本發(fā)明涉及一種用于港池口門的防浪消波裝置，屬港口水工建筑物技術領域。

背景技術：
防波堤的作用是為港區(qū)提供良好的泊穩(wěn)條件，阻斷波浪的沖擊力、維護港灣內(nèi)水面平穩(wěn)，利于船舶裝卸作業(yè)。防波堤的堤頭之間形成口門，作為船舶往來進出的通道。然而，盡管港址的選擇上設計將口門所處位置避開強波浪方向，但是波浪傳播過程中產(chǎn)生的繞射現(xiàn)象不容忽視，因而一般工作條件下港池內(nèi)仍舊有波浪傳播現(xiàn)象的存在。港池內(nèi)的不良波浪狀況會使港池內(nèi)部水工建筑物需要較高的設計波高，從而極易導致工程施工難度加大、工程花費較高、后期建筑物及附屬設施維護操作困難等問題，同時不良波浪狀況也極易對船舶停泊造成不利影響。在涉及港口水工建筑物的相關領域中，對于港池口門處防浪消波構件結(jié)構型式的關注較少，同時涉及港池口門防浪消波的已有專利中，其防浪消波的設計親水性較小，且需要較大型設備支持才能實現(xiàn)，應用于工程現(xiàn)場難度較大。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種用于港池口門的防浪消波裝置，利用可升降式防波機構用在實體港池口門，起到防浪消波的作用。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：一種用于港池口門的防浪消波裝置，所述用于港池口門的防浪消波裝置設置于港池口門的防波堤之間，包括一個密閉的矩形浮箱，矩形浮箱上貫穿連接有多個垂直導樁，垂直導樁一端垂直打入港池底部，垂直導樁另一端伸出矩形浮箱外，且伸出矩形浮箱外的垂直導樁外部纏繞設置有螺旋狀的傳導線管，傳導線管為彈性材料；矩形浮箱內(nèi)部具有若干個箱體，每個箱體上端均布置有充氣排氣閥門，充氣排氣閥門連接至充氣排氣管道，充氣排氣管道連接至空氣泵，空氣泵向外連接至傳導線管；每個箱體下端均連接有充水排水閥門，充水排水閥門連接至充水排水管道，充水排水管道向外連接至矩形浮箱外部，充水排水管道外側(cè)直接接觸海水。傳導線管為兩層結(jié)構，外層為電路通道，內(nèi)層為氣流通道。傳導線管發(fā)揮作為矩形浮箱內(nèi)部空氣傳導及能源供應的通道的功能。進一步的，一種用于港池口門的防浪消波裝置，還包括剛架，剛架設置在位于靠近防波堤的垂直導樁之間，且剛架上固定連接有鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定于剛架上，鋼絲繩的一端固定于防波堤上。剛架牢固連接在垂直導樁上方，向側(cè)連接至防波堤，起支架作用。進一步的，矩形浮箱與垂直導樁連接處設置有限位板，限位板外徑大于垂直導樁的直徑。在矩形浮箱的上下兩側(cè)設置限位板，限位板起到限制矩形浮箱移動位置和方向的作用，限制矩形浮箱在限位板之間上下浮動。本發(fā)明在港池口門內(nèi)的作業(yè)具有三個過程：A.常規(guī)作業(yè)過程：此時矩形浮箱位于海平面處，根據(jù)波浪高度可人為調(diào)節(jié)矩形浮箱呈潛式、半潛式或浮式形態(tài)，在港池口門處起到效果顯著的擋浪消波作用，類似于浮防波堤。B.口門下潛過程：此時有船舶需要進出港池至外海，空氣泵開始工作，將浮箱內(nèi)部氣體抽出，海水進入浮箱，使浮箱在重力作用下實現(xiàn)下潛，直至浮箱低至一定深度后空氣泵停止工作，口門處水深已滿足通航要求，船舶可自由進出港池。C.口門上浮過程：此時口門處已無船舶進出需求，空氣泵開始工作，將空氣抽入浮箱內(nèi)部，海水涌出浮箱，浮箱在浮力作用下逐漸從海底浮起至海水表面，繼續(xù)常規(guī)作業(yè)過程。采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下效益：(1)常規(guī)作業(yè)過程中，在港池口門處有效阻止波浪向港池內(nèi)部傳播，從而降低了港池內(nèi)部設計波高，有利于改善船舶的停泊條件以及通過降低設計波高可降低港口水工建筑物的工程建設費用。(2)可浮潛式口門設計使港池口門親水性良好，在相同的消波效果下可以提高構件的使用周期和使用年限。(3)采用浮箱可升降原理工作，使口門工作原理簡單且易于實現(xiàn)，不需要大型機械設備的支持，更易于工程現(xiàn)場的應用。(4)在港池口門處常規(guī)作業(yè)過程中也可以根據(jù)波浪高度調(diào)整構件為潛式、半潛式或浮式形態(tài)，取得最優(yōu)的消浪效果。附圖說明圖1是本發(fā)明的結(jié)構示意圖。圖2是本發(fā)明的矩形浮箱結(jié)構示意圖。圖3是本發(fā)明的俯視圖。圖4是本發(fā)明的垂直導樁與剛架連接部分示意圖。圖5是本發(fā)明的傳導線管結(jié)構圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明：如圖所示，本發(fā)明包括矩形浮箱1、垂直導樁2、剛架3、傳導線管4、限位板5、空氣泵6、充氣排氣閥門8、充氣排氣管道7、充水排水閥門9、充水排水管道10、箱體11、防波堤12、電路通道13、氣流通道14、氣流通道出口15和電路線16等技術特征。如圖3所示，本發(fā)明整體布置在防波堤之間形成的口門處作為港池口門，結(jié)構整體內(nèi)側(cè)為港池，外側(cè)為外海；垂直導樁布置在港池口門兩側(cè)防波堤之間，垂直導樁上端穿過位于矩形浮箱上的限位板，垂直導樁下部固定于海底，垂直導樁上部連接有剛架，剛架設置在位于靠近防波堤的垂直導樁之間，且剛架上固定連接有鋼絲繩，鋼絲繩的一端固定于剛架上，鋼絲繩的一端固定于防波堤上。如圖1、4所示，傳導線管呈螺旋狀規(guī)則纏繞于垂直導樁，傳導線管下部連接于矩形浮箱，上部形式為氣流通道出口開口和電路線；電路線以剛架作為支架，通過纏繞剛架向外架立。傳導線管為彈性較好的材料，滿足矩形浮箱上下運動過程中傳導線管可自由伸縮的條件需求。如圖2所示，矩形浮箱內(nèi)部分為若干個箱體，每個箱體上部均布置有充氣排氣閥門，充氣排氣閥門與充氣排氣管道直接相連，充氣排氣管道向外連接于空氣泵，空氣泵向外連接至傳導線管；箱體下部連接有充水排水閥門，充水排水閥門連接于充水排水管道，充水排水管道外側(cè)直接與矩形浮箱外側(cè)相連；矩形浮箱兩側(cè)各有兩個限位板，傳導線管纏繞垂直導樁向下在矩形浮箱內(nèi)部直接連接至空氣泵處。進一步的，矩形浮箱要求密閉性良好，能滿足不透水不透氣的需求，同時矩形浮箱上的充氣排氣閥門和充水排水閥門開啟靈活，關閉方便。如圖5所示，傳導線管內(nèi)部分為兩層，外層為電路通道，容納電路線的進出，內(nèi)層為氣流通道，作為空氣流通的通道。本發(fā)明在其工作過程分為常規(guī)作業(yè)過程、口門下潛過程和口門上浮過程，港池口門的上升、下潛的運作工程中，矩形浮箱沿垂直導樁作上下運動。常規(guī)作業(yè)過程中，矩形浮箱隨著在波浪的作用下沿垂直導樁上下浮動，起到擋浪消波的作用，保障港池內(nèi)部水面穩(wěn)定；。在口門下潛過程中，此時有船舶需要進出港池至外海，此時充氣排氣閥門打開，充水排水閥門打開，通過操作控制空氣泵工作，將箱體中的氣體抽出經(jīng)充氣排氣管道匯集，經(jīng)空氣泵、氣流通道傳送出去，在氣流通道出口處排出；海水在大氣負壓的作用下會經(jīng)由充水排水管道.通過充水排水閥門進入箱體中。此時矩形浮箱內(nèi)部海水增加，氣體減少，矩形浮箱所受重力作用大于浮力作用，表現(xiàn)為在海水中逐漸下沉，此時空氣泵停止工作，充氣排氣閥門關閉，充水排水閥門關閉，矩形浮箱下潛至某一特定水深后停止，此時港池口門處水深滿足船舶通航水深，船舶可以自由進出?？陂T下潛過程中，隨著矩形浮箱的下潛，傳導線管的螺旋狀繞線發(fā)揮作用，螺旋隨著矩形浮箱的下沉逐漸解除?？陂T上浮過程中，此時矩形浮箱需升起回復原位。此時充氣排氣閥門打開，充水排水閥門打開，通過人為控制空氣泵工作，在空氣泵的作用下，外界空氣經(jīng)由氣流通道出口、氣流通道、經(jīng)空氣泵、充氣排氣管道、充氣排氣閥門后進入箱體中，在氣壓作用下，海水經(jīng)充水排水閥門、充水排水管道向外排出。矩形浮箱所受浮力大于所受重力，矩形浮箱在浮力作用下上浮，之后空氣泵工作停止工作，矩形浮箱直至上升至水面處停止上浮。口門上浮過程中，隨著矩形浮箱的上浮，傳導線管的螺旋狀繞線發(fā)揮作用，螺旋隨著矩形浮箱的上浮逐漸收緊。港池口門的上升、下潛的運作工程中，空氣泵作為動力裝置，其中，電路線作為能量傳遞的通道。