一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構；屬于堤岸防護結構【技術領域】；其技術要點包括后方胸墻，其中所述后方胸墻前端設有空腔，所述空腔通過隔板分隔成位于上部的消能腔和位于下部的穩定腔，所述消能腔與外部水面相接觸的端面為四分之一圓弧面，在四分之一圓弧面上分布有若干菱形的消能孔，在隔板上分布有若干二次消能孔，在穩定腔下部設有排水孔；所述四分之一圓弧面上的開孔率大于隔板上的開孔率；本實用新型旨在提供一種結構合理、使用效果好的帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構；用于堤岸防護。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種堤岸防護結構，更具體地說，尤其涉及一種帶四分之一開孔 圓弧面的擋浪消能胸墻結構。 一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著全球化經濟的加劇，沿海港口正發揮著越來越大的作用。我國經濟正 發速發展，對港口、海岸工程的發展也有了更高的要求，隨著海岸與海洋資源的開發利用， 港工建筑物不斷向深水化、大型化發展，其所受的波浪力也隨之增大。尤其是防波堤上的胸 墻結構，一旦發生破壞，后果將不堪設想，只能通過不斷的抬高胸墻的高度和增加重量來抵 擋波浪的侵襲，保持其穩定性，大大提高了防波堤工程量和費用。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種結構合理、使用效果 好的帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構。
[0004] 本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能 胸墻結構，包括后方胸墻，其中所述后方胸墻前端設有空腔，所述空腔通過隔板分隔成位于 上部的消能腔和位于下部的穩定腔，所述消能腔與外部水面相接觸的端面為四分之一圓弧 面，在四分之一圓弧面上分布有若干菱形的消能孔，在隔板上分布有若干二次消能孔，在穩 定腔下部設有排水孔；所述四分之一圓弧面上的開孔率大于隔板上的開孔率。
[0005] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，所述消能孔共有兩 排，兩排消能孔沿四分之一圓弧面的長度方向間隔設置，各排上的消能孔間隔均布。
[0006] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，下排的各消能孔長軸 長度大于上排的各消能孔長軸長度。
[0007] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，消能孔的總面積占四 分之一圓弧面總面積的35%?45%。
[0008] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，二次消能孔的總面積 占隔板總面積的25%?35%。
[0009] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，所述二次消能孔為菱 形孔，所述二次消能孔共有兩排，兩排二次消能孔沿隔板長度方向間隔設置，各排上的二次 消能孔間隔均布。
[0010] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，各二次消能孔的長軸 垂直于消能孔的長軸，兩排二次消能孔上相對的兩個二次消能孔的中心間距為二次消能孔 短軸長度的2?3倍。
[0011] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，所述排水孔沿穩定 腔的長度方向間隔均布，相鄰兩個排水孔之間的間距為2?3m，各排水孔的孔徑為15? 30cm〇
[0012] 上述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構中，所述消能腔體積和穩 定腔體積之間的正負誤差為1〇% _20%。
[0013] 本實用新型采用上述結構后，通過在后方胸墻前端設置由隔板分隔成的消能腔和 穩定腔，同時在隔板上設置二次消能孔，再結合消能腔四分之一圓弧面上的消能孔，整體結 構與現有技術相比，具有下述的優點：
[0014] ( 1)穩定腔可以對后方胸墻起加固穩定作用，在后方胸墻?兩足防波堤規沮對胸墻 穩定性要求的前提下可減少尺寸降低工程用量；
[0015] (2)四分之一圓弧面的結構，波浪力從上而下沿圓弧面環形分布，逐漸增大，對胸 墻產生的水平力大大減小，即減少了波浪力對胸墻的滑動作用，同時也對胸墻產生較大向 下的力，該向下的集中力作用于胸墻的前部，對后趾的抗傾力矩也隨之增大許多；
[0016] (3)圓弧面上消能孔的作用，部分波浪進入消能腔中，等效于增加了圓弧面的糙 度，減小了波浪的越浪量；同時，由于隔板開孔率小于四分之一圓弧面開孔率，加劇了消能 腔中水流的運動耗能；
[0017] (4)海水通過隔板上的二次消能孔進入穩定腔，由于二次消能孔與消能孔長軸方 向相互垂直，當波浪從消能孔進入，進而穿過二次消能孔的過程中，于堅直方向將產生相位 差，二次消能孔可起到一定的削峰作用；同時，下部空腔中的水流波動較小可起到類似沉箱 中回填砂的穩定作用，通過排水孔以一定速率排出。
[0018] 本實用新型的胸墻結構，不僅可以有效減少波浪能對胸墻的沖擊作用，進而轉化 而對自身的穩定作用，還能在節約工程量的基礎上，兼顧美觀性、實用性，適用于在修建在 深水防波堤中波浪較大的情況。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 下面結合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但并不構成對本實 用新型的任何限制。
[0020] 圖1是本實用新型的內部結構示意圖；
[0021] 圖2是圖1的左視結構示意圖；
[0022] 圖3是圖1的俯視結構示意圖；
[0023] 圖4是本實用新型隔板的結構示意圖。
[0024] 圖中：后方胸墻1、隔板2、二次消能孔2a、消能腔3、穩定腔4、排水孔4a、四分之一 圓弧面5、消能孔5a。
【具體實施方式】
[0025] 參閱圖1至圖4所示，本實用新型的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻 結構，包括后方胸墻1，在后方胸墻1前端設有空腔，所述空腔通過隔板2分隔成位于上部 的消能腔3和位于下部的穩定腔4,所述消能腔3體積和穩定腔4體積之間的正負誤差為 10%?20%，即消能腔3的體積比穩定腔4的體積大10%?20%或者消能腔3的體積比穩定 腔4的體積小10%?20%，這樣，海水的灌入可以在波浪較大的工況下增加胸墻整體的重量， 在不增大胸墻混凝土工程量的基礎上，大大提高胸墻的穩定性，節省材料；所述消能腔3與 外部水面相接觸的端面為四分之一圓弧面5,弧面半徑可根據實際波浪要素及選擇何種防 波堤護面類型來調節，保證波浪力能夠產生較大的向下的力以增加胸墻的穩定性，減少在 水平方向上產生的滑動力，并且，四分之一圓弧面5的結構，波浪力從上而下沿圓弧面環形 分布，逐漸增大，對胸墻產生的水平力大大減小，即減少了波浪力對胸墻的滑動作用，同時 也對胸墻產生較大向下的力，該向下的集中力作用于胸墻的前部，對后趾的抗傾力矩也隨 之增大許多。
[0026] 在四分之一圓弧面5上分布有若干菱形的消能孔5a，消能孔5a的總面積占四分之 一圓弧面5總面積的35%?45%，并且，消能孔5a的長軸方向與四分之一圓弧面5的長度 方向相同；在隔板2上分布有若干二次消能孔2a，二次消能孔2a的總面積占隔板2總面積 的25%?35%，若當地波浪較大可適當縮短隔板開孔間距，等效提高隔板開孔率；在穩定腔 4下部設有排水孔4a，排水孔4a沿穩定腔4的長度方向間隔均布，相鄰兩個排水孔4a之間 的間距為2?3m，各排水孔4a的孔徑為15?30cm ;所述四分之一圓弧面5上的開孔率大 于隔板2上的開孔率。
[0027] 采用上述結構，后方胸墻1可以起到加強抗傾抗滑穩定性作用，因消能腔3及穩定 腔4中可導入海水，在波浪較大的情況下可以增加胸墻的整體重量，對胸墻起到穩定作用， 故后方胸墻1在滿足防波堤規范對胸墻穩定性要求的前提下可減少尺寸降低工程用量。
[0028] 具體地，在本實施例中，消能孔5a共有兩排，兩排消能孔5a沿四分之一圓弧面5 的長度方向間隔設置，各排上的消能孔5a間隔均布；并且，下排的各消能孔5a長軸長度大 于上排的各消能孔5a長軸長度。
[0029] 同時，所述二次消能孔2a為菱形孔，所述二次消能孔2a共有兩排，兩排二次消能 孔2a沿隔板2長度方向間隔設置，各排上的二次消能孔2a間隔均布。進一步地，各二次消 能孔2a的長軸垂直于消能孔5a的長軸，兩排二次消能孔2a上相對的兩個二次消能孔2a 的中心間距為二次消能孔2a短軸長度的2?3倍。
[0030] 使用時，由于四分之一圓弧面5上消能孔5a的作用使波浪發生破碎現象，波浪進 入消能腔3后，由于其自身帶有一定的速度及后續波浪的進入，容易在消能腔3內產生波流 碰撞，引起能量消散，并且形成紊流，進一步消耗能量。同時由于隔板2開孔率小于四分之 一圓弧面5開孔率，加劇了上部消能腔3中水流的運動耗能。海水通過隔板2上的二次消 能孔2a進入穩定腔4,由于二次消能孔2a長軸方向與消能孔5a長軸方向相互垂直，當波浪 從消能孔5a進入，進而穿過二次消能孔2a的過程中，于堅直方向將產生相位差，二次消能 孔2a可起到一定的削峰作用。穩定腔4中的水流波動較小可起到類似沉箱中回填砂的穩 定作用，通過排水孔4a以一定速率排出。穩定腔4的高度由護面塊體的類型及經防波堤規 范計算后所需高度控制，隔板2頂標高應高于護面塊體頂標高，保證四分之一圓弧面5置于 護面塊體之上，起到阻擋波浪的作用。
[0031] 以上所舉實施例為本實用新型的較佳實施方式，僅用來方便說明本實用新型，并 非對本實用新型作任何形式上的限制，任何所屬【技術領域】中具有通常知識者，若在不脫離 本實用新型所提技術特征的范圍內，利用本實用新型所揭示技術內容所作出局部更動或修 飾的等效實施例，并且未脫離本實用新型的技術特征內容，均仍屬于本實用新型技術特征 的范圍內。
【權利要求】
1. 一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，包括后方胸墻（1)，其特征在于， 所述后方胸墻（1)前端設有空腔，所述空腔通過隔板（2 )分隔成位于上部的消能腔（3 )和位 于下部的穩定腔（4)，所述消能腔（3)與外部水面相接觸的端面為四分之一圓弧面（5)，在 四分之一圓弧面（5)上分布有若干菱形的消能孔（5a)，在隔板（2)上分布有若干二次消能 孔（2a)，在穩定腔（4)下部設有排水孔（4a);所述四分之一圓弧面（5)上的開孔率大于隔板 (2)上的開孔率。
2. 根據權利要求1所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特征在 于，所述消能孔（5a)共有兩排，兩排消能孔（5a)沿四分之一圓弧面（5)的長度方向間隔設 置，各排上的消能孔（5a)間隔均布。
3. 根據權利要求2所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特征在 于，下排的各消能孔（5a)長軸長度大于上排的各消能孔（5a)長軸長度。
4. 根據權利要求1至3任一所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構， 其特征在于，消能孔（5a)的總面積占四分之一圓弧面（5)總面積的35%?45%。
5. 根據權利要求1所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特征在 于，二次消能孔（2a)的總面積占隔板（2)總面積的25%?35%。
6. 根據權利要求1或5所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特 征在于，所述二次消能孔（2a)為菱形孔，所述二次消能孔（2a)共有兩排，兩排二次消能孔 (2a)沿隔板（2)長度方向間隔設置，各排上的二次消能孔（2a)間隔均布。
7. 根據權利要求6所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特征在 于，各二次消能孔（2a)的長軸垂直于消能孔（5a)的長軸，兩排二次消能孔（2a)上相對的兩 個二次消能孔（2a)的中心間距為二次消能孔（2a)短軸長度的2?3倍。
8. 根據權利要求1所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特征在 于，所述排水孔（4a)沿穩定腔（4)的長度方向間隔均布，相鄰兩個排水孔（4a)之間的間距 為2?3m，各排水孔（4a)的孔徑為15?30cm。
9. 根據權利要求1所述的一種帶四分之一開孔圓弧面的擋浪消能胸墻結構，其特征在 于，所述消能腔（3)體積和穩定腔（4)體積之間的正負誤差為10%-20%。
【文檔編號】E02B3/06GK203846444SQ201420255037
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】李家華, 王廣賢, 胡金芝, 楊藝平 申請人:中交第四航務工程勘察設計院有限公司