EP2657410B1 - Vorrichtung zur Verminderung der Ausbreitung von Schall, Schwingungen und Druckstößen in einer Flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zur Verminderung der Ausbreitung von Schall, Schwingungen und Druckstößen in einer Flüssigkeit Download PDF

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EP2657410B1
EP2657410B1 EP13159505.0A EP13159505A EP2657410B1 EP 2657410 B1 EP2657410 B1 EP 2657410B1 EP 13159505 A EP13159505 A EP 13159505A EP 2657410 B1 EP2657410 B1 EP 2657410B1
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EP
European Patent Office
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frame
linkage elements
damping bodies
pressure
damping
Prior art date
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EP13159505.0A
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EP2657410A2 (de
EP2657410A3 (de
EP2657410B2 (de
Inventor
Hans-Walter Gross
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.)
Van Oord Offshore Wind Germany GmbH
Implenia Construction GmbH
Original Assignee
Bilfinger SE
Bilfinger Marine and Offshore Systems GmbH
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Publication date
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Application filed by Bilfinger SE, Bilfinger Marine and Offshore Systems GmbH filed Critical Bilfinger SE
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Publication of EP2657410A3 publication Critical patent/EP2657410A3/de
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Publication of EP2657410B2 publication Critical patent/EP2657410B2/de
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/005—Sound absorbing accessories in piling

Definitions

  • the present invention relates to a device for reducing the propagation of sound, vibrations and pressure surges in a liquid, in particular occurring when introducing an object into a background sound and / or in particular in water, with a plurality of gas-filled damping bodies and a carrier to in which the damping body can be arranged in a suitable relative position to each other, wherein the carrier has a frame with horizontal linkage elements.
  • a device of the type mentioned is, for example, from the WO 2009/121336 A2 known.
  • the known device has a plurality of damping bodies which can be filled with a gas and which are fastened to a carrier.
  • the carrier and the damping body are made in one piece from a thin, elastic tubing, wherein the damping body are delimited from each other by constrictions or welding webs of the tubing.
  • the damping body can be fixed by means of the carrier in a cage.
  • the present invention is therefore based on the object, a device of the type mentioned in such a way and further, that a safe operation of the device with structurally simple means is possible.
  • the above object is achieved by a device having the features of claim 1. Thereafter, the device is configured and further developed such that the damping body are arranged on the horizontal linkage elements such that individual damping body can be decoupled from the linkage element and again attached to the linkage element.
  • a one-piece structure of the carrier and the damping body made of a hose material is extremely unfavorable, especially in the case of a required replacement of the damping body or in the event of repair.
  • the design of the carrier with a frame having horizontal linkage elements solves the above problem in a surprisingly simple manner. Specifically, it is now possible to arrange the damping body in a suitable relative position to each other on the horizontal linkage element. Upon the occurrence of a defect or a leak of a single damping body, it is now sufficient to decouple the individual damping body of the rod element and attach an intact damping body as an exchange to the linkage element.
  • the defective damping body can also be removed for quick repair and attached to the linkage element again after the repair.
  • the problem of a possibly irreparable damping body with the result of a permanent functional impairment - as in the known carrier of tubing and the damping bodies formed thereon - no longer exists in the inventive device.
  • the frame could have a plurality of vertical and horizontal linkage elements arranged perpendicular to one another.
  • the frame could have a kind of lattice structure consisting of mutually vertically arranged linkage elements.
  • the device could be arranged in such a way around an object to be introduced into a ground that the vertical linkage elements could run substantially parallel to, for example, a pile or nail to be introduced.
  • the term horizontal or vertical ultimately refers to an orientation relative to the ground or water bottom, both of which each extend substantially in a horizontal plane.
  • the frame could be formed for example of metal.
  • steel or stainless steel could be used here as metal.
  • An embodiment made of plastic, in particular fiber-reinforced plastic, would be conceivable with regard to easier handling of the device for weight reasons, in particular during transport.
  • the frame could comprise a plurality of frame sections constructed from horizontal linkage elements which are coupled to one another via cables.
  • the different frame regions constructed from horizontal linkage elements could be positioned at different depths in the liquid, as it were.
  • the coupling of these frame areas is then via ropes, which replace the quasi existing in the previously described embodiment, vertical linkage elements.
  • the connection The frame areas on the ropes thus holds the entire device together and allows a particularly space-saving storage or a space-saving transport of the device when it is not in use.
  • the frame sections could be positioned close to each other with rolled up or otherwise taken together ropes to achieve the space saving effect.
  • this embodiment of the device also allows a saving of material, since usually less material is required for the provision of the cables than for vertical linkage elements.
  • damping body could be vented and / or arranged one above the other.
  • a kind of folding of the device could be achieved with this illustrated embodiment.
  • an uppermost frame region could be designed as a floating body, which could be positioned on the surface or in the region of the surface of the liquid when the device is in use.
  • the remaining frame portions could be formed so that they do not experience buoyancy.
  • winches for the ropes could be assigned to this uppermost frame area.
  • the winches could be hydraulic winches.
  • the winches could be fixedly coupled to the uppermost frame area.
  • the frame could have a plurality of pivotable about at least one pivot axis frame parts or linkage elements.
  • a plurality of linkage elements could form such a pivotable frame part or it could also be realized between each linkage elements pivot axes, which allow angular positioning of the linkage elements relative to each other.
  • the frame parts or linkage elements could be pivoted to each other such that a cylinder jacket-like frame with a substantially closed shell can be generated.
  • a jacket could, for example, securely enclose a pile to be buried in a subsurface during ramming in such a way that a maximum of attenuation effect with regard to the propagation of the sound can be achieved.
  • the cylinder jacket-like frame could enclose a pole or other object as a cylinder jacket with a number of frame parts or linkage elements of polygonal base area corresponding to the number of frame parts.
  • the frame parts or linkage elements could be pivotable relative to each other such that a substantially hood-shaped frame can be generated.
  • a nail to be introduced into a substrate could be substantially enclosed by means of such a hood-shaped frame from above and laterally.
  • Such a mountable on a nail hood could have a passage for an acting on the nail impact tool.
  • the damping body could be releasably attached to the foundation body and also after the pounding from the top triggered float up for reuse before diving.
  • the frame could be assigned a pressure line for the introduction of the gas into the damping body.
  • each damper body could be fluidly connected to the pressure line.
  • a respective separate flow connection or flow line or pressure line from a pressure source to each individual damping body would be conceivable and could allow a particularly individual pressurization of the damping body.
  • the pressure line or the pressure lines could or could in principle be guided along the frame and attached to the outside of the frame.
  • the pressure line or the pressure lines could be integrated into the frame or arranged in the linkage elements. Damage to the pressure lines from the outside could thereby be safely avoided.
  • the damping bodies preferably depending on their depth position in the liquid-could be subjected to different gas pressure. This could ensure that the damping body always occupy an equal volume in the liquid regardless of a present deep external pressure.
  • damping body of the pressure line could be associated with a pressure control device and / or at least one pressure reducer.
  • a pressure control device and / or at least one pressure reducer.
  • damping bodies positioned at the same depth could be subjected to the same pressure.
  • Lower positioned damping bodies could be subjected to a higher pressure in order to counteract the increasing external pressure with increasing depth.
  • the damping body could have a sound-insulating open or closed-pore material in its interior, preferably on its inner wall.
  • a material could be foam, which is particularly effective especially in open-pore configuration.
  • open-pore foam or an open-pored material usually relaxes.
  • damping body could be used in a particularly advantageous and practical way so-called lifting bags with, for example, a surface area of 1 to 1.5m 2 .
  • lifting bags are particularly easy to handle especially because of their size.
  • these are flat damping bodies which are inflated by the introduction of the gas and thus unfoldable when not filled with gas.
  • damping bodies could have a soft rubber enveloping medium with a reinforcement, preferably an aramid cord liner. This results in a high level of robustness against external damage and corrosion. Furthermore are So-called lifting bags usually up to 8 bar pressure resistant and thus to at least 70 meters depth in a liquid, such as water, can be used.
  • the damping body could have at least one eyelet for attachment to the frame, on a frame part or on a linkage element.
  • the ease of mounting also results in a simple interchangeability in case of damage.
  • the damper bodies attached to the frame are oriented upwards in the liquid or in the water even without filled gas due to the buoyancy effect.
  • the damping bodies or lifting cushions can be fastened to the frame in such a way that the entire device allows a flow of the fluid through, so that little lateral force is exerted by the flow on the device when installing the device. This facilitates the installation of the device in the field of use.
  • the damping body can be filled with the gas or supplied with compressed air.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of an apparatus for reducing the propagation of sound in a liquid.
  • the device is used when introducing an object 1 into a substrate.
  • the object 1 is formed in this embodiment by a pile, which is to be introduced into the subsurface of a body of water.
  • the device has a plurality of damping body 2, which can be filled with a gas, and a carrier 3, on which the damping bodies 2 are arranged in a suitable relative position relative to one another.
  • the carrier 3 has a frame 4 with horizontal linkage elements 5. At this linkage elements 5, the damping body 2 are attached.
  • the damping body 2 are according to Fig. 1 arranged around the object 1 such that the object 1 is substantially completely enclosed.
  • the damping body 2 overlap slightly or in a suitable manner.
  • the frame 4 has in view of a particularly high stability and thus with regard to a particularly safe operation a plurality of mutually perpendicular vertical linkage elements 6 and horizontal linkage elements 5.
  • the closed state can be spent in an open state of the device.
  • the frame 4 a plurality of pivot axes 7, so that individual frame parts 8 can be pivoted against each other.
  • Fig. 2 and 3 show in a partial and enlarged side view of the embodiment Fig. 1 ,
  • Fig. 2 are designed as a cushion damping body 2 is not yet filled with gas.
  • the damping body 2 are already arranged substantially in its use position in the state not filled with gas, since the buoyancy prevailing under water pushes the damping body 2 fastened to the horizontal linkage elements 5 upwards.
  • Fig. 3 shows the same situation with damping bodies 2, which are filled with gas.
  • the Fig. 4 and 5 schematically show the embodiment Fig. 1 , where in Fig. 4 the above mentioned open and in Fig. 5 the above-mentioned closed state of the device are shown.
  • the frame 4 has a plurality about pivot axes 7 to each other pivotable frame parts 8.
  • the frame parts 8 are pivotable relative to one another such that a cylinder jacket-like frame 4 can be produced with a substantially closed jacket, as described in US Pat Fig. 5 is shown.
  • an object 1 such as a pile can be completely enclosed by the device during a driving into a ground in a simple manner, so that a reliable reduction of the propagation of sound generated during the driving process can be achieved.
  • the vertical linkage elements 6 can be replaced by ropes, so that the device is ultimately made up of a plurality of ring-like frame parts 8, which via the ropes with each other are coupled. In this case, a particularly space-saving storage of the device outside its use is possible.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verminderung der Ausbreitung von Schall, Schwingungen und Druckstößen in einer Flüssigkeit, insbesondere von beim Einbringen eines Objekts in einen Untergrund auftretendem Schall und/oder insbesondere in Wasser, mit mehreren mit einem Gas befüllbaren Dämpfungskörpern und einem Träger, an dem die Dämpfungskörper in geeigneter relativer Position zueinander anordenbar sind, wobei der Träger einen Rahmen mit horizontalen Gestängeelementen aufweist.
  • Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der WO 2009/121336 A2 bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist mehrere mit einem Gas befüllbare Dämpfungskörper auf, die an einem Träger befestigt sind. Dabei sind der Träger und die Dämpfungskörper einteilig aus einem dünnen, elastischen Schlauchmaterial hergestellt, wobei die Dämpfungskörper durch Einschnürungen oder Schweißstege des Schlauchmaterials voneinander abgegrenzt sind. Die Dämpfungskörper können mittels des Trägers in einem Käfig festgelegt werden.
  • Vorrichtungen der eingangs genannten Art dienen insbesondere der Verminderung des Unterwasserschalls bei Rammarbeiten für Offshore-Windenergieanlagen. Bei den Gründungsarbeiten zur Errichtung derartiger Anlagen werden überwiegend Schlagrammen eingesetzt, die einen äußerst intensiven Schall unter Wasser erzeugen, der die Hörorgane von Meeressäugern und Fischen schädigen kann. Außerdem kann das Verhalten der Tiere über einen Radius von vielen Kilometern beeinträchtigt werden. Es besteht daher die dringende Notwendigkeit, die Unterwasser-Schallausbreitung bei Rammarbeiten zu verringern. Derartige Rammarbeiten umfassen nicht nur das Einbringen von Pfählen, sondern auch das Einbringen von Nägeln in den Untergrund, um Sockelelemente für Tragpfähle am Meeresboden oder Gewässerboden zu fixieren. Auch beim Einbringen derartiger Nägel wird intensiver Schall unter Wasser erzeugt.
  • Bei der aus der WO 2009/121336 A2 bekannten Vorrichtung ist problematisch, dass bei einer während des Einsatzes der Vorrichtung nicht selten auftretenden Beschädigung und Undichtigkeit eines Dämpfungskörpers ein Austausch des Dämpfungskörpers quasi unmöglich ist. Letztendlich muss hierfür der gesamte schlauchartige Träger mit sämtlichen an ihm befindlichen weiteren Dämpfungskörpern ausgetauscht oder zu Reparatur aus der Flüssigkeit oder aus dem Wasser entnommen werden. Dabei kann es vorkommen, dass eine Reparatur des Dämpfungskörpers aufgrund der Größe der Leckage oder des Umfangs der Beschädigung gar nicht möglich ist. Im Ergebnis bleibt dann eine dauerhafte Funktionsbeeinträchtigung hinsichtlich des jeweiligen Trägers, da nur noch die verbleibenden intakten Dämpfungskörper wirksam sind. Folglich ist die bekannte Vorrichtung insbesondere im Reparaturfall oder bei einem erforderlichen Austausch einzelner Dämpfungskörper äußerst unflexibel und kann ein sicherer Betrieb der Vorrichtung nicht dauerhaft gewährleistet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein sicherer Betrieb der Vorrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist die Vorrichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Dämpfungskörper derart an den horizontalen Gestängeelementen angeordnet sind, dass einzelne Dämpfungskörper von dem Gestängeelement entkoppelbar und wieder an dem Gestängeelement anbringbar sind.
  • In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass ein einteiliger Aufbau des Trägers und der Dämpfungskörper aus einem Schlauchmaterial insbesondere bei einem erforderlichen Austausch der Dämpfungskörper oder im Reparaturfall äußerst ungünstig ist. In weiter erfindungsgemäßer Weise ist dann erkannt worden, dass die Ausgestaltung des Trägers mit einem Rahmen, der horizontale Gestängeelemente aufweist, die voranstehende Aufgabe auf überraschend einfache Weise löst. Im Konkreten ist es nun möglich, die Dämpfungskörper in geeigneter relativer Position zueinander an dem horizontalen Gestängeelement anzuordnen. Bei Auftreten eines Defekts oder einer Undichtigkeit eines einzelnen Dämpfungskörpers reicht es nun aus, den einzelnen Dämpfungskörper von dem Gestängeelement zu entkoppeln und einen intakten Dämpfungskörper als Austausch an dem Gestängeelement anzubringen. Gegebenenfalls kann der defekte Dämpfungskörper auch zur schnellen Reparatur entnommen und nach der Reparatur wieder an dem Gestängeelement angebracht werden. Das Problem eines möglicherweise irreparablen Dämpfungskörpers mit der Folge einer dauerhaften Funktionsbeeinträchtigung - wie bei dem bekannten Träger aus Schlauchmaterial und den daran ausgebildeten Dämpfungskörpern - besteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auch problemlos möglich, je nach Einsatzerfordernis eine unterschiedliche Anzahl von Dämpfungskörpern am Träger - dem Gestängeelement - anzuordnen. Bei dem bekannten schlauchartigen Träger ist dies nicht möglich, da die Anzahl an Dämpfungskörpern bei der Herstellung des Träger-Dämpfungskörper-Schlauchs anfänglich vorgegeben wird.
  • Folglich ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Vorrichtung angegeben, bei der ein sicherer Betrieb der Vorrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln ermöglicht ist.
  • Im Hinblick auf einen besonders sicheren Betrieb und eine besonders stabile Ausgestaltung der Vorrichtung könnte der Rahmen mehrere senkrecht zueinander angeordnete vertikale und horizontale Gestängeelemente aufweisen. Mit anderen Worten könnte der Rahmen eine Art Gitterstruktur aus zueinander senkrecht angeordneten Gestängeelementen aufweisen. Dabei könnte die Vorrichtung derart um ein in einen Untergrund einzubringendes Objekt angeordnet werden, dass die vertikalen Gestängeelemente im Wesentlichen parallel zu beispielsweise einem einzubringenden Pfahl oder Nagel verlaufen könnten. Die Bezeichnung horizontal oder vertikal bezieht sich letztendlich auf eine Orientierung relativ zum Erdboden oder Gewässerboden, die beide jeweils im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene verlaufen.
  • Hinsichtlich einer besonders sicheren und stabilen Ausgestaltung könnte der Rahmen beispielsweise aus Metall ausgebildet sein. Als Metall könnte hier beispielsweise Stahl oder Edelstahl zum Einsatz kommen. Eine Ausgestaltung aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, wäre im Hinblick auf eine aus Gewichtsgründen einfachere Handhabung der Vorrichtung, insbesondere bei einem Transport, denkbar.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung könnte der Rahmen mehrere aus horizontalen Gestängeelementen aufgebaute Rahmenbereiche aufweisen, die über Seile miteinander gekoppelt sind. Mit anderen Worten könnten die aus horizontalen Gestängeelementen aufgebauten unterschiedlichen Rahmenbereiche quasi in unterschiedlichen Tiefen in der Flüssigkeit positionierbar sein. Die Kopplung dieser Rahmenbereiche erfolgt dann über Seile, die quasi die beim vorher erläuterten Ausführungsbeispiel vorhandenen vertikalen Gestängeelemente ersetzen. Die Verbindung der Rahmenbereiche über die Seile hält damit die gesamte Vorrichtung zusammen und ermöglicht eine besonders raumsparende Lagerung oder einen raumsparenden Transport der Vorrichtung, wenn diese nicht im Einsatz ist. Letztlich könnten die Rahmenbereiche bei aufgerollten oder sonst wie zusammengenommenen Seilen eng aneinander positioniert werden, um den Raumspareffekt zu erreichen. Letztendlich ermöglicht diese Ausgestaltung der Vorrichtung auch eine Materialersparnis, da für die Bereitstellung der Seile üblicherweise weniger Material erforderlich ist als für vertikale Gestängeelemente. Bei der raumsparenden Anordnung mit aneinander angeordneten Rahmenbereichen könnten an den horizontalen Gestängeelementen befestigte Dämpfungskörper entlüftet und/oder übereinander angeordnet werden. Letztendlich könnte mit diesem erläuterten Ausführungsbeispiel eine Art Zusammenfalten der Vorrichtung erreicht werden.
  • Im Hinblick auf eine besonders komfortable und einfache Ausgestaltung des zuletzt erläuterten Ausführungsbeispiels könnte ein oberster Rahmenbereich als Schwimmkörper ausgebildet sein, der auf der Oberfläche oder im Bereich der Oberfläche der Flüssigkeit positioniert sein könnte, wenn die Vorrichtung im Einsatz ist. Die übrigen Rahmenbereiche könnten so ausgebildet sein, dass sie keine Auftriebskraft erfahren.
  • Hinsichtlich einer einfachen Handhabung der die Rahmenbereiche verbindenden Seile könnten diesem obersten Rahmenbereich Winden für die Seile zugeordnet sein. Die Winden könnten hydraulische Winden sein. Weiterhin könnten die Winden fest mit dem obersten Rahmenbereich gekoppelt sein.
  • Im Hinblick auf eine möglichst flexible Anpassung der Gestaltung der Vorrichtung an beim Einsatz der Vorrichtung vorliegende Gegebenheiten, beispielsweise die Form eines einzubringenden Objekts, könnte der Rahmen mehrere um mindestens eine Schwenkachse zueinander verschwenkbare Rahmenteile oder Gestängeelemente aufweisen. Dabei könnten mehrere Gestängeelemente ein derart verschwenkbares Rahmenteil bilden oder es könnten auch jeweils zwischen einzelnen Gestängeelementen Schwenkachsen realisiert sein, die eine Winkelpositionierung der Gestängeelemente relativ zueinander ermöglichen.
  • Im Hinblick auf einen besonders sicheren Betrieb der Vorrichtung und im Hinblick auf eine besonders effektive Verminderung der Ausbreitung von Schall könnten die Rahmenteile oder Gestängeelemente derart zueinander verschwenkbar sein, dass ein zylindermantelartiger Rahmen mit im Wesentlichen geschlossenem Mantel erzeugbar ist. Ein derartiger Mantel könnte beispielsweise einen in einen Untergrund einzurammenden Pfahl während des Rammens derart sicher umschließen, dass ein Höchstmaß an Verminderungswirkung hinsichtlich der Ausbreitung des Schalls erreicht werden kann. Der zylindermantelartige Rahmen könnte einen Pfahl oder ein anderes Objekt als Zylindermantel mit entsprechend der Anzahl an Rahmenteilen oder Gestängeelementen vieleckiger Grundfläche umschließen. In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung könnten die Rahmenteile oder Gestängeelemente derart zueinander verschwenkbar sein, dass ein im Wesentlichen haubenförmiger Rahmen erzeugbar ist. Ein in einen Untergrund einzubringender Nagel könnte mittels eines derart haubenförmigen Rahmens von oben und seitlich im Wesentlichen umschlossen werden. Eine derart auf einen Nagel aufsetzbare Haube könnte einen Durchgang für ein auf den Nagel einwirkendes Schlagwerkzeug haben. Die Dämpfungskörper könnten auch vor Abtauchen der Gründung lösbar am Gründungskörper befestigt werden und nach dem Rammvorgang von oben ausgelöst zur Wiederverwendung aufschwimmen.
  • Im Hinblick auf eine sichere Befüllung der Dämpfungskörper mit dem gewünschten Gas könnte dem Rahmen eine Druckleitung für das Einbringen des Gases in die Dämpfungskörper zugeordnet sein. Im Konkreten könnte jeder Dämpfungskörper mit der Druckleitung strömungsverbunden sein. Auch eine jeweils separate Strömungsverbindung oder Strömungsleitung oder Druckleitung von einer Druckquelle zu jedem einzelnen Dämpfungskörper wäre denkbar und könnte eine besonders individuelle Druckbeaufschlagung der Dämpfungskörper ermöglichen. Die Druckleitung oder die Druckleitungen könnte oder könnten grundsätzlich entlang des Rahmens geführt sein und an dem Rahmen außen befestigt sein. Hinsichtlich eines besonders sicheren und geschützten Betriebs der Vorrichtung könnte die Druckleitung oder könnten die Druckleitungen in den Rahmen integriert oder in den Gestängeelementen angeordnet sein. Eine Beschädigung der Druckleitungen von außen könnte hierdurch sicher vermieden werden.
  • Zum Ausgleich an unterschiedliche Druckverhältnisse in unterschiedlichen Tiefen in der Flüssigkeit könnten die Dämpfungskörper - vorzugsweise in Abhängigkeit ihrer Tiefenposition in der Flüssigkeit - mit unterschiedlichem Gasdruck beaufschlagbar sein. Dadurch könnte sichergestellt sein, dass die Dämpfungskörper unabhängig von einem vorliegenden tiefenbedingten Außendruck stets ein gleichgroßes Volumen in der Flüssigkeit einnehmen.
  • Hinsichtlich einer komfortablen und sicheren Druckbeaufschlagung der Dämpfungskörper könnte der Druckleitung eine Drucksteuereinrichtung und/oder mindestens ein Druckminderer zugeordnet sein. Je nach vorgesehener Tiefenposition in der Flüssigkeit könnten Druckminderer mit unterschiedlichem Minderungsverhalten in der Druckleitung eingesetzt werden. Grundsätzlich könnten in gleicher Tiefe positionierte Dämpfungskörper mit dem gleichen Druck beaufschlagt werden. Tiefer positionierte Dämpfungskörper könnten mit einem höheren Druck beaufschlagt werden, um dem mit zunehmender Tiefe zunehmenden Außendruck entgegenzuwirken.
  • Zur Realisierung einer besonders wirkungsvollen Schallabsorption und Verminderung der Ausbreitung von Schall könnten die Dämpfungskörper in ihrem Inneren - vorzugsweise an ihrer Innenwandung - ein schallisolierendes offen- oder geschlossenporiges Material aufweisen. Ein derartiges Material könnte Schaumstoff sein, der insbesondere in offenporiger Ausgestaltung besonders wirkungsvoll ist. Insbesondere beim Einbringen von Gas in den Dämpfungskörper entspannt sich offenporiger Schaumstoff oder ein offenporiges Material üblicherweise.
  • Als Dämpfungskörper könnten in besonders vorteilhafter und praktischer Weise sogenannte Hebekissen mit beispielsweise einer Flächengröße von 1 bis 1,5m2 verwendet werden. Derartige Hebekissen sind in der Handhabung insbesondere aufgrund ihrer Größe besonders einfach. Letztendlich handelt es sich hierbei um im nicht mit Gas befüllten Zustand flache Dämpfungskörper, die durch das Einbringen des Gases aufblasbar und damit entfaltbar sind.
  • Derartige Dämpfungskörper könnten ein weiches Hüllmedium aus Gummi mit einer Verstärkung, vorzugsweise Aramidcordeinlage, aufweisen. Hierbei ergibt sich eine hohe Robustheit gegen äußere Beschädigungen und Korrosion. Des Weiteren sind sogenannte Hebekissen üblicherweise bis 8 bar druckfest und somit bis mindestens 70 Meter Tiefe in einer Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, einsetzbar.
  • In besonders einfacher Weise könnten die Dämpfungskörper mindestens eine Öse zur Befestigung an dem Rahmen, an einem Rahmenteil oder an einem Gestängeelement aufweisen. Aus der einfachen Montierbarkeit ergibt sich auch eine einfache Austauschbarkeit im Falle einer Beschädigung.
  • Die an dem Rahmen befestigten Dämpfungskörper, insbesondere Hebekissen, richten sich in der Flüssigkeit oder im Wasser auch ohne eingefülltes Gas aufgrund der Auftriebswirkung nach oben aus. Die Dämpfungskörper oder Hebekissen können dabei derart am Rahmen befestigt werden, dass die gesamte Vorrichtung eine Strömung der Flüssigkeit hindurch lässt, so dass beim Installieren der Vorrichtung wenig Seitenkraft durch die Strömung auf die Vorrichtung ausgeübt wird. Dies erleichtert die Installation der Vorrichtung im Einsatzbereich.
  • Sobald die Vorrichtung um beispielsweise ein einzubringendes Objekt positioniert ist, können die Dämpfungskörper mit dem Gas befüllt oder mit Druckluft versorgt werden.
  • Die Verminderung der Ausbreitung des Schalls ergibt sich insbesondere dadurch, dass Schallwellen oder Schalldruck schon nach kurzer Wasserstrecke zwischen einem einzubringenden Objekt und der Vorrichtung von etwa 0,5 bis 1 m in den Dämpfungskörper eindringen müssen. Je nach bevorzugter Ausgestaltung des Dämpfungskörpers bedeutet dies ein Eindringen in das äußere Gummi eines Kissens, in den Schaumstoff, durch die komprimierte Luft im Kissen, wieder in den Schaumstoff und dann wieder in das Gummi des Kissens, bis Schallwellen oder Schalldruck letztendlich das System in deutlich abgeschwächter Form in die Umgebung verlassen bzw. verlässt.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden, ohne von dem in den Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert, ohne von dem in den Ansprüchen definierten Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verminderung der Ausbreitung von Schall in einer Flüssigkeit,
    Fig. 2
    in einer Seitenansicht, teilweise und vergrößert, die Vorrichtung aus Fig. 1,
    Fig. 3
    in einer Seitenansicht, teilweise und vergrößert, die Vorrichtung aus Fig. 1 mit mit einem Gas befüllten Dämpfungskörpern,
    Fig. 4
    in einer perspektivischen Darstellung, schematisch, das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ohne Dämpfungskörper und im geöffneten Zustand und
    Fig. 5
    in einer perspektivischen Darstellung, schematisch, das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ohne Dämpfungskörper und im geschlossenen Zustand.
  • Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Verminderung der Ausbreitung von Schall in einer Flüssigkeit. Die Vorrichtung wird beim Einbringen eines Objekts 1 in einen Untergrund eingesetzt. Das Objekt 1 ist bei diesem Ausführungsbeispiel durch einen Pfahl gebildet, der in den Untergrund eines Gewässers einzubringen ist. Die Vorrichtung weist mehrere mit einem Gas befüllbare Dämpfungskörper 2 und einen Träger 3 auf, an dem die Dämpfungskörper 2 in geeigneter relativer Position zueinander angeordnet sind. Im Hinblick auf einen sicheren Betrieb der Vorrichtung mit konstruktiv einfachen Mitteln weist der Träger 3 einen Rahmen 4 mit horizontalen Gestängeelementen 5 auf. An diesen Gestängeelementen 5 sind die Dämpfungskörper 2 befestigt.
  • Die Dämpfungskörper 2 sind gemäß Fig. 1 um das Objekt 1 herum derart angeordnet, dass das Objekt 1 im Wesentlichen vollständig umschlossen ist. Hierzu überlappen die Dämpfungskörper 2 geringfügig oder in geeigneter Weise.
  • Der Rahmen 4 weist im Hinblick auf eine besonders hohe Stabilität und damit im Hinblick auf einen besonders sicheren Betrieb mehrere senkrecht zueinander angeordnete vertikale Gestängeelemente 6 und horizontale Gestängeelemente 5 auf. Zur Positionierung der Vorrichtung um das Objekt 1 herum lässt sich der geschlossene Zustand in einen geöffneten Zustand der Vorrichtung verbringen. Hierzu weist der Rahmen 4 mehrere Schwenkachsen 7 auf, damit einzelne Rahmenteile 8 gegeneinander verschwenkt werden können.
  • Die Fig. 2 und 3 zeigen in einer teilweisen und vergrößerten Seitenansicht das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1. In Fig. 2 sind die als Kissen ausgebildeten Dämpfungskörper 2 noch nicht mit Gas befüllt. Allerdings sind die Dämpfungskörper 2 auch im noch nicht mit Gas befüllten Zustand bereits im Wesentlichen in ihrer Einsatzposition angeordnet, da der unter Wasser herrschende Auftrieb die an den horizontalen Gestängeelementen 5 befestigten Dämpfungskörper 2 nach oben drückt. Fig. 3 zeigt dieselbe Situation mit Dämpfungskörpern 2, die mit Gas befüllt sind.
  • Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1, wobei in Fig. 4 der oben bereits erwähnte geöffnete und in Fig. 5 der oben bereits erwähnte geschlossene Zustand der Vorrichtung gezeigt sind. Im Konkreten weist der Rahmen 4 mehrere um Schwenkachsen 7 zueinander verschwenkbare Rahmenteile 8 auf. Dabei sind die Rahmenteile 8 derart zueinander verschwenkbar, dass ein zylindermantelartiger Rahmen 4 mit im Wesentlichen geschlossenem Mantel erzeugbar ist, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Somit lässt sich ein Objekt 1 wie beispielsweise ein Pfahl während eines Einrammens in einen Untergrund auf einfache Weise vollständig durch die Vorrichtung umschließen, so dass eine sichere Verminderung der Ausbreitung von während des Rammvorgangs erzeugtem Schall erreichbar ist.
  • Bei einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können die vertikalen Gestängeelemente 6 durch Seile ersetzt werden, so dass die Vorrichtung letztendlich aus mehreren ringartigen Rahmenteilen 8 aufgebaut ist, die über die Seile miteinander gekoppelt sind. In diesem Fall ist eine besonders raumsparende Lagerung der Vorrichtung außerhalb ihres Einsatzes möglich.
  • Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Ansprüche verwiesen.
  • Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Objekt
    2
    Dämpfungskörper
    3
    Träger
    4
    Rahmen
    5
    Gestängeelement, horizontal
    6
    Gestängeelement, vertikal
    7
    Schwenkachse
    8
    Rahmenteil

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Verminderung der Ausbreitung von Schall, Schwingungen und Druckstößen in einer Flüssigkeit, insbesondere von beim Einbringen eines Objekts (1) in einen Untergrund auftretendem Schall und/oder insbesondere in Wasser, mit mehreren mit einem Gas befüllbaren Dämpfungskörpern (2) und einem Träger (3), an dem die Dämpfungskörper (2) in geeigneter relativer Position zueinander anordenbar sind, wobei der Träger (3) einen Rahmen (4) mit horizontalen Gestängeelementen (5) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (2) derart an den horizontalen Gestängeelementen (5) angeordnet sind, dass einzelne Dämpfungskörper (2) von dem Gestängeelement (5) entkoppelbar und wieder an dem Gestängeelement (5) anbringbar sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (4) mehrere senkrecht zueinander angeordnete vertikale (6) und horizontale Gestängeelemente (5) aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (4) mehrere aus horizontalen Gestängeelementen (5) aufgebaute Rahmenbereiche aufweist, die über Seile miteinander gekoppelt sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberster Rahmenbereich als Schwimmkörper mit vorzugsweise zugeordneten Winden für die Seile ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (4) mehrere um mindestens eine Schwenkachse (7) zueinander verschwenkbare Rahmenteile (8) oder Gestängeelemente (5, 6) aufweist, wobei vorzugsweise die Rahmenteile (8) oder Gestängeelemente (5, 6) derart zueinander verschwenkbar sind, dass ein zylindermantelartiger Rahmen (4) mit im Wesentlichen geschlossenem Mantel oder ein haubenförmiger Rahmen erzeugbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rahmen (4) eine Druckleitung für das Einbringen des Gases in die Dämpfungskörper (2) zugeordnet ist, wobei vorzugsweise die Druckleitung in den Rahmen (4) integriert ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (2) - vorzugsweise in Abhängigkeit ihrer Tiefenposition in der Flüssigkeit - mit unterschiedlichem Gasdruck beaufschlagbar sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckleitung eine Drucksteuereinrichtung und/oder mindestens ein Druckminderer zugeordnet sind oder ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (2) in ihrem Inneren - vorzugsweise an ihrer Innenwandung - ein schallisolierendes offen- oder geschlossenporiges Material aufweisen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungskörper (2) mindestens eine Öse zur Befestigung an dem Rahmen (4), an einem Rahmenteil (8) oder an einem Gestängeelement (5, 6) aufweisen.
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