EP0263967A1

EP0263967A1 - Tauchfähige Rammvorrichtung

Info

Publication number: EP0263967A1
Application number: EP87113003A
Authority: EP
Inventors: Hans Kühn; Jochen Rüsen
Original assignee: Menck GmbH; Bomag Menck GmbH
Current assignee: BOMAG-BETEILIGUNGS-GMBH
Priority date: 1986-10-14
Filing date: 1987-09-05
Publication date: 1988-04-20
Anticipated expiration: 2007-09-05
Also published as: DE3634905C2; NO874264D0; DE3634905A1; DE3783304D1; NO874264L; JPH07902B2; JPH01131722A; EP0263967B1

Abstract

Eine tauchfähige Rammvorrichtung mit in einem Hammergehäuse beweglichem Schlagkörper, die im Betrieb an einem im wesentlichen senkrechten herabhängenden flexiblen Tragelement angehängt ist, besitzt mindestens eine an der Rammvorrichtung selbst oder einer mit dieser zum gemeinsamen Tauchen verbundene Antriebseinheit angeordnete Positioniervorrichtung (15) zur Querbewegung und/oder Verdrehung der am Tragelement hängenden Rammvorrichtung, wobei jede Positioniervorrichtung mindestens einen drehbaren Propeller und/oder mindestens eine Strahldüse zur Erzeugung einer im wesentlichen quer zur Längsachse des Hammergehäuses gerichteten Strömung aufweist und jeder Propeller mit einem Antriebsmotor und jede Strahldüse mit einem Druckgasraum oder einer Brennkammer zur Erzeugung eines Druckgasstrahls verbunden ist, die durch Steuervorrichtungen von oberhalb des Wasserspiegels betätigbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine tauchfähige Rammvorrichtung mit in einem Hammergehäuse axial beweglich geführtem Schlagkörper, Antriebsvorrichtungen für den Schlagkörper sowie Vorrichtungen zur hängenden Befestigung der Rammvorrichtung an einem im wesentlichen senkrecht herabhängenden flexiblen Tragelement.
Tauchfähige Rammvorrichtungen dieser Art sind aus den DE-OS 24 54 488, 24 54 521 und 30 47 375 bekannt und haben sich für Rammarbeiten unter Wasser und insbesondere für solche zur Festlegung von Baukörpern auf dem Meeresgrund hervorragend bewährt. Da nun solche Unterwasser-Rammarbeiten im Off-Shore-bereich in immer tieferem Wasser erfolgen, wird es immer schwieriger, die Rammvorrichtung auf den bereits an einem Unterwasser-Bauwerk eintreibbereit gehalterten Rammpfahl aufzusetzen oder die zusammen mit dem Rammpfahl heruntergelasse ne Rammvorrichtung so zu positionieren, daß der Rammpfahl an die gewünschte Stelle, meist eine Führung des Unterwasser-Bauwerks gelangt. In beiden Fällen hängt die Rammvorrichtung an einem sehr langen Tragseil am Ausleger des Kranes eines Arbeitsschiffes, dessen Schiffsbewegungen die Rammvorrichtung daher nur sehr verzögert folgt, so daß die Auswirkungen der zum Heranführen der Rammvorrichtung an den Zielort auf dem Meeresgrund eingeleiteten Manöver des Arbeitsschiffes und/oder des Kranes nicht rechtzeitig erkennbar werden, um noch Korrekturen durchzuführen. Hinzu kommt, daß sich den beabsichtigen Bewegungen des Arbeitsschiffes, des Kranauslegers und der Rammvorrichtung ständig unbeabsichtigte Verschiebungen durch Wind, Seegang und die in verschiedener Tiefe oft sehr unterschiedlichen Wasserströmungen überlagern. Das Aufsetzen der Rammvorrichtung auf den Rammpfahl dauert daher sehr lange und wird bei ungünstigen Witterungsbedigungen völlig vereitelt. Dadurch werden wertvolle Arbeitszeit für das teure Arbeitsschiff und erhebliche Energiemengen für die dauernd erforderlichen Schiffsbewegungen vergeudet.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine tauchfähige Rammvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln von Bewegungen des Arbeitsschiffes und/oder des Kranes unabhängige, zielgerichtete seitliche Verlagerungen der an einem langen Tragseil hängenden Rammvorrichtung ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Rammvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 ausgestattet.
Die so ausgestaltete Rammvorrichtung kann am Tragseil hängend nach Absenken bis dicht über dem Zielort mittels ihrer Positioniervorrichtungen wesentlich rascher und einfacher seitlich so verlagert werden, daß sich ihr unterseitiger Einführtrichter genau über dem Pfahlkopf befindet und die Rammvorrichtung durch weiteres Absenken zuverlässig auf diesen auf gesetzt werden kann. Dabei soll die durch die Positioniervorrichtungen mittels Propeller oder Strahldüsen erzeugbare Strömung so stark sein, daß sie die Rammvorrichtung mit oder ohne angehängten Rammpfahl auch gegen eine Unterwasserströmung seitlich hinreichend verlagern und/oder um ihre vertikale Achse verdrehen kann. Da die Rammvorrichtung an dem langen Tragseil nach Art eines Pendels nach allen Richtungen seitlich auslenkbar ist, hängt der Aktionsradius von der Antriebsleistung der Positioniervorrichtungen ab, d.h. von ihrem Vermögen, die meist über hundert Tonnen schwere Rammvorrichtung mit oder ohne angehängten Rammpfahl unter dem Pendelausschlag entsprechender kleiner Anhebung des Gesamtgewichtes auch gegen eine etwaige Wasserströmung seitlich zu verlagern.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Rammvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 17 beschrieben.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Positioniervorrichtung für eine Rammvorrichtung mit der Merkmalen der Unteransprüche 18 oder 19 bzw. 20.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungs formen der Rammvorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der vom Kran eines Arbeitsschiffes an einem langen Tragseil herabhängenden Rammvorrichtung,
Fig. 2 die am Tragseil hängende Rammvorrichtung gemäß Fig.1 in auf einen Rammpfahl eines Unterwasser-Bauwerks aufgesetzter Stellung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer an einem langen Tragseil abgesenkten, von der Rammvorrichtung getrennten Antriebseinheit, an die die Rammvorrichtung angehängt ist,
Fig. 4 die auf einen Rammpfahl aufgesetzte Rammvorrichtung gemäß Fig. 3 mit daneben hängender Antriebseinheit,
Fig. 5 eine teilweise im Längsschnitt dargestellte Rammvorrichtung mit fest verbundener Unterwasser-Antriebseinheit,
Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch die am oberen Ende der Rammvorrichtung gemäß Fig. 5 angebrachte Positioniervorrichtung,
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des unteren Endes der Rammvorrichtung gemäß Fig. 5 vor dem Aufsetzen auf den Rammpfahl,
Fig. 8 das untere Ende der Rammvorrichtung gemäß Fig. 7 in auf den Rammpfahl aufgesetzter Stellung,
Fig. 9 eine schematische Seitenansicht des unteren Endes einer Rammvorrichtung vor dem Einführen in den teilweise im Längsschnitt dargestellten Pfahlkopf,
Fig. 10 die Rammvorrichtung gemäß Fig. 9 im Längsschnitt nach dem Einführen in den Pfahlkopf,
Fig. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Rammvorrichtung mit Tragrahmen,
Fig. 12 eine Seitenansicht der Rammvorrichtung gemäß Fig. 11 in auf den Rammpfahl aufgesetzter Stellung,
Fig. 13 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Rammvorrichtung ähnlich der in Fig. 11,
Fig. 14 einen schematischen Querschnitt durch die Rammvorrichtung gemäß Fig. 13,
Fig. 15 einen vergrößerten schematischen Querschnitt durch eine abgewandelte Form der Rammvorrichtung gemäß Fig. 13 und
Fig. 16 einen schematischen Längsschnitt durch eine Säule des Tragrahmens der Rammvorrichtung gemäß Fig. 13.

In den Figuren 1 und 2 hängt die Rammvorrichtung 1 über ein langes Tragseil 2 vom Ausleger des Kranes 3 eines Arbeitsschiffes 4 herab und wird durch ein von einer Winde 6 auf dem Arbeitsschiff über eine am Kran 3 hängende Führungsrolle 7 ablaufendes Umbilical 5 mit Energie versorgt. Das Umbilical 5 enthält auch alle für den Betrieb der Rammvorrichtung und der Positioniervorrichtungen erforderliche Steuerleitungen sowie eine Druckluftleitung zur Versorgung der Hohlräume der Rammvorrichtung zur Anpassung an den umgebenden Wasserdruck. Diese Figuren verdeutlichen die Schwierigkeit, die an einem bis zu etwa 1000 m langen Tragseil 2 vom Kran 3 des Arbeitsschiffes 4 herunterhängende Rammvorrichtung 1 so auf den Kopf des in einer Führung eines Unterwasser-Bauwerks 9 geführten Rammpfahles 8 abzusenken, daß der am unteren Ende der Rammvorrichtung 1 angebrachte Einführtrichter 17 über den Kopf des Rammpfahles 8 gestülpt wird. Die am dem langen Tragseil 2 nach Art eines Pendels in großer Wassertiefe hängende Rammvorrichtung 1 folgt gezielten Bewegungen des Arbeitsschiffes 4 und/oder des Kranes 3 wegen der großen Tragseillänge und der Wasserreibung nur mit sehr großer Verzögerung, wobei die dabei ausgelösten Pendelbewegungen nach Richtung und Ausmaß die Rammvorrichtung leicht am Pfahlkopf vorbeipendeln lassen.
Bei der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsform, bei welcher die Rammvorrichtung 1 an einer getrennten Unterwasser-Antriebseinheit 10 angehängt ist, die ihrerseits an einem Tragseil 11 einer Winde 12 des Arbeitsschiffes hängt, treten die gleichen Schwierigkeiten auf. In beiden Fällen werden die Probleme noch dadurch vergrößert, daß die Position des Arbeitsschiffes 4 relativ zum Rammpfahl 8 sich durch Wind, Seegang und Wasserströmungen ständig verändert, wobei seegangsbedingte K rängungen des Arbeitsschiffes 4 über den Hebelarm des Kranauslegers verstärkt auf das Tragseil 2 übertragen werden.
Die in Figur 5 dargestellte Rammvorrichtung 1 besitzt ein langgestrecktes, im wesentlichen zylindrisches Hammergehäuse 13, in dessen oberen Abschnitt eine Unterwasser-Antriebseinheit 10 vor Beschädigungen geschützt eingebaut ist. Das Hammergehäuse 13 weist in seinem mittleren Abschnitt einen Durchgangskanal 19a mit nahezu dem Gehäusequerschnitt entsprechendem, kreisförmigem Querschnitt auf. In diesem Durchgangskanal 19a ist eine Positioniervorrichtung 14 mit einem durch einen Antriebsmotor 19 antreibbaren Propeller 16 an geordnet. Am oberen Ende des Hammergehäuses 13 ist ein radical auswärts vorstehender Tragvorsprung 15a angebracht, der ein quer zur Längsachse des Hammergehäuses verlaufendes Führungsrohr 15 einer weiteren Positioniervorrichtung 14a trägt. Im Führungsrohr 15 ist ebenfalls ein durch einen Antriebsmotor 19 antreibbarer Propeller 16 angebracht. Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Ausführungsform sind die Antriebsmotoren 19 jeweils mit einem nicht dargestellten, hydraulisch antreibbaren Rotor versehen. Der von der zur Bewegung des Schlagkörpers 39 dienenden Hydraulikpumpe 20 über Zuleitungen 22 und 23 und ein Steuerventil 21 mit Drucköl versorgt wird, das über Rückleitungen 24 und 25 zum Öltank der Antriebseinheit 10 zurückfließt. Die Versorgung des Antriebsmotors 19 der weiteren Positioniervorrichtung 14a kann über entsprechende, nicht dargestellte Leitungen und ein ebenfalls nicht gezeigtes Steuerventil ebenfalls von der Hydraulikpumpe 20 der Antriebseinheit 10 erfolgen. Statt dessen ist es natürlich auch möglich, die Antriebsmotoren 19 elekrisch anzutreiben. Ein hydraulischer Antrieb ist aber vorteilhaft, da die Antriebseinheit 10 den Schlagkörper 39 erst betätigen kann, nachdem die Rammvorrichtung 1 auf den Rammpfahl 8 aufgesetzt ist. Dann werden aber die Positioniervorrichtungen nicht mehr benötigt, so daß die hydraulische Antriebsleistung der Antriebseinheit 10 zunächst beim Aufsetzen der Rammvorrichtung 1 auf den Rammpfahl 8 für den Antrieb der Propeller 16 der Positioniervorrichtungen 14 und 14a und später bei der Rammarbeit zum Antrieb des Schlagkörpers eingesetzt werden kann.
Wenn die Rammvorrichtung 1 mittels des Einführtrichters 17 auf den Rammpfahl 8 aufgesetzt ist, kann die Antriebseinheit 10 stillgesetzt werden. Man kann jedoch die Hydraulikpumpe 20 nach Umschaltung des Steuerventils 21 auch weiterlaufen lassen, wenn gleichzeitig das weitere Steuerventil 27 so umgeschaltet wird, daß es einen drucklosen Umlauf des Öles zum Drucköltank 26 gestattet. Dies ist erforderlich, da sonst der Schlagkörper unbeabsichtigt in Bewegung gesetzt werden würde.
An Stelle einer Versorgung der Antriebsmotoren 19 der Positioniervorrichtungen 14 und 14a von der Hydaulikpumpe 20 der Unterwasser-Antriebseinheit 10 können die Antriebsmotoren 19 auch durch entsprechend lange Zuleitungen von einer Druckmittelquelle auf dem Arbeitsschiff 4 versorgt werden, wenn beispielsweise keine Unterwasser-Antriebseinheit 10 vorhanden ist. Diese Ausführungsform ist jedoch meist unwirtschaftlich und bei größeren Wassertiefen kaum noch durchführbar.
Sofern die Antriebsmotoren 19 als Elektromotoren ausgebildet sind, erhalten sie die erforderliche elektrische Energie über im Umbilical 5 angeordnete elektrische Leitungen, wobei die Umschaltvorrichtungen auf dem Arbeitsschiff angeordnet sein können.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Stellung befindet sich die Rammvorrichtung 1 mit ihrem Einführtrichter 17 zwar schon dicht über der oberen Endkante des rohrförmig ausgebildeten Rammpfahles 8, kann jedoch in dieser Stellung wegen ihrer exzentrischen Versetzung nicht durch Absenken auf den Rammpfahl 8 aufgesetzt werden. Die erfindungsgemäße Rammvorrichtung 1 wird nun zunächst mittels des Propellers 16 der oberen Positioniervorrichtung 14a so um ihre Längsachse verdreht, daß die Drehachse des Propellers 16 der anderen Positioniervo rrichtung 14 radial zur Längsachse des Rammpfahles 8 verläuft. Dann wird die Rammvorrichtung 1 durch Antrieb des Propellers 16 der Positioniervorrichtung 14 so weit seitlich verschoben, daß der Unterrand des Einführtrichters 17 eine gedachte Verlängerung der zylindrischen Rohrwand des Rammpfahles 8 vollständig umschließt. In dieser Stellung wird dann die Rammvorrichtung 1 durch Ablassen des Tragseiles 2 abgesenkt, wobei die konische Innenwand des Einführtrichters 17 den Rammpfahl 8 in die in Fig. 8 darge stellte Stellung leitet, in welcher die im Hammergehäuse 13 begrenzt axial verschiebbare Schlagübertragungsvorrichtung 18 mit ihrer Unterseite auf dem oberen Endrand des Rammpfahles 8 konzentrisch aufsitzt, so daß die durch die Bewegung des Schlagkörpers 39 auf die Schlagübertragungsvorrichtung 18 ausgeübten Rammschläge von dieser auf den Rammpfahl 8 übertragen werden. Dieser Aufsetzvorgang kann zweckmäßig durch ferngesteuerte Unterwasserkameras und/oder durch Sensoren überwacht werden, die auf die Annäherung des oberen Endrandes des Rammpfahles oder daran angebrachte Markierungselente ansprechen.
Die in den Figuren 9 und 10 dargestellte Rammvorrichtung ähnelt derjenigen gemäß Figur 5, wobei jedoch am unteren Ende des Hammergehäuses 13 kein Einführtrichter 17 angeordnet, sondern die schlank ausgebildete Rammvorrichtung 1 am unteren Ende der Schlagübertragungsvorrichtung 28 einen Einführkonus 29 trägt, mit dessen Hilfe sie in den Innenraum eines rohrförmigen Rammpfahles 30 soweit eingeführt werden kann, daß die Schlagübertragungsvorrichtung 28 in der in Figur 10 dargestellten Weise auf einer die Rammschläge übertragenden Innenschulter 31 des Rammpfahles 30 aufsitzt. Am oberen Ende der Rammvorrichtung ist zusätzlich ein Kompensator 32 mit einem in einem Zylinder dichtend verschiebbaren Kolben 32a angeordnet, dessen durch das obere Ende des Hammergehäuses 13 abgedichtet nach außen geführte Kolbenstange 53 über einen Schäkel 53a mit dem Tragseil 2 verbunden ist. Das Umbilical 5 wird durch die hohle Kolbenstange 53 in das Hammergehäuse 13 eingeführt. Der Kompensator 32 hält das Tragseil 2 straff und gleicht seegangsbedingte Bewegungen des Arbeitssschiffes 4 bzw. des Kranes 3 so aus, daß die Rammvorrichtung mit der Schlagübertragungsvorrichtung 28 permanent fest auf der Innenschulter 31 des Rammpfahles 30 ruht.
Während bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ein relativ große bemessener Einführtrichter 17 das Aufsetzen auf den Rammpfahl 8 erleichtert, muß bei der Ausführungsform gemäß der Figuren 9 und 10 die Rammvorrichtung 1 ziemlich genau über den Rammpfahl 8 gebracht werden, da der Einführkonus 29 der Schlagübertragungsvorrichtung 28 nur sehr kleine Abmessungen haben kann. Eine Rammvorrichtung dieser Art läßt sich ohne Positioniervorrichtungen nur durch Manövrieren des Arbeitsschiffes praktisch kaum in den Rammpfahl einführen. Selbst bei günstigen Witterungs- und Seegangsbedingungen wären hierzu sehr zeitraubende und mühsame Aufsetzversuche mit höchst ungewissen Erfolgsaussichten erforderlich. Die erfindungsgemäße Rammvorrichtung kann dagegen wegen der eingebauten Positioniervorrichtungen sehr viel rascher und genauer seitlich so verlagert werden, daß der Einführkonus 29 beim nachfolgenden Absenken der Rammvorrichtung 1 glatt in den Innenraum des rohrförmigen Rammpfahles 30 hineingleitet.
Bei der in Figur 11 dargestellten Ausführungsform ist das Hammergehäuse 13 in einem Tragrahmen 33 begrenzt verschiebbar geführt. Der Tragrahmen 33 besitzt ein am Tragseil 2 aufgehängtes Querhaupt 35 mit zwei beiderseits des Hammergehäuses 13 abwärts vorstehenden Stangen 34, die jeweils in zugeordneten, hohlen Säulen 33a teleskopartig verschiebbar geführt sind. Die Säulen 33a sind durch Querstücke 33b verbunden, auf denen das Hammergehäuse 13 abgestützt ist. An jeder Säule 33a ist mittrels einer auswärts vorspringenden Tragplatte ein Führungsrohr 15 einer Positioniervorrichtung 14a angebracht, wobei im Innenraum des Führungsrohres 15 in der in Figur 6 dargestellten Weise wied erum ein durch einen Antriebsmotor 19 antreibbarer Propeller 16 vorgesehen ist. Die Antriebsmotoren 19 sind in ihrer Drehrichtung umsteuerbar, so daß die Rammvorrichtung 1 durch Antrieb beider Propeller 16 in gleicher Drehrichtung parallel zu deren Drehachsen seitlich verlagert oder durch Antrieb beider Propeller 16 in entgegengesetzter Drehrichtung ein Verdrehen der Rammvorrichtung 1 um die vertikale Längsachse bewirkt werden kann. Durch Kombination beider Maßnahmen kann die Rammvorrichtung daher in jeder gewünschten Richtung seitlich verlagert werden. Die Antriebsmotoren 19 der beiden Positioniervorrichtungen 14a können als Elektromotoren ausgebildet und über separate Leitungen 41 und 42 sowie in das Umbilical 5 integrierte Leitungen vom Arbeitsschiff 4 mit elektrischer Energie versorgt werden.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform ist die Rammvorrichtung 1 mit einem Übergangs-Schlagstück 36 versehen, das mit einer Ringschulter 37 auf die obere Endkante des Rammpfahles 8 aufgesetzt wird. Da auch bei dieser Ausführungsform der Einführkonus 38 aus Festigkeitsgründen und wegen rammtechnischer Erfordernisse nur sehr klein bemessen werden kann, wäre ohne die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Rammvorrichtung mit den Positioniervorrichtungen 14a ein nur durch Schiffsmanöver angestrebtes Einführen des Übergangs-Schlagstückes 36 in den Rammpfahl 8 nahezu aussichtslos.
Die in Figur 12 dargestellte Rammvorrichtung 1 entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß Figur 11, wobei jedoch jetzt auf der oberen Traverse 43 des Tragrahmens 33 eine Unterwasser-Antriebseinheit mit einem Elektromotor 10a zum Antrieb einer Hydraulikpumpe 10b angebracht ist, die aus einem Öltank 26 über eine Verbindungsleitung 44 angesaugtes Hydrauliköl über eine Verbindungsleitung 45 dem im Hammergehäuse angeordneten, nicht dargestellten Hydraulikzylinder zum Antrieb des Schlagkörpers 39 zuführt. Das Hydrauliköl wird nach erfolgtem Arbeitsspiel über die Verbindungsleitung 46 drucklos zum Drucköltank 26 zurückgeführt. Der Elektromotor 10a wird über das Umbilical 5 mit Strom versorgt. Die hydraulischen Antriebsmotoren 19 der Positioniervorrichtungen 14a werden mittels einer durch einen Elektromotor 47 angetriebenen Hydraulikpumpe 48 über die Verbindungsleitungen 44, 49 und 50 mit Drucköl versorgt, das über die Verbindungsleitung 51 zum Drucköltank 26 zurückfließt. Der Elektromotor 47 wird über eine mit dem Umbilical verbundene elektrische Leitung 52 mit Strom versorgt. Die Antriebsmotoren 19 der beiden Positioniervorrichtungen 14a können entweder beide von der gleichen Hydraulikpumpe 48 versorgt werden oder jedem Antriebsmotor 19 kann eine eigene, durch einen Elektromotor 47 angetriebene Hydraulikpumpe 48 zugeordnet sein, wobei diese zweckmäßig an beiden Seiten des Tragrahmens spiegelbildlich angeordnet werden können. In beiden Fällen sind in den Verbindungsleitungen geeignete, nicht dargestellte Steuerventile zum individuellen Umschalten auf Vor- und Rückwärtslauf bzw. Schnell- und Langsamlauf vorgesehen.
Die in Fig. 13 und 14 dargestellte Rammvorrichtung 1 entspricht derjenigen gemäß Fig. 11, wobei jedoch jetzt an Stelle der mit Propellern 16 ausgestatteten Positioniervorrichtungen 14a an jeder Säule 33a des Tragrahmens 33 jeweils drei in Abständen übereinander angeordnete Positioniervorrichtungen 14b angebracht sind, die jeweils eine mit einer Brennkammer 56 verbundene Strahldüse 53 aufweisen. Bei dieser Ausführungsform sind die Brennkammern jeweils mit einer Feststoff-Treibmischung beschickt, wobei die Strahldüsen 53 durch ein nicht dargestelltes, konisches Verschlußstück, das gegen eine auswärts gewandte Ringstufe dichtend anliegt, druckdicht verschlossen sind. Jede Brennkammer 56 ist mit einer nicht gezeigten, elektrischen Zündvorrichtung versehen, die über eine zugeordnete elektrische Leitung 57 und das Umbilical 5 mit einer elektrischen Zündvorrichtung 59 verbunden ist. Wenn die am Tragseil 2 hängende Rammvorrichtung 1 in einer zur Ebene durch die Säulen 33 senkrechten Rich tung seitlich verlagert werden soll, werden die Brennkammern 56 zweier an verschiedenen Säulen 33 angeordneter Positioniervorrichtungen 14b gleichzeitig gezündet, wobei durch den Gasstrahl zunächst das Verschlußstück gegen den äußeren Wasserdruck aus der Strahldüse 53 ausgestoßen wird, worauf der aus der Strahldüse 53 mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit austretende heiße Gasstrahl die ganze Rammvorrichtung 1 mit relativ geringer Geschwindigkeit in die gewünschte Richtung seitlich verlagert. Wenn zuvor eine Verdrehung der Rammvorrichtung 1 um ihre vertikale Längsachse erforderlich ist, wird die Brennkammer nur einer, gegebenenfalls mit einer geringeren Feststoff-Treibmischung beschickten Positioniervorrichtung 14b gezündet.
Bei der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform sind die Positioniervorrichtungen 14b an den Säulen 33 über Lagerringe 57a um die zugehörige Säule 33 verschwenkbar gelagert, wobei Hydraulikzylinder 58 zur Veränderung der Schwenkstellung vorgesehen sind. Die Hydraulikzylinder 58 sind mittels nicht dargestellter Verbindungsleitungen und entsprechender Umschaltventile mit den hydraulischen Antriebsvorrichtungen für den Schlagkörper so verbunden, daß sie auf über das Umbilical 5 übermittelte Steuersignale die Brennkammern 56 mit den Strahldüsen 53 in die gewünschte Stellung verschwenken.
Die mit einer Strahldüse 53 versehenen Positioniervorrichtungen 14b können aber auch in der in Fig. 16 dargestellten Weise über ein Absperrventil 54 mit einem in der Säule 33 angeordneten, ringförmigen Druckgasraum 55 verbunden sein, der über den hydrostatischen Druck der vorgesehenen Arbeits-Tauchtiefe hinaus vorgespanntes Druckgas enthält. Bei dieser Ausführungsform kann durch zweckentsprechende Betätigung des solenoidgesteuerten Absperrventils 54 über eine in das Umbilical 5 integrierte Steuerleitung der aus der Strahldüse 53 austretende Gasstrahl nach Stärke und Zeitdauer so dosiert werden, daß die gewünschte Verdrehung und/oder seitliche Verlagerung der Rammvorrichtung 1 erreicht wird.
Wenn z. B. eine 100 t schwere Rammvorrichtung mit 40 t Seilgeschirr und 22 m² projizierter seitlicher Anströmfläche an einem 1000 m langen Tragseil mit geringer Geschwindigkeit um etwa 8 m seitlich verlagert werden soll, wird hierfür ein Schub von etwa 10 kN benötigt, was unter Berücksichtigung von Wirkverlusten einer Antriebsleistung eines Propellers von etwa 90 kW entspricht. Diese kann von der Antriebseinheit der Rammvorrichtung ohne weiteres aufgebracht werden, zumal die Positioniervorrichtungen nie gleichzeitig mit dem Schlagkörper angetrieben werden.
Die vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschriebene Rammvorrichtung kann je nach den Anforderungen des Ein satzzwecks sowie der sonstigen Ausgestaltung (Abmessungen, Gewicht, Schwerpunktslage, Anströmquerschnitt etc.) hinsichtlich der Anzahl, der Anordnung und der Leistungsfähigkeit der Positioniervorrichtungen sowie deren Antriebsweise und der Verknüpfung mit vorhandenen Antriebssystemen zweckentsprechend ausgestaltet werden, sofern dabei eine zielgerichtete Verdrehung und/oder seitliche Verschiebung der an einem langen Tragseil unter Wasser hängenden Rammvorrichtung erzielbar ist. Die zur Verdrehung der Rammvorrichtung um ihre senkrechte Achse dienende Positioniervorrichtung kann natürlich bei Bedarf auch dazu benutzt werden, eine durch unerwünschte Verdrehung des langen Tragseils entstehende Verdrillung des Umbilicals und/oder zusätzlicher Seile oder Leitungen um das Tragseil zu vermeiden oder zu beseitigen.

Claims

1. Tauchfähige Rammvorrichtung mit in einem Hammergehäuse axial beweglich geführtem Schlagkörper, Antriebsvorrichtungen für den Schlagkörper sowie Vorrichtungen zur hängenden Befestigung der Rammvorrichtung an einem im wesentlichen senkrecht herabhängenden flexiblen Tragelement, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) an der Rammvorrichtung (1) und/oder einer mit dieser zu gemeinsamem Tauchen ver bundenen Antriebseinheit (10) mindestens eine Positioniervorrichtung (14,14a,14b) zur Querbewegung und/oder Verdrehung der am Tragelement (2,11) hängenden Rammvorrichtung (1) angeordnet ist,

b) jede Positioniervorrichtung (14,14a,14b) mindestens einen um eine quer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) verlaufende Drehachse drehbaren Propeller (16) und/oder mindestens eine Strahldüse (53) zur Erzeugung einer im wesentlichen quer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) gerichteten Strömung aufweist,

c) jeder Propeller (16) mit einem elektrischen oder hydraulischen Antriebsmotor (19) und jede Strahldüse (53) mit einem Druckgasraum (55) oder einer Brennkammer (56) zur Erzeugung eines Druckgasstrahles verbunden ist und

d) von oberhalb des Wasserspiegels betätigbare Steuervorrichtungen (21,54) für den Antriebsmotor (19) bzw. die Brennkammer (56) oder die Druckgaszufuhr zur Strahldüse (53) vorgesehen sind.

2. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Positioniervorrichtung (14a,14b) an einem das Hammergehäuse (13) verschiebbar führenden Tragrahmen (33) angeordnet ist.

3. Rammvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Positioniervorrichtung (14a,14b) an einem auswärts vorstehenden Tragvorsprung (15a) des Hammergehäuses (13) bzw. des Tragrahmens (33) bzw. der Antriebseinheit (10) so auswärts versetzt angeordnet ist, daß die beim Betrieb erzeugte Strömung eine Verdrehung der Rammvorrichtung (1) um ihre Längsachse bewirkt.

4. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von mindestens einer Positioniervorrichtung (14,14a) erzeugbaren Strömungsbereich bewegliche Strömungsleitflächen angeordnet sind.

5. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Propeller (16) mit einem hydraulisch antreibbaren Rotor des Antriebsmotors (19) zu gemeinsamer Drehung verbunden ist.

6. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Propeller (16) in einem ihn koaxial umgebenden Führungsrohr (15) oder einem das Hammergehäuse (13) bzw. die Antriebseinheit (10) quer durchsetzenden Durchgangskanal (19a) angeordnet ist.

7. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (19) des Propellers (16) über Verbindungsleitungen (22-25) und eine Umsteuervorrichtung (21) von hydraulischen Antriebsvorrichtungen (20) des Schlagkörpers (39) antreibbar ist.

8. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (19) des Propellers (16) über Druckmittelleitungen von einer über Wasser angeordneten Druckmittelquelle antreibbar ist.

9. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des Propellers (16) in einer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Ebene schwenkbar gelagert ist.

10. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Antriebsmotors (19) des Propellers (16) umkehrbar ist.

11. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (53) über ein Absperrventil (54) mit einem Druckgasraum (55) für über den hydrostatischen Druck der vorgesehenen Arbeits-Tauchtiefe hinaus vorgespanntes Druckgas verbunden ist.

12. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (53) als Austrittsöffnung einer zur Verbrennung einer Treibmischung dienenden Brennkammer (56) ausgebildet ist.

13. Rammvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (56) mit einer Feststoff-Treibmischung beschickt ist.

14. Rammvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (56) mit einer von oberhalb des Wasserspiegels betätigbaren elektrischen Zündvorrichtung für die Treibmischung vorgesehen ist.

15. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Strahldüse (53) getrennt verschwenkbar ist.

16. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (53) mit der Brennkammer (56) über eine von oberhalb des Wasserspiegels betätigbare Absperrvorrichtung zur Drosselung oder Unterbrechung des zu erzeugenden Gasstrahls versehen ist.

17. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahldüse (53) und die mit dieser verbundene Brennkammer (56) als an der Rammvorrichtung (1) bzw. der zugehörigen Antriebseinheit (10) auswechselbar befestigte Einheit ausgebildet ist.

18. Positioniervorrichtung für eine an einem flexiblen Tragelement hängend anzubringende, tauchfähige Rammvorrichtung, gekennzeichnet durch:

a) mindestens einen in der Einbaustellung um eine quer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) verlaufende Drehachse verdrehbaren Propeller (16),

b) einen elektrischen oder hydraulischen Antriebsmotor (19) für den Propeller (16) und

c) von oberhalb des Wasserspiegels betätigbare Steuervorrichtungen (21) für den Antriebsmotor (19).

19. Positioniervorrichtung für eine an einem flexiblen Tragelement hängend anzubringende tauchfähige Rammvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) mindestens eine in der Einbaustellung im wesentlichen quer zur Längsachse der Rammvorrichtung gerichtete Strahldüse (53) vorgesehen ist,

b) jede Strahldüse (53) mit einer Brennkammer (56) zur Aufnahme einer beim Verbrennen einen Druckgasstrahl erzeugenden Treibmischung verbunden ist,

c) die Brennkammer (56) mit einer von oberhalb der Wasserlinie betätigbaren elektrischen Zündvorrichtung für die Treibmischung versehen ist und

d) Vorrichtungen zur lösbaren Befestigung der Positioniervorrichtung (14) am Hammergehäuse (13) oder dessen Tragrahmen (33) bzw. an einer mit der Rammvorrichtung zu gemeinsamen Tauchen verbindbaren Antriebseinheit (10).

20. Positioniervorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch mindestens eine in dem erzeugbaren Strömungsbereich beweglich angebrachte Strömungsleitfläche.