專利名稱：一類適用于斜坡式海堤的消浪結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水利工程及海岸工程領(lǐng)域，適用于河口、湖泊、海岸等斜坡式提壩新建或加固的消浪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
沿江沿海的提防、港口碼頭及航道的防波提等，都要求控制提壩高程而又盡可能的減少越浪，即有消浪的要求。參見圖1和圖2所示，目前，水利工程和海岸工程中采用大量斜坡式提壩10，且絕大多數(shù)的斜坡式提壩10外側(cè)坡面采用兩級斜坡11、12加消浪平臺13的結(jié)構(gòu)形式，消浪平臺13位于兩級斜坡11、12之間(參見圖1)。為了進一步消浪，部分工程在斜坡式提壩10 前沿灘地設(shè)置促淤保灘順壩20或樁式離岸提(參見圖幻，促淤保灘順壩20與斜坡式提壩 10間距為0. 5 1. 0倍波長，提壩頂高程在平均高潮位上下各1. Om范圍。更有一部分工程還在消浪平臺13的下一級斜坡12上采用塊石、預(yù)制混凝土塊體、柵欄板構(gòu)成下一級消浪結(jié)構(gòu)14。其使用的預(yù)制混凝土塊體有四腳錐、扭王體、扭工字體、翼形塊體、四腳空心方塊等多種。隨著全球氣候變化，設(shè)防水位不斷抬高，傳統(tǒng)銷浪方式中通過設(shè)置促淤保灘順壩 20或樁式離岸提的消浪效果明顯減弱。另外，原建設(shè)的提壩頂已基本成型，提頂加高加固成為困難，因此需要研究通過進一步提高消浪效果，從而達到提高設(shè)防標準總目標。研究發(fā)現(xiàn)，斜坡上部消浪作用對降低波浪爬高起絕對用，因此設(shè)防水位抬高后消浪結(jié)構(gòu)和消浪方式研究重點應(yīng)在斜坡式提壩上部。本發(fā)明就是基于這一設(shè)想，在典型的斜坡式提壩斷面上提出在斜坡提壩上部增設(shè)一組消浪結(jié)構(gòu)，并在波浪水槽中實驗驗證基礎(chǔ)上提出來的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一類適用于河口、湖泊、海岸等斜坡式提壩新建或加固的消浪結(jié)構(gòu)，通過進一步提高消浪效果，從而達到提高設(shè)防標準總目標。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，包括斜坡式提壩和設(shè)置在斜坡式提壩前沿灘地上的促淤保灘順壩，所述斜坡式提壩的外側(cè)坡面由兩級斜坡和位于兩級斜坡之間的消浪平臺構(gòu)筑而成，在所述兩級斜坡的坡面上鋪設(shè)有柵欄板護坡，其特征在于，在所述消浪平臺的上一級斜坡的柵欄板護坡設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)。進一步，在所述消浪平臺的下一級斜坡的柵欄板護坡設(shè)置有下一級消浪結(jié)構(gòu)。更進一步，在所述消浪平臺外沿增設(shè)有中間消浪結(jié)構(gòu)。所述上一級消浪結(jié)構(gòu)和下一級消浪結(jié)構(gòu)采用若干消浪塊體堆砌而成。所述消浪塊體選自四腳錐、扭王體、扭工字體、翼形塊體、四腳空心方塊中的一種或任意兩種及兩種以上的混合。
所述消浪塊體的重量根據(jù)穩(wěn)定要求可為1. 0 5. 0t。所述中間消浪結(jié)構(gòu)采用一排間隔設(shè)置于消浪平臺外沿的消浪墩或柱構(gòu)筑而成或者由設(shè)置于消浪平臺外沿的透空式消浪連續(xù)墻構(gòu)筑而成。所述消浪墩或柱為直徑為0. 3 0. 8m的圓柱形，消浪墩或柱間距為消浪墩或柱直徑的1 5倍，消浪墩或柱墩高度為0. 3 1. ail。所述消浪墩或柱為邊長為0. 3 0. 8m的方柱形，消浪墩或柱間距為消浪墩或柱邊長的1 5倍，消浪墩或柱墩高度為0. 3 1. ail。所述透空式消浪連續(xù)墻厚度為0. 3 0. 6m,高度為0. 8 1. &1。所述透空式消浪連續(xù)墻上間隔均布地開設(shè)有透空式消浪孔，透空式消浪孔寬度為透空式消浪連續(xù)墻厚度的 1 5倍，高度為0. 4 1. Om ；相鄰兩透空式消浪孔間隔柱為1 2倍透空式消浪連續(xù)墻厚。本發(fā)明通過物理模型實驗證明，在常規(guī)設(shè)置促淤保灘順壩或下一級斜坡上設(shè)置下一級消浪結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在上一級斜坡增設(shè)上一級消浪結(jié)構(gòu)或并在消浪平臺前沿增設(shè)中間消浪結(jié)構(gòu)，消浪效果明顯增強，越浪量可減少65% 89%。本發(fā)明一方面可用于加高加固斜坡式提壩；另一方面，若新建提壩采用此類消浪結(jié)構(gòu)和消浪方式，也可以降低提壩高程，節(jié)省投資。


圖1為現(xiàn)有在斜坡式提壩前沿設(shè)置促淤保灘順壩消浪結(jié)構(gòu)示意圖(對比例1)。圖2為現(xiàn)有以圖1為基礎(chǔ)，在消浪平臺的下一級斜坡坡面增設(shè)下一級消浪結(jié)構(gòu)示意圖(對比例2)。圖3為本發(fā)明以圖1為基礎(chǔ)，在消浪平臺的上一級斜坡坡面增設(shè)上一級消浪結(jié)構(gòu)示意圖(實施例1)。圖4為本發(fā)明以圖1為基礎(chǔ)，在消浪平臺的上、下級斜坡坡面增設(shè)上一級消浪結(jié)構(gòu)和下一級消浪結(jié)構(gòu)示意圖(實施例2)。圖5為本發(fā)明以圖3為基礎(chǔ)，在消浪平臺外沿增設(shè)消浪墩或柱的結(jié)構(gòu)示意圖(實施例3)。圖6為圖5所示消浪墩或柱排列示意圖。圖7為圓柱形消浪墩或柱的橫截面示意圖。圖8為方柱形消浪墩或柱的橫截面示意圖。圖9為本發(fā)明以圖3為基礎(chǔ)，在消浪平臺外沿增設(shè)透空式消浪連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)示意圖(實施例4)。圖10為實施例4的透空式消浪連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為本發(fā)明以圖4為基礎(chǔ)，在消浪平臺外沿增設(shè)透空式消浪連續(xù)墻的結(jié)構(gòu)示意圖(實施例5)。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合附圖，進一步闡述本發(fā)明。
下面以既有上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)海提工程為例來詳細說明本發(fā)明。上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)海提工程采用斜坡式提壩100，其前沿灘地低，故采用翼型塊體110做護腳。在斜坡式提壩100 前沿灘地設(shè)置促淤保灘順壩200，促淤保灘順壩200與斜坡式提壩100間距為0. 5 1. 0倍波長，促淤保灘順壩200壩頂高程在平均高潮位上下各1. Om范圍，頂寬為2. 0 6. 0m。其斜坡式提壩100的外側(cè)坡面由兩級斜坡120、130和位于兩級斜坡120、130之間的消浪平臺 140構(gòu)筑而成，在兩級斜坡120、130的坡面上鋪設(shè)有柵欄板護坡121、131。實施例1參見圖3，該類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)是在上述現(xiàn)有消浪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在消浪平臺140的上一級斜坡130的柵欄板護坡131設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)150。上一級消浪結(jié)構(gòu)150采用若干翼形塊體堆砌而成。翼形塊體重量為2. 0t。翼型消浪塊體單層鑲嵌擺放。實施例2參見圖4，該類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)是在上述現(xiàn)有消浪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在消浪平臺140的上一級斜坡130的柵欄板護坡131設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)150，在消浪平臺140的下一級斜坡120的柵欄板護坡121設(shè)置有下一級消浪結(jié)構(gòu)160。上一級消浪結(jié)構(gòu) 150和下一級消浪結(jié)構(gòu)160均采用若干翼形塊體堆砌而成。翼形塊體重量為2. 0t。翼型消浪塊體單層鑲嵌擺放。實施例3參見圖5，該類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)是在上述現(xiàn)有消浪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在消浪平臺140的上一級斜坡130的柵欄板護坡131設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)150。上一級消浪結(jié)構(gòu)150采用若干翼形塊體堆砌而成。翼形塊體重量為2. 0t。翼型消浪塊體單層鑲嵌擺放。并在消浪平臺140外沿增設(shè)有由一排間隔設(shè)置的消浪墩或柱171構(gòu)筑而成中間消浪結(jié)構(gòu)170。參見圖6和圖7，消浪墩或柱171為直徑為0. 3 0. 8m的圓柱形，消浪墩或柱171 間距為消浪墩或柱171直徑的1 3倍，消浪墩或柱171高度為0. 3 1.加。參見圖6和圖8，或者消浪墩或柱171a為邊長為0. 3 0. 8m的方柱形，消浪墩或柱171a間距為消浪墩或柱171a邊長的1 3倍，消浪墩或柱171a高度為0. 3 1.加。實施例4參見圖9，該類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)是在上述現(xiàn)有消浪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在消浪平臺140的上一級斜坡130的柵欄板護坡131設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)150。上一級消浪結(jié)構(gòu)150采用若干翼形塊體堆砌而成。翼形塊體重量為2. 0t。翼型消浪塊體單層鑲嵌擺放。并在消浪平臺140外沿增設(shè)有透空式消浪連續(xù)墻171b構(gòu)筑而成的中間消浪結(jié)構(gòu)170a。 參見圖10，在透空式消浪連續(xù)墻171b上間隔均布地開設(shè)有透空式消浪孔172b。透空式消浪連續(xù)墻171b厚度為0. 3 0. 6m,高度為0. 8 1. 2m ；透空式消浪孔172b的寬度為透空式消浪連續(xù)墻171b厚度的1 5倍，高度為0. 4 1. Om ；相鄰兩透空式消浪孔間隔柱為1 2倍透空式消浪連續(xù)墻厚。實施例5參見圖11，該類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)是在上述現(xiàn)有消浪結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 在消浪平臺140的上一級斜坡130的柵欄板護坡131設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)150，在消浪平臺140的下一級斜坡120的柵欄板護坡121設(shè)置有下一級消浪結(jié)構(gòu)160。上一級消浪結(jié)構(gòu)150和下一級消浪結(jié)構(gòu)160均采用若干翼形塊體堆砌而成。翼形塊體重量為2. 0t。翼型消浪塊體單層鑲嵌擺放。并在消浪平臺140外沿增設(shè)有透空式消浪連續(xù)墻171b構(gòu)筑而成的中間消浪結(jié)構(gòu)170a。參見圖10，在透空式消浪連續(xù)墻171b上間隔均布地開設(shè)有透空式消浪孔17沘。透空式消浪連續(xù)墻17 厚度為0. 3 0. 6m,高度為0. 8 1. 2m ；透空式消浪孔172b的寬度為透空式消浪連續(xù)墻厚度的1 5倍，高度為0. 4 1. Om ；相鄰兩透空式消浪孔間隔柱為1 2倍透空式消浪連續(xù)墻厚。本發(fā)明通過物理模型實驗證明，在常規(guī)設(shè)置促淤保灘順壩或下一級斜坡上設(shè)置下一級消浪結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，在上一級斜坡增設(shè)上一級消浪結(jié)構(gòu)或并在消浪平臺前沿增設(shè)中間消浪結(jié)構(gòu)，消浪效果明顯增強，越浪量可減少65 % 89 %。具體結(jié)果見表1。表1不同方案越浪量實驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，包括斜坡式提壩和設(shè)置在斜坡式提壩前沿灘地上的促淤保灘順壩，所述斜坡式提壩的外側(cè)坡面由兩級斜坡和位于兩級斜坡之間的消浪平臺構(gòu)筑而成，在所述兩級斜坡的坡面上鋪設(shè)有柵欄板護坡，其特征在于，在所述消浪平臺的上一級斜坡的柵欄板護坡設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述消浪平臺的下一級斜坡的柵欄板護坡設(shè)置有下一級消浪結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述消浪平臺外沿增設(shè)有中間消浪結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上一級消浪結(jié)構(gòu)采用若干消浪塊體堆砌而成。
5.如權(quán)利要求2所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上一級消浪結(jié)構(gòu)和下一級消浪結(jié)構(gòu)采用若干消浪塊體堆砌而成。
6.如權(quán)利要求4或5所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述消浪塊體選自四腳錐、扭王體、扭工字體、翼形塊體、四腳空心方塊中的一種或任意兩種及兩種以上的混合。
7.如權(quán)利要求4或5所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述消浪塊體的重量根據(jù)穩(wěn)定要求可為1. 0 5. 0t。
8.如權(quán)利要求3所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間消浪結(jié)構(gòu)采用一排間隔設(shè)置于消浪平臺外沿的消浪墩或柱構(gòu)筑而成。
9.如權(quán)利要求8所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述消浪墩或柱為直徑為0. 3 0. 8m的圓柱形，消浪墩或柱間距為消浪墩或柱直徑的1 5倍，消浪墩或柱墩高度為0. 3 1. an。
10.如權(quán)利要求8所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述消浪墩或柱為邊長為0. 3 0. 8m的方柱形，消浪墩或柱間距為消浪墩或柱邊長的1 5倍，消浪墩或柱墩高度為0. 3 1. an。
11.如權(quán)利要求3所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間消浪結(jié)構(gòu)由設(shè)置于消浪平臺外沿的透空式消浪連續(xù)墻構(gòu)筑而成，其中在透空式消浪連續(xù)墻上間隔均布地開設(shè)有透空式消浪孔。
12.如權(quán)利要求11所述的一類適用于斜坡式海提的消浪結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述透空式消浪連續(xù)墻厚度為0. 3 0. 6m,高度為0. 8 1. 2m ；所述透空式消浪孔寬度為透空式消浪連續(xù)墻厚度的1 5倍，高度為0. 4 1. Om ；相鄰兩透空式消浪孔間隔柱為1 2倍透空式消浪連續(xù)墻厚。
全文摘要
本發(fā)明公開的一類適用于斜坡式海堤的消浪結(jié)構(gòu)，包括斜坡式堤壩和設(shè)置在斜坡式堤壩前沿灘地上的促淤保灘順壩，斜坡式堤壩的外側(cè)坡面由兩級斜坡和位于兩級斜坡之間的消浪平臺構(gòu)筑而成，在兩級斜坡的坡面上鋪設(shè)有柵欄板護坡，其在消浪平臺的上一級斜坡的柵欄板護坡設(shè)置有上一級消浪結(jié)構(gòu)。進一步的在消浪平臺的下一級斜坡的柵欄板護坡設(shè)置有下一級消浪結(jié)構(gòu)。更進一步，在消浪平臺外沿增設(shè)有中間消浪結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過物理模型實驗證明，消浪效果明顯增強，越浪量可減少65％～89％。本發(fā)明一方面可用于加高加固斜坡式堤壩；另一方面，若新建堤壩采用此類消浪結(jié)構(gòu)和消浪方式，也可以降低堤壩高程，節(jié)省投資。
文檔編號E02B3/06GK102433858SQ20111031483
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者劉樺, 盧永金, 季永興, 張燎軍, 楊緋, 舒葉華 申請人:上海市水利工程設(shè)計研究院, 河海大學(xué)