DE102011112026A1

DE102011112026A1 - Method for installing a steel jacket foundation on a seabed by means of a pile, drilling or screw template and screw or ram template for the installation of steel jacket foundations

Info

Publication number: DE102011112026A1
Application number: DE201110112026
Authority: DE
Inventors: Klaus Weber; Manfred Bruhn; Stefan Brosig
Original assignee: STRABAG OFFSHORE WIND GmbH
Current assignee: STRABAG OFFSHORE WIND GMBH, DE
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-02-28
Also published as: EP2565329A2; EP2565329A3

Abstract

Ein Verfahren zum Installieren einer Stahl-Jacket-Gründung auf einem Meeresboden (11) wird mittels einer Ramm-, Bohr- oder Schraubschablone (1) ausgeführt, wobei die Schablone (1) auf dem Meeresboden (11) abgesetzt wird und in Führungsrohren (2) der Schablone (1) geführte Pfähle (3) oder Bohrer mittels einer Ramme (17) oder einem Bohr- oder Schraubgerät in den Meeresboden eingebracht werden. Zur Vereinfachung des Verfahrens werden auf einem Arbeitsdeck eines Transportschiffs die Pfähle (3) oder Bohrer in die Führungsrohre (2) eingebracht und mittels einer Vorrichtung (12) temporär befestigt. Mittels eines Krans wird die Schablone (1) gemeinsam mit den Pfählen (3) beziehungsweise Bohrern von dem Arbeitsdeck abgehoben und in eine Position gebracht, die zum Absetzen der Schablone (1) vorgesehen ist. Dann wird die Schablone (1) abgesenkt, und danach werden die Pfähle (3) oder Bohrer wieder von der Vorrichtung (12) gelöst, so dass eine Längsverschiebung des Pfahls (3) oder Bohrers im Führungsrohr (2) möglich ist. Schließlich treibt die Ramme (17) unter Zwischenschaltung eines Rammadapters (15) die Pfähle (3) aufeinander folgend in den Meeresboden (11) ein oder ein Bohr- oder Schraubgerät bringt Bohrpfähle oder Gewindepfähle in den Meeresboden ein.A method for installing a steel jacket foundation on a seabed (11) is carried out by means of a ram, drill or screw template (1), wherein the template (1) on the seabed (11) is deposited and in guide tubes (2 ) of the template (1) guided piles (3) or drills are introduced by means of a ram (17) or a drill or screwdriver in the seabed. To simplify the process, the piles (3) or drills are introduced into the guide tubes (2) on a working deck of a transport ship and temporarily fixed by means of a device (12). By means of a crane, the template (1) is lifted together with the piles (3) or drills from the working deck and placed in a position which is provided for depositing the template (1). Then the template (1) is lowered, and then the piles (3) or drills are released from the device (12) again, so that a longitudinal displacement of the pile (3) or drill in the guide tube (2) is possible. Finally, the ram (17) drives the piles (3) successively into the seabed (11) with the interposition of a ram adapter (15) or a drilling or screwing device inserts bored piles or threaded piles into the seabed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum installieren einer Stahl-Jacket-Gründung auf einem Meeresboden der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung sowie eine Ramm-, Bohr- oder Schraubschablone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.The invention relates to a method for installing a steel jacket foundation on a seabed of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a ram, drilling or Schraubschablone according to the preamble of claim 4.

Für die Erzeugung elektrischer Energie wird zunehmend erneuerbare Primärenergie benutzt. In den letzten Jahrzehnten ist eine große Anzahl von Windenergieanlagen errichtet worden, wobei die jeweiligen Standorte nach den örtlichen Windverhältnissen ausgewählt wurden. Da eine zunehmende Zahl von Windenergieanlagen für die nächsten Jahre geplant ist und das stärkste Windaufkommen im Allgemeinen über dem Meer zu verzeichnen ist, werden seit ein paar Jahren bereits im Offshore-Bereich Windenergieanlagen errichtet. Für die Mastgründung werden Pfähle in den Meeresboden gerammt, wobei zur exakten Ausrichtung der Pfähle beim Einrammen eine Rammschablone benutzt wird. Alternativ zum Einrammen kommen auch Bohrpfähle in Betracht, bei denen ein Bohrer mittels einer Bohrschablone geführt wird.For the generation of electrical energy is increasingly used renewable primary energy. In recent decades, a large number of wind turbines have been built, with the respective locations selected according to local wind conditions. As an increasing number of wind turbines are planned for the next few years and the strongest winds are generally seen above the sea, wind turbines have been in the offshore area for a few years now. For mast foundation piles are rammed into the seabed, with a ram template is used for exact alignment of the piles when driving. As an alternative to ramming, bored piles are also suitable in which a drill is guided by means of a drilling template.

Aus der EP 2 309 063 A1 ist ein Verfahren zum Installieren einer Jacket-Gründung bekannt, wobei eine mehrere Führungsrohre umfassende Rammschablone auf dem Meeresboden in der gewünschten Position platziert und horizontal ausgerichtet wird. Dann werden von einem Schiff mit Hilfe eines Krans die Pfähle in das Wasser herabgelassen, um sie den Führungsrohren zuzuführen. Da die oberen Enden der Führungsrohre weit unterhalb des Wasserspiegels sind, bedarf das exakte Ausrichten der Pfähle relativ zu den Führungsrohren eines großen technischen Aufwands und ist insbesondere bei rauer See wegen der Relativbewegung des Krans bezogen auf die am Meeresboden feststehende Rammschablone sehr schwierig und daher zeitaufwendig.From the EP 2 309 063 A1 For example, a method of installing a jacket boot is known wherein a ram template comprising a plurality of guide tubes is placed on the seabed in the desired position and oriented horizontally. Then, with the help of a crane, the piles are lowered into the water by a ship for delivery to the guide tubes. Since the upper ends of the guide tubes are far below the water level, the exact alignment of the piles relative to the guide tubes requires a great deal of technical effort and is therefore very difficult and therefore time-consuming, especially in rough seas because of the relative movement of the crane relative to the fixed on the seabed Rammschablone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Anspruch 1 genannten Gattung zu schaffen, bei dem der technische Aufwand wesentlich geringer ist und das einfacher und zeitsparender durchgeführt werden kann. Außerdem besteht die Aufgabe darin, eine Ramm-, Bohr- oder Schraubschablone zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.The invention has for its object to provide a method of the type mentioned in claim 1, in which the technical complexity is much lower and can be performed easier and faster. In addition, the object is to provide a piling, drilling or screw template for performing this method.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination und bezüglich der Schablone durch die Merkmalskombination des Anspruchs 4 gelöst.This object is achieved with respect to the method by the feature combination specified in claim 1 and with respect to the template by the feature combination of claim 4.

Indem der Verfahrensschritt des Einbringens der Pfähle in die Führungsrohre bereits an Bord eines Transportschiffs erfolgt, ist das Einführen ins Führungsrohr sehr einfach und völlig unabhängig vom Seegang. Das gleichzeitige Bewegen der Gesamtanordnung, das heißt der Rammschablone mit den in den Führungsrohren befindlichen Pfählen mittels des Krans ist zeitsparend und führt zu einer erheblichen Kostenreduzierung.By the process step of introducing the piles in the guide tubes already on board a transport ship, the insertion into the guide tube is very simple and completely independent of the sea. The simultaneous movement of the overall arrangement, that is the Rammschablone with the piles located in the guide tubes by means of the crane is time-saving and leads to a significant cost reduction.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, dass eine an einem Kranseil vorgesehene Vorrichtung mit einem Zylinder einer Aufhängevorrichtung der Schablone verbunden wird, um die Schablone mittels des Krans zu bewegen. Ein solcher Zylinder, der beispielsweise aus einem Rohrstück besteht, kann in einfacher Weise von einer Arretier- oder Klemmvorrichtung, die hydraulisch oder mechanisch betätigt wird, aufgenommen werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass nach dem Aufsetzen der Schablone auf dem Meeresboden eine Nivellierung der Schablone mittels verstellbarer Standfüße erfolgt. Auf diese Weise kann die Schablone ausgerichtet werden, so dass die Pfähle mit der gewünschten Neigung in den Meeresboden eingetrieben werden. Die Richtung ist bevorzugt vertikal oder vom Zentrum der Schablone aus leicht nach außen geneigt (max. 15°).A preferred development of the method is that a device provided on a crane cable is connected to a cylinder of a suspension device of the template in order to move the template by means of the crane. Such a cylinder, which consists for example of a piece of pipe, can be accommodated in a simple manner by a locking or clamping device which is actuated hydraulically or mechanically. Furthermore, it is advantageous that after placing the template on the seabed, a leveling of the template is done by means of adjustable feet. In this way, the template can be aligned so that the piles are driven with the desired inclination in the seabed. The direction is preferably vertical or slightly inclined outwards from the center of the template (maximum 15 °).

Eine bevorzugte Weiterbildung der Schablone besteht darin, dass die Vorrichtung zum Fixieren bzw. Lösen des Pfahls im Führungsrohr als hydraulisch oder mechanisch betätigbare Spannvorrichtung gestaltet ist, mittels der der Pfahl einspannbar ist. Eine solche Spannvorrichtung kann von dem Transportschiff aus gesteuert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Spannvorrichtung am oberen Ende des Führungsrohres angeordnet ist. Auf diese Weise bleibt die Vorrichtung im Falle hinreichend langer Führungsrohre deutlich oberhalb des Wasserspiegels.A preferred embodiment of the template is that the device for fixing or releasing the pile in the guide tube is designed as a hydraulically or mechanically operable clamping device, by means of which the pile is clamped. Such a tensioning device can be controlled by the transport ship. Another advantage is that the tensioning device is arranged at the upper end of the guide tube. In this way, the device remains in the case of sufficiently long guide tubes well above the water level.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Schablone ist das Führungsrohr mindestens doppelwandig ausgeführt, das heißt, es besteht aus mindestens zwei konzentrischen Stahlrohren, und ein zwischen den Stahlrohren gebildeter Hohlraum ist mit einem schalldämmenden Material gefüllt. Dies hat den Vorteil, dass die Schallemission beim Einrammen der Pfähle deutlich reduziert wird, so dass damit dem Umweltschutz in erheblichem Maße Rechnung getragen wird. Für eine Gründung auf drei Pfählen umfasst die Schablone in bevorzugter Ausgestaltung drei Führungsrohre, die mittels Querträgern und Aussteifungsstreben derart miteinander verbunden sind, dass die Schablone ein gleichseitiges Dreieck bildet und dass jedes Führungsrohr mit einer Vorrichtung zum Fixieren bzw. Lösen der Pfähle ausgestattet ist.According to a further embodiment of the template, the guide tube is designed at least double-walled, that is, it consists of at least two concentric steel tubes, and a cavity formed between the steel tubes is filled with a sound-absorbing material. This has the advantage that the noise emission when driving in the piles is significantly reduced, so that the environmental protection is taken into account to a considerable extent. For a foundation on three piles, the template in a preferred embodiment comprises three guide tubes which are interconnected by means of cross members and stiffening struts such that the template forms an equilateral triangle and that each guide tube is equipped with a device for fixing or releasing the piles.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, dass oberhalb von oberen Querträgern eine Aufhängevorrichtung vorgesehen ist, die Träger und einen parallel zur Längsrichtung der Führungsrohre ausgerichteten Zylinder umfasst, der vorzugsweise aus einem Rohr besteht. Ein solcher im Flächenschwerpunkt des Dreiecks, aber oberhalb des Schwerpunktes der Gesamtvorrichtung samt Pfählen befindlicher Zylinder kann auf einfache Weise von einer an einem Kranseil befestigten, vorzugsweise hydraulisch betriebenen Arretier- oder Klemmvorrichtung aufgenommen werden. Alternativ zum Dreieck können auch andere n-Ecke je nach Anzahl der Pfähle vorgesehen sein. Dabei ist der Zylinder ebenfalls im Flächenschwerpunkt des n-Ecks oberhalb des Schwerpunktes der Gesamtvorrichtung angeordnet. Weiterhin ist es von Vorteil, dass an den unteren Querträgern hydraulisch oder mechanisch verstellbare Standfüße angeordnet sind, durch die eine Nivellierung der Schablone möglich ist. Außerdem ist es vorteilhaft, dass in jedem Führungsrohr zwei Führungselemente vorgesehen sind, in denen die Pfähle geführt werden, wobei die Führungselemente bezogen auf die Länge des Führungsrohres in einem großen axialen Abstand zueinander angeordnet sind.A further preferred embodiment is that above the upper cross members, a suspension device is provided, the carrier and a parallel to the longitudinal direction of the Includes guide tubes aligned cylinder, which preferably consists of a tube. Such in the centroid of the triangle, but above the center of gravity of the overall device including piles befindlicher cylinder can be accommodated in a simple manner by a crane attached to a rope, preferably hydraulically operated locking or clamping device. As an alternative to the triangle, other n-corners may be provided depending on the number of piles. The cylinder is also arranged in the centroid of the n-corner above the center of gravity of the overall device. Furthermore, it is advantageous that hydraulically or mechanically adjustable feet are arranged on the lower cross members through which a leveling of the template is possible. Moreover, it is advantageous that two guide elements are provided in each guide tube, in which the piles are guided, wherein the guide elements are arranged relative to the length of the guide tube in a large axial distance from each other.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. In the drawing shows:

1 eine schematische Darstellung der Ansicht von oben auf eine Rammschablone für dreibeinige Stahl-Jacket-Gründungen, 1 a schematic representation of the top view of a ram template for three-legged steel jacket foundations,

2 eine Seitenansicht der Rammschablone, wobei zwei Führungsrohre und Pfähle im Längsschnitt dargestellt sind, 2 a side view of the Rammschablone, wherein two guide tubes and piles are shown in longitudinal section,

3 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts eines Transportschiffs mit einem Kran zum Absetzen der Rammschablone auf dem Meeresboden. 3 a schematic representation of a section of a transport ship with a crane for discontinuing the Rammschablone on the seabed.

In 1 ist eine Rammschablone 1 dargestellt, die zur Installation von dreibeinigen Stahl-Jacket-Gründungen dient. Die Rammschablone 1 umfasst drei Führungsrohre 2, in denen sich jeweils zentrisch Pfähle 3 befinden. Zwischen den Führungsrohren 2 sind Querträger 4 angeordnet, die am Außenumfang des jeweiligen Führungsrohres 2 befestigt sind. In 1 bilden die Querträger 4 ein gleichseitiges Dreieck, an dessen Ecken die Führungsrohre 2 angeordnet sind. Weiter umfasst die Rammschablone 1 eine Aufhängevorrichtung 5, die aus drei von jedem Führungsrohr 2 zum Mittelpunkt des Dreiecks verlaufenden Trägern 6 und einem im Flächenzentrum an diesen befestigten Zylinder 7 besteht, der beispielsweise aus einem Rohrstück gebildet sein kann, und zum Verbinden mit einer Hebevorrichtung, beispielsweise einem Kran, dient. Eine hydraulisch betätigte Arretier- oder Klemmvorrichtung, die an einem Kranseil hängt, kann den Zylinder 7 einspannen und auf diese Weise die Rammschablone 1 angehoben bzw. abgesenkt werden. Aus 1 ist außerdem ersichtlich, dass die Führungsrohre 2 doppelwandig ausgeführt sind, wobei der zwischen den beiden Wänden gebildete Hohlraum mit einem schalldämmenden Material 8 gefüllt ist.In 1 is a ramming template 1 which is used to install three-legged steel jacket foundations. The ramming template 1 includes three guide tubes 2 in which each centrically piles 3 are located. Between the guide tubes 2 are crossbeams 4 arranged on the outer circumference of the respective guide tube 2 are attached. In 1 form the crossbeams 4 an equilateral triangle, at the corners of the guide tubes 2 are arranged. Next includes the Rammschablone 1 a suspension device 5 made up of three of each guide tube 2 to the center of the triangle running straps 6 and a cylinder attached to the surface center 7 consists, for example, may be formed from a piece of pipe, and for connecting to a lifting device, such as a crane, is used. A hydraulically operated locking or clamping device, which hangs on a crane cable, can be the cylinder 7 clamp and in this way the ramming template 1 be raised or lowered. Out 1 is also apparent that the guide tubes 2 are designed double-walled, wherein the cavity formed between the two walls with a sound-absorbing material 8th is filled.

Die 2 zeigt eine Seitenansicht der Rammschablone 1, wobei die beiden vorderen Führungsrohre 2 und Pfähle 3 im Längsschnitt dargestellt sind. Die Pfähle 3 sind auf Länge vorgefertigte Stahlrohre, wobei deren Länge etwas größer ist als die der Führungsrohre 2. Es ist aus 2 ersichtlich, dass zusätzlich zu einem oberen und unteren Querträger 4 noch diagonal verlaufende Aussteifungsstreben 9 vorgesehen sind, die an den Führungsrohren 2 und/oder den Querträgern 4 befestigt sind. Auf diese Weise wird eine große mechanische Festigkeit und Steifigkeit der Rammschablone 1 erreicht, wodurch eine Verformung vermieden wird. Über dem oberen Querträger 4 ist die Aufhängevorrichtung 5 angeordnet, wobei aus 2 ersichtlich ist, dass die Mittelachse des von den Trägern 6 gehaltenen Zylinders 7 vertikal ausgerichtet ist.The 2 shows a side view of the ram template 1 , where the two front guide tubes 2 and piles 3 are shown in longitudinal section. The piles 3 are prefabricated steel tubes on length, with their length is slightly larger than that of the guide tubes 2 , It is off 2 seen that in addition to an upper and lower cross member 4 still diagonal bracing struts 9 are provided on the guide tubes 2 and / or the cross members 4 are attached. In this way, a large mechanical strength and rigidity of the ram template 1 achieved, whereby a deformation is avoided. Above the upper cross member 4 is the suspension device 5 arranged, taking off 2 it can be seen that the central axis of the of the carriers 6 held cylinder 7 is vertically aligned.

In den Führungsrohren 2 befinden sich die aus Stahl bestehenden Pfähle 3, die mittels Führungselementen 10 im Innern der Führungsrohre 2 passgenau angeordnet sind. Diese Führungselemente 10 sind bezogen auf die Länge des Führungsrohres 2 in einem großen axialen Abstand zueinander vorgesehen. Am unteren Ende der Führungsrohre 2 treten die Pfähle 3 aus und dringen in den Meeresboden 11 ein. Am oberen Ende der Führungsrohre 2 sind Spannvorrichtungen 12 vorgesehen, die zum Einspannen der Rohre 3 dienen und diese während des Absenkens und Absetzens der Rammschablone 1 auf dem Meeresboden 11 halten. Die oberen Enden der Führungsrohre 2 ragen deutlich über den Meeresspiegel 13 hinaus, so dass sich auch die Spannvorrichtungen 12 über dem Meeresspiegel 13 befinden. Wie bereits zu 1 beschrieben, sind die Führungsrohre 2 als doppelwandige Rohre ausgeführt, wobei der Hohlraum zwischen den Rohrwänden mit einem schalldämmenden Material 8 gefüllt ist.In the guide tubes 2 are the steel piles 3 by means of guide elements 10 inside the guide tubes 2 are arranged accurately. These guide elements 10 are related to the length of the guide tube 2 provided at a large axial distance from each other. At the bottom of the guide tubes 2 kick the piles 3 out and penetrate the seabed 11 one. At the top of the guide tubes 2 are tensioning devices 12 provided for clamping the pipes 3 serve and this during the lowering and settling of the Rammschablone 1 on the seabed 11 hold. The upper ends of the guide tubes 2 protrude significantly above sea level 13 in addition, so that the clamping devices 12 above the sea level 13 are located. As already too 1 described, are the guide tubes 2 designed as a double-walled tubes, wherein the cavity between the tube walls with a sound-absorbing material 8th is filled.

Die Länge der Führungsrohre 2 bis über den Meeresspiegel 13 führt, im Vergleich zu kürzeren Führungsrohren, zu einer höheren Genauigkeit der Richtung der in den Boden eingebrachten Pfähle. Die Führungselemente 10 können selbsteinfädelnd ausgeführt sein, d. h. sie öffnen sich nach oben konisch wie ein Trichter, wodurch ein Pfahl 3 selbstständig zum Zentrum geführt wird und in das Führungselement 10 gleitet.The length of the guide tubes 2 to above sea level 13 leads, compared to shorter guide tubes, to a higher accuracy of the direction of the piles introduced into the soil. The guide elements 10 can be self-threading, ie they open upwards conically like a funnel, creating a pile 3 is independently led to the center and in the guide element 10 slides.

An der Unterseite des unteren Querträgers 4 sind Standfüße 14 angeordnet, die die Rammschablone 1 auf dem Meeresboden 11 abstützen. Die Standfüße 14 können hydraulisch oder mechanisch verstellbar sein, um die Rammschablone 1 entsprechend zu nivellieren. Die Nivellierung der Rammschablone 1 kann automatisch oder manuell erfolgen. Die Prüfung der Lagegenauigkeit erfolgt mittels geeigneter Messausrüstung an der Rammschablone 1.At the bottom of the lower cross member 4 are feet 14 arranged the the ramming template 1 on the seabed 11 support. The feet 14 can be hydraulically or mechanically adjustable to the ram template 1 to level accordingly. The leveling of the Rammschablone 1 can be done automatically or manually. Examination of the positional accuracy is carried out by means of suitable measuring equipment on the Rammschablone 1 ,

Über bzw. auf den Pfählen 3 befinden sich Pfahlverlängerungen 15, deren Durchmesser exakt den Pfählen 3 entsprechen und die am unteren Ende einen Zapfen 16 aufweisen, der in das obere Ende der Pfähle 3 eingesetzt wird. Die Pfahlverlängerung 15 dient auch als Rammadapter für die Ramme 17, die beispielsweise als hydraulisch betriebener Rammbär 17 ausgebildet ist, der auf den Rammadapter 15 wirkt. Wie aus 2 ersichtlich ist, befindet sich der Rammbär 17 weit oberhalb des Meeresspiegels 13 bzw. der ”Splash-Zone”, so dass er keiner Einwirkung des Meerwassers ausgesetzt ist.Over or on the piles 3 there are pile extensions 15 whose diameter exactly matches the piles 3 correspond and at the bottom of a pin 16 which are in the upper end of the piles 3 is used. The pile extension 15 also serves as ram adapter for the ram 17 , for example, as a hydraulically driven ram 17 is trained on the Rammadapter 15 acts. How out 2 is apparent, is the ram 17 far above sea level 13 or the "splash zone", so that it is not exposed to the action of seawater.

In 3 ist ein Ausschnitt eines Transportschiffs 18 mit einem darauf angeordneten Kran 19 dargestellt. Das Transportschiff 18 verfügt über ein Arbeitsdeck 18', auf dem die Rammschablone 1 und die Pfähle 3 zu der vorgesehenen Position im Offshore-Bereich transportiert werden. Über einen Ausleger 20 des Krans 19 ist ein Kranseil 21 geführt, an dessen Ende eine Arretier- oder Klemmvorrichtung 22 befestigt ist. Diese Vorrichtung 22 ist vorzugsweise hydraulisch betätigbar und geeignet, den Zylinder 7 der Aufhängevorrichtung 5 einzuspannen, um die Rammschablone 1 zu manövrieren. Die Darstellung in 3 zeigt den oberen Teil der Rammschablone 1 mit der die Träger 6 umfassenden Aufhängevorrichtung 5 und den über den Meeresspiegel 13 herausragenden Führungsrohren 2 und den darin befindlichen Pfählen 3 und den diese einspannenden Spannvorrichtungen 12 sowie den oberen Querträger 4 und die Aussteifungsstreben 9.In 3 is a section of a transport ship 18 with a crane arranged thereon 19 shown. The transport ship 18 has a working deck 18 ' on which the ramming template 1 and the piles 3 transported to the intended position in the offshore area. About a boom 20 of the crane 19 is a crane rope 21 guided, at the end of a locking or clamping device 22 is attached. This device 22 is preferably hydraulically operable and suitable to the cylinder 7 the suspension device 5 clamp to the ramming template 1 to maneuver. The representation in 3 shows the upper part of the Rammschablone 1 with the carriers 6 comprehensive suspension device 5 and the above sea level 13 outstanding guide tubes 2 and the piles inside 3 and the tensioning jigs 12 as well as the upper cross member 4 and the stiffening struts 9 ,

Zur Errichtung von Stahl-Jacket-Gründungen mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Rammschablone 1 werden an Bord des Transportschiffs 18 in die Führungsrohre 2 Pfähle 3 nahezu vollständig eingeführt. Das als oberes Ende des jeweiligen Pfahls 3 vorgesehene Ende wird dann mittels der am Führungsrohr 2 angeordneten, beispielsweise hydraulisch betriebenen Spannvorrichtung 12 festgeklemmt bzw. arretiert. Dann wird die Arretier- oder Klemmvorrichtung 22, die sich am Ende eines Kranseils 21 befindet oder mit diesem verbindbar ist, zu dem Zylinder 7 bewegt. Es erfolgt nun eine Verbindung des Zylinders 7 mit der Vorrichtung 22 durch Klemmung oder Arretierung.For the construction of steel jacket foundations with the help of the above-described Rammschablone 1 be on board the transport ship 18 in the guide tubes 2 piles 3 almost completely introduced. The upper end of each pile 3 intended end is then by means of the guide tube 2 arranged, for example hydraulically operated tensioning device 12 clamped or locked. Then the locking or clamping device 22 that is at the end of a crane rope 21 is or can be connected to the cylinder 7 emotional. Now there is a connection of the cylinder 7 with the device 22 by clamping or locking.

Die Befestigung der Rammschablone 1 am Kranseil 21 kann alternativ auch mit anderen üblichen Befestigungsmitteln erfolgen, z. B. Haken und Öse. Mittels des Krans 19 wird die Rammschablone 1 mit den in den Führungsrohren 2 befindlichen Pfählen 3 von der Arbeitsplattform 18' angehoben und in die Position geschwenkt, die zum Absenken der Rammschablone 1 auf dem Meeresboden 11 vorgesehen ist. Dann wird die Rammschablone 1 ins Wasser abgesenkt, bis die Standfüße 14 den Meeresboden 11 erreichen und die Rammschablone 1 auf dem Meeresboden steht Die Vorrichtung 22 kann nun vom Zylinder 7 gelöst und vom Kranseil 21 hochgezogen werden.The attachment of the ram template 1 on the crane rope 21 can alternatively be done with other conventional fasteners, z. B. hook and eye. By means of the crane 19 becomes the ramming template 1 with those in the guide tubes 2 located piles 3 from the work platform 18 ' lifted and pivoted to the position required to lower the ram template 1 on the seabed 11 is provided. Then the ramming template 1 lowered into the water until the feet 14 the seabed 11 reach and the ramming template 1 on the seabed is the device 22 can now from the cylinder 7 detached and from the crane rope 21 be pulled up.

Danach erfolgt das Nivellieren der Rammschablone 1 mittels der verstellbaren Standfüße 14, so dass exakt die Lage der Rammschablone 1 eingestellt wird, die für das Einrammen der Pfähle 3 zur Bildung der geplanten Stahl-Jacket-Gründung erforderlich ist. Nun werden die Spannvorrichtungen 12 von den Pfählen 3 gelöst, so dass die Pfähle 3 in den Führungsrohren 2 ausschließlich mit den Führungselementen 10 Berührung haben. Mit Hilfe des Krans 19 werden auf den Pfählen die Pfahlverlängerungen 15 aufgesetzt, wobei zur Zentrierung der Zapfen 16 in den Pfahl 3 gesteckt wird. Dann wird der Rammbär 17, der mit dem Kranseil 21 verbunden ist, über der Pfahlverlängerung 15 positioniert und auf dieser aufgesetzt, wie dies in 2 links dargestellt ist. Nun kann der Rammbär 17 in Betrieb gesetzt werden, wobei die Pfahlverlängerung 15 als Rammadapter wirkt, wodurch die Stöße des Rammbärs 17 auf den Pfahl 3 übertragen werden und dieser in den Meeresboden 11 getrieben wird. Die mit dem schallisolierenden Material 8 ausgestatteten doppelwandigen Führungsrohre 2 absorbieren die durch das Rammen erzeugten Schallwellen, so dass die in das Meerwasser gelangende Schallemission erheblich reduziert ist.Then the leveling template is leveled 1 by means of the adjustable feet 14 , so that exactly the location of the ramming template 1 is adjusted, which for the ramming of the piles 3 to form the planned steel jacket foundation is required. Now the clamping devices 12 from the piles 3 solved, so the piles 3 in the guide tubes 2 exclusively with the guide elements 10 Have contact. With the help of the crane 19 become the pile extensions on the piles 15 put on, wherein for centering the pin 16 into the stake 3 is plugged. Then the ram 17 , with the crane rope 21 connected above the pile extension 15 positioned and put on top of this, like this in 2 is shown on the left. Now the ram can 17 be put into operation, with the pile extension 15 acts as a Rammadapter, reducing the impact of the Rammbärs 17 on the stake 3 be transferred and this in the seabed 11 is driven. The with the sound-insulating material 8th equipped double-walled guide tubes 2 absorb the sound waves generated by the ramming, so that the sound emission entering the seawater is considerably reduced.

Nach dem Einrammen des ersten Pfahls bis zu der vorgegebenen Tiefe werden die verbleibenden Pfähle eingerammt. Auf diese Weise wird die dreibeinige Stahl-Jacket-Gründung hergestellt. Für das Einrammen geneigter Pfähle müssen der Rammbär 17 und die Pfahlverlängerungen 15 eine Führung aufweisen. Um das Absetzen der Rammschablone 1 auf dem Meeresboden zu erleichtern, kann die Rammschablone mit Auftriebskörpern ausgestattet sein, die nach dem Absetzen und vor dem Rammen geflutet oder entfernt werden.After ramming the first pile to the predetermined depth, the remaining piles are rammed. This is how the three-legged steel jacket foundations are made. For ramming inclined piles need the ram 17 and the pile extensions 15 have a guide. To stop the ramming template 1 To facilitate on the seabed, the ram template may be equipped with buoyancy bodies, which are flooded or removed after weaning and before ramming.

Anstelle der Spannvorrichtung 12 zum Halten des Pfahls 3 während des Absetzens der Rammschablone 1 ist es auch möglich, das Ende des Führungsrohrs 2 mit einem zerstörbaren Verschluss zu versehen. Dieser Verschluss öffnet sich bei Beginn des Rammvorgangs. Ein solcher Verschluss kann beispielsweise aus einem Billigbeton bestehen. Als Verschluss kann auch eine Klappe dienen, die sich beim Beginn des Rammens öffnet.Instead of the tensioning device 12 to hold the stake 3 during the settling of the ramming template 1 it is also possible the end of the guide tube 2 to be provided with a destructible closure. This closure opens at the beginning of the piling process. Such a closure may for example consist of a cheap concrete. As a shutter can also serve a flap that opens at the beginning of ramming.

Alternativ zu der im Ausführungsbeispiel beschriebenen Rammschablone kommt auch eine Bohr- oder Schraubschablone in Betracht, mittels der Bohrpfähle oder ein Gewinde aufweisende Pfähle in den Meeresboden eingebracht werden. Ein Vorteil eines Bohr- oder Schraubpfahls besteht darin, dass eine größere Mantelreibung gegen Herausziehen gegeben ist. Dadurch können kürzere Pfähle benutzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Schallemission beim Einbringen gering oder sehr gering ist.As an alternative to the ramming template described in the exemplary embodiment, a drilling or screwing template is also considered, by means of which bored piles or threaded piles are introduced into the seabed. An advantage of a drill or screw pile is that a greater skin friction against withdrawal is given. As a result, shorter piles can be used. Another advantage is that the noise emission during insertion is low or very low.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2309063 A1 [0003]

Claims

Method for installing a steel jacket foundation on a seabed ( 11 ) by means of a ram, drill or screw template ( 1 ), the template ( 1 ) on the seabed ( 11 ) and in guide tubes ( 2 ) of the template ( 1 ) guided piles ( 3 ) by means of a ram ( 17 ), a drilling or screwing device are driven into the seabed, characterized in that on a working deck ( 18 ' ) of a transport ship ( 18 ) the piles ( 3 ) in the guide tubes ( 2 ) and by means of a device ( 12 ) are temporarily fixed, that by means of a crane ( 19 ) the template ( 1 ) together with the piles ( 3 ) from the working deck ( 18 ' ) is lifted off and brought into a position which, for depositing the template ( 1 ) and then the template ( 1 ), that after that the piles ( 3 ) again from the device ( 12 ), so that a longitudinal displacement of the pile ( 3 ) in the guide tube ( 2 ) is possible, and finally the ram ( 17 ) with the interposition of a ram adapter ( 15 ) the piles ( 3 ) successively into the seabed ( 11 ) or a drill creates a bored pile in the seafloor or a screwdriver lowers a threaded peg into the seafloor.

Method according to claim 1, characterized in that one on a crane cable ( 21 ) provided device ( 22 ) with a cylinder ( 7 ) a suspension device ( 5 ) of the template ( 1 ) is connected to the ramming template ( 1 ) by means of the crane.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that after placing the template ( 1 ) on the seabed ( 11 ) a leveling of the template ( 1 ) by means of adjustable feet ( 14 ) he follows.

Ramming, drilling or screwing template ( 1 ) for the installation of steel jacket foundations with at least one guide tube ( 2 ), through which a pile ( 3 ) in a seabed ( 11 ) can be introduced, characterized in that the guide tube ( 2 ) has a length such that its upper end rises significantly above the sea level and on the guide tube ( 2 ) a device ( 12 ) is arranged, by means of a in the guide tube ( 2 ) inserted pile ( 3 ) or drill in the guide tube relative to the longitudinal direction can be fixed and released.

Template according to claim 4, characterized in that the device ( 12 ) is a hydraulically or mechanically operable tensioning device, by means of which the pile ( 3 ) is clamped.

Template according to claim 4 or 5, characterized in that the device ( 12 ) at the upper end of the guide tube ( 2 ) is arranged.

Stencil according to claim 4, characterized in that the device is a destructible closure or a flap at the lower end of the guide tube ( 2 ).

Template according to one of claims 4 to 7, characterized in that the guide tube ( 2 ) is double-walled or multi-walled, that is, consists of at least two concentric steel tubes and a cavity formed between the steel tubes with a sound-insulating material ( 8th ) is filled.

Template according to one of claims 4 to 8, characterized in that the template ( 1 ) three guide tubes ( 2 ), which by means of cross beams ( 4 ) and stiffening struts ( 9 ) are connected to each other in such a way that the template ( 1 ) forms an equilateral triangle and that each guide tube with a device ( 12 ) is equipped for fixing or releasing the piles.

Template according to claim 9, characterized in that above upper cross members ( 4 ) a suspension device ( 5 ), the beams ( 6 ) and a parallel to the longitudinal direction of the guide tubes ( 2 ) aligned cylinder ( 7 ), which preferably consists of a tube.

Template according to claim 9 or 10, characterized in that on the lower cross members ( 4 ) hydraulically or mechanically adjustable feet ( 14 ) are arranged.

Template according to one of claims 4 to 11, characterized in that in each guide tube ( 2 ) two guide elements ( 10 ) are provided, based on the length of the guide tube ( 2 ) are arranged at a large axial distance from each other.

Template according to claim 12, characterized in that the guide elements ( 10 ) in the feed direction of the pile / drill self-introducing, in particular designed to open conically upwards.

Template according to one of claims 4 to 13, characterized in that the template ( 1 ) is provided with buoyancy bodies, which after setting the template ( 1 ) on the seabed ( 11 ) floatable or removable.