EP0263967B1 - Tauchfähige Rammvorrichtung - Google Patents

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EP0263967B1
EP0263967B1 EP87113003A EP87113003A EP0263967B1 EP 0263967 B1 EP0263967 B1 EP 0263967B1 EP 87113003 A EP87113003 A EP 87113003A EP 87113003 A EP87113003 A EP 87113003A EP 0263967 B1 EP0263967 B1 EP 0263967B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ramming
ramming device
propeller
hammer housing
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87113003A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0263967A1 (de
Inventor
Hans Kühn
Jochen Rüsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOMAG-BETEILIGUNGS-GMBH
Original Assignee
Menck GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Menck GmbH filed Critical Menck GmbH
Publication of EP0263967A1 publication Critical patent/EP0263967A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0263967B1 publication Critical patent/EP0263967B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/02—Placing by driving
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0007—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
    • E21B41/0014—Underwater well locating or reentry systems

Definitions

  • the invention relates to a submersible ramming device with an impact body axially movably guided in a hammer housing, drive devices for the impact body and devices for hanging attachment of the ramming device to a substantially vertically hanging flexible support element, with the ramming device and / or a hydraulic connected to it for common diving Drive unit is arranged at least one positioning device for transverse movement and / or rotation of the ramming device hanging on the support element, each positioning device has at least one propeller which can be rotated about an axis of rotation extending transversely to the longitudinal axis of the hammer housing, in order to produce a flow which is directed essentially transversely to the longitudinal axis of the hammer housing each propeller is connected to a hydraulic drive motor and control devices which can be actuated from above the water level are provided for the drive motor.
  • Such a device is known from WO-A-82/03098.
  • positioning devices are provided which are operated by a hydraulic drive system.
  • the positioning device provided on the ramming device and generating a water flow consists of at least one jet nozzle.
  • the positioning device thus allows a transverse movement and / or rotation for positioning the ramming device.
  • the document does not describe the manner in which the energy supply is released and the amount of equipment required to supply the positioning devices.
  • the writing deals with a specific method of anchoring piles in the ground and less with the operation of positioning devices, such as how to control them or how to supply them with the necessary energy.
  • Such ramming devices are suspended on the suspension cable after lowering to just above the destination by means of their positioning devices, so that they can be quickly and easily laterally displaced so that their insertion funnel on the underside is located exactly above the pile head and the ramming device can be reliably placed on it by further lowering.
  • the flow that can be generated by the positioning devices must be so strong that it can sufficiently shift the ramming device with or without a rammed pile laterally against an underwater flow and / or rotate it about its vertical axis. Since the ramming device on the long suspension cable can be deflected laterally in all directions in the manner of a pendulum, the radius of action depends on the drive power of the positioning devices, i.e. of their ability to shift the usually over 100-ton ramming device with or without a rammed pile under the pendulum deflection, with a corresponding small increase in the total weight, against any water flow.
  • the object of the invention is to provide a positioning device on an impact device without increasing the cost of the system. Furthermore, the susceptibility of positioning drives to failure is to be reduced.
  • the object is achieved in that the drive motor of the propeller or the impact body of hydraulic drive devices of the impact body can be driven via connecting lines and a reversing device. This advantageously reduces the expenditure on equipment.
  • the hydraulic supply is thus provided by the pumps which are already provided for supplying the impact device.
  • a ramming device 1 hangs down on a long support rope 2 from the jib of a crane 3 of a work ship 4 and is supplied with energy by a umbilical 5 running on a winch 6 on the work ship via a guide roller 7 hanging on the crane 3.
  • the umbilical 5 also contains all the control lines required for the operation of the ramming device and the positioning devices and a compressed air line to supply the cavities of the ramming device to adapt to the surrounding water pressure.
  • the ramming device 1 shown in FIG. 5 has an elongated, essentially cylindrical hammer housing 13, in the upper section of which a hydraulic underwater drive unit 10 is installed to protect it from damage.
  • the hammer housing 13 has in its central section a through-channel 19a with a circular cross-section corresponding almost to the housing cross-section.
  • a positioning device 14 with a propeller 16 which can be driven by a drive motor 19 is arranged in this through-channel 19a.
  • a radially outwardly projecting support projection 15a is attached, which carries a guide tube 15 of a further positioning device 14a running transverse to the longitudinal axis of the hammer housing.
  • a propeller 16 which can be driven by a drive motor 19 is likewise mounted in the guide tube 15.
  • the drive motors 19 are each provided with a hydraulically drivable rotor (not shown).
  • the hydraulic pump 20 which serves to move the impact body 39 is supplied with pressure oil via feed lines 22 and 23 and a control valve 21, which flows back via return lines 24 and 25 to the oil tank of the hydraulic drive unit 10.
  • the drive motor 19 of the further positioning device 14a can also be supplied from the hydraulic pump 20 of the drive unit 10 via corresponding lines, not shown, and a control valve, also not shown, since the drive unit 10 can only actuate the striking body 39 after the ramming device 1 onto the ramming pile 8 is attached.
  • the positioning devices are no longer required, so that the hydraulic drive power of the drive unit 10 can first be used when the ramming device 1 is placed on the ramming pile 8 for driving the propellers 16 of the positioning devices 14 and 14a and later in the ramming work for driving the impact body .
  • the hydraulic drive unit 10 can be stopped.
  • the hydraulic pump 20 can also be allowed to continue running after the control valve 21 has been switched over, if at the same time the further control valve 27 is switched over so that the oil can be circulated without pressure to the pressure oil tank 26. This is necessary, otherwise the Impact body would be inadvertently set in motion.
  • the ramming device 1 with its insertion funnel 17 is already close above the upper end edge of the tubular ramming pile 8, but because of its eccentric displacement, it cannot be placed in this position by lowering it onto the ramming pile 8.
  • the ramming device 1 according to the invention is first rotated about its longitudinal axis by means of the propeller 16 of the upper positioning device 14a such that the axis of rotation of the propeller 16 of the other positioning device 14 extends radially to the longitudinal axis of the ramming pile 8.
  • the ramming device 1 is laterally displaced by driving the propeller 16 of the positioning device 14 so that the lower edge of the insertion funnel 17 completely encloses an imaginary extension of the cylindrical tube wall of the ramming pile 8.
  • the ramming device 1 is then lowered by lowering the support cable 2, the conical inner wall of the insertion funnel 17 driving the ramming pile 8 into that shown in FIG. 8
  • This placement process can expediently be monitored by remote-controlled underwater cameras and / or by sensors which respond to the approach of the upper end edge of the ram pile or to marking elements attached to it.
  • the ramming device shown in FIGS. 9 and 10 is similar to that according to FIG. 5, except that no insertion funnel 17 is arranged at the lower end of the hammer housing 13, but the slender ramming device 1 at the lower end of the impact transmission device 28 carries an insertion cone 29, with the aid of which it is inserted Your interior of a tubular ram pile 30 can be inserted so far that the impact transmission device 28 rests in the manner shown in FIG. 10 on an inner shoulder 31 of the ram pile 30 which transmits the ram impacts.
  • a compensator 32 is additionally arranged with a piston 32a which can be moved in a sealing manner in a cylinder, the piston rod 53 of which is sealed by the upper end of the hammer housing 13 and is connected to the supporting cable 2 via a shackle 53a.
  • the umbilical 5 is inserted into the hammer housing 13 through the hollow piston rod 53.
  • the compensator 32 keeps the supporting cable 2 taut and compensates for movements of the working ship 4 or the crane 3 caused by the sea state so that the ramming device with the impact transmission device 28 rests permanently on the inner shoulder 31 of the ramming pile 30.
  • the hammer housing 13 is guided so that it can be displaced to a limited extent in a support frame 33.
  • the support frame 33 has a crosshead 35 suspended from the support cable 2 with two rods 34 projecting downwards on both sides of the hammer housing 13, each of which is guided telescopically displaceably in associated hollow columns 33a.
  • the columns 33a are connected by cross pieces 33b on which the hammer housing 13 is supported.
  • a guide tube 15 of a positioning device 14a is attached to each column 33a by means of an outwardly projecting support plate, a propeller 16 which can be driven by a drive motor 19 being provided in the interior of the guide tube 15 in the manner shown in FIG.
  • the drive motors 19 can be reversed in their direction of rotation, so that the ramming device 1 can be displaced laterally by driving both propellers 16 in the same direction of rotation parallel to their axes of rotation or by driving both propellers 16 in the opposite direction of rotation the ramming device 1 can be rotated about the vertical longitudinal axis. By combining both measures, the ramming device can therefore be moved laterally in any desired direction.
  • the ramming device 1 is provided with a transition impact piece 36 which is placed on the upper end edge of the ramming pile 8 with an annular shoulder 37. Since the insertion cone 38 can also be dimensioned very small in this embodiment for reasons of strength and because of ramming requirements, without the inventive design of the ramming device with the positioning devices 14a, an insertion of the transition impact piece 36 into the ramming pile 8, which is only desired by ship maneuvers, would be almost hopeless.
  • a thrust of about 10 kN is required for this, taking into account loss of effectiveness corresponds to a drive power of a propeller of approximately 90 kW. This can be easily applied by the drive unit of the ramming device, especially since the positioning devices are never driven simultaneously with the impact body.
  • the ramming device described above on the basis of preferred embodiments can, depending on the requirements of the application as well as the other design (dimensions, weight, center of gravity, inflow cross-section, etc.) with regard to the number, arrangement and performance of the positioning devices and the link to existing drive systems, provided that there is a targeted rotation and / or lateral displacement of the long Carrier rope hanging ramming device can be achieved.
  • the positioning device used to rotate the ramming device about its vertical axis can, of course, also be used, if necessary, to avoid or eliminate a twisting of the umbilical and / or additional ropes or lines in order to prevent the twisting of the long supporting rope.

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, wobei an der Rammvorrichtung und/oder einer mit dieser zum gemeinsamen Tauchen verbundenen hydraulischen Antriebseinheit mindestens eine Positioniereinrichtung zur Querbewegung und/oder Verdrehung der am Tragelement hängenden Rammvorrichtung angeordnet ist,
    jede Positioniervorrichtung mindestens einen um eine quer zur Längsachse des Hammergehäuses verlaufende Drehachse drehbaren Propeller zur Erzeugung einer im wesentlichen quer zur Längsachse des Hammergehäuses gerichteten Strömung aufweist,
    jeder Propeller mit einem hydraulischen Antriebsmotor verbunden ist und von oberhalb des Wasserspiegels betätigbare Steuervorrichtungen für den Antriebsmotor vorgesehen sind.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der WO-A-82/03098 bekannt. Dort wird ein Apparat zum Eintreiben von Pfählen unter Wasser beschrieben, bei dem Positioniervorrichtungen vorgesehen sind, die von einer hydraulischen Antriebsanlage betrieben werden. Die an der Rammvorrichtung vorgesehene eine Wasserströmung erzeugende Positioniervorrichtung besteht aus mindestens einer Strahldüse. Die Positioniervorrichtung erlaubt damit eine Querbewegung und/oder ein Verdrehen zur Positionierung der Rammvorrichtung. Die Schrift beschreibt jedoch nicht, auf welche Art und Weise die Energiezufuhr gelöst ist und welch apparativer Aufwand zur Versorgung der Positioniereinrichtungen vorgesehen ist. Im wesentlichen beschäftigt sich die Schrift mit einer bestimmten Methode, Pfähle im Boden zu verankern und weniger mit dem Betrieb von Positioniereinrichtungen, wie sie anzusteuern oder mit der notwendigen Energie zu versorgen sind.
  • Derartige Rammvorrichtungen werden am Tragseil hängend nach Absenken bis dicht über dem Zielort mittels ihrer Positioniervorrichtungen rascher und einfacher seitlich so verlagert, daß sich ihr unterseitiger Einführtrichter genau über dem Pfahlkopf befindet und die Rammvorrichtung durch weiteres Absenken zuverlässig auf diesen aufgesetzt werden kann. Dabei muß die durch die Positioniervorrichtungen erzeugbare Strömung so stark sein, daß sie die Rammvorrichtung mit oder ohne angehängtem 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 angehängtem Rammpfahl unter dem Pendelausschlag entsprechender kleiner Anhebung des Gesamtgewichtes auch gegen eine etwaige Wasserströmung seitlich zu verlagern.
  • Die Energieversorgung zu den Schlagkörpern bereitet in großen Wassertiefen erhebliche Schwierigkeiten. Dadurch wird die Anlage nachteilig verteuert und ihr Betrieb störüngsanfälliger.
  • Ausgehend von der WO-A-82/03098 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Positioniervorrichtung an einem Schlaggerät vorzusehen, ohne dabei die Anlage zu verteuern. Ferner soll die Störanfälligkeit von Positionierantrieben verringert-werden.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß über Verbindungsleitungen und eine Umsteuervorrichtung wahlweise der Antriebsmotor des Propellers oder der Schlagkörper von hydraulischen Antriebsvorrichtungen des Schlagkörpers antreibbar ist. Der apparative Aufwand wird dadurch vorteilhaft verringert. Somit wird die hydraulische Versorgung durch die Pumpen vorgenommen, die bereits zur Versorgung des Schlaggeräts vorgesehen sind.
  • Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Rammvorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben.
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen 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,
  • In den Figuren 1 und 2 hängt eine Rammvorrichtung 1 an einem langen Tragseil 2 vom Ausleger eines 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 erforderlichen 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 an 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 hydraulischen 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 Krängungen 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 hydraulische 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 angeordnet. Am oberen Ende des Hammergehäuses 13 ist ein radial 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 hydraulischen Antreibseinheit 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, 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 hydraulische 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.
  • 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 Positioniervorrichtung 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 dargestellte 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 Markierungselemente 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 dein 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 Arbeitsschiffes 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.
  • 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 mittels einer auswärts vorspringenden Tragplatte ein Führungsrohr 15 einer Positioniervorrichtung 14a angebracht, wobei im Innenraum des Führungsrohres 15 in der in Figur 6 dargestellten Weise wiederum 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.
  • 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.
  • 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 Einsatzzwecks sowie der sonstigen Ausgestaltung (Abmessungen, Gewicht, Schwerpunktslage, Anströmquerschnitt etc.) hinsichtlich der Anzahl, der Anordnung und der Leistungsfähigkeit der Positioniervorrichtungen 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 (8)

  1. Tauchfähige Rammvorrichtung mit in einem Hammergehäuse axial beweglich geführtem Schlagkörper (39),
    Antriebsvorrichtungen (20) für den Schlagkörper sowie Vorrichtungen zur hängenden Befestigung der Rammvorrichtung an einem im wesentlichen senkrecht herabhängenden flexiblen Tragelement (2, 11), wobei an der Rammvorrichtung (1) und/oder einer mit dieser zum gemeinsamen Tauchen verbundenen hydraulischen Antriebseinheit (10) mindestens eine Positioniereinrichtung (14,14a,14b) zur Querbewegung und/oder Verdrehung der am Tragelement (2,11) hängenden Rammvorrichtung (1) angeordnet ist,
    jede Positioniervorrichtung (14,14a,14b) mindestens einen um eine quer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) verlaufende Drehachse drehbaren Propeller (16) zur Erzeugung einer im wesentlichen quer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) gerichteten Strömung aufweist,
    jeder Propeller (16) mit einem hydraulischen Antriebsmotor (19) verbunden ist und von oberhalb des Wasserspiegels betätigbare Steuervorrichtungen (21) für den Antriebsmotor (19) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß über Verbindungsleitungen (22-25) und eine Umsteuervorrichtung (21) wahlweise der Antriebsmotor (19) des Propellers (16) oder der Schlagkörper (39) von hydraulischen Antriebsvorrichtungen (20) des Schlagkörpers (39) antreibbar ist.
  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 mindetens 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 Anspruch 1, 2 oder 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 die Drehachse des Propellers (16) in einer zur Längsachse des Hammergehäuses (13) im wesentlichen rechtwinklig verlaufenden Ebene schwenkbar gelagert ist.
  8. Rammvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Antriebsmotors (19) des Propellers (16) umkehrbar ist.
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