CN96107841.3
1996.06.03
CN1167186A
1997.12.10
终止
无权
未缴年费专利权终止IPC(主分类):E02B 3/06申请日:19960603授权公告日:20010801|||未缴年费专利权终止IPC(主分类):E02B 3/06申请日:19960603授权公告日:20010801|||授权||||||公开
E02B3/06
谢怀东;
谢怀东
350003福建省福州市华林路199号新楼602室
福州市专利事务所
林天凯
本发明涉及一种防波堤，特别是一种透空式防波堤。包含基础、与基础刚架结构连接的立柱以及至少二排沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪板，挡浪板架接在立柱之间，其上间隔分布有空隙21，并布置有改变水质点运动轨迹的消能结构。由于采用挡浪与消能并举的方式，在消浪系数比现有技术提高17～37个百分点、平均值提高一倍左右的情况下，结构载荷的增加却相对少得多。
1.透空式防波堤，包含基础、与基础刚架结构连接的立柱，以 及架接在立柱之间的挡浪板，挡浪板上间隔分布有空隙(21)，其特征 在于，至少二排沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪板上布置有改变 水质点运动轨迹的消能结构。 2.根据权利要求1所述的透空式防波堤，其特征在于，所说消能 结构包含，相邻两排挡浪板上的空隙前、后交错分布。 3.根据权利要求1所述的透空式防坡堤，其特征在于，所说消能 结构包含，以堤前为前方，后排挡浪板上的空隙率较小于前排挡浪板。 4.根据权利要求1所述的透空式防波堤，其特征在于，所说消能 结构包含，以堤前为前方，前排挡浪板上的空隙(21)大于后排挡浪板 上的空隙。 5.根据权利要求1或2或3或4所述的透空式防波堤，其特征在于， 挡浪板高度方向上至少间布有三层空隙(21)。 6.根据权利要求1或2或3或4所述的透空式防波堤，其特征在于， 挡浪板由间隔架接在防波堤纵向相邻两立柱之间的横挡(22)组 成，横挡(22)与基础刚架结构连接。 7.根据权利要求1所述的透空式防波堤，其特征在于，防波堤厚 度方向上分布有至少二排前、后交错的立柱。 8.根据权利要求1或7所述的透空式防波堤，其特征在于，立柱中 的上立柱(31)由至少二根上团下分而对顶支撑的斜柱组成，其中一根 朝堤前下方倾斜，横挡(22)排列成沿斜柱倾斜向爬升的斜梯状。 9.根据权利要求1或7所述的透空式防波堤，其特征在于，立柱(3) 垂直于水平面。 10.根据权利要求1所述的透空式防波堤，其特征在于，还包含有 一种架接在相邻上立柱(31)之间，并与上立柱(31)顶端部刚架结构 连接的上梁(5)。 11.根据权利要求1所述的透空式防波堤，其特征在于，基础由刚 架结构连接在一起的斜桩群(12)和桩台(11)组成，相邻两桩台(11) 之间刚架结构连接有下梁(6)。
透空式防波堤本发明涉及一种防波堤，特别是一种透空式防波堤。 透空式防波堤以结构轻巧，造价低见长，但其消浪效果与结构 载荷之间的矛盾一直无法得到理想解决。缩小断面透空率、以挡浪 为主，则堤前波高反射大，结构受力大；反之，结构透空率大，消 浪效果差。由于存在有设置挡浪板以单纯挡浪的思维误区，故现有 技术中有的在桩基上布置一排挡浪板甚至不设挡浪板，单纯以桩基 的前、后交错分布以及缩小桩间缝隙以挡浪，故挡浪效果差。 本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种消 浪效果好，同时结构反射与受力又较小的挡浪与消能相结合的透空 式防波堤。 本发明的目的是通过以下途径来实现的。 透空式防波堤，包含基础、与基础刚架结构连接的立柱以及架 接在立柱上的挡浪板，挡浪板上分布有空隙，其结构要点为：至少 二排沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪板上布置有改变水质点运动 轨迹的消能结构。 波浪对梯次分布的挡浪板所分别施加的载荷有时在同一时间中 并不相同。利用这种波浪对结构作用的相位差，增加挡浪板数量而 导致的基础载荷的增加远小于算术叠加，而挡浪板排数的增加，加 大了结构的挡浪范围，减少了透空率，从而提高消浪效果。而消能 作用的产生以及相位差的利用，均使得挡浪板数量增加较多而防波 堤结构载荷的增加却很少。 所说消能结构可包含：相邻两排挡浪板上的空隙前、后交错分 布。 在多排挡浪板逐排挡浪的情况下，构件前、后交错遮掩，多次 干扰，多次改变波动水质点运动方向，使之相互碰撞或产生涡流摩 擦，逐级消耗波能，而堤前波高反射较小；波动水质点可发生多次 反射、特别是在两挡浪板之间多次反射，导致挡浪板前、后面均作 用有方向相反、可互相抵减的波浪载荷，这种消能减压机理使挡浪板受 力减少。 上述消能结构还可包含： 以堤前为前方，后排挡浪板上的空隙率较小于前排挡浪板； 以堤前为前方、前排挡浪板上的空隙大于后排挡浪板上的空隙。 空隙率为挡浪板横断面空隙面积与挡浪板横断面面积之比。这 两种空隙前疏后密消能结构设计的考虑是：前排挡浪板受力较大， 增加透空率以减小对结构所产生的载荷，而后排挡浪板相对受力较 小，减少透空率，不但提高挡浪效果，也减少并均衡了结构受力， 同时由于前排挡浪板透空率大，堤前波高叠加小，堤后波高也相对 较小，这样，消浪效果又得以提高；透空率的前、后排不同，不但 提高波动水质点竖直方向的运动高度从而增加重力做功以消能，并 且又加剧了水质点运动方向的紊乱，因此也得以消能。 挡浪板高度方向上至少间布有三层空隙。 三层或三层以上的空隙可便于进行相邻两排挡浪板上空隙前、 后交错以及前疏后密的布置。 综上所述，本发明相比现有技术具有如下优点：挡浪与消能并 举。波动水质点多次改变运动方向、多次被干扰、多次反射且程度 剧烈，消浪效果明显，实验数据表明，其波浪透射率介于0.28～ 0.54之间(即消浪46％～72％)，消浪系数比现有技术提高了17～37个 百分点，平均值提高一倍左右，但结构载荷增加却相对少得多，而且 堤前波高反射较小，从而找到了一条解决结构安全、投资限额与消 浪效果三者之间矛盾的较好途径。 附图1是一种透空式防波堤平面布置图。 附图2是一种透空式防波堤掀开上梁后的平面布置图。 附图3是一种透空式防波堤横断面结构示意图 附图4是图3中的A向视图。 附图5是另一种透空式防波堤横断面结构示意图 附图6是表示另一种透空式防波堤纵向相邻两立柱之间的结构 关系示意图。 附图7是最佳实施例中透空式防波堤的平面布置图。 附图8是最佳实施例中透空式防波堤掀开上梁后的平面布置图。 附图9是最佳实施例中透空式防波堤横断面结构示意图。 附图10是图9中的B向视图。 下面我们结合附图对本发明进行更详尽的描述。 实施例1： 参照附图1、附图2、附图3和附图4，透空式防波堤，包含由桩台 11和斜桩群12组成的基础，由上立柱31和下立柱32组成的立柱以及 两排竖直架接在上立柱31之间，沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪 板以及另外两排竖直架接在下立柱32之间，也沿防坡堤厚度方向梯 次分布的挡浪板，桩台11为基础的上部结构，相邻两桩台11之间通过 下梁6刚架结构连接成一体，每个桩台11的上平面和下平面分别刚架 结构连接有上立柱31和下立柱32，立柱垂直于水平面，防波堤厚度 方向共有两排交错排列的桩台11，这样，桩台11上的立柱在平面布置 上也呈两排前、后交错排列方式；每张挡浪板由间隔架接在防波堤 纵向相邻两上立柱3或两下立柱32之间的横挡22组成，横挡22为钢筋 混凝土结构件，其两端部通过立柱实现与基础的刚架结构连接，桩台 11上方的前挡浪板具有三根横挡22，后挡浪板则具有 四根横挡22， 而桩台11下方的前挡浪板和后挡浪板上的横挡22数相等，均为两根， 等间隔均匀分布的横挡22，中间形成空隙21，前、后排挡浪板上的空 隙21交错分布。上梁5架接在相邻上立柱31之间，并与上立柱31顶部 刚架结构连接。 本实施例未述部分与现有技术相同。 实施例2： 参照附图5和附图6，透空式防波堤，包含两张沿防波堤厚度方向 梯次分布，但却呈人字交叉的挡浪板。每个桩台11上刚架结构连接 有三根顶部团结，而脚部分叉的斜柱组成的上立柱31，其中前斜柱 较长，倾斜延伸到桩台11下方，两根后斜柱较短，呈人字形与前斜柱 对顶支撑。上梁5与三斜柱团结的顶部刚架结构连接并架接在防波 堤相邻两上立柱31之间。架接在防波堤纵向相邻两上立柱31之间的 横挡22，其端部与上立柱31刚架结构连接，并呈沿斜柱倾斜向而爬 升的斜梯状。前挡浪板空隙21与后挡浪板空隙21交错分布。 本实施例未述部分与实施例1相同。 最佳实施例： 参照附图7、附图8、附图9和附图10，透空式防波堤，包含桩台 11上方沿防波堤厚度方向梯次分布的四张挡浪板以及桩台11下方也 沿防波堤厚度方向梯次分布的二张挡浪板，相邻两排挡浪板上的空 隙21前后交错分布。以堤前为前方，桩台11上的四张挡浪板，其中前 排挡浪板上的空隙21和第二排挡浪板上的空隙21大小相同，这两排 挡浪板均刚架结构连接在前排纵向相邻上立柱31之间；第三排挡浪 板上的空隙21小于第二排和前排挡浪板上的空隙，而后排挡浪板上 的空隙21却又小于第三排挡浪板上的空隙21，即所说的前疏后密的 空隙21分布方式。后排和第三排挡浪板则刚架结构连接在后排纵向 相邻上立柱31之间。以堤前为前方，上立柱31横断面呈前缩后张的 梯形状。 本实施例未述部分与实施例1相同。
本发明涉及一种防波堤，特别是一种透空式防波堤。
透空式防波堤以结构轻巧，造价低见长，但其消浪效果与结构 载荷之间的矛盾一直无法得到理想解决。缩小断面透空率、以挡浪 为主，则堤前波高反射大，结构受力大；反之，结构透空率大，消 浪效果差。由于存在有设置挡浪板以单纯挡浪的思维误区，故现有 技术中有的在桩基上布置一排挡浪板甚至不设挡浪板，单纯以桩基 的前、后交错分布以及缩小桩间缝隙以挡浪，故挡浪效果差。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种消 浪效果好，同时结构反射与受力又较小的挡浪与消能相结合的透空 式防波堤。
本发明的目的是通过以下途径来实现的。
透空式防波堤，包含基础、与基础刚架结构连接的立柱以及架 接在立柱上的挡浪板，挡浪板上分布有空隙，其结构要点为：至少 二排沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪板上布置有改变水质点运动 轨迹的消能结构。
波浪对梯次分布的挡浪板所分别施加的载荷有时在同一时间中 并不相同。利用这种波浪对结构作用的相位差，增加挡浪板数量而 导致的基础载荷的增加远小于算术叠加，而挡浪板排数的增加，加 大了结构的挡浪范围，减少了透空率，从而提高消浪效果。而消能 作用的产生以及相位差的利用，均使得挡浪板数量增加较多而防波 堤结构载荷的增加却很少。
所说消能结构可包含：相邻两排挡浪板上的空隙前、后交错分 布。
在多排挡浪板逐排挡浪的情况下，构件前、后交错遮掩，多次 干扰，多次改变波动水质点运动方向，使之相互碰撞或产生涡流摩 擦，逐级消耗波能，而堤前波高反射较小；波动水质点可发生多次 反射、特别是在两挡浪板之间多次反射，导致挡浪板前、后面均作 用有方向相反、可互相抵减的波浪载荷，这种消能减压机理使挡浪板受 力减少。
上述消能结构还可包含：
以堤前为前方，后排挡浪板上的空隙率较小于前排挡浪板；
以堤前为前方、前排挡浪板上的空隙大于后排挡浪板上的空隙。
空隙率为挡浪板横断面空隙面积与挡浪板横断面面积之比。这 两种空隙前疏后密消能结构设计的考虑是：前排挡浪板受力较大， 增加透空率以减小对结构所产生的载荷，而后排挡浪板相对受力较 小，减少透空率，不但提高挡浪效果，也减少并均衡了结构受力， 同时由于前排挡浪板透空率大，堤前波高叠加小，堤后波高也相对 较小，这样，消浪效果又得以提高；透空率的前、后排不同，不但 提高波动水质点竖直方向的运动高度从而增加重力做功以消能，并 且又加剧了水质点运动方向的紊乱，因此也得以消能。
挡浪板高度方向上至少间布有三层空隙。
三层或三层以上的空隙可便于进行相邻两排挡浪板上空隙前、 后交错以及前疏后密的布置。
综上所述，本发明相比现有技术具有如下优点：挡浪与消能并 举。波动水质点多次改变运动方向、多次被干扰、多次反射且程度 剧烈，消浪效果明显，实验数据表明，其波浪透射率介于0.28～ 0.54之间(即消浪46％～72％)，消浪系数比现有技术提高了17～37个 百分点，平均值提高一倍左右，但结构载荷增加却相对少得多，而且 堤前波高反射较小，从而找到了一条解决结构安全、投资限额与消 浪效果三者之间矛盾的较好途径。
附图1是一种透空式防波堤平面布置图。
附图2是一种透空式防波堤掀开上梁后的平面布置图。
附图3是一种透空式防波堤横断面结构示意图
附图4是图3中的A向视图。
附图5是另一种透空式防波堤横断面结构示意图
附图6是表示另一种透空式防波堤纵向相邻两立柱之间的结构 关系示意图。
附图7是最佳实施例中透空式防波堤的平面布置图。
附图8是最佳实施例中透空式防波堤掀开上梁后的平面布置图。
附图9是最佳实施例中透空式防波堤横断面结构示意图。
附图10是图9中的B向视图。
下面我们结合附图对本发明进行更详尽的描述。
实施例1：
参照附图1、附图2、附图3和附图4，透空式防波堤，包含由桩台 11和斜桩群12组成的基础，由上立柱31和下立柱32组成的立柱以及 两排竖直架接在上立柱31之间，沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪 板以及另外两排竖直架接在下立柱32之间，也沿防坡堤厚度方向梯 次分布的挡浪板，桩台11为基础的上部结构，相邻两桩台11之间通过 下梁6刚架结构连接成一体，每个桩台11的上平面和下平面分别刚架 结构连接有上立柱31和下立柱32，立柱垂直于水平面，防波堤厚度 方向共有两排交错排列的桩台11，这样，桩台11上的立柱在平面布置 上也呈两排前、后交错排列方式；每张挡浪板由间隔架接在防波堤 纵向相邻两上立柱3或两下立柱32之间的横挡22组成，横挡22为钢筋 混凝土结构件，其两端部通过立柱实现与基础的刚架结构连接，桩台 11上方的前挡浪板具有三根横挡22，后挡浪板则具有 四根横挡22， 而桩台11下方的前挡浪板和后挡浪板上的横挡22数相等，均为两根， 等间隔均匀分布的横挡22，中间形成空隙21，前、后排挡浪板上的空 隙21交错分布。上梁5架接在相邻上立柱31之间，并与上立柱31顶部 刚架结构连接。
本实施例未述部分与现有技术相同。
实施例2：
参照附图5和附图6，透空式防波堤，包含两张沿防波堤厚度方向 梯次分布，但却呈人字交叉的挡浪板。每个桩台11上刚架结构连接 有三根顶部团结，而脚部分叉的斜柱组成的上立柱31，其中前斜柱 较长，倾斜延伸到桩台11下方，两根后斜柱较短，呈人字形与前斜柱 对顶支撑。上梁5与三斜柱团结的顶部刚架结构连接并架接在防波 堤相邻两上立柱31之间。架接在防波堤纵向相邻两上立柱31之间的 横挡22，其端部与上立柱31刚架结构连接，并呈沿斜柱倾斜向而爬 升的斜梯状。前挡浪板空隙21与后挡浪板空隙21交错分布。
本实施例未述部分与实施例1相同。
最佳实施例：
参照附图7、附图8、附图9和附图10，透空式防波堤，包含桩台 11上方沿防波堤厚度方向梯次分布的四张挡浪板以及桩台11下方也 沿防波堤厚度方向梯次分布的二张挡浪板，相邻两排挡浪板上的空 隙21前后交错分布。以堤前为前方，桩台11上的四张挡浪板，其中前 排挡浪板上的空隙21和第二排挡浪板上的空隙21大小相同，这两排 挡浪板均刚架结构连接在前排纵向相邻上立柱31之间；第三排挡浪 板上的空隙21小于第二排和前排挡浪板上的空隙，而后排挡浪板上 的空隙21却又小于第三排挡浪板上的空隙21，即所说的前疏后密的 空隙21分布方式。后排和第三排挡浪板则刚架结构连接在后排纵向 相邻上立柱31之间。以堤前为前方，上立柱31横断面呈前缩后张的 梯形状。
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本发明涉及一种防波堤，特别是一种透空式防波堤。包含基础、与基础刚架结构连接的立柱以及至少二排沿防波堤厚度方向梯次分布的挡浪板，挡浪板架接在立柱之间，其上间隔分布有空隙21，并布置有改变水质点运动轨迹的消能结构。由于采用挡浪与消能并举的方式，在消浪系数比现有技术提高1737个百分点、平均值提高一倍左右的情况下，结构载荷的增加却相对少得多。 。
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