消浪装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205712013 U(45)授权公告日 2016.11.23

(21)申请号 201620555227.7(22)申请日 2016.06.08

(73)专利权人 上海勘测设计研究院有限公司

地址 200434 上海市虹口区逸仙路388号(72)发明人 王朝晖　俞士敏　

(74)专利代理机构 上海光华专利事务所 31219

代理人 芦宁宁(51)Int.Cl.

E02B 8/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图2页

(54)实用新型名称

消浪装置(57)摘要

本实用新型提供一种消浪装置，其包括：至少两根桩轴，分别以沉桩的方式固定，每个所述桩轴上滑动套设一个套筒；相邻两根桩轴间横向设置一个消浪件，所述消浪件包括支撑轴、转动设在支撑轴上的消浪筒，支撑轴的两端分别定位在两个套筒内，消浪筒的外表面上设有多根消浪叶片。本实用新型通过套筒利用水的浮力升降带动整个消浪件升降，再利用波浪动能带动整个消浪件旋转，无须提供动力；它随水位升降半浮半沉，时刻处于最佳的消浪位置，随时可以自动投入工作。

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权　利　要　求　书

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1.一种消浪装置，其特征在于，包括：至少两根桩轴(1)，分别以沉桩的方式固定，每个所述桩轴(1)上滑动套设一个套筒(2)；

相邻两根桩轴(1)间横向设置一个消浪件(3)，所述消浪件(3)包括支撑轴(34)、转动设在支撑轴(34)上的消浪筒，支撑轴(34)的两端分别定位在两个套筒(2)内，消浪筒的外表面上设有多根消浪叶片(31)。

2.根据权利要求1所述的消浪装置，其特征在于：所述消浪筒由多节分离的浮筒(32)构成，相邻浮筒(32)间具有固定在所述支撑轴(34)上的限位件(33)。

3.根据权利要求2所述的消浪装置，其特征在于：每个所述浮筒(32)为由内筒(323)和外筒(321)组成封闭的空心圆柱体，且内筒(323)和外筒(321)间连接有加强筋板(322)。

4.根据权利要求3所述的消浪装置，其特征在于：所述内筒(323)朝向所述支撑轴(34)的内壁上轴向分布有多个环形凹槽，每个环形凹槽内设有多个浮筒滚珠(35)，所述浮筒(32)通过浮筒滚珠(35)与所述支撑轴(34)转动相连。

5.根据权利要求1所述的消浪装置，其特征在于：所述消浪筒上沿轴向均匀分布多排消浪叶片组，每排消浪叶片组由多根所述消浪叶片(31)排列而成。

6.根据权利要求5所述的消浪装置，其特征在于：相邻两排所述消浪叶片组中的消浪叶片(31)错位分布。

7.根据权利要求1所述的消浪装置，其特征在于：所述消浪叶片(31)为弧形竖板。8.根据权利要求1所述的消浪装置，其特征在于：所述套筒(2)的内壁上设有周向延伸的U形槽，U形槽内镶嵌有滚珠(24)，套筒(2)通过滚珠(24)与所述桩轴(1)滑动相连。

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说　明　书消浪装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及水工消浪技术，特别是涉及一种消浪装置。

背景技术

[0002]我国的河流纵横，湖泊密布，海岸线长，堤防护坡工作量很大，所以防浪、消浪的形式层出不穷，且一直在不断地优化和创新。消浪是堤防设计的重要内容，过去一直以来，堤防大多数都是采用工程消浪措施削减波浪能量。例如，海堤的临海侧堤脚多数是采用扭工块体来消除波浪动能，降低波浪爬高。[0003]现状消浪构件都是堆放设置，消浪整体性差，抗冲刷能力弱；尤其是消浪构件未“生根”，抗浪稳定性较差；例如，抛投堆放在堤脚或护坡上的扭工字块，在波浪冲击下东倒西歪，降低了消浪效果。[0004]传统的消浪方式，因消浪块体堆放高度所限，只能消减某一潮位下的波浪，超过该高潮位时就无法有效地消浪；即只能满足一定潮位下的消浪，当潮水高出块体后，块体在淹没的情况下，其消浪效果很不理想；而实际情况是高潮位时风浪更大，更需要消浪。[0005]如上所述，弱化了消浪效果；其次，落潮后抛在潮位升高后，扭工块体浸没在水中，投的消浪块体又呈现出张牙舞爪、藏污纳垢的面目，严重影响海岸景观。[0006]上述表明现状的消浪方式，只是简单地大量抛投消浪块体，消浪效果极不理想，且材料和施工费用大，景观效果差，已难以满足工程使用的要求，窘显技术落后。因此，需要一种新形式的消浪结构。

实用新型内容

[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种消浪装置，用于解决现有技术中消浪块体不能随浪高变动，消浪效果不理想的问题。[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种消浪装置，其包括：[0009]至少两根桩轴，分别以沉桩的方式固定，每个所述桩轴上滑动套设一个套筒；[0010]相邻两根桩轴间横向设置一个消浪件，所述消浪件包括支撑轴、转动设在支撑轴上的消浪筒，支撑轴的两端分别定位在两个套筒内，消浪筒的外表面上设有多根消浪叶片。[0011]优选的，所述消浪筒由多节分离的浮筒构成，相邻浮筒间具有固定在所述支撑轴上的限位件。

[0012]优选的，每个所述浮筒为由内筒和外筒组成封闭的空心圆柱体，且内筒和外筒间连接有加强筋板。[0013]优选的，所述内筒朝向所述支撑轴的内壁上轴向分布有多个环形凹槽，每个环形凹槽内设有多个浮筒滚珠，所述浮筒通过浮筒滚珠与所述支撑轴转动相连。[0014]优选的，所述消浪筒上沿轴向均匀分布多排消浪叶片组，每排消浪叶片组由多根所述消浪叶片排列而成。[0015]优选的，相邻两排所述消浪叶片组中的消浪叶片错位分布。

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优选的，所述消浪叶片为弧形竖板。

[0017]优选的，所述套筒的内壁上设有周向延伸的U形槽，U形槽内镶嵌有滚珠，套筒通过滚珠与所述桩轴滑动相连。[0018]如上所述，本实用新型的消浪装置，具有以下有益效果：其通过套筒利用水的浮力升降带动整个消浪件升降，再利用波浪动能带动整个消浪件旋转，无须提供动力；它随水位升降半浮半沉，时刻处于最佳的消浪位置，随时可以自动投入工作；当水面产生波浪，并向被保护的堤防涌进时，由于波能集中于水体表层，该消浪装置上部向上延伸的消浪叶片，不断将波浪分开破碎，大波浪分成小波浪；同时，消浪叶片承接着波浪，在波浪的冲击下，推动着浮筒不断环绕着支撑轴旋转，同时继续将波浪粉碎，在后续波浪的作用下，浮筒不断旋转，从而达到不停地破浪消能，以浪消浪。附图说明

[0019]图1显示为本实用新型的消浪装置示意图。[0020]图2显示为本实用新型的套筒示意图。[0021]图3显示为图2中AA线剖面图。[0022]图4显示为图2中BB线剖面图。

[0023]图5显示为本实用新型的浮筒示意图。[0024]图6显示为本实用新型的浮筒纵剖面图。

[0025]图7显示为本实用新型的消浪装置的消浪原理图。[0026]元件标号说明

[0027]1                     桩轴[0028]2                     套筒[0029]21                    轴承座[0030]22                    外套筒[0031]23                    内套筒[0032]24                    滚珠[0033]3                     消浪件[0034]31                    消浪叶片[0035]32                    浮筒[0036]321                   外筒[0037]322                   加强筋板[0038]323                   内筒[0039]34                    支撑轴[0040]35                    浮筒滚珠

具体实施方式

[0041]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。[0042]请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以

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配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

[0043]如图1所示，本实用新型提供一种消浪装置，其包括：[0044]至少两根桩轴1，分别以沉桩的方式固定，每个桩轴1上滑动套设一个套筒2；[0045]相邻两根桩轴1间横向设置一个消浪件3，消浪件3包括支撑轴34、转动设在支撑轴34上的消浪筒，支撑轴34的两端分别定位在两个套筒2内，消浪筒的外表面上设有多根消浪叶片31。本实用新型通过套筒2利用水的浮力升降带动整个消浪件3升降，再利用波浪动能带动整个消浪件3旋转，无须提供动力；套筒2带动消浪件3随水位升降半浮半沉，时刻处于最佳的消浪位置，随时可以自动投入工作；当水面产生波浪，并向被保护的堤防涌进时，由于波能集中于水体表层，见图7所示，该消浪装置上部向上延伸的消浪叶片31，不断将波浪分开破碎，大波浪分成小波浪；同时，消浪叶片31承接着波浪，在波浪的冲击下，推动着消浪筒不断环绕着支撑轴旋转，同时继续将波浪粉碎，在后续波浪的作用下，消浪筒不断旋转，从而达到不停地破浪消能，以浪消浪。

[0046]下面具体介绍本实用新型中各部件的具体结构。[0047]如图1所示，消浪筒由多节分离的浮筒32构成，相邻浮筒32间具有固定在支撑轴34上的限位件33，限位件33用于阻止浮筒32沿支撑轴轴向滑动，将所有浮筒32分开、限位，避免相互影响；限位件33为圆环形轴卡，由厚度为7mm左右的环形钢板制成，内径与支撑轴34相同，外径宜为浮筒外径的二分之一。上述支撑轴34为浮筒32转动的定轴，钢材制作，其直径根据长度、挠度要求、承担消浪件重量和运用工况，按照满足强度和刚度需要计算确定；支撑轴34的挠度宜小于l/600(l为支撑轴长度)。[0048]如图2、图3及图4所示，上述套筒2由内套筒23、外套筒22、筒顶和筒底构成一个空箱体，其内套筒23的直径为0.6～0.8m，并应与桩轴1的直径相匹配；在套筒2的内壁上设有周向延伸的U形槽，U形槽内镶嵌有滚珠24，套筒2通过滚珠24与桩轴1滑动相连，套筒2在浮力作用下沿桩轴1上下浮动，且滚珠24将套筒2与桩轴1间的滑动摩擦化为滚动摩擦，以减少消浪装置上下移动时的阻力。上述外套筒22的直径一般为2.0m左右，由所需浮力计算确定，其浮力应和消浪件等整个消浪装置一并计算。套筒为深井式的筒体，因此，即使在受力不平衡时，套筒与桩轴之间也不会卡阻。

[0049]上述套筒2的两侧或一侧具有槽口，槽口位置可以是对称布置，或按照需要的位置，在槽口内安装消浪件3上支撑轴34的轴承座21，由消浪件3的支撑轴34将套筒2和消浪筒连接于一体；套筒2和消浪筒随水位变化，一起沿着桩轴1上下移动。套筒2尚应满足刚度和强度需要，当需要加强时，密封的空箱内可设置若干道加筋板25，如图3所示。[0050]如图1所示，上述消浪筒由多节分离的浮筒32构成，即多个浮筒32串联在上述支撑轴34上形成上述消浪件。见图5、图6所示，每个上述浮筒32为由内筒323和外筒321组成封闭的空心圆柱体，且内筒323和外筒321间连接有加强筋板322。上述内筒323朝向支撑轴34的

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内壁上轴向分布有多个环形凹槽，每个环形凹槽内设有多个浮筒滚珠35，浮筒34通过浮筒滚珠35与支撑轴34转动相连。所有浮筒32均可围绕支撑轴34转动，浮筒表面布置上述消浪叶片31，浮筒32提供浮力，消浪叶片31为浮筒32提供旋转的动能，并击碎波浪从而消能。消浪筒由多节浮筒构成，以减小消浪筒消浪时的扭矩，并减少消浪筒的变形。消浪筒长度一般为3～5m，每个消浪筒由不少于三节的浮筒串联，浮筒间设限位件分隔。[0051]上述浮筒32的尺寸根据浮力需要计算确定，一般长1.0～1.5m为宜；浮筒的内筒323的直径应与支撑轴直径相匹配，且应考虑内置浮筒滚珠的尺寸；外筒直径一般为0.8～1.5m；浮筒直径按上部消浪叶片高出静水位以上2h(h为平均浪高)的要求计算确定；换句话说，浮筒直径根据所需要的浮力计算确定，计算浮力时应同时计入套筒的浮力。为丰富该消浪装置景观效果，若干节浮筒可以采用不同的颜色。[0052]上述消浪叶片31为弧形竖板，类似于水泵的叶片，与浮筒32同一材料制作，以梅花形焊接于浮筒表面，其数量、长度和宽度宜通过计算确定。[0053]上述消浪筒上沿轴向均匀分布多排消浪叶片组，每排消浪叶片组由多根消浪叶片排列而成。相邻两排消浪叶片组中的消浪叶片31错位分布。消浪叶片31以圆周等分布置于浮筒32，一般可以设置6～8片，即沿轴向设置6～8排，均衡布置，如图6、图7所示，不宜过密，应保证有一定宽度的波浪承接口，接纳波浪。同一排的消浪叶片间距一般为0.5～0.8m；两排间的消浪叶片相互错开，后一排的消浪叶片在前一排两个消浪叶片之间，即梅花形布置。为丰富该装置景观效果，消浪叶片可以采用不同的颜色。[0054]本实用新型的消浪装置的安装过程为：[0055](1)在海堤外侧需要护滩处，按设计桩径、桩距、桩长打入一排预制圆形桩或钢桩，圆形桩或钢桩即为上述桩轴1；平面布置可以采用一字形，也可以采用折线形。[0056](2)圆形浮筒形状尺寸相同，因而可做成标准构件在工厂生产；按照每个浮筒尺寸，采用钢板制作；内筒323与外筒321按同心圆焊接，中间设置加强筋板322。[0057](3)在内筒323的内壁上加工环形凹槽，槽内嵌入浮筒滚珠35。[0058](4)加工消浪叶片31，消浪叶片31形状尺寸相同，可做成标准构件在工厂生产；并与浮筒32焊接，从而完成消浪件的一节。

[0059](5)将上述浮筒32套装于支撑轴34，套装限位件33……完成多节浮筒套装，从而完成一套消浪件组装。

[0060](6)加工上述套筒2，安装U形槽，内嵌滚珠；套筒槽口内焊接支撑轴34的轴承座21。[0061](7)套筒2、消浪件3采用船运至现场后，将套筒2从桩轴1的顶端套下，放置于船面高度，打开套筒2上的轴承座上盖，并安装消浪件3的支撑轴34，消浪件3两端完成安装，与套筒2连接为一体，放至水面，即完成一套消浪装置安装。[0062]综上所述，本实用新型的消浪装置，其通过套筒利用水的浮力升降带动整个消浪件升降，再利用波浪动能带动整个消浪件旋转，无须提供动力；套筒带动消浪件随水位升降

所以，本实用新型有效克服半浮半沉，时刻处于最佳的消浪位置，随时可以自动投入工作。

了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

[0063]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精

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神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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图1

图3

图2

图4

图5

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图6

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