一种漂浮防浪结构及其使用方法

1.本发明涉及海洋工程技术领域，尤其是涉及一种漂浮防浪结构及其使用方法。


背景技术：

2.在港口附近，防浪墙主要用于阻断波浪冲击力，维持港口内的水面平稳，保证船舶的通行，系泊和工作的安全。随着经济发展需要，越来越多的海上工程在外海进行，随着施工地区水深不断增加，传统的固定式防浪墙投资成本高，工期长，不能满足大水深以及海上移动作业的要求。浮式防浪墙具有可移动性，可重复使用，建造周期短等优点，可作为海上工作平台的临时性防波保护装置。
3.海上监测平台或海上作业平台，受海面的风浪颠簸影响很大。由于是在广阔的海面和大洋上，风浪不仅会造成监测准确性下降和作业终止，影响监测和工作效率，甚至会使平台侧翻等灾难性破坏。海上临时救助时，需要防浪，围成防护圈，可采用漂浮防浪结构。现有的防浪机构结构复杂，安装不便，往往不能根据需求形成特定的防浪墙，使用形式单一，不能满足多种海上作业场所需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种漂浮防浪结构及其使用方法，采用钩环连接，便于拆装，提高拆装效率，施工方便，有效耗散波浪能，稳定性良好，可根据需要组合成不同形式的防浪结构，使用形式灵活多样，是一种兼具经济性，便利性与安全性的新型漂浮式防浪结构。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种漂浮防浪结构，包括防浪模块、连接组件、控制器，所述防浪模块为方体结构，所述防浪模块每个顶点均设有安装耳板，防浪模块迎浪侧为内凹的弧形，其背浪侧为外凸的弧形，所述防浪模块的迎浪侧和背浪侧相配合，所述防浪模块内部设有排水通道，所述排水通道的进水口位于防浪模块迎浪侧上方，其排水口位于防浪模块迎浪侧下方，所述安装耳板每个侧面上均设有安装连接组件的安装孔，所述连接组件与安装耳板可拆卸连接。
6.优选的，所述连接组件包括钩环、安装栓、连杆、钩头，钩环一端与安装栓连接，连杆一端与安装栓连接，其另一端与钩头连接，所述安装孔内设有螺纹，所述安装栓上设有与螺纹对应的螺纹槽。
7.优选的，所述连杆与钩头之间设有套筒，套筒内设有压板，压板侧面与钩头一端连接，所述套筒内设有弹簧一和弹簧二，弹簧一和弹簧二分别位于压板上方和下方，所述连杆与套筒远离钩头的一端连接。
8.优选的，所述防浪模块内部设有多个独立的舱室，所述防浪模块底部设有空腔，空腔内设有气囊，气囊外侧连接有气管，气管位于防浪模块内部，其上端通过连接管与排水通道进水口连通，所述气管远离排水通道的一侧的舱室内设有小型气泵，气泵与气管连通，气泵所在舱室与外界空气连通，所述气泵与气管上部连通，所述连接管上设有电磁气阀，所述电磁气阀和气泵均与控制器信号连接。
9.优选的，所述空腔底部设有流水管，且流水管与空腔内部连通。
10.优选的，所述防浪模块底部设有锚链，锚链底部设有锚块。
11.上述的一种漂浮防浪结构的使用方法，包括如下步骤：
12.(1)连接组件通过安装栓和安装耳板上的安装孔与安装耳板连接，相邻两个防浪模块通过对应顶点安装耳板上的连接组件进行连接，多个防浪模块依次进行连接，组成防浪模块横向链条状防浪结构；
13.(2)在步骤(1)基础上，相邻防浪模块迎浪侧与背浪侧连接，组成防浪模块纵向链条状防浪结构；
14.(3)分别将步骤(1)和步骤(2)组成的链条状防浪结构首尾两端的防浪模块进行连接，组成环状防浪结构；
15.(4)将步骤(2)组成的链条状防浪结构平行连接，组成作业平台。
16.本发明的一种漂浮防浪结构及其使用方法的优点和积极效果是：
17.1、将传统的固定式防浪墙替换为可移动的漂浮式防浪墙，对具有移动性的工作平台适应性好，成本低廉且施工简单。
18.2、防浪模块可以陆地上进行加工拼装完成，通过船舶运输到指定海域进行施工安装，抛下锚块后，防浪模块靠自身的浮力上浮，避免海上复杂的水下施工。
19.3、防浪模块设有上部和下部进出水口，在波浪经过的时候，可以有效地耗散波浪的能量，破坏波浪的原有形状。通过对气囊进行充气排气调节防浪模块的吃水深度，消减波浪能。
20.4、防浪结构组装简单便捷，避免大型施工装备的采用，降低了施工难度，提升了施工效率。
21.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
22.图1为本发明一种漂浮防浪结构中的防浪模块内部结构示意图；
23.图2为本发明一种漂浮防浪结构中的连接组件示意图；
24.图3为本发明一种漂浮防浪结构中的连接组件俯视图；
25.图4为本发明一种漂浮防浪结构中的迎浪侧正视图；
26.图5为图4中a处放大图；
27.图6为本发明一种漂浮防浪结构侧面连接示意图；
28.图7为本发明一种漂浮防浪结构组成的作业平台示意图；
29.图8为本发明一种漂浮防浪结构使用效果俯视图。
30.附图标记
31.1、舱室；2、背浪侧；3、气囊；4、锚链；5、锚块；6、空腔；7、排水通道；8、迎浪侧；9、气管；10、安装耳板；11、连接管；12、气泵；13、钩环；14、安装栓；15、连杆；16、套筒；17、压板；18、弹簧一；19、弹簧二；20、钩头；21、进水口；22、排水口；23、防浪模块；24、安装孔；25、作业平台。
具体实施方式
32.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
33.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
34.实施例
35.一种漂浮防浪结构，包括防浪模块23、连接组件、控制器，防浪结构由多个防浪模块23和多个连接组件组成，多个防浪模块23在连接组件的连接下可以形成多种形式的防浪结构，控制器控制防浪结构电气设备的连接和工作的启停。防浪模块23为方体结构，具有一定体积，能够依靠自身浮力漂浮在海面上。
36.防浪模块23每个顶点均设有安装耳板10，安装耳板10方便防浪模块23的连接安装，每个顶点都有安装耳板10方便防浪模块23进行多种形式的安装，安装耳板10每个侧面上均设有安装连接组件的安装孔24，方便防浪模块23多方位连接。连接组件与安装耳板10可拆卸连接，需要连接的安装耳板10一侧设有连接组件，不需要连接的安装耳板10一侧不用装配连接组件，减少配件设施，安装方便，拆卸方便。
37.连接组件包括钩环13、安装栓14、连杆15、钩头20，钩环13一端与安装栓14连接，连杆15一端与安装栓14连接，其另一端与钩头20连接。安装栓分别与钩环、连杆转动连接，方便安装连接组件。连杆15与钩头20之间设有套筒16，套筒16内设有压板17，压板17与套筒16滑动连接，压板17侧面与钩头20一端连接，套筒16内设有弹簧一18和弹簧二19，弹簧一18和弹簧二19分别位于压板17上方和下方，连杆15与套筒16远离钩头20的一端连接。
38.安装孔24内设有螺纹，安装栓14上设有与螺纹对应的螺纹槽。
39.安装栓14与安装孔24螺纹连接，安装耳板10上的连接组件安装完成，当前安装耳板10上连接组件的钩头20与相邻安装耳板10连接组件的钩环13连接，连杆15、套筒16、钩头20的整体长度能够使钩头20靠近钩环13的侧面与钩环13靠近钩头20的侧面接触。钩头20与钩环13连接时，外拉钩头20，套筒16内的压板17移动，弹簧一18压缩，弹簧二19拉长，使得钩头20勾住钩环13。同时套筒16、压板17、弹簧一18和弹簧二19，使得钩头20能适当移动，缓解连接部位的受力。
40.防浪模块23迎浪侧8为内凹的弧形，其背浪侧2为外凸的弧形，防浪模块23的迎浪侧8和背浪侧2相配合，迎浪侧8与背浪侧2连接，凹的弧形和凸的弧形贴合紧密，使得迎浪侧8与背浪侧2连接平整，适用于海上作业平台的搭建。
41.防浪模块23内部设有排水通道7，排水通道7的进水口21位于防浪模块23迎浪侧8上方，其排水口22位于防浪模块23迎浪侧8下方。进水口21位于海面上方，排水口22位于海面下方，海浪涌到迎浪侧8一部分海浪随迎浪侧8表面回到海水，另一部分海浪从进水口21进入排水通道7，再从排水口22流进海里，减缓海浪对防浪模块23的冲击，有利于整个防浪
结构的稳定。
42.防浪模块23内部设有多个独立的舱室1，防浪模块23外壳破损的时候，保证只有破损处相关舱室1进水，其他舱室1可以为防浪模块23正常提供浮力。防浪模块23为中空结构，可以依靠自身浮力漂浮在海面上。
43.防浪模块23底部设有空腔6，空腔6内设有气囊3，气囊3外侧连接有气管9，气管9位于防浪模块23内部，其上端通过连接管11与排水通道7进水口21连通，气管9远离排水通道7的一侧的舱室1内设有小型气泵12，气泵12与气管9连通，气泵12所在舱室1与外界空气连通，气泵12与气管9上部连通，气管9上部与进水口21连通，因此气管9上部位于水面以上，气泵12也位于水面以上，而且气泵12位于远离排水通道7的舱室1内，排水通道7靠近迎浪侧8，因此气泵12所在舱室1靠近背浪侧2，因此气泵12不会遇水被水淹。
44.空腔6底部设有流水管，且流水管与空腔6内部连通。流水管连通空腔6和海水，海水倒灌进空腔6，挤压气囊3内的气体，气囊3内的气体通过气管9和进水口21排出，空腔6内灌满海水，防浪模块23重量增加，防浪模块23吃水加深，随水深增加，波浪载荷会变小。
45.当防浪模块23吃水深度减小时，控制器控制电磁阀关闭，启动气泵12工作，气泵12通果气管9给气囊3充气，气囊3体积变大，空腔6内的海水通过流水管外排，防浪模块23重量减轻，吃水深度减小。通过调节气囊3体积调节防浪模块23吃水深度。
46.连接管11上设有电磁气阀，电磁气阀和气泵12均与控制器信号连接。
47.防浪模块23底部设有锚链4，锚链4底部设有锚块5。防浪模块23提供的浮力需大于其自身重力并可保持防浪模块23底部锚链4的张紧状态。
48.一种漂浮防浪结构的使用方法，包括如下步骤：
49.(1)连接组件通过安装栓14和安装耳板10上的安装孔24与安装耳板10连接，相邻两个防浪模块23通过对应顶点安装耳板10上的连接组件进行连接，多个防浪模块23依次进行连接，组成防浪模块23横向链条状防浪结构。
50.如图4所示，防浪模块23的迎浪侧8并排依次连接，相邻迎浪侧8上下对应顶点的安装耳板10通过连接组件进行连接，安装耳板10连接组件的钩头20与相邻安装耳板10连接组件的钩环13连接，形成一面迎浪侧8一致的防浪结构。
51.(2)在步骤(1)基础上，相邻防浪模块23迎浪侧8与背浪侧2连接，组成防浪模块23纵向链条状防浪结构。
52.如图6所示，迎浪侧8和相邻防浪模块23背浪侧2对应顶点的安装耳板10通果各自安装耳板10上的连接组件进行连接，组成防浪模块23纵向链条状防浪结构。
53.(3)分别将步骤(1)和步骤(2)组成的链条状防浪结构首尾两端的防浪模块23进行连接，组成环状防浪结构；首尾两端的连接若方便使用连接组件进行连接可选用连接组件连接，若不可使用连接组件连接，则可选用现有其他连接方式连接。
54.(4)将步骤(2)组成的链条状防浪结构平行连接，组成作业平台25。
55.如图6和图7所示，当把防浪模块23底部的锚链4去掉，不与锚块5连接，把防浪模块23空腔6内气囊3充满气，空腔6内去掉水分，失去锚链4和水分加持，防浪模块23从竖直漂浮在水面上可以转变成水平漂浮在水面上，而且通过迎浪侧8与背浪侧2连接，凹的弧形和凸的弧形贴合紧密，形成平整的平面，适合用于作业平台25。作业平台25与步骤(1)、(2)、(3)的防浪结可分别单独使用。
56.图8为本发明防浪结构使用效果俯视图，防浪模块23根据步骤(1)、步骤(2)组成链条装的防浪结构，链条状的防浪结构设置于作业平台25四周，组成矩形的防浪防护圈，工作人员可以在作业平台25上进行作业，作业平台25上的海水可通过防浪模块23之间连接的空隙排出，或者通过防浪结构与作业平台之间的空隙排出。
57.因此，本发明采用上述一种漂浮防浪结构及其使用方法，采用钩环连接，便于拆装，提高拆装效率，施工方便，有效耗散波浪能，稳定性良好，可根据需要组合成不同形式的防浪结构，使用形式灵活多样，是一种兼具经济性，便利性与安全性的新型漂浮式防浪结构。
58.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种漂浮防浪结构，其特征在于：包括防浪模块、连接组件、控制器，所述防浪模块为方体结构，所述防浪模块每个顶点均设有安装耳板，防浪模块迎浪侧为内凹的弧形，其背浪侧为外凸的弧形，所述防浪模块的迎浪侧和背浪侧相配合，所述防浪模块内部设有排水通道，所述排水通道的进水口位于防浪模块迎浪侧上方，其排水口位于防浪模块迎浪侧下方，所述安装耳板每个侧面上均设有安装连接组件的安装孔，所述连接组件与安装耳板可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的一种漂浮防浪结构，其特征在于：所述连接组件包括钩环、安装栓、连杆、钩头，钩环一端与安装栓连接，连杆一端与安装栓连接，其另一端与钩头连接，所述安装孔内设有螺纹，所述安装栓上设有与螺纹对应的螺纹槽。3.根据权利要求2所述的一种漂浮防浪结构，其特征在于：所述连杆与钩头之间设有套筒，套筒内设有压板，压板侧面与钩头一端连接，所述套筒内设有弹簧一和弹簧二，弹簧一和弹簧二分别位于压板上方和下方，所述连杆与套筒远离钩头的一端连接。4.根据权利要求1所述的一种漂浮防浪结构，其特征在于：所述防浪模块内部设有多个独立的舱室，所述防浪模块底部设有空腔，空腔内设有气囊，气囊外侧连接有气管，气管位于防浪模块内部，其上端通过连接管与排水通道进水口连通，所述气管远离排水通道的一侧的舱室内设有小型气泵，气泵与气管连通，气泵所在舱室与外界空气连通，所述气泵与气管上部连通，所述连接管上设有电磁气阀，所述电磁气阀和气泵均与控制器信号连接。5.根据权利要求4所述的一种漂浮防浪结构，其特征在于：所述空腔底部设有流水管，且流水管与空腔内部连通。6.根据权利要求1所述的一种漂浮防浪结构，其特征在于：所述防浪模块底部设有锚链，锚链底部设有锚块。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种漂浮防浪结构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)连接组件通过安装栓和安装耳板上的安装孔与安装耳板连接，相邻两个防浪模块通过对应顶点安装耳板上的连接组件进行连接，多个防浪模块依次进行连接，组成防浪模块横向链条状防浪结构；(2)在步骤(1)基础上，相邻防浪模块迎浪侧与背浪侧连接，组成防浪模块纵向链条状防浪结构；(3)分别将步骤(1)和步骤(2)组成的链条状防浪结构首尾两端的防浪模块进行连接，组成环状防浪结构；(4)将步骤(2)组成的链条状防浪结构平行连接，组成作业平台。

技术总结
本发明公开了一种漂浮防浪结构，包括防浪模块、连接组件、控制器，防浪模块为方体结构，防浪模块每个顶点均设有安装耳板，防浪模块迎浪侧为内凹的弧形，其背浪侧为外凸的弧形，防浪模块的迎浪侧和背浪侧相配合，防浪模块内部设有排水通道，排水通道的进水口位于防浪模块迎浪侧上方，其排水口位于防浪模块迎浪侧下方，安装耳板每个侧面上均设有安装连接组件的安装孔，连接组件与安装耳板可拆卸连接。本发明采用上述一种漂浮防浪结构及其使用方法，采用钩环连接，便于拆装，提高拆装效率，施工方便，有效耗散波浪能，稳定性良好，可根据需要组合成不同形式的防浪结构，使用形式灵活多样，是一种兼具经济性，便利性与安全性的新型漂浮式防浪结构。式防浪结构。式防浪结构。


技术研发人员：谷汉斌
受保护的技术使用者：宁波大学
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/7/20