一种移动式防浪码头
技术领域
本发明属于海洋工程技术领域，尤其涉及一种移动式防浪码头。
背景技术
码头是供船舶停靠或进行装卸作业的一种特殊水工建筑物，是港口实现货物吞吐和集散的最主要的基础设施，近年来随着港口运输业的快速发展，码头岸线开发也逐渐向深水区和开敞海域延伸，码头需要承受更大的风浪作用，因此，码头本身防台抗浪能力的高低、码头水域泊稳要求和靠泊作业的安全性成为码头设计中需要重点考虑的问题。
另外，由于港口吞吐量的增长，原有码头有时不能满足大型船舶停靠，需增加码头长度；并且在码头遭受灾害后，如果有小型船舶需短暂停靠港池内，则需要有临时码头来使船舶停靠。因此，亟需一种移动式防浪码头。
现有的移动式码头设计多为工程应用中江河沿岸临时施工所用，其尺寸相对较小，且由于江河湖泊中的波浪力和波高较小，所设计的移动式码头并没有考虑比较完善的消浪措施。同时由于江河湖泊中的来波方向相对单一，现有的临时码头设计多为开敞式的，对靠泊船的安全性考虑较为简单。甚至有些临时码头是直接建立在固定式基础上的，其对于地基沉降、水域内水体、生物、悬浮物的循环等都有较大影响。
综上，发明一种修建便捷、拆迁容易、移动方便、不改变区域的海流特征、不干扰海水的自净能力、维护成本低、对海床地基沉降影响不明显、防台抗浪能力高和靠泊作业安全性好的码头已成为当务之急。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种移动式防浪码头。可用来加长码头，防台抗浪能力高，靠泊作业安全性好，同时结构简单、施工便捷、拆迁容易。
(二)技术方案
一种移动式防浪码头，包括浮箱、导向定位环和钢筋混凝土实心桩；浮箱上设置有承重钢板，导向定位环固定安装在承重钢板上，导向定位环竖直向下设置，导向定位环内连接有大小匹配的钢筋混凝土实心桩；在浮箱的底板上固定连接有多个竖直向下设置的钢板，沿着波浪方向钢板的高度从小到大，每个钢板的板面上开有多个小孔。
优选地，钢板在浮箱的底板上等间距排布，且沿着波浪方向钢板的高度呈等差数列排列。
优选地，在浮箱的底板上固定连接有五个竖直向下设置的钢板；沿着波浪走向，第二块钢板的高度为第一块钢板的两倍，第三块钢板的高度为第一块钢板的三倍，第四块钢板的高度为第一块钢板的四倍，第五块钢板的高度为第一块钢板的五倍。
优选地，小孔的形状为圆形，直径大小为10cm～50cm，同一钢板上相邻小孔之间的间距为10cm～30cm。
优选地，浮箱由底板、顶板、迎浪侧板、背浪侧板、左侧板和右侧板封闭；承重钢板包括第一承重钢板和第二承重钢板；第一承重钢板设置在左侧板上，第二承重钢板设置在右侧板上，第一承重钢板上固定安装有三个沿左侧板长度方向等间距分布的导向定位环，第二承重钢板上固定安装有三个沿右侧板长度方向等间距分布的导向定位环。
优选地，还包括碎浪机构；碎浪机构包括固定架和滚子，固定架上设置有多根横梁，横梁与多个滚子转动连接；左侧板和右侧板上分别设置有碎浪机构，碎浪机构中横梁沿左侧板和右侧板的高度方向分布。
优选地，围绕浮箱的上部设置有橡胶护舷。
优选地，浮箱的顶板上设置有4个系船装置，分布于所述顶板的四角。
(三)有益效果
1、固定结构采用相互配合的导向定位环和钢筋混凝土实心桩，使得防浪码头修建迅速，拆迁容易，移动方便。
2、通过在浮箱底板上固定连接多个竖直向下设置的开有小孔的钢板，一方面对波浪起到反射作用，反射的波浪与入射的波浪产生相位差，两波浪叠加降低反射；另一方面，波浪通过开孔的钢板产生射流，起到耗散消波的作用。
3、钢板的高度沿波浪走向从小变大，前面的钢板依次为后面的钢板提供掩护，提高结构的整体稳定性；同时增强波浪在各钢板之前的紊动作用，更加有效的耗散波浪能量。
4、通过在浮箱的左侧板和右侧板上分别设置碎浪机构，当波浪冲击码头时，滚子在波浪的冲击下发生旋转，将波浪导流且从滚子之间的空隙穿出，同时碎浪板对波浪的冲击起到一定的抵抗作用，进而起到碎浪的作用，减弱波浪对码头的冲击，实现防波消浪的目的。
5、本发明提供的防浪码头，既可独立作为固定式码头使用，又可与原有码头搭配合作，起到加长码头的作用，适用范围广；与传统固定式码头相比，本发明提供的防浪码头下部透水，使堤前波浪的反射波高降低，提高了码头附近水域的平稳性，保证了船只的通航安全性；集反射和耗散消波于一体，与传统的防浪浮式码头相比具有更好的消浪效果。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中移动式防浪码头的侧面结构示意图；
图2为本发明具体实施方式中移动式防浪码头的俯视图；
图3为本发明具体实施方式中移动式防浪码头的正面结构示意图；
图4为本发明具体实施方式中移动式防浪码头的立体图。
【附图标记说明】
1：箱体结构；
11：浮箱；12：第一承重钢板；13：第二承重钢板；14：钢板；15：小孔；16：系船装置；171：固定架；172：滚子；173：横梁；18：橡胶护舷；
2：固定结构；
21：导向定位环；22：钢筋混凝土实心桩；23：法兰连接。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
总体结构
一种移动式防浪码头，包括箱体结构1和固定结构2，箱体结构1通过固定结构2固定在水体表层。如图1所示，箱体结构1包括浮箱11，固定结构2包括导向定位环21和钢筋混凝土实心桩22；浮箱11上设置有承重钢板，导向定位环21固定安装在承重钢板上，导向定位环21竖直向下设置；导向定位环21内连接有大小相匹配的钢筋混凝土实心桩22，钢筋混凝土实心桩22与导向定位环21以及承重钢板之间采用法兰连接。在浮箱11的底板上固定连接有多个竖直向下设置的钢板14，沿着波浪方向钢板14的高度从小到大，每个钢板的板面上开有多个小孔15；在浮箱11的顶板上设置有系船装置16。
使用过程中，需要固定移动式防浪码头时，将桩帽安装在钢筋混凝土实心桩顶端，钢筋混凝土实心桩穿过导向定位环后，利用海上打桩机将钢筋混凝土实心桩打入海底至足够深，拆掉钢筋混凝土实心桩顶端桩帽，再将钢筋混凝土实心桩顶端和导向定位环与承重钢板采用法兰连接；拆迁移动式防浪码头时，拆除法兰连接，利用拔桩装置将钢筋混凝土实心桩向上拔出，脱离海底；修建迅速，拆迁容易，移动方便。
开有小孔的钢板，一方面对波浪起到反射作用，反射的波浪与入射的波浪产生相位差，两波浪叠加降低反射；另一方面，波浪通过开孔的钢板产生射流，起到耗散消波的作用。钢板高度从小到大，前方的钢板依次为后面的钢板提供掩护，提高结构的整体稳定性。本发明提供的移动式防浪码头具有较高的防台抗浪能力，而且还可以起到临时码头的作用，在波浪周期不是特别长的海域，也可用作固定式码头。
具体结构
浮箱11由底板、顶板、迎浪侧板、背浪侧板、左侧板和右侧板封闭，承重钢板包括第一承重钢板12和第二承重钢板13，第一承重钢板12水平设置在左侧板上，第二承重钢板13水平设置在右侧板上。优选地，如图2所示，第一承重钢板12上固定安装有三个沿左侧板长度方向等间距分布的导向定位环21；第二承重钢板13上固定安装有三个沿右侧板长度方向等间距分布的导向定位环21。优选地，钢筋混凝土实心桩22的顶部设置有法兰连接23，钢筋混凝土实心桩22的底部为钢桩尖。优选地，浮箱(11)为长方体形。固定浮箱采用钢筋混凝土实心桩穿过导向定位环扎入海底至足够深，利用法兰连接固定浮箱与钢筋混凝土实心桩，当然，钢筋混凝土实心桩的长度视所处海水深度和海底地基情况而定，若海底地基较松，使用较长钢筋混凝土实心桩连接固定。
浮箱11内设置有倾斜舱室，用于填放重物，重物包括砂石和混凝土，。倾斜舱室的倾斜角度依据箱体结构的重量进行设计，使其具有一定的吃水深度，同时保证浮箱水平漂浮在水体表层，利于箱体结构的固定。
优选地，如图3所示，钢板14在浮箱11的底板上等间距排布，且沿着波浪方向钢板14的高度呈等差数列排布；小孔15在钢板14的板面上均匀分布。进一步优选地，浮箱11的底板上固定连接有五个竖直向下设置的钢板14，沿着波浪走向，第二块钢板的高度为第一块钢板的两倍，第三块钢板的高度为第一块钢板的三倍，第四块钢板的高度为第一块钢板的四倍，第五块钢板的高度为第一块钢板的五倍。进一步优选地，小孔15的形状为圆形，直径大小为10cm～50cm，同一钢板上相邻小孔之间的间距为10cm～30cm。此时开孔钢板的反射和耗散消波的效果较佳。
优选地，如图4所示，箱体结构1还包括碎浪机构，碎浪机构包括固定架171和滚子172，固定架上设置有多根横梁173，横梁173上套有多个滚子172，滚子172与横梁173转动连接；在浮箱的左侧板和右侧板上分别设置有碎浪机构，碎浪机构中的横梁173沿左侧板和右侧板的高度方向分布。进一步优选地，固定架171设置在承重钢板的上方，固定架171上至少设置有四根横梁173，滚子172在横梁173上等间距排布。当波浪冲击码头时，滚子在波浪的冲击下发生旋转，将波浪导流且从滚子之间的空隙穿出，同时碎浪板对波浪的冲击起到一定的抵抗作用，进而起到碎浪的作用，减弱波浪对码头的冲击，实现防波消浪的目的。
优选地，围绕浮箱11的上部设置有橡胶护舷18。减缓船舶与码头之间在靠岸或系泊过程中的冲击力，防止码头受损坏。
优选地，浮箱11的顶板上设置有4个系船装置16，分布于顶板的四角。
综上，本发明的消浪机理为：防浪码头上部浮箱主体对波浪起到反射作用；碎浪板的特殊结构，使碎浪防浪效果加强；防浪码头下部垂直开孔钢板一方面对波浪起到反射作用，使反射的波浪与入射波浪产生相位差，两波浪叠加降低反射，另一方面波浪通过开孔板时产生射流，产生紊动消能。当波浪斜向入射时，带有滚子的碎浪机构起到碎浪的作用，减弱波浪对码头的冲击。上述结构使本发明的防浪效果进一步增强。
本发明提供的防浪码头，结构简单，施工容易，拆迁方便，对海床地基沉降无影响。既可独立作为固定式码头使用，又可与原有码头搭配合作，起到加长码头尺寸的作用，适用范围广。与传统固定式码头相比，本发明提供的防浪码头下部透水，使堤前波浪的反射波高降低，提高了码头附近水域的平稳性，保证了船只的通航安全性。本发明防浪码头集反射和耗散消波于一体，与传统的防浪浮式码头相比具有更好的消浪效果。
需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
