应设置。
37、优选地,所述一级挡浪墙体与所述二级通道一一对应设置。
38、优选地,至少一个所述二级挡浪墙体包括第三板和第四板,所述第三板和第四板相连接并形成所述二级内凹部,所述第三板和第四板之间具有夹角b,0°<b<180°。
39、优选地,所述第三板和第四板之间的夹角b,90°<b<150°。
40、优选地,位于端部的所述二级挡浪墙体包括第五板,所述第五板靠近所述一级透流挡浪组件的端部朝向相邻所述二级挡浪墙体倾斜。
41、所述二级内凹部靠近所述一级透流挡浪组件的表面包括第二弧面。
42、所述第二弧面为圆弧柱面。
43、优选地,至少一个所述二级挡浪墙体包括第二弧形板件,所述第二弧形板件形成所述二级内凹部。
44、优选地,所述二级透流挡浪组件端部凸出所述一级透流挡浪组件。用于阻挡所述一级透流挡浪组件一侧经过的所述一级透流挡浪组件的波浪,以增大所述一级透流挡浪组件与所述二级透流挡浪组件之间扰流的效果。
45、优选地,相邻所述二级挡浪墙体之间连接有第二胸墙,所述第二胸墙顶部向上凸出所述二级透流挡浪组件。
46、高水位以上设置第二胸墙作为挡浪板,进一步消减波浪但同时不影响非极端天气的日常运营的水流交换,同时也能够起到相邻所述二级挡浪墙体之间连接作用,增强所述第三挡浪壁墙体单元与所述二级挡浪墙体的稳定性。
47、优选地,相邻所述二级挡浪墙体之间连接有第三连接结构,所述第三连接结构位于所述二级通道顶部。
48、所述第三连接结构可以为板件,也可以为箱梁构件。
49、所述第三连接结构能在非极端天气的日常运营下起到海面附近的挡浪作用,进一步增强挡浪效果,而且对水流通过所述二级通道无较大影响,同时也能够起到相邻所述二级挡浪墙体之间连接作用,增强所述二级通道两侧的结构稳定性。
50、优选地,相邻所述二级挡浪墙体之间连接有第四连接结构,所述第四连接结构位于所述二级通道底部。
51、所述第四连接结构能够起到两侧所述二级挡浪墙体之间连接作用,增强所述二级通道两侧的二级挡浪墙体的稳定性,而且在二级透流挡浪组件下部需要填充碎石等结构时能够充当围挡作用。
52、优选地,所述一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件相连接。从而使得相邻一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件形成整体,形成整体协同受力机理,以满足透流消浪堤坝单元抵抗波浪力的要求。
53、优选地,所述一级透流挡浪组件和/或所述二级透流挡浪组件一体成型设置,以方便安装。
54、优选地,所述一级透流挡浪组件至所述二级透流挡浪组件之间连接有第一横梁,所述第一横梁为至少两个,其中相邻所述第一横梁间隔设置。
55、优选地,至少部分所述第一横梁与所述透流挡浪组件上部相连接。
56、优选地,本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,还包括三级透流挡浪组件,所述三级透流挡浪组件位于所述二级透流挡浪组件远离所述一级透流挡浪组件的一侧,所述三级透流挡浪组件包括间隔设置的三级挡浪墙体,相邻所述三级挡浪墙体之间的间隔为三级通道,所述三级通道与所述二级通道错位设置。
57、本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,通过一级透流挡浪组件、二级透流挡浪组件和三级透流挡浪组件来进行挡浪,同时利用相连通的一级通道、二级通道和三级通道来进行透流消浪堤坝单元两侧的水流交换,其中,
58、通过所述一级通道和二级通道错位设置,所述三级通道与所述二级通道错位设置,能够使得透流消浪堤坝单元两侧既能够进行水流交换,又能够使得透流消浪堤坝单元起到有效削弱波浪的作用,所述二级透流挡浪组件上设置有二级内凹部,能够起到反射波浪进而耗能的作用,二级内凹部与一级通道和二级通道错开设置,以及三级挡浪墙体相配合,使得一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件之间、二级透流挡浪组件和三级透流挡浪组件之间均形成消能池,进而减小波浪反射,不仅能够有效削弱波浪,而且能够减小波浪对透流消浪堤坝单元的作用力,尤其是减小波浪对一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件的作用力,使得本技术所述的一种透流消浪堤坝单元的形式能够满足80m以内水深海洋环境下透流消浪目的。
59、本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,主要由包括一级挡浪墙体、二级挡浪墙体和三级挡浪墙体的几片墙体作为主要构成件,相比较现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝来说,有效降低成本,具有更高性价比、为更可持续发展的技术方案。而且针对不同海况可调的结构参数数量远远大于现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝,从而更能够满足不同工况下的特殊需求,使其能够在对应工况下具有更好的性价比。
60、优选地,所述三级通道与所述二级通道错开设置。即在沿三级透流挡浪组件至二级透流挡浪组件的方向上,三级通道至二级透流挡浪组件上的投影与二级通道无交集。如此设置,能够使得水流通过二级透流挡浪组件至二级透流挡浪组件时的消浪效果更好。
61、优选地,所述三级挡浪墙体沿厚度方向设有第二凸出部,所述第二凸出部的凸出侧朝向所述二级通道。
62、优选地,所述第二凸出部与所述二级通道一一对应设置。
63、优选地,所述三级挡浪墙体包括相连接的第六板和第七板,所述第六板和第七板相连接并形成所述第二凸出部,所述第六板和第七板之间具有夹角c,0°<c<180°。
64、优选地,所述第六板和第七板之间的夹角c,90°<c<150°。
65、优选地,所述三级挡浪墙体包括第三弧形板件,所述第三弧形板件形成所述第二凸出部。
66、优选地,所述三级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件相连接。从而使得二级透流挡浪组件和三级透流挡浪组件形成整体,优化所述二级透流挡浪组件和三级透流挡浪组件受力,降低所述二级透流挡浪组件和三级透流挡浪组件的规格,在满足透流消浪堤坝单元抵抗波浪力的要求下,降低成本。
67、优选地,所述三级透流挡浪组件和/或所述二级透流挡浪组件一体成型设置,以方便安装。
68、优选地,所述三级透流挡浪组件与所述二级透流挡浪组件之间连接有第二横梁,所述第二横梁为至少两个,其中相邻所述第二横梁间隔设置。
69、优选地,至少部分所述第二横梁与所述透流挡浪组件上部相连接。
70、优选地,所述一级透流挡浪组件至所述二级透流挡浪组件之间连接有第一横梁,所述第二横梁与所述第一横梁对应设置。
71、优选地,相邻所述三级挡浪墙体之间连接有第三胸墙,所述第三胸墙顶部向上凸出所述三级透流挡浪组件。高水位以上设置第三胸墙作为挡浪板,进一步消减波浪但同时不影响非极端天气的日常运营的水流交换,同时也能够起到两侧所述三级挡浪墙体之间连接作用,增强相邻所述三级挡浪墙体的稳定性。
72、优选地,相邻所述三级挡浪墙体之间连接有第五连接结构,所述第五连接结构位于所述三级通道顶部。
73、所述第五连接结构可以为板件,也可以为箱梁构件。
74、所述第五连接结构能在非极端天气的日常运营下起到海面附近的挡浪作用,进一步增强挡浪效果,而且对水流通过所述三级通道无较大影响,同时也能够起到相邻所述三级挡浪墙体之间连接作用,增强所述三级通道两侧的结构稳定性。
75、优选地,相邻所述三级挡浪墙体之间连接有第六连接结构,所述第六连接结构位于所述三级通道底部。
76、所述第六连接结构能够起到两侧所述三级挡浪墙体之间连接作用,增强所述三级通道两侧的三级挡浪墙体的稳定性,而且在三级透流挡浪组件下部需要填充碎石等结构时能够充当围挡作用。
77、优选地,所述三级挡浪墙体底部设置有第三底座,所述第三底座至少部分侧面凸出所述三级挡浪墙体。
78、所述三级挡浪墙体底部设置有第三底座,所述第三底座至少部分侧面凸出所述三级挡浪墙体。第三底座用于扩大三级挡浪墙体底部横截面积,以优化所述三级挡浪墙体底部受力,若需要将三级挡浪墙体安装底部的基础上,而不与底部基础整体预制时,第三底座也能够使得后期更容易将三级挡浪墙体施工于底部的基础上,也优化了底部的基础局部的承载受力。第三底座可以与三级挡浪墙体整体预制,均优选钢筋混凝土构件,其优选为板件或箱梁构件。
79、至少一个最外侧的二级挡浪墙体外端设置有朝向远离中部二级挡浪墙体的一侧凸出的延伸部。一般海上施工工况下,需要安装多个透流消浪堤坝单元,在此情况下,相邻透流消浪堤坝单元之间会存在间隙,该间隙会影响透流消浪堤坝的消浪效果,故在最外侧的所述二级挡浪墙体外端设置向所述二级透流挡浪组件端部外侧延伸的延伸部,使其能够达到一定的对通过间隙的水流进行消浪的效果。
80、优选地,所述三级透流挡浪组件高于二级透流挡浪组件。
81、优选地,所述二级透流挡浪组件高于所述一级透流挡浪组件。
82、优选地,本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,还包括基础,所述一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件连接于所述基础上部。通过下部基础来实现透流消浪堤坝单元在海床、湖底或河底的固定,基础用于提供透流消浪堤坝单元的基础承载力。
83、优选地,所述基础为板件结构。
84、优选地,所述基础包括筒壁,所述基础顶部设置有顶盖,所述顶盖与所述筒壁相连接,所述一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件与所述顶盖相连接。
85、优选地,所述筒壁底部敞口设置。
86、优选地,所述顶盖上设置有排气孔。
87、优选地,所述筒壁内设置有填料,所述顶盖和/或所述筒壁上设置有用于向所述基础输送填料的输料道。
88、优选地,所述基础内设置有第一筋,所述第一筋与所述筒壁相连接,所述第一筋与所述透流挡浪组件对应设置。
89、优选地,所述基础内还设置有第二筋,所述第二筋与所述第一筋交错连接设置。
90、优选地,所述基础内设置有至少两个隔舱。
91、优选地,所述基础横截面为矩形、圆形、椭圆或圆角矩形。
92、优选地,在透流消浪堤坝单元的同侧,所述一级透流挡浪组件端部至所述基础同侧端部之间的距离为l1,所述二级透流挡浪组件端部至所述基础同侧端部之间的距离为l2,l1>l2。
93、本技术还公开了一种透流消浪堤坝,包括至少两个如本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,相邻所述透流消浪堤坝单元沿所述一级透流挡浪组件长度方向布置,所述透流消浪堤坝单元底部固定于海底或湖底。
94、本技术所述的一种透流消浪堤坝,包括至少两个如本技术所述的透流消浪堤坝单元,通过下部基础来实现透流消浪堤坝单元在海床、湖底或河底的固定,而通过两排间隔设置的透流挡浪组件来进行挡浪,同时利用通道来进行透流消浪堤坝单元两侧的水流交换,而至少两排相邻透流挡浪组件的所述通道错开设置,能够使得透流消浪堤坝单元两侧既能够进行水流交换,又能够使得透流消浪堤坝单元起到有效削弱波浪的作用,在上述基础上,相比较现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝来说,有效降低成本。
95、优选地,相邻所述透流消浪堤坝单元断开设置。
96、优选地,相邻所述透流消浪堤坝单元之间间隙d1,0.5m≤d1≤1.5m。
97、优选地,相邻所述透流消浪堤坝单元上的所述一级透流挡浪组件对应设置。
98、优选地,相邻所述透流消浪堤坝单元上的所述二级透流挡浪组件对应设置。
99、优选地,所述透流消浪堤坝单元上的所述一级透流挡浪组件与至少一侧相邻所述透流消浪堤坝单元上的所述二级透流挡浪组件对应设置。
100、优选地,所述一级透流挡浪组件的至少一端和/或所述二级透流挡浪组件的至少一端设置有朝向相邻所述透流消浪堤坝单元的延伸部,所述延伸部凸出所述基础。
101、本技术还公开了一种透流消浪堤坝系统,包括消浪构造,所述消浪构造围成有内部水域,包括消浪构造包括至少一段如本技术所述的透流消浪堤坝。
102、所述内部水域用于设置养殖网箱、建筑物、飞机场、储油设施和发电场中至少一个。
103、本技术还公开了一种用于如本技术所述的一种透流消浪堤坝单元的施工方法,包含以下步骤:
104、施工所述透流消浪堤坝单元;
105、将所述透流消浪堤坝单元运输至安装位置上方;
106、将所述透流消浪堤坝单元下沉,并安装至安装位置。
107、本技术还公开了另一种用于如本技术所述的一种透流消浪堤坝单元的施工方法,包含以下步骤:
108、预制上部结构和基础,其中上部结构包括所述一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件;
109、将所述上部结构和基础运输至安装位置上方;
110、将所述上部结构和基础下沉,并安装至安装位置。
111、优选地,将所述上部结构和基础分开预制并分开下沉。
112、与现有技术相比,本发明的有益效果:
113、1、本技术所述的一种透流消浪堤坝单元,包括一级挡浪墙体和二级挡浪墙体,二级内凹部与一级通道和二级通道错开设置相配合,使得一级透流挡浪组件和二级透流挡浪组件之间形成消能池,进而减小波浪反射,不仅能够有效削弱波浪,其主要由包括一级挡浪墙体和二级挡浪墙体的几片墙体作为主要构成件,相比较现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝来说,有效降低成本,具有更高性价比、为更可持续发展的技术方案。而且针对不同海况可调的结构参数数量远远大于现有的由上至下均为筒体的消浪堤坝,从而更能够满足不同工况下的特殊需求,使其能够在对应工况下具有更好的性价比。
1.一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:包括一级透流挡浪组件(21)和二级透流挡浪组件(22),其中:
2.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级通道(41)和二级通道(42)错开设置。
3.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级挡浪墙体(5)上设置有第二内凹部(27),所述第二内凹部(27)为第二弯曲部或弯折的第二内凹部,所述第二内凹部(27)开口朝向所述二级通道(42)。
4.根据权利要求3所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级挡浪墙体(5)上位于所述第二内凹部(27)的背侧形成有第一凸出部(7)。
5.根据权利要求4所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:在沿所述二级透流挡浪组件(22)至所述一级透流挡浪组件(21)的方向上,所述第二内凹部(27)和所述第一凸出部(7)均凸出所述一级通道(41)。
6.根据权利要求4所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级挡浪墙体(5)包括第一板(17)和第二板(18),所述第一板(17)和第二板(18)相连接并形成所述第一凸出部(7)和所述第二内凹部(27),所述第一板(17)和第二板(18)之间具有夹角a,0°<a<180°。
7.根据权利要求6所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述第一板(17)和第二板(18)之间的夹角a,90°<a<150°。
8.根据权利要求4所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级挡浪墙体(5)包括第一弧形板件,所述第一弧形板件形成所述第一凸出部(7)和所述第二内凹部(27)。
9.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:
10.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:
11.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:在沿一级透流挡浪组件(21)至二级透流挡浪组件(22)的方向上,所述二级内凹部(8)凸出所述二级通道(42)。
12.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述二级内凹部(8)与所述一级通道(41)一一对应设置;所述一级挡浪墙体(5)与所述二级通道(42)一一对应设置。
13.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:至少一个所述二级挡浪墙体(6)包括第三板(33)和第四板(34),所述第三板(33)和第四板(34)相连接并形成所述二级内凹部(8),所述第三板(33)和第四板(34)之间具有夹角b,0°<b<180°。
14.根据权利要求13所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述第三板(33)和第四板(34)之间的夹角b,90°<b<150°。
15.根据权利要求13所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:位于端部的所述二级挡浪墙体(6)包括第五板(40),所述第五板(40)靠近所述一级透流挡浪组件(21)的端部朝向相邻所述二级挡浪墙体(6)倾斜。
16.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于,至少一个所述二级挡浪墙体(6)包括第二弧形板件,所述第二弧形板件形成所述二级内凹部(8)。
17.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述二级透流挡浪组件(22)端部凸出所述一级透流挡浪组件(21)。
18.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:
19.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级透流挡浪组件(21)和二级透流挡浪组件(22)相连接。
20.根据权利要求19所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级透流挡浪组件(21)和/或所述二级透流挡浪组件(22)一体成型设置。
21.根据权利要求19所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级透流挡浪组件(21)至所述二级透流挡浪组件(22)之间连接有第一横梁(15),所述第一横梁(15)为至少两个,其中相邻所述第一横梁(15)间隔设置;至少部分所述第一横梁(15)与所述透流挡浪组件上部相连接。
22.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:
23.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:还包括三级透流挡浪组件(23),所述三级透流挡浪组件(23)位于所述二级透流挡浪组件(22)远离所述一级透流挡浪组件(21)的一侧,所述三级透流挡浪组件(23)包括间隔设置的三级挡浪墙体(9),相邻所述三级挡浪墙体(9)之间的间隔为三级通道(43),所述三级通道(43)与所述二级通道(42)错位设置。
24.根据权利要求23所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级通道(43)与所述二级通道(42)错开设置。
25.根据权利要求23所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级挡浪墙体(9)沿厚度方向设有第二凸出部(10),所述第二凸出部(10)的凸出侧朝向所述二级通道(42)。
26.根据权利要求25所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述第二凸出部(10)与所述二级通道(42)一一对应设置。
27.根据权利要求25所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级挡浪墙体(9)包括相连接的第六板(35)和第七板(36),所述第六板(35)和第七板(36)相连接并形成所述第二凸出部(10),所述第六板(35)和第七板(36)之间具有夹角c,0°<c<180°。
28.根据权利要求27所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述第六板(35)和第七板(36)之间的夹角c,90°<c<150°。
29.根据权利要求25所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于,所述三级挡浪墙体(9)包括第三弧形板件,所述第三弧形板件形成所述第二凸出部(10)。
30.根据权利要求23所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级透流挡浪组件(23)和二级透流挡浪组件(22)相连接。
31.根据权利要求30所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级透流挡浪组件(23)和/或所述二级透流挡浪组件(22)一体成型设置。
32.根据权利要求30所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级透流挡浪组件(23)与所述二级透流挡浪组件(22)之间连接有第二横梁(46),所述第二横梁(46)为至少两个,其中相邻所述第二横梁(46)间隔设置;至少部分所述第二横梁(46)与所述透流挡浪组件上部相连接。
33.根据权利要求32所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述一级透流挡浪组件(21)至所述二级透流挡浪组件(22)之间连接有第一横梁(15),所述第二横梁(46)与所述第一横梁(15)对应设置。
34.根据权利要求23所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:
35.根据权利要求23所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级挡浪墙体(9)底部设置有第三底座(51),所述第三底座(51)至少部分侧面凸出所述三级挡浪墙体(9)。
36.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:至少一个最外侧的二级挡浪墙体(6)外端设置有朝向远离中部的二级挡浪墙体(6)的一侧凸出的延伸部(28)。
37.根据权利要求23所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述三级透流挡浪组件(23)高于二级透流挡浪组件(22)。
38.根据权利要求1所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述二级透流挡浪组件(22)高于所述一级透流挡浪组件(21)。
39.根据权利要求1-38任意一项所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:还包括基础(3),所述一级透流挡浪组件(21)和二级透流挡浪组件(22)连接于所述基础(3)上部。
40.根据权利要求38所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述基础(3)为板件结构。
41.根据权利要求38所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述基础(3)包括筒壁(32),所述基础(3)顶部设置有顶盖(31),所述顶盖(31)与所述筒壁(32)相连接,所述一级透流挡浪组件(21)和二级透流挡浪组件(22)均与所述顶盖(31)相连接。
42.根据权利要求40所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述筒壁(32)底部敞口设置。
43.根据权利要求40所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述顶盖(31)上设置有排气孔(16)。
44.根据权利要求40所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述筒壁(32)内设置有填料,所述顶盖(31)和/或所述筒壁(32)上设置有用于向所述基础(3)输送填料的输料道。
45.根据权利要求40所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述基础(3)内设置有第一筋(13),所述第一筋(13)与所述筒壁(32)相连接,所述第一筋(13)与所述透流挡浪组件对应设置,所述基础(3)内还设置有第二筋(14),所述第二筋(14)与所述第一筋(13)交错连接设置。
46.根据权利要求40所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述基础(3)内设置有至少两个隔舱(56)。
47.根据权利要求38所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:所述基础(3)横截面为矩形、圆形、椭圆或圆角矩形。
48.根据权利要求38所述的一种透流消浪堤坝单元,其特征在于:在透流消浪堤坝单元的同侧,所述一级透流挡浪组件(21)端部至所述基础(3)同侧端部之间的距离为l1,所述二级透流挡浪组件(22)端部至所述基础(3)同侧端部之间的距离为l2,l1>l2。
49.一种透流消浪堤坝,其特征在于:包括至少两个如权利要求1-48任意一项所述的一种透流消浪堤坝单元,相邻所述透流消浪堤坝单元沿所述一级透流挡浪组件(21)长度方向布置,所述透流消浪堤坝单元底部固定于海底或湖底。
50.根据权利要求49所述的一种透流消浪堤坝,其特征在于:相邻所述透流消浪堤坝单元断开设置。
51.根据权利要求49所述的一种透流消浪堤坝,其特征在于:相邻所述透流消浪堤坝单元之间间隙d1,0.5m≤d1≤1.5m。
52.根据权利要求49所述的一种透流消浪堤坝,其特征在于:
53.根据权利要求49所述的一种透流消浪堤坝,其特征在于:所述透流消浪堤坝单元上的所述一级透流挡浪组件(21)与至少一侧相邻所述透流消浪堤坝单元上的所述二级透流挡浪组件(22)对应设置。
54.根据权利要求49所述的一种透流消浪堤坝,其特征在于:所述一级透流挡浪组件(21)的至少一端和/或所述二级透流挡浪组件(22)的至少一端设置有朝向相邻所述透流消浪堤坝单元的延伸部(28),所述延伸部(28)凸出所述基础(3)。
55.一种透流消浪堤坝系统,其特征在于:包括消浪构造,所述消浪构造围成有内部水域,包括消浪构造包括至少一段如权利要求49-54任意一项所述的透流消浪堤坝。
56.根据权利要求55所述的一种透流消浪堤坝系统,其特征在于:所述内部水域用于设置养殖网箱、建筑物、飞机场、储油设施和发电场中至少一个。
57.一种用于如权利要求1-48任意一项所述的一种透流消浪堤坝单元的施工方法,包含以下步骤:
58.一种用于如权利要求38-48任意一项所述的一种透流消浪堤坝单元的施工方法,包含以下步骤:
59.根据权利要求58所述的一种透流消浪堤坝单元的施工方法,其特征在于,将所述上部结构(1)和基础(3)分开预制并分开下沉。
