DK156901B - Zigzag-boelgebryder - Google Patents

Description

. DK 156901 B

Den foreliggende opfindelse angâr en zigzag-bolgebryder af den i indledningen til krav 1 angivne art. En sâdan zigzag-bolgebryder med eller uden tilslutning til land har til op-gave med dens i det væsentlige vinkelret pâ overfladen af det 5 stille vand forl0bende sidevægge at reflektere de ankommende b0lger og ved interferens mellem de ankommende og reflekterede bolger at formilde kraft en af den S0gang, som ranimer bolgebry-deren. Man skelner mellem faste og sv0mmende, fx ved hjælp af trosser forankrede,bolgebrydere.

10 Zigzag-bolgebrydere, der er fast opbyggede, kendes fx fra US-PS nr. 2.191.924 og nr. 2.941.371 samt fra GB-PS nr. 636.840.

Zigzag-bolgebrydere i svommende udforelse er beskrevet i GB-PS nr. 1.559.845.De nævnte skrifter behandler forskellige konstruktive udformninger af zigzag-b0lgebryderen, men de 15 muligvis indeholdte stdrrelsesforhold tillægges ingen betyd-ning, sâledes at der i den henseende ikke findes nogen ud-sagn.

Det har vist sig, at dimensioneringen af zigzag-bolgebrydere er af helt afgorende betydning sâvel med hensyn til 20 dens bolgereflekterende egenskaber som af styrkemæssige âr- sager. For dimensioneringen er det i forste række det forven-tede storste bolgeangreb (bolgehojde og -længde), derefter vanddybden, pâ hvilken de fastfunderede bygningsværker opfo- res. Zigzag-bolgebrydere med smâ benlængder i zigzag-elementerne 25 som vist i de nævnte skrifter forholder sig overfor h0j so-gang med lange b0lger i det væsentlige som bolgebrydere med retliniet front, som ved hoj sogang udsættes for sa hoje be-lastninger, at der altid mâ régnés med beskadigelser eller endog fuldstændig odelæggelse. Svommende zigzag-bolgebrydere 30 ligger under for den risiko, at de i sogang kommer i sving-ninger, som ved en stiv opbygning if0lge GB-PS nr. 1.559.845 i stærk sogang uvægerligt vil medfore et brud af bolgebryderen.

B01gebrydere kan af konstruktive hensyn. være udformet i zigzag-form, jvf. ER-PS nr. 2.223.515, hvori der er beskrevet en 35 b01gebryder med en indbyrdes vinkel mellem elementerne pâ 60°. Ved en sâdan spids vinkel kan bOlgerne hâve tendens til at stuve sammen i de spidse vinkler, hvilket f0rer til meget kraf-

DK 156901 B

2 tige pâvirkninger pâ konstruktionen, men ikke til nogen nævne-værdig refleksion.

Formâlet med opfindelsen er at tilvejebringe en zigzag-b0lgebryder i fast eller sv0mmende opbygning, ved hvilken 5 styrkekravene ved den maksimalt forventede s0gang kan opfyl- des.

Denne opgave 10ses if0lge opfindelsen ved en zigzag-b0lgebryder af den indledningsvis nævnte art, hvilken b0lge-bryder er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af 10 krav 1 angivne. B01gebryderen opfylder herved betingelsen for retroflektion, hvorved indkommende b0lgetog udslukkes af de to gange reflekterede tilbagel0bende b0lgetog. Denne konstruk-tion reducerer belastningerne pâ konstruktionen væsentligt og skaber et andet m0nster i b0lgegangen foran b01gebryderen.

15 B01gebryderen if0lge opfindelsen kan være af fast eller sv0mmende opbygning, sâledes som det fremgâr af henholdsvis krav 2 og 3. Videre udformninger if0lge opfindelsen er beskre-vet i underkravene.

Ved faste opbygninger har det vist sig, at benlæng-20 den 1 af zigzag-elementerne og den samlede hojde h af den bolgereflekterende sidevæg i zigzag-elementerne dimensionsmæs-sigt afhænger af vanddybden d (ved stille vand) pâ placerings-stedet. Folgende dimensioneringsregler er mâlgivende: 1 > d, fortrinsvis 1 > 5 - 8 d 25 0g tillige h > d, fortrinsvis h = 2 - 2,5 d

Ved svommende opbygninger gælder ifolge opfindelsen de folgende dimenisoneringsregler: 1 v λ 1 £ . max m 30 2 hvorved λ er den maksimalt forventede, forekommende bplge-max længde, og h >y H , fortrinsvis h ^ 1,5 H , ' max max hvor H er den maksimalt forventede forekommende b0lgeh0j-^ max ^ de. Herunder skal fribordshojden f omtrent være 1/4 af den samlede hojde af den bolgereflekterende sidevæg, dvs. side-væggen skal i stille vand ligge 3/4 under og 1/4 over van- det, for at bygningsværket under drift ikke skal overskylles

DK 156901 B

3 for meget. Endvidere skal ved svommende opbygninger de en-kelte zigzag-elementer sammenf0jes ved svingningsdæmpende koblingselementer for at den over den forekommende S0gang overlejrede langb0lgede s0gangsandel kan rides af uden vold-5 somme belastninger pâ bygningsværket.

Opfindelsen skal i det folgende beskrives nærmere med henvisning til tegningen. Pâ tegningen viser;

Fig. 1 og 2 en fast zigzag-b0lgebryder med en indvirken-de enkeltbblge set fra siden og set fra oven; 10 fig. 3 og 4 en sv0mmende zigzag-b0lgebryder med indvir- kende b0lgegang set fra siden og fra oven, fig. 5 og 6 en f0rste udfprelsesform for et koblings-element til sammenlâsning af tilstodende zigzag-elementer i en sv0mmende zigzag-b0lgebryder set fra siden og fra oven i 1 5 delvis gennemskâret udsnit, fig. 7 en anden udf0relsesform for et koblingselement set fra oven, fig. 8 og 9 en tredie udf0relsesform for et koblingselement set fra siden og fra oven, 20 fig. 10 en skematisk afbildning fra oven af en bàde- havn med et havneindlob, der er opbygget af to svommende zigzag-b0lgeafvisere i foldeversion og er opbygget af en fast zigzag-b0lgebryder, fig. 11 og 12 en udformning af en hængselforbindelse 25 mellem to tilst0dende zigzag-elementer pâ en zigzag-bolge-bryder i foldeversion set fra siden og fra oven, og fig. 13 og 14 en anden udforelsesform for en hasng-selsforbindelse mellem to tilgrænsende zigzag-elementer af en zigzag-bolgebryder i foldeversion set fra siden og fra 30 oven.

Den faste zigzag-bolgebryder ifolge fig. 1 og 2 er sam-mensat af rette, i det væsentlige vinkelret pâ hinanden sammen-stodende zigzag-elementer, der fx kan være betonelementer med L-formet tværsnitsprofil, hvis mod bolgerne 3 vendte side-35 vægge 4 i det væsentlige forlober vinkelret pâ stillevands-overfladen 5. Zigzag-elementerne 1 og 2 lejres foran en kyst 6 og forsynes med en opfyldning af sten bagved.

Længden af benene 1 pâ zigzag-elementerne 1 og 2 er i det

DK 156901 B

4 mindste lig med eller st0rre end vanddybden d (ved stille vand) og fortrinsvis 5 til 8 gange sâ stor som vanddybden d. Den samlede h0jde h af de bolgereflekterende sidevægge 4 er mindst lig med eller h0jere end vanddybden d og fortrinsvis 2 til 5 2,5 gange sâ h0j som vanddybden d.

Begrundelse: Under fladvandsgrænsen d/JL= 0,5 ( jV. = b0l-gelængden) kan bolgerne ikke mere bibeholde den fulde stejl-hed H/fc Ç& 1/7 (H = b0lgeh0jde), men de bryder, dvs. kun fla-dere b0lger med denne b0lgelængde kan l0be ubrudt videre og 10 nà frem til bygningsværket. Ved meget lange b0lger, som l0ber ind i fladvand (d^ < 0,1) danner der sig skaldte enkelt- b0lger, som ved ^ = 0,78 (Mc Cowan-grænse) 15 danner brâds0er. I fladt vand kan der altsâ ikke optræde h.0-jere b0lger, som kan nâ frem til bygningsværket, end b0lger, hvis h0jde er ca. 4/5 af vanddybden d. Fremfor ait l0ber en sâdan enkeltb0lge, der netop ikke bryder, praktisk tait med dens fulde h0jde over stillevandsniveauet, idet b0lge-20 dalen er meget lang og meget flad.

Som dimensioneringskriterium indf0res derfor her basis-længden Aq af et enkeltbblgebjerg, der forenklet, men til-strækkeligt n0jagtigt kan fastsættes til A0 ^ 10 H = 8 d.

25 Den sv0mmende zigzag-b0lgebryder if0lge fig. 3 og 4 sæt- tes sammen af zigzag-elementer 7 og 8, der i det væsentlige st0der vinkelret sammen og hvis deres tilgrænsende, under 45° afskârne, endeflader er sammenkoblet ved hjælp af sving-ningsdæmpende koblingselementer 9. Den mod b0lgerne 10 ven-30 dende sidevæg 11 forl0ber ogsâ her i det væsentlige vinkelret pâ stillevandsoverfladen 12.

Benlængden 1 af zigzag-elementerne 7 og 8 er mindst lig med eller storre end den halve maksimalt forventede b0l-gelængde Àmax· Den samlede h0jde h af de bolgereflekterende 35 sidevægge 11 er mindst lig med eller st0rre end den maksimalt forventede b0lgeh0jde H

IR3.2C ·

Begrundelse: Griber man ikke til særlige svingnings-dæmpende forholdsregler, sâsom koblingselementerne 9, sâ

DK 156901 B

5 vil zigzag-b0lgebrydere med st0rre benlængder, respektive i langb0lget s0gangf komme i svingninger og afviser ikke denne langb0lgede S0gangsandel mere. Kortere S0gang afvises med sikkerhed, indtil 1^ 2 Jt. .

5 Den eksperimentelt og teoretisk konstaterede sammen- hæng mellem o g H er i vand med tilstrækkelig dybde: )max = 0,14 ^ 1/7 (Michell-Havelock-grænse), stejlere sogang kan ikke optræde, idet den danner sâkaldte brâds0er.

10 Diraensioneringsgrænsen h } ^max 9^ver ©rfaringsmæs- sigt tilstrækkelig beskyttelseseffekt. En tilfredsstillende beskyttelsesefffekt opnâs fra h ^ 1,5 'H . Herved skal fribordshpjden f ^ 1/4 h, dvs„ max sidevæggen 11 skal i stille vand ligge 3/4 under og 1/4 over 1 5 vand, for at bygningsværket under driften ikke for ofte skal blive overskyllet.

Uden svingningsdæmpende indretninger opnâr man med sâ-dan dimensionerede bygningsværker en fordelagtig fuld reflek-tion.

20

Ved en med givet benlængde 1 installeret, svommende zigzag-bdlgebryder kan det ikke forhindres, at bygningsværket ogsâ lejlighedsvis udsættes for en længere s0gang, end svarende til driftsituationen. Den langbolgede andel af sogangen kan bygningsværket ikke reflektere, det mâ derimod kunne ride 25 over den. Dertil hjælper de svingningsdæmpende koblmgsele- menter 9. I driftsomrâdet holder zigzag-elementerne 7 og 8 sig tilstrækkeligt bevægelsesfrit og vinkelret til hinanden, men i npdsfald byder de imidlertid pâ tilstrækkelig bevægel- sesfrihed og dæmper relativbevægelsen mellem elementerne sa 30 meget, at der heller ikke i resonnanstilfælde kan ske en over- dreven vipning. Koblingselementerne 9 kan opfylde disse funk- tioner, nâr de som koblingselementerne ifolge fig. 5 og 6 er tilstrækkeligt forskydnings-, træk- og trykstive, men til- lader en dæmpet torsions- og bojningsbevægelse. Koblingsele-35 mentet ifolge fig. 4 og 5 omfatter hertil et i det væsentlige forskydnings-, træk- og trykstift kugleled 13, som er ind-kapslet smeremiddeltæt. Kugleledet 13 er placeret inden i en

DK 156901 B

6 krans af mellem zigzag-elementerne 7 og 8 angribende trækfjeder-st0ddæmepre 14 aller tærkfjederenergiindvindingscylindre 14.

Fig. 7 viser en anden udf0relsesform for et koblings-element 9. Dette koblingselement 9 omfatter en i det væsentlige 5 forskydnings-, træk- og trykstiv elastikblok 15, der som kugle-ledet 13 ved udf0relsesformen if0lge fig. 5 og 6 er placeret i en krans af mellem zigzag-elementerne 7 og 8 placerede st0d-dæmpere 14 eller energiudvindelsescylindre.

En tredie, mindre kostbar udf0relsesform for et koblings-10 element 9 er vist pâ fig. 8 og 9. Dette koblingselement 9 egner sig især hvor zigzag-bblgebryderen samtidig finder anvendelse som bâdebro. Ved de tilgrænsende endeflader af zigzagelemen-tet 7 og 8, der her stoder stumpt mod hinanden, er der ved hjælp af boite 16 hængslet garnie bildæk 17. I det viste til-15 fælde er der ved begge endeflader fire grupper med hver to i afstand over hinanden oprettede garnie bildæk. De garnie bildæk 17 pâ det ene zigzag-element 7 overlapper bildækkene pâ det andet zigzagelement 8 og i overlapningsomràdet er de sammenlâst ved hjælp af boite 18. Et sâdant koblingselement 20 9 er ganske vist enkelt af opbygning, men det har dog ikke den 0nskede forskydnings-, træk- og trykstivhed, sâ det vil især blive anvendt, hvor der kun kan forventes en mindre b0lgegang, sâsom eksempelvis i mindre indsber.

Ud over svingningsdæmpningen ved hjælp af koblingsele-25 menterne 9 kan man pâ zigzag-elementerne 7 og 8 hâve yderli-gere (ikke viste) dæmpningsled mod udsvings- og stampesving-ninger i lang s0gang, som fx dæmpningskamre, der er âbne nedefter og opdelt med mel-lemvægge med regulerbare luftventiler, 30 trimtanke med pumper, trimflâder, der reagerer pâ s0gangens orbitalbevægelse og forskydningsvasgtblokke.

Zigzag-b0lgebrydere med sv0mmende opbygning kan, nâr zigzagelementerne 7 og 8 er smalle i forhold til deres længde og hejde, udf0res i en sâkaldt foldeversion if0lge fig. 10-14. Dette byder pâ f0lgende fordele: 1. Usædvanligt h0jt omkostnings-effektforhold, dvs. ef-

DK 156901 B

7 fektiv beskyttelse ved ekstremt lave bygningsomkostninger, 2. ved smukt vejr lader de sig folde væk pâ snæver plads til opnàelse af frit farvand, 3. lader sig installere senere uden ændringer af 5 nogen art ved bâdebroanlæg.

Ved en zigzag-b0lgebryder i foldeversion skal koblings-elementerne 9 naturligvis udformes sâeldes, at de tillader en sammenfoldning og udfoldning af zigzag-elementerne 7 og 8» Pâ fig. 10 er bâdehavnen 19 med bâdebroanlægget 20 adskilt 10 fra âbent vand ved hjælp af to i forhold til hinanden for-skudte zigzag-b0lgebrydere i foldeversion. Ved at samvirke med en tredie, fast zigzag-bolgebryder som vist af bolge-togene 1, 2 og 3 kan ingen bolger nâ gennem havneindldbet til det indre af bâdehavnen 19.

15 En forste udforelsesform for et koblingselement 9 til en zigzag-bolgebryder i foldeversion er vist pâ fig. 11 og 12. Dette koblingselement 9 omfatter garnie bildæk 21, der flugtende med hinanden afvekslende er fastgjort til den ene og den anden ende af tilgrænsende zigzag-elementer 7 og 8.

20 En boit 22 er som hængselaksel stukket gennem de garnie dask 21. Spændetrosser 23 griber fast ved de 0verste og de neder-ste ender af disse hængselbolte 22. Lignende udspændings-trosser 23 er ogsâ monteret ved de ovenfor beskrevne ud-fdrelsesformer pâ svdmmende zigzag-bolgebrydere for at af-25 stive bygningsværket. Fortrinsvis er der indkoblet stoddæm-perelementer 24 i udspændingstrosserne.

En anden udfdrelsesform for et koblingselement 9 til en zigzag-bolgebryder i foldeversion er vist pâ fig. 13 og 14. Dette koblingselement 9 omfatter bând 25 af gummivæv 30 til dannelse af en hængselfortanding vist pâ in- dersiden og ydersiden af enden pâ tilgrænsende zigzag-elementer 7 og 8. Ogsâ her anvendes der igen udspændingstrosser 23, der er sluttet til boltojer 26 ved over- og undersiderne af en-derne pâ zigzag-elementer.

35 Udspændingstrosserne 23 til afstivning af zigzag-bolge- bryderen kan som vist pâ fig. 4 være fastspændt pâ inder- og ydersiden. I mange tilfælde, hvor man mà régné med mindre belastninger, kan ifolge fig. 10 udspændingstrosserne 23 og- 8

DK 156901 B

sa kun være udspændt pâ den udvendige eller vejrsiden. Den sv0mmende zigzag-bolgebryder er som vist pâ fig. 10 ved 27 pâ passende mâde forankret mod havdrift, fx til havbunden.

Det skal bemærkes, at ved foldeversionen mâ pâ grund 5 af vertikalb0jestivheden og torsionsstivheden af foldeleddene zigzagelementernê selv være tilsvarende torsionsbl0de og ogsâ være det ipraksis for at nodsituationer kan overstâs uden be-skadigelse af bolgebryderen.

10 15 20 25 30 35

Claims (11)

1. Zigzag-b0lgebrydere med i det væsentlige rette, vinkel-ret pâ hinanden sammenst0dende zigzag-elementer, hvis mod b0lgerne vendende sidevægge forl0ber i det væsentlige vinkel- 5 ret pâ stillevandsoverfladen, kendetegnet ved, at benlængden pâ sidevæggene (4) er tilnærmelsesvis halvdelen af den maksimalt forventede b0lgelængde (λ ), og at sidevægshojden lUdx er st0rre end st0rste forventede b0lgéh0jde (lî ). max

2. Zigzag-b0lgebryder if0lge krav 1 og med fastfunderede 10 zigzag-elementer, kendetegnet ved, at benlængden af sidevæggene (4) er mindst 5-8 gange sâ stor som vanddybden (d), og at den samlede h0jde (h) af de b0lgereflekterende sidevægge er 2 - 2,5 gange vanddybden (d).

3. Zigzag-b0lgebryder if0lge krav 1 og med flydende zigzag-15 elementer, kendetegnet ved, at benlængden (1) af zigzag-elementerne (7,8) i det mindste er lig med el1er storre end den halve, forventede b0lgelængde °9 den samlede hojde (h) af de bolgereflekterende sidevægge (11) i det mindste er lig med eller st0rre end 1-1,5 20 gange den maksimalt forventede bolgehojde (Hmax)/ idet fri-bordsh0jden (f) af sidevæggene (11) fortrinsvis er ca. 1/4 af den samelde h0jde (h), og at zigzag-elementerne (7,8) er sammenf0jet ved hjælp af svingningsdæmpende koblingselementer (9).

4. Zigzag-bolgebryder ifolge krav 3, kendetegnet ved, at koblingselementerne (9) omfatter et i det væsentlige forskydnings-, træk- og trykstift kugleled (13), der er pla-ceret i en krans af mellem zigzag-elementerne (7,8) monterede st0ddæmpere (14) eller i og for sig kendte energiudvindings-30 cylindre.

5. Zigzag-b0lgebryder ifolge krav 3, kendetegnet ved, at koblingselementerne (9) omfatter en i det væsentlige forskydnings-, træk- og trykstiv elastikblok (15), der er an-bragt inden i en kreds af mellem zigzag-elementerne monterede 35 stoddæmpere (14) eller i og for sig kendte energiudvindings-cylindre. DK 156901 B

6. Zigzag-bolgebryder if0lge krav 3, kendetegnet ved, at koblingselementerne (9) omfatter mod de tilgrænsende sider af zigzag-elementerne (7,8) ved hjælp af boite (16) hængslede, hinanden overlappende garnie bildæk (17), som ind- 5 byrdes er sammenlâst ved hjælp af boite (18).

7. Zigzag-b0lgebryder if0lge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at oversiden af zigzag-ele-menterne (7,8) er trafikerbar som bâdebro.

8. Zigzag-bolgebryder if0lge et hvilket som helst af kra-10 vene 3- 6 , kendetegnet ved, at zigzag-elementerne (7.8) er smalle i forhold til deres længde og ho jde, og at koblingselementerne (9) er indrettet til at tillade en sammen-foldning og en udfoldning af zigzag-elementerne.

9. Zigzag-bolgebryder ifolge et hvilket som helst af kra-15 vene 3-6, kendetegnet ved, at zigzag-elementerne (7.8) er afstivet ved hjælp af fra hj0rne til hjorne ud-spændte udspændingstrosser (23) med stoddæmpere (24).

10. Zigzag-bolgebryder ifolge krav 8 og 9, kendetegnet ved, at koblingselementerne (9) omfatter garnie bil- 20 dæk (21), som flugtende med hinanden afvekslende er fastgjort til den ene og den anden ende af tilgrænsende zigzag-elementer (7.8) , idet en boit (22), som hængselakse er stukket igennem bildækkene (21), og at udspændingstrosserne (23) griber fat ved de overste og nederste ender af disse hængselbolte (22).

11. Zigzag-element ifolge krav 8 og 9, kendeteg net ved, at koblingselementerne (9) omfatter bànd af gummi-væv (25), som til dannelse af en hængselfor-tanding skiftevis er fastgjort til den indvendige og udven-dige ende af tilgrænsende zigzagelementer (7,8). 30 35