阅读说明：本技术 一种新型的打桩减噪装置 (Novel pile noise reduction device ) 是由 贺瑞 李醒非 谷玉先 陈自怡 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种新型的打桩减噪装置,包括减噪机构、设置在减噪机构由上而下的水下气囊和设置在减噪机构第二端部的压载装置,所述减噪机构呈一端开口大一端开口小的椎体结构,水下气囊为椎体结构提供浮力,所述椎体结构的大口端连接所述压载装置,所述减噪机构包括呈螺旋形盘旋的高压管,所述高压胶管由减噪机构的小口端盘旋延伸至减噪机构的大口端,沿所述高压管侧壁设置有若干气孔,所述高压管连接有空气压缩机,所述减噪机构侧壁设置有弹性小球。该减噪装置形成气泡帷幕同时与弹性小球一起形成消声机构,达到消声效果。(The invention relates to a novel piling noise reduction device which comprises a noise reduction mechanism, an underwater air bag arranged from top to bottom of the noise reduction mechanism and a ballast device arranged at the second end part of the noise reduction mechanism, wherein the noise reduction mechanism is of a cone structure with a large opening at one end and a small opening at the other end, the underwater air bag provides buoyancy for the cone structure, the large opening end of the cone structure is connected with the ballast device, the noise reduction mechanism comprises a spiral high-pressure pipe, the high-pressure rubber pipe extends to the large opening end of the noise reduction mechanism from a small-opening end disc of the noise reduction mechanism in a spiral mode, a plurality of air holes are formed in the side wall of the high-pressure pipe, the high-pressure pipe is connected with an air compressor, and the side wall of the noise reduction mechanism. The noise reduction device forms a bubble curtain and forms a noise reduction mechanism together with the elastic small ball, so that the noise reduction effect is achieved.)

一种新型的打桩减噪装置

技术领域

本发明涉及一种水下减噪装置，尤其涉及一种水下新型打桩减噪装置。

背景技术

目前，随着清洁能源越来越受推崇普及利用，海上风机打桩技术也越来越受人重视。海上风机打桩工程主要分布在风能丰富的近海沿海区域，在水深10~30m的浅水海域进行作业。

但是，海上风机打桩所发出的冲击式打桩噪声，既影响人类正常的生活活动，更对海洋环境造成各种严重的噪声污染，影响海洋生物的生存环境。对海上风机打桩进行减噪措施势在必行。

发明内容

本发明为了对海下操作进行有效的减噪消声，提供了打桩减噪装置，该减噪装置形成气泡帷幕同时与弹性小球一起形成消声机构，达到消声效果。

本发明所采取的技术方案为：一种新型的打桩减噪装置，包括减噪机构、设置在减噪机构从上而下的水下气囊和设置在减噪机构第二端部的压载装置，所述减噪机构呈一端开口大一端开口小的椎体结构，所述椎体结构从上而下连接所述水下气囊，所述椎体结构的大口端连接所述压载装置，所述减噪机构包括呈螺旋形盘旋的高压管，所述高压管由减噪机构的小口端盘旋延伸至减噪机构的大口端，沿所述高压管侧壁设置有若干气孔，所述高压管连接有空气压缩机，所述减噪机构侧壁设置有弹性小球。

进一步的，所述椎体结构为中空椎体。

进一步的，所述高压管上的气孔由靠近所述椎体结构小口端处向靠近所述椎体结构大口端处孔径逐渐增大。

进一步的，所述高压管为高压胶管。

进一步的，若干层高压管通过涤纶绳连接，所述涤纶绳设置有若干条，每条所述涤纶绳由所述椎体结构的小口端延伸至椎体结构的大口端。

进一步的，所述弹性小球通过钢丝设置在涤纶绳上。

进一步的，在所述气孔上设置有用于防止水流入高压管的单向阀。

进一步的，在所述高压管外壁上设置有用于缠绕所述涤纶绳的凹槽，所述涤纶绳饶于所述高压管上后通过紧固件固定在高压管上。

本发明所产生的有益效果包括：本发明中的减噪装置通过高压管和空气压缩机在椎体结构周围形成大量气泡，气泡不断上升形成浓密的帷幕状气泡 ,进而组成一堵水中空气墙 ,当水击波通过这一气泡帷幕墙时 ,由于气体的可压缩性质 ,使冲击波波峰的动能转化为受压缩气泡的内能 ,在波波峰过后 ,压缩气泡中储存的内能才逐渐在气泡的膨胀过程中释放出来 ,因此水击波压力就会被衰减 ,声波也会引起气泡的震动共振而引起气泡破裂，其中也消耗声波能量，从而起到减噪的作用。弹性小球5为pe高分子原件,可以充分控制小球元件的共振频率、接近冲击噪声的有效频率范围内产生共振等，以降低连续和冲击噪声。

附图说明

图1 本发明中减噪装置的结构示意图；

图2 本发明中减噪装置的俯视图；

图3 本发明中弹性小球与涤纶绳的连接关系图；

图4 本发明中钢丝与弹性小球连接关系图；

图5 本发明中高压管与涤纶绳连接关系图；

图6 本发明中卡箍与高压管连接关系图；

图7 本发明中卡箍的结构图；

图中1、水下气囊，2、压载装置，3、高压管，301、凹槽，4、气孔，5、弹性小球，6、涤纶绳，7、桩，8、空气压缩机，9、钢丝，10、卡箍，101、孔，102、螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。

如图1所示，本发明中的打桩7减噪装置，包括减噪机构、设置在减噪机构从上而下的水下气囊1和设置在减噪机构第二端部的压载装置2，减噪机构呈一端开口大一端开口小的椎体结构，也可以叫喇叭结构，大口端和小口端相通，且大口端和小口端均不封闭，椎形结构从上而下连接水下气囊1，椎体结构的大口端连接压载装置2，水下气囊1从上而下布置，可以使下沉过程中提供的浮力越来越大，既可保证下沉过程中，压载装置的重力大于整体浮力，又可以使整体结构沉入水中后，浮力足够支撑整体结构。压载装置2可保证大口端向下沉降，减噪机构包括呈螺旋形盘旋的高压管3，高压胶管由减噪机构的小口端盘旋延伸至减噪机构的大口端，沿高压管3侧壁设置有若干气孔4，高压管3连接有空气压缩机8，空气压缩机8向高压管3中输送高压气体，并通过高压管3侧壁上的气孔4排出，在水中形成气泡，大量的气泡形成气泡墙，进行形成气泡帷幕。为了使气泡形成在打桩7部位周围，椎体结构设置为中空椎体，可将桩7置于中空内。

本发明中的减噪机构实质上由盘旋的高压管3和涤纶绳6形成，高压管3呈螺旋由上向下盘旋延伸，盘旋形成的螺圈逐渐增大，涤纶绳6连接各圈的高压管3，使高压管3保持螺旋形状，高压管3和涤纶绳6使椎体结构的侧壁形成网状结构，该结构保证水自由出入椎体内外。连接螺旋状各层胶管的高强度涤纶绳6拉直，支撑保护螺旋状结构，涤纶绳6设置有若干条，均由小口端连接若干圈高压管3后延伸至大口端，涤纶绳6连接形成类网状结构，在气泡帷幕升起的时候，这种类网状结构将气泡帷幕包起来，以免其受到海浪的影响而导致的不稳定，保护气泡帷幕。使用时，在打桩7工作位置***罩上上述减噪机构，打桩7锤工作产生噪声，将高压胶管于空气压缩机8相连，空气压缩机8开始工作，将气体打入连接空气压缩机8的高压管3中。

如图2所示就为开孔高压胶管的俯视图，在打桩7的过程中，桩7在水表面附近和海底的过程中放出的噪声较大，越靠近打桩7水深的地方噪声就越大，减噪机构底部较宽，形成的气泡帷幕也就较厚，对噪声的削减效果也更明显。高压胶管做成螺旋状还有一个优点，就是所有气泡一起外冒时，可以形成多层气泡幕，有利于进一步降低水面附近的噪声。并且由上而下，气孔4直径越变越大，一方面，一开始的气孔4较小，有利于空气压缩机8将气体打进高压胶管内，以免输气不足，另一方面，越往下的气泡越大，在气泡的上升过程中气泡逐渐衰减，大气泡在下有利于维护气泡帷幕的形成稳定，在上升的过程中不至于散灭过快。气泡因为密度较小，就从打桩7水深逐步往上上升，形成类似于帘子般将整个水下桩7身包围住，由于水冲击波通过水介质进行传播 ,而水般被视为不可压缩的连续介质 ,其对波的吸收、衰减作用非常有限。而从许多阀门中喷出的高压气体在水中形成一排不断上升、 浓密的帷幕状气泡 ,组成一堵水中空气墙 ,当水击波通过这一气泡帷幕墙时 ,由于气体的可压缩性质 ,使冲击波波峰的动能转化为受压缩气泡的内能,在波波峰过后 ,压缩气泡中储存的内能才逐渐在气泡的膨胀过程中释放出来,因此水击波压力就会被衰减 ,声波也会引起气泡的震动共振而引起气泡破裂，其中也消耗声波能量，从而起到减噪的作用。

本实施例中的高压管3为高压胶管。在高压胶管下端比较大的气孔4上设置单向阀，避免水压对气泡产生的影响，如图3-3即为单向阀连接在气孔4上的侧面图，六角螺母及其上方雕刻的螺纹，它们的中心都为空心，不会阻塞气孔4，气体就从阀门中放出，进入外界水中。

如图3-4，本实施例中的弹性小球5通过钢丝9设置在涤纶绳6上。铜丝绕过缠绕的涤纶线呈8字型，将两端铜线头焊接起来，从而使弹性小球5连接于涤纶线上，弹性小球5为pe高分子原件,可以充分控制小球元件的共振频率、接近冲击噪声的有效频率范围内产生共振等，以降低连续和冲击噪声。

如图5，在高压管3外壁上设置有用于缠绕涤纶绳6的凹槽301，涤纶绳6饶于高压管3上后通过紧固件固定在高压管3上。具体见图6，涤纶绳6与高压胶管之间通过卡箍10（即紧固件）连接结构，在高压胶管事先开好的滚槽内缠绕上几圈涤纶绳6，然后将卡箍10套上滚槽内，卡箍10结构由两个适应滚槽的钢半圆环连接而成，将两环卡入滚槽，栓好螺丝螺母或螺栓102，卡箍10结构就能将绳子紧紧地连接在高压胶管上，并且如图6-7为卡箍10环的侧视图，正视图，箍环上开有两孔，涤纶绳6可以从两孔中穿过，从而连接下一层螺旋结构。

本发明的创新之处在于，它将一种联合水下气泡帷幕和水下弹性网相合，弥补气泡帷幕易受海潮影响而不稳定影响效果的缺陷，而且稳定的气泡帷幕也弥补了弹性小球5对高频噪声效果不佳的确定，对整个噪声频域进行全方面的覆盖，实现立体多维的降噪方案，确保适应各种各样的噪声环境，为推动海洋环境的保护做出贡献。

上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。