EP2831342B1 - Verfahren zur handhabung eines hydroschalldämpfers und vorrichtung zur minderung von schall im wasser - Google Patents

Verfahren zur handhabung eines hydroschalldämpfers und vorrichtung zur minderung von schall im wasser Download PDF

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EP2831342B1
EP2831342B1 EP13718097.2A EP13718097A EP2831342B1 EP 2831342 B1 EP2831342 B1 EP 2831342B1 EP 13718097 A EP13718097 A EP 13718097A EP 2831342 B1 EP2831342 B1 EP 2831342B1
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EP
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hydro
sound damper
seabed
hydro sound
transport housing
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    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/8209—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only sound absorbing devices
    • 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
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B2201/00—Devices, constructional details or methods of hydraulic engineering not otherwise provided for
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B2001/8263—Mounting of acoustical elements on supporting structure, e.g. framework or wall surface

Definitions

  • the invention relates to a method for handling a hydro silencer in the area of an offshore construction site, in particular in the case of a pile to be introduced into the seabed, wherein a hydro silencer is positioned in the area of the offshore construction site before the start of the noise-emitting work.
  • the invention further relates to a device for reducing sound in the water and / or for handling at least one hydro silencer in the area of an offshore construction site, in particular in a pile to be introduced into the seabed, wherein the device has at least one hydro silencer.
  • Generic methods and hydro silencers are from the document WO 2011/046430 A1 known. Piles are introduced by drilling or ramming in the seabed to serve as a foundation for marine structures, especially for offshore wind turbines.
  • the foundations usually consist of one or more piles. With a foundation with only one pile one speaks of single pile or monopile. In the case of a foundation which comprises several piles, this is often introduced into the soil using templates known as templates. Such foundations are also called jacket foundations or tripod foundations.
  • the structure will have a three-diagonal strut construction with additional horizontal bracing Seabed height supported. At the bottom of the struts facing the seabed they are connected to the ground introduced piles.
  • the structure When building the jacket, the structure is anchored on a jacket structure called a jacket made of hollow sections.
  • the truss structure is anchored with the piles inserted into the seabed.
  • For a jacket foundation usually at least three piles are provided.
  • the piles are introduced into the seabed and temporally independent of the introduction of the piles at a later time the jacket or the tripod with connected to the piles.
  • a device for reducing waterborne sound and ground vibrations in pile foundations in the water is provided according to the invention.
  • Water sound is also called hydro sound.
  • a hydro silencer abbreviated as HSD known. This consists of a plurality of mutually spaced damping elements to reduce the hydro sound, which are evenly distributed on a support structure, for example, arranged on a network.
  • the support structure is placed around a source of sound at the site of use.
  • a sound source is, for example, a pile, which is introduced into the seabed, which can be done by ramming or drilling.
  • the invention has for its object to provide a way in which the transport of a device for the reduction of hydro sound over land and sea to the place of use and the arranging and the mountains at the site of such Device can be done quickly, easily and inexpensively, the device is also suitable for the largest possible protection against hydro-sound.
  • This object is achieved by a method according to the features of claim 1.
  • the further embodiment of the invention is shown in the dependent claim.
  • a method in which a hydrostatic muffler receiving transport housing in the vicinity of the seabed or in the vicinity of the water surface is positioned for the arrangement of the hydro silencer in the offshore construction site and then the hydro silencer from a first functional position of the transport housing out vertically or is spread parallel to the extension of the pile and / or horizontal or parallel to the geometry of the seabed in a second functional position. Since the hydro silencer by means of the device according to the invention at the site mechanically, hydraulically and / or pneumatically, preferably automatically, can be spread to its required level, the arrangement of the hydro silencer with little staff and time is possible. The same applies to the removal of the hydro silencer from the site.
  • the device according to the invention is preferably equipped with a hydro-silencer whose carrier structure is a network and whose sound-reducing elements are suitable foam elements and / or air-filled enveloping bodies for reducing hydrodynamic sound.
  • the hydro silencer is only partially or completely spread out of the first functional position out of the transport housing.
  • the hydro silencer is only partially deployed.
  • the propagation of the hydro silencer always takes place until it reaches a spread required for the reduction of noise.
  • a propagation can be omitted according to the invention. This reduces the complexity of the construction site equipment and the number of available types of devices.
  • the hydro silencer is in order arranged around the pile over the entire height of the water column, ie from the seabed to the water surface.
  • a hydro silencer can be arranged parallel to the seabed, wherein the hydro silencer from the sound source to a relevant for a sufficient reduction of the hydrophone distance is spread.
  • the required relevant distance depends, among other things, on the condition of the soil and the working energy during the introduction of the pile. Since the vibrations in the seabed and the sound in the water influence each other, can be minimized by the arrangement of the hydro silencer parallel to the seabed on the one hand the sound in the water and on the other hand, the vibration excitation of the seabed by the hydro sound or the propagation of shocks in the seabed can be reduced.
  • the hydro silencer is contracted from the second functional position and stored in the transport housing in the first functional position, with the last transport housing is removed from the offshore construction site. This makes it possible to remove the device completely and with little expenditure of time completely out of the water. Since the device is transferred back to its advantageous for transport compact structure after the completion of the sound-emitting activities, the device is immediately available for re-use at another site. At least the handling and storage on board a ship is possible without great effort.
  • a device which comprises a holding device on which a first, fixed end of the hydro silencer is held and in which a remote from the first end of the hydro silencer second, free end of the hydro silencer relative to the holding device movable, in particular to the holding device is positionable.
  • the device has at least one buoyant body and / or a ballast body, wherein the buoyant body and / or the ballast body is connected to the second, free end of the hydro silencer.
  • the first and the second end of the hydro silencer are designed to deploy and to contract the hydro silencer relative to each other movable.
  • the ballast body also called output body is designed such that its specific gravity is at least temporarily equal to or greater than the specific gravity of the ballast body surrounding water. For influencing the ballast body, for example, it can absorb or release water or air and thus change its specific weight. The same applies to the buoyancy body.
  • the buoyant body consists of one or more elastic chambers which are empty and / or filled with air and / or filled with water or emptied of these substances.
  • the buoyant body has a specific gravity which is equal to or less than the water surrounding the buoyant body.
  • the buoyant body essentially serves the unfolding of the hydro silencer against gravity, while the unfolding of the hydro silencer is achieved by gravity by means of the ballast body. Ballast body and buoyancy bodies act in opposite directions.
  • the device has a transport housing for storing and transporting at least one hydraulic muffler located in a contracted first functional position, wherein the transport housing is connected to the first, fixed end of the hydro silencer and / or to the second, free end of the hydro silencer.
  • the transport housing for water permeable, for example, designed as a basket.
  • the transport housing may consist of one or more containers.
  • the transport housing consists of two open on one side baskets, which are arranged opposite to each other with the open sides.
  • the hydro silencer is arranged in the one open-topped basket and the second slightly larger, downwardly open basket is arranged in the first functional position of the hydro silencer above the smaller basket.
  • the hydro silencer is thus completely enclosed in the first functional position and captive by the transport housing.
  • the two baskets of the transport housing are arranged away from one another, wherein the hydro silencer extends between the two baskets.
  • the two baskets are annular and provided for concentric arrangement on the pile and / or around its insertion tool around.
  • the smaller basket is first held by a lock in the larger basket. If the transport housing is positioned on the pile in the water, the lock can be opened.
  • the first end is also referred to as a fixed end, since this end of the hydro silencer is connected to a holding device which is held stationary during deployment and retrieval of the hydro silencer.
  • the second end of the hydro silencer is movable as a free end. The second end is connected for discharging or retrieving the hydro silencer with a ballast body and / or a buoyant body.
  • the device or the hydraulic muffler comprises alternatively or in addition to the ballast body numerous ballast devices. These are connected to the support structure and counteract the buoyancy of the support structure and / or the buoyancy of the damping elements.
  • the ballast devices are dimensioned adapted to the depth of use, so that their weight reduces the buoyancy of the hydro silencer or their weight is significantly greater than the buoyancy of the hydro silencer.
  • the ballast devices thus serve as ballast body lowering, in particular the second end of the hydro silencer.
  • ballast devices are distributed at least partially, in particular evenly, over the hydraulic muffler, the support structure and / or the net, the tensile stresses in the hydrodynamic muffler, the support structure and / or the net are significantly reduced compared to the solutions known from the prior art.
  • the immersion of the ballast body connected to the second end of the support structure or of the hydro silencer is ensured down to the seabed by means of the ballast body.
  • the opposite first end of the hydraulic muffler is held in this embodiment at or just above the water surface of a holding device.
  • the buoyancy of the hydro silencer and / or the holding device on the one hand and the weight of the ballast body and / or the sound-reducing elements on the other cause a tightening and positioning of the preferably reticulated support structure.
  • the holding device is connected to an insertion tool or to the upper end of the pile.
  • a holding device connected to the insertion tool and / or to the pile it is advantageous that it can be lifted together with the insertion tool or with the pile at the construction site, in particular by means of the hoist of pile and / or insertion tool can be lifted from the ship.
  • less technical equipment must be kept on the ship and the positioning of the device at the stake is facilitated.
  • the hydro silencer Before the hydro silencer is deployed, it is held in the transport housing, in particular by means of a lock. If the insertion tool is positioned on the pile in the water, the lock can be opened and / or the hydro silencer can be deployed.
  • the holding device is held by a positioning device.
  • the positioning device is independent of the hoist of the insertion tool.
  • the hoist of the insertion tool and / or the pile comprises, for example, a crane carried by a ship with at least one winch and at least one rope connecting the winch to the pile and / or the insertion tool.
  • the positioning device may have a separate crane on the same or another ship.
  • the positioning device comprises at least one winch independent of the hoisting gear of the loading device and a rope which is independent of the hoisting device of the loading device and which connects the independent winch to the holding device.
  • the positioning device is a holding means or a guide device for the pile, which is arranged, for example, on the same ship as the hoist of the introduction device, but independently of this can be used.
  • the support structure is preferably a network on which a plurality of sound-reducing elements are preferably arranged evenly distributed.
  • the sound reduction elements of the hydro silencer are spaced from each other. They are also referred to as damping body.
  • a development of the invention relates to a device having a cable which connects the first, fixed end with the second, free end of the hydro silencer.
  • the hydrodynamic damper in particular in an at least partially deployed second functional position, is freely movable on the cable.
  • the freedom of movement of the hydraulic muffler along the cable relates in particular to central areas between the first and second ends.
  • This embodiment is preferably used in a substantially vertically arranged hydro silencer, beispielswese a arranged around a pile hydro silencer.
  • the support structure is connected by means of rings or loops with the rope.
  • annular ballast devices are provided for the connection of the support structure and rope.
  • the hydro silencer is also exposed to ocean currents. So that they do not press the hydro silencer against the pile and this is there adjacent damaged or weakened in its function, it has proven to be practical that the device comprises spacers which are arranged between the pile and hydro silencer and connected to the hydro silencer.
  • the spacers are designed as a ring or ring segment. It makes sense that the spacers also serve as ballast facilities.
  • the ballast devices or spacers may be slidably mounted for guidance on the rope.
  • the transport housing is disposed on an insertion tool and / or the pile.
  • Another, alternative embodiment of the device provides that the transport housing is arranged on a template and / or a template is designed as a transport housing.
  • the first, fixed end of the hydro silencer is associated with the seabed.
  • the holding device is connected to the template, so that the device, in particular the hydro-silencer located in the first functional position, together with the template on the Construction site is positioned.
  • the hydro silencer can thus already be attached to or integrated in the production of the template on land and is then towed with the template to the site. As a result, the assembly effort is reduced at sea and the positioning of the hydro silencer over the known from the prior art solutions simplified.
  • the second end of the hydro silencer is attached to a buoyant body.
  • the buoyancy body is held in the first functional position of the hydraulic muffler on the transport housing.
  • the buoyant body is released from the transport housing and / or filled with a gas, preferably with air.
  • the buoyancy body then rises, while pulling the hydro silencer out of the transport housing and unfolds the hydro silencer.
  • a further development of this device has a collecting device for receiving the buoyant body.
  • the collecting device is preferably arranged in the region of the water surface. It can float on the water surface and / or be held by a positioning device.
  • the positioning device can be connected to a crane, the pile or the insertion tool. It is also possible that the collecting device is attached directly to the pile or the insertion tool.
  • the buoyant body is preferably designed as at least one hollow body, in particular as a hose.
  • the hollow body may be a steel tube which can be filled with compressed air.
  • the hollow body is annular according to a preferred embodiment, in particular formed around the pile.
  • the buoyant body may also consist of a plurality of ring segments, which are arranged around the pile enclosing each other.
  • the buoyant body connected to the support structure of the hydro silencer rises filled with air at the pile and pulls the hydro silencer upwards.
  • the hydro silencer envelops the pile from below to the buoyancy body.
  • the flooding of the buoyant body and thus of the hydraulic muffler ends when the buoyant body reaches the water surface or is absorbed by the collecting device.
  • the collecting device may also be arranged below the water surface, so that the buoyant body passes through only a portion of the water column.
  • This version may be at great depths are used.
  • a first hydro silencer may extend from the seabed to the collecting device, and a second hydro silencer may extend from the collecting device to the water surface.
  • the vertical combination of several hydro silencers is of course also possible with the embodiment of the device in which a ballast body is arranged at the second end of the hydro silencer.
  • the embodiment of the device with a buoyant body, which pulls the hydro silencer out of the transport housing and unfolds, is not necessarily limited to a template. It is also possible for a transport housing arranged on a holding device, for example on a single pile, to be lowered down to the seabed. For this purpose, the transport housing can be lowered and held by a positioning device. Then a buoyancy body of the device is activated, rises led on the ropes of the positioning and unfolds the hydro silencer.
  • a transport housing preferably releasably attached to a holding device of the device, lowered from the positioning of the stake.
  • the first end of the hydraulic muffler is connected to the holding device.
  • the second end of the hydro silencer is connected to a downwardly open transport housing. If the transport housing separated from the serving as a ballast body and closure of the transport housing holding device, the transport housing rises with the ascending hydro silencer up, the hydro silencer is pulled down from the transport housing.
  • the device comprises a pulling device for lowering and catching up of the second, free end of the hydraulic muffler, wherein the pulling device comprises a drive unit, in particular a winch, which is preferably arranged on the holding device, and a traction means, preferably comprises a cable, which is connected on the one hand to the drive unit and on the other hand to the second, free end of the hydraulic muffler.
  • a traction device comprising an underwater winch, the buoyancy body and thus Also to keep the hydraulic muffler in the transport housing against the buoyancy forces of the buoyant body. Only by the operation of the traction device of the buoyancy increases or is overtaken again. The same applies with opposite effective directions for a device with a ballast body.
  • the ropes and nets of the device consist of a textile material, for example of polyethylene fibers, in particular fibers of an ultra high molecular weight polyethylene such as Dyneema.
  • a hydro silencer parallel to the seabed so mainly spread horizontally.
  • the device has a spreading device, which is attached to the holding device and / or on the template.
  • the horizontal arrangement of the hydro silencer contributes significantly to the reduction of hydro sound.
  • the sound emitted from the seabed into the water is partially reflected by the water masses and reintroduced into the soil.
  • the sound re-registered in the soil is passed on from the ground as ground vibration and also emitted back to the water as sound. Sound propagates not only exclusively through the water or over the seabed, but also through the interaction between water and the seabed.
  • a horizontal or parallel to the seabed arranged hydro silencer acts as a parallel damping layer.
  • the intensity of the reflection of sound and thus the subsequent re-entry of the sound into the ground are also reduced. This minimizes the total water sound.
  • the device has at least one decoupling device which is arranged on the underside of the holding device and / or the transport housing and / or the template, in particular between the seabed and the underside.
  • This makes it possible to minimize the transmission of ground vibrations to the parts of the device that contact the seabed so that the emission of sound into the water by these parts is reduced.
  • the decoupling of the seabed contacting parts of the device, in particular the mass-rich parts such as the holding device, the ballast body or the template reduces the interaction of the sound transmission between the seabed and water and thus the hydro sound.
  • the elastic decoupling device preferably consists at least of a polymer and / or a spiral spring and / or a foam body and / or a gas cushion.
  • the device according to at least one of claims 3 to 12 for carrying out the method according to at least one of claims 1 and 2 is provided.
  • the method serves to handle a hydraulic muffler 1 in the area of an offshore construction site, in particular in the case of a pile 11 to be introduced into the seabed.
  • the hydrodynamic muffler 1 Before the noise-emitting work on the offshore construction site begins, the hydrodynamic muffler 1 must be positioned in the area of the offshore construction site.
  • a transport housing 5 In the transport housing 5, the hydro silencer 1 is stored and transported in a first functional position. If the transport housing 5 is positioned as intended, the hydraulic muffler 1 is spread out of the transport housing 5 vertically, parallel to the extension of the pile 11 and / or horizontally, parallel to the geometry of the seabed 14 into a second functional position. After completion of the noise-emitting work on the offshore construction site, the hydro silencer 1 is pulled together from the second functional position and stored in the transport housing 5 in the first functional position. Finally, the transport housing 5 is removed from the offshore construction site.
  • the device 2 comprises a hydraulic muffler 1, the opposite and the water surface 3 and the seabed 14 associated ends associated with at least one buoyant body 17 and / or at least one ballast body 13.
  • the water surface 3 associated with the end of the hydro silencer 1 is connected to a floating device 9 and a buoyant body 17, while the opposite, the seabed 14 facing the end of the hydro silencer 1 is connected to a ballast body 13.
  • the ends of the hydraulic muffler 1 can be moved relative to each other. If the distance between the ends increases, the hydraulic muffler 1 spreads. If the distance decreases, the hydraulic muffler 1 is collapsed.
  • FIG. 1 shows an example in which a ballast body 13 is lowered 20 by a floating device 9 towards the seabed 14.
  • the hydraulic muffler 1 is spread.
  • the ballast device 13 can be lowered 20 by means of a pulling device 32, not shown here, and ascend 21 by means of this and / or regulated buoyancy bodies 17 which are only filled with air when needed.
  • FIG. 2 shows a device 2, in which the hydro silencer 1 buoyant body 17 has at one end, which ascend for the propagation of the hydro silencer 1 from the seabed 14. The other end of the hydro silencer 1 is attached to a ballast body 13.
  • the ballast body 13 and the buoyant body 17 consist of chambers in the water and / or gas, preferably air can be filled or removed as needed.
  • the lowering 20 of the hydro silencer 1 allows temporary shipping traffic on the hydro silencer 1, for example, at longer work stoppages.
  • Chambers which are used as ballast body 13 and / or buoyancy body 17 are in a variant also between the two ends, in particular evenly distributed on the support structure 16.
  • a device 2 in which the transport housing 5 is held with the folded hydro muffler 1 by a crane 18.
  • the crane 18 is arranged on a ship 23 as part of a positioning device 7, also called a lifting device, of the hydrodynamic damper 1.
  • the crane 18 is at the same time also part of a hoist 6 of an insertion tool 4 in the first embodiment shown.
  • the insertion tool 4 for example a ramming tool, serves to introduce the pile 11 into the seabed 14.
  • the positioning device 7 receives the transport housing 5.
  • the transport housing 5 is arranged around the insertion tool 4, which is held by a cable of the hoist 6.
  • the positioning device 7 and the hoist 6 are independent of each other. They include separate cables and independent winches.
  • the positioning device 7 comprises a traverse 8.
  • the positioning device 7 may also comprise a plurality of cables.
  • the transport housing 5 is struck by means of at least three, better four ropes on the cross member 8.
  • the transport housing 5 is positioned in the vicinity, in particular above the head 10 of the pile 11, but at least at or above the water surface 3 prior to the introduction of the pile 11.
  • the head 10 may be above and below the water surface 3 during the introduction of the pile 11 into the seabed 14.
  • the transport housing 5 is held in position during the pile work or lowered to the water surface 3.
  • For swimming on the water surface 3 may be on the transport housing 5 in FIG. 8 be shown swimming device 9 arranged.
  • ballast body 13 Before the beginning of the introduction of the pile 11 in the seabed 14 and or the holding device 15 is a ballast body 13 by means of a pulling device 32 on the Seabed 14 lowered. With the ballast body 13, the support structure 16 of the hydro silencer 1 from the transport housing 5 out along the pile 11 to the seabed 14 is spread. The support structure 16 of the hydro silencer 1 is movably mounted at regular intervals on the live cables 37.
  • the hydro silencer 1 After introduction of the pile 11, the hydro silencer 1 is recovered. To recover the ballast body 13 is pulled up again to the transport housing 5, wherein the hydraulic muffler 1 is arranged in the transport housing 5.
  • FIG. 8 shows a second embodiment of the invention, in which the device 2 is equipped with a floating device 9.
  • the floating device 9 is connected to the transport housing 5.
  • a positioning device 7 as in the FIGS. 4 and 5 shown used.
  • the positioning device 7 is no longer required and can be released from the transport housing 5. Since the transport housing 5 encloses the pile 11, it can not expel.
  • the lowering of ballast body 13 and hydro silencer 1 before the beginning of the introduction and the recovery of the hydro silencer 1 is carried out as already described above by means of a arranged on the transport housing 5 traction device 32nd
  • the Figures 9 and 10 show a third embodiment of the invention.
  • the support structure 16 of the hydro silencer 1 is connected to a buoyant body 17 and a ballast device 13.
  • the buoyant body 17 and / or the ballast body 13 each consist of a hose 22 to which the support structure 16 of the hydro silencer 1 and weights 19 are attached as additional ballast body 13.
  • the tube 22 is filled with air.
  • the air is discharged from the tube 22 and / or the tube 22 is filled with water.
  • hose 22 has the advantage that the hydrostatic muffler 1 can be positioned flush with the seabed 14.
  • the ballast device 13 applies to obstacles 24, such as rocks on.
  • the section wise, as in FIG. 9 illustrated, or complete lowering 20 of the buoyancy body 17 makes it possible to allow at least temporarily in a spreading hydro silencer 1 crossing shipping traffic 25.
  • the weights 19 and the water-filled tube 22 of the ballast 13 lie on the seabed 14.
  • the tube 22 can be filled with only so much air and / or water that the ballast device 13 floats a few decimeters above the seabed 14 and so does not drag on flow movements on this.
  • the weights 19 may be a chain.
  • FIGS. 11 to 13 show a fourth embodiment of the invention.
  • the device 2 according to the invention is fastened to the insertion tool 4 and comprises a transport housing 5, in which the hydrodynamic damper 1 is arranged in particular for transport to and from the place of use.
  • the delivery tool 4 is suspended on a hoist 6.
  • the transport housing 5 is arranged around the insertion tool 4 around and consists of two nested, annular baskets 26, 28.
  • the smaller, internally arranged basket 28 includes the hydro-muffler 1.
  • the larger, externally arranged basket 26 is open at the bottom and fixed by means of a holding device 15 to the insertion tool 4, a hydraulic pile hammer.
  • the hydro silencer 1 comprises at least one network as a support structure 16 and disposed thereon a plurality of sound reduction elements 31 for reducing the hydro sound.
  • the upper end of the support structure 16 is attached to the larger basket 26.
  • the smaller basket 28 is connected to a positioning device 7 or to a pulling device 32.
  • the larger basket 26 is similar to the embodiment of FIGS. 3 to 7 held by means of the positioning device 7, in which case the smaller basket 28 is connected for lowering 20 with a pulling device 32 or a second hoist.
  • the larger basket 26 may be secured by means of the holding device 15, but also with a pile guide arranged in the vicinity of the water surface 3 or on the erection vessel.
  • the pulling device 32 is preferably an electric or hydraulic underwater winch.
  • the first basket 28 Before deploying the hydro silencer 1, the first basket 28 is first held by a lock in the second basket 26. If the insertion tool 4 is positioned on the pile 11 in the water 12, the lock can be opened.
  • FIG. 12 It is shown how the pile 11 is held and guided by a template 29 positioned on the seabed 14.
  • the insertion tool 4 can both above the water surface 3, as in FIG. 12 represented as well as below the water surface 3, as in FIG. 13 represented, be placed on the pile 11.
  • the first basket 28 For discharging the hydro silencer 1, the first basket 28 by means of the actuation of the positioning device 7 or the pulling device 32 to the seabed 14th or lowered onto the template 29.
  • ballast devices 13 are attached to the support structure.
  • the ballast devices 13 pull the hydro silencer 1 with the first basket 28 down and at the same time act as a spacer to the post 11.
  • the ballast devices 13 are mounted for guidance on the ropes 37 of the positioning device 7 and the traction device 32.
  • the Figures 14 and 15 show a fifth embodiment of the invention.
  • the device 2 according to the invention has a transport housing 5, which comprises an upwardly open, annular basket 28, in which the hydraulic muffler 1 is accommodated.
  • the basket 28 may be lowered to the seabed 14 or attached to a template 29 positioned at the seabed 14.
  • the weight forces of the above-described ballast devices 13, the spacing means, the support structure 16 and / or an unillustrated lock or pulling device 32 hold the hydro silencer 1 in the basket 28.
  • the device 2 comprises an annular buoyant body 17, which is attached to the support structure 16 of the hydro silencer 1.
  • the buoyant body 17 is an annular continuous tube or composed of several individual segments. Filled with air, the buoyant body 17 presses against the water surface 3.
  • the buoyant body 17 can only be filled with air for the ascent 21 or permanently filled with air.
  • the riser 17 is held by a locking device on the transport housing 5.
  • the ascending 21 buoyancy body 17 pulls the hydro silencer 1 along the pile 11 upwards.
  • the hydrostatic muffler 1 envelops the pile 11 from below to the buoyancy body 17.
  • the rising 21 of the buoyant body 17 and thus of the hydro silencer 1 ends when the buoyant body 17 reaches the water surface 3 or is received by a collecting device 35 of the device 2.
  • the collecting device 35 is preferably fastened to the insertion tool 4.
  • FIGS. 11 to 15 Illustrated embodiments are not limited to use with a template 29.
  • the Figures 16 and 17 show the embodiments in a monopile.
  • the FIGS. 18 and 19 show a template 29 without hydro silencer in a section of a plan view and a side view.
  • the Figures 20 and 21 show a sixth embodiment of the invention.
  • the device 2 has a hydrostatic muffler 1, which is spread parallel to the seabed 14.
  • the support structure 16 is pulled apart by a spreading device 36, for example a scissor device 27.
  • the propagation device 36 can be operated pneumatically and / or hydraulically.
  • the device 2 has ballast bodies 13 or buoyancy bodies 17 that can be filled with water and / or air.
  • the propagation device 36 is fastened together with the support structure 16 to a template 29 as shown.
  • the hydro silencer 1 preferably has a round cross section at the bottom 14 of the sea. In the case of a template 29 for a plurality of piles 11, the cross section may also be angular.
  • the template 29 may also be occupied with a hydrostatic muffler 1 beyond.
  • FIGS. 22 to 26 It is shown that in the area of the pile 11 and in particular on all other structures and devices on the seabed 14, such as in the FIGS. 18 and 19 shown template 29, hydraulic muffler 1 are arranged.
  • the Template 29 is coated on both its upper side and on its underside and in the interior of the net-like hydro silencer 1 sound-reducing.
  • the effective cover of the seabed 14 may be achieved by means of foldable 34 or push-out 33 spreading devices 36 disposed on the sides of the template 29.
  • the propagation devices 36 also called surface elements, are covered with hydro silencers 1.
  • hydro silencers 1 such FIG. 24 shows are enlarged by means of horizontal and / or vertical scissor devices 27, especially around the piles 11 around.
  • the scissors devices 27 and the spreading devices 36 are preferably arranged on the sides of the template 29.
  • the Figures 17 and 25 show a further embodiment of the invention.
  • the device 2 has in this embodiment of the invention on the basket 28, on the ballast body 13 and on the holding device 15 and / or on the template 29 more decoupling 30.
  • the decoupling devices 30 are between the bottom of the basket 28 and the seabed 14 and between the underside of the template 29 and the seabed 14 are arranged.
  • the decoupling devices 30 shield the basket 28 or the template 29 against ground vibrations.
  • the decoupling devices 30 comprise springs, damping elements and / or air-filled enveloping bodies.
  • the decoupling devices 30 reduce the transmission of vibrations, vibrations or ground vibrations to the device 2 and / or the template 29 and thus their transmission to the water 12 and the formation of hydro-sound.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung eines Hydroschalldämpfers im Bereich einer Offshore-Baustelle, insbesondere bei einem in den Meeresboden einzubringenden Pfahl, wobei vor dem Beginn der Lärm emittierenden Arbeiten ein Hydroschalldämpfer im Bereich der Offshore-Baustelle positioniert wird.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Minderung von Schall im Wasser und/oder zur Handhabung wenigstens eines Hydroschalldämpfers im Bereich einer Offshore-Baustelle, insbesondere bei einem in den Meeresboden einzubringenden Pfahl, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Hydroschalldämpfer aufweist. Gattungsgleiche Verfahren und Hydroschalldämpfer sind aus dem Dokument WO 2011/046430 A1 bekannt. Pfähle werden mittels Bohren oder Rammen in den Meeresboden eingebracht, um dort als Fundament für Meeresbauwerke, insbesondere für Offshore-Windenergieanlagen, zu dienen. Die Fundamente bestehen üblicherweise aus einem oder mehreren Pfählen. Bei einem Fundament mit nur einem Pfahl spricht man von Einzelpfahl oder Monopile. Bei einem Fundament, welches mehrere Pfähle umfasst, wird dieses oft unter Verwendung von Schablonen, sogenannten Templates, in den Boden eingebracht. Derartige Fundamente werden auch Jacket-Gründungen oder Tripod-Gründungen genannt.
  • Bei einer Tripod-Gründung wird das Bauwerk durch eine drei diagonale Verstrebungen aufweisende Konstruktion mit zusätzlichen horizontalen Aussteifungen auf Meeresbodenhöhe unterstützt. An den dem Meeresboden zugewandten Enden der Verstrebungen sind diese mit im Boden eingebrachten Pfählen verbunden.
  • Bei der Jacket-Gründung wird das Bauwerk auf einer Jacket genannten Fachwerkstruktur aus Hohlprofilen verankert. Die Fachwerkstruktur ist mit den in den Meeresboden eingebrachten Pfählen verankert. Für eine Jacket-Gründung sind üblicherweise mindestens drei Pfähle vorgesehen.
  • Bei der Verwendung eines Tripods beziehungsweise eines Jackets hat es sich logistisch als vorteilhaft erwiesen, wenn zuerst die Pfähle, beispielsweise unter Verwendung einer Schablone, in den Meeresboden eingebracht werden und zeitlich unabhängig von dem Einbringen der Pfähle zu einem späteren Zeitpunkt das Jacket oder der Tripod mit den Pfählen verbunden wird.
  • Beim Bohren und beim Vibrationsrammen im Meeresboden, insbesondere beim Impulsrammen von Offshorepfählen, werden von den in den Meeresboden eingebrachten Pfählen, aber auch vom Meeresboden erhebliche Schallemissionen in das umgebende Wasser emittiert. Für die in dem Wasser lebenden Fische und Meeressäuger können diese Schallemissionen schädlich und lebensbedrohlich sein. Der Schall entsteht an der Reibungsfläche von Pfahl und Meeresboden und wird von diesen in das sie umgebende Wasser übertragen.
  • Zur Lösung dieses Problemes ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Minderung von Wasserschall und Bodenerschütterungen bei Pfahlgründungen im Wasser vorgesehen. Wasserschall wird auch Hydroschall genannt. Zur Minderung des Hydroschalles ist aus der Druckschrift DE 10 2008 017 418 A1 ein Hydroschalldämpfer, abgekürzt als HSD bezeichnet, bekannt. Dieser besteht aus einer Vielzahl von zueinander beabstandeten Dämpfungselementen zur Minderung des Hydroschalles, die gleichmäßig verteilt an einer Trägerstruktur, beispielsweise an einem Netz angeordnet sind. Die Trägerstruktur wird am Einsatzort um eine Schallquelle herum angeordnet. Eine Schallquelle ist beispielsweise ein Pfahl, welcher in den Meeresboden eingebracht wird, was durch Rammen oder Bohren erfolgen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, bei der der Transport einer Einrichtung zur Minderung von Hydroschall über Land und See bis zum Einsatzort sowie das Anordnen und das Bergen an dem Einsatzort einer derartigen Vorrichtung schnell, einfach und kostengünstig erfolgen kann, wobei die Vorrichtung zugleich für einen möglichst großräumigen Schutz vor Hydroschall geeignet ist.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei dem zur Anordnung des Hydroschalldämpfers im Bereich der Offshore-Baustelle ein den Hydroschalldämpfer aufnehmendes Transportgehäuse in der Nähe des Meeresbodens oder in der Nähe der Wasseroberfläche positioniert wird und anschließend der Hydroschalldämpfer aus einer ersten Funktionsstellung aus dem Transportgehäuse heraus vertikal beziehungsweise parallel zur Erstreckung des Pfahles und/oder horizontal beziehungsweise parallel zur Geometrie des Meeresbodens in eine zweite Funktionsstellung ausgebreitet wird. Da der Hydroschalldämpfer mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Einsatzort mechanisch, hydraulisch und/oder pneumatisch, vorzugsweise automatisiert, auf sein erforderliches Maß ausgebreitet werden kann, ist die Anordnung des Hydroschalldämpfers mit geringem personellen und zeitlichen Aufwand möglich. Dasselbe gilt auch für das Entfernen des Hydroschalldämpfers von dem Einsatzort.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Hydroschalldämpfer ausgestattet, dessen Trägerstruktur ein Netz ist und dessen Schallminderungselemente zur Minderung von Hydroschall geeignete Schaumstoffelemente und/oder luftgefüllte Hüllkörper sind.
  • Je nach Anforderung an den Hydroschalldämpfer, beispielsweise hinsichtlich der Wassertiefe an der Einbaustelle, ist vorgesehen, dass der Hydroschalldämpfer aus der ersten Funktionsstellung aus dem Transportgehäuse heraus nur teilweise oder vollständig ausgebreitet wird. So kann eine Vorrichtung mit einem Hydroschalldämpfer für Wassertiefen von beispielsweise bis zu 30 Metern auch in flacheren Gewässern, zum Beispiel bei einer Wassertiefe von nur 10 Metern eingesetzt werden. In diesem Fall wird der Hydroschalldämpfer nur teilweise ausgebreitet. Gleiches gilt auch für die horizontale Positionierung parallel zum Meeresboden. Die Ausbreitung des Hydroschalldämpfers erfolgt stets bis zum Erreichen einer für die Schallminderung erforderlichen Ausbreitung. Auf eine Ausbreitung darüber hinaus kann erfindungsgemäß verzichtet werden. Dies reduziert den Aufwand bei der Baustelleneinrichtung und die Anzahl der vorzuhaltenden Typen von Vorrichtungen. Um die Ausbreitung von Schall zu mindern, wird der Hydroschalldämpfer um den Pfahl herum über die gesamte Höhe der Wassersäule angeordnet, also vom Meeresboden bis zur Wasseroberfläche.
  • Da die Intensität des Schalles im Boden mit dem Abstand zur Schallquelle abnimmt, ist es günstig, eine Vorrichtung vorzusehen, mittels der ein Hydroschalldämpfer parallel zum Meeresboden angeordnet werden kann, wobei der Hydroschalldämpfer von der Schallquelle bis zu einem für eine ausreichende Minderung des Hydroschalles relevanten Abstand ausgebreitet ist. Der erforderliche relevante Abstand ist unter anderem abhängig von der Beschaffenheit des Bodens und der Arbeitsenergie beim Einbringen des Pfahles. Da sich die Schwingungen im Meeresboden und der Schall im Wasser gegenseitig beeinflussen, können durch die Anordnung des Hydroschalldämpfers parallel zum Meeresboden einerseits der Schall im Wasser minimiert und andererseits auch die Schwingungsanregung des Meeresbodens durch den Hydroschall beziehungsweise die Ausbreitung von Erschütterungen im Meeresboden reduziert werden.
  • Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, dass nach Abschluss der Lärm emittierenden Arbeiten der Hydroschalldämpfer aus der zweiten Funktionsstellung zusammengezogen und in dem Transportgehäuse in der ersten Funktionsstellung abgelegt wird, wobei zuletzt das Transportgehäuse von der Offshore-Baustelle entfernt wird. Hierdurch ist es möglich, die Vorrichtung einfach und mit geringem Zeitaufwand vollständig aus dem Wasser zu entfernen. Da die Vorrichtung nach dem Abschluss der Schall emittierenden Tätigkeiten wieder in ihre für den Transport vorteilhafte kompakte Struktur überführt wird, steht die Vorrichtung sofort für einen erneuten Einsatz an einer anderen Baustelle zur Verfügung. Zumindest ist die Handhabung und Lagerung an Bord eines Schiffes ohne großen Aufwand möglich.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß auch mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 3 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, die eine Halteeinrichtung umfasst, an der ein erstes, festes Ende des Hydroschalldämpfers gehalten ist und bei der ein vom ersten Ende des Hydroschalldämpfers entferntes zweites, freies Ende des Hydroschalldämpfers relativ zu der Halteeinrichtung beweglich, insbesondere entfernt zu der Halteeinrichtung positionierbar ist. Hierdurch wird es möglich, den Hydroschalldämpfer vor Ort auf einfache Weise, auch unter den widrigen Umständen einer Unterwasserbaustelle auf hoher See, auszubreiten und nach seinem Gebrauch unbeschadet wieder zusammenzuziehen. Diese erfindungsgemäße Beweglichkeit ist die Grundlage für eine Vorrichtung, welche einerseits in einer ersten Funktionsstellung des Hydroschalldämpfers einfach zu transportieren, an der Baustelle zu positionieren und von der Baustelle zu entfernen ist und die zusätzlich eine großräumige und wirkungsvolle Ausbreitung des Hydroschalldämpfers ermöglicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zumindest einen Auftriebskörper und/oder einen Ballastkörper aufweist, wobei der Auftriebskörper und/oder der Ballastkörper mit dem zweiten, freien Ende des Hydroschalldämpfers verbunden ist. Das erste und das zweite Ende des Hydroschalldämpfers sind zur Entfaltung und zum Zusammenziehen des Hydroschalldämpfers relativ zueinander beweglich ausgeführt. Der Ballastkörper, auch Abtriebskörper genannt, ist derart gestaltet, dass dessen spezifisches Gewicht zumindest zeitweilig gleich oder größer ist als das spezifische Gewicht des den Ballastkörper umgebenden Wassers. Für eine Beeinflussung des Ballastkörpers kann dieser beispielsweise Wasser oder Luft aufnehmen beziehungsweise abgeben und so sein spezifisches Gewicht verändern. Ähnliches gilt auch für den Auftriebskörper. Der Auftriebskörper besteht aus einer oder mehreren elastischen Kammern, welche leer und/oder mit Luft gefüllt und/oder mit Wasser befüllbar beziehungsweise von diesen Stoffen entleerbar sind. Der Auftriebskörper hat ein spezifisches Gewicht, welches gleich oder geringer ist als das den Auftriebskörper umgebende Wasser. Der Auftriebskörper dient im Wesentlichen der Entfaltung des Hydroschalldämpfers entgegen der Schwerkraft, während das Entfalten des Hydroschalldämpfers mit der Schwerkraft mittels des Ballastkörpers erreicht wird. Ballastkörper und Auftriebskörper wirken in entgegengesetzten Richtungen.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Vorrichtung ein Transportgehäuse zur Aufbewahrung und zum Transport wenigstens eines in einer zusammengezogenen ersten Funktionsstellung befindlichen Hydroschalldämpfers aufweist, wobei das Transportgehäuse mit dem ersten, festen Ende des Hydroschalldämpfers und/oder mit dem zweiten, freien Ende des Hydroschalldämpfers verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, zunächst das Transportgehäuse an der Baustelle zu positionieren und erst kurz vor Beginn der Schallerzeugung den Hydroschalldämpfer aus dem Transportgehäuse heraus zu entfalten. Bis zum Entfalten kann der Hydroschalldämpfer in der kompakten, zusammengezogenen ersten Funktionsstellung auf seine Verwendung warten. Nach dem Ende der Schallerzeugung wird der Hydroschalldämpfer wieder zusammengezogen und in dem Transportgehäuse platzsparend aufbewahrt. Das kompakte Transportgehäuse ist leicht zu handhaben.
  • Für den Einsatz im Wasser hat es sich als günstig erwiesen, dass das Transportgehäuse für Wasser durchlässig, beispielsweise als ein Korb ausgeführt ist. Das Transportgehäuse kann aus einem oder mehreren Behältern bestehen. Bei einer Ausführungsform besteht das Transportgehäuse aus zwei einseitig offenen Körben, die mit den offenen Seiten entgegengesetzt zueinander ineinander angeordnet sind. Hierbei ist der Hydroschalldämpfer in dem einen nach oben offenen Korb angeordnet und der zweite etwas größere, nach unten offene Korb ist in der ersten Funktionsstellung des Hydroschalldämpfers über dem kleineren Korb angeordnet. Der Hydroschalldämpfer ist in der ersten Funktionsstellung somit vollständig und verliersicher von dem Transportgehäuse umschlossen. In der zweiten Funktionsstellung des Hydroschalldämpfers sind die beiden Körbe des Transportgehäuses entfernt zueinander angeordnet, wobei sich der Hydroschalldämpfer zwischen den beiden Körben erstreckt. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform sind die beiden Körbe ringförmig ausgebildet und zur konzentrischen Anordnung an dem Pfahl und/oder um dessen Einbringwerkzeug herum vorgesehen. Vor dem Ausbringen des Hydroschalldämpfers wird der kleinere Korb zunächst durch eine Verriegelung in dem größeren Korb gehalten. Ist das Transportgehäuse an dem Pfahl im Wasser positioniert, kann die Verriegelung geöffnet werden.
  • Das erste Ende wird auch als festes Ende bezeichnet, da dieses Ende des Hydroschalldämpfers mit einer Halteeinrichtung verbunden ist, die beim Ausbringen und Einholen des Hydroschalldämpfers ortsfest gehalten wird. Demgegenüber ist das zweite Ende des Hydroschalldämpfers als freies Ende beweglich. Das zweite Ende ist zum Ausbringen beziehungsweise Einholen des Hydroschalldämpfers mit einem Ballastkörper und/oder einem Auftriebskörper verbunden.
  • Die Vorrichtung beziehungsweise der Hydroschalldämpfer umfasst alternativ oder zusätzlich zu dem Ballastkörper zahlreiche Ballasteinrichtungen. Diese sind mit der Trägerstruktur verbunden und wirken dem Auftrieb der Trägerstruktur und/oder dem Auftrieb der Dämpfungselemente entgegen. Die Ballasteinrichtungen sind auf die Einsatztiefe angepasst dimensioniert, sodass deren Gewichtskraft die Auftriebskraft des Hydroschalldämpfers reduziert oder deren Gewichtskraft deutlich größer ist als die Auftriebskraft des Hydroschalldämpfers. Die Ballasteinrichtungen dienen somit als Ballastkörper dem Absenken, insbesondere des zweiten Endes des Hydroschalldämpfers. Sind die Ballasteinrichtungen zumindest teilweise, insbesondere gleichmäßig, über den Hydroschalldämpfer, die Trägerstruktur und/oder das Netz verteilt, sind die Zugspannungen in dem Hydroschalldämpfer, der Trägerstruktur und/oder dem Netz gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen deutlich reduziert.
  • Bei einer Ausführungsvariante der Vorrichtung wird das Abtauchen des mit dem Ballastkörper verbundenen zweiten Endes der Trägerstruktur beziehungsweise des Hydroschalldämpfers bis auf den Meeresboden mittels des Ballastkörpers sichergestellt. Das gegenüberliegende erste Ende des Hydroschalldämpfers ist bei dieser Ausführungsvariante an oder knapp oberhalb der Wasseroberfläche von einer Halteeinrichtung gehalten. Der Auftrieb des Hydroschalldämpfers und/oder die Halteeinrichtung einerseits und die Gewichtskraft des Ballastkörpers und/oder der Schallminderungselemente andererseits bewirken eine Straffung und Positionierung der vorzugsweise netzförmigen Trägerstruktur.
  • Bei einer Vorrichtung, bei der das erste, feste Ende des Hydroschalldämpfers der Wasseroberfläche zugeordnet ist, ist die Halteeinrichtung mit einem Einbringwerkzeug beziehungsweise mit dem oberen Ende des Pfahles verbunden. Bei einer mit dem Einbringwerkzeug und/oder mit dem Pfahl verbundenen Halteeinrichtung ist es vorteilhaft, dass diese gemeinsam mit dem Einbringwerkzeug beziehungsweise mit dem Pfahl an der Baustelle positioniert, insbesondere mittels des Hebezeuges von Pfahl und/oder Einbringwerkzeug vom Schiff gehoben werden kann. Somit muss weniger technisches Gerät auf dem Schiff bereitgehalten werden und die Positionierung der Vorrichtung an dem Pfahl wird erleichtert. Vor dem Ausbringen des Hydroschalldämpfers wird dieser in dem Transportgehäuse, insbesondere mittels einer Verriegelung, gehalten. Ist das Einbringwerkzeug an dem Pfahl im Wasser positioniert, kann die Verriegelung geöffnet und/oder der Hydroschalldämpfer entfaltet werden.
  • Alternativ ist bei der Vorrichtung die Halteeinrichtung von einer Positioniereinrichtung gehalten. Die Positioniereinrichtung ist unabhängig von dem Hebezeug des Einbringwerkzeuges. Das Hebezeug des Einbringwerkzeuges und/oder des Pfahles umfasst beispielsweise einen von einem Schiff getragenen Kran mit wenigstens einer Winde und zumindest einem die Winde mit dem Pfahl und/oder dem Einbringwerkzeug verbindenden Seil. Die Positioniereinrichtung hingegen kann einen separaten Kran auf demselben oder einem anderen Schiff aufweisen. Die Positioniereinrichtung umfasst gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zumindest eine von dem Hebezeug der Einbringeinrichtung unabhängige Winde und ein von dem Hebezeug der Einbringeinrichtung unabhängiges Seil, welches die unabhängige Winde mit der Halteeinrichtung verbindet. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Positioniereinrichtung ein Haltemittel oder eine Führungseinrichtung für den Pfahl, welche beispielsweise an demselben Schiff wie das Hebezeug der Einbringeinrichtung angeordnet, jedoch unabhängig von dieser einsetzbar ist.
  • Die Trägerstruktur ist vorzugsweise ein Netz, an dem eine Vielzahl von Schallminderungselementen vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Schallminderungselemente des Hydroschalldämpfers sind zueinander beabstandet. Sie werden auch als Dämpfungskörper bezeichnet.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ein Seil aufweist, welches das erste, feste Ende mit dem zweiten, freien Ende des Hydroschalldämpfers verbindet. An dem Seil ist der Hydroschalldämpfer, insbesondere in einer zumindest teilweise ausgebreiteten zweiten Funktionsstellung, frei beweglich angeordnet. Die Bewegungsfreiheit des Hydroschalldämpfers entlang des Seiles bezieht sich insbesondere auf mittige Bereiche zwischen dem ersten und zweiten Ende. Diese Ausführung wird vorzugsweise bei einem im Wesentlichen vertikal anzuordnenden Hydroschalldämpfer eingesetzt, beispielswese bei einem um einen Pfahl angeordneten Hydroschalldämpfer. Die Trägerstruktur ist mittels Ringen oder Ösen mit dem Seil verbunden. Um dem Auftrieb der Schallminderungselemente im Wasser entgegenzuwirken, sind zur Verbindung von Trägerstruktur und Seil vorzugsweise ringförmige Ballasteinrichtungen vorgesehen.
  • Der Hydroschalldämpfer ist auch Meeresströmungen ausgesetzt. Damit diese den Hydroschalldämpfer nicht gegen den Pfahl drücken und dieser dort anliegend beschädigt oder in seiner Funktion geschwächt wird, hat es sich als praktisch erwiesen, dass die Vorrichtung Abstandshalter umfasst, welche zwischen Pfahl und Hydroschalldämpfer angeordnet und mit dem Hydroschalldämpfer verbunden sind. Vorzugsweise sind die Abstandshalter als ein Ring oder Ringsegment ausgeführt. Dabei bietet es sich an, dass die Abstandshalter zugleich als Ballasteinrichtungen dienen. Hierzu können die Ballasteinrichtungen beziehungsweise Abstandshalter zur Führung an dem Seil verschieblich gelagert sein.
  • Bei der vorstehend genannten Ausführungsform ist das Transportgehäuse an einem Einbringwerkzeug und/oder dem Pfahl angeordnet. Eine andere, alternative Ausführungsform der Vorrichtung sieht vor, dass das Transportgehäuse an einer Schablone angeordnet ist und/oder eine Schablone als Transportgehäuse ausgebildet ist.
  • Bei dieser alternativen Ausführungsform der Vorrichtung ist das erste, feste Ende des Hydroschalldämpfers dem Meeresboden zugeordnet. Die Halteeinrichtung ist dabei mit der Schablone verbunden, sodass die Vorrichtung, insbesondere der in der ersten Funktionsstellung befindliche Hydroschalldämpfer, gemeinsam mit der Schablone an der Baustelle positioniert wird. Der Hydroschalldämpfer kann somit bereits an Land bei der Herstellung der Schablone an dieser befestigt oder in diese integriert werden und wird dann mit der Schablone zur Baustelle geschleppt. Hierdurch wird der Montageaufwand auf See reduziert und die Positionierung des Hydroschalldämpfers gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen vereinfacht.
  • Bei einer Vorrichtung, bei der das erste Ende des Hydroschalldämpfers an der Schablone befestigt ist, hat es sich als praktisch erwiesen, dass das zweite Ende des Hydroschalldämpfers an einem Auftriebskörper befestigt ist. Der Auftriebskörper ist in der ersten Funktionsstellung des Hydroschalldämpfers an dem Transportgehäuse gehalten. Zum Entfalten des Hydroschalldämpfers wird der Auftriebskörper von dem Transportgehäuse gelöst und/oder mit einem Gas, vorzugsweise mit Luft, gefüllt. Der Auftriebskörper steigt dann auf, zieht dabei den Hydroschalldämpfer aus dem Transportgehäuse heraus und entfaltet den Hydroschalldämpfer.
  • Eine Weiterentwicklung dieser Vorrichtung weist eine Auffangvorrichtung zur Aufnahme des Auftriebskörpers auf. Die Auffangvorrichtung ist vorzugsweise im Bereich der Wasseroberfläche angeordnet. Sie kann auf der Wasseroberfläche schwimmen und/oder von einer Positioniereinrichtung gehalten werden. Die Positioniereinrichtung kann mit einem Kran, dem Pfahl oder dem Einbringwerkzeug verbunden sein. Es ist auch möglich, dass die Auffangvorrichtung direkt an dem Pfahl oder dem Einbringwerkzeug befestigt ist.
  • Der Auftriebskörper ist vorzugsweise als zumindest ein Hohlkörper, insbesondere als ein Schlauch ausgeführt. Der Hohlkörper kann ein Stahlrohr sein, welches mit Pressluft befüllbar ist. Besonders einfach und platzsparend hat sich jedoch die Ausbildung des Auftriebskörpers aus einem flexiblen Schlauch erwiesen. Der Hohlkörper ist gemäß einer favorisierten Ausführungsform ringförmig, insbesondere den Pfahl umschließend ausgebildet. Der Auftriebskörper kann auch aus mehreren Ringsegmenten bestehen, die den Pfahl umschließend aneinander angeordnet sind. Der mit der Trägerstruktur des Hydroschalldämpfers verbundene Auftriebskörper steigt mit Luft gefüllt an dem Pfahl auf und zieht dabei den Hydroschalldämpfer nach oben. Der Hydroschalldämpfer umhüllt so den Pfahl von unten bis zu dem Auftriebskörper. Das Auftreiben des Auftriebskörpers und somit des Hydroschalldämpfers endet, wenn der Auftriebskörper die Wasseroberfläche erreicht oder von der Auffangvorrichtung aufgenommen wird.
  • Die Auffangvorrichtung kann auch unter der Wasseroberfläche angeordnet sein, sodass der Auftriebskörper nur eine Teilstrecke der Wassersäule durchläuft. Diese Ausführung kann bei großen Tiefen zum Einsatz kommen. Hier ist es zum Beispiel möglich, zwei oder mehrere übereinander angeordnete Hydroschalldämpfer vorzusehen. So kann sich beispielsweise ein erster Hydroschalldämpfer vom Meeresboden bis zu der Auffangvorrichtung erstrecken und ein zweiter Hydroschalldämpfer von der Auffangvorrichtung bis zur Wasseroberfläche. Die vertikale Kombination mehrerer Hydroschalldämpfer ist selbstverständlich auch mit der Ausführungsform der Vorrichtung möglich, bei der an dem zweiten Ende des Hydroschalldämpfers ein Ballastkörper angeordnet ist.
  • Die Ausführungsform der Vorrichtung mit einem Auftriebskörper, welcher den Hydroschalldämpfer aus dem Transportgehäuse herauszieht und entfaltet, ist nicht zwingend auf eine Schablone beschränkt. Es ist auch möglich, dass ein an einer Halteeinrichtung angeordnetes Transportgehäuse, beispielsweise an einem Einzelpfahl, bis auf den Meeresboden abgesenkt wird. Das Transportgehäuse kann hierzu von einer Positioniereinrichtung herabgelassen und gehalten werden. Dann wird ein Auftriebskörper der Vorrichtung aktiviert, steigt geführt an den Seilen der Positioniereinrichtung auf und entfaltet dabei den Hydroschalldämpfer.
  • Diese Funktionsweise ist auch unter einem Verzicht auf den Auftriebskörper möglich, sofern der Hydroschalldämpfer selbst eine ausreichende Auftriebskraft hat. Dann würde ein Transportgehäuse, vorzugsweise lösbar an einer Halteeinrichtung der Vorrichtung befestigt, von der Positioniereinrichtung an dem Pfahl herabgelassen. Das erste Ende des Hydroschalldämpfers ist mit der Halteeinrichtung verbunden. Das zweite Ende des Hydroschalldämpfers ist mit einem nach unten offenen Transportgehäuse verbunden. Wird das Transportgehäuse von der als Ballastkörper und Verschluss des Transportgehäuses dienenden Halteeinrichtung getrennt, steigt das Transportgehäuse mit dem aufsteigenden Hydroschalldämpfer nach oben, wobei der Hydroschalldämpfer nach unten aus dem Transportgehäuse gezogen wird.
  • Das Absenken des Ballastkörpers beziehungsweise das Auftreiben des Auftriebskörpers bei den vorstehend genannten Ausführungsformen kann auch kontrolliert erfolgen. Hierzu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Zugvorrichtung zum Absenken und Aufholen des zweiten, freien Endes des Hydroschalldämpfers umfasst, wobei die Zugvorrichtung ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Seilwinde aufweist, welches vorzugsweise an der Halteeinrichtung angeordnet ist, und ein Zugmittel, vorzugsweise ein Seil umfasst, welches einerseits mit dem Antriebsaggregat und andererseits mit dem zweiten, freien Ende des Hydroschalldämpfers verbunden ist. So ist es beispielsweise mittels der eine Unterwasserwinde umfassenden Zugvorrichtung möglich, den Auftriebskörper und somit auch den Hydroschalldämpfer in dem Transportgehäuse gegen die Auftriebskräfte des Auftriebskörpers zu halten. Erst durch die Betätigung der Zugvorrichtung steigt der Auftriebskörper auf oder wird wieder eingeholt. Das Gleiche gilt mit umgekehrten Wirkrichtungen für eine Vorrichtung mit einem Ballastkörper.
  • Als günstig erwiesen hat es sich, dass die Seile und Netze der Vorrichtung aus einem textilen Werkstoff, beispielsweise aus Polyethylen-Fasern, insbesondere Fasern aus einem ultrahochmolekularen Polyethylen wie zum Beispiel Dyneema bestehen.
  • Neben der vertikalen, also parallel zur Erstreckung des Pfahles orientierten Ausbreitung eines Hydroschalldämpfers ist es weiterhin günstig, einen Hydroschalldämpfer parallel zum Meeresboden, also vorwiegend horizontal auszubreiten. Hierzu hat die Vorrichtung eine Ausbreiteinrichtung, welche an der Halteeinrichtung und/oder an der Schablone befestigt ist. Die horizontale Anordnung des Hydroschalldämpfers trägt wesentlich zur Minderung des Hydroschalles bei. Der aus dem Meeresboden in das Wasser abgegebene Schall wird teilweise von den Wassermassen reflektiert und wieder in den Boden eingetragen. Der in den Boden erneut eingetragene Schall wird von dem Boden als Bodenerschütterung weitergeleitet und auch wieder an das Wasser als Schall emittiert. So breitet sich der Schall nicht nur ausschließlich über das Wasser beziehungsweise über den Meeresboden aus, sondern auch über die Wechselwirkung zwischen Wasser und Meeresboden. Ein horizontal beziehungsweise parallel zum Meeresboden angeordneter Hydroschalldämpfer wirkt wie eine parallele Dämpfungsschicht. Neben dem vom Boden ins Wasser abgegebenen Schall wird auch die Intensität der Reflexion von Schall und somit der darauf folgende erneute Eintrag des Schalles in den Boden reduziert. Dies minimiert den Wasserschall insgesamt.
  • Als ausreichend in den meisten Anwendungsfällen hat sich eine Ausbreitung des Hydroschalldämpfers von 10 bis 15 Metern um den Pfahl erwiesen.
  • Eine sinnvolle Ergänzung der Vorrichtung ist es, dass die Vorrichtung wenigstens eine Entkopplungseinrichtung aufweist, welche an der Unterseite der Halteeinrichtung und/oder des Transportgehäuses und/oder der Schablone, insbesondere zwischen Meeresboden und Unterseite, angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, die Übertragung der Bodenschwingungen auf die den Meeresboden berührenden Teile der Vorrichtung zu minimieren, sodass die Emission von Schall in das Wasser durch diese Teile reduziert wird. Die Entkopplung der den Meeresboden berührenden Teile der Vorrichtung, insbesondere der massenreichen Teile wie der Halteeinrichtung, dem Ballastkörper oder der Schablone, reduziert die Wechselwirkung der Schallübertragung zwischen Meeresboden und Wasser und somit den Hydroschall. Die elastische Entkopplungseinrichtung besteht vorzugsweise wenigstens aus einem Polymer und/oder einer Spiralfeder und/oder einem Schaumkörper und/oder einem Gaskissen.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 12 zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2 vorgesehen.
  • Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind einige davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
    • Fig. 1
    in einer schematischen Darstellung einer Seitenansicht das grundsätzliche Funktionsprinzip der Erfindung mit einem Hydroschalldämpfer, der bei seiner Ausbreitung zum Meeresboden absinkt;
    Fig. 2
    in einer schematischen Darstellung einer Seitenansicht das grundsätzliche Funktionsprinzip der Erfindung mit einem Hydroschalldämpfer, der bei seiner Ausbreitung zur Wasseroberfläche aufsteigt;
    Fig. 3
    in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung auf einem Schiff;
    Fig. 4
    in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung befestigt an einem Einbringwerkzeug;
    Fig. 5
    in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung befestigt an einem Einbringwerkzeug;
    Fig. 6
    in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung vor dem Beginn des Einbringens eines Pfahles in den Meeresboden, wobei der Hydroschalldämpfer in einer ersten Funktionsstellung ist;
    Fig. 7
    in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung beim Einbringens eines Pfahles in den Meeresboden, wobei der Hydroschalldämpfer in einer zweiten Funktionsstellung ist;
    Fig. 8
    in einer schematischen Darstellung eine zweite Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung beim Einbringens eines Pfahles in den Meeresboden, wobei der Hydroschalldämpfer in einer ersten Funktionsstellung ist;
    Fig. 9
    in einer schematischen Darstellung eine dritte Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung;
    Fig. 10
    in einer schematischen Darstellung eine dritte Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung;
    Fig. 11
    in einer schematischen Darstellung eine vierte Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung vor dem Aufsetzen eines Einbringwerkzeuges auf einen Pfahl;
    Fig. 12
    in einer schematischen Darstellung eine vierte Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung vor dem Einbringen eines Pfahles in den Meeresboden;
    Fig. 13
    in einer schematischen Darstellung eine vierte Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung beim Einbringen eines Pfahles in den Meeresboden;
    Fig. 14
    in einer schematischen Darstellung eine fünfte Ausgestaltung der Erfindung mit der Vorrichtung beim Ausbreiten des Hydroschalldämpfers;
    Fig. 15
    in einer schematischen Darstellung eine fünfte Ausgestaltung der Erfindung mit ausgebreitetem Hydroschalldämpfer;
    Fig. 16
    in einer schematischen Darstellung verschiedene Ausführungsformen der vierten Ausgestaltung der Erfindung;
    Fig. 17
    in einer schematischen Darstellung Ausführungsformen der vierten und fünften Ausgestaltung der Erfindung;
    Fig. 18
    in einer schematischen Darstellung eine Schablone in einer Draufsicht;
    Fig. 19
    in einer schematischen Darstellung eine Schablone in einer Seitenansicht;
    Fig. 20
    in einer schematischen Darstellung eine sechste Ausgestaltung der Erfindung mit einem parallel zum Meeresboden ausgebreiteten Hydroschalldämpfer in einer ersten Variante;
    Fig. 21
    in einer schematischen Darstellung eine sechste Ausgestaltung der Erfindung mit einem parallel zum Meeresboden ausgebreiteten Hydroschalldämpfer in einer zweiten Variante;
    Fig. 22
    in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem parallel zum Meeresboden ausgebreiteten Hydroschalldämpfer;
    Fig. 23
    in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem parallel zum Meeresboden ausgebreiteten Hydroschalldämpfer;
    Fig. 24
    in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem parallel zum Meeresboden ausgebreiteten Hydroschalldämpfer;
    Fig. 25
    in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einer Entkopplungseinrichtung;
    Fig. 26
    in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einem parallel zum Meeresboden ausgebreiteten Hydroschalldämpfer.
  • Bei Unterwasserarbeiten, insbesondere beim Einbringen eines Pfahles 11 in den Meeresboden 14, wird der entstehende Schall von dem Pfahl 11 in das ihn umgebende Wasser 12 abgestrahlt. Durch die Erschütterungen im Meeresboden 14 wird ebenfalls Schall in das Wasser 12 abgestrahlt. Zur Minderung des Hydroschalles, also des Schalles im Wasser 12, ist eine Vorrichtung 2 vorgesehen, von der einige Ausführungsbeispiele im Folgenden näher beschrieben werden. Bei den in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen der Vorrichtung 2 wird auch das erfindungsgemäße Verfahren erläutert.
  • Das Verfahren dient der Handhabung eines Hydroschalldämpfers 1 im Bereich einer Offshore-Baustelle, insbesondere bei einem in den Meeresboden einzubringenden Pfahl 11. Vor dem Beginn der Lärm emittierenden Arbeiten an der Offshore-Baustelle muss der Hydroschalldämpfer 1 im Bereich der Offshore-Baustelle positioniert werden. Zur Anordnung des Hydroschalldämpfers 1 wird ein Transportgehäuse 5 in der Nähe des Meeresbodens 14 oder in der Nähe der Wasseroberfläche 3 positioniert. In dem Transportgehäuse 5 wird der Hydroschalldämpfer 1 in einer ersten Funktionsstellung gelagert und transportiert. Ist das Transportgehäuse 5 wie vorgesehen positioniert, wird der Hydroschalldämpfer 1 aus der ersten Funktionsstellung aus dem Transportgehäuse 5 heraus vertikal, parallel zur Erstreckung des Pfahles 11 und/oder horizontal, parallel zur Geometrie des Meeresbodens 14 in eine zweite Funktionsstellung ausgebreitet. Nach Abschluss der Lärm emittierenden Arbeiten an der Offshore-Baustelle wird der Hydroschalldämpfer 1 aus der zweiten Funktionsstellung zusammengezogen und in dem Transportgehäuse 5 in der ersten Funktionsstellung abgelegt. Zuletzt wird das Transportgehäuse 5 von der Offshore-Baustelle entfernt.
  • Das grundsätzliche Funktionsprinzip der Erfindung wird in den Figuren 1 und 2 gezeigt. Die Vorrichtung 2 umfasst einen Hydroschalldämpfer 1, dessen gegenüberliegende und der Wasseroberfläche 3 beziehungsweise dem Meeresboden 14 zugeordnete Enden mit wenigstens einem Auftriebskörper 17 und/oder wenigstens einem Ballastkörper 13 verbunden sind. Dabei ist das der Wasseroberfläche 3 zugeordnete Ende des Hydroschalldämpfers 1 mit einer Schwimmeinrichtung 9 beziehungsweise einem Auftriebskörper 17 verbunden, während das gegenüberliegende, dem Meeresboden 14 zugewandte Ende des Hydroschalldämpfers 1 mit einem Ballastkörper 13 verbunden ist. Mittels der wählbaren Befüllung der Auftriebskörper 17 und/oder Ballastkörper 13 mit Gas und/oder Wasser beziehungsweise mittels der in Figur 3 gezeigten Positioniereinrichtung 7 und/oder der in Figur 11 gezeigten Zugvorrichtung 32 können die Enden des Hydroschalldämpfers 1 relativ zueinander bewegt werden. Nimmt der Abstand zwischen den Enden zu, so breitet sich der Hydroschalldämpfer 1 aus. Nimmt der Abstand ab, wird der Hydroschalldämpfer 1 zusammengelegt.
  • Figur 1 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Ballastkörper 13 von einer Schwimmeinrichtung 9 Richtung Meeresboden 14 abgesenkt 20 wird. Dabei wird der Hydroschalldämpfer 1 ausgebreitet. Beispielsweise kann die Ballasteinrichtung 13 mittels einer hier nicht dargestellten Zugvorrichtung 32 abgesenkt 20 und mittels dieser und/oder geregelten Auftriebskörpern 17, die erst bei Bedarf mit Luft gefüllt werden, aufsteigen 21.
  • Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 2, bei der der Hydroschalldämpfer 1 an einem Ende Auftriebskörper 17 hat, die zur Ausbreitung des Hydroschalldämpfers 1 vom Meeresboden 14 aus aufsteigen 21. Das andere Ende des Hydroschalldämpfers 1 ist an einem Ballastkörper 13 befestigt.
  • Zum Absenken 20 und Auftreiben 21 bestehen die Ballastkörper 13 beziehungsweise die Auftriebskörper 17 aus Kammern, in die nach Bedarf Wasser und/oder Gas, vorzugsweise Luft gefüllt oder entnommen werden kann. Das Absenken 20 des Hydroschalldämpfers 1 ermöglicht zeitweiligen Schiffsverkehr über dem Hydroschalldämpfer 1, beispielsweise bei längeren Arbeitsunterbrechungen. Kammern, die als Ballastkörper 13 und/oder Auftriebskörper 17 eingesetzt werden, sind in einer Ausführungsvariante auch zwischen den beiden Enden, insbesondere gleichmäßig verteilt an der Trägerstruktur 16 befestigt.
  • Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung, welche in den Figuren 3 bis 7 dargestellt ist, ist eine Vorrichtung 2 vorgesehen, bei der das Transportgehäuse 5 mit dem zusammengelegten Hydroschalldämpfer 1 von einem Kran 18 gehalten wird. Der Kran 18 ist als Teil einer Positioniereinrichtung 7, auch Hebevorrichtung genannt, des Hydroschalldämpfers 1 auf einem Schiff 23 angeordnet. Der Kran 18 ist bei der gezeigten ersten Ausgestaltung zugleich auch Teil eines Hebezeuges 6 eines Einbringwerkzeuges 4. Das Einbringwerkzeug 4, beispielsweise ein Rammwerkzeug, dient dazu, den Pfahl 11 in den Meeresboden 14 einzubringen.
  • Die Positioniereinrichtung 7 nimmt das Transportgehäuse 5 auf. Das Transportgehäuse 5 wird dabei um das Einbringwerkzeug 4 herum angeordnet, welches über ein Seil des Hebezeuges 6 gehalten wird. Die Positioniereinrichtung 7 und das Hebezeug 6 sind voneinander unabhängig. Sie umfassen getrennte Seile und voneinander unabhängige Winden. Um einen Abstand zu dem Einbringwerkzeug 4 einzuhalten, umfasst die Positioniereinrichtung 7 eine Traverse 8. Alternativ zu der Traverse 8 kann die Positioniereinrichtung 7 auch mehrere Seile umfassen. Das Transportgehäuse 5 ist mittels zumindest drei, besser vier Seilen an der Traverse 8 angeschlagen.
  • Das Transportgehäuse 5 wird vor dem Einbringen des Pfahles 11 in der Nähe, insbesondere oberhalb des Kopfes 10 des Pfahles 11, jedoch zumindest an oder oberhalb der Wasseroberfläche 3 positioniert. Der Kopf 10 kann während des Einbringens des Pfahles 11 in den Meeresboden 14 über als auch unter der Wasseroberfläche 3 sein. Das Transportgehäuse 5 wird während der Rammarbeiten in seiner Position gehalten oder bis auf die Wasseroberfläche 3 abgesenkt. Zum Schwimmen auf der Wasseroberfläche 3 kann an dem Transportgehäuse 5 eine in Figur 8 dargestellte Schwimmeinrichtung 9 angeordnet sein.
  • Vor dem Beginn des Einbringens des Pfahles 11 in den Meeresboden 14 und oder der Halteeinrichtung 15 wird ein Ballastkörper 13 mittels einer Zugvorrichtung 32 auf den Meeresboden 14 herabgelassen. Mit dem Ballastkörper 13 wird die Trägerstruktur 16 des Hydroschalldämpfers 1 aus dem Transportgehäuse 5 heraus entlang des Pfahles 11 bis zum Meeresboden 14 ausgebreitet. Die Trägerstruktur 16 des Hydroschalldämpfers 1 ist in regelmäßigen Abständen an den unter Spannung stehenden Seilen 37 beweglich gelagert.
  • Nach dem Einbringen des Pfahles 11 wird der Hydroschalldämpfer 1 geborgen. Zum Bergen wird der Ballastkörper 13 wieder zum Transportgehäuse 5 heraufgezogen, wobei der Hydroschalldämpfer 1 in dem Transportgehäuse 5 angeordnet wird.
  • Figur 8 zeigt eine zweite Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Vorrichtung 2 mit einer Schwimmeinrichtung 9 ausgestattet ist. Die Schwimmeinrichtung 9 ist mit dem Transportgehäuse 5 verbunden. Zur Positionierung des Transportgehäuses 5 wurde eine Positioniereinrichtung 7 wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt verwendet. Sobald das Transportgehäuse 5 auf der Wasseroberfläche 3 schwimmt, ist die Positioniereinrichtung 7 nicht mehr erforderlich und kann von dem Transportgehäuse 5 gelöst werden. Da das Transportgehäuse 5 den Pfahl 11 umschließt, kann sie nicht wegtreiben. Das Herablassen von Ballastkörper 13 und Hydroschalldämpfer 1 vor dem Beginn des Einbringens sowie das Bergen des Hydroschalldämpfers 1 erfolgt wie oben bereits beschrieben mittels einer an dem Transportgehäuse 5 angeordneten Zugvorrichtung 32.
  • Die Figuren 9 und 10 zeigen eine dritte Ausgestaltung der Erfindung. Bei dieser Vorrichtung 2 ist die Trägerstruktur 16 des Hydroschalldämpfers 1 mit einem Auftriebskörper 17 und einer Ballasteinrichtung 13 verbunden. Der Auftriebskörper 17 und/oder der Ballastkörper 13 bestehen jeweils aus einem Schlauch 22, an dem die Trägerstruktur 16 des Hydroschalldämpfers 1 und Gewichte 19 als zusätzliche Ballastkörper 13 befestigt sind. Zum Aufsteigen 21 wird der Schlauch 22 mit Luft gefüllt. Zum Absenken 21 wird die Luft aus dem Schlauch 22 abgelassen und/oder der Schlauch 22 mit Wasser gefüllt.
  • Die Verwendung eines Schlauches 22 hat den Vorteil, dass der Hydroschalldämpfer 1 konturbündig an dem Meeresboden 14 positioniert werden kann. Dabei legt sich die Ballasteinrichtung 13 an Hindernissen 24, wie beispielsweise Felsen, an. Das abschnittsweise, wie in Figur 9 dargestellt, oder vollständige Absenken 20 des Auftriebskörpers 17 ermöglicht es, bei einem ausgebreiteten Hydroschalldämpfer 1 querenden Schiffsverkehr 25 zumindest temporär zuzulassen.
  • Die Gewichte 19 und der wassergefüllte Schlauch 22 der Ballasteinrichtung 13 liegen auf dem Meeresboden 14 an. Bei einem empfindlichen Meeresboden 14, beispielsweise bei Muschelbänken, kann der Schlauch 22 auch nur mit so viel Luft und/oder Wasser gefüllt werden, dass die Ballasteinrichtung 13 wenige Dezimeter über dem Meeresboden 14 schwebt und so bei Strömungsbewegungen nicht auf diesem schleift. Die Gewichte 19 können zum Beispiel eine Kette sein.
  • Die Figuren 11 bis 13 zeigen eine vierte Ausgestaltung der Erfindung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 ist an dem Einbringwerkzeug 4 befestigt und umfasst ein Transportgehäuse 5, in dem der Hydroschalldämpfer 1 insbesondere für den Transport zum und von dem Einsatzort angeordnet ist. Das Einbringwerkzeug 4 hängt an einem Hebezeug 6. Das Transportgehäuse 5 ist um das Einbringwerkzeug 4 herum angeordnet und besteht aus zwei ineinander geschobenen, ringförmigen Körben 26, 28. Der kleinere, innen angeordnete Korb 28 enthält den Hydroschalldämpfer 1. Der größere, außen angeordnete Korb 26 ist nach unten offen und mittels einer Halteeinrichtung 15 an dem Einbringwerkzeug 4, einem hydraulischen Rammhammer, befestigt. Der Hydroschalldämpfer 1 umfasst zumindest ein Netz als Trägerstruktur 16 und daran angeordnet eine Vielzahl von Schallminderungselementen 31 zur Minderung des Hydroschalles.
  • Das obere Ende der Trägerstruktur 16 ist am größeren Korb 26 befestigt. Der kleinere Korb 28 ist mit einer Positioniereinrichtung 7 oder mit einer Zugvorrichtung 32 verbunden. Alternativ ist der größere Korb 26, ähnlich der Ausgestaltung der Figuren 3 bis 7, mittels der Positioniereinrichtung 7 gehalten, wobei dann der kleinere Korb 28 zum Absenken 20 mit einer Zugvorrichtung 32 oder einem zweiten Hebezeug verbunden ist. Der größere Korb 26 kann mittels der Halteeinrichtung 15, aber auch mit einer in der Nähe der Wasseroberfläche 3 angeordneten Pfahlführung oder am Errichterschiff befestigt sein. Die Zugvorrichtung 32 ist bevorzugt eine elektrische oder hydraulische Unterwasserwinde.
  • Vor dem Ausbringen des Hydroschalldämpfers 1 wird der erste Korb 28 zunächst durch eine Verriegelung in dem zweiten Korb 26 gehalten. Ist das Einbringwerkzeug 4 an dem Pfahl 11 im Wasser 12 positioniert, kann die Verriegelung geöffnet werden.
  • In Figur 12 ist dargestellt, wie der Pfahl 11 von einer am Meeresboden 14 positionierten Schablone 29 gehalten und geführt ist. Das Einbringwerkzeug 4 kann sowohl oberhalb der Wasseroberfläche 3, wie in Figur 12 dargestellt, als auch unterhalb der Wasseroberfläche 3, wie in Figur 13 dargestellt, auf den Pfahl 11 aufgesetzt werden.
  • Zum Ausbringen des Hydroschalldämpfers 1 wird der erste Korb 28 mittels der Betätigung der Positioniereinrichtung 7 oder der Zugvorrichtung 32 bis auf den Meeresboden 14 beziehungsweise auf die Schablone 29 herabgelassen. Dabei wird der Pfahl 11 von dem Hydroschalldämpfer 1, wie in Figur 13 angedeutet, vollständig umhüllt.
  • Um dem Auftrieb der Schallminderungselemente 31 im Wasser 12 entgegenzuwirken, sind an der Trägerstruktur 16 ringförmige Ballasteinrichtungen 13 befestigt. Die Ballasteinrichtungen 13 ziehen den Hydroschalldämpfer 1 mit dem ersten Korb 28 nach unten und wirken zugleich als Abstandshalter zum Pfahl 11. Die Ballasteinrichtungen 13 sind zur Führung an den Seilen 37 der Positioniereinrichtung 7 beziehungsweise der Zugvorrichtung 32 gelagert.
  • Die Figuren 14 und 15 zeigen eine fünfte Ausgestaltung der Erfindung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 hat ein Transportgehäuse 5, welches einen nach oben offenen, ringförmigen Korb 28 umfasst, in dem der Hydroschalldämpfer 1 aufgenommen ist. Der Korb 28 kann auf den Meeresboden 14 herabgelassen werden oder ist an einer am Meeresboden 14 positionierten Schablone 29 befestigt. Die Gewichtskräfte der oben beschriebenen Ballasteinrichtungen 13, die Abstandsmittel, die Trägerstruktur 16 und/oder eine nicht dargestellte Verriegelung beziehungsweise eine Zugvorrichtung 32 halten den Hydroschalldämpfer 1 in dem Korb 28.
  • Die Vorrichtung 2 umfasst einen ringförmigen Auftriebskörper 17, der an der Trägerstruktur 16 des Hydroschalldämpfers 1 befestigt ist. Der Auftriebskörper 17 ist ein ringförmiger durchgängiger Schlauch oder aus mehreren einzelnen Segmenten zusammengesetzt. Mit Luft gefüllt drängt der Auftriebskörper 17 an die Wasseroberfläche 3. Der Auftriebskörper 17 kann erst für das Aufsteigen 21 mit Luft gefüllt werden oder dauerhaft mit Luft gefüllt sein. Vorzugsweise wird der Aufstiegskörper 17 von einer Verriegelungseinrichtung an dem Transportgehäuse 5 gehalten. Der aufsteigende 21 Auftriebskörper 17 zieht den Hydroschalldämpfer 1 entlang des Pfahles 11 nach oben. Der Hydroschalldämpfer 1 umhüllt den Pfahl 11 von unten bis zu dem Auftriebskörper 17. Das Aufsteigen 21 des Auftriebskörpers 17 und somit des Hydroschalldämpfers 1 endet, wenn der Auftriebskörper 17 die Wasseroberfläche 3 erreicht oder von einer Auffangvorrichtung 35 der Vorrichtung 2 aufgenommen wird. Die Auffangvorrichtung 35 ist vorzugsweise an dem Einbringwerkzeug 4 befestigt.
  • Durch Ablassen der Luftfüllung in dem Auftriebskörper 17 kann der Hydroschalldämpfer 1 schrittweise wieder abgesenkt werden. Zusätzliche, separate Seile sind bei dieser Ausführungsvariante nicht erforderlich. In der jeweils rechten Bildhälfte der Figuren 14 und 15 ist eine Variante mit zumindest einer zusätzlichen Zugvorrichtung 32 zur Seilespannung dargestellt. Mittels der als Unterwasserwinde ausgeführten Zugvorrichtung 32 ist es möglich, den Hydroschalldämpfer 1 in dem Korb 28 gegen den Auftrieb des mit Luft gefüllten Auftriebskörpers 17 zu halten, den Hydroschalldämpfer 1 aus dem Korb 28 aufsteigen 21 zu lassen und ihn wieder abzusenken 20. Die Trägerstruktur 16 des Hydroschalldämpfers 1 kann an den Seilen 37 zwischen dem Auftriebskörper 17 und der Zugvorrichtung 32 beweglich gelagert sein. Neben der Trägerstruktur 16 können die Seile 37 auch der Führung der Ballasteinrichtung 13 beziehungsweise der Abstandsmittel dienen.
  • Die in den Figuren 11 bis 15 erläuterten Ausführungsformen sind nicht auf die Verwendung mit einer Schablone 29 beschränkt. Die Figuren 16 und 17 zeigen die Ausführungsformen bei einem Monopile. Die Figuren 18 und 19 zeigen eine Schablone 29 ohne Hydroschalldämpfer in einem Ausschnitt einer Draufsicht und einer Seitenansicht.
  • Beim Einbringen eines Pfahles 11 in den Meeresboden 14 wird der entstehende Schall nicht nur von dem Pfahl 11 in das ihn umgebende Wasser 12 abgestrahlt. Durch die Erschütterungen im Meeresboden 14 wird ebenfalls Schall in das Wasser 12 abgestrahlt. Zur Minderung des Hydroschalles, also des Schalles im Wasser 12, sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Ausführungsvarianten in den Figuren 20 bis 26 dargestellt. Diese Ausführungsvarianten dienen der Minderung des durch die Wechselwirkung von Wasser 12 und Meeresboden 14 entstehenden Hydroschalles.
  • Die Figuren 20 und 21 zeigen eine sechste Ausgestaltung der Erfindung. Die Vorrichtung 2 hat einen Hydroschalldämpfer 1, der parallel zum Meeresboden 14 ausgebreitet ist. Zur Ausbreitung und Einholung am Meeresboden 14 wird die Trägerstruktur 16 durch eine Ausbreitungseinrichtung 36, beispielsweise eine Scherenvorrichtung 27, auseinandergezogen. Die Ausbreitungseinrichtung 36 kann pneumatisch und/oder hydraulisch betrieben werden. Für den Auftrieb und das Absenken hat die Vorrichtung 2 mit Wasser und/oder Luft befüllbare Ballastkörper 13 beziehungsweise Auftriebskörper 17. Die Ausbreitungseinrichtung 36 ist zusammen mit der Trägerstruktur 16 wie dargestellt an einer Schablone 29 befestigt. Der Hydroschalldämpfer 1 weist am Meeresboden 14 vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Bei einer Schablone 29 für mehrere Pfähle 11 kann der Querschnitt auch eckig sein. Die Schablone 29 kann darüber hinaus auch mit einem Hydroschalldämpfer 1 belegt sein.
  • In den Figuren 22 bis 26 wird gezeigt, dass im Bereich des Pfahles 11 und insbesondere an allen weiteren Konstruktionen und Vorrichtungen am Meeresboden 14, wie einer in den Figuren 18 und 19 gezeigten Schablone 29, Hydroschalldämpfer 1 angeordnet sind. Die Schablone 29 ist sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite und im Innenbereich von dem netzartigen Hydroschalldämpfer 1 schallmindernd umhüllt. Die wirksame Abdeckung des Meeresbodens 14 kann durch an den Seiten der Schablone 29 angeordnete ausklappbare 34 oder herausschiebbare 33 Ausbreitungseinrichtungen 36 erreicht werden. Die Ausbreitungseinrichtungen 36, auch Flächenelemente genannt, sind mit Hydroschalldämpfern 1 abgedeckt. Alternativ können Hydroschalldämpfer 1, wie Figur 24 zeigt, mittels horizontaler und/oder vertikaler Scherenvorrichtungen 27 vor allem um die Pfähle 11 herum vergrößert werden. Die Scherenvorrichtungen 27 beziehungsweise die Ausbreitungseinrichtungen 36 sind vorzugsweise an den Seiten der Schablone 29 angeordnet.
  • Die Figuren 17 und 25 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Die Vorrichtung 2 hat bei dieser Weiterbildung der Erfindung an dem Korb 28, an dem Ballastkörper 13 beziehungsweise an der Halteeinrichtung 15 und/oder an der Schablone 29 mehrere Entkopplungseinrichtungen 30. Die Entkopplungseinrichtungen 30 sind zwischen der Unterseite des Korbes 28 und dem Meeresboden 14 beziehungsweise zwischen der Unterseite der Schablone 29 und dem Meeresboden 14 angeordnet. Die Entkopplungseinrichtungen 30 schirmen den Korb 28 beziehungsweise die Schablone 29 gegen Bodenerschütterungen ab. Hierzu umfassen die Entkopplungseinrichtungen 30 Federn, Dämpferelemente und/oder luftgefüllte Hüllkörper. Die Entkopplungseinrichtungen 30 reduzieren die Übertragung von Schwingungen, Vibrationen beziehungsweise Bodenerschütterungen auf die Vorrichtung 2 und/oder die Schablone 29 und somit deren Weiterleitung an das Wasser 12 und die Entstehung von Hydroschall.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Handhabung eines Hydroschalldämpfers (1) im Bereich einer Offshore-Baustelle, insbesondere bei einem in den Meeresboden einzubringenden Pfahl (11), wobei vor dem Beginn der Lärm emittierenden Arbeiten ein Hydroschalldämpfer (1) im Bereich der Offshore-Baustelle positioniert wird, wobei der Hydroschalldämpfer (1) eine Trägerstruktur (16) und daran befestigte und zueinander beabstandete Schallminderungselemente (31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anordnung des Hydroschalldämpfers (1) ein den Hydroschalldämpfer (1) aufnehmendes Transportgehäuse (5) in der Nähe des Meeresbodens (14) oder in der Nähe der Wasseroberfläche (3) positioniert wird und anschließend der Hydroschalldämpfer (1) aus einer ersten Funktionsstellung aus dem Transportgehäuse (5) heraus vertikal beziehungsweise parallel zur Erstreckung des Pfahles (11) und/oder horizontal beziehungsweise parallel zur Geometrie des Meeresbodens (14) in eine zweite Funktionsstellung ausgebreitet wird, wobei das Transportgehäuse (5) für Wasser durchlässig ist.
  2. Verfahren zur Handhabung eines Hydroschalldämpfers (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss der Lärm emittierenden Arbeiten der Hydroschalldämpfer (1) aus der zweiten Funktionsstellung zusammengezogen und in dem Transportgehäuse (5) in der ersten Funktionsstellung abgelegt wird, wobei zuletzt das Transportgehäuse (5) von der Offshore-Baustelle entfernt wird.
  3. Vorrichtung (2) zur Minderung von Wasserschall und zur Handhabung wenigstens eines Hydroschalldämpfers (1) im Bereich einer Offshore-Baustelle, insbesondere bei einem in den Meeresboden (14) einzubringenden Pfahl (11), wobei die Vorrichtung (2) wenigstens einen Hydroschalldämpfer (1) umfassend eine Trägerstruktur (16) und daran befestigte sowie zueinander beabstandete Schallminderungselemente (31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Halteeinrichtung (15) umfasst, an der ein erstes Ende des Hydroschalldämpfers (1) gehalten ist und ein vom ersten Ende des Hydroschalldämpfers (1) entferntes zweites Ende des Hydroschalldämpfers (1) relativ zu der Halteeinrichtung (15) beweglich, insbesondere entfernt zu der Halteeinrichtung (15) positionierbar ist, wobei die Vorrichtung (2) ein Transportgehäuse (5) zur Aufbewahrung und zum Transport wenigstens eines in einer zusammengezogenen ersten Funktionsstellung befindlichen Hydroschalldämpfers (1) aufweist, wobei das Transportgehäuse (5) mit dem ersten Ende des Hydroschalldämpfers (1) und/oder mit dem zweiten Ende des Hydroschalldämpfers (1) verbunden ist und wobei das Transportgehäuse (5) für Wasser durchlässig ausgeführt ist.
  4. Vorrichtung (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) zumindest einen Auftriebskörper (17) und/oder einen Ballastkörper (13) aufweist, wobei der Auftriebskörper (17) und/oder der Ballastkörper (13) zumindest mit dem zweiten, freien Ende des Hydroschalldämpfers (1) verbunden ist.
  5. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) ein Seil (37) aufweist, welches das erste Ende mit dem zweiten Ende des Hydroschalldämpfers (1) verbindet und an dem der Hydroschalldämpfer (1), insbesondere in einer zumindest teilweiseausgebreiteten zweiten Funktionsstellung, im Übrigen frei beweglich angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportgehäuse (5) an einer Schablone (29) und/oder an einem Einbringwerkzeug (4) angeordnet ist und/oder die Schablone (29) als Transportgehäuse (5) ausgebildet ist. ;
  7. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des Hydroschalldämpfers (1) der Wasseroberfläche (3) zugeordnet ist, wobei die Halteeinrichtung (15) mit einem Einbringwerkzeug (4) verbunden ist oder von einer Positioniereinrichtung (7) der Vorrichtung (2) unabhängig von einem Hebezeug (6) des Einbringwerkzeuges (4) gehalten ist.
  8. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende des Hydroschalldämpfers (1) dem Meeresboden (14) zugeordnet ist, wobei die Halteeinrichtung (15) mit einer Schablone (29) verbunden ist.
  9. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Auffangvorrichtung (35) zur Aufnahme des Auftriebskörpers (17) der Vorrichtung (2) aufweist, wobei die Auffangvorrichtung (35) vorzugsweise im Bereich der Wasseroberfläche (3) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Zugvorrichtung (32) zum Absenken (20) und Aufholen des zweiten Endes des Hydroschalldämpfers (1) umfasst, wobei die Zugvorrichtung (32) ein Antriebsaggregat aufweist, welches vorzugsweise an der Halteeinrichtung (15) angeordnet ist, und ein Zugmittel umfasst, welches einerseits mit dem Antriebsaggregat und andererseits mit dem zweiten Ende des Hydroschalldämpfers (1) verbunden ist.
  11. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) eine Ausbreitungseinrichtung (36) aufweist, welche an der Halteeinrichtung (15) und/oder an der Schablone (29) befestigt ist und mittels der der Hydroschalldämpfer (1) horizontal beziehungsweise parallel zum Meeresboden (14) ausgebreitet wird.
  12. Vorrichtung (2) nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) wenigstens eine Entkopplungseinrichtung (30) aufweist, welche an der Unterseite der den Meeresboden (14) berührenden Teile der Vorrichtung (2), insbesondere an der Halteeinrichtung (15) und/oder dem Transportgehäuse (5) und/oder dem Ballastkörper (13) und/oder der Schablone (29), angeordnet ist.
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