[发明专利]一种消减波浪冲击效应的梳式防波堤

说明书

本发明公开了一种消减波浪冲击效应的梳式防波堤，包括若干间隔邻接的沉箱和翼板，沉箱和翼板在海床上形成梳齿状的防波堤，防波堤的顶部连接有用于防止波浪越过的胸墙；在两个相邻的沉箱之间形成有位于胸墙的底面的通道，通道基本沿水平方向延伸，通道具有入口和出口，入口靠近翼板和胸墙的连接部位，出口靠近胸墙朝向波浪前进方向的一面，在翼板和胸墙的连接部位翻转的波浪能够顺畅地通过通道。本发明使用通道引导波浪和空气混合体朝向波浪前进的反方向移动，使其聚集‑膨胀的过程发生在远离翼板和胸墙连接部位的位置，从而降低了翼板和胸墙的连接部位受到的冲击力，避免翼板被冲毁。

技术领域

本发明涉及堤坝领域，具体涉及一种消减波浪冲击效应的梳式防波堤。

背景技术

传统的直立式沉箱1防波堤为单个混凝土矩形空心沉箱结构，通过并排连接水平布置起来座放于海底，通过在其空心结构内部采用砂石填充起稳定作用。如果对于工作水深较大的情况，一方面沉箱的混凝土用量提高，其内部填充的砂石量也十分巨大，造价随水深增加而大幅提高。

如图1所示，梳式防波堤对直立式沉箱防波堤进行了改进，是将单个混凝土矩形沉箱1以一定间隔排列，在两个矩形沉箱1之间采用一个竖直挡板（翼板2）进行连接，形成平面为沉箱1和挡板交替排列的结构，类似于梳齿形状；同时在两个沉箱1间隔的上方用胸墙3盖住以有效防止越浪，梳式防波堤的外壁混凝土总体积量和内部填充的砂石量与传统直立沉箱1防波堤相比都大大减小，适用于工作水深较大的区域。

但是，由于两个矩形沉箱1之间空间的上部盖着胸墙3，形成了一个腔室4结构，导致梳式防波堤还存在一个问题，如下所述：

如图2和3所示，当波浪波峰传到翼板2与胸墙3下底板组成的腔室4后，波浪又受到翼板2及胸墙3下底板构成的有限空间阻碍，此时随着后方波浪的逐渐推进，迫使波浪与空气混合物向相反的方向逃逸，使结构局部出现水流停滞、上涌和回流现象，在波浪与空气混合体未能及时得到耗散的同时，伴随着后方波浪的推进，发生空气的聚集-膨胀过程，这一过程将会导致结构局部产生冲击压力，特别是当水位低于胸墙3的底端时，冲击效应更加明显。

在这个过程中，空腔内的空气可分成两部分：水体会对空气有一个挤压和追赶的作用，结构物下的空气一般不能在发生冲击时很快完全逃逸，如图2所示，一部分空气及时沿着胸墙下底板逃逸出来，如图3所示，另一部分空气未能及时逃逸，在胸墙下底板附近随着波浪一起运动。

因此对于如何消减腔室4内部的波浪冲击力，同时最大可能发挥梳式防波堤的经济性能，是港口和海岸工程中所关注的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消减波浪冲击效应的梳式防波堤，以解决现有的梳式防波堤的翼板容易被波浪冲击效应冲毁的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

本发明提供一种消减波浪冲击效应的梳式防波堤，包括若干间隔邻接的沉箱和翼板，所述沉箱和所述翼板在海床上形成梳齿状的防波堤，所述防波堤的顶部连接有用于防止波浪越过的胸墙；在两个相邻的所述沉箱之间形成有位于所述胸墙的底面的通道，所述通道基本沿水平方向延伸，所述通道的最小截面高度＜波高的最小高度，所述通道具有入口和出口，所述入口靠近所述翼板和所述胸墙的连接部位，所述出口靠近所述胸墙朝向波浪前进方向的一面，在所述翼板和所述胸墙的连接部位翻转的波浪能够顺畅地通过所述通道。

另一方面，所述通道的截面积从所述入口向所述出口逐渐增大。

优选的，所述通道靠近所述出口的部位形成有消浪结构。

优选的，在两个相邻的所述沉箱之间连接有隔板，所述隔板基本水平地设置在所述胸墙的底面下方，所述胸墙和所述隔板之间的空隙形成了所述通道。

另一方面，所述隔板靠近所述翼板的一面通过多孔板连接所述翼板，所述多孔板与所述隔板平行，所述多孔板的侧面连接两个所述沉箱，所述多孔板上形成有波浪能够顺畅地通过的透浪孔。