Плавучий волнолом Советский патент 1992 года по МПК E02B3/06 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к волноломам, и может быть использовано для защиты .берегов водоемов и напорных откосов грунтовух плотин в условиях средней волновой нагрузки. .

Известно волногасящее устройство, состоящее из плавучего волнолома, включающего закрепленную по дну емкость с открытым дном, частично заполненную воздухом. С целью повышения надежности и упрощения конструкции емкость расположена на глубине, определяемой соотношением

Н 2п.

где Н - глубина наивысшей точки емкости относительно уровня моря;

h - максимальная высота волны в дан ной точке.

Недостатками данного устройства является то, что оно обладает низкой надежностью, поскольку в тросах, удерживающих волнолом, возникают значительные напряжения, что приводит к уменьшению срока службы устройства.

Известно также волногасящее устройство, включающее щит гашения с двумя поплавками и анкерной системой. Щит жестко прикреплен к обоим поплавкам с возможностью вращения на осях, связанных с анкерной системой.

Недостатком данного устройства является то, что щит больших размеров, передний поплавок должен иметь излишний запас плавучести (для поддержания самого щита), что приводит к повышению материалоемкости конструкции. Кроме того, оно обладает недостаточной эффективностью гашения вследствие одноразовое™ гашения (только поворотом щита к волне).

Цель изобретения - повышение эффективности гашения и снижение материалоемкости.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее якорную систему и два цилиндрических жестко связанных между собой поплавка разных диаметров, вклюXI

ю

00 00

со

4

чает связь между поплаэками, выполненную в виде V-образной рамы, шарнирно соединенной с опорной системой, а на поплавках установлены щиты, причем на первом по ходу движения волны поплавке щит закреплен с наклоном в сторону открытого моря и имеет перфорации в виде сужающихся конусообразных отверстий, а на втором поплавке щит закреплен вертикально, при этом второй по ходу движения волны поплавок дополнительно заякорен посредством гибкой связи. В результате этогр перфорация большого щита обеспечивает дополнительное струйное гашение энергии набегающей волны. Козырек на заднем поплавке меньшего диаметра осуществляет .гашение энергии волны в пространстве между поплавками за счет захвата и выброса части объема воды козырьком навстречу набегающей волне. Щит на поплавке большого диаметра и V-образная рама обеспечивают непосредственное гашение энергии волны в верхней зоне и в слоях воды ниже горизонта волнения. При этом обеспечивается избыточная плавучесть и всплываемость поплавков благодаря наличию в них эластичных замкнутых герметичных оболочек, заполненных сжатым воздухом.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое волногасящее устройство в исходном положении, поперечный разрез; на фиг.. 2 - то же, в момент прохождения гребня волны; на фиг. 3 - то же, в момент прохождения впадины волны.

Плавучий волнолом содержит передний цилиндрический поплавок 1, диаметр которого равен половине максимальной высоты вол- ны, в установленным на нем перфорированным щитом 2 со сквозными коническими каналами, в которых установлены струеформирующие насадки 3. V-образнаа жесткая рама 4 сквозной конструкции соединяет снизу передний поплавок 1 с цилиндрическим задним поплавком 5 диаметром 0,25 высоты волны. Поплавки 1 и 5 с рамой 4 удерживаются анкерными связями 6 и 7 и якорями 8 и 9, В верхней части заднего поплавка 5 установлен козырек 10. Подвижность V-образной рамы 4 с поплавками 1 и 5 обеспечивается связующим шарнирным узлом 11. Верхняя часть V-образной рамы 4 дополнительно заанкерена свободной анкерной связью 12 и якорями 13. Внутри поплавков 1 и 5 размещены эластичные замкнутые герметичные оболочки 14 и 15, заполненные сжатым воздухом.

Плавучий волнолом работает следующим образом. Под воздействием набегающей

волны передний поплавок 1 всплывает по гребню волны, оставаясь частично погруженным в нем. При этом перфорированный щит 2 частично преграждает прямое

прохождение волны в ограждаемую акваторию и частично пропускает струи воды, формируемые коническими насадками 3, которые врезаются в поток, переливающийся через щит 2. По мере прохождения

фронта волны передний поплавок 1 вместе с V-образной рамой 4 и задним поплавком 5 отклоняется в сторону акватории с поворотом относительно шарнирного узла 11, при этом задний поплавок 5 погружен под

впадиной волны и пониженным участком гребня волны (разрушенной) за щитом 2. Погружение и поворот системы из поплавков 1 и 5, V-образной рамы 4 и козырька 10 также оказывает гасящее воздействие на

энергию волны.

При всплытии заднего поплавка 5 на гребне волны, повороте V-образной рамы 4 в сторону фронта волнения и нахождения переднего поплавка 1 вблизи впадины волны выныривающий козырек 10 отбрасывает часть захваченной массы воды, направляя ее на гашение набегающего очередного гребня волны. Таким образом, каждое движение V-образной рамы 4 с

поплавками 1 и 5, щитами 2 и козырьком 10 как в сторону защищаемой акватории, так и навстречу фронту волнения приводит к гашению энергии волны. В целях исключения

опрокидывания системы под действием массы щита 2 в сторону фронта волны введена свободная гибкая анкерная связь 12с якорем 13.

40

Формулаиэобрете ни я

Плавучий волнолом, содержащий якорную систему и два цилиндрических жестко связанных между собой поплавка, причем

первый по ходу движения волны поплавок выполнен большого диаметра, отличаю- щ и и с я тем, что,с целью повышения эффективности гашения энергии волны и снижения материалоемкости, связь между

поплавками выполнена в виде V-образной рамы, шарнирно соединенной с якорной системой, а на поплавках установлены щиты, причем на первом по ходу движения волны поплавке щит закреплен с наклоном в сторону открытого моря и имеет перфорации в виде сужающихся конусообразных отверстий, а на втором поплавке щит закреплен вертикально, при этом второй по ходу движения волны поплавок дополнительно заякорен посредством гибкой связи.

Фие.1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к волнолр- мам. Целью изобретения является повышение эффективности гашения энергии волны и снижение материалоемкости. Плавучий волнолом включает два цилиндрических поплавка разных диаметров, которые жестко связаны между собой V-образной рамой сквозной конструкции. На переднем поплавке установлен наклонно к фронту волньг перфорированный щит, а на заднем поплавке - вертикальный щит. V-образная рама установлена с возможностью ограниченного вращения относительно точки соединения жесткой связи с анкерной системой. 3 .

Фиг. 2

Фиг.З