DE102004043128A1 - Post guiding device for ramming offshore windmill foundation, has nozzle assembly of blowing device, which can be lowered from upper standby position underneath frame into operating position at benthic division, is attached at frame - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pfahlführungsvorrichtung zur Führung eines in einen Gewässerboden einzurammenden Pfahls, insbesondere für Offshore Windmühlen-Fundamente, mit einem an einer Stützeinrichtung, vorzugsweise einer Schiff-Hubinsel, befestigten Pfahlführungsrahmen zum Umgreifen und Führen des Pfahls beim Rammen.The The invention relates to a pile guide device to the leadership one to be drilled in a waterbed Pile, especially for Offshore windmill foundations, with a on a support device, preferably a ship jack, fixed pile guide frame for grasping and guiding of the pile while ramming.
Derartige Pfahlführungsvorrichtungen werden zunehmend zur Rammung von Offshore Windmühlen-Fundamenten verwendet. Dies ist auf die Tendenz zurückzuführen, dass größere Windparks an Land immer unbeliebter werden und deshalb zunehmend im Offshore Bereich angelegt werden. Dabei werden große Monopfähle mit mehr als 4 m Durchmesser in den Meeresboden eingerammt. Da diese großen Monopfähle vorwiegend durch Hubinseln und an Ihnen befestigten Pfahlführungsrahmen aufgestellt und ausgerichtet werden und die anschließende Rammung einen nicht zu vernachlässigenden Unterwasserschalleintrag zur Folge hat, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, bei gattungsgemäßen Pfahlführungsvorrichtungen den Unterwasserschalleintrag zu reduzieren.such Pile guide devices are increasingly being used for driving offshore windmill foundations. This is due to the tendency that larger wind farms Land is becoming increasingly unpopular and therefore increasingly offshore Be created area. This will be large Monopfähle with more than 4 m diameter rammed into the seabed. Because these big Monopfahl predominantly by Hubinseln and attached to you pile guide frame set up and be aligned and the subsequent ramming one not to negligible underwater sound entry result, the present invention has the task in generic pile guide devices to reduce the underwater sound input.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass am Pfahlführungsrahmen eine Düsenanordnung einer Blasvorrichtung angebracht ist, die aus einer oberen Bereitschaftsstellung unterhalb des Pfahlführungsrahmens in einer Arbeitsstellung am Gewässerboden absenkbar ist und im Blasbetrieb den Pfahl ringförmig umschließt. Wird nun während des Rammens die Blasvorrichtung in Betrieb genommen, so treten aus der Düsenanordnung Blasen aus, die aufgrund der Tatsache, dass die Düsenanordnung den Pfahl ringförmig umschließt, einen vollständig dichten, schlauchförmigen Blasenvorhang um den Pfahl herum erzeugen.The inventive solution exists in that at the pile guide frame a nozzle arrangement a blowing device is mounted, which from an upper standby position below the pile guide frame in a working position at the water bottom can be lowered and encloses the pile annularly in blowing operation. Becomes now while of ramming put the blowing device into operation, so step out the nozzle assembly Bubbles out due to the fact that the nozzle assembly the post ring encloses a complete one dense, tubular Create bubble curtain around the pole.
Ein solcher Blasenvorhang verändert die Schallausbreitungseigenschaften derart, dass der vom Pfahl abgegebene Unterwasserschall im wesentlichen innerhalb des Blasenvorhangs eingeschlossen bleibt und nicht entweichen kann. Dies führt zu einem stark verminderten Schallpegel in der näheren und weiteren Umgebung des Pfahls. Dieser Effekt ist zwar grundsätzlich bekannt, wurde jedoch bisher nie in Kombination mit einer Pfahlführungsvorrichtung der eingangs genannten Art benutzt. Die Erfindung hat den Vorteil, dass nach der Installation des Pfahls im Pfahlführungsrahmen lediglich noch die Düsenanordnung auf den Gewässerboden abgesenkt werden muss, bevor der schallgedämpfte Rammbetrieb gestartet werden kann. Deshalb ist die Handhabung der erfindungsgemäßen Pfahlführungsvorrichtung besonders einfach, so dass Zeit und Geld eingespart werden können.One changed such bubble curtain the sound propagation characteristics such that the output from the pile Underwater sound essentially trapped within the bubble curtain stays and can not escape. This leads to a greatly reduced Sound level in the nearer and further environment of the stake. Although this effect is known in principle, However, it has never been combined with a pile guide device used of the type mentioned. The invention has the advantage that after the installation of the pile in the pile guide frame only the nozzle assembly on the water bottom must be lowered before the sound-damped ramming started can be. Therefore, the handling of the pile guide device according to the invention especially easy, so that time and money can be saved.
In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung weist die Düsenanordnung ein oder mehrere Rohre auf, die mit einer Vielzahl von Ausblasöffnungen versehen sind. Die Rohre können auf einfache Weise an die erforderliche Form angepasst werden, wobei die Düsen durch einfache Bohrungen in den Rohren gebildet sein können.In a simple embodiment The invention relates to the nozzle arrangement one or more tubes on, with a variety of exhaust ports are provided. The pipes can be easily adapted to the required shape, with the nozzles can be formed by simple holes in the tubes.
Um das Absenken der Düsenanordnung auf den Gewässerboden zu erleichtern, kann die Düsenanordnung mit einer oder mehreren Ballastmassen versehen sein. Die Ballastmassen können beispielsweise aus Blei bestehen und werden vorzugsweise an der Unterseite der Rohre der Düsenanordnung befestigt, wobei vorgeschlagen wird, dass die Ballastmassen in ihrer Formgebung an den Verlauf der Rohre der Düsenanordnung angepasst sind.Around the lowering of the nozzle assembly on the water bottom To facilitate, the nozzle assembly be provided with one or more ballast masses. The ballast masses can For example, consist of lead and are preferably at the Attached underside of the tubes of the nozzle assembly, it being suggested that the ballast masses in their shaping to the course of the tubes of the nozzle assembly are adjusted.
Obwohl die Blasvorrichtung grundsätzlich mit komprimierten Gasen beispielsweise aus Gasflaschen betrieben werden könnte, weist eine bevorzugte Blasvorrichtung einen flexiblen Schlauch auf, durch den die Düsenanordnung mit einer auf der Stützvorrichtung über Wasser angeordneten Pumpe verbunden ist. Die Anordnung der Pumpe über Wasser ist besonders vorteilhaft, wenn zur Erzeugung des Blasenhangs Luft verwendet wird, welche auf einfachste Weise direkt aus der Atmosphäre mittels der genannten Pumpe und des flexiblen Schlauchs zu der unter Wasser befindlichen Düsenanordnung gepumpt wird.Even though the blowing device basically with compressed gases are operated, for example, from gas cylinders could, For example, a preferred blowing device comprises a flexible hose the nozzle arrangement with one on the support over water arranged pump is connected. The arrangement of the pump over water is particularly advantageous when air to generate the bubble slope used in the simplest way directly from the atmosphere by means of said pump and flexible hose to the underwater pumped located nozzle assembly becomes.
Um das Absenken der Düsenanordnung unter Wasser und das Heraufziehen nach Abschluss der Rammarbeiten zu erleichtern sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Stützvorrichtung eine Schlauchwinde zum Aufwickeln des flexiblen Schlauchs der Blasvorrichtung aufweist.Around the lowering of the nozzle assembly under water and pulling up after completion of pile driving to facilitate an embodiment of the invention provides that the support device a Hose reel for winding the flexible hose of the blowing device having.
Eine einfache Ausgestaltung der Absenkvorrichtung für die Düsenanordnung sieht vor, dass die Düsenanordnung an Tragseilen aufgehängt ist, die mittels Seilwinden auf- und abwickelbar sind, um die Düsenanordnung anzuheben oder abzusenken.A simple embodiment of the lowering device for the nozzle arrangement provides that the nozzle assembly suspended on suspension ropes is that can be wound up and unwound by means of winches to the nozzle assembly raise or lower.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Seilwinden an der Stützeinrichtung befestigt und die Tragseile verlaufen von den Seilwinden über Umlenkrollen am Pfahlführungsrahmen zur Düsenanordnung. Durch die Anordnung der Seilwinden auf der Stützeinrichtung wird der Pfahlführungsrahmen durch die Seilwinden nicht weiter belastet. Er braucht lediglich mit einigen Umlenkrollen ausgestattet zu werden.In Development of the invention, the winches on the support device attached and the carrying cables run from the winches on pulleys at the pile guide frame to the nozzle assembly. The arrangement of the winches on the support of the pile guide frame is through the winches are not loaded further. He only needs a few To be equipped pulleys.
Einen guten Kompromiss zwischen einer sicheren Aufhängung, die ein gleichmäßigen Anheben und Absenken der Düsenanordnung ermöglicht, einerseits und einem übertriebenen Konstruktionsaufwand andererseits erzielt man, wenn vier Seilwinden und vier Tragseile vorgesehen sind.A good compromise between a safe suspension that allows a uniform raising and lowering of the nozzle assembly, on the one hand and an exaggerated design effort on the other hand, achieved when four winches and four suspension ropes are provided.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Pfahlführungsrahmen mit der Düsenanordnung über einen den einzurammenden Pfahl schlauchförmig umschließenden äußeren Textilvorhang verbunden ist, der ein seitliches Entweichen der aus der Düsenanordnung austretenden Blasen nach außen verhindert. Dadurch bleiben die Blasen um den Pfahl herum konzentriert und im Hinblick auf die Schalldämmung besonders wirksam, so dass die über die Düsenanordnung auszublasende Gasmenge insgesamt mit Vorteil gering bleiben kann.A Embodiment of the invention provides that the pile guide frame with the nozzle assembly via a the outer pile to be wrapped tubular outer textile curtain connected, which is a lateral escape of the nozzle assembly escaping bubbles to the outside prevented. This keeps the bubbles concentrated around the pole and in terms of sound insulation especially effective, so the over the nozzle assembly total amount of gas to be bled can advantageously remain low.
Der genannte Effekt lässt sich noch verbessern, wenn der Pfahlführungsrahmen mit der Düsenanordnung über einen zweiten schlauchförmigen inneren Textilvorhang verbunden ist, der den Pfahl radial innerhalb des äußeren Textilvorhangs und radial innerhalb der Düsenanordnung umschließt, so dass die aus der Düsenanordnung austretenden Blasen nur zwischen den beiden Textilvorhängen aufsteigen können.Of the called effect leaves improve even if the pile guide frame with the nozzle assembly over a second tubular inner textile curtain is connected, which is the pile radially inside of the outer textile curtain and radially within the nozzle assembly encloses leaving the nozzle assembly escaping bubbles can only ascend between the two textile curtains.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Pfahlführungsrahmen und die Düsenanordnung jeweils mindestens einen nach außen schwenkbaren Schenkel aufweisen, um eine seitliche Öffnung zum Durchgang des Pfahls zu bilden, wobei die Öffnung während des Rammvorganges im wesentlichen schließbar ist. Bei dieser Ausführungsform braucht der Pfahl nicht von oben in den Pfahlführungsrahmen eingeführt zu werden. Vielmehr kann der bereits in das Wasser abgesenkte Pfahl nach Verschwenken der Schenkel durch die seitliche Öffnung seitlich in den Pfahlführungsrahmen eingeführt und die Öffnung danach durch Zurückschwenken der Schenkel verschlossen werden, so dass der Pfahl von den Schenkeln des Pfahlführungsrahmen umgriffen und beim Einrammen in seiner korrekten Lage fixiert wird. Die einzelnen Pfahlführungsschenkel sollten dergestalt miteinander verbunden sein, daß eine horizontale Verschiebung zueinander möglich ist, d. h., der Abstand der sich jeweils gegenüberliegenden Schenkel sollte durch zum Beispiel Schienenführung variabel sein, um die Pfahlführung auf variierende Pfahldurchmesser anpassen zu können.In a particularly advantageous embodiment of the invention suggested that the pile guide frame and the nozzle assembly, respectively at least one to the outside pivotable leg to a side opening to the passage to form the pile, the opening during the Ramming process is essentially closable. In this embodiment the pole does not have to be inserted into the pile guide frame from above. Rather, the already lowered into the water pile after pivoting the Thighs through the side opening laterally in the pile guide frame introduced and the opening then by swinging back the thighs are closed, leaving the pole from the thighs of the pile guide frame gripped and fixed when driving in its correct position. The single pile guide legs should be connected together so that a horizontal Shift to each other possible is, d. h., The distance between the opposite leg should by, for example, rail guide be variable to the pile guide to adapt to varying pile diameters.
Der textile Blasenvorhang würde an der Unterseite der Schenkel gardinenartig zusammengerafft werden, um weitere Modifikationen zu vermeiden und eine Pfahldurchmesseranpassung eines vorinstallierten Blasenschleiers zu gewährleisten. Die Ballastmasse und der Ring mit Ausblasöffnungen kann in einer Größe verbleiben.Of the textile bubble curtain would be gathered like a curtain at the bottom of the legs, to avoid further modifications and a pole diameter adjustment to ensure a pre-installed bubble curtain. The ballast mass and the ring with exhaust holes can remain in one size.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das freie Ende des oder der schwenkbaren Schenkel der Düsenanordnung im Querschnitt hakenförmig ausgestaltet, so dass sich im geschlossenen Zustand der Düsenanordnung während des Rammens in radialer Richtung gesehen eine Überlappung mit dem anliegenden freien Ende des benachbarten Schenkels der Düsenanordnung ergibt. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass an der Stelle, wo sich die schwenkbaren Schenkel schließen, keine Lücke im Blasenvorhang bleibt, durch die verstärkt Schall austreten könnte. Da die freien Enden der schwenkbaren Schenkel der Düsenanordnung hakenförmig ausgebildet sind, ergibt sich eine Überlappung der beiden jeweiligen Blasenvorhänge zu einem geschlossenen Schlauch, der den vom Pfahl ausgehenden Schall optimal einschließt.In a preferred embodiment the invention is the free end of the pivotable leg or legs the nozzle assembly hook-shaped in cross-section designed so that in the closed state of the nozzle assembly while Ramming seen in the radial direction overlap with the adjacent gives free end of the adjacent leg of the nozzle assembly. By This measure is guaranteed that at the point where the swiveling legs close, no Gap in the Bladder curtain remains, through which amplified sound could escape. There the free ends of the pivotable legs of the nozzle assembly formed hook-shaped are, results in an overlap the two respective bladder curtains to a closed tube, the sound emanating from the post includes optimally.
Ein ganz wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der oder die schwenkbaren Schenkel des Pfahlführungsrahmens zusammen mit den schwenkbaren Schenkeln der Düsenanordnung synchron schwenkbar sind, so dass durch die entstehende Öffnung auf einfache Weise der einzurammende Pfahl seitlich eingeführt und nach dem Rammen ausgeführt werden kann. Gleichzeitig wird durch diese erfindungsgemäße Maßnahme aber auch gewährleistet, dass nach dem Schließen der jeweiligen Schenkel und dem Absenken der Düsenanordnung ohne weitere bauliche Maßnahmen sofort mit der Erzeugung des Blasenvorhangs und danach mit dem Einrammen des Pfahls begonnen werden kann.One very essential aspect of the invention is that the or the pivotable legs of the pile guide frame together with the pivotable legs of the nozzle assembly synchronously are pivotable, so that by the resulting opening in a simple way the pile to be introduced laterally and executed after ramming can. At the same time by this inventive measure but also ensures that after closing the respective leg and the lowering of the nozzle assembly without further structural activities immediately with the creation of the bubble curtain and then with the ramming the stake can be started.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The Figures of the drawing show in detail:
In
Wie
man in
Wie
man am besten in
Der
Pfahlführungsrahmen
Wie
man am besten in
In
einer in den
Die
in
Wie
man in den
- 11
- PfahlführungsrahmenPile guiding frame
- 22
- Schiff-HubinselShip-jack-up platform
- 33
- StützenSupport
- 44
- Gewässerbodensea bed
- 55
- Pfahlstake
- 66
- Wasserspiegelwater level
- 77
- Düsenanordnungnozzle assembly
- 88th
- RohreTube
- 99
- Schenkel, festLeg, firmly
- 1010
- Schenkel, festLeg, firmly
- 1111
- Schenkel, festLeg, firmly
- 1212
- Schenkel, schwenkbarLeg, swiveling
- 1313
- Gelenkjoint
- 1414
- Ausblasöffnungenexhaust openings
- 1515
- Ballastmasseballast weight
- 1616
- Flexibler Schlauchflexible tube
- 1717
- Schlauchwindehose reel
- 1818
- Tragseilsupporting cable
- 1919
- Tragseilsupporting cable
- 2020
- Tragseilsupporting cable
- 2121
- Tragseilsupporting cable
- 2222
- Umlenkrolleidler pulley
- 2323
- Seilwindewinch
- 2424
- Seilwindewinch
- 2525
- Seilwindewinch
- 2626
- Seilwindewinch
- 2727
- Hilfsrahmensubframe
- 2828
- Äußerer TextilvorhangOuter textile curtain
- 2929
- Innerer Textilvorhanginner textile curtain
- 3030
- Rahmenschenkel, starrFrame legs, rigid
- 3131
- Rahmenschenkel, starrFrame legs, rigid
- 3232
- Rahmenschenkel, starrFrame legs, rigid
- 3333
- Rahmengelenkframe joint
- 3434
- Schwenkbarer Rahmenschenkelpivoting frame legs
- 3535
- Stempelstamp
- 3636
- Starrer Rahmenschenkelrigid frame legs
- 3737
- Starrer Rahmenschenkelrigid frame legs
- 3838
- Rahmengelenkframe joint
- 3939
- Schwenkbarer Rahmenschenkelpivoting frame legs
- 4040
- Schwenkbarer Rahmenschenkelpivoting frame legs
- 4141
- Starrer Rahmenschenkelrigid frame legs
- 4242
- Starrer Schenkelrigid leg
- 4343
- Starrer Schenkelrigid leg
- 4444
- Starrer Schenkelrigid leg
- 4545
- Gelenkjoint
- 4646
- Schwenkbarer Schenkelpivoting leg
- 4747
- Schwenkbarer Schenkelpivoting leg
- 4848
- Freies Ende schwenkbarer SchenkelFree End pivoting leg
- 4949
- Freies Ende starrer SchenkelFree End of rigid thigh
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