[发明专利]蜂巢阵列扰流板型声场阻尼网及海上打桩时的防噪方法有效

专利信息
申请号: 201910966843.X 申请日: 2019-10-12
公开(公告)号: CN110761285B 公开(公告)日: 2020-08-25
发明(设计)人: 贺瑞;金明晖 申请(专利权)人: 河海大学
主分类号: E02D13/00 分类号: E02D13/00
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 石艳红
地址: 211100 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 蜂巢 阵列 扰流板型 声场 阻尼 海上 打桩 方法
【说明书】:

发明公开了一种蜂巢阵列扰流板型声场阻尼网及海上打桩时的防噪方法,包括从上至下依次同轴套设在桩体外侧的浮箱、声场阻尼箱和沉箱。声场阻尼箱包括从上至下依次同轴设置的若干个均呈筒形的蜂巢构造体扰流箱,每个蜂巢构造体扰流箱均由若干个扰流板鳞片密铺形成;每个扰流板鳞片均包括六边形连接框、斜撑框架和扰流片;扰流片呈弧形且能转动,扰流片的中部通过拉压弹簧杆与斜撑框架相连接。本发明中浮箱可固定声场阻尼箱与桩体的相对位置,同时保证整体于水中的稳定性,并为水上施工提供工作空间,复式蜂巢构造体扰流箱可以零能耗被动有效削弱打桩噪音;沉箱可保证蜂巢构造体扰流箱充分分割中心桩基大噪声水体与外部环境水体,无噪音外泄。

技术领域

本发明涉及海洋工程设备领域,特别是一种蜂巢阵列扰流板型声场阻尼网及海上打桩时的防噪方法。

背景技术

19世纪以来,人类对海洋资源的开发利用从传统的渔业向能源与资源领域行进,一些沿海国家开始开采海底煤矿、海滨砂矿和海底石油。随着社会发展与科技进步,人类开始利用海上风电机、与海洋钻井平台较为有效地利用海洋资源,并且其资源开发建设量逐年增加,对海洋资源的开发中,海上风电、石油与可燃冰开采是重要的组成部分,风机、钻井、科研平台建设则是开发活动的必要手段。同时,各国对海洋主权的维护意识逐渐加强,一些国家开始着手兴建海上机场、海底隧道、海上军事基地等。以上大量的海洋开发建设工程施工过程中几乎都涉及水下打桩这一重要环节。

其中,大部分的打桩工程均使用冲击锤对桩体进行直接冲击打桩的方式,使桩体贯入海底土层。但是此过程会产生大量的高分贝声场脉冲向最大辐射半径高达10公里的范围内进行多传输渠道辐射。

近十年有多个科研团队对丹麦、英国等国风电场打桩进行噪声测量与分析,其中对于附近海洋生物影响巨大,造成了相当程度的海洋环境污染。各国均有海洋环境施工的环保标准,欧盟建立了较为严格的标准,而各国对于打桩过程的消音施工措施并不完善有效,有些地区甚至在施工中难以顾及此项标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种蜂巢阵列扰流板型声场阻尼网及海上打桩时的防噪方法,该蜂巢阵列扰流板型声场阻尼网及海上打桩时的防噪方法能够以模块化的拼装形式充分适应不同的海底环境与海洋水体状况,利用类似飞机机翼扰流板的原理对打桩冲击锤与桩体、桩体与海底土层动力相互作用产生的剧烈脉冲声波进行阻尼降速,直接而稳定地减小打桩噪声的声场强度、传播能力与影响范围。减少海洋打桩工程噪声对海洋环境的污染。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

一种蜂巢阵列扰流板型声场阻尼网,包括从上至下依次同轴套设在桩体外侧的浮箱、声场阻尼箱和沉箱。

浮箱位于空气与水介质界面,为声场阻尼网提供向上的升力。沉箱位于水与土层介质界面,为声场阻尼网提供自重压载。沉箱底部设置有鱼雷锚,鱼雷锚能锚定在海洋底部的土层中。

声场阻尼箱包括从上至下依次同轴设置的若干个均呈筒形的蜂巢构造体扰流箱,每个蜂巢构造体扰流箱均由若干个扰流板鳞片密铺形成。

每个扰流板鳞片均包括六边形连接框、斜撑框架和扰流片。

六边形连接框的中心设置有连接轴,连接轴的两端分别从六边形连接框中穿出,形成连接端。

斜撑框架设置在六边形连接框上,六边形连接框的上底边、下底边以及斜撑框架的前端均设置有与连接轴相平行的连接轴孔。每个连接轴孔均能与连接轴的连接端相插接配合。

扰流片呈弧形,一端铰接在位于六边形连接框中的连接轴上,另一端能从斜撑框架中伸出并能转动,扰流片的中部通过拉压弹簧杆与斜撑框架相连接。

六边形连接框为正六边形。

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