EP3927899B1 - Einvibrieren von gründungen - Google Patents

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EP3927899B1
EP3927899B1 EP19783272.8A EP19783272A EP3927899B1 EP 3927899 B1 EP3927899 B1 EP 3927899B1 EP 19783272 A EP19783272 A EP 19783272A EP 3927899 B1 EP3927899 B1 EP 3927899B1
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EP
European Patent Office
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foundation
subsoil
air
penetration
pile
Prior art date
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Active
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EP19783272.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3927899A1 (de
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Daniel Bartminn
Volker Herwig
Benjamin Matlock
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Rwe Offshore Wind GmbH
Original Assignee
RWE Renewables GmbH
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Publication date
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Publication of EP3927899A1 publication Critical patent/EP3927899A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3927899B1 publication Critical patent/EP3927899B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/18—Placing by vibrating
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D15/00—Handling building or like materials for hydraulic engineering or foundations
    • E02D15/08—Sinking workpieces into water or soil inasmuch as not provided for elsewhere
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/06—Constructions, or methods of constructing, in water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/24—Placing by using fluid jets
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/26—Placing by using several means simultaneously
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/28—Placing of hollow pipes or mould pipes by means arranged inside the piles or pipes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2250/00—Production methods
    • E02D2250/0061—Production methods for working underwater

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for introducing a foundation, z. B. a pile for the foundation and / or anchoring of structures, especially offshore structures.
  • the vibration process of installing a pile can be interrupted, planned or unplanned, by deactivating the vibration device.
  • the vibration device must be reactivated. During the interruption, for example, a weight acting on the pole is increased, or any necessary adjustment work or repairs are carried out
  • a method and a device for driving a tubular foundation into a subsoil are known, liquid, in particular water, being filled into the interior of the foundation and a plate arranged on the underside of the foundation having openings so that the water arranged in the foundation penetrates the subsoil can soften.
  • the EP 3 051 028 A1 describes a method for vibration ramming of profiles into a subsoil to a given final depth, comprising the axial introduction of high-frequency vibrations into the profile and into the subsoil in front of a profile foot by means of a vibrator with partial liquefaction of the subsoil in front of the profile foot, the vibration frequency of the vibrator is varied during the vibration process within a given liquefaction frequency band of the subsoil.
  • the JP 2014 201971 A describes a construction method that performs driving or pulling of a pile using a vibratory rammer/extractor equipped with an exciter.
  • the exciter includes a phase controller that adjusts the relative phase of a fixation and a movable eccentric weight, measuring the depth of an object bottom and the relationship of a change in N value before the pile is inserted.
  • an adjustment pattern of the phase is preset by a phase controller so that it can change according to the change in N value measured by the eccentric moment by a weight.
  • the object of the invention is to overcome the known disadvantages of vibrating foundations, e.g. B. piles, in particular for offshore structures to reduce or avoid, and in particular to improve the vibrating of such piles by controlling and / or regulating the vibrating.
  • vibrating foundations e.g. B. piles
  • a method for vibrating a foundation into a subsoil by introducing vibrations that are generated by means of a vibrating device attached to the foundation, the vibrations causing the subsoil to liquefy so that the foundation in the subsoil penetrates, wherein the rate of penetration of the foundation into the subsoil is controlled and/or regulated by changing the liquefaction zone immediately surrounding the subsoil surrounding the foundation, the rate of penetration being varied by changing the size of the liquefaction zone.
  • the method is characterized in that means for detecting the progress of penetration are provided, which detect whether the laying of the foundation is slowed down, so that in this case an effective mass of the foundation is increased and/or the liquefaction zone is enlarged, the means for detecting of the progress of penetration capture one or more insertion parameters, the effective mass of the foundation being increased and decreased during insertion into the subsoil by pumping liquid from the interior or into the interior of the foundation.
  • an apparatus which is set up to carry out and/or control the method according to the first aspect of the invention or comprises respective means for carrying out and/or controlling the steps of the method according to the first aspect of the invention.
  • either all steps of the method can be controlled, or all steps of the method can be carried out, or one or more steps can be controlled and one or more steps can be carried out.
  • One or more of the means can also be executed and/or controlled by the same entity.
  • the rate of penetration is also changed, for example, by changing the coefficient of friction of the liquefaction zone and/or changing the hydrostatic gradient between the outside and inside of the foundation (e.g. between the inside and outside of the pile).
  • the coefficient of friction of the liquefaction zone can be changed, for example, by means for blowing in air and/or gases, it also being possible to change the degree of liquefaction by blowing in more or less air and/or gases.
  • the hydrostatic gradient between the outside and inside of the foundation can be changed, for example, by means for pumping liquid out of or into the interior of the foundation. Further related details are disclosed later in this specification.
  • the foundation includes or consists, for example, of one or more pipe segments.
  • the one or more tube segments form, for example, a pile (also referred to as a foundation pile or monopile).
  • the foundation is open at the bottom. e.g.
  • the end of the foundation penetrating the subsoil is open at the bottom, ie in the direction of penetration into the subsoil.
  • the foundation is, for example, a pole.
  • the foundation can be present, for example, in the form of sheet piling, sheet piles, in the form of piles, in particular foundation piles for monopiles, for example, or in the form of profiles of any design.
  • the end of the foundation penetrating into the subsoil (e.g. end of the pile) is designed, for example, in such a way that material transport (e.g. through the penetration of displaced subsoil) into the interior of the foundation (e.g. into the hollow pile) is supported becomes.
  • the end of the foundation penetrating into the subsoil is designed, for example, in such a way that substance transport into the interior of the foundation is reduced or prevented.
  • the vibration device is also referred to as a vibrator or as a vibration hammer.
  • Vibrations within the meaning of the present subject matter are vibrations that are suitable for propagating in the subsoil in such a way that the foundation introduced into the subsoil, e.g. B. both the skin friction and the peak resistance of the soil is overcome, the soil in front of a profile foot of the foundation (e.g. pile) is quasi liquefied, whereby the foundation penetrates into the subsoil due to its weight.
  • the foundation introduced into the subsoil e.g. B. both the skin friction and the peak resistance of the soil is overcome
  • the soil in front of a profile foot of the foundation e.g. pile
  • a vibration within the meaning of the present subject matter is to be understood, for example, as a vibration within a frequency band of approximately 5 Hz to 150 Hz, preferably of 10 Hz to 50 Hz.
  • the penetration process of the foundation into the subsoil is the process - also referred to as the penetration process - to be understood in which the foundation is brought into the subsoil to the intended final depth.
  • an effective mass of the foundation is increased or decreased during penetration into the subsoil by means of pumping liquid from or into the interior of the foundation.
  • the foundation includes, for example, means of taking water to enable pumping of liquid.
  • the pumping of liquid from the inside of the foundation is done, for example, such that a possibility of water extraction from z. B. water penetrating into the interior of the foundation while penetrating into the subsoil.
  • This is, for example, seawater and/or groundwater that originates from the building site.
  • the means for removing water include, for example, a pipe and/or a hose that is let into the foundation or can be brought in and removed again, so that z. B. liquid, fluid and / or water can be transported from the inside of the foundation to the outside (z. B. pumped).
  • a water level within the foundation is reduced.
  • the effective mass of the foundation in the sense of the present subject is understood to mean the proportion of the weight of the foundation that is introduced into the subsoil via the end of the foundation to be driven into the subsoil and the skin friction of the foundation.
  • the vibration behavior of the foundation can also be changed.
  • the mass and thus the weight of the foundation acting on the subsoil its penetration speed into the subsoil can be varied and adapted to the given or required requirements.
  • pumping out liquid from within the foundation can change a hydrostatic pressure prevailing within the foundation.
  • the hydrostatic pressure also referred to as gravitational pressure or gravitational pressure
  • gravitational pressure is specifically the pressure within a liquid or fluid at rest, such as e.g. B. a liquid gas, by the influence of gravity prevails inside the foundation.
  • a change in the hydrostatic pressure inside the foundation can result in the mass acting during the penetration of the foundation into the subsoil also changing.
  • the penetration speed of the foundation into the subsoil can also be varied by varying the effective mass of the foundation, the lateral load capacity of the foundation introduced into the subsoil can also be increased as a result, since, for example, the liquefaction zone occurs in the last few meters until the final depth is reached is reduced so that only a (very) slow penetration of the foundation into the subsoil is possible.
  • these can objectively be used to enable pumping or pumping out of liquid, e.g. B. be closed at least temporarily with appropriate means.
  • Such holes in the foundation can be, for example, cable entry holes and/or other secondary openings, to name just a few non-limiting examples.
  • Such holes can be temporarily closed with rubber plugs, for example.
  • a suitable removing agent e.g. B. a wire or the like, the rubber plug can be removed, for example, after the introduction of the foundation.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the liquefaction zone is changed by blowing in air and/or gases at the foundation.
  • the blowing in of air and/or gases takes place, for example, by means for blowing in air and/or gases at the foundation.
  • the means for blowing in air and/or gases are, for example, injection lances and/or hoses.
  • the blowing in of air and/or gases causes, for example, a loosening of the subsoil in the vicinity of the foundation (e.g. near the pile).
  • a better transmission of vibrations e.g. pile vibrations
  • vibrations e.g. pile vibrations
  • the coefficient of friction is z. B. increased by reducing the amount of blown air and/or blown gases, or the coefficient of friction is reduced by increasing the amount of blown air and/or blown gases.
  • Such means for blowing in air and/or gases can, for example, blow in air and/or gas inside the foundation (e.g. a pile).
  • Such means for blowing in air and/or gases are designed, for example, as one or more (air) lances and/or hoses.
  • One or more of such lances and/or hoses can, for example, be attached to the foundation (e.g. pile) itself or via a support frame, or connected directly to the pile wall (e.g. by gluing or welding or similar means, to name but a few to cite non-limiting examples) or attached, to cite just a few non-limiting examples.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the air and/or the gas is applied above the end of the foundation that penetrates into the subsoil.
  • the blowing in of air and/or gas results for example in air and/or gas bubbles which are in particular about 0.1m, 0.2m, 0.3m, 0. 4 m, 0.5 m, or more above the lower edge of the foundation (e.g. above the lower edge of the pile) in the subsoil (e.g. seabed).
  • the air and/or the gas is applied approximately 0.5 m above the bottom edge of the foundation (e.g. above the bottom edge of the pile) into the subsoil (e.g. seabed) using the lances and/or hoses.
  • the air and / or gas pressure for generating air and / or gas bubbles is z. B.
  • a compressor can be included in an installation ship be.
  • a compressor can be included in an installation ship be.
  • the subsoil structure e.g. soil structure
  • the foundation e.g. inside the pile
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the air and/or the gas is also applied inside the foundation.
  • blowing in of air and/or gas or the means for blowing in air and/or gases generates or generate, for example, air and/or gas bubbles, which in particular are about 0.5 m above the lower edge of the foundation and inside the foundation, e.g. B. inside the pile if the foundation is a pile.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the size of the liquefaction zone is changed by blowing in air and/or gas with increased or reduced air and/or gas pressure at the foundation.
  • an increased air and/or gas pressure must be used, for example, in order to be able to bring about the size of the liquefaction zone by blowing in air and/or gases .
  • the enlargement of the liquefaction zone is brought about either directly or indirectly by blowing in air and/or (other) gases.
  • a pile covered by the foundation is driven 35 m into the subsoil (e.g. seabed), e.g. B.
  • the means for blowing in air and/or gases therefore generate, for example, a (maximum) air and/or gas pressure of up to 30 bar to be applied.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the air and/or the gas is blown inside the foundation and/or on the outer wall of the foundation.
  • Applying or blowing in air and/or gases inside the foundation causes, for example, a softening of the soil structure that is inside the foundation as a result of the foundation penetrating into the subsoil rising air and/or gas bubbles. This leads to an easier introduction of the foundation into the subsoil.
  • air and/or gases can be applied or blown in on the outer wall of the foundation (e.g. a pile covered by the foundation), which also causes, for example, the soil structure that is damaged by the penetration of the foundation in the subsoil on the outer wall of the foundation is softened as a result of rising air and/or gas bubbles.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the penetration of the foundation into the subsoil is not interrupted during the introduction.
  • the effective mass of the foundation can be varied—as already disclosed above.
  • the need to deactivate and reactivate the vibration device should be avoided.
  • the object makes it possible to change the effective mass of the foundation without having to interrupt the penetration of the foundation into the subsoil.
  • means for detecting the progress of intrusion are provided to detect whether the Introducing the foundation is slowed down, so that in this case an effective mass of the foundation is increased and/or the liquefaction zone is enlarged.
  • means are provided for acquiring one or more installation parameters. For example, parameters such as frequency at the foundation, frequency of the vibrator, power, temperature, water level inside the foundation, water level on the outer wall of the foundation, flow rate of liquid (and/or fluid, and/or water) within the water extraction means, just to name a few non-limiting examples. Appropriate means for the respective detection can be provided accordingly, and their detected information can also be evaluated for controlling and/or regulating the rate of penetration of the foundation.
  • means for detecting the installation parameters can be designed to detect a pressure and/or a prevailing friction between the outer wall of the foundation and the subsoil.
  • This can be, for example, CPTs (Cone Penetration Test), which z. B. are connected with a defined rigidity with the foundation to be introduced. CPTs enable cone penetration tests in a subsoil.
  • CPTs Cone Penetration Test
  • other pressure measurement and/or force measurement methods such as piezometric or strain-dependent measurement methods are also possible and are suitable as physical means for detecting the insertion parameters according to the type disclosed above.
  • either the speed at which the foundation penetrates into the subsoil is varied in a targeted manner by changing the size of the liquefaction zone, this taking place during the introduction of the foundation.
  • the penetration of the foundation into the subsoil is interrupted or stopped only when the specified final depth or final depth is reached.
  • the foundation can then optionally be installed the last few meters to the final depth, e.g. B. be taken, for example, to achieve soil consolidation or soil compaction, if this is possible or necessary. This can realize an increased lateral load-bearing capacity of the installed foundation.
  • the foundation can be vibrated these last few meters at (very) slow speed, or vibrated cavitationally.
  • the penetration speed of the foundation can be adjusted via the frequency of the vibration device and via the effective weight of the foundation. In addition to changing the liquefaction zone and/or pumping out liquid, this can also be taken into account for controlling and/or regulating the rate of penetration of the foundation.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the rate of penetration of the foundation into the subsoil of the foundation changes via means for changing the rate of penetration that are detachably connected to the foundation, in particular a pump and/or a compressor that generates air and/or gas pressure becomes.
  • a further exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the means for changing the penetration speed are comprised of a carrier device (eg a carrier framework).
  • a carrier device eg a carrier framework
  • the means for changing the penetration speed can, for example, be permanently installed at least temporarily.
  • the one or more lances and/or hoses can be removed, e.g. B. by removing a support framework that includes the one or more lances and / or hoses.
  • the air and/or gas applied can be changed by increasing or reducing the air and/or gas pressure, for example, as follows: First, during the installation of the foundation - ie introducing the foundation into the subsoil - an air and/or or gas pressure applied, the z. B. is at least greater than the water pressure, and thus primarily the clogging of one or more lances and / or hoses z. B. should prevent particles. If the installation progress of the foundation is slowed down, ie the rate of penetration of the foundation into the subsoil slows down, e.g. B. an increased air and / or gas supply, so that at best a turbulence is generated inside the foundation, so that the liquefaction zone is or is enlarged.
  • the structure z. B. on the flange or by means of fastening straps with the foundation (e.g. the pile).
  • the scaffolding with the pile is continuously inserted into the ground.
  • the risk of clogging is to be counteracted, for example, with a continuous supply of air and/or gas, e.g. B. by a continuous air and / or gas pressure on the lances and / or hoses.
  • a continuous supply of air and/or gas e.g. B. by a continuous air and / or gas pressure on the lances and / or hoses.
  • An upper limit for the amount of air and/or gases to be introduced is limited only by the compressor output.
  • the support structure can be detached from the foundation (e.g. from the pile) while maintaining the air and/or gas pressure and, if necessary, pulled with vibrators attached to the support structure.
  • the air and/or gas pressure should only be switched off as soon as the entire scaffolding is outside the subsoil (e.g. the ground). Thus, the pulling force required to remove the support frame can be minimized.
  • the foundation e.g. the pile
  • the hammer used for hammering in must be removed and the supporting framework with the air and/or gas pressure lances with air and/or gas being applied into the ground up to about 0.5 m above the end of the pile.
  • the air and/or gas pressure must then be greatly increased in order to loosen the soil in the pile.
  • the support structure can be loosened and pulled as described above.
  • the lances and/or hoses can be subjected to air and/or gas pressure to loosen the soil over a period of at least 30 minutes.
  • the air and/or gas pressure can be successively increased with reduced pile installation performance.
  • An exemplary embodiment according to all aspects of the present invention provides that the air and/or gas with an air and/or gas pressure greater than that at in the subsoil penetrating end of the foundation prevailing water and/or soil pressure is applied.
  • the object according to the invention is further achieved by a device for vibrating a foundation into a subsoil, which is set up to carry out and/or control a specific method according to all aspects of the present invention as disclosed above.
  • Such a device for vibrating a foundation into a subsoil comprises, for example, a vibration device for generating vibrations; and means for changing a liquefaction zone, which immediately surrounds the subsoil of the foundation, and by means of which the rate of penetration of the foundation into the subsoil can be controlled and/or regulated.
  • the device further comprises means for pumping liquid from or into the interior of the foundation (e.g. one or more fluid/liquid pumps); Means for injecting air and/or (other) gases (e.g. one or more compressors) at the foundation (e.g. inside the foundation, such as a pile, and/or at the outer wall of the foundation, such as the pile), means for detecting pressures on the outside wall and/or inside of the foundation and/or on the end of the foundation penetrating into the subsoil; and/or means for detecting the friction between the outer wall of the foundation and the subsoil.
  • air and/or (other) gases e.g. one or more compressors
  • the device is designed for one or more piles which are comprised by the foundation.
  • the subject device is, for example, for an offshore structure (such as a wind turbine, an oil rig, a production platform, a substation and/or research platform, a pipeline, or a combination thereof, to name just a few non-limiting examples).
  • the device in question is, for example, for a foundation that is to be introduced into the seabed as building ground.
  • the present procedure does not differentiate between an offshore foundation and an onshore foundation.
  • 1 12 illustrates an illustration of an exemplary embodiment of a subject foundation being vibrated into a subsoil using a subject method.
  • the foundation is in 1 represented by a stake 1 that is included in the foundation or that is the foundation.
  • the pile is inserted into a subsoil, in this case the seabed MB. Accordingly, the foundation in 1 for an offshore structure such as B. a wind turbine.
  • the liquefaction zone 2 is shown surrounding the end 6 of the pile 1 penetrating into the seabed MB. Under the initiation of vibrations z. B. by means of a vibration device attached to the foundation (in 1 not shown) are generated, a liquefaction of the seabed MB occurs immediately around the end 6 of the pile 1 penetrating into the seabed MB. This is referred to here as the liquefaction zone 2, which is shown hatched and surrounded by a dashed line.
  • the seabed MB is loosened by the structure being softened by the vibrations generated, which are transmitted via the pile 1 to the seabed MB.
  • the loosening of the seabed MB within the liquefaction zone 2 can be intensified, for example, by blowing in air and/or gases. This enlarges the liquefaction zone 2 so that the pile 1 can more easily penetrate the seabed MB.
  • the penetration speed of the pile 1 into the seabed MB can be controlled and/or regulated hereby by changing the liquefaction zone 2 .
  • the size of the liquefaction zone 2 is made possible by blowing in air, with the liquefaction zone 2 or its size being changed with increased or reduced air pressure.
  • Air is blown in, for example, by means of a compressor 9, which is connected to one or more air lances 3, for example, via a hose.
  • the compressor is located on an installation ship that is in 1 is not shown.
  • the air lances protrude into the pole 1 and are arranged on a support structure 8 which is in turn arranged detachably on the pole 1 at least during the insertion of the pole 1 into the seabed MB. After the insertion of the pile 1 into the seabed MB, the support framework 8 can be removed again, for example.
  • the one or more air lances 3 protrude up to the tip of the pile 6 penetrating the seabed MB or up to about 0.5 m above the lower edge 6 of the pile.
  • the air generated is applied via one or more air lances 3 above the penetrating end 6 of the pole 1, so that in particular the soil structure inside the pole 4 is softened as a result of rising air bubbles 7. As a result, a simplified introduction of the pile 1 is possible.
  • a pump 10 is provided, by means of which liquid can be pumped out of the interior 4 of the pile in particular.
  • the support framework 8 comprises, for example, one or more pipes and/or hoses, which are analogous to the one or more Air lances 3 protrude into the interior 4 of the pile, so that liquid and/or fluid can be pumped out of the interior 4 of the pile.
  • FIG. 2 shows a further representation of a further exemplary embodiment of a concrete foundation, which is vibrated into a subsoil by means of a concrete method.
  • the support structure 8 for example, that includes one or more air lances 3, arranged concentrically within the pile 1.
  • the carrier framework 8 is designed to be movable, in particular vertically movable, so that it can be brought into and out of the interior 4 of the pile.
  • the tip of the pile 6, which penetrates into the seabed MB, is also designed in such a way that the transport of substances from the subsoil (eg the seabed MB) is supported while the pile 1 penetrates into the interior 4 of the pile. This is made possible by means of the slanted pole tip 6 in relation to an (imaginary) horizontal.
  • a pressure probe 12 is also arranged on the outer wall 5 of the pile 1 . It goes without saying that, in addition to the pressure probes 12 shown, more or fewer such pressure probes 12 can also be arranged on the outer wall 5 of the pile.
  • the pressure probes 12 are suitable for detecting pressures and / or friction, such as. B. modified CPTs that are fixed (or with a defined stiffness) connected to the pile 1 to be installed. Furthermore, the pressure probes 12 are connected to means for detecting the penetration speed, so that the means for detecting the penetration speed can evaluate measurement data from the pressure probes 12, for example.
  • the pressure probe 12 itself can comprise or represent the means for detecting the penetration speed.
  • the means for detecting the rate of penetration 11 can also include one or more control signals, e.g. B. send to the pump 10 or the compressor 9, so that, for example, air with increased air pressure via the one or more air lances 3 z. B. inside the pile 4, or alternatively or additionally, on the outer wall 5 of the pile 1 is applied.
  • control signals e.g. B. send to the pump 10 or the compressor 9, so that, for example, air with increased air pressure via the one or more air lances 3 z. B. inside the pile 4, or alternatively or additionally, on the outer wall 5 of the pile 1 is applied.
  • the one or more air lances 3 must then be able to apply air to the outer wall 5 of the pile 1 .
  • one or more air lances 3 can be arranged on the support frame 8 in such a way that they run on the outside of the pole 1 . this is in 2 but not illustrated.
  • liquid can be pumped out of the interior 4 of the pile, for example.
  • the effective mass of the pile 1 increases, so that the penetration speed of the pile 1 into the seabed MB is increased.
  • Air lances can be removed again after the pile has been installed, for example by removing the support structure on which the one or more air lances are arranged.
  • the procedural steps can be implemented in different ways, so an implementation in software (by program instructions), hardware or a combination of both for the implementation of the procedural steps is conceivable.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen einer Gründung, z. B. ein Pfahl, zur Gründung und/oder Verankerung von Bauwerken, insbesondere Offshore-Bauwerken.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Zur Gründung und/oder Verankerung von Bauwerken werden z. B. einvibrierte Pfähle verwendet. Es ist ferner bekannt, dass einvibrierte Pfähle gegenüber eingerammten Pfählen eine verringerte axiale und auch laterale Tragfähigkeit aufweisen. Aus diesem Grund werden Pfähle auf den letzten Metern (z. B. über eine Strecke von ca. achtmal dem entsprechenden Pfahldurchmesser) üblicherweise schlagend eingerammt.
  • Beim Einbringen von Pfähle, die von einer Gründung für Onshore- oder Offshore Bauwerke umfasst sind in einen Baugrund mittels Vibrationsrammen kann der Vibrationsprozess des Einbringens eines Pfahls, planmäßig oder unplanmäßig, durch Deaktivieren der Vibrationseinrichtung unterbrochen werden. Zum Fortsetzen des Vibrationsprozesses muss die Vibrationseinrichtung reaktiviert werden. Während der Unterbrechung wird beispielsweise ein auf den Pfahl wirkendes Gewicht erhöht, oder es werden ggf. erforderliche Justierarbeiten bzw. Reparaturen durchgeführt
  • Aufgrund der teilweisen Einspannung des Pfahls durch den Baugrund und der Verfestigung der beim Vibrieren verflüssigten pfahlmantelnahen Bodenschicht, kann sich jedoch das Vibrationsverhalten ändern, so dass ein weiteres Versenken mittels Vibrationsrammen erschwert bzw. nicht mehr möglich ist.
  • Ferner kann es Anwendungsfälle geben, bei denen es nicht (mehr) möglich ist, einvibrierte Pfähle auf den letzten Metern einzuschlagen, da beispielsweise der Boden wesentlich von den erwarteten Lagerungsdichten abweicht, oder der entsprechende Schlaghammer wegen eines technischen Ausfalls nicht zur Verfügung steht.
  • Aus der US 3,766,741 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Eintreiben einer rohrförmigen Gründung in einen Baugrund bekannt, wobei Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in das Innere der Gründung gefüllt wird und eine an der Unterseite der Gründung angeordnete Platte Öffnungen aufweist, damit das in der Gründung angeordnete Wasser den Baugrund aufweichen kann.
  • Die EP 3 051 028 A1 beschreibt ein Verfahren zum Vibrationsrammen von Profilen in einen Baugrund bis zur einer gegebenen Endtiefe, umfassend die axiale Einleitung von hochfrequenten Schwingungen in das Profil und in den Baugrund vor einem Profilfuß mittels eines Vibrators unter teilweiser Verflüssigung des Baugrundes vor dem Profilfuß, wobei die Vibrationsfrequenz des Vibrators während des Vibrationsvorgangs innerhalb eines gegebenen Verflüssigungsfrequenzbandes des Baugrundes variiert wird.
  • Die JP 2014 201971 A beschreibt ein Bauverfahren, das ein Einführen oder das Ziehen eines Pfahls unter Verwendung einer Vibrationsramme/eines Ausziehers durchführt, die/der mit einem Erreger versehen ist. Der Erreger umfasst einen Phasenregler, der die relative Phase einer Fixierung einstellt, und ein bewegliches exzentrisches Gewicht, wobei die Tiefe eines Objektbodens und die Beziehung einer Änderung eines N-Wertes vor dem Einführen des Pfahls gemessen werden. Vor dem Einführen des Pfahls wird ein Einstellmuster der Phase durch einen Phasenregler so voreingestellt, dass es sich entsprechend der Änderung des N-Werts, den das exzentrische Moment durch ein Gewicht gemessen hat, ändern kann.
    • Allgemeine Beschreibung einiger beispielhafter Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
  • Nachteilig ist, dass ein Baugrundrisiko beim Einvibrieren von Pfählen besteht, da es dazu kommen kann, dass bei Unterbrechung des Einvibriervorgangs ein Fortsetzen nicht mehr möglich ist. Eine Ursache hierfür sind z. B. neben der bloßen Unterbrechung und Wiederverfestigung der verflüssigten Schicht auch Setup-Effekte wie Porenwasserüberdruckabbau, um nur ein nicht-limitierendes Beispiel zu nennen.
  • Es wäre wünschenswert, eine Steuer- und/oder Regelbarkeit des Einvibrierens erzielen zu können.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Nachteile beim Einvibrieren von Gründungen, z. B. Pfähle, insbesondere für Offshore-Bauwerke zu reduzieren bzw. zu vermeiden, und insbesondere das Einvibrieren von derartigen Pfählen durch eine Steuer- und/oder Regelbarkeit des Einvibrierens zu verbessern.
  • Gemäß einem ersten beispielhaften Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Einvibrieren von einer Gründung in einen Baugrund unter Einleitung von Schwingungen, die mittels einer an der Gründung befestigten Vibrationseinrichtung erzeugt werden, wobei die Schwingungen eine Verflüssigung des Baugrunds bewirken, so dass die Gründung in den Baugrund eindringt, offenbart, wobei die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund mittels eines Verändern der Verflüssigungszone, die den die Gründung umgebenden Baugrund unmittelbar umgibt, gesteuert und/oder geregelt wird, wobei die Eindringgeschwindigkeit über eine Veränderung der Größe der Verflüssigungszone verändert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts vorgesehen sind, die erfassen, ob das Einbringen der Gründung verlangsamt wird, so dass in diesem Fall eine wirkende Masse der Gründung erhöht und/oder die Verflüssigungszone vergrößert wird, wobei die Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts einen oder mehrere Einbring-Parameter erfassen, wobei die wirkende Masse der Gründung während des Einbringens in den Baugrund mittels eines Pumpens von Flüssigkeit aus dem Inneren bzw. in das Innere der Gründung erhöht und verringert wird.
  • Gemäß einem zweiten beispielhaften Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung offenbart, die zur Ausführung und/oder Steuerung des Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung eingerichtet ist oder jeweilige Mittel zur Ausführung und/oder Steuerung der Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst. Dabei können entweder alle Schritte des Verfahrens gesteuert werden, oder alle Schritte des Verfahrens ausgeführt werden, oder ein oder mehrere Schritte gesteuert und ein oder mehrere Schritte ausgeführt werden. Ein oder mehrere der Mittel können auch durch die gleiche Einheit ausgeführt und/oder gesteuert werden.
  • Diese zwei Aspekte der vorliegenden Erfindung weisen u.a. die nachfolgend beschriebenen - teilweise beispielhaften - Eigenschaften auf.
  • Es ist erkannt worden, dass z. B. bei einer Pfahlinstallation insbesondere zur Gründung von Offshore-Bauwerken mittels Vibration, auch als Einvibrieren bezeichnet, z. B. bei sandigen Böden eine Verflüssigung des den Pfahl umgebenden Bodens erfolgt. Durch eine derartige Verflüssigung kann der Pfahl durch sein Eigengewicht in den Boden einsinken bzw. eindringen. Eine Vergrößerung der den Pfahl umgebenden Verflüssigungszone führt somit beim Vibrieren zu einer verbesserten Pfahleinbringung in den Untergrund. Entsprechend kann über die Kontrolle dieser Prozesse auch eine Steuer- und/oder Regelbarkeit eines Einbringens von Gründungen (z. B. eine Pfahlinstallation, die von einer Gründung umfasst ist) erreicht werden. Die Eindringgeschwindigkeit kann ferner durch eine Erhöhung einer Gründungslast (z. B. Pfahllast), z. B. durch das Aufbringen einer (externen) Masse auf die Gründung (z. B. ein Pfahl) vergrößert werden. Die Eindringgeschwindigkeit wird beispielsweise ferner über eine Veränderung des Reibbeiwertes der Verflüssigungszone und/oder eine Veränderung des hydrostatischen Gefälles zwischen Außenseite und Innenseite der Gründung (z. B. zwischen Pfahlinnen- und Pfahlaußenseite) verändert.
  • Die Veränderung des Reibbeiwertes der Verflüssigungszone kann beispielsweise über Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen erfolgen, wobei ferner der Grad der Verflüssigung über ein erhöhtes bzw. verringertes Einblasen von Luft und/oder Gasen verändert werden kann. Die Veränderung des hydrostatischen Gefälles zwischen Außenseite und Innenseite der Gründung kann beispielsweise über Mittel zum Pumpen von Flüssigkeit aus dem Inneren heraus bzw. in das Innere der Gründung hinein erfolgen. Weitere diesbezügliche Details sind im Nachfolgenden dieser Spezifikation offenbart.
  • Die Gründung umfasst oder besteht beispielsweise aus einem oder mehreren Rohrsegmenten. Das eine oder die mehreren Rohrsegmente bilden beispielsweise einen Pfahl (auch als Gründungspfahl oder Monopfahl bezeichnet) aus. Die Gründung ist beispielsweise nach unten hin offen. z. B. ist das in den Baugrund eindringende Ende der Gründung nach unten, also in Eindringrichtung in den Baugrund hinein, offen. Die Gründung ist beispielsweise ein Pfahl.
  • Die Gründung kann beispielsweise in Form von Spundwänden, Spundprofilen, in Form von Pfählen, insbesondere Gründungspfählen für beispielsweise Monopiles oder beispielsweise in Form von beliebig gestalteten Profilen vorliegen.
  • Da insbesondere bei der Installation von Offshore Gründungen beispielsweise das Schlagrammen von Pfählen für Gründungen von sogenannten Monopiles, Jacketts oder andere Fundamenttypen nicht unumstritten ist z. B. aufgrund der damit verbundenen Geräuschentwicklung, die z. B. zu einer Beeinträchtigung z. B. von Meeressäugetieren führen kann, ist gegenständlich vorgesehen, dass der Einbringprozess beim Vibrieren der Gründung durch ein Verändern der Verflüssigungszone verbessert wird, und damit diese geräuschärmere Einbringvariante attraktiver wird.
  • Das in den Baugrund eindringende Ende der Gründung (z. B. Pfahlende) ist beispielsweise derart ausgebildet, dass Stofftransport (z. B. durch das Eindringen verdrängter Baugrudn) ins Innere der Gründung hinein (z. B. in den hohlen Pfahl hinein) unterstützt wird.
  • Alternativ ist das in den Baugrund eindringende Ende der Gründung beispielsweise derart ausgebildet, dass Stofftransport ins Innere der Gründung hinein vermindert bzw. verhindert wird.
  • Die Vibrationseinrichtung wird auch als Vibrator oder als Vibrationsbär bezeichnet werden.
  • Unter Schwingungen im Sinne des vorliegenden Gegenstands sind Schwingungen zu verstehen, die dazu geeignet sind, sich im Baugrund so auszubreiten, dass bei der in den Baugrund eingebrachten Gründung z. B. sowohl die Mantelreibung als auch der Spitzenwiderstand des Bodens überwunden wird, der Boden vor einem Profilfuß der Gründung (z. B. Pfahl) also quasi verflüssig wird, wodurch die Gründung infolge ihrer Gewichtskraft in den Baugrund eindringt.
  • Unter einer Schwingung im Sinne des vorliegenden Gegenstands ist beispielsweise eine Schwingung innerhalb eines Frequenzbandes von etwa 5 Hz bis 150 Hz, vorzugsweise von 10 Hz bis 50 Hz zu verstehen.
  • Als Eindringprozess der Gründung in den Baugrund ist dabei der Prozess - auch als Eindringprozess bezeichnet - zu verstehen, bei dem die Gründung auf die vorgesehene Endtiefe in den Baugrund eingebracht wird.
  • Bei allen Aspekten wird eine wirkende Masse der Gründung während des Eindringens in den Baugrund mittels eines Pumpens von Flüssigkeit aus dem Inneren bzw. in das Innere der Gründung erhöht oder verringertd.
  • Die Gründung umfasst beispielsweise Mittel zur Wasserentnahme, um das Pumpen von Flüssigkeit zu ermöglichen. Das Pumpen von Flüssigkeit aus dem Inneren der Gründung geschieht beispielsweise derart, dass eine Möglichkeit zur Wasserentnahme von z. B. während des Eindringens in den Baugrund in das Innere der Gründung eindringendes Wasser, besteht. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Meerwasser, und/oder um Grundwasser, dass aus dem Baugrund stammt. Die Mittel zur Wasserentnahme umfassen beispielsweise ein in die Gründung eingelassenes bzw. einbringbares und wieder entfernbares Rohr und/oder einen Schlauch, so dass z. B. Flüssigkeit, Fluid und/oder Wasser vom Inneren der Gründung nach außen befördert (z. B .gepumpt) werden kann. In der Folge wird beispielsweise ein Wasserpegel innerhalb der Gründung reduziert.
  • Unter der wirkenden Masse der Gründung im Sinne des vorliegenden Gegenstands ist der Anteil der Gewichtskraft von der Gründung zu verstehen, der über das in den Baugrund einzutreibende Ende der Gründung und der Mantelreibung der Gründung in den Baugrund eingetragen wird.
  • Durch Variation der wirkenden Masse der Gründung kann beispielsweise ferner das Schwingungsverhalten der Gründung verändert werden. Ferner kann durch Variation der Masse und somit der auf den Baugrund wirkenden Gewichtskraft der Gründung dessen Eindringgeschwindigkeit in den Baugrund variiert und den gegebenen bzw. geforderten Erfordernissen angepasst werden.
  • Das Abpumpen von Flüssigkeit aus dem Inneren der Gründung kann beispielsweise einen hydrostatischen Druck, der innerhalb der Gründung herrscht, verändern.
  • Der hydrostatische Druck, auch als Gravitationsdruck oder Schweredruck bezeichnet, ist gegenständlich insbesondere derjenige Druck, der innerhalb einer ruhenden Flüssigkeit oder eines ruhendes Fluides, wie z. B. einem flüssigen Gas, durch den Einfluss der Gravitation im Inneren der Gründung herrscht. Eine Veränderung des hydrostatischen Drucks im Inneren der Gründung kann zur Folge haben, dass die während des Eindringens der Gründung in den Baugrund wirkende Masse sich ebenfalls ändert.
  • Ein vorstehend offenbartes Pumpen von Flüssigkeit kann also dazu eingesetzt werden, die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund hinein zu variieren.
  • Da durch die Variation der wirkenden Masse der Gründung auch die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund variiert werden kann, kann auch im Ergebnis eine laterale Belastbarkeit der in den Baugrund eingebrachten Gründung erhöht werden, da beispielsweise auf den letzten Metern bis zum Erreichen der Endtiefe die Verflüssigungszone verkleinert wird, so dass nur noch ein (sehr) langsames Eindringen der Gründung in den Baugrund möglich ist.
  • Für den Fall, dass an der Gründung ein Loch oder mehrere Löcher vorhanden sind, können diese gegenständlich zum Ermöglichen des Pumpens bzw. Abpumpens von Flüssigkeit z. B. mit entsprechenden Mitteln zumindest temporär geschlossen werden. Derartige Löcher der Gründung können beispielsweise Kabeleinzugslöcher und/oder andere sekundäre Öffnungen sein, um nur einige nicht-limitierende Beispiele zu nennen. Derartige Löcher können beispielsweise mit Gummipfropfen temporär verschlossen werden. Mittels eines geeigneten Entfernungsmittels, z. B. einem Draht oder dergleichen, können die Gummipfropfen beispielsweise nach dem Einbringen der Gründung entfernt werden.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Verflüssigungszone mittels eines Einblasens von Luft und/oder Gasen an der Gründung verändert wird.
  • Das Einblasen von Luft und/oder Gasen erfolgt beispielsweise durch Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen an der Gründung. Die Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen sind beispielsweise Injektionslanzen und/oder Schläuche. Das Einblasen von Luft und/oder Gasen bewirkt z.B. eine Auflockerung des Baugrunds in Gründungsnähe (z. B. Pfahlnähe).In Folge des Einblasens von Luft und/oder Gasen durch die Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen wird eine bessere Übertragung von Vibrationen (z. B. Pfahlvibrationen) während des Einvibrierens der Gründung in den Baugrund (z. B. Boden) erzielt, welches zu einer größeren Verflüssigung beiträgt. Dies führt ferner zu einem Verändern (z. B. Erhöhen oder Verringern) des Grades der Verflüssigung über ein erhöhtes bzw. verringertes Einblasen von Luft und/oder Gasen, da der Reibbeiwert, der zum Einbringen der Gründung in den Baugrund überwunden werden muss, und der zwischen Außenwand der Gründung und dem umgebenden Baugrund besteht, verändert wird. Der Reibbeiwert wird z. B. erhöht durch ein Verringern der Menge von eingeblasener Luft und/oder eingeblasenen Gasen, oder der Reibbeiwert wird verringert durch ein Erhöhen der Menge von eingeblasener Luft und/oder eingeblasenen Gasen.
  • Derartige Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen können beispielsweise im Inneren der Gründung (z. B. ein Pfahl) Luft und/oder Gas einblasen. Derartige Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen sind beispielsweise als eine oder mehrere (Luft-) Lanzen und/oder Schläuche ausgebildet. Eine oder mehrere von derartigen Lanzen und/oder Schläuchen können beispielsweise an der Gründung (z. B. Pfahl) selber oder über ein Trägergestell, oder unmittelbar mit der Pfahlwand verbunden (z. B. durch Kleben oder Schweißen oder ähnliche Mittel, um nur einige nicht-limitierende Beispiele zu nennen) oder befestigt sein, um nur einige nicht-limitierende Beispiele zu nennen.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Luft und/oder das Gas oberhalb des in den Baugrund eindringenden Endes der Gründung appliziert wird.
  • Das Einblasen von Luft und/oder Gas, beispielsweise erzeugt durch die Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen, resultiert beispielsweise in Luft- und/oder Gasblasen, die insbesondere etwa 0,1m, 0,2m, 0,3m, 0,4m, 0,5 m, oder mehr oberhalb der Unterkante der Gründung (z. B. oberhalb der Pfahlunterkante) in den Baugrund (z. B. Meeresboden) anzutreffen sind. Entsprechend wird beispielsweise mittels der Lanzen und/oder Schläuche die Luft und/oder das Gas etwa 0,5 m oberhalb der Unterkante der Gründung (z. B. oberhalb der Pfahlunterkante) in den Baugrund (z. B. Meeresboden) appliziert. Der Luft- und/oder Gasdruck zur Erzeugung von Luft- und/oder Gasblasen wird z. B. mit einem Kompressor erzeugt. Beispielsweise kann ein derartiger Kompressor von einem Installationsschiff umfasst sein. Derart ist es ermöglicht, im Inneren der Gründung (z. B. im Pfahlinneren) die Baugrundstruktur (z. B. Bodenstruktur) infolge aufsteigender Luft- und/oder Gasblasen derart zu entfestigen, dass ein vereinfachtes Einbringen der Gründung bzw. Eindringen der Gründung (z. B. Pfahl) in den Baugrund möglich ist.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Luft und/oder das Gas ferner im Inneren der Gründung appliziert wird.
  • Das Einblasen von Luft und/oder Gas bzw. die Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen erzeugt bzw. erzeugen beispielsweise Luft- und/oder Gasblasen, die insbesondere etwa 0,5 m oberhalb der Unterkante der Gründung und im inneren der Gründung, z. B. im Pfahlinneren für den Fall, dass die Gründung ein Pfahl ist.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Größe der Verflüssigungszone mittels eines Einblasens von Luft und/oder Gas mit erhöhtem oder verringertem Luft- und/oder Gasdruck an der Gründung verändert wird.
  • In Abhängigkeit der (absoluten) Tiefe, in der die Luft und/oder das Gas appliziert wird, muss beispielsweise ein erhöhter Luft- und/oder Gasdruck verwendet werden, um die Größe der Verflüssigungszone mittels eines Einblasens von Luft und/oder Gasen herbeiführen zu können. Dabei wird die Vergrößerung der Verflüssigungszone entweder mittelbar oder unmittelbar durch ein Einblasen von Luft und/oder (anderen) Gasen herbeigeführt.
  • Wird beispielsweise bei einer Wassertiefe von 30 mLAT (magnetic latitude) ein von der Gründung umfasster Pfahl 35 m in den Baugrund (z. B. Meeresboden) eingebracht, herrscht z. B. ein Wasserdruck entsprechend 65 m (entspricht 30m Wassertiefe zuzüglich 35m Bodentiefe) Tiefe von ungefähr 6,5 bar, bzw. Bodendruck in 35 m Tiefe, von dem mittels der folgenden Formel ebenfalls auf einen herrschen Druck geschlossen werden kann: Bodentiefe 35 m * 20 kN/m3 ungefähr 700 kN/m2 = 7 bar. Entsprechend ist in diesem Beispiel der Mindestluft- und/oder Gasdruck, der von den Mitteln zum Einblasen von Luft und/oder Gasen aufgebracht und über z. B. die vorstehend offenbarten Lanzen und/oder Schläuche appliziert wird, und anliegen sollte, bei deutlich über 7 bar einzustellen. Die Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen erzeugen daher beispielsweise einen aufzubringenden (maximal) Luft- und/oder Gasdruck von bis zu 30 bar.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Luft und/oder das Gas im Inneren der Gründung, und/oder an der Außenwand der Gründung eingeblasen wird.
  • Ein Applizieren bzw. Einblasen von Luft und/oder Gasen im Inneren der Gründung (z. B. ein von der Gründung umfasster Pfahl) bewirkt beispielsweise ein Entfestigen der Bodenstruktur, die durch das Eindringen der Gründung in den Baugrund im Inneren der Gründung ist, infolge aufsteigender Luft- und/oder Gasblasen. Dies führt zu einem erleichterten Einbringen der Gründung in den Baugrund. Alternativ oder zusätzlich kann ferner ein Applizieren bzw. Einblasen von Luft und/oder Gasen an der Außenwand der Gründung (z. B. ein von der Gründung umfasster Pfahl) erfolgen, was ebenfalls bewirkt, dass beispielsweise die Bodenstruktur, die durch das Eindringen der Gründung in den Baugrund an der Außenwand der Gründung vorliegt, infolge aufsteigender Luft- und/oder Gasblasen entfestigt wird.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Eindringen der Gründung in den Baugrund während des Einbringens nicht unterbrochen wird.
  • Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Variieren der (von der Gründung externen) Masse zum Verändern einer Eindringgeschwindigkeit, wobei es erforderlich ist, den Eindringprozess zu unterbrechen, ist es gegenständlich vorgesehen, den Eindringprozess nicht zu unterbrechen. Also nachdem einmal begonnen wurde die Gründung in den Baugrund ein zu vibrieren, wird erst gestoppt, wenn die Gründung die vorgesehene Endposition erreicht hat.
  • Um das Eindringen der Gründung in den Baugrund nicht zu unterbrechen, kann - wie bereits vorstehend offenbart, die Variation der wirkenden Masse der Gründung erfolgen. Insbesondere sollte vermieden werden, die Vibrationseinrichtung zu deaktivieren und reaktivieren zu müssen. Der Gegenstand ermöglicht ein Verändern der wirkenden Masse der Gründung ohne das Eindringen der Gründung in den Baugrund unterbrechen zu müssen.
  • Bei allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts vorgesehen, die erfassen, ob das Einbringen der Gründung verlangsamt wird, so dass in diesem Fall eine wirkende Masse der Gründung erhöht und/oder die Verflüssigungszone vergrößert wird.
  • Zum Erfassen, ob das Einbringen der Gründung in den Baugrund in seiner Geschwindigkeit reduziert wird, sind Mittel zur Erfassung von einem oder mehreren Einbring-Parametern vorgesehen. Beispielsweise können Parameter wie Frequenz an der Gründung, Frequenz des Vibrators, Leistung, Temperatur, Wasserstand im Inneren der Gründung, Wasserstand an der Außenwand der Gründung, Durchflussgeschwindigkeit von Flüssigkeit (und/oder Fluid, und/oder Wasser) innerhalb der Mittel zur Wasserentnahme, um nur einige nicht-limitierende Beispiele zu nennen, erfasst werden. Entsprechend Mittel zur jeweiligen Erfassung können entsprechend vorgesehen sein, und deren erfasste Informationen ferner zur Steuer- und/oder Regelung der Eindringgeschwindigkeit der Gründung ausgewertet werden.
  • Ferner können Mittel zur Erfassung der Einbring-Parameter dazu ausgebildet sein, einen Druck und/oder eine herrschende Reibung zwischen der Außenwand der Gründung und dem Baugrund zu erfassen. Dies können beispielsweise CPTs (Cone Penetration Test) sein, die z. B. mit definierter Steifigkeit mit der einzubringenden Gründung verbunden sind. CPTs ermöglichen eine Drucksondierung in einem Baugrund. Es versteht sich, dass auch andere Druckmess- und/oder Kraftmessmethoden wie etwa piezometrische oder dehnungsabhängige Messmethoden möglich sind und sich als gegenständliche Mittel zur Erfassung der Einbring-Parameter nach vorstehend offenbarter Art eignen.
  • Dabei ist es gegenständlich beispielsweise vorgesehen, dass entweder gezielt die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund durch ein Verändern der Größe der Verflüssigungszone variiert wird, wobei dies während des Einbringens der Gründung geschieht. Ein Unterbrechen bzw. Stoppen des Eindringens der Gründung in den Baugrund geschieht nur bei Erreichen der vorgegebenen Endteufe bzw. Endtiefe. Anschließend kann optional die Gründung die letzten Meter bis zur Endtiefe z. B. eingeschlagen werden, um beispielsweise eine Bodenverfestigung bzw. Bodenverdichtung zu erzielen, falls dies möglich bzw. erforderlich ist. Dies kann eine erhöhte seitliche Tragfähigkeit der eingebrachten Gründung realisieren. Alternativ kann die Gründung mit (sehr) langsamer Geschwindigkeit diese letzten Meter einvibriert, oder kavitativ nachvibriert werden.
  • Grundsätzlich lässt sich die Eindringgeschwindigkeit der Gründung über die Frequenz der Vibrationseinrichtung als auch über die wirksame Gewichtskraft der Gründung einstellen. Dies kann neben dem Verändern der Verflüssigungszone und/oder einem Abpumpen von Flüssigkeit ferner zum Steuern und/oder Regeln der Eindringgeschwindigkeit der Gründung berücksichtigt werden.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund der Gründung über lösbar mit der Gründung verbundene Mittel zum Verändern der Eindringgeschwindigkeit, insbesondere eine Pumpe und/oder ein Luft- und/oder Gasdruck erzeugender Kompressor verändert wird.
  • Eine weitere beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Mittel zum Verändern der Eindringgeschwindigkeit von einer Trägervorrichtung (z. B. ein Trägergerüst) umfasst sind.
  • Die Mittel zum Verändern der Eindringgeschwindigkeit (z. B. die eine mehreren Lanzen und/oder Schläuche) können beispielsweise zumindest temporär fest installiert sein. Nach der vollständigen Installation der Gründung können die eine oder mehreren Lanzen und/oder Schläuche entfernt werden, z. B. über ein Entfernen eines Trägergerüsts, dass die eine oder mehreren Lanzen und/oder Schläuche umfasst.
  • Das Verändern von applizierter Luft und/oder appliziertem Gas über eine Erhöhung oder Verringerung des Luft- und/oder Gasdrucks kann beispielsweise wie folgt realisiert sein: Zunächst wird während der Installation der Gründung - d.h. Einbringen der Gründung in den Baugrund - ein Luft- und/oder Gasdruck aufgebracht, der z. B. mindestens größer als der Wasserdruck ist, und somit primär das Verstopfen der einen oder mehreren Lanzen und/oder Schläuchen z. B. mit Partikeln verhindern soll. Sofern der Installationsfortschritt der Gründung abgebremst wird, d.h. die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund hinein verlangsamt sich, so erfolgt z. B. eine erhöhte Luft- und/oder Gaszufuhr, so dass bestenfalls eine Verwirbelung im Inneren der Gründung erzeugt wird, so dass die Verflüssigungszone vergrößert wird bzw. ist.
  • Sofern die Lanzen und/oder Schläuche an einem Trägergerüst installiert sind, so kann das Gerüst z. B. am Flansch oder mittels Befestigungslaschen fest mit der Gründung (z. B. dem Pfahl) verbunden werden. Infolge des Installationsvorgangs beim Einvibrieren wird das Gerüst mit dem Pfahl kontinuierlich in den Boden eingebracht. Dabei ist der Verstopfungsgefahr mit kontinuierlicher Luft- und/oder Gaszufuhr beispielsweise entgegen zu wirken, z. B. durch einen kontinuierlichen Luft- und/oder Gasdruck auf den Lanzen und/oder Schläuchen. Auch hier gilt, dass bei einer Reduktion des Installationsfortschritts der Luft- und/oder Gasdruck stetig zu erhöhen ist, um entsprechend entgegen zu wirken. Eine Obergrenze für die Menge einzubringender Luft und/oder Gasen wird lediglich durch die Kompressorleistung begrenzt.
  • Erreicht die Gründung (z. B. Pfahl) seine planmäßige Endtiefe, so kann unter Beibehaltung des Luft- und/oder Gasdrucks das Trägergerüst von der Gründung (z. B. vom Pfahl) gelöst und ggf. mit am Trägergerüst aufgebrachten Vibratoren gezogen werden. Der Luft- und/oder Gasdruck sollte hierbei erst abgestellt werden, sobald sich das gesamte Gerüst außerhalb des Baugrunds (z. B. des Bodens) befindet. Somit kann die zum Entfernen des Trägergerüsts benötigte Zugkraft minimiert werden.
  • Wird die Gründung (z. B. der Pfahl) geschlagen installiert und weist einen unzureichenden Installationsfortschritt auf, so muss bei diesem Verfahren der Hammer, der zum Einschlagen verwendet wird, abgenommen werden und unter Druck bzw. mittels kleiner Vibratoren das Trägergerüst mit den Luft- und/oder Gasdrucklanzen unter Luft- und/oder Gasbeaufschlagung in den Boden bis etwa 0,5 m oberhalb des Pfahlendes eingebracht werden. Auch hier ist anschließend der Luft- und/oder Gasdruck stark zu erhöhen, um den Boden im Pfahl aufzulockern. Abschließend kann das Trägergerüst, wie vorstehend beschrieben, gelöst und gezogen werden.
  • Die Beaufschlagung der Lanzen und/oder Schläuchen mit Luft- und/oder Gasdruck zur Auflockerung des Bodens kann beispielsweise im letzten Fall über einen Zeitraum von mindestens 30 Minuten erreicht werden. Bei vibrierten Pfählen kann beispielsweise der Luft- und/oder Gasdruck mit reduzierter Pfahlinstallationsleistung sukzessive gesteigert werden.
  • Eine beispielhafte Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Luft und/oder das Gas mit einem Luft- und/oder Gasdruck, der größer als der am in den Baugrund eindringenden Ende der Gründung herrschende Wasser- und/oder Bodendruck ist, appliziert wird.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch Vorrichtung zum Einvibrieren von einer Gründung in einen Baugrund gelöst, die dazu eingerichtet ist, ein gegenständliches Verfahren nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend offenbart, auszuführen und/oder zu steuern.
  • Eine derartige Vorrichtung zum Einvibrieren von einer Gründung in einen Baugrund, umfasst beispielsweise eine Vibrationseinrichtung zur Erzeugung von Schwingungen; und Mittel zum Verändern einer Verflüssigungszone, die den Baugrund der Gründung unmittelbar umgibt, und mittels derer die Eindringgeschwindigkeit der Gründung in den Baugrund steuer- und/oder regelbar ist.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung ferner Mittel zum Pumpen von Flüssigkeit aus dem Inneren bzw. in das Innere der Gründung (z. B. eine oder mehrere Fluid/Flüssigkeits-Pumpen); Mittel zum Einblasen von Luft und/oder (anderen) Gasen (z. B. einen oder mehrere Kompressoren) an der Gründung (z. B. im Inneren der Gründung, wie einem Pfahl, und/oder an der Außenwand der Gründung, wie etwa dem Pfahl), Mittel zum Erfassen von Drücken an der Außenwand und/oder Innenseite der Gründung und/oder an dem in den Baugrund eindringenden Ende der Gründung; und/oder Mittel zum Erfassen der Reibung zwischen Außenwand der Gründung und dem Baugrund.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung nach allen Aspekten der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung für einen oder mehrere Pfähle, die von der Gründung umfasst sind, ausgebildet. Die gegenständliche Vorrichtung ist beispielsweise für ein Offshore-Bauwerk (wie etwa eine Windenergieanlage, eine Bohrinsel, eine Förderplattform, eine Umspann- und/oder Forschungsplattform, eine Pipeline, oder eine Kombination hiervon, um nur einige nicht-limitierende Beispiele zu nennen). Die gegenständliche Vorrichtung ist beispielsweise für eine Gründung, die in den Meeresboden als Baugrund einzubringen ist.
  • Das gegenständliche Verfahren unterscheidet grundsätzlich nicht zwischen einer Offshore-Gründung und einer Onshore-Gründung.
  • Weitere vorteilhafte beispielhafte Ausgestaltungen sind der folgenden detaillierten Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen, insbesondere in Verbindung mit den Figuren, zu entnehmen. Die Figuren sollen jedoch nur dem Zwecke der Verdeutlichung, nicht aber zur Bestimmung des Schutzbereiches dienen. Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu und sollen lediglich das allgemeine Konzept beispielhaft widerspiegeln. Insbesondere sollen Merkmale, die in den Figuren enthalten sind, keineswegs als notwendiger Bestandteil erachtet werden.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • In der Zeichnung zeigt
    • Fig. 1
    eine Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung von einer gegenständlichen Gründung, die in einen Baugrund mittels eines gegenständlichen Verfahrens einvibriert wird; und
    Fig. 2
    eine Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung von einer gegenständlichen Gründung, die in einen Baugrund mittels eines gegenständlichen Verfahrens einvibriert wird.
    Detaillierte Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung
  • Der vorliegende Gegenstand wird im Folgenden anhand von beispielhaften Ausführungsformen beschrieben.
  • Fig. 1 illustriert eine Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung von einer gegenständlichen Gründung, die in einen Baugrund mittels eines gegenständlichen Verfahrens einvibriert wird.
  • Die Gründung ist in Fig. 1 von einem Pfahl 1 repräsentiert, der von der Gründung umfasst ist, oder der die Gründung ist. Der Pfahl wird in einen Baugrund, vorliegend der Meeresboden MB eingebracht. Entsprechend ist die Gründung in Fig. 1 für ein Offshore-Bauwerk, wie z. B. eine Windenergieanlage.
  • Das in den Meeresboden MB eindringende Ende 6 des Pfahls 1 umgebend ist die Verflüssigungszone 2 dargestellt. Unter Einleitung von Schwingungen, die z. B. mittels einer an der Gründung befestigten Vibrationseinrichtung (in Fig. 1 nicht dargestellt) erzeugt werden, entsteht unmittelbar um das in den Meeresboden MB eindringende Ende 6 des Pfahls 1 eine Verflüssigung des Meeresbodens MB. Dies wird vorliegend als Verflüssigungszone 2 bezeichnet, wobei diese schraffiert und mit einer gestrichelten Linie umrandet dargestellt ist.
  • Innerhalb der Verflüssigungszone 2 wird der Meeresboden MB gelockert, indem die Struktur verursacht durch die erzeugten Schwingungen, die über den Pfahl 1 auf den Meeresboden MB übertragen werden, aufgeweicht wird. Die Auflockerung des Meeresbodens MB innerhalb der Verflüssigungszone 2 kann beispielsweise durch das Einblasen von Luft und/oder Gasen verstärkt werden. Hierdurch vergrößert sich die Verflüssigungszone 2, so dass der Pfahl 1 leichter in den Meeresboden MB eindringen kann. Ferner kann hiermit die Eindringgeschwindigkeit des Pfahls 1 in den Meeresboden MB mittels eines Veränderns der Verflüssigungszone 2 gesteuert und/oder geregelt werden.
  • Die Größe der Verflüssigungszone 2 wird vorliegend mittels eines Einblasens von Luft ermöglicht, wobei mit erhöhtem oder verringertem Luftdruck die Verflüssigungszone 2 bzw. deren Größe verändert wird. Das Einblasen von Luft erfolgt beispielsweise mittels eines Kompressors 9, der beispielsweise über einen Schlauch mit einer oder mehreren Luftlanzen 3 verbunden ist. Der Kompressor befindet sich beispielsweise auf einem Installationsschiff, das in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Die Luftlanzen ragen in den Pfahl 1 hinein, und sind an einem Trägergerüst 8 angeordnet, dass lösbar wiederum an dem Pfahl 1 zumindest während des Einbringens des Pfahls 1 in den Meeresboden MB angeordnet ist. Nach dem Einbringen des Pfahls 1 in den Meeresboden MB kann das Trägergerüst 8 beispielsweise wieder entfernt werden. Die eine oder mehreren Luftlanzen 3 ragen bis zu der in den Meeresboden MB eindringenden Pfahlspitze 6 bzw. bis etwa 0,5 m oberhalb der Pfahlunterkante 6.
  • Die erzeugte Luft wird über die eine oder mehreren Luftlanzen 3 oberhalb des eindringenden Endes 6 des Pfahls 1 appliziert, so dass insbesondere die Bodenstruktur im Pfahlinneren 4 infolge aufsteigender Luftblasen 7 entfestigt wird. Im Ergebnis ist ein vereinfachtes Einbringen des Pfahls 1 möglich..
  • Ferner ist eine Pumpe 10 vorgesehen, mittels der Flüssigkeit insbesondere aus dem Pfahlinneren 4 gepumpt werden kann. Das Trägergerüst 8 umfasst hierfür beispielsweise einen oder mehrere Rohre und/oder Schläuche, die analog zu der einen bzw. den mehreren Luftlanzen 3 in das Pfahlinnere 4 ragen, so dass Flüssigkeit und/oder Fluid aus dem Pfahlinneren 4 gepumpt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt eine weitere Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung von einer gegenständlichen Gründung, die in einen Baugrund mittels eines gegenständlichen Verfahrens einvibriert wird.
  • Im Gegensatz zu Fig. 1 ist das Trägergerüst 8, dass beispielsweise die eine oder mehreren Luftlanzen 3 umfasst, konzentrisch innerhalb des Pfahls 1 angeordnet. Das Trägergerüst 8 ist verfahrbar, insbesondere vertikal verfahrbar ausgestaltet, so dass es ins Pfahlinnere 4 ein- und ausbringbar ist.
  • Die Pfahlspitze 6, die in den Meeresboden MB eindringt, ist ferner derart ausgestaltet, dass der Stofftransport von Baugrund (z. B. der Meeresboden MB) während des Eindringens des Pfahls 1 ins Pfahlinnere 4 unterstützt wird. Dies ist mittels der abgeschrägten Pfahlspitze 6 gegenüber einer (imaginären) Horizontalen ermöglicht.
  • An der Außenwand 5 des Pfahls 1 ist ferner eine Drucksonde 12 angeordnet. Es versteht sich, dass neben den dargestellten Drucksonden 12 auch mehr oder weniger von derartigen Drucksonden 12 an der Außenwand 5 des Pfahls angeordnet sein können. Die Drucksonden 12 eignen sich zur Erfassung von Drücken und/oder Reibung, wie z. B. modifizierter CPTs, die fest (bzw. mit definierter Steifigkeit) mit dem einzubringenden Pfahl 1 verbunden sind. Ferner sind die Drucksonden 12 mit Mitteln zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit verbunden, so dass die Mittel zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit beispielsweise Messdaten der Drucksonden 12 auswerten können.
  • Alternativ kann auch die Drucksonde 12 selber das Mittel zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit umfassen oder dieses repräsentieren. Für den Fall, dass beispielsweise der erfasste Druck zunimmt, kann angenommen werden, dass sich die Eindringgeschwindigkeit des Pfahls 1 in den Meeresboden verringert. Die Mittel zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit 11 können ferner ein oder mehrere Steuersignals, z. B. an die Pumpe 10 oder den Kompressor 9 senden, so dass beispielsweise Luft mit erhöhtem Luftdruck über die eine oder mehreren Luftlanzen 3 z. B. im Pfahlinneren 4, oder alternativ oder zusätzlich, an der Außenwand 5 des Pfahls 1 appliziert wird. Für letzteren Fall versteht es sich, dass die eine oder mehrere Luftlanzen 3 dann zur Außenwand 5 des Pfahls 1 Luft applizieren können müssen. Beispielsweise können eine oder mehrere Luftlanzen 3 an dem Trägergerüst 8 derart angeordnet sein, dass diese außenliegend an dem Pfahl 1 verlaufen. Dies ist in Fig. 2 jedoch nicht illustriert.
  • Für den Fall, dass die Mittel zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit 11 ein Steuersignal an die Pumpe 10 senden, kann beispielsweise Flüssigkeit aus dem Pfahlinneren 4 gepumpt werden. Für den Fall, dass der Flüssigkeits- bzw. Wasserpegel innerhalb des Pfahls 1 niedriger ist, als der Wasserspiegel W, erhöht sich die wirkende Masse des Pfahls 1, so dass die Eindringgeschwindigkeit des Pfahls 1 in den Meeresboden MB vergrößert ist.
  • Luftlanzen sind nach der Installation des Pfahls wieder entfernbar, indem beispielsweise das Trägergerüst, an dem die eine oder mehreren Luftlanzen angeordnet sind, entfernt wird.
  • Die Verfahrensschritte können auf verschiedene Art und Weise implementiert werden, so ist eine Implementierung in Software (durch Programmanweisungen), Hardware oder eine Kombination von beidem zur Implementierung der Verfahrensschritte denkbar.
  • In den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte anzusehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pfahl
    2
    Verflüssigungszone
    3
    Luft- und/oder Gaslanze
    4
    Inneres des Pfahls
    5
    Außenwand des Pfahls
    6
    in Boden eindringendes Ende des Pfahls
    7
    Luft- und/oder Gasblasen
    8
    Trägergerüst
    9
    Kompressor
    10
    Pumpe
    11
    Mittel zur Erfassung einer Eindringgeschwindigkeit
    12
    Drucksonde
    MB
    Meeresboden
    W
    Wasserspiegel
    V
    Verfahrbarkeit des Trägergerüsts

Claims (14)

  1. Verfahren zum Einvibrieren von einer Gründung (1) in einen Baugrund (MB) unter Einleitung von Schwingungen, die mittels einer an der Gründung (1) befestigten Vibrationseinrichtung erzeugt werden, wobei die Schwingungen eine Verflüssigung des Baugrunds (MB) bewirken, so dass die Gründung (1) in den Baugrund (MB) eindringt, wobei die Eindringgeschwindigkeit der Gründung (1) in den Baugrund (MB) mittels eines Verändern der Verflüssigungszone (2), die den die Gründung (1) umgebenden Baugrund (MB) unmittelbar umgibt, gesteuert und/oder geregelt wird, wobei die Eindringgeschwindigkeit über eine Veränderung der Größe der Verflüssigungszone (2) verändert wird,
    wobei Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts vorgesehen sind, die erfassen, ob das Einbringen der Gründung (1) verlangsamt wird, so dass in diesem Fall eine wirkende Masse der Gründung (1) erhöht und/oder die Verflüssigungszone (2) vergrößert wird, wobei die Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts einen oder mehrere Einbring-Parameter erfassen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die wirkende Masse der Gründung (1) während des Eindringens in den Baugrund (MB) mittels eines Pumpens von Flüssigkeit aus dem Inneren bzw. in das Innere der Gründung (1) erhöht oder verringert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verflüssigungszone (2) mittels eines Einblasens von Luft und/oder Gasen an der Gründung (1) verändert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Größe der Verflüssigungszone (2) mittels eines Einblasens von Luft und/oder Gasen mit erhöhtem oder verringertem Luftdruck und/oder Gasdruck an der Gründung (1) verändert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Luft und/oder das Gas im Inneren (4) der Gründung (1), und/oder an der Außenwand (5) der Gründung (1) eingeblasen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eindringen der Gründung (1) in den Baugrund (MB) während des Einbringens nicht unterbrochen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eindringen der Gründung (1) in den Baugrund (MB) während des Einbringens beschleunigt, verlangsamt oder unterbrochen wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Eindringgeschwindigkeit der Gründung (1) in den Baugrund (MB) der Gründung (1) über lösbar mit der Gründung (1) verbundene Mittel zum Verändern der Eindringgeschwindigkeit, insbesondere eine Pumpe (10) und/oder ein Luft- und/oder Gasdruck erzeugenden Kompressor (9) verändert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Mittel zum Verändern der Eindringgeschwindigkeit von einer Trägervorrichtung (8) umfasst sind.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Luft und/oder das Gas oberhalb des in den Baugrund (MB) eindringenden Endes der Gründung (1) appliziert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Luft und/oder das Gas ferner im Inneren (4) der Gründung (1) appliziert wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Luft und/oder das Gas mit einem Luftdruck und/oder Gasdruck, der größer als der am in den Baugrund (MB) eindringenden Ende (6) der Gründung (1) herrschende Wasser- und/oder Bodendruck ist, appliziert wird.
  12. Vorrichtung zum Einvibrieren von einer Gründung (1) in einen Baugrund (MB), umfassend:
    - eine Vibrationseinrichtung zur Erzeugung von Schwingungen; und
    - Mittel (9, 10) zum Verändern einer Verflüssigungszone (2), die den Baugrund (MB) der Gründung (1) unmittelbar umgibt, und mittels derer die Eindringgeschwindigkeit der Gründung (1) in den Baugrund (MB) steuer- und/oder regelbar ist; und
    - Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts, die erfassen, ob das Einbringen der Gründung (1) verlangsamt wird, so dass in diesem Fall eine wirkende Masse der Gründung (1) erhöht und/oder die Verflüssigungszone (2) vergrößert wird, wobei die Mittel zur Erfassung des Eindringfortschritts einen oder mehrere Einbring-Parameter erfassen;
    gekennzeichnet durch,
    - Mittel zum Pumpen von Flüssigkeit (10) aus dem Inneren (4) bzw. in das Innere der Gründung (1).
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend ein oder mehrere der folgenden Mittel:
    - Mittel zum Einblasen von Luft und/oder Gasen (9) an der Gründung (1);
    - Mittel zum Erfassen von Drücken an der Außenwand (5) und/oder Innenseite der Gründung (1) und/oder an dem in den Baugrund (MB) eindringenden Ende der Gründung (1); und
    - Mittel zum Erfassen der Reibung zwischen Außenwand (5) der Gründung (1) und dem Baugrund.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Gründung (1) ein Pfahl ist, und/oder wobei die Gründung (1) für ein Offshore-Bauwerk ist, und/oder wobei der Baugrund (MB) der Meeresboden ist.
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