CN111128110A - 一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，包括以下步骤：将液压打桩锤的锤头采用组合式锤头，由两个呈上下设置的锤头组成；根据噪声源的远近位置对液压打桩锤结构采取不同的降噪措施然后根据冲击频谱特性重新设置液压打桩锤的缓冲时间，将缓冲时间进行有效延长；利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统进行降噪；本发明方法通过利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，能够范围较为广阔的解决绝大部分施工过程中的噪音污染问题，能有效保护海洋生物是施工人员的健康，免受噪声危害，且可应用于任何需要隔音降噪的场合。

Description

一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法
技术领域
本发明涉及机械降噪技术领域，尤其涉及一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法。
背景技术
液压打桩锤属于冲击式打桩锤，其主要通过自由落体的方式打击桩体，并且可通过液压系统提升预期高度后，从液压系统获得加速度能量来提高冲击速度打击桩体；
噪声是一种较为严重的环境污染，对于人的生理和心理均有严重影响，长期暴露在噪声环境下会造成听力受损、心血管问题等。对于液压打桩锤，其噪声是由于锤头与垫层撞击瞬间产生，属于脉冲噪声，瞬间峰值甚至会超过100dB，而噪声在90dB左右就会影响听力，长期接触会造成耳聋等不可逆转疾病。在海洋施工时，对海洋生物的生存有重大影响，如果不采取任何的噪声抑制措施，海洋施工环境也会受到限制；
现有的海洋主动降噪大多数为被动式降噪，主动降噪的方法较少，主要是噪声产生后再采取一定的降噪措施，这样的方式仍无法有效的降噪，在噪声产生的开始阶段，仍会对人已经海洋生物产生噪声伤害。因此，本发明提出一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种海洋液压打桩锤干涉
波降噪方法，该降噪方法通过利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，能够范围较为广阔的解决绝大部分施工过程中的噪音污染问题，能有效保护海洋生物是施工人员的健康，免受噪声危害，且可应用于任何需要隔音降噪的场合。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，包括以下步骤：
步骤一：将液压打桩锤的锤头采用组合式锤头，由两个呈上下设置的锤头组成，垫层采用橡胶材质的垫层；
步骤二：根据噪声源的远近位置对液压打桩锤结构采取不同的降噪措施，对离噪声源近的液压打桩锤结构采用噪声抑制措施，对离噪声源远的液压打桩锤结构不采用噪声抑制措施；
步骤三：采集液压打桩锤的冲击噪声，然后利用有限元软件分析冲击噪声的冲击频谱特性，然后根据冲击频谱特性重新设置液压打桩锤的缓冲时间，将缓冲时间进行有效延长；
步骤四：利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，将声波收集装置设置在距离液压打桩锤10-20米的范围内，将声波发声单元四个为一组的环绕设置在距离液压打桩锤10米的范围内，利用主动降噪系统进行降噪。
进一步改进在于：所述步骤一中需要控制组合式锤头的垫层量纲刚度值为2-6。
进一步改进在于：所述步骤二中对离噪声源近的液压打桩锤结构采用噪声抑制措施，具体为：对离噪声源近的液压打桩锤结构采用连接位置密封处理、设置隔声面板、包覆隔声材料以及安装消音器。
进一步改进在于：所述步骤二中设置隔声面板时，隔声面板采用外薄钢板-吸声材料-内薄钢板的组合声面板，外薄钢板的厚度为1mm，内薄钢板的厚度为2mm，吸声材料厚度为50mm。
进一步改进在于：所述步骤二中安装消音器时，需要将消音器安装在液压打桩锤的行程开关上。
进一步改进在于：所述步骤二中连接位置密封处理时，具体为：将液压打桩锤的上机架与中间架的连接处进行密封，并将中间架的面板设置为隔声板，中间架的面板与中间架导轨密封连接。
进一步改进在于：所述步骤二中包覆隔声材料时，在液压打桩锤的下机架外侧包覆液压打桩锤，将冲击噪声封闭在中间架与下机架组成的封闭结构中。
进一步改进在于：所述步骤三中延长缓冲时间时，需要保证液压打桩锤具有足够的打击量，在打击量允许的范围内进延长缓冲时间。
进一步改进在于：所述步骤四中声波分析装置设置在液压打桩锤的远程操作台内。
进一步改进在于：所述步骤四中的具体操作为：利用声波收集装置接收施工中产生的噪音声波并传输给声波分析装置，声波分析装置接收的噪音声波后进行分析，得出波形图，并根据干涉波原理得出相应的干涉波形再传输给声波发声单元，声波发声单元根据接收的干涉波形，将其转化为空气中传播的声波，再与原有的噪音声波进行声波的干涉，以抵消噪音声波，实现主动降。
本发明的有益效果为：本发明通过利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，能够范围较为广阔的解决绝大部分施工过程中的噪音污染问题，且可应用于任何需要隔音降噪的场合，通过重新设置锤头的结构形式以及垫层材质，根据噪声源的远近位置对液压打桩锤结构采取不同的降噪措施并对液压打桩锤的缓冲时间进行延长，能够有效解决海洋液压打桩锤施工时的噪音，主动降噪比被动式噪音效果更好，能有效保护海洋生物是施工人员的健康，免受噪声危害。
附图说明
图1为本发明主动降噪系统工作流程示意图。
图2为本发明主动降噪系统安装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1、2所示，本实施例提出一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，包括以下步骤：
步骤一：将液压打桩锤的锤头采用组合式锤头，由两个呈上下设置的锤头组成，控制组合式锤头的垫层量纲刚度值为2-6，垫层采用橡胶材质的垫层；
步骤二：根据噪声源的远近位置对液压打桩锤结构采取不同的降噪措施，对离噪声源近的液压打桩锤结构采用噪声抑制措施，对离噪声源远的液压打桩锤结构不采用噪声抑制措施；对离噪声源近的液压打桩锤结构采用噪声抑制措施具体为：对离噪声源近的液压打桩锤结构采用连接位置密封处理、设置隔声面板、包覆隔声材料以及安装消音器，设置隔声面板时，隔声面板采用外薄钢板-吸声材料-内薄钢板的组合声面板，外薄钢板的厚度为1mm，内薄钢板的厚度为2mm，吸声材料厚度为50mm；安装消音器时，需要将消音器安装在液压打桩锤的行程开关上；连接位置密封处理时，具体为：将液压打桩锤的上机架与中间架的连接处进行密封，并将中间架的面板设置为隔声板，中间架的面板与中间架导轨密封连接；包覆隔声材料时，在液压打桩锤的下机架外侧包覆液压打桩锤，将冲击噪声封闭在中间架与下机架组成的封闭结构中；
步骤三：采集液压打桩锤的冲击噪声，然后利用有限元软件分析冲击噪声的冲击频谱特性，然后根据冲击频谱特性重新设置液压打桩锤的缓冲时间，将缓冲时间进行有效延长，需要保证液压打桩锤具有足够的打击量，在打击量允许的范围内进延长缓冲时间；
步骤四：利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，将声波收集装置设置在距离液压打桩锤10-20米的范围内，将声波发声单元四个为一组的环绕设置在距离液压打桩锤10米的范围内，声波分析装置设置在液压打桩锤的远程操作台内，利用主动降噪系统进行降噪，具体为：利用声波收集装置接收施工中产生的噪音声波并传输给声波分析装置，声波分析装置接收的噪音声波后进行分析，得出波形图，并根据干涉波原理得出相应的干涉波形再传输给声波发声单元，声波发声单元根据接收的干涉波形，将其转化为空气中传播的声波，再与原有的噪音声波进行声波的干涉，以抵消噪音声波，实现主动降。
本发明通过利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，能够范围较为广阔的解决绝大部分施工过程中的噪音污染问题，且可应用于任何需要隔音降噪的场合，通过重新设置锤头的结构形式以及垫层材质，根据噪声源的远近位置对液压打桩锤结构采取不同的降噪措施并对液压打桩锤的缓冲时间进行延长，能够有效解决海洋液压打桩锤施工时的噪音，主动降噪比被动式噪音效果更好，能有效保护海洋生物是施工人员的健康，免受噪声危害。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将液压打桩锤的锤头采用组合式锤头，由两个呈上下设置的锤头组成，垫层采用橡胶材质的垫层；
步骤二：根据噪声源的远近位置对液压打桩锤结构采取不同的降噪措施，对离噪声源近的液压打桩锤结构采用噪声抑制措施，对离噪声源远的液压打桩锤结构不采用噪声抑制措施；
步骤三：采集液压打桩锤的冲击噪声，然后利用有限元软件分析冲击噪声的冲击频谱特性，然后根据冲击频谱特性重新设置液压打桩锤的缓冲时间，将缓冲时间进行有效延长；
步骤四：利用声波收集装置、声波分析装置和声波发声单元组成主动降噪系统，将声波收集装置设置在距离液压打桩锤10-20米的范围内，将声波发声单元四个为一组的环绕设置在距离液压打桩锤10米的范围内，利用主动降噪系统进行降噪。
2.根据权利要求1所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤一中需要控制组合式锤头的垫层量纲刚度值为2-6。
3.根据权利要求1所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤二中对离噪声源近的液压打桩锤结构采用噪声抑制措施，具体为：对离噪声源近的液压打桩锤结构采用连接位置密封处理、设置隔声面板、包覆隔声材料以及安装消音器。
4.根据权利要求3所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤二中设置隔声面板时，隔声面板采用外薄钢板-吸声材料-内薄钢板的组合声面板，外薄钢板的厚度为1mm，内薄钢板的厚度为2mm，吸声材料厚度为50mm。
5.根据权利要求3所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤二中安装消音器时，需要将消音器安装在液压打桩锤的行程开关上。
6.根据权利要求3所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤二中连接位置密封处理时，具体为：将液压打桩锤的上机架与中间架的连接处进行密封，并将中间架的面板设置为隔声板，中间架的面板与中间架导轨密封连接。
7.根据权利要求6所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤二中包覆隔声材料时，在液压打桩锤的下机架外侧包覆液压打桩锤，将冲击噪声封闭在中间架与下机架组成的封闭结构中。
8.根据权利要求1所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤三中延长缓冲时间时，需要保证液压打桩锤具有足够的打击量，在打击量允许的范围内进延长缓冲时间。
9.根据权利要求1所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤四中声波分析装置设置在液压打桩锤的远程操作台内。
10.根据权利要求1所述的一种海洋液压打桩锤干涉波降噪方法，其特征在于：所述步骤四中的具体操作为：利用声波收集装置接收施工中产生的噪音声波并传输给声波分析装置，声波分析装置接收的噪音声波后进行分析，得出波形图，并根据干涉波原理得出相应的干涉波形再传输给声波发声单元，声波发声单元根据接收的干涉波形，将其转化为空气中传播的声波，再与原有的噪音声波进行声波的干涉，以抵消噪音声波，实现主动降噪。
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