EP3276084B1 - Schallschutz - Google Patents

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EP3276084B1
EP3276084B1 EP17179280.7A EP17179280A EP3276084B1 EP 3276084 B1 EP3276084 B1 EP 3276084B1 EP 17179280 A EP17179280 A EP 17179280A EP 3276084 B1 EP3276084 B1 EP 3276084B1
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EP
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noise insulation
insulation according
hose
layer
line
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EP3276084A1 (de
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Jürgen UHE
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ContiTech Schlauch GmbH
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ContiTech Schlauch GmbH
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a device for sound insulation for underwater piling, wherein the device at least one fixable on the seabed line having a plurality of bores, and at least one compressor, with which compressed air is introduced into the conduit, so that these from the Holes can emerge, wherein the conduit has at least one longitudinal portion in the form of a tube.
  • bubble veils are nowadays placed around the pile to be excavated, which serve the purpose of interrupting the transmission of sound through the water and thereby transmission of the sound pressure generated by the pile collisions on living in the sea water To avoid animals.
  • Devices for forming such a bubble curtain are, for example, from DE 10 2010 048 474 A1 or the EP 2 963 186 B1 known.
  • a generic device is in the DE 10 2012 202 132 A1 and also in the EP 2 746 462 A2 described.
  • Such a weighting body may be, for example, a steel chain arranged in the pipe.
  • a steel chain considerably restricts the clear width of such a conduit and makes it difficult to introduce the compressed air into the conduit, which can result in the formation of an insufficient and / or unstable bubble curtain for sound reduction.
  • the tube has a layered wall structure comprising, from the inside to the outside, an inner layer, a first reinforcement layer, an intermediate layer, a second reinforcement layer and an outer layer, wherein at least one weighting body is embedded in the intermediate layer.
  • weighting bodies are arranged substantially uniformly distributed over the circumference of the hose or weighting bodies are arranged only in a partial region of the circumference, preferably in a resting on the seabed area.
  • the weighting body may, for example, be in the form of a plate, a rod or a ball.
  • weighting bodies of different shapes can be present in order to optimally meet the requirements of the line during or introducing, for example, the winding and unwinding of a drum to be adapted.
  • the holes are provided in the majority in an upper region of the hose, opposite the resting on the seabed area.
  • At least one spring wire spiral be embedded in the intermediate layer and arranged so as to extend spirally in a longitudinal direction of the tube.
  • the spring wire spiral serves as a kink protection when winding or unwinding the line, but holds on the other hand, the shape of the hose at positive or negative pressure stable.
  • weighting bodies are arranged between spiral turns of the spring wire spiral.
  • the reinforcement layers comprise a textile fabric layer and / or a metal reinforcement.
  • the textile fabric layer comprises cotton fibers and / or plastic fibers.
  • the metal reinforcement is preferably a wire mesh.
  • the weighting body may be made of a material selected from the group consisting of metal, preferably precious metal, metal alloy and mineral material, preferably concrete.
  • the inner layer, the intermediate layer and the outer layer may be made of a styrene-butadiene rubber material.
  • a winding device with a drum on which the line can be wound up, may be included.
  • the line has a length of 20-50 m.
  • a plurality of lines are coupled to one another via a coupling means.
  • the tube has an inner diameter of 50-300 mm, preferably 50-200 mm, and a wall thickness of 10-20 mm.
  • the present invention also provided compressor provides the introduced into the line compressed air and is usually mounted on the water surface on a ship or the like. Compressed ambient air is then supplied to the conduit via a supply hose and exits the conduit via a plurality of bores which are mounted along the length of the conduit.
  • the line used has a high robustness, buckling strength and dimensional stability and, moreover, compressed air can be introduced into the line in a simple and reliable manner in order to produce a stable bubble curtain.
  • the weighting body is embedded in the wall of the tube, the outer shape of the tube remains unchanged, so that it can be easily removed and / or introduced, as is well known in the art.
  • the line can easily be wound up or unwound on a winding device with a drum.
  • the pipe lies safely on the seabed and shows a negative buoyancy.
  • the line of the device according to the invention for sound insulation can be produced in conventional methods, for example by extrusion, wherein the weighting elements and spring wire spiral can be embedded directly into the intermediate layer of the layered wall structure of the hose during manufacture.
  • the material of the inner layer is preferably made of smooth and nonporous styrene-butadiene rubber and resistant to oily air.
  • the outer layer preferably also consists of styrene-butadiene rubber, which is resistant to aging as well as operating and seawater and shows abrasion resistance.
  • the reinforcement layer serves to stabilize the tubular structure and preferably comprises a textile fabric layer.
  • Individual conduits may be assembled into a single long conduit by means of fasteners known in the art, for example using a sleeve.
  • a sleeve For example, if the length of a single pipe is 20-50 m, a plurality of pipes may be assembled into a total length of, for example, 1000 m and more, to be laid around the pile in a ring shape or the like.
  • a securing element in this line system.
  • This may for example be a rope, preferably with high tensile force, which runs through all lines. In the event of an accident or damage to the piping system, this could be obtained via the cable, which can be connected to an application device.
  • a securing element may be, for example, a thin wire rope or a rope made of plastic fibers with high tensile force.
  • FIG. 1 shows a cross section along a longitudinal axis through a hose wall of a conduit of the device according to the invention for sound insulation.
  • a hose with a layered wall structure for forming a conduit for use in a device according to the invention for sound insulation for pile driving is disclosed in US Pat FIG. 1 shown in a section in the longitudinal direction of a hose.
  • the hose comprises an inner layer 1, a first reinforcement layer 2, an intermediate layer 3, a second reinforcement layer 4 and an outer layer 5.
  • weighting bodies 6 are arranged between turns of a spring wire spiral 7.
  • the hose further has bores (not shown) leading from the inner side of the hose from the inner layer 1 to the outer layer 5, so that compressed air introduced into the hose or line escapes through these bores to the outside and then when desired in the seawater Bubble veil can form.
  • the holes are placed at those points of the hose, which are not occupied in the intermediate layer by weighting body or the spring wire spiral.
  • the device according to the invention can advantageously be used for sound insulation for underwater piling operations by showing high robustness, buckling resistance and dimensional stability and can provide for the formation of a stable bubble curtain for sound reduction.
  • the conduit of the device of the invention may be deployed in a manner preferably annular around a pile, as known to those skilled in the art.
  • the simultaneous application of multiple lines is possible.
  • the application takes place via a winding device of a drum on which the line is wound up.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten unter Wasser, wobei die Vorrichtung zumindest eine auf dem Meeresgrund festlegbare Leitung, welche eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist, sowie zumindest einen Kompressor, mit welchem Druckluft in die Leitung einbringbar ist, so dass diese aus den Bohrungen austreten kann, aufweist, wobei die Leitung zumindest einen Längsabschnitt in der Form eines Schlauches aufweist.
  • Bei der Erstellung von, beispielsweise, Offshore-Windkraftanlagen ist es notwendig, die Pfähle solcher Windkraftanlagen in den Meeresboden zu rammen. Für solche Arbeiten ist üblicherweise schweres Rammgerät erforderlich, welche große Schallpegel von beispielsweise mehr als 130 dB in die Umgebung einbringen, die für die Meeresfauna schädlich sein können.
  • Um Schallpegel beim Einrammen von Pfählen unter Wasser in den Meeresboden zu verringern, werden heutzutage um den einzurammenden Pfahl sogenannte Blasenschleier gelegt, die dem Zweck dienen, die Schallübertragung durch das Wasser zu unterbrechen und dadurch eine Übertragung der durch die Rammstöße erzeugten Schalldrücke auf im Meereswasser lebende Tiere zu vermeiden. Vorrichtungen zur Ausbildung eines solchen Blasenschleiers sind beispielsweise aus der DE 10 2010 048 474 A1 oder der EP 2 963 186 B1 bekannt. Eine gattungsgemäße Vorrichtung wird in der DE 10 2012 202 132 A1 und auch in der EP 2 746 462 A2 beschrieben. Bei den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ist es häufig schwierig, die mit Druckluft gefüllten Leitungen sicher auf dem Meeresboden zu halten, da diese einen großen Auftrieb besitzen. Zum Halten der Leitungen auf dem Meeresboden schlägt die DE 10 2012 202 132 A1 daher vor, Beschwerungskörper in eine Leitung einzubringen. Ein solcher Beschwerungskörper kann zum Beispiel eine in der Leitung angeordnete Stahlkette sein. Eine solche Stahlkette schränkt jedoch die lichte Weite einer solchen Leitung deutlich ein und erschwert das Einbringen der Druckluft in die Leitung, was in der Ausbildung eines nicht ausreichenden und/oder nicht stabilen Blasenschleiers zur Schallreduktion resultieren kann.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten unter Wasser bereitzustellen, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik überwindet und insbesondere eine verbesserte Einbringung von Druckluft ermöglicht und eine stabile Ausbildung eines ausreichenden Blasenschleiers gewährleisten kann, wobei die mit Druckluft beaufschlagte Leitung sicher auf dem Meeresboden zu liegen kommt.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schlauch einen geschichteten Wandungsaufbau aufweist, der, von innen nach außen, eine Innenschicht, eine erste Festigkeitsträgerschicht, eine Zwischenschicht, eine zweite Festigkeitsträgerschicht und eine Außenschicht umfasst, wobei in der Zwischenschicht zumindest ein Beschwerungskörper eingebettet ist.
  • Auch kann vorgesehen sein, dass in der Zwischenschicht Beschwerungskörper im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang des Schlauches verteilt angeordnet sind oder Beschwerungskörper nur in einem Teilbereich des Umfangs, vorzugsweise in einem auf dem Meeresgrund aufliegenden Bereich, angeordnet sind.
  • Der Beschwerungskörper kann beispielsweise in der Form einer Platte, eines Stabs oder einer Kugel sein. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Beschwerungskörper unterschiedlicher Formen vorliegen, um optimal an Anforderungen der Leitung beim Aus- oder Einbringen, beispielsweise dem Auf- und Abwickeln von einer Trommel, angepasst zu sein.
  • Vorgesehen ist auch, dass die Bohrungen mehrheitlich in einem oberen Bereich des Schlauches, gegenüberliegend dem auf dem Meeresgrund aufliegenden Bereich, vorgesehen sind.
  • Es wird auch vorgeschlagen, dass zumindest eine Federdrahtspirale in der Zwischenschicht eingebettet und so angeordnet ist, dass sie sich in einer Längsrichtung des Schlauches spiralförmig erstreckt.
  • Die Federdrahtspirale dient zum einen als Knickschutz beim Auf- oder Abwickeln der Leitung, hält jedoch zum anderen auch die Form des Schlauches bei Über- oder Unterdruck stabil.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass Beschwerungskörper zwischen Spiralwindungen der Federdrahtspirale angeordnet sind.
  • Vorgeschlagen wird bevorzugt, dass die Festigkeitsträgerschichten eine textile Gewebeschicht und/oder eine Metallarmierung umfassen.
  • Auch wird vorgeschlagen, dass die textile Gewebeschicht Baumwollfasern und/oder Kunststofffasern umfasst. Die Metallarmierung ist bevorzugt ein Drahtgeflecht.
  • Es ist vorgesehen in einer Ausführungsform, dass der Beschwerungskörper aus einem Material sein kann, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metall, vorzugsweise Edelmetall, Metalllegierung und mineralischem Material, vorzugsweise Beton.
  • Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Innenschicht, die Zwischenschicht und die Außenschicht aus einem Styrol-Butadien-Kautschukmaterial hergestellt sein können.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Wickelvorrichtung mit einer Trommel, auf welche die Leitung aufwickelbar, enthalten sein kann.
  • Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Leitung eine Länge von 20-50 m aufweist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere Leitungen über ein Kopplungsmittel miteinander gekoppelt sind.
  • Abschließend ist vorgesehen, dass der Schlauch einen Innendurchmesser von 50-300 mm, bevorzugt 50-200 mm, und einer Wandungsdicke von 10-20 mm aufweist.
  • Der erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehene Kompressor stellt die in die Leitung einzuführende Druckluft bereit und ist meist an der Wasseroberfläche auf einem Schiff oder dergleichen montiert. Komprimierte Umgebungsluft wird dann der Leitung über einen Zufuhrschlauch zugeführt und verlässt die Leitung über eine Mehrzahl von Bohrungen, welche entlang der Längserstreckung der Leitung angebracht sind.
  • Überraschend wurde für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten gefunden, dass die eingesetzte Leitung eine hohe Robustheit, Knickfestigkeit und Formstabilität aufweist und darüber hinaus auf einfache und verlässliche Weise Druckluft in die Leitung eingeführt werden kann, um einen stabilen Blasenschleier zu erzeugen.
  • Da der Beschwerungskörper in der Wandung des Schlauches eingebettet ist, bleibt die Außenform der Leitung unverändert erhalten, so dass diese in einfacher Weise aus- und/oder eingebracht werden kann, wie es auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist. Insbesondere kann die Leitung leicht auf einer Wickelvorrichtung mit einer Trommel auf- bzw. abgewickelt werden.
  • Aufgrund der Beschwerungskörper liegt die Leitung sicher auf dem Meeresboden auf und zeigt einen negativen Auftrieb.
  • Die Leitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schallschutz kann in üblichen Verfahren, beispielsweise durch Extrudieren hergestellt werden, wobei die Beschwerungskörper und Federdrahtspirale unmittelbar in die Zwischenschicht des geschichteten Wandungsaufbaus des Schlauches bei der Herstellung eingebettet werden können.
  • Das Material der Innenschicht ist vorzugsweise aus glattem und porenfreiem Styrol-Butadien-Kautschuk und beständig gegen ölhaltige Luft. Die Außenschicht besteht vorzugsweise ebenfalls aus Styrol-Butadien-Kautschuk, der gegen Alterung sowie Betriebs- und Seewasser beständig ist und Abriebfestigkeit zeigt.
  • Die Festigkeitsträgerschicht dient zur Stabilität der Schlauchstruktur und umfasst vorzugsweise eine textile Gewebeschicht.
  • Einzelne Leitungen können über auf dem Fachgebiet bekannte Verbindungselemente zu einer einzigen langen Leitung zusammengesetzt werden, beispielsweise unter Verwendung einer Hülse. Beträgt die Länge einer einzelnen Leitung beispielsweise 20-50 m, so können eine Vielzahl von Leitungen zu einer Gesamtlänge von, beispielsweise, 1000 m und mehr zusammengesetzt werden, um diese dann in einer Ringform oder dergleichen um die Rammstelle auszulegen.
  • Werden mehrere Leitungen zu einem Leitungssystem zusammengesetzt, kann es vorteilhaft sein, in diesem Leitungssystem ein Sicherungselement einzuziehen. Dies kann beispielsweise ein Seil, vorzugsweise mit hoher Zugkraft, sein, das durch sämtliche Leitungen verläuft. Im Falle eines Unfalls oder einer Beschädigung des Leitungssystems könnte dieses über das Seil, das mit einer Ausbringvorrichtung verbindbar ist, eingeholt werden. Selbstverständlich ist ein solches Sicherungselement auch bei Ausbringung einer einzigen Leitung denkbar. Ein Sicherungselement kann beispielsweise ein dünnes Drahtseil oder ein Seil aus Kunststofffasern mit hoher Zugkraft sein.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der Figur 1 einen Querschnitt entlang einer Längsachse durch eine Schlauchwandung einer Leitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schallschutz zeigt.
  • Ein Schlauch mit einem geschichteten Wandungsaufbau zur Bildung einer Leitung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten ist in Figur 1 in einem Schnitt in Längsrichtung eines Schlauches gezeigt. Der Schlauch umfasst eine Innenschicht 1, eine erste Festigkeitsträgerschicht 2, eine Zwischenschicht 3, eine zweite Festigkeitsträgerschicht 4 sowie eine Außenschicht 5. Innerhalb der Zwischenschicht 3 sind Beschwerungskörper 6 zwischen Windungen einer Federdrahtspirale 7 angeordnet. Der Schlauch weist ferner Bohrungen (nicht gezeigt) auf, die von der Innenseite des Schlauches von der Innenschicht 1 zur Außenschicht 5 führen, damit in den Schlauch bzw. die Leitung eingeführte Druckluft durch diese Bohrungen zur Außenseite entweichen und dann beim Auftrieb im Meerwasser einen gewünschten Blasenschleier ausbilden kann. Es ist offensichtlich, dass die Bohrungen an solchen Stellen des Schlauches gesetzt werden, die in der Zwischenschicht nicht durch Beschwerungskörper oder die Federdrahtspirale besetzt sind. Wie oben bereits ausgeführt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft zum Schallschutz für Rammarbeiten unter Wasser eingesetzt werden, indem sie eine hohe Robustheit, Knickfestigkeit und Formstabilität zeigt und für die Ausbildung eines stabilen Blasenschleiers zur Schallreduktion sorgen kann.
  • Die Leitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf eine Art und Weise ausgebracht, vorzugsweise ringförmig um einen Pfahl ausgelegt werden, wie es Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist. Auch die gleichzeitige Ausbringung mehrerer Leitungen ist möglich. Vorzugsweise erfolgt die Ausbringung über eine Wickelvorrichtung von einer Trommel, auf welcher die Leitung aufgewickelt ist.
  • Die in der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
    • Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
    1. 1 Innenschicht
    2. 2 Festigkeitsträger
    3. 3 Zwischenschicht
    4. 4 Festigkeitsträger
    5. 5 Außenschicht
    6. 6 Beschwerungskörper
    7. 7 Federdrahtspirale

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten unter Wasser, wobei die Vorrichtung zumindest eine auf dem Meeresgrund festlegbare Leitung, welche eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist, sowie zumindest einen Kompressor, mit welchem Druckluft in die Leitung einbringbar ist, so dass diese aus den Bohrungen austreten kann, aufweist, wobei die Leitung zumindest einen Längsabschnitt in der Form eines Schlauches aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch einen geschichteten Wandungsaufbau aufweist, der, von innen nach außen, eine Innenschicht (1) eine erste Festigkeitsträgerschicht (2) Zwischenschicht (3), eine zweite Festigkeitsträgerschicht (4) und eine Aussenschicht (5) umfasst, wobei in der Zwischenschicht zumindest ein Beschwerungskörper (6) eingebettet ist.
  2. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 1, wobei in der Zwischenschicht Beschwerungskörper im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang des Schlauches verteilt angeordnet sind oder mehrere Beschwerungskörper (6) nur in einem Teilbereich des Umfangs, vorzugsweise in einem auf dem Meeresgrund aufliegenden Bereich, angeordnet sind.
  3. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bohrungen mehrheitlich in einem oberen Bereich des Schlauches, gegenüberliegend dem auf dem Meeresgrund aufliegenden Bereich, vorgesehen sind.
  4. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Federdrahtspirale (7) in der Zwischenschicht eingebettet und so angeordnet ist, dass sie sich in einer Längsrichtung des Schlauches spiralförmig erstreckt.
  5. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 4, wobei Beschwerungskörper (6) zwischen Spiralwindungen der Federdrahtspirale (7) angeordnet sind.
  6. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Festigkeitsträgerschichten (2, 4) eine textile Gewebeschicht und/oder eine Metallarmierung umfassen.
  7. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 6, wobei die textile Gewebeschicht Baumwollfasern und/oder Kunststofffasern umfasst.
  8. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Beschwerungskörper (6) aus einem Material ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metall, vorzugsweise Edelmetall, Metalllegierung und mineralischem Material, vorzugsweise Beton.
  9. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Innenschicht (1), die Zwischenschicht (3) und die Aussenschicht (5) aus einem Styrol-Butadien-Kautschukmaterial hergestellt sind.
  10. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter enthaltend eine Wickelvorrichtung mit einer Trommel, auf welche die Leitung aufwickelbar ist.
  11. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leitung eine Länge von 20-50 m aufweist.
  12. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Leitungen über ein Kopplungsmittel miteinander gekoppelt sind.
  13. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schlauch einen Innendurchmesser von 50-300 mm, bevorzugt 50-200 mm, und eine Wandungsdicke von 10-20 mm aufweist.
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