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      柵格狀浮式消浪裝置制造方法

      文檔序號(hào):2238355閱讀:314來源:國知局
      柵格狀浮式消浪裝置制造方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供了一種柵格狀浮式消浪裝置,包括消浪模塊、支撐模塊和連接模塊;所述消浪模塊水平放置,所述消浪模塊與所述支撐模塊連接,所述支撐模塊的一端連接所述連接模塊。所述消浪模塊包括水平消浪板、豎直消浪板和加強(qiáng)筋;所述水平消浪板和豎直消浪板上均開有通浪孔;所述水平消浪板設(shè)置有用以支撐加固的加強(qiáng)筋;多個(gè)所述水平消浪板水平疊放構(gòu)成水平消浪墻;多個(gè)所述豎直消浪板設(shè)置在相鄰的兩個(gè)水平消浪板之間。本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì),降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度,簡化了安裝和拆卸步驟,便于升級(jí)與更改以滿足不同的功能要求。
      【專利說明】柵格狀浮式消浪裝置

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及海洋工程技術(shù),具體地,涉及一種應(yīng)用于深海區(qū)域,可以有效地降低透射波浪能量、減小波浪破壞力的柵格狀浮式消浪裝置。

      【背景技術(shù)】
      [0002]近些年來,隨著海洋資源的不斷開發(fā)和利用,海洋工程發(fā)展迅速。一方面,由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,海洋工程浮式結(jié)構(gòu)物經(jīng)常受到波浪的強(qiáng)烈作用。在諸多海洋工程結(jié)構(gòu)物中,超大型浮式結(jié)構(gòu)物往往帶有永久性或半永久性,具有綜合性、多用途的功能特點(diǎn),可以作為深遠(yuǎn)海資源開發(fā)基地,但巨大的波浪載荷給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連接裝置設(shè)計(jì)和定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了很大的困難,使得超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)物的工程應(yīng)用進(jìn)展緩慢。在超大型浮式結(jié)構(gòu)物周圍布置有效的消波結(jié)構(gòu),將大大降低超大型浮式結(jié)構(gòu)物遭受的波浪載荷,有利于推進(jìn)超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)物系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。本發(fā)明就是這樣一種有效的深海浮式消波結(jié)構(gòu)。
      [0003]根據(jù)流體力學(xué)中的波浪理論,波形不斷向前傳播,而水質(zhì)點(diǎn)并不會(huì)隨著波浪的運(yùn)動(dòng)方向前進(jìn),而是圍繞著自己的平衡位置做圓周運(yùn)動(dòng)。隨著水深的增加,軌跡圓的半徑逐漸減少,在自由面上的水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡圓的半徑正好是波幅。一般來說,處在自由面上的水質(zhì)點(diǎn),水平速度分量均為零,鉛直速度分量達(dá)到最大;處在波峰處的水質(zhì)點(diǎn)具有最大的水平速度分量,而鉛直速度分量為零。
      [0004]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)申請?zhí)枮镃N201310038227.0,專利名稱為一種消浪裝置的發(fā)明專利公開的消浪裝置由支撐架、消浪板組成,支撐架上設(shè)置若干消浪板,消浪板開有大小和形狀不同的通浪孔,消浪板安裝在支撐架上。該消浪裝置雖然能夠在一定程度上衰減波浪的動(dòng)能,達(dá)到消減波浪的效果,但是由于消浪板豎直放置且支撐于海洋結(jié)構(gòu)物上,從而增加了浮式主體結(jié)構(gòu)物的系泊載荷。所以,當(dāng)消浪板受到波浪的沖擊載荷時(shí),沖擊的能量仍然可能會(huì)對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物造成損害。另一方面,該裝置的消浪板僅僅通過焊接豎直連接在支撐架上,難以承受較大的沖擊載荷。
      [0005]為了適應(yīng)海洋環(huán)境惡劣的工況,需要研制出一種具有良好消波功能、具有較大強(qiáng)度和剛度、能夠承受較大沖擊載荷的消波裝置,且該消波裝置最好能和浮式主體結(jié)構(gòu)物分離或者固定在主體結(jié)構(gòu)物附近,這樣可以較好地減小浮式主體結(jié)構(gòu)的系泊載荷,從而真正意義上地消除或很大程度上減小波浪對(duì)浮式主體結(jié)構(gòu)物的沖擊。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種柵格狀浮式消浪裝置,能夠有效地阻滯或打亂水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),衰減波浪能量,使透射波浪能量大大降低。本發(fā)明可以放置在浮式主體結(jié)構(gòu)物的附近,本發(fā)明可以通過錨鏈與主體結(jié)構(gòu)物連接。這樣較好地解決了將本發(fā)明固定于浮式主體結(jié)構(gòu)物上而增加其系泊載荷的問題,從而大大降低了波浪對(duì)浮式主體結(jié)構(gòu)物的沖擊和破壞。另一方面,本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括水平消浪板和豎直消浪板,可以更加高效地降低透射波浪的能量,也大大加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,從而可以應(yīng)對(duì)更加復(fù)雜和惡劣的海洋工況。在可以預(yù)見的未來中,本發(fā)明的用途將不僅僅局限于超大型浮式海洋結(jié)構(gòu)物,還可以推廣到其他需要降低透射波浪能量的流體機(jī)械或結(jié)構(gòu)中去,也為進(jìn)一步研發(fā)新型的浮式消浪裝置奠定了良好的基礎(chǔ)。本發(fā)明采用豎直消浪板和水平消浪板相結(jié)合的消浪裝置克服現(xiàn)有的豎直消浪板裝置增加浮式主體結(jié)構(gòu)物系泊載荷的缺點(diǎn),同時(shí)提高消浪結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。
      [0007]根據(jù)本發(fā)明提供的柵格狀浮式消浪裝置,包括消浪模塊、支撐模塊和連接模塊;所述消浪模塊橫向放置,所述消浪模塊與所述支撐模塊連接,所述支撐模塊的一端連接所述連接模塊;所述消浪模塊的上端部形成水上部分,剩余部分形成水下層。
      [0008]優(yōu)選地,所述消浪模塊包括水平消浪板、豎直消浪板和加強(qiáng)筋;
      [0009]所述水平消浪板和豎直消浪板上均開有通浪孔;所述水平消浪板設(shè)置有用以支撐加固的加強(qiáng)筋;
      [0010]多個(gè)所述水平消浪板水平疊放構(gòu)成水平消浪墻;多個(gè)所述豎直消浪板設(shè)置在相鄰的兩個(gè)水平消浪板之間。
      [0011]優(yōu)選地,所述支撐模塊包括支撐圓柱和焊接件;
      [0012]所述支撐圓柱通過所述焊接件固定在所述消浪模塊的側(cè)面上;所述支撐圓柱的底部設(shè)置有掛環(huán)。
      [0013]優(yōu)選地,所述連接模塊包括錨鏈和連接構(gòu)件;
      [0014]所述錨鏈的兩端連接所述連接構(gòu)件;所述錨鏈的一端的連接構(gòu)件連接所述掛環(huán)。
      [0015]優(yōu)選地,所述通浪孔的數(shù)量為多個(gè);多個(gè)所述通浪孔的大小和形狀相同。
      [0016]優(yōu)選地,所述加強(qiáng)筋的數(shù)量為兩根,兩根所述加強(qiáng)筋兩根相互垂直。
      [0017]優(yōu)選地,相鄰所述水平消浪板的間距相等;相鄰所述豎直消浪板的間距相等;所述豎直消浪板垂直所述水平消浪板。
      [0018]優(yōu)選地,所述錨鏈采用多個(gè)鐵環(huán)一節(jié)一節(jié)地相套而成。
      [0019]優(yōu)選地,所述支撐圓柱的數(shù)量為四個(gè);四個(gè)所述支撐圓柱通過所述焊接件固定在所述消浪模塊的四角上。
      [0020]優(yōu)選地,所述焊接件呈三角柱狀。
      [0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
      [0022]1.本發(fā)明采用模塊化設(shè)計(jì),降低了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度,簡化了安裝和拆卸步驟,便于升級(jí)與更改以滿足不同的功能要求;
      [0023]2.本發(fā)明可以高效地降低水質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度,衰減透射波浪的能量,減小施加在浮式海洋結(jié)構(gòu)物上的波浪載荷,從而在很大程度上降低波浪對(duì)于浮式主體結(jié)構(gòu)物的沖擊和破壞;
      [0024]3.本發(fā)明可以有效地減小浮式主體結(jié)構(gòu)物的系泊載荷,從而保護(hù)浮式主體結(jié)構(gòu)物不受波浪的直接沖擊和破壞;
      [0025]4.本發(fā)明水平消浪板和豎直消浪板上的通浪孔減輕了整個(gè)裝置的重量,使得結(jié)構(gòu)更加輕便,也更加節(jié)省材料,從而降低成本;
      [0026]5.本發(fā)明采用了水平消浪板和豎直消浪板相插嵌的主體結(jié)構(gòu),既大大提高了消波效果,又使結(jié)構(gòu)具有良好的強(qiáng)度和剛度,從而使消浪裝置更加有效地承受波浪的沖擊載荷;
      [0027]6.本發(fā)明可以顯著地減少流載荷,從而保護(hù)浮式主體結(jié)構(gòu)物不受流體載荷的沖擊。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0028]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
      [0029]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0030]圖2為本發(fā)明中分模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0031]圖3為本發(fā)明中水平消浪板的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0032]圖4為本發(fā)明中豎直消浪板的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0033]圖5為本發(fā)明中加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0034]圖6為本發(fā)明中支撐圓柱的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0035]圖7為本發(fā)明中焊接件的結(jié)構(gòu)示意圖;
      [0036]圖8為本發(fā)明中連接模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0037]圖中:
      [0038]I為消浪模塊;
      [0039]2為支撐模塊;
      [0040]3為連接t旲塊;
      [0041]4為水平消浪板;
      [0042]5為豎直消浪板;
      [0043]6為加強(qiáng)筋;
      [0044]7為支撐圓柱;
      [0045]8為焊接件;
      [0046]9為錨鏈。

      【具體實(shí)施方式】
      [0047]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
      [0048]如圖1、圖2所示,本發(fā)明提供的柵格狀浮式消浪裝置包括消浪模塊1、支撐模塊2和連接模塊3。所述消浪模塊I包括所述水平消浪板4、豎直消浪板5和加強(qiáng)筋6,所述支撐模塊2包括所述支撐圓柱7和焊接件8,所述連接模塊3包括所述錨鏈9和連接構(gòu)件。所述錨鏈9的兩端連接所述連接構(gòu)件;所述錨鏈9 一端的連接構(gòu)件連接所述掛環(huán)。所述消浪模塊I和所述支撐模塊2通過所述焊接件8連接,所述連接模塊3的一端與所述支撐圓柱7的底部掛環(huán)相連,另一端與浮式主體結(jié)構(gòu)物相連。
      [0049]如圖3所示,所述水平消浪板4上開有若干形狀、大小均相同的通浪孔,板中央焊有兩根相互垂直的所述加強(qiáng)筋6。如圖5所示,若干所述水平消浪板4等間隙地水平疊放構(gòu)成水平消浪墻。如圖4所示,所述豎直消浪板5上也開有若干形狀、大小均相同的通浪孔。所述豎直消浪板豎直嵌插入水平消浪墻,與每層水平消浪板通過焊接固定,且垂直于水平消浪板板面。每相鄰兩側(cè)豎直消浪板之間也留有固定大小的間隙。若干焊有所述加強(qiáng)筋6的所述水平消浪板4與所述豎直消浪板5相互嵌插即構(gòu)成所述消浪模塊I。
      [0050]如圖5所示,所述支撐圓柱7的底部有掛環(huán),用以和所述連接模塊3的一端相連。每個(gè)所述支撐圓柱7的側(cè)面有若干所述焊接件8,用以將所述支撐圓柱7固定于所述消浪模塊I的四角,每層所述水平消浪板4均通過所述焊接件8與所述支撐圓柱7相連。所述焊接件8的示意圖如圖6所示,是一個(gè)類三角柱的物體。四個(gè)所述支撐圓柱7與若干所述焊接件8共同構(gòu)成了所述支撐模塊2。
      [0051]如圖7所示,所述錨鏈9由一節(jié)一節(jié)的鐵環(huán)相套而成,錨鏈9兩端有連接構(gòu)件,用作連接固定。所述錨鏈9 一端的連接構(gòu)件和所述支撐圓柱7的底部掛環(huán)相連,另一端與浮式主體結(jié)構(gòu)物固定連接,將消浪裝置主體部分與浮式主體結(jié)構(gòu)物連接。所述錨鏈和連接構(gòu)件9構(gòu)成了所述連接模塊3。
      [0052]每一層所述水平消浪板4為大小相同的矩形平板,每一層所述豎直消浪板5也為一大小相同的矩形平板。
      [0053]具體工作時(shí),將本發(fā)明提供的柵格狀浮式消浪裝置水平放置于浮式主體結(jié)構(gòu)物的邊緣,并通過所述連接模塊與主體結(jié)構(gòu)物相連。且本發(fā)明提供的柵格狀浮式消浪裝置只有一層所述水平消浪板4浮于自由水面上,其余所述水平消浪板皆沒于水中。當(dāng)波浪通過所述消浪模塊時(shí),水質(zhì)點(diǎn)的鉛直運(yùn)動(dòng)會(huì)被所述水平消浪板4阻擋,水平運(yùn)動(dòng)也會(huì)被所述豎直消浪板5阻擋,從而減緩水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度,衰減波浪動(dòng)能,起到消波作用。
      [0054]各部件準(zhǔn)備好之后具體的安裝過程如下:首先將所述加強(qiáng)筋6焊接在每個(gè)所述水平消浪板4的表面上,然后將每個(gè)所述豎直消浪板5豎直地和某一所述水平消浪板4焊接相連,焊接時(shí)注意所述豎直消浪板的板面與該所述水平消浪板的板面垂直,且相鄰兩側(cè)的所述豎直消浪板之間的距離相等。如此,若干所述豎直消浪板5就組成了豎直消浪墻。再將剩下的所述水平消浪板4依次垂直插嵌入豎直消浪墻,且每層所述水平消浪板4均與豎直消浪墻的每層所述豎直消浪板5焊接相連,每相鄰兩側(cè)的所述水平消浪板4之間的距離相等。這樣就完成了柵格狀的所述消浪模塊I的搭建。
      [0055]然后利用所述焊接件8對(duì)稱地將四個(gè)所述支撐圓柱7依次焊接在所述消浪模塊I的四個(gè)角上。最后再把所述錨鏈9 一端的連接構(gòu)件與所述支撐圓柱7底部的掛環(huán)連接,所述錨鏈9另一端連接構(gòu)件與浮式主體結(jié)構(gòu)物連接。
      [0056]整體安裝完成后,把消浪裝置水平放置與浮式主體結(jié)構(gòu)物的附近,當(dāng)波浪透射過本發(fā)明時(shí),就可以對(duì)消浪裝置進(jìn)行測試。
      [0057]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
      【權(quán)利要求】
      1.一種柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,包括消浪模塊、支撐模塊和連接模塊;所述消浪模塊橫向放置,所述消浪模塊與所述支撐模塊連接,所述支撐模塊的一端連接所述連接模塊; 所述消浪模塊的上端部形成水上部分,剩余部分形成水下層。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述消浪模塊包括水平消浪板、豎直消浪板和加強(qiáng)筋; 所述水平消浪板和豎直消浪板上均開有通浪孔;所述水平消浪板設(shè)置有用以支撐加固的加強(qiáng)筋; 多個(gè)所述水平消浪板水平疊放構(gòu)成水平消浪墻;多個(gè)所述豎直消浪板設(shè)置在相鄰的兩個(gè)水平消浪板之間。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述支撐模塊包括支撐圓柱和焊接件; 所述支撐圓柱通過所述焊接件固定在所述消浪模塊的側(cè)面上;所述支撐圓柱的底部設(shè)置有掛環(huán)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述連接模塊包括錨鏈和連接構(gòu)件; 所述錨鏈的兩端連接所述連接構(gòu)件;所述錨鏈的一端的連接構(gòu)件連接所述掛環(huán)。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述通浪孔的數(shù)量為多個(gè);多個(gè)所述通浪孔的大小和形狀相同。
      6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述加強(qiáng)筋的數(shù)量為兩根,兩根所述加強(qiáng)筋兩根相互垂直。
      7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,相鄰所述水平消浪板的間距相等;相鄰所述豎直消浪板的間距相等;所述豎直消浪板垂直所述水平消浪板。
      8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述錨鏈采用多個(gè)鐵環(huán)一節(jié)一節(jié)地相套而成。
      9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述支撐圓柱的數(shù)量為四個(gè);四個(gè)所述支撐圓柱通過所述焊接件固定在所述消浪模塊的四角上。
      10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柵格狀浮式消浪裝置,其特征在于,所述焊接件呈三角柱狀。
      【文檔編號(hào)】E02B8/06GK104404927SQ201410674775
      【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
      【發(fā)明者】肖龍飛, 寇雨豐, 林睦源, 朱一飛, 孟浩然, 趙陽, 沈王剛, 何昱恒 申請人:上海交通大學(xué)
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