專利名稱：雙聯(lián)型消浪塊體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙聯(lián)型消浪塊體，適用于港口防波堤、護(hù)岸、填海造陸圍堤、圍埝等承受波浪作用的各種防護(hù)性建(構(gòu))筑物，更適于水深、波浪等自然條件較差的地區(qū)。
背景技術(shù)：
斜坡堤護(hù)面，主要有塊石和混凝土人工塊體，在能開采到大塊石的地區(qū)，塊石護(hù)面斜坡堤常常是較經(jīng)濟(jì)合理的方案。由于拋石堤護(hù)面塊石的穩(wěn)定性較差，且大塊石的開采和運(yùn)輸比較困難，因此其適用條件有一定限度。為了提
高斜坡堤護(hù)面結(jié)構(gòu)的抗浪性能，自20世紀(jì)50年代開始，國外就已經(jīng)研究應(yīng)用混凝土人工塊體。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，各國研制的人工塊體就已經(jīng)有100多種。在護(hù)面塊體的研究方面，法國開發(fā)的最早，如四腳錐體(Tetrapod);日本研究和應(yīng)用的類型最多；英、美、荷蘭、南非等國家也都有相應(yīng)的成果，而我國在這方面起步較晚且系統(tǒng)的、完善的研究成果也不多。多年來，在有關(guān)的技術(shù)規(guī)范和工程實(shí)踐中，幾乎都引用和推薦國外研制的幾種常用的異型消浪塊體。
目前世界各國研制人工塊體的共同出發(fā)點(diǎn)，是利用塊體間相互鉤聯(lián)或嵌固，發(fā)揮護(hù)面的群體作用，而不是依賴于單個(gè)塊體的自重來維持穩(wěn)定。因此，選擇人工塊體護(hù)面時(shí)，應(yīng)考慮如下幾個(gè)原則消浪效果好、穩(wěn)定性高、堅(jiān)固耐久、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理。按照此項(xiàng)原則，可選擇的塊體也就為數(shù)不多了，如四腳錐體、杜勒斯塊體、三柱體、四腳空心方塊、鉤聯(lián)塊體、柵欄板等。人工塊體的分類大致有兩種鉤聯(lián)咬合型和群體嵌固型。施工方式也有兩種隨機(jī)安放和規(guī)則鋪砌。鉤聯(lián)咬合型塊體的施工多為隨機(jī)安放，群體嵌固型塊體的施工多為鋪砌。
杜勒斯塊體，即扭工字塊體、四腳錐體和鉤聯(lián)塊體，即扭王字塊體等均屬于鉤聯(lián)咬合型。它們是靠自身的交叉桿件和彼此間的相互鉤聯(lián)咬合，使坡面具有一定的糙率和較高的孔隙率，當(dāng)波浪與其作用時(shí)，能量被吸收和消散。
四腳空心方塊、柵欄板等塊體屬于嵌固型塊體。它們是靠自身的支撐和孔洞及彼此間的嵌固摩擦作用來消耗和吸收波浪的能量。
相比之下，鉤聯(lián)咬合型塊體的空隙率、坡面糙率都要比嵌固型塊體高，因此消浪性能要好些，波浪爬高小，塊體穩(wěn)定性也較高。但由于鉤聯(lián)咬合型塊體多為隨機(jī)安放兩層而嵌固摩擦型塊體多為鋪砌一層，因此鉤聯(lián)咬合型塊體護(hù)面的塊體數(shù)量和工程量一般要高于嵌固摩擦型塊體。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種雙聯(lián)型消浪塊體，此結(jié)構(gòu)的塊體外型好、強(qiáng)度高、空隙率大、爬高小、穩(wěn)定性高、隨機(jī)安放一層、施工方便、造價(jià)低廉，能與目前國內(nèi)外公認(rèn)的法國鉤連塊體相媲美。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)解決方案是提供一種雙聯(lián)型消浪塊體，其中該消浪塊體包括有三根形狀相同的柱型桿體，三根柱型桿體以三維方向相互垂直的串聯(lián)連接，三根柱型桿體中其中一根柱型桿體從垂直方向?qū)⑵溆鄡筛蜅U體串聯(lián)為一體。
每根所述柱型桿體的斷面為方形、矩形或圓形，每根所述柱型桿體的兩端為棱臺或圓臺。每根所述斷面為方形、矩形的柱型桿體的各面交接處均設(shè)有便于脫模的倒角。
所述從垂直方向?qū)筛蜅U體串聯(lián)為一體的柱型桿體長度略大于兩根
串聯(lián)為一體的柱型桿體的長度。
本實(shí)用新型的效果是該結(jié)構(gòu)的塊體型式簡單、空隙率大、消浪效果好、塊體穩(wěn)定性高、用量少、施工方便，與眾多人工塊體相比，它屬于綜合性能較優(yōu)的一種新型護(hù)面塊體。經(jīng)物理模型試驗(yàn)驗(yàn)證，和法國鉤連塊體做對比試驗(yàn)，它可與當(dāng)今護(hù)面塊體的佼佼者——法國的鉤連塊體相媲美，且填補(bǔ)了我國該技術(shù)領(lǐng)域的空白。該新型護(hù)面塊體實(shí)用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用的前景較為廣闊。用于港口防波堤、填海造陸圍堤、護(hù)岸等各種防護(hù)性工程。特別適于水深、波浪等自然條件較差的地區(qū)。


圖1為本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體立面示意圖；圖2為本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體平面示意圖；圖3為本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體側(cè)面示意圖；圖4為本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體三維立體示意圖。圖中1、柱型桿體具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體結(jié)構(gòu)加以說明。
如圖l-4所示，本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體，該消浪塊體包括有三根形狀相同的柱型桿體1，三根柱型桿體以三維方向相互垂直的併聯(lián)連接，三根柱型桿體中其中一根柱型桿體從垂直方向?qū)⑵溆鄡筛蜅U體串聯(lián)為一體。每根所述柱型桿體的斷面為方形、矩形或圓形，每根所述柱型桿體的兩端為棱臺或圓臺。每根所述斷面為方形、矩形的柱型桿體的各面交接處均設(shè)有便于脫模的倒角。所述從垂直方向?qū)筛蜅U體串聯(lián)為一體的柱型桿體長度略大于兩根串聯(lián)為一體的柱型桿體的長度。
本實(shí)用新型的雙聯(lián)型消浪塊體結(jié)構(gòu)是這樣實(shí)現(xiàn)的
1. 用于斜坡式防波堤護(hù)面結(jié)構(gòu)時(shí)的主要施工工序?yàn)?br> 基礎(chǔ)處理——拋填堤心石一一拋埋墊層塊石、棱體——安放人工塊體——護(hù)底塊石。
2. 雙聯(lián)型塊體的設(shè)計(jì)和實(shí)施(1)確定本塊體的穩(wěn)定重量
采用國內(nèi)外常用的美國HUDSON公式
『=(U——^——
1)3難"
式中『一單個(gè)塊體的穩(wěn)定重量(t);
yb——塊體材料的重度(kN/m3);//——設(shè)計(jì)波高(m);
尺。——穩(wěn)定系數(shù)(堤前波浪不破碎時(shí)取18，破碎時(shí)取15);
y~~水的重度(kN/m3);
a——斜坡與水平面的夾角。通常對用于斜坡堤護(hù)面塊體的穩(wěn)定重量，只考慮失穩(wěn)率"(％)的不同，即在計(jì)算水位上、下一倍波高的范圍內(nèi)，被波浪打擊移動或滾動的塊體個(gè)數(shù)所占的百分比， 一般取"=0% 1%。所以&值取15 18屬于基本無損壞的。(2)護(hù)面塊體的個(gè)數(shù)和混凝土用量1)塊體個(gè)數(shù)
iV""c(1-尸)(會)
式中iV塊體的個(gè)數(shù)；
j——垂直于護(hù)面層的平均面積(m2);n——護(hù)面塊體層數(shù)；
c^形狀系數(shù)，"雙聯(lián)"型塊體可取1. 30;尸——空隙率，"雙聯(lián)"型可取60%。
2) 混凝土用量
『
式中Q—混凝土用量(m3);iV護(hù)面塊體的個(gè)數(shù)；『一護(hù)面塊體的穩(wěn)定重量(t);yb——塊體材料的重度(kN/m3)。
3) 塊體的厚度-/=謹(jǐn)
式中f一安放一層護(hù)面塊體的厚度(m);
A——塊體桿件長度(m)。3.塊體的預(yù)制和安裝
(1) 預(yù)制本塊體的模板，宜采用鋼模板或拼裝式混合模板。
(2) 本塊體宜采用定點(diǎn)定位的隨機(jī)安放工藝；安放時(shí)應(yīng)自下而上安放，底部的本塊體應(yīng)與水下棱體接觸緊密。本塊體在坡面上可斜向放置，并使本塊體的一半桿件與墊層塊石接觸，但相鄰塊體的擺向不宜相同。
(3) 安裝本塊體的最基本要求是保證單位面積上的安放數(shù)量，防止漏
拋或塊體間隙過大；本塊體的安裝密度不應(yīng)低于理論計(jì)算密度的95%。
(4) 人工塊體可用抓斗或吊索安放，本塊體內(nèi)不需埋設(shè)吊環(huán)。
4.防波堤結(jié)構(gòu)一般需通過物理模型試驗(yàn)對其斷面的主尺度及各部位的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證。
權(quán)利要求1.一種雙聯(lián)型消浪塊體，其特征是該消浪塊體包括有三根形狀相同的柱型桿體，三根柱型桿體以三維方向相互垂直的串聯(lián)連接，三根柱型桿體中其中一根柱型桿體從垂直方向?qū)⑵溆鄡筛蜅U體串聯(lián)為一體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙聯(lián)型消浪塊體，其特征是每根所述柱型桿體的斷面為方形、矩形或圓形，每根所述柱型桿體的兩端為棱臺或圓臺
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙聯(lián)型消浪塊體，其特征是每根所述斷面為方形、矩形的柱型桿體的各面交接處均設(shè)有便于脫模的倒角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙聯(lián)型消浪塊體，其特征是所述從垂直方向?qū)筛蜅U體串聯(lián)為一體的柱型桿體長度略大于兩根串聯(lián)為一體的柱型桿體的長度。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種雙聯(lián)型消浪塊體，該消浪塊體包括有三根形狀相同的柱型桿體，三根柱型桿體以三維方向相互垂直的串聯(lián)連接，三根柱型桿體中其中一根柱型桿體從垂直方向?qū)⑵溆鄡筛蜅U體串聯(lián)為一體。本實(shí)用新型的效果是該結(jié)構(gòu)的塊體型式簡單、空隙率大、消浪效果好、塊體穩(wěn)定性高、用量少、施工方便，是一種綜合性能較優(yōu)的新型護(hù)面塊體。經(jīng)物理模型試驗(yàn)驗(yàn)證，與當(dāng)今護(hù)面塊體的佼佼者——法國鉤連塊體做對比試驗(yàn)，結(jié)果表明該新型護(hù)面塊體實(shí)用性強(qiáng)，推廣應(yīng)用的前景較為廣闊。該消浪塊體適用于港口防波堤、填海造陸圍堤、護(hù)岸等各種防護(hù)性工程，特別適于水深、波浪等自然條件較差的地區(qū)。
文檔編號E02B3/04GK201317926SQ200820143839
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者進(jìn) 吳, 王玉紅, 王美茹, 寧 舒, 許黎明, 謝善文, 陳寶泉 申請人:中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司