消能沉箱制造技術

本發明專利技術提供一種消能沉箱，包括沉箱本體，其特點是：所述沉箱本體為前壁、后壁及兩側壁圍成的敞口的方形箱體，所述方形箱體內由垂直設置的隔壁分隔成若干格艙，所述格艙包括有底的填砂格艙、無底的側方格艙及無底的后方格艙，所述填砂格艙設置在方形箱體內的中前部，所述填砂格艙內部填充有砂粒，所述側方格艙位于填砂格艙兩側，所述后方格艙設置在填砂格艙之后，在同側的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述后方格艙與相鄰的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述方形箱體前壁對應兩個側方格艙位置的上沿均設有開孔。可以有效耗散波浪能量，降低波浪反射和波浪力，使結構輕型化并且顯著降低結構對基礎的作用荷載。

【技術實現步驟摘要】


本專利技術涉及港口、海岸工程領域，尤其涉及一種消能沉箱。

技術介紹

沉箱屬于傳統港口工程結構形式，在防波堤、碼頭、護岸等港口、海岸工程中應用廣泛。近年來，隨著港口和海岸工程建設的迅速發展，在浪大、水深、流急、基礎相對軟弱的外海水域建造港工建筑物越來越普遍，因此，對沉箱的結構要求也越來越高。現有技術中沉箱通常采用傳統的直墻式結構，沉箱前壁為不透水直立墻，能夠滿足工程建設的基本需求，但是仍舊存在結構前波浪反射大、受力大、結構前海床易沖刷、對海床承載力要求較高等問題，同時當波高較大而結構前水深又相對較小時，波浪可能破碎而使結構物遭受強烈的沖擊作用，導致沉箱所受的波浪力急劇增大且消浪效果欠佳。

技術實現思路

本專利技術為解決現有技術存在的上述技術問題，提供一種消能沉箱，提高結構對外海入射波能量的耗散能力，能夠有效降低波浪反射和波浪力，使結構輕型化并且顯著降低結構對基礎的作用荷載。
為了實現上述目的，本專利技術提供以下技術方案：一種消能沉箱，包括沉箱本體，其特征在于，所述沉箱本體為前壁、后壁及兩側壁圍成的敞口的方形箱體，所述方形箱體內由垂直設置的隔壁分隔成若干格艙，所述格艙包括有底的填砂格艙、無底的側方格艙及無底的后方格艙，所述填砂格艙設置在方形箱體內的中前部，所述填砂格艙內部填充有砂粒，所述側方格艙位于填砂格艙兩側，所述后方格艙設置在填砂格艙之后，在同側的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述后方格艙與相鄰的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述方形箱體前壁對應兩個側方格艙位置的上部均設有開孔。
進一步的，所述填砂格艙為兩個前后排列且形狀及尺寸相同的長方形格艙，所述后方格艙為一個，其長度方向尺寸與所述一個填砂格艙相同，所述側方格艙為6個對稱設置在所述填砂格艙及后方格艙的兩側，所述6個側方格艙與一個后方格艙連接成U形。
進一步的，所述方形箱體前壁上部的開孔為豎向開設的長方形，所述開孔的面積占方形箱體對應兩個側方格艙前壁面積的20%-40%。
進一步的，所述側方格艙之間隔壁上的通口及所述后方格艙與側方格艙之間隔壁上的通口均為方形口，所述方形口開設在所在隔壁的上半部分。
進一步的，所述每個填砂格艙的寬度為所述每個側方格艙寬度的兩倍，所述每個填砂格艙的平面面積是每個側方格艙平面面積的兩倍。
進一步的，所述沉箱本體由鋼筋混凝土澆筑成一體結構。
本專利技術與現有技術相比具有如下優點和積極效果：
1、本專利技術提供的消能式沉箱，其沉箱本體為前壁、后壁及兩側壁圍成的敞口的方形箱體，在方形箱體內由垂直設置的隔壁分隔成若干格艙，由側方格艙與后方格艙連接成U形。在方形箱體前壁對應兩個側方格艙位置的上部均設有開孔，在側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，在后方格艙與相鄰側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，海水可由兩個開孔部分進出，海水通過通口在方形箱體內可以自由流動，產生強烈的紊動和流動分離，耗散波浪能量。
2、本專利技術的側方格艙及后方格艙隔壁上開設通口，可以減少受力面積，并使方形箱體的后壁與前壁受力有相位差,可以減少波浪反射和堤身受力。另外，能夠有效降低波浪能量，其耗能具體途徑有以下兩個方面：（1）所述方形箱體前壁上的開孔能夠有效降低波浪能；（2）海水在側方格艙與后方格艙連接成的U型結構流動中（比如與方形箱體側壁、后壁碰撞過程，流動分離過程），發生紊動耗能。
3、本專利技術的側方格艙及后方格艙的隔壁下部均為垂直設置的隔墻，與填砂格艙連接在一起，增加了整體穩定性。側方格艙及后方格艙的底部無底，可減小單元體上底板所受的浮托力作用，另一方面每個單元體的自重可減小，使結構輕型化并有效降低對基礎的作用荷載，節省材料，降低造價。
附圖說明
圖1為本專利技術一種消能沉箱的立體圖；
圖2為本專利技術一種消能沉箱的俯視圖；
圖3為圖2的A-A向剖視圖；
圖4為圖2的B-B向剖視圖。
具體實施方式
為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
參見圖1-圖4，本實施例一種消能沉箱的實施例，消能沉箱的本體是由前壁、后壁及兩側壁圍成的敞口的方形箱體，方形箱體內由垂直設置的隔壁5、6分隔成若干格艙。所述格艙包括有底的填砂格艙2、無底的側方格艙3及無底的后方格艙4。填砂格艙2設置在方形箱體內的中前部，在填砂格艙內部填充有沙粒31。上述側方格艙3位于填砂格艙2的兩側，上述的后方格艙4設置在填砂格艙2之后。在同側的側方格艙3之間的隔壁5上半部開設通口5-1，在后方格艙4與相鄰的側方格艙3之間的隔壁6上半部開設通口6-1，在方形箱體前壁對應兩個側方格艙3位置的部均設有開孔1。
具體而言：如圖2所示，上述的填砂格艙2為兩個前后排列且形狀及尺寸相同的長方形格艙，上述的后方格艙4為一個，其長度方向尺寸與所述一個填砂格艙4相同，上述的側方格艙為6個對稱設置在所述填砂格艙2及后方格艙4的兩側，所述6個側方格艙3與一個后方格艙4連接成U形。
上述的方形箱體前壁上部的開孔1為豎向開設的長方形，如圖1所示的實施例，四個長方形開孔1的面積占方形箱體對應兩個側方格艙3前壁面積的20%-40%。
在上述的側方格艙3之間隔壁5上的通口5-1及在上述后方格艙4與側方格艙3之間隔壁6上的通口6-1均為方形孔，所述方形口5-1開設在所在隔壁5的上半部分，所述方形口6-1開設在所在隔壁6的上半部分。
每個填砂格艙2的寬度為所述每個側方格艙3寬度的兩倍，每個填砂格艙2的平面面積是每個側方格艙3平面面積的兩倍。本專利技術的沉箱本體由鋼筋混凝土澆筑成一體結構。
設計最高水位及設計最低水位都在方形箱體前壁上的開孔1所處的范圍之內。
最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本專利技術進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本專利技術各實施例技術方案的精神和范圍。
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【技術保護點】
一種消能沉箱，包括沉箱本體，其特征在于，所述沉箱本體為前壁、后壁及兩側壁圍成的敞口的方形箱體，所述方形箱體內由垂直設置的隔壁分隔成若干格艙，所述格艙包括有底的填砂格艙、無底的側方格艙及無底的后方格艙，所述填砂格艙設置在方形箱體內的中前部，所述填砂格艙內部填充有砂粒，所述側方格艙位于填砂格艙兩側，所述后方格艙設置在填砂格艙之后，在同側的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述后方格艙與相鄰的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述方形箱體前壁對應兩個側方格艙位置的上部均設有開孔。

【技術特征摘要】
1.一種消能沉箱，包括沉箱本體，其特征在于，所述沉箱本體為前壁、后壁及兩側壁圍成的敞口的方形箱體，所述方形箱體內由垂直設置的隔壁分隔成若干格艙，所述格艙包括有底的填砂格艙、無底的側方格艙及無底的后方格艙，所述填砂格艙設置在方形箱體內的中前部，所述填砂格艙內部填充有砂粒，所述側方格艙位于填砂格艙兩側，所述后方格艙設置在填砂格艙之后，在同側的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述后方格艙與相鄰的側方格艙之間的隔壁上半部開設通口，所述方形箱體前壁對應兩個側方格艙位置的上部均設有開孔。
2.根據權利要求1所述的消能沉箱，其特征在于，所述填砂格艙為兩個前后排列且形狀及尺寸相同的長方形格艙，所述后方格艙為一個，其長度方向尺寸與所述一個填砂格艙相同，所述側方格艙為6個對稱設置在所述填砂格艙及后方格艙的兩側，所述6個側方格艙與一個后方格艙連接成U形。
3.根據權利要求1或2所述的消能沉箱，其特征在于，進一步的，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉勇，李華軍，劉曉，梁丙臣，
申請(專利權)人：中國海洋大學，
類型：發明
國別省市：山東;37