1.本发明属于海岸工程技术领域，具体的涉及一种长周期波海域消浪防护结构及施工方法。


背景技术：

2.随着经济的飞速发展，人们已开始着眼于离岸、深水及复杂地基条件下建港研究。在施工过程中，外海、深水条件下往往处于无掩护的状态，在外海进行施工作业时经常会遭受大风、大浪和暗流的袭击，没有有效的临时防护措施会导致工程工期大大延长。特别是10s以上的长周期波，能量大，消浪难度也大。传统大坝式防波堤尤其在软土地基和深水条件下施工困难、造价高，并且严重破坏水域环境等局限性。为了适应不同水域、减少施工难度，同时又提高水域内水体循环和降低工程造价，水面防波堤发展迅速。
3.现有的普通水面防波堤，只是通过箱型、气囊和消波板等消波主体起到对于波浪的阻挡作用，但是由于消波主体与水底之间是透空的，有大量的水流流动空间，波浪易于透过，当波浪的波长与消波主体的尺寸之比大于一定量后，波浪几乎可以完全透过消波主体使防波堤失效。如果只是采取加水面防波堤尺寸的方法，这会使消波主体变成超大浮体，造价高，不利于运输；失去了普通水面防波堤特有的优势。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种长周期波海域消浪防护结构及施工方法，旨在解决现有技术存在的问题。
5.本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：
6.一种长周期波海域消浪防护结构，包括：
7.防护装置和锚固装置；
8.所述防护装置包括若干水囊，在所述水囊的外侧面设有用于控制其体积的限位装置和用于控制其进出水状态的进出水控制装置；
9.相邻的所述水囊之间设有柔性连接体；
10.所述防护装置的数量为两个或两个以上，相邻的所述防护装置之间设有可拆卸的连接装置；
11.所述锚固装置与所述限位装置连接。
12.优选的，所述水囊为长条形结构，所述限位装置包括若干个套设于所述水囊的外侧面并沿其延伸方向设置的抱箍。
13.优选的，所述锚固装置包括锚链和吸力锚，所述锚链的两端分别与所述抱箍、吸力锚连接。
14.优选的，所述抱箍包括固定圆环、箍板和压力控制板；
15.所述箍板为圆环状，套设于所述水囊的外侧面；
16.所述固定圆环设于所述箍板的一端，所述固定圆环用于连接所述锚链；
17.所述压力控制板设于所述箍板的另一端，并用于控制所述箍板的直径大小。
18.优选的，所述吸力锚的内部为中空状，在所述吸力锚的内部设有若干个空腔部，在所述空腔部上设有排水管、用于检测所述空腔部内水压的水压传感器以及用于检测所述空腔部内气压的气压传感器，所述吸力锚的底部呈开口状。
19.优选的，所述进出水控制装置为进出水控制环，所述进出水控制环上设有双向进水阀门和双向出水阀门。
20.优选的，所述柔性连接体为柔性消波膜。
21.优选的，所述水囊的直径为2m至3m，且所述水囊的外部覆盖有一层保护壳，所述保护壳为碳钢衬聚乙烯材质。
22.优选的，所述连接装置包括设于所述水囊的延伸方向两端的环形锁扣件，两个相邻的所述环形锁扣件相互扣接。
23.本发明还包括一种长周期波海域消浪防护结构的施工方法，采用上述的长周期波海域消浪防护结构，步骤如下：
24.s1、将所述防护装置和锚固装置分别安装好并拖运至施工地点；
25.s2、将所述锚固装置与所述防护装置连接，通过抽气装置和排水管将吸力锚的空腔部的气体和水排出，用气压及水压使所述吸力锚下沉到海底的指定位置处并固定；
26.s3、向所述各个水囊内打入气体，使水囊浮于水面处；
27.s4、向所述水囊内部灌水，并调整所述锚链的长度，使之绷直，从而调节所述长周期波海域消浪防护结构的入水深度；
28.s5、按照步骤s2-s4中的方法继续安装另所述一个消长周期波海域消浪防护结构，并将两个所述长周期波海域消浪防护结构通过所述环形锁扣件相连接；
29.s6、最后可根据实际需要进行多排防波堤宽间距平行排布，重复上述操作，安装多个所述长周期波海域消浪防护结构，以达到理想的消波效果。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31.本发明提供的长周期波海域消浪防护结构结构设计合理、操作方便，通过上述施工方法，在降低成本和实施难度的同时，扩大水面防波堤对长周期波的有效消减范围，对长周期波进行有效减弱。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明的防护装置的结构示意图。
34.图2为本发明的防护装置的侧视图。
35.图3为本发明的水囊的结构示意图。
36.图4为图3的标记a-a方向的抱箍的结构示意图。
37.图5为图3的标记b-b方向的进出水控制环的结构示意图。
38.图6为本发明的锚固装置的结构示意图。
39.图7为本发明的吸力锚的俯视图。
40.图8为本发明的长周期波海域消浪防护结构的示意图。
41.附图标记说明：
42.1-防护装置，100-水囊，200-抱箍，201-固定圆环，202-箍板，203-压力控制板，500-进出水控制环，501-双向进水阀门，502-双向出水阀门，600-柔性消波膜，700-环形锁扣件；
43.2-锚固装置，300-锚链，400-吸力锚，401-空腔部，402-排水管，403-水压传感器，404-气压传感器。
具体实施方式
44.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.参照图1至图8：
48.一种长周期波海域消浪防护结构，包括：
49.防护装置1和锚固装置2；
50.所述防护装置1包括若干水囊100，在所述水囊100的外侧面设有用于控制其体积的限位装置和用于控制其进出水状态的进出水控制装置；
51.相邻的所述水囊100之间设有柔性连接体；
52.所述防护装置1的数量为两个或两个以上，相邻的所述防护装置1之间设有可拆卸的连接装置；所述防护装置1可多排防波堤宽间距平行排布。
53.所述锚固装置2与所述限位装置连接。
54.具体的，所述水囊100为长条形结构，所述限位装置包括若干个套设于所述水囊100的外侧面并沿其延伸方向设置的抱箍200。
55.具体的，所述锚固装置2包括锚链300和吸力锚400，所述锚链300的两端分别与所述抱箍200、吸力锚400连接。
56.具体的，所述抱箍200包括固定圆环201、箍板202和压力控制板203；
57.所述箍板202为圆环状，套设于所述水囊100的外侧面；
58.所述固定圆环201设于所述箍板202的一端，所述固定圆环201用于连接所述锚链300；
59.所述压力控制板203设于所述箍板202的另一端，并用于控制所述箍板202的直径大小。
60.具体的，所述吸力锚400的内部为中空状，在所述吸力锚400的内部设有若干个空腔部401，在所述空腔部401上设有排水管402、用于检测所述空腔部401内水压的水压传感器403以及用于检测所述空腔部401内气压的气压传感器404，所述吸力锚400的底部呈开口状。
61.具体的，所述进出水控制装置为进出水控制环500，所述进出水控制环500上设有双向进水阀门501和双向出水阀门502。
62.具体的，所述柔性连接体为柔性消波膜600。
63.具体的，所述水囊100的直径为2m至3m，且所述水囊100的外部覆盖有一层保护壳，所述保护壳为碳钢衬聚乙烯材质。具有良好的防海水腐蚀性能。
64.具体的，所述连接装置包括设于所述水囊100的延伸方向两端的环形锁扣件700，两个相邻的所述环形锁扣件700相互扣接。
65.采用上述结构，本发明中的长周期波海域消浪防护结构设计合理，可以进行快速组装、可重复使用、减低成本；并且装入水体的水囊100和柔性消波膜600可充分利用水体紊动和反射对长周期波进行能量耗散，大大提高其消浪特性；同时通过锚固装置2、水囊100、进出水控制环500可以调节长周期波海域消浪防护结构的入水深度，适用于长周期海域海上施工时对长周期波进行消浪。
66.本发明还包括一种长周期波海域消浪防护结构的施工方法，采用上述的长周期波海域消浪防护结构，步骤如下：
67.s1、将所述防护装置1和锚固装置2分别安装好并拖运至施工地点；
68.s2、将所述锚固装置2与所述防护装置1连接，通过抽气装置和排水管402将吸力锚400的空腔部401的气体和水排出，用气压及水压使所述吸力锚400下沉到海底的指定位置处并固定；
69.s3、向所述各个水囊100内打入气体，使水囊100浮于水面处；
70.s4、向所述水囊100内部灌水，并调整所述锚链300的长度，使之绷直，从而调节所述长周期波海域消浪防护结构的入水深度；
71.s5、按照步骤s2-s4中的方法继续安装另所述一个消长周期波海域消浪防护结构，并将两个所述长周期波海域消浪防护结构通过所述环形锁扣件700相连接；
72.s6、最后可根据实际需要进行多排防波堤宽间距平行排布，重复上述操作，安装多个所述长周期波海域消浪防护结构，以达到理想的消波效果。
73.采用上述技术方案的有益效果是，本发明中的水囊100、抱箍200、进出水控制环500、柔性消波膜600、环形锁扣件700、锚链300、吸力锚400都可以在陆地上预制、安装，可以实现快速组装、并且可重复使用，适用于长周期海域海上施工时对长周期波进行消浪。
74.综上所述，其有益效果为：
75.(1)本发明中长周期波海域消浪防护结构的结构设计合理，可以在陆地上预制，组装快速、可重复使用；
76.(2)灌入水的水囊100和柔性消波膜600可以充分利用水体紊动和反射进行消浪，大大提高其对长周期波的消浪特性；
77.(3)通过锚固装置2、水囊100、进出水控制环500可以调节长周期波海域消浪防护结构的入水深度以及进行多排防波堤宽间距平行排布，适用于长周期海域海上施工时对长周期波进行消浪。
78.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
80.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
81.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。