EP1640508B1 - Pfahlführungsvorrichtung - Google Patents

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EP1640508B1
EP1640508B1 EP05018047A EP05018047A EP1640508B1 EP 1640508 B1 EP1640508 B1 EP 1640508B1 EP 05018047 A EP05018047 A EP 05018047A EP 05018047 A EP05018047 A EP 05018047A EP 1640508 B1 EP1640508 B1 EP 1640508B1
Authority
EP
European Patent Office
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pile
nozzle arrangement
pile guiding
frame
guiding device
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP05018047A
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English (en)
French (fr)
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EP1640508A1 (de
Inventor
Martin Ros
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.)
Menck GmbH
Original Assignee
Menck GmbH
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Publication date
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Application filed by Menck GmbH filed Critical Menck GmbH
Priority to PL05018047T priority Critical patent/PL1640508T3/pl
Publication of EP1640508A1 publication Critical patent/EP1640508A1/de
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    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
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    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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    • E02D27/42—Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425—Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts
    • 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
    • E02D7/06—Power-driven drivers
    • E02D7/14—Components for drivers inasmuch as not specially for a specific driver construction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B2017/0091—Offshore structures for wind turbines

Definitions

  • the invention relates to a pile guide device for guiding a pile to be excavated into a waterbed, in particular for offshore windmill foundations, with a pile guide frame fastened to a support device, preferably a ship jack-up platform, for gripping and guiding the pile during ramming.
  • Such pile guide devices are increasingly used for driving offshore windmill foundations. This is due to the tendency that larger wind farms on land are becoming increasingly unpopular and therefore increasingly invested in the offshore area. Large monocrops larger than 4 meters in diameter are driven into the seabed. Since these large mono-poles are mainly erected and aligned by lifting islands and piling guide frames attached to them and the subsequent ramming results in a not insignificant underwater sounding, the present invention has the object to reduce the underwater sound entry in generic pile guide devices.
  • the solution according to the invention is that a nozzle arrangement of a blowing device is attached to the pile guide frame, which can be lowered from an upper standby position below the pile guide frame in a working position at the bottom of the water and surrounds the pile annularly in blowing operation.
  • Such a bubble curtain alters the sound propagation characteristics such that the underwater sound emitted by the pile remains trapped substantially within the bubble curtain and can not escape. This leads to a greatly reduced sound level in the nearer and wider surroundings of the pile.
  • the invention has the advantage that after the installation of the pile in the pile guide frame, only the nozzle arrangement has to be lowered onto the water bottom before the sound-damped pile driving operation can be started. Therefore, the handling of the pile guide device according to the invention is particularly simple, so that
  • the nozzle assembly comprises one or more tubes which are provided with a plurality of exhaust ports.
  • the tubes can be easily adapted to the required shape, the nozzles can be formed by simple holes in the tubes.
  • the nozzle arrangement may be provided with one or more ballast masses.
  • the ballast masses may for example consist of lead and are preferably attached to the underside of the tubes of the nozzle assembly, it being suggested that the ballast masses are adapted in their shape to the profile of the tubes of the nozzle assembly.
  • a preferred blowing device has a flexible hose, through which the Nozzle assembly is connected to a pump disposed on the support device via water.
  • the arrangement of the pump over water is particularly advantageous when air is used to create the bubble slope, which is most easily pumped directly from the atmosphere by means of said pump and flexible hose to the submerged nozzle assembly.
  • an embodiment of the invention provides that the support device comprises a hose reel for winding the flexible hose of the blowing device.
  • a simple embodiment of the lowering device for the nozzle arrangement provides that the nozzle arrangement is suspended on suspension cables which can be wound up and unwound by means of cable winches in order to raise or lower the nozzle arrangement.
  • the winches are attached to the support means and the support cables extend from the winches on pulleys on the pile guide frame to the nozzle assembly. Due to the arrangement of the winches on the support of the pile guide frame is not further burdened by the winches. He only needs to be equipped with some pulleys.
  • An embodiment of the invention provides that the pile guide frame with the nozzle assembly via a the is connected to the pile tubular enclosing outer textile curtain, which prevents lateral escape of the bubbles emerging from the nozzle assembly to the outside.
  • the bubbles around the pile remain concentrated and particularly effective in terms of sound insulation, so that the amount of gas to be discharged via the nozzle arrangement can advantageously remain low overall.
  • the said effect can be further improved if the pile guide frame is connected to the nozzle assembly via a second tubular inner textile curtain which encloses the pile radially inside the outer textile curtain and radially inside the nozzle assembly, so that the bubbles emerging from the nozzle assembly only between the two Textile curtains can ascend.
  • the pile guide frame and the nozzle assembly each have at least one outwardly pivotable leg to form a lateral opening for passage of the pile, wherein the opening during the Rammvorganges is substantially closable.
  • the pile need not be inserted from above into the pile guide frame. Rather, the already lowered into the water pole after pivoting of the legs through the side opening inserted laterally into the pile guide frame and the opening are then closed by pivoting back of the legs, so that the post surrounded by the legs of the pile guide frame and when driving in its correct position is fixed.
  • the individual pile guide legs should be connected to each other in such a way that a horizontal displacement is possible to each other, ie, the distance between the respective opposite leg should through to Example rail guide be variable in order to adapt the pile guide to varying pile diameter can.
  • the textile bladder curtain would be gathered like a curtain at the bottom of the legs to avoid further modifications and to ensure a pile diameter adjustment of a pre-installed bubble curtain.
  • the ballast mass and the ring with exhaust openings can remain in one size.
  • the free end of the pivotable leg or legs of the nozzle assembly is hook-shaped in cross-section, so that in the closed state of the nozzle assembly during ramming in the radial direction results in an overlap with the adjacent free end of the adjacent leg of the nozzle assembly , This measure ensures that at the point where the pivoting legs close, there is no gap in the bladder curtain through which sound could increasingly escape. Since the free ends of the pivotable legs of the nozzle assembly are hook-shaped, there is an overlap of the two respective bladder curtains to a closed tube that optimally encloses the sound emitted by the pile.
  • a very essential aspect of the invention is that the one or more pivotable legs of the pile guide frame are synchronously pivotable together with the pivotable legs of the nozzle assembly, so that the Härammende post can be introduced laterally and executed after ramming by the resulting opening in a simple manner.
  • this measure according to the invention also ensures that after the closing of the respective legs and the lowering of the nozzle arrangement without Further structural measures can be started immediately with the creation of the bubble curtain and then with the pile driving in.
  • a pile guide frame 1 a pile guide device which is attached to a ship-jack 2.
  • the ship jack 2 is supported with extendable supports 3 on the water bottom 4.
  • the pile guide frame 1 surrounds a pole 5, which is to be rammed into the water bottom 4.
  • the water level 6 is indicated by a wavy line.
  • a nozzle assembly 7 of a blowing device is mounted, which in the Fig. 1 once shown in a lowered on the bottom of the water 4 working position and the other in an upper ready position.
  • the nozzle assembly 7 consists of a bent tube 8, which has three fixed legs 9, 10, 11 and a pivotable about a hinge 13 leg 12.
  • the pivotable leg 12 is shown in the illustration of Fig. 5 once in a closed position and once in a half-open position. Furthermore, all legs 9 to 12 are provided with exhaust openings 14, of which in Fig. 5, some are shown on the leg 9.
  • the nozzle assembly 7 has a ballast mass 15 which is mounted below the tube 8 and the course of the tube 8 follows.
  • the blowing device also has a flexible hose 16 through which the tube 8 is supplied with air.
  • the hose 16 is connected at its upper end to a pump, not shown, which is arranged on the ship lifting jack 2 serving as a support device.
  • a hose reel 17 serves to wind up the hose 16 when the nozzle assembly 7 is brought from the lower working position to the upper standby position.
  • the nozzle assembly 7 is suspended on four support cables 18, 19, 20, 21, which lead over four arranged in the four corners of the pile guide frame 1 pulleys 22 to four winches 23, 24, 25, 26, which serve on the support means as a Ship jack 2 are arranged.
  • the pile guide frame 1 is further provided with an auxiliary frame 27, to which an outer textile curtain 28 and an inner textile curtain 29 are attached.
  • Both textile curtains 28, 29 enclose the pile 5 tubular and extend down to the nozzle assembly 7, where they are mounted such that the Blow-out openings 14 lie in the radial direction between the inner textile curtain 29 and the outer textile curtain 28. Since the bubbles emerging and rising from the blow-off openings 14 can not pass either of the two textile curtains 28, 29, they remain concentrated until reaching the water level 6 on the tubular space between the two textile curtains 28, 29.
  • the pile guide frame 1 in the embodiment shown here consists of three rigid frame members 30, 31, 32 and a frame joint 33 pivotable frame leg 34.
  • the frame legs 30, 31,32, 34 correspond to the Legs 9 to 12 of the nozzle assembly 7, wherein the two respective movable legs 12, 34 can be coordinated outwardly pivoted to insert the post 5 laterally in the pile guide frame 1 on the one hand and the nozzle assembly 7 on the other.
  • the pile 5 is fixed by four of the frame legs 30, 31, 32, 34 arranged punches 35 in its desired position and guided during ramming.
  • the auxiliary frame 27 is formed analogously to the configuration of the nozzle assembly 7 and in particular also has one or two pivotable legs which are coordinated with the movable legs of the nozzle assembly 7 and the pile guide frame 1 are pivotable.
  • the pile guide frame 1 consists of two rigid frame legs 36, 37 which extend from the ship jack 2 starting parallel and frame joints 38 with two pivotable frame legs 39, 40 are connected.
  • the pivotable frame legs 39, 40 are each bent in a quarter circle, so that they can embrace the pole 5 substantially semicircular in the closed state. Press it they this to another rigid frame leg 41 which extends at 90 ° to the angle of the two rigid frame legs 36, 37.
  • the associated nozzle assembly 7 shown in Fig. 4 has a corresponding shape to the pile guide frame 1 and consists of two parallel rigid legs 42, 43 which extend at a 90 ° angle to a rigid leg 44 connecting them. About two joints 45, the rigid legs 42, 43 with two arcuate pivotal legs 46, 47 are connected. Also in this embodiment, the respective pivotable frame legs 39, 40 and pivotal legs 46, 47 of the nozzle assembly 7 can be opened coordinated to introduce the pile 5 laterally into the pile guide frame 1 on the one hand and the nozzle assembly 7 on the other. Thereafter, the movable legs are each closed, so that the pile 5 is enclosed and fixed in its correct position and guided.
  • the respective free ends 48 of the pivotable legs of the nozzle assemblies 7 are hook-shaped in cross-section, so that in the closed state of the nozzle assembly 7 during ramming an overlap with the adjacent free end 49 of the adjacent Leg 9 or 47 results. This creates an overlap of the respective bladder curtain parts, so that a closed bubble curtain is created.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pfahlführungsvorrichtung zur Führung eines in einen Gewässerboden einzurammenden Pfahls, insbesondere für Offshore Windmühlen-Fundamente, mit einem an einer Stützeinrichtung, vorzugsweise einer Schiff-Hubinsel, befestigten Pfahlführungsrahmen zum Umgreifen und Führen des Pfahls beim Rammen.
  • Derartige Pfahlführungsvorrichtungen werden zunehmend zur Rammung von Offshore Windmühlen-Fundamenten verwendet. Dies ist auf die Tendenz zurückzuführen, dass größere Windparks an Land immer unbeliebter werden und deshalb zunehmend im Offshore Bereich angelegt werden. Dabei werden große Monopfähle mit mehr als 4 m Durchmesser in den Meeresboden eingerammt. Da diese großen Monopfähle vorwiegend durch Hubinseln und an Ihnen befestigten Pfahlführungsrahmen aufgestellt und ausgerichtet werden und die anschließende Rammung einen nicht zu vernachlässigenden Unterwasserschalleintrag zur Folge hat, hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, bei gattungsgemäßen Pfahlführungsvorrichtungen den Unterwasserschalleintrag zu reduzieren.
  • Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass am Pfahlführungsrahmen eine Düsenanordnung einer Blasvorrichtung angebracht ist, die aus einer oberen Bereitschaftsstellung unterhalb des Pfahlführungsrahmens in einer Arbeitsstellung am Gewässerboden absenkbar ist und im Blasbetrieb den Pfahl ringförmig umschließt. Wird nun während des Rammens die Blasvorrichtung in Betrieb genommen, so treten aus der Düsenanordnung Blasen aus, die aufgrund der Tatsache, dass die Düsenanordnung den Pfahl ringförmig umschließt, einen vollständig dichten, schlauchförmigen Blasenvorhang um den Pfahl herum erzeugen.
  • Ein solcher Blasenvorhang verändert die .Schallausbreitungseigenschaften derart, dass der vom Pfahl abgegebene Unterwasserschall im wesentlichen innerhalb des Blasenvorhangs eingeschlossen bleibt und nicht entweichen kann. Dies führt zu einem stark verminderten Schallpegel in der näheren und weiteren Umgebung des Pfahls. Dieser Effekt ist zwar grundsätzlich bekannt, wurde jedoch bisher nie in Kombination mit einer Pfahlführungsvorrichtung der eingangs genannten Art benutzt. Die Erfindung hat den Vorteil, dass nach der Installation des Pfahls im Pfahlführungsrahmen lediglich noch die Düsenanordnung auf den Gewässerboden abgesenkt werden muss, bevor der schallgedämpfte Rammbetrieb gestartet werden kann. Deshalb ist die Handhabung der erfindungsgemäßen Pfahlführungsvorrichtung besonders einfach, so dass
  • Zeit und Geld eingespart werden können.
  • In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung weist die Düsenanordnung ein oder mehrere Rohre auf, die mit einer Vielzahl von Ausblasöffnungen versehen sind. Die Rohre können auf einfache Weise an die erforderliche Form angepasst werden, wobei die Düsen durch einfache Bohrungen in den Rohren gebildet sein können.
  • Um das Absenken der Düsenanordnung auf den Gewässerboden zu erleichtern, kann die Düsenanordnung mit einer oder mehreren Ballastmassen versehen sein. Die Ballastmassen können beispielsweise aus Blei bestehen und werden vorzugsweise an der Unterseite der Rohre der Düsenanordnung befestigt, wobei vorgeschlagen wird, dass die Ballastmassen in ihrer Formgebung an den Verlauf der Rohre der Düsenanordnung angepasst sind.
  • Obwohl die Blasvorrichtung grundsätzlich mit komprimierten Gasen beispielsweise aus Gasflaschen betrieben werden könnte, weist eine bevorzugte Blasvorrichtung einen flexiblen Schlauch auf, durch den die Düsenanordnung mit einer auf der Stützvorrichtung über Wasser angeordneten Pumpe verbunden ist. Die Anordnung der Pumpe über Wasser ist besonders vorteilhaft, wenn zur Erzeugung des Blasenhangs Luft verwendet wird, welche auf einfachste Weise direkt aus der Atmosphäre mittels der genannten Pumpe und des flexiblen Schlauchs zu der unter Wasser befindlichen Düsenanordnung gepumpt wird.
  • Um das Absenken der Düsenanordnung unter Wasser und das Heraufziehen nach Abschluss der Rammarbeiten zu erleichtern sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Stützvorrichtung eine Schlauchwinde zum Aufwickeln des flexiblen Schlauchs der Blasvorrichtung aufweist.
  • Eine einfache Ausgestaltung der Absenkvorrichtung für die Düsenanordnung sieht vor, dass die Düsenanordnung an Tragseilen aufgehängt ist, die mittels Seilwinden auf- und abwickelbar sind, um die Düsenanordnung anzuheben oder abzusenken.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind die Seilwinden an der Stützeinrichtung befestigt und die Tragseile verlaufen von den Seilwinden über Umlenkrollen am Pfahlführungsrahmen zur Düsenanordnung. Durch die Anordnung der Seilwinden auf der Stützeinrichtung wird der Pfahlführungsrahmen durch die Seilwinden nicht weiter belastet. Er braucht lediglich mit einigen Umlenkrollen ausgestattet zu werden.
  • Einen guten Kompromiss zwischen einer sicheren Aufhängung, die ein gleichmäßigen Anheben und Absenken der Düsenanordnung ermöglicht, einerseits und einem übertriebenen Konstruktionsaufwand andererseits erzielt man, wenn vier Seilwinden und vier Tragseile vorgesehen sind.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Pfahlführungsrahmen mit der Düsenanordnung über einen den einzurammenden Pfahl schlauchförmig umschließenden äußeren Textilvorhang verbunden ist, der ein seitliches Entweichen der aus der Düsenanordnung austretenden Blasen nach außen verhindert. Dadurch bleiben die Blasen um den Pfahl herum konzentriert und im Hinblick auf die Schalldämmung besonders wirksam, so dass die über die Düsenanordnung auszublasende Gasmenge insgesamt mit Vorteil gering bleiben kann.
  • Der genannte Effekt lässt sich noch verbessern, wenn der Pfahlführungsrahmen mit der Düsenanordnung über einen zweiten schlauchförmigen inneren Textilvorhang verbunden ist, der den Pfahl radial innerhalb des äußeren Textilvorhangs und radial innerhalb der Düsenanordnung umschließt, so dass die aus der Düsenanordnung austretenden Blasen nur zwischen den beiden Textilvorhängen aufsteigen können.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Pfahlführungsrahmen und die Düsenanordnung jeweils mindestens einen nach außen schwenkbaren Schenkel aufweisen, um eine seitliche Öffnung zum Durchgang des Pfahls zu bilden, wobei die Öffnung während des Rammvorganges im wesentlichen schließbar ist. Bei dieser Ausführungsform braucht der Pfahl nicht von oben in den Pfahlführungsrahmen eingeführt zu werden. Vielmehr kann der bereits in das Wasser abgesenkte Pfahl nach Verschwenken der Schenkel durch die seitliche Öffnung seitlich in den Pfahlführungsrahmen eingeführt und die Öffnung danach durch Zurückschwenken der Schenkel verschlossen werden, so dass der Pfahl von den Schenkeln des Pfahlführungsrahmen umgriffen und beim Einrammen in seiner korrekten Lage fixiert wird. Die einzelnen Pfahlführungsschenkel sollten dergestalt miteinander verbunden sein, daß eine horizontale Verschiebung zueinander möglich ist, d. h., der Abstand der sich jeweils gegenüberliegenden Schenkel sollte durch zum Beispiel Schienenführung variabel sein, um die Pfahlführung auf variierende Pfahldurchmesser anpassen zu können.
  • Der textile Blasenvorhang würde an der Unterseite der Schenkel gardinenartig zusammengerafft werden, um weitere Modifikationen zu vermeiden und eine Pfahldurchmesseranpassung eines vorinstallierten Blasenschleiers zu gewährleisten. Die Ballastmasse und der Ring mit Ausblasöffnungen kann in einer Größe verbleiben.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das freie Ende des oder der schwenkbaren Schenkel der Düsenanordnung im Querschnitt hakenförmig ausgestaltet, so dass sich im geschlossenen Zustand der Düsenanordnung während des Rammens in radialer Richtung gesehen eine Überlappung mit dem anliegenden freien Ende des benachbarten Schenkels der Düsenanordnung ergibt. Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, dass an der Stelle, wo sich die schwenkbaren Schenkel schließen, keine Lücke im Blasenvorhang bleibt, durch die verstärkt Schall austreten könnte. Da die freien Enden der schwenkbaren Schenkel der Düsenanordnung hakenförmig ausgebildet sind, ergibt sich eine Überlappung der beiden jeweiligen Blasenvorhänge zu einem geschlossenen Schlauch, der den vom Pfahl ausgehenden Schall optimal einschließt.
  • Ein ganz wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass der oder die schwenkbaren Schenkel des Pfahlführungsrahmens zusammen mit den schwenkbaren Schenkeln der Düsenanordnung synchron schwenkbar sind, so dass durch die entstehende Öffnung auf einfache Weise der einzurammende Pfahl seitlich eingeführt und nach dem Rammen ausgeführt werden kann. Gleichzeitig wird durch diese erfindungsgemäße Maßnahme aber auch gewährleistet, dass nach dem Schließen der jeweiligen Schenkel und dem Absenken der Düsenanordnung ohne weitere bauliche Maßnahmen sofort mit der Erzeugung des Blasenvorhangs und danach mit dem Einrammen des Pfahls begonnen werden kann.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
    • Fig. 1:
    eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer an einer Schiff-Hubinsel montierten Pfahlführungsvorrichtung mit Blasvorrichtung;
    Fig. 2:
    eine Draufsicht auf die Vorrichtung gem. Fig. 1;
    Fig. 3:
    eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, ähnlich Fig. 2;
    Fig. 4:
    eine Draufsicht auf eine Düsenanordnung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform;
    Fig. 5:
    eine Draufsicht auf eine Düsenanordnung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform.
  • In Fig. 1 erkennt man einen Pfahlführungsrahmen 1 einer Pfahlführungsvorrichtung, der an einer Schiff-Hubinsel 2 befestigt ist. Die Schiff-Hubinsel 2 ist mit ausfahrbaren Stützen 3 am Gewässerboden 4 abgestützt. Der Pfahlführungsrahmen 1 umgreift einen Pfahl 5, der in den Gewässerboden 4 eingerammt werden soll. Der Einfachheit halber ist die dafür erforderliche Rammvorrichtung, die auf der Oberseite des Pfahles sitzt, nicht dargestellt. Der Wasserspiegel 6 ist durch eine Wellenlinie angedeutet. Unterhalb des Pfahlführungsrahmens 1 ist eine Düsenanordnung 7 einer Blasvorrichtung angebracht, die in der Fig. 1 einmal in einer auf dem Gewässerboden 4 abgesenkten Arbeitsstellung und zum anderen in einer oberen Bereitschaftsstellung dargestellt ist.
  • Wie man in Fig. 5 erkennt, besteht die Düsenanordnung 7 aus einem gebogenen Rohr 8, welches drei feste Schenkel 9, 10, 11 und einen um ein Gelenk 13 schwenkbaren Schenkel 12 aufweist. Der schwenkbare Schenkel 12 ist in der Darstellung von Fig. 5 einmal in einer geschlossenen Stellung und einmal in einer halb geöffneten Stellung gezeigt. Des weiteren sind sämtliche Schenkel 9 bis 12 mit Ausblasöffnungen 14 versehen, von denen in Fig. 5 einige am Schenkel 9 dargestellt sind.
  • Wie man am besten in Fig. 1 erkennt, besitzt die Düsenanordnung 7 eine Ballastmasse 15, die unterhalb des Rohres 8 angebracht ist und dem Verlauf des Rohres 8 folgt. Die Blasvorrichtung weist außerdem einen flexiblen Schlauch 16 auf, durch den das Rohr 8 mit Luft versorgt wird. der Schlauch 16 ist an seinem oberen Ende mit einer nicht gezeigten Pumpe verbunden, die auf der als Stützvorrichtung dienenden Schiff-Hubinsel 2 angeordnet ist. Eine Schlauchwinde 17 dient zum Aufwickeln des Schlauches 16, wenn die Düsenanordnung 7 aus der unteren Arbeitsstellung in die obere Bereitschaftsstellung gebracht wird. Für diesen Zweck ist die Düsenanordnung 7 an vier Tragseilen 18, 19, 20, 21 aufgehängt, die über vier in den vier Ecken des Pfahlführungsrahmens 1 angeordnete Umlenkrollen 22 zu vier Seilwinden 23, 24, 25, 26 führen, die auf der als Stützeinrichtung dienenden Schiff-Hubinsel 2 angeordnet sind.
  • Der Pfahlführungsrahmen 1 ist weiterhin mit einem Hilfsrahmen 27 versehen, an dem ein äußerer Textilvorhang 28 und ein innerer Textilvorhang 29 befestigt sind. Beide Textilvorhänge 28, 29 umschließen den Pfahl 5 schlauchförmig und verlaufen nach unten bis zur Düsenanordnung 7, wo sie derart befestigt sind, dass die Ausblasöffnungen 14 in radialer Richtung zwischen dem inneren Textilvorhang 29 und dem äußeren Textilvorhang 28 liegen. Da die aus den Ausblasöffnungen 14 austretenden und aufsteigenden Blasen keinen der beiden Textilvorhänge 28, 29 passieren können, bleiben sie bis zum Erreichen des Wasserspiegels 6 auf den schlauchförmigen Raum zwischen den beiden Textilvorhängen 28, 29 konzentriert.
  • Wie man am besten in Fig. 2 erkennt, besteht der Pfahlführungsrahmen 1 in der hier gezeigten Ausführungsform aus drei starren Rahmenschenkeln 30, 31, 32 und einen um ein Rahmengelenk 33 schwenkbaren Rahmenschenkel 34. Die Rahmenschenkel 30, 31,32, 34 entsprechen dabei den Schenkeln 9 bis 12 der Düsenanordnung 7, wobei die beiden jeweiligen beweglichen Schenkel 12, 34 koordiniert nach außen geschwenkt werden können, um den Pfahl 5 seitlich in den Pfahlführungsrahmen 1 einerseits und die Düsenanordnung 7 andererseits einzuführen. Nach dem Schließen des beweglichen Schenkels 34 wird der Pfahl 5 von vier an den Rahmenschenkeln 30, 31, 32, 34 angeordneten Stempeln 35 in seiner gewünschten Lage fixiert und beim Einrammen geführt. Selbstverständlich ist der Hilfsrahmen 27 analog zur Ausgestaltung der Düsenanordnung 7 ausgebildet und weist insbesondere auch einen oder zwei schwenkbare Schenkel auf, die koordiniert mit den beweglichen Schenkeln der Düsenanordnung 7 und des Pfahlführungsrahmens 1 schwenkbar sind.
  • In einer in den Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform besteht der Pfahlführungsrahmen 1 aus zwei starren Rahmenschenkeln 36, 37, die von der Schiff-Hubinsel 2 ausgehend parallel verlaufen und über Rahmengelenke 38 mit zwei schwenkbaren Rahmenschenkeln 39, 40 verbunden sind. Die schwenkbaren Rahmenschenkel 39, 40 sind jeweils viertelkreisförmig gebogen, so dass sie im geschlossenen Zustand den Pfahl 5 im wesentlichen halbkreisförmig umgreifen können. Dabei drücken sie diesen an einen weiteren starren Rahmenschenkel 41, der im 90°-Winkel zu den beiden starren Rahmenschenkeln 36, 37 verläuft.
  • Die in Fig. 4 dargestellte zugehörige Düsenanordnung 7 weist eine korrespondierende Form zum Pfahlführungsrahmen 1 auf und besteht aus zwei parallelen starren Schenkeln 42, 43, die im 90°-Winkel zu einem sie verbindenden starren Schenkel 44 verlaufen. Über zwei Gelenke 45 sind die starren Schenkel 42, 43 mit zwei bogenförmigen schwenkbaren Schenkeln 46, 47 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform können die jeweiligen schwenkbaren Rahmenschenkel 39, 40 und schwenkbaren Schenkel 46, 47 der Düsenanordnung 7 koordiniert geöffnet werden, um den Pfahl 5 seitlich in den Pfahlführungsrahmen 1 einerseits und die Düsenanordnung 7 andererseits einzuführen. Danach werden die beweglichen Schenkel jeweils geschlossen, so dass der Pfahl 5 umschlossen und in seiner korrekten Lage fixiert und geführt wird.
  • Wie man in den Fig. 4 und 5 erkennt, sind die jeweiligen freien Enden 48 der schwenkbare Schenkel der Düsenanordnungen 7 im Querschnitt hakenförmig ausgestaltet, so dass sich im geschlossenen Zustand der Düsenanordnung 7 während des Rammens eine Überlappung mit dem anliegenden freien Ende 49 des benachbarten Schenkels 9 bzw. 47 ergibt. Dadurch entsteht eine Überlappung der jeweiligen Blasenvorhangteile, so dass ein geschlossener Blasenvorhang entsteht.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Pfahlführungsrahmen
    2
    Schiff-Hubinsel
    3
    Stützen
    4
    Gewässerboden
    5
    Pfahl
    6
    Wasserspiegel
    7
    Düsenanordnung
    8
    Rohre
    9
    Schenkel, fest
    10
    Schenkel, fest
    11
    Schenkel, fest
    12
    Schenkel, schwenkbar
    13
    Gelenk
    14
    Ausblasöffnungen
    15
    Ballastmasse
    16
    Flexibler Schlauch
    17
    Schlauchwinde
    18
    Tragseil
    19
    Tragseil
    20
    Tragseil
    21
    Tragseil
    22
    Umlenkrolle
    23
    Seilwinde
    24
    Seilwinde
    25
    Seilwinde
    26
    Seilwinde
    27
    Hilfsrahmen
    28
    Äußerer Textilvorhang
    29
    Innerer Textilvorhang
    30
    Rahmenschenkel, starr
    31
    Rahmenschenkel, starr
    32
    Rahmenschenkel, starr
    33
    Rahmengelenk
    34
    Schwenkbarer Rahmenschenkel
    35
    Stempel
    36
    Starrer Rahmenschenkel
    37
    Starrer Rahmenschenkel
    38
    Rahmengelenk
    39
    Schwenkbarer Rahmenschenkel
    40
    Schwenkbarer Rahmenschenkel
    41
    Starrer Rahmenschenkel
    42
    Starrer Schenkel
    43
    Starrer Schenkel
    44
    Starrer Schenkel
    45
    Gelenk
    46
    Schwenkbarer Schenkel
    47
    Schwenkbarer Schenkel
    48
    Freies Ende schwenkbarer Schenkel
    49
    Freies Ende starrer Schenkel

Claims (12)

  1. Pfahlführungsvorrichtung zur Führung eines in einen Gewässerboden (4) einzurammenden Pfahls (5), insbesondere für Offshore Windmühlen-Fundamente, mit einem in einer Stützeinrichtung, vorzugsweise einer Schiff-Hubinsel (2), befestigten Pfahlführungsrahmen (1) zum Umgreifen und Führen des Pfahls (5) beim Rammen, dadurch gekennzeichnet, dass am Pfahlführungsrahmen (1) eine Düsenanordnung (7) einer Blasvorrichtung angebracht ist, die aus einer oberen Bereitschaftsstellung unterhalb des Pfahlführungsrahmens (1) in eine Arbeitsstellung am Gewässerboden (4) absenkbar ist und im Blasbetrieb den Pfahl (5) ringförmig umschließt.
  2. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (7) ein oder mehrere Rohre (8) aufweist, die mit einer Vielzahl von Ausblasöffnungen (14) versehen sind.
  3. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (7) mit einer oder mehreren Ballastmassen (15) versehen ist.
  4. Pfahlführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasvorrichtung einen flexiblen Schlauch (16) aufweist, durch den die Düsenanordnung (7) mit einer auf der Stützvorrichtung (2) über Wasser angeordneten Pumpe verbunden ist.
  5. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützvorrichtung (2) eine Schlauchwinde (17) zum Aufwickeln des flexiblen Schlauches (16) der Blasvorrichtung aufweist.
  6. Pfahlführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenanordnung (7) an Tragseilen (18, 19, 20, 21) aufgehängt ist, die mittels Seilwinden (23, 24, 25, 26) auf- und abwickelbar sind, um die Düsenanordnung (7) anzuheben oder abzusenken.
  7. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilwinden (23, 24, 25, 26) an der Stützeinrichtung (2) befestigt sind und die Tragseile (18, 19, 20, 21) von den Seilwinden (23, 24, 25, 26) über Umlenkrollen (22) am Pfahlführungsrahmen (1) zur Düsenanordnung (7) verlaufen.
  8. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass vier Seilwinden (23, 24, 25, 26) und vier Tragseile (18, 19, 20, 21) vorgesehen sind.
  9. Pfahlführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfahlführungsrahmen (1) mit der Düsenanordnung (7) über einen den einzurammenden Pfahl (5) schlauchförmig umschließenden äußeren Textilvorhang (28) verbunden ist, der ein seitliches Entweichen der aus der Düsenanordnung (7) austretenden Blasen nach außen verhindert.
  10. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfahlführungsrahmen (1) mit der Düsenanordnung (7) über einen zweiten schlauchförmigen inneren Textilvorhang (29) verbunden ist, der den Pfahl (5) radial innerhalb des äußeren Textilvorhangs (28) und radial innerhalb der Düsenanordnung (7) umschließt, so dass die aus der Düsenanordnung (7) austretenden Blasen nur zwischen den beiden Textilvorhängen (28, 29) aufsteigen können.
  11. Pfahlführungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfahlführungsrahmen (1) und die Düsenanordnung (7) jeweils mindestens einen nach außen schwenkbaren Schenkel (39, 46, 47) aufweisen, um eine seitliche Öffnung zum Durchgang des Pfahls (5) zu bilden, wobei die Öffnung während des Rammvorgangs im wesentlichen schließbar ist.
  12. Pfahlführungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (48) des oder der schwenkbaren Schenkel (39, 46, 47) der Düsenanordnung (7) im Querschnitt hakenförmig ausgestaltet ist, so dass sich im geschlossenen Zustand der Düsenanordnung (7) während des Rammens in radialer Richtung gesehen, eine Überlappung mit dem anliegenden freien Ende (49) des benachbarten Schenkels der Düsenanordnung ergibt.
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