案例研究:应用HBK应变仪进行海上风力发电机打桩振动测量的新方法

发布日期:2022-07-19浏览次数: 信息来源: www.hbm.com


荷兰风电设备安装专业公司GBM Works正在开发一种新方法,以减少将风力涡轮机的地基桩打入海底造成的噪音污染。

这种方法涉及到用水射流使海床流动,从而确保单桩在自身重量的作用下下沉得更快,并可显著降低噪音。为了对Maasvlakte油田的新系统进行评估,其利用HBK公司提供的应变仪进行了测试,测量了单体桩的振动和变形。

GBM Works的创始人兼董事Ben Arntz解释说:“将风力涡轮机的地基桩打到海底会引起振动、压力波,特别是还会产生大量噪音。当一个直径为8米的钢基桩被打桩时,产生的噪音可达180分贝。振动、压力波和巨大的噪音对水下生活有负面影响。因此,当局已采取规例,以减少海上打桩活动产生的噪音。国际准则预计将在未来几年变得更加严格。我们的新方法对此做出了回应。

他说:“在堆的内部,几十个水射流将海水喷射到海底。因此,海床的性质堪比流沙。海底阻力减小,基桩下沉到海底。解决方案的第二部分是用振动锤代替液压打桩机。在传统的打桩钻机中,用钢打桩锤敲打由相同材料制成的地基,会产生巨大的噪音。振动锤由安装在单桩顶部的旋转圆盘组成。这些驱使单桩振动,从而沉入流化海床。

为了评估系统的运行情况,20209月在Maasvlakte进行了一系列测试。目的之一是收集有关产生的振动、所需的水压、土壤性状的信息,当然还有对噪声衰减的影响。总共进行了62次测试,使用了4个装置:2次使用喷射枪系统和振动锤,2次单独使用振动锤在同一桩上进行测试。为了测量单桩的应变,GBM公司选用了HBK公司的应变仪。这些应变仪通常用于监测风力涡轮机。当对钢单体施加压力时,变形和振动就会产生噪音。我们测量了这些振动,也得到了一些关于桩基疲劳的有趣信息。

GBM Works的数据和模型工程师Wouter Verschueren:“大多数数据现在已经被分析过了。例如,我们看到,由于土壤阻力太高,仅用振动锤打地基的桩就不能深入地面超过三到四米。有了喷射枪和振动锤,桩很容易就能钻到10米深的地方,而在恒力作用下,速度翻了四倍。在随后的水下测试周期中,将对振动锤和喷射枪的解决方案产生的噪声与传统桩锤进行比较。目前使用的是打桩钻机与消音系统相结合的方法。这是一个复杂的系统,在地基桩周围有一个水下护盾来抑制振动和噪音。GBM公司预计,新系统将使噪音降低90% ~ 95%

最近,RVO宣布GBM工厂将获得180万欧元的补贴,用于开发设备的原型样机。

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