NL2008169C2 - HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF - Google Patents

HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF Download PDF

Info

Publication number
NL2008169C2
NL2008169C2 NL2008169A NL2008169A NL2008169C2 NL 2008169 C2 NL2008169 C2 NL 2008169C2 NL 2008169 A NL2008169 A NL 2008169A NL 2008169 A NL2008169 A NL 2008169A NL 2008169 C2 NL2008169 C2 NL 2008169C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
pile
combustion
support member
fuel
combustion space
Prior art date
Application number
NL2008169A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jasper Stefan Winkes
Original Assignee
Fistuca B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fistuca B V filed Critical Fistuca B V
Priority to NL2008169A priority Critical patent/NL2008169C2/en
Priority to EP13703907.9A priority patent/EP2807307B1/en
Priority to PCT/NL2013/050037 priority patent/WO2013112049A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2008169C2 publication Critical patent/NL2008169C2/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/42Foundations for poles, masts or chimneys
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/42Foundations for poles, masts or chimneys
    • E02D27/425Foundations for poles, masts or chimneys specially adapted for wind motors masts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Description

HEI—INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR DE TOEPASSING DAARVANHEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF

De uitvinding heeft betrekking op een hei-inrichting, en meer in het bijzonder op een voor offshore 5 werkzaamheden geschikte hei-inrichting.The invention relates to a pile-driving device, and more particularly to a pile-driving device suitable for offshore activities.

Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het neerwaarts in een ondergrond drijven van een heipaal met een dergelijke hei-inrichting.In addition, the invention relates to a method for driving a pile downwards into a substrate with such a pile-driving device.

Nadelen van bestaande hei-inrichtingen, in het 10 bijzonder voor offshore heien, zijn er in gelegen dat dergelijke hei-inrichtingen erg zware constructies zijn. In offshore toepassingen worden deze met grote vaartuigen met daarop voorzien zware kranen bediend. De heipalen worden één voor één in de grond gedreven.Disadvantages of existing pile-driving devices, in particular for offshore pile-driving, are that such pile-driving devices are very heavy structures. In offshore applications, these are operated by large vessels with heavy cranes fitted on them. The piles are driven into the ground one by one.

15 Het heien zelf gebeurt doorgaans door het vanaf enige hoogte, via tussenkomst van een slagplaat, op de heipaal laten neerkomen van een valblok welke onderdeel uitmaakt van een heiblok. Typische eigenschappen van een dergelijke heihamer voor het slaan van een 'monopile' ten 20 behoeve van offshore windmolens zijn een lengte van circa 15 m en een massa van zo'n 140 ton (met een valblok van 60 ton), alsmede een bijbehorende slagplaat van zo'n 150-200 ton. De impact van het vallende valblok drijft een heipaal in de grond, doch gaat gepaard met een aanzienlijke 25 geluidsproductie. Met name bij offshore werkzaamheden is deze geluidsproductie ongewenst, daar geluid in het water erg ver draagt en het onderwaterleven daardoor tot op grote afstand van de heilocatie kan verstoren.The pile-driving itself usually takes place by causing a fall block which forms part of a pile-driving block to fall on the pile from some height, through the intervention of a striking plate. Typical properties of such a hammer for striking a 'monopile' for offshore wind turbines are a length of approximately 15 m and a mass of approximately 140 tonnes (with a fall block of 60 tonnes), as well as an associated pickguard of about 150-200 tons. The impact of the falling crash block drives a pile into the ground, but is accompanied by a considerable noise production. This noise production is undesirable, particularly with offshore activities, since noise in the water is very distant and can therefore disrupt underwater life up to a great distance from the salvation location.

Een doel van de onderhavige uitvinding is om een 30 Hei-inrichting en werkwijze voor de toepassing daarvan, waarbij de genoemde nadelen zich niet, of althans in mindere mate voordoen.An object of the present invention is to provide a Pile driving device and method for its application, wherein the disadvantages mentioned do not occur, or at least to a lesser extent.

Het genoemde doel is bereikt met de hei-inrichting volgens de uitvinding, omvattende: 2 - een in dwarsrichting aan of op een heipaal aangebracht of aanbrengbaar afsteunorgaan; 5 - ten minste één zich boven en nabij het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan dat een verbrandingsruimte met variabel volume insluit; - een ontstekingsmechanisme dat is ingericht voor het ontsteken van een zich in de verbrandingsruimte 10 bevindende brandstof; en - waarbij de verbrandingsruimte is ingericht om tijdens ontbranding zodanig te expanderen dat een zich boven het afsteunorgaan bevindend medium ten minste in bovenwaartse richting daarvandaan wordt verplaatst en 15 daardoor een neerwaartse kracht via het afsteunorgaan op de heipaal wordt uitgeoefend.Said object has been achieved with the pile-driving device according to the invention, comprising: 2 - a supporting member arranged in transverse direction on or on a pile pile; - at least one flexible member located above and near the support member that encloses a combustion space with variable volume; - an ignition mechanism which is adapted to ignite a fuel present in the combustion space 10; and - wherein the combustion space is adapted to expand during ignition such that a medium above the support member is displaced at least in an upward direction therefrom and thereby a downward force is exerted on the pile via the support member.

Het werkingsprincipe is gebaseerd op de derde wet van Newton: "actie = reactie". Ofwel: als een object A een kracht op een object B uitoefent, gaat deze kracht gepaard 20 met een even grote, maar tegengestelde gerichte kracht van B op A. De verbrandingsruimte (object A) oefent tijdens expansie een kracht uit op het zich daarboven bevindende medium (reactiemassa B). Volgens de derde wet van Newton oefent de reactiemassa (B) een even grote, maar tegengesteld 25 (dus neerwaarts) gerichte kracht uit op de verbrandingsruimte (A). Doordat de verbrandingsruimte zich boven en nabij het afsteunorgaan bevindt, zal de door de reactiemassa op de verbrandingsruimte uitgeoefende reactiekracht via het afsteunorgaan worden overgedragen aan 30 de heipaal. De heipaal ondervindt daardoor een neerwaartse kracht via het afsteunorgaan, die volgens de uitvinding wordt aangewend voor het neerwaarts in de ondergrond drijven van de heipaal.The operating principle is based on Newton's third law: "action = reaction". In other words: if an object A exerts a force on an object B, this force is accompanied by an equally large but opposite directed force from B to A. During expansion, the combustion space (object A) exerts a force on what is above it medium (reaction mass B). According to Newton's third law, the reaction mass (B) exerts an equally large, but oppositely directed (downward) force on the combustion space (A). Because the combustion space is above and near the support member, the reaction force exerted on the combustion space by the reaction mass will be transferred via the support member to the pile. The pile therefore experiences a downward force via the support member, which according to the invention is used for driving the pile downwards into the ground.

33

Daarnaast zal het tijdens expansie van de verbrandingsruimte omhoog verplaatste medium, weer naar beneden vallen en botsen met het afsteunorgaan, waar het wederom via het afsteunorgaan een neerwaartse kracht op de 5 heipaal uitoefent. Dit werkingsprincipe komt overeen met de werking van conventionele heimachines, waarbij men een valblok vanaf enige hoogte op de heipaal laat vallen.In addition, the medium moved upwards during expansion of the combustion space will fall down again and collide with the support member, where it again exerts a downward force on the pile via the support member. This operating principle corresponds to the operation of conventional pile-driving machines, whereby a crash block is dropped onto the pile from any height.

Doordat volgens de uitvinding géén conventionele heimachine benodigd is, kunnen meerdere palen vrijwel 10 gelijktijdig worden geheid. Het heien van meerdere heipalen voor een windmolenpark op zee kan hierdoor in een significant gereduceerd tijdsbestek plaatsvinden, hetgeen bijzonder voordelig voor het onderwaterleven, dat gedurende een veel kortere tijdspanne wordt blootgesteld aan 15 geluidsoverlast ten gevolge van het heien.Because according to the invention no conventional pile-driving machine is required, a plurality of piles can be driven into a pile almost simultaneously. The driving of several piles for a wind farm at sea can hereby take place in a significantly reduced period of time, which is particularly advantageous for underwater life, which is exposed to noise nuisance as a result of the driving for a much shorter period of time.

In tegenstelling tot het typerende staal-op-staal impactgeluid van conventioneel heien gaat het gaat het heiproces volgens de uitvinding gepaard met een ander type geluid dat minder schadelijk is voor het onderwaterleven.In contrast to the typical steel-on-steel impact noise of conventional pile driving, the pile driving process according to the invention is accompanied by another type of noise that is less harmful to underwater life.

20 Een verder voordeel van het overbodig zijn van een conventionele heimachine, is dat een dergelijke zware constructie met dienovereenkomstig geschikt vaartuig overbodig is. Het volstaat om een heipaal te plaatsen met een daartoe geschikte kraan en dienovereenkomstig geschikt 25 vaartuig en slechts gedeeltelijk in de ondergrond te drijven, waarna het vaartuig met de kraan kan worden vervangen voor een kleiner vaartuig. Dit is bijzonder voordelig, daar er aanzienlijke onkosten gepaard gaan met het opereren van een dergelijk groot vaartuig met 30 conventionele heimachine.A further advantage of being superfluous of a conventional pile-driving machine is that such a heavy construction with correspondingly suitable vessel is superfluous. It is sufficient to place a pile with a crane suitable for this purpose and a vessel suitable for this purpose and only partially driven into the ground, after which the vessel can be replaced with a crane for a smaller vessel. This is particularly advantageous since considerable costs are associated with operating such a large vessel with a conventional pile-driving machine.

Na het heien kan er sprake zijn van grondwateroverspanning. Deze heeft tijd nodig om uit te werken waarna er nageheid kan worden om voldoende 4 draagkracht aan de paal te kunnen ontlenen. Waar met een conventionele heitechniek een groot vaartuig op deze uitwerking van de grondwateroverspanning dient te wachten, is dat redundant bij het heisysteem volgens de uitvinding.Ground piling can occur after pile-driving. It needs time to work out, after which it can be nourished to be able to derive sufficient bearing capacity from the pile. Whereas with a conventional pile-driving technique a large vessel must wait for this effect of the groundwater overvoltage, this is redundant in the pile-driving system according to the invention.

5 Desgewenst blijft een klein vaartuig achter om nog enkele naschokken via het werkingsprincipe van de uitvinding te geven, doch het is tevens denkbaar dat dit volledig autonoom na enige tijd plaatsvindt. Het volstaat daartoe dat voldoende brandstof aanwezig is.If desired, a small vessel remains behind to give a few after-shocks via the operating principle of the invention, but it is also conceivable that this will take place completely autonomously after some time. For this purpose, it is sufficient that sufficient fuel is present.

10 Het volgens de uitvinding in dwarsrichting aan de heipaal aangebracht afsteunorgaan verschaft de hei-inrichting een verhoogde draagkracht, wanneer dit afsteunorgaan tot op het onderliggende grondpakket wordt geheid. Deze hoge draagkracht wordt ontleend aan het 15 afsteunorgaan dat onder neerwaartse belasting - naast de voor iedere heipaal aanwezige puntweerstand en schachtwrijvingsweerstand - een additionele weerstand ondervindt van het grondpakket dat wordt aangedrukt.The supporting member arranged transversely to the pile according to the invention provides the pile-driving device with an increased bearing capacity when said supporting member is driven onto the underlying ground package. This high load-bearing capacity is derived from the support member which under additional load - in addition to the point resistance and shaft frictional resistance present for each pile - experiences an additional resistance of the ground package being pressed.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het 20 zich boven het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan een flexibel membraan dat tezamen met het afsteunorgaan de verbrandingsruimte met variabel volume insluit.According to a preferred embodiment, the flexible member located above the support member comprises a flexible membrane which, together with the support member, encloses the combustion space with variable volume.

Hoewel het denkbaar is dat het zich boven het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan op zichzelf een 25 verbrandingsruimte met variabel volume insluit, zoals een afzinkbaar zakachtig lichaam, wordt deze verbrandingsruimte bij voorkeur ingesloten door het afsteunorgaan en het flexibel orgaan tezamen.Although it is conceivable that the flexible member situated above the support member encloses itself a combustion space with variable volume, such as a sinkable bag-like body, this combustion space is preferably enclosed by the support member and the flexible member together.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm wordt 30 het zich boven het afsteunorgaan bevindende medium door een afscheidingswand afgescheiden van de omgeving. Doordat het medium zich in de heipaal bevindt en daardoor ten minste door de wand van de heipaal is afgesloten van het water dat 5 zich buiten de heipaal bevindt, wordt enkel dit medium ten gevolge van de expansie van de verbrandingsruimte verplaatst. Doordat het verplaatste medium is geïsoleerd van de omgeving, wordt een schokgolf in het omliggende water 5 voorkomen. Bij de heiwerkzaamheden worden voor het waterleven belastende schokgolven aldus voorkomen.According to a further preferred embodiment, the medium located above the support member is separated from the surroundings by a partition wall. Because the medium is in the driven pile and is therefore at least closed off by the wall of the driven pile from the water outside the driven pile, only this medium is displaced as a result of the expansion of the combustion space. Because the displaced medium is isolated from the environment, a shock wave in the surrounding water is prevented. During the pile-driving activities, shock waves that are harmful to aquatic life are thus prevented.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de hei-inrichting geïntegreerd in de heipaal, en is de afscheidingswand die het boven het afsteunorgaan bevindende 10 medium afscheidt van de omgeving de wand van de heipaal. Doordat de hei-inrichting is geïntegreerd in de heipaal kunnen meerdere palen vrijwel gelijktijdig worden geheid, waardoor het onderwaterleven gedurende een veel kortere tijdspanne wordt blootgesteld aan geluidsoverlast ten 15 gevolge van het heien.According to a further preferred embodiment, the pile driving device is integrated in the pile, and the separating wall separating the medium above the supporting member from the surroundings is the wall of the pile. Because the pile-driving device is integrated into the pile-driving pile, several piles can be driven into water virtually simultaneously, as a result of which the underwater life is exposed to noise nuisance due to the pile-driving for a much shorter period of time.

Volgens een alternatieve voorkeursuitvoeringsvorm is de heipaal uitschuifbaar opgenomen in een staander van een vakwerkconstructie, en is het aan de heipaal aangebracht afsteunorgaan in of op de heipaal bevestigd, waarbij de 20 afscheidingswand die het boven het afsteunorgaan bevindende medium afscheidt van de omgeving de wand van de heipaal en/of de wand van de staander van de vakwerkconstructie is.According to an alternative preferred embodiment, the pile is slidably received in a post of a truss construction, and the supporting member arranged on the pile is fixed in or on the pile, the partition wall separating the medium above the supporting member from the surroundings pile and / or the wall of the upright of the truss structure.

Voor locaties met een waterdiepte van meer dan 25 meter is het gebruikelijk om speciale gestellen toe te 25 passen, ook wel 'space frames' genoemd. Deze vakwerkconstructies dragen de krachten via een aantal palen over aan de zeebodem, teneinde de massa/stijfheid verhouding te minimaliseren. Nadeel van dergelijke vakwerken is dat iedere paal afzonderlijk geheid moet worden of elke paal los 30 verankerd wordt, hetgeen met de conventionele hei- inrichtingen een met het aantal palen evenredige arbeidstijd kost. Door volgens de uitvinding de heipaal uitschuifbaar op te nemen in een staander van de vakwerkconstructie (ofwel 6 ‘space frame'), kan dit vakwerk op de zeebodem worden afgezonken, waarna de heipaal uit het vakwerk neerwaarts in de zeebodem heibaar is. Doordat géén conventionele hei-inrichting benodigd is, kunnen volgens de uitvinding de 5 verschillende heipalen vrijwel gelijktijdig in de ondergrond worden geheid. Bij het systeem volgens de uitvinding is de arbeidstijd derhalve onevenredig met het aantal palen: het heien van drie heipalen duurt nagenoeg even lang als het heien van een enkele heipaal. Dit is in het bijzonder 10 voordelig voor het onderwaterleven, dat gedurende een veel kortere tijdspanne wordt blootgesteld aan geluidsoverlast ten gevolge van het heien.For locations with a water depth of more than 25 meters, it is customary to use special frames, also called 'space frames'. These half-timbered structures transfer the forces to the seabed via a number of posts, in order to minimize the mass / rigidity ratio. A disadvantage of such trusses is that each pile must be driven separately or each pile must be anchored separately, which, with the conventional pile-driving devices, costs a working time proportional to the number of piles. According to the invention, by incorporating the driven pile extendably in a post of the truss construction (or 6 "space frame"), this truss can be sunk on the seabed, whereafter the driven pile from the truss can be pivoted downwards into the seabed. Because no conventional pile-driving device is required, according to the invention, the different pile-driving piles can be driven into the substrate almost simultaneously. In the system according to the invention, the working time is therefore disproportionate with the number of piles: the piling of three piles takes almost as long as the piling of a single piling pile. This is particularly advantageous for underwater life, which is exposed to noise nuisance as a result of the pile driving for a much shorter period of time.

Het systeem volgens de uitvinding is derhalve in staat om vooraf geassembleerde constructies - waarbij de 15 fundering desgewenst al aan de windmolen vast zit - te heien. Een dergelijke constructie kan worden ingevaren en afgezonken, alvorens de constructie wordt vastgeheid.The system according to the invention is therefore capable of piling pre-assembled constructions - the foundation of which is already attached to the windmill, if desired. Such a structure can be driven in and sunk before the structure is driven.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het zich boven het afsteunorgaan bevindende medium water. 20 Met name bij offshore heien is water in overvloed aanwezig, waardoor het meenemen van een alternatief medium redundant is. Een verder voordeel van water is de hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt daarvan, waardoor een snelle afvoer en verdeling van de bij de verbranding vrijkomende 25 warmte plaatsvindt.According to a still further preferred embodiment, the medium located above the support member is water. 20 In particular with offshore pile driving, there is an abundance of water, making the inclusion of an alternative medium redundant. A further advantage of water is its high heat transfer coefficient, whereby a rapid discharge and distribution of the heat released during combustion takes place.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het flexibel membraan vervaardigd uit rubber. Rubber kan aan het flexibel membraan de gewenste rekbaarheid verschaffen en is verrassenderwijs bestand tegen de bij de 30 verbranding optredende temperaturen indien een medium met voldoende hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt, zoals water, als reactiemassa wordt aangewend.According to a still further preferred embodiment, the flexible membrane is made of rubber. Rubber can provide the flexible membrane with the desired stretchability and is surprisingly resistant to the temperatures occurring during combustion if a medium with a sufficiently high heat transfer coefficient, such as water, is used as the reaction mass.

77

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm omvat de hei-inrichting verder een brandstof-toevoerkanaal voor het in de verbrandingsruimte brengen van brandstof, en een verbrandingsproductafvoerkanaal voor het na ontbranding 5 afvoeren van verbrandingsproducten. Doordat de verbrandingsruimte in een korte tijd met brandstof vulbaar en van verbrandingsproducten leegbaar is, is het systeem geschikt voor een serie opeenvolgende ontbrandingen in een relatief kort tijdsbestek.According to a still further preferred embodiment, the pile-driving device further comprises a fuel supply channel for introducing fuel into the combustion space, and a combustion product discharge channel for discharging combustion products after ignition. Because the combustion space can be filled with fuel and can be emptied from combustion products in a short time, the system is suitable for a series of successive ignition processes in a relatively short period of time.

10 Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm is ten minste een afsluiting voorzien dat tezamen met het afsteunorgaan en de afscheidingswand, een in hoofdzaak gasdicht volume insluit, en waarbij verder een pomp is voorzien voor het daarmee in en/of uit het in hoofdzaak 15 gasdicht volume brengen van een fluïdum.According to a still further preferred embodiment, at least one closure is provided which, together with the support member and the partition wall, encloses a substantially gas-tight volume, and wherein furthermore a pump is provided for bringing it into and / or out of the substantially gas-tight volume. of a fluid.

Het fluïdum is bij voorkeur lucht en/of water, waarbij met behulp van het fluïdum lucht een voordruk in de in hoofdzaak gasdicht afgesloten ruimte aanbrengbaar is, en het fluïdum water een reactiemassa verschaft.The fluid is preferably air and / or water, whereby with the aid of the fluid air a pre-pressure can be applied in the substantially gas-tight sealed space, and the fluid water provides a reaction mass.

20 Een heipaal die de grond in wordt gedreven ondervindt een totale heiweerstand die de som is van de puntweerstand en de schachtwrijvingsweerstand. Afhankelijk van parameters zoals de grondsoort, lengte van de heipaal en de vorm van de heipaal, variëren beide weerstanden en 25 daarmee de totale heiweerstand. Door met de pomp de in het in hoofdzaak gasdicht volume aanwezige hoeveelheid water en lucht te beïnvloeden, is het drukopbouwprofiel optimaliseerbaar naar de op dat moment gewenste heikracht. Regelmiddelen die de gewenste heikracht bepalen voor een 30 specifieke set parameters kunnen de pomp dienovereenkomstig aansturen. Proefondervindelijk is gebleken dat met slechts 5 meter waterkolom bij het aanbrengen van een voordruk reeds 8 een piekdruk van 10-15 bar realiseerbaar is. Met een hogere waterkolom zijn hogere piekdrukken haalbaar.A pile driven into the ground experiences a total pile resistance that is the sum of the point resistance and the shaft frictional resistance. Depending on parameters such as the soil type, length of the pile and the shape of the pile, both resistances and thus the total pile resistance vary. By influencing the amount of water and air present in the substantially gas-tight volume with the pump, the pressure build-up profile can be optimized to the pile-driving force desired at that moment. Control means that determine the desired pile-driving force for a specific set of parameters can control the pump accordingly. It has been found experimentally that with only 5 meters of water column when applying a pre-pressure, a peak pressure of 10-15 bar can already be realized. Higher peak pressures can be achieved with a higher water column.

Hoe verder de heipaal reeds in de ondergrond gedreven is, des te steviger deze staat. Met name de 5 schachtwrijvingsweerstand neemt ook toe naarmate de ondergrondse lengte toeneemt. Echter, doordat de heipaal steeds steviger staat, kan ook steeds meer reactiemassa in de vorm van waterkolom daarin worden gedragen. Door de toename van de stevigheid van de paal waardoor een hoger 10 zwaartepunt van de paal toelaatbaar is zonder dat de stabiliteit in het geding is.The farther the pile is driven into the subsoil, the stronger it is. In particular, the shaft frictional resistance also increases as the underground length increases. However, because the pile is becoming more solid, more and more reaction mass in the form of a water column can also be carried therein. Due to the increase in the sturdiness of the pile, as a result of which a higher center of gravity of the pile is permissible without the stability being at stake.

Tevens kan de puntweerstand en/of de schachtwrijvingsweerstand verlaagd worden door tijdens het inheien van de paal een vloeistof in te brengen, 15 bijvoorbeeld bij de kop van de paal of langs de wand van de heipaal. Een voorbeeld van een dergelijke vloeistof is grout, een mengsel van cement met water. Wanneer dit grout later uithardt wordt tevens een betere hechting van paal en grond verkregen waardoor uiteindelijk de draagkracht hoger 20 is dan wanneer deze paal zonder deze vloeistof zou zijn geheid.The point resistance and / or the shaft frictional resistance can also be reduced by introducing a liquid during the pile driving in, for instance at the head of the pile or along the wall of the pile. An example of such a liquid is grout, a mixture of cement with water. When this grout subsequently hardens, better adhesion of pile and soil is also obtained, so that ultimately the bearing capacity is higher than if this pile would have been driven without this liquid.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm worden meerdere verbrandingsruimten met variabel volume ingesloten tussen het afsteunorgaan en één of meer flexibele 25 membranen. Door meerdere verbrandingsruimten toe te passen wordt het systeem flexibeler toepasbaar. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om opeenvolgende ontbrandingen optimaal op elkaar af te stemmen. Het is enerzijds denkbaar dat een volgende verbrandingsruimte al wordt gevuld met 30 brandstof, terwijl een zojuist ontstoken verbrandingsruimte nog moet worden ontdaan van de zich daarin bevindende verbrandingsproducten. Anderzijds kan bij het neerdalen van de bij een voorgaande ontbranding omhoog verplaatste 9 reactiemassa de volgende ontbranding zodanig plaatsvinden, dat de drukopbouw wordt geoptimaliseerd naar de op dat moment te overwinnen heiweerstand.According to a still further preferred embodiment, several combustion spaces with variable volume are enclosed between the support member and one or more flexible membranes. By using multiple combustion rooms, the system becomes more flexible to use. For example, it is possible to optimally coordinate successive ignition processes. On the one hand, it is conceivable that a subsequent combustion space is already filled with fuel, while a combustion space just ignited must still be stripped of the combustion products contained therein. On the other hand, when the reaction mass is raised upwards in a previous combustion, the following combustion can take place in such a way that the pressure build-up is optimized for the pile-driving resistance to be overcome at that moment.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm 5 zijn ten minste twee ontstekingsmechanismen voorzien die zijn ingericht voor het selectief ontsteken van de brandstof in één of meer vooraf bepaalde verbrandingsruimten. Door het selectief ontsteken van één of meer vooraf bepaalde verbrandingsruimten, kan de heipaal worden blootgesteld aan 10 een asymmetrische belasting. Het is hierdoor mogelijk om de heipaal zodanig te sturen dat voor een eventuele scheefstand kan worden gecorrigeerd.According to a still further preferred embodiment, at least two ignition mechanisms are provided which are adapted to selectively ignite the fuel in one or more predetermined combustion spaces. By selectively igniting one or more predetermined combustion spaces, the pile can be exposed to an asymmetrical load. This makes it possible to steer the pile in such a way that it is possible to correct for a possible tilt.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn de meerdere verbrandingsruimten rotatiesymmetrisch ten 15 opzichte van de middenlangsas van de heipaal aangebracht.According to a still further preferred embodiment, the plurality of combustion spaces are arranged rotationally symmetrically with respect to the central longitudinal axis of the pile.

Een dergelijke opstelling verschaft de mogelijkheid om -afhankelijk van het gelijktijdig of juist selectief ontsteken van de verbrandingsruimten - zowel een symmetrische als een asymmetrische belasting op de heipaal 20 uit te oefenen.Such an arrangement provides the possibility - depending on the simultaneous or correct selective ignition of the combustion spaces - to exert both a symmetrical and an asymmetrical load on the pile 20.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm zijn regelmiddelen voorzien die zijn ingericht om gedurende de ontbranding van de brandstof in een verbrandingsruimte extra brandstof te injecteren en/of het ontstekingsmoment te 25 variëren. Hiermee is het drukopbouwprofiel optimaliseerbaar naar de op dat moment gewenste heikracht. Regelmiddelen die de gewenste heikracht bepalen voor een specifieke set parameters kunnen injectie van extra brandstof dienovereenkomstig aansturen.According to a still further preferred embodiment, control means are provided which are adapted to inject additional fuel into a combustion space during the combustion of the fuel and / or to vary the moment of ignition. This makes it possible to optimize the pressure build-up profile to the desired pile-driving force at that moment. Control means that determine the desired towing force for a specific set of parameters can control injection of additional fuel accordingly.

30 Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm is aan zowel de boven- en onderzijde van het afsteunorgaan een flexibel membraan voorzien dat tezamen met het afsteunorgaan een verbrandingsruimte met variabel volume 10 insluit. Wanneer er een afsteunorgaan in de heipaal is aangebracht kan dit eveneens worden aangewend voor het uit de ondergrond drijven van de heipaal wanneer de gedragen constructie wordt ontmanteld. Door naast de bovenzijde 5 tevens de onderzijde van het afsteunorgaan te voorzien van een flexibel membraan dat tezamen met het afsteunorgaan een verbrandingsruimte met variabel volume insluit, is de heipaal uit de ondergrond uitdrijfbaar met hetzelfde principe als waarmee hij in de ondergrond gedreven is. Bij 10 een in hoofdzaak gasdichte aansluiting van het afsteunorgaan op de binnenwand van de heipaal kan dit uitdrijven bijvoorbeeld geschieden of ondersteund worden door middel van een drukopbouw in het volume dat wordt ingesloten door de binnenwand van de heipaal, het afsteunorgaan, en de 15 zeebodem.According to a still further preferred embodiment, a flexible membrane is provided on both the top and bottom of the support member which, together with the support member, encloses a combustion space with variable volume. If a supporting member is arranged in the pile, this can also be used to drive the pile out of the substrate when the supporting structure is dismantled. By providing the underside of the support member with a flexible membrane in addition to the top side 5, which together with the support member encloses a combustion space with variable volume, the pile can be driven out of the subsurface with the same principle as with which it is driven into the subsurface. With a substantially gas-tight connection of the support member to the inner wall of the pile, this expulsion can be effected, for example, or supported by means of a pressure build-up in the volume enclosed by the inner wall of the pile, the support member, and the seabed.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm is onder het afsteunorgaan een opening in de wand van de heipaal is aangebracht. Opgemerkt wordt dat 'onder' verwijst de oriëntatie tijdens het heiproces, dat wil zeggen dat de 20 opening is aangebracht in het wanddeel tussen het afsteunorgaan en de ondergrond waarin de heipaal wordt geheid. Door een gat met een bepaalde afmeting (al dan niet variabel) onder het afsteunorgaan aan te brengen kan de uitstroomsnelheid van de vloeistof die zich onder het 25 afsteunorgaan bevindt worden gereguleerd. Daarmee kan ook de zakkingssnelheid van de heipaal ten gevolge van een klap gelimiteerd worden. Hierdoor kan de heipaal makkelijker met behulp van een kraan geplaatst worden aangezien er bij het normaal heien het risico bestaat op het 'in de draad slaan'. 30 Het 'in de draad slaan' verwijst naar een situatie waarbij de heipaal een onvoorzien grote afstand verder schiet, zodanig dat de volledig beschikbare speling wordt overschreden en er een grote schokbelasting op de 11 hijsmiddelen van de kraan kan worden overgebracht. Een dergelijke schokbelasting is ongewenst, en kan ernstige schade aan de kraan veroorzaken.According to a still further preferred embodiment, an opening is provided in the wall of the pile under the support member. It is noted that 'below' refers to the orientation during the pile-driving process, that is to say that the opening is made in the wall part between the support member and the substrate in which the pile is driven. By providing a hole with a certain size (variable or non-variable) under the support member, the outflow speed of the liquid that is under the support member can be regulated. In this way, the sinking speed of the pile can also be limited as a result of a blow. This makes it easier to position the pile using a crane, since there is a risk of 'breaking into the wire' during normal pile driving. "Punching in the wire" refers to a situation where the pile continues to travel an unforeseen large distance, such that the fully available play is exceeded and a large shock load can be transferred to the 11 lifting means of the crane. Such a shock load is undesirable and can cause serious damage to the crane.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm 5 is de de opening variabel, en zijn regelmiddelen voorzien waarmee de grootte van de opening aanstuurbaar is. Hierdoor wordt de zakkingssnelheid van de heipaal nog beter controleerbaar.According to a still further preferred embodiment, the opening is variable, and control means are provided with which the size of the opening can be controlled. This makes the sinking speed of the pile even more controllable.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm 10 staat de verbrandingsruimte in gasverbinding met een onderdruk-ruimte die is ingericht om bij de verbranding vrijkomende verbrandingsproducten uit de verbrandingsruimte te zuigen. Door middel van een onderdruk worden de bij de verbranding vrijkomende verbrandingsproducten in een zeer 15 korte tijd uit de verbrandingsruimte weggezogen. Hierdoor kunnen de verbrandingsproducten zijn verwijderd voor dat het door de verbranding in bovenwaartse richting verplaatste medium terugvalt en weer botst met het afsteunorgaan.According to a still further preferred embodiment, the combustion space is in gas communication with an underpressure space which is adapted to suck combustion products released during the combustion from the combustion space. By means of an underpressure, the combustion products released during combustion are sucked out of the combustion space in a very short time. As a result, the combustion products can be removed before the medium displaced by the combustion in the upward direction falls back and collides with the supporting member again.

Doordat het vallende medium niet op een 'gasveer' neerkomt 20 maar echt ‘'slaat'' op het af steunorgaan, kan de neerwaartse kracht die door dit vallende medium op het afsteunorgaan wordt uitgeoefend vrijwel volledig worden aangewend voor het neerwaarts in de ondergrond drijven van de heipaal.Because the falling medium does not land on a 'gas spring' but really '' strikes '' on the support member, the downward force exerted on the support member by this falling medium can be used almost completely for driving downwards into the substrate. the pile.

De uitvinding heeft verder betrekking op een 25 werkwijze voor het neerwaarts in een ondergrond drijven van een heipaal, omvattende de stappen van: - het boven een in dwarsrichting aan of op een heipaal aangebracht of aanbrengbaar afsteunorgaan doen ontbranden van een brandstof; 30 - waarbij deze brandstof zich bevindt in een zich boven het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan dat een verbrandingsruimte met variabel volume insluit en tijdens ontbranding expandeert; 12 - het door het expanderen van de verbrandingsruimte in bovenwaartse richting van het afsteunorgaan vandaan verplaatsen van een zich daarboven bevindend medium; en 5 - het door de neerwaarts op de heipaal uitgeoefende reactiekracht neerwaarts in de ondergrond drijven van de heipaal.The invention further relates to a method for driving a pile downwards into a substrate, comprising the steps of: - igniting a fuel above or on a pile supporting or attachable to a pile, a fuel; - wherein this fuel is located in a flexible member located above the support member which encloses a combustion space with variable volume and expands during ignition; 12 - displacing a medium above it by expanding the combustion space in an upward direction away from the support member; and - driving the driven pile downwards into the ground by the reaction force exerted on the pile.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stappen van: 10 - het door een brandstof-toevoerkanaal in de verbrandingsruimte van het flexibel orgaan brengen van brandstof; - het met het onstekingsmechanisme doen ontbranden van de brandstof in het flexibel orgaan; 15 - het na ontbranding door een verbrandingsproductafvoerkanaal afvoeren van verbrandingsproducten; en - het herhalen van deze stappen teneinde de heipaal stapsgewijs in de ondergrond te drijven.According to a preferred embodiment, the method further comprises the steps of: - introducing fuel through a fuel supply channel into the combustion space of the flexible member; - igniting the fuel in the flexible member with the ignition mechanism; - the removal of combustion products after combustion through a combustion product discharge channel; and - repeating these steps in order to drive the pile into the ground stepwise.

20 Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de werkwijze verder de stap van het gedurende de ontbranding van de brandstof in de verbrandingsruimte injecteren van extra brandstof. Hiermee is het drukopbouwprofiel optimaliseerbaar naar de op dat moment gewenste heikracht.According to a preferred embodiment, the method further comprises the step of injecting additional fuel into the combustion space during the combustion of the fuel. This makes it possible to optimize the pressure build-up profile to the desired pile-driving force at that moment.

25 Regelmiddelen die de gewenste heikracht bepalen voor een specifieke set parameters sturen desgewenst de injectie van extra brandstof dienovereenkomstig aan.Control means determining the desired pile-driving force for a specific set of parameters, if desired, controls the injection of additional fuel accordingly.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze is ten minste een afsluiting voorzien dat tezamen 30 met het afsteunorgaan en een afscheidingswand een in hoofdzaak gasdicht volume insluit, en de werkwijze omvattende de stap van het met een pomp in en/of uit het in hoofdzaak gasdicht volume brengen van een fluïdum. Door met 13 de pomp de in het in hoofdzaak gasdicht volume aanwezige hoeveelheid water en lucht te beïnvloeden, is het drukopbouwprofiel optimaliseerbaar naar de op dat moment gewenste heikracht.According to a preferred embodiment of the method, at least one closure is provided which, together with the support member and a partition wall, encloses a substantially gas-tight volume, and the method comprising the step of introducing a pump into and / or out of the substantially gas-tight volume of a fluid. By influencing with 13 the pump the amount of water and air present in the substantially gas-tight volume, the pressure build-up profile can be optimized to the desired pile-driving force at that moment.

5 Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het fluïdum lucht dat een voordruk bewerkstelligt.According to a further preferred embodiment, the fluid is air which effects a pre-pressure.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is het fluïdum water dat een reactiemassa verschaft.According to a further preferred embodiment, the fluid is water that provides a reaction mass.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm 10 worden tussen het flexibel membraan en het afsteunorgaan meerdere verbrandingsruimten met variabel volume ingesloten, en omvat de werkwijze de stap van het selectief ontsteken van de brandstof in één of meer vooraf bepaalde verbrandingsruimten. Door meerdere verbrandingsruimten toe 15 te passen wordt het systeem flexibeler toepasbaar.According to a further preferred embodiment, several combustion spaces with variable volume are enclosed between the flexible membrane and the support member, and the method comprises the step of selectively igniting the fuel in one or more predetermined combustion spaces. By using multiple combustion spaces, the system becomes more flexible to use.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is de heipaal uitschuifbaar opgenomen in een staander van een vakwerkconstructie, en omvat de werkwijze verder de stappen van: 20 - het op een gewenste locatie plaatsen van de vakwerkconstructie; en - het stapsgewijs uit de staander van de vakwerkconstructie in de ondergrond drijven van de heipaal, teneinde de vakwerkconstructie ten opzichte van de 25 ondergrond te verankeren.According to a further preferred embodiment, the pile is extendably received in a post of a truss construction, and the method further comprises the steps of: - placing the truss construction at a desired location; and - driving the pile pile stepwise out of the upright of the truss structure into the subsurface in order to anchor the truss structure with respect to the subsurface.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm wordt de heipaal tot een zodanige diepte in de ondergrond gedreven dat het afsteunorgaan een druk uitoefent op de door de heipaal ingesloten ondergrond. Naast de voor iedere 30 heipaal aanwezige puntweerstand en schachtwrijvingsweerstand ondervindt de heipaal in neerwaartse richting een additionele weerstand van het grondpakket dat wordt 14 aangedrukt. Hierdoor neemt de draagkracht van deze heipaal toe.According to a still further preferred embodiment, the pile is driven into the substrate to such a depth that the supporting member exerts a pressure on the substrate enclosed by the pile. In addition to the point resistance and shaft frictional resistance present for each pile, the pile experiences an additional resistance of the ground package which is pressed down in the downward direction. This increases the carrying capacity of this pile.

Volgens een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm staat de verbrandingsruimte in gasverbinding met een 5 onderdruk-ruimte, en omvat de werkwijze de stap van het vrijwel direct na een verbranding uit de verbrandingsruimte wegzuigen van de door de verbranding daarin gevormde verbrandingsproducten, opdat deze verbrandingsproducten althans in hoofdzaak uit de verbrandingsruimte zijn 10 verwijderd voordat het door de verbranding in bovenwaartse richting verplaatste medium terugvalt en weer botst met het afsteunorgaan.According to a still further preferred embodiment, the combustion space is in gas communication with an underpressure space, and the method comprises the step of sucking the combustion products formed therein from the combustion space almost immediately after a combustion, so that these combustion products at least substantially consist of the combustion space have been removed before the medium displaced by the combustion in the upward direction falls back and collides with the support member again.

In de navolgende beschrijving worden voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding aan 15 de hand van de tekening verder verklaard, waarin toont:In the following description, preferred embodiments of the present invention are further explained with reference to the drawing, in which:

Figuur 1: een weergave van een offshore windmolen op een enkelpaals constructie;Figure 1: a representation of an offshore windmill on a single pole construction;

Figuur 2: een schematische weergave van het werkingsprincipe; 20 Figuur 3: een gedetailleerd doorsnede aanzicht van het afsteunorgaan van de in figuur 2 getoonde inrichting;Figure 2: a schematic representation of the operating principle; Figure 3: a detailed sectional view of the support member of the device shown in Figure 2;

Figuur 4: een schematische weergave van vier opeenvolgende stadia van het heiproces van de in figuren 1 en 2 getoonde constructie; 25 Figuur 5; een schematische weergave van een alternatieve uitvoeringsvorm van de hei-inrichting volgens de uitvinding;Figure 4: a schematic representation of four successive stages of the pile-driving process of the construction shown in Figures 1 and 2; Figure 5; a schematic representation of an alternative embodiment of the pile-driving device according to the invention;

Figuur 6; een weergave van een offshore windmolen op een 'space frame' constructie; 30 Figuur 7: een gedetailleerd doorsnede aanzicht van de in figuur 6 getoonde inrichting, waarbij de heipaal uitschuifbaar in het 'space frame' is opgenomen; 156; a representation of an offshore windmill on a 'space frame' construction; Figure 7: a detailed sectional view of the device shown in Figure 6, wherein the pile is slidably received in the 'space frame'; 15

Figuur 8: een schematische weergave van vier opeenvolgende stadia van het heiproces van de in figuren 6 en 7 getoonde constructie;Figure 8: a schematic representation of four successive stages of the pile-driving process of the construction shown in Figures 6 and 7;

Figuur 9: een gedetailleerde perspectivische 5 weergave van de in figuur 7 getoonde inrichting;Figure 9: a detailed perspective view of the device shown in Figure 7;

Figuur 10: een opengewerkte perspectivische weergave van de in figuur 9 getoonde inrichting;Figure 10: an exploded perspective view of the device shown in Figure 9;

Figuur 11: een schematisch bovenaanzicht van een voorkeursopstelling van een veelvoud van 10 verbrandingsruimten;Figure 11: a schematic top view of a preferred arrangement of a plurality of 10 combustion spaces;

Figuur 12: een schematische weergave van vier opeenvolgende stadia van het heiproces met een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een hei-inrichting volgens de uitvinding; en 15 Figuur 13: een schematische weergave van vier opeenvolgende stadia van het heiproces met een nog verdere voorkeursuitvoeringsvorm van een hei-inrichting volgens de uitvinding.Figure 12: a schematic representation of four successive stages of the pile-driving process with a further preferred embodiment of a pile-driving device according to the invention; and Figure 13: a schematic representation of four successive stages of the pile-driving process with a still further preferred embodiment of a pile-driving device according to the invention.

De in figuur 1 getoonde offshore windmolen 26 20 betreft een zogenaamde enkelpaals (ofwel 'monopile') constructie en omvat een heipaal 2 die onder het waterniveau 28 in de ondergrond 30 is vastgeheid.The offshore windmill 26 shown in figure 1 relates to a so-called single-pole (or 'monopile') construction and comprises a pile 2 that is stuck into the subsurface 30 below the water level 28.

Het werkingsprincipe van het vastheien van de in figuur 1 getoonde windmolenconstructie 26 is in figuur 2 25 schematisch weergegeven met behulp van de stadia A, B en C. In de heipaal 2 is een afsteunorgaan 4 aangebracht waar zich vlak boven een flexibel orgaan 6 bevindt.The operating principle of securing the windmill construction 26 shown in figure 1 is schematically shown in figure 2 with the aid of the stages A, B and C. In the pile pile 2 a supporting member 4 is arranged which is located directly above a flexible member 6.

Het flexibel orgaan 6 sluit een verbrandingsruimte 8 in die is gevuld met een brandstof. Wanneer deze brandstof 30 verbrandt zal het flexibel orgaan 6 in een zeer korte tijd expanderen waardoor de zich boven het afsteunorgaan 4 en flexibel orgaan 6 bevindende medium 32 in bovenwaartse richting van het afsteunorgaan 4 vandaan wordt bewogen.The flexible member 6 encloses a combustion space 8 that is filled with a fuel. When this fuel 30 burns, the flexible member 6 will expand in a very short time, as a result of which the medium 32 located above the supporting member 4 and flexible member 6 is moved upwardly away from the supporting member 4.

1616

Hoewel andere media eveneens geschikt zijn wordt bij voorkeur het offshore in overvloed beschikbare medium water gebruikt. In het stadium B is de waterkolom 32 door het expanderen van het flexibel orgaan 6 in bovenwaartse 5 richting verplaatst.Although other media are also suitable, the abundantly available medium of water is preferably used offshore. At stage B, the water column 32 is displaced in upward direction by the expansion of the flexible member 6.

Opgemerkt wordt dat het werkingsprincipe in figuur 2 uitvergroot is weergegeven. Volgens de derde wet van Newton gaat het bovenwaarts verplaatsen van de waterkolom 32 met een even grote en tegengesteld gerichte reactiekracht 10 gepaard, welke de heipaal 2 in neerwaartse richting doet verplaatsen.It is noted that the operating principle in Figure 2 is shown enlarged. According to Newton's third law, the upward movement of the water column 32 is accompanied by an equally large and oppositely directed reaction force 10, which causes the pile 2 to move downwards.

De omhoog gedreven waterkolom 32 zal vervolgens weer neerdalen op het afsteunorgaan 4 waar deze een verdere neerwaarts gerichte kracht op de heipaal 2 uitoefent. In 15 stadium C is de heipaal 2 reeds over enige afwaartse afstand neerwaarts in de ondergrond 30 gedreven.The water column 32 driven upwards will then descend again onto the support member 4 where it exerts a further downwardly directed force on the pile 2. At stage C the pile 2 has already been driven downwards into the ground 30 over some downward distance.

Hoewel het denkbaar is dat telkens een brandstof in een daartoe geschikt flexibel orgaan 6 wordt afgezonken tot op of vlak nabij het afsteunorgaan 4, is het bijzonder 20 voordelig om het flexibel orgaan 6 en het afsteunorgaan 4 tezamen de verbrandingsruimte 8 te laten insluiten.Although it is conceivable that in each case a fuel is sunk in a flexible member 6 suitable for this purpose up to or close to the support member 4, it is particularly advantageous to have the flexible member 6 and the support member 4 enclose the combustion space 8 together.

Door middel van een brandstof-toevoerkanaal 12, een zuurstof-toevoerkanaal 13 en een verbrandingsproductafvoerkanaal 14 wordt een inrichting 25 verkregen die geschikt is om een serie opeenvolgende verbrandingen te laten plaatsvinden. Het spreekt voor zich dat het brandstof-toevoerkanaal 12 en het zuurstof-toevoerkanaal 13 desgewenst kunnen zijn geïntegreerd tot een enkel kanaal dat een ontbrandbaar mengsel toevoegt.By means of a fuel supply channel 12, an oxygen supply channel 13 and a combustion product discharge channel 14, a device 25 is obtained which is suitable for causing a series of successive burns to take place. It goes without saying that the fuel supply channel 12 and the oxygen supply channel 13 may, if desired, be integrated into a single channel that adds a combustible mixture.

30 Door middel van een ontstekingsmechanisme 10 kan de brandstof in de verbrandingsruimte 8 tot verbranding worden gebracht, waarna het flexibel orgaan 6 zich uitzet en volgens het in figuur 2 getoonde werkingsprincipe de heipaal 17 2 in de grond drijft. Door het afsteunorgaan 4 als een plaatdeel uit te voeren dat aan de onderzijde via schoorplaten 34 afsteunt op de heipaal 2, wordt een optimale krachtdoorgeleiding naar de heipaal 2 gegarandeerd (figuur 5 3) .By means of an ignition mechanism 10, the fuel in the combustion space 8 can be brought to combustion, whereafter the flexible member 6 expands and drives the pile 17 2 into the ground in accordance with the operating principle shown in Figure 2. By designing the supporting member 4 as a plate part which is supported on the bottom side via support plates 34 on the pile 2, an optimum force transmission to the pile 2 is guaranteed (figure 5).

In de wand van de heipaal 2 is onder het afsteunorgaan 4 een opening 42 aangebracht, waardoorheen tijdens het heien onder het afsteunorgaan 4 ontstane overdruk naar de omgeving kan ontsnappen. De opening 42 10 verschaft met zijn een restrictieve passage, waarmee de uitstroomsnelheid naar de omgeving van de vloeistof die zich onder het afsteunorgaan 4 bevindt, reguleerbaar is. Daarmee kan ook de zakkingssnelheid van de heipaal 2 ten gevolge van een klap gelimiteerd worden, waardoor de opening 42 de kans 15 op een ongewenste schokbelasting van de kraan verkleint. Het bij normaal heien voorkomende 'in de draad slaan' kan hiermee worden voorkomen.An opening 42 is provided in the wall of the pile 2 below the support member 4, through which overpressure can escape to the environment during the pile driving under the support member 4. The opening 42 provides with its restrictive passage, with which the outflow velocity to the environment of the liquid located under the support member 4 can be regulated. In this way, the sinking speed of the pile 2 can also be limited as a result of a blow, as a result of which the opening 42 reduces the risk of an undesired shock load on the crane. The 'breaking in the wire' that occurs during normal driving can be prevented in this way.

Verder toont figuur 3 een optionele onderdruk-ruimte 44 die via een ventiel 36 in gasverbinding staat met 20 de verbrandingsruimte 8. Door het vlak na een verbranding openen van het ventiel 36, worden de bij de verbranding vrijgekomen verbrandingsproducten in een zeer korte tijd uit de verbrandingsruimte 8 weggezogen naar de onderdruk-ruimte 44, waarin een lagere druk heerst dan in de 25 verbrandingsruimte 8. De verbrandingsproducten worden uit de verbrandingsruimte 8 verwijderd voor dat het door de verbranding in bovenwaartse richting verplaatste medium terugvalt en weer botst met het afsteunorgaan. Hierdoor komt het vallende medium niet neer op een 'gasveer', maar botst 30 het met het afsteunorgaan 4. Hierdoor kan de neerwaartse kracht die door dit vallende medium op het afsteunorgaan 4 wordt uitgeoefend vrijwel volledig worden aangewend voor het neerwaarts in de ondergrond drijven van de heipaal 2.Furthermore, figure 3 shows an optional underpressure space 44 which is in gas communication with the combustion space 8 via a valve 36. Due to the opening of the valve 36 just after a combustion, the combustion products released during the combustion are removed from the combustion in a very short time. combustion chamber 8 sucked away to the underpressure chamber 44, in which a lower pressure prevails than in the combustion chamber 8. The combustion products are removed from the combustion chamber 8 before the medium displaced by the combustion in the upward direction falls back and collides with the supporting member again. As a result, the falling medium does not come down to a 'gas spring', but collides with the support member 4. As a result, the downward force exerted on this support member 4 by this falling medium can be used almost completely for driving downwards into the substrate. the pile 2.

1818

Naarmate een heipaal 2 dieper in de ondergrond 30 wordt gedreven zal de heipaal 2 meer stabiliteit krijgen en meer massa kunnen dragen. De totale door de heipaal 2 ondervonden heiweerstand is de som van de puntweerstand en 5 de schachtwrijvingsweerstand. De schachtwrijvingsweerstand neemt toe naarmate de heipaal 2 voor een groter deel in de ondergrond 30 gedreven is. Daar deze situatie eveneens gepaard gaat met een heipaal 2 die reeds enige stabiliteit heeft verkregen, kan de waterkolom 32 worden vergroot - zie 10 de overgang van stadium A naar stadium B alsmede de overgang van stadium B naar stadium C in figuur 4.As a pile 2 is driven deeper into the substrate 30, the pile 2 will get more stability and can carry more mass. The total pile resistance encountered by the pile 2 is the sum of the point resistance and the shaft frictional resistance. The shaft frictional resistance increases as the pile 2 is driven into the substrate 30 to a greater extent. As this situation is also accompanied by a pile 2 which has already obtained some stability, the water column 32 can be increased - see the transition from stage A to stage B as well as the transition from stage B to stage C in Figure 4.

De waterkolom 32 wordt door een afscheidingswand 5 van de omgeving afgescheiden. In de uitvoeringsvorm waarbij de hei-inrichting is geïntegreerd in de heipaal 2 vormt de 15 binnenwand 3 van de heipaal 2 deze afscheidingswand 5 (figuren 2-5).The water column 32 is separated from the environment by a partition wall 5. In the embodiment in which the pile driving device is integrated in the pile 2, the inner wall 3 of the pile 2 forms this partition wall 5 (figures 2-5).

Zoals getoond in de stadia C en D, is het afsteunorgaan 4 tot enige afstand in het door de heipaal 2 ingesloten onderliggende grondpakket geheid. Doordat het 20 afsteunorgaan 4 contact maakt met dit grondpakket, heeft de heipaal 2 een verhoogde draagkracht.As shown in stages C and D, the support member 4 is driven to some distance in the underlying ground package enclosed by the pile 2. Because the supporting member 4 makes contact with this ground package, the pile 2 has an increased bearing capacity.

Volgens een verdere voorkeursuitvoeringsvorm is er een afsluiting 16 voorzien dat tezamen met het afsteunorgaan 4 en de binnenwand van de heipaal 2 een in hoofdzaak 25 gasdicht afgesloten volume insluit (figuur 5). Met een pomp 20 kan lucht en/of water in dit afgesloten volume worden gebracht, waardoor het drukopbouwprofiel ten gevolge van de verbranding van brandstof in de verbrandingsruimte 8 van het flexibel orgaan 6 kan worden geoptimaliseerd voor het 30 neerwaarts in de ondergrond 30 drijven van de heipaal 2.According to a further preferred embodiment, a closure 16 is provided which, together with the support member 4 and the inner wall of the pile 2, encloses a substantially gas-tightly sealed volume (figure 5). With a pump 20 air and / or water can be brought into this closed volume, as a result of which the pressure build-up profile as a result of the combustion of fuel in the combustion space 8 of the flexible member 6 can be optimized for driving down the pile 2.

Zoals getoond in figuur 5 is de waterkolom 32 in stadium B hoger dan in stadium A. Tevens kan de gewenste voordruk ten gevolge van de in het afgesloten volume 19 aanwezige luchthoeveelheid zijn aangepast om de gewenste drukopbouw te optimaliseren.As shown in Figure 5, the water column 32 is higher in stage B than in stage A. Also, the desired pre-pressure due to the amount of air present in the sealed volume 19 can be adjusted to optimize the desired pressure build-up.

Vanaf een grotere waterdiepte van zo'n 25 meter is het gebruikelijk om een vakwerkconstructie ofwel 'space 5 frame' toe te passen. Een dergelijke vakwerkconstructie 24 heeft staanders 22 waarbij in de getoonde uitvoeringsvorm een heipaal 2 uitschuifbaar in een dergelijke staander 22 is aangebracht.From a larger water depth of around 25 meters it is customary to use a truss structure or 'space 5 frame'. Such a framework construction 24 has uprights 22, wherein in the shown embodiment a pile 2 is arranged extendably in such an upright 22.

Volgens hetzelfde werkingsprincipe als reeds 10 hierboven toegelicht kan de heipaal 2 neerwaarts ten opzichte van de staander 22 worden bewogen, waardoor de heipaal 2 in de ondergrond 30 wordt gedreven en de vakwerkconstructie 24 aan de zeebodem wordt verankerd.According to the same operating principle as already explained above, the pile 2 can be moved downwards relative to the upright 22, whereby the pile 2 is driven into the substrate 30 and the truss construction 24 is anchored to the seabed.

Zoals getoond in figuur 7 bevindt zich bij 15 voorkeur een afdichting 38 tussen de binnenwand van de staander 22 en de buitenwand van het plaatdeel 4, opdat wordt voorkomen dat de drukopbouw boven het afsteunorgaan 4 deels tussen de buitenwand van de heipaal 2 en de binnenwand van de staander 22 kan wegvloeien.As shown in figure 7, a seal 38 is preferably situated between the inner wall of the upright 22 and the outer wall of the plate part 4, in order to prevent that the pressure build-up above the support member 4 is partly between the outer wall of the pile 2 and the inner wall of the upright 22 can flow away.

20 De waterkolom 32 wordt wederom door een afscheidingswand 5 van de omgeving afgescheiden, welke in de in figuur 7 getoonde uitvoeringsvorm wordt gevormd door de binnenwand 23 van de staander 2 waarin de heipaal 2 verschuifbaar is opgenomen.The water column 32 is again separated from the surroundings by a partition wall 5, which in the embodiment shown in Figure 7 is formed by the inner wall 23 of the upright 2 in which the pile 2 is slidably received.

25 Opgemerkt wordt dat bij een (niet getoonde) uitvoeringsvorm waarbij het afsluitorgaan 4 niet aan het einde van de heipaal 2 is aangebracht, de binnenwand 3 van de heipaal 2 tezamen met de binnenwand 23 de afscheidingswand 5 kan vormen.It is noted that in an embodiment (not shown) in which the closing member 4 is not arranged at the end of the pile 2, the inner wall 3 of the pile 2 together with the inner wall 23 can form the partition wall 5.

30 In de schematische weergave van figuur 8 wordt getoond hoe een heipaal 2 in verschillende stadia A-D vanuit de staander 22 in de ondergrond 30 wordt gedreven. Wederom 20 kan de waterkolom 32 worden verhoogd naarmate de heipaal 2 zich dieper in de ondergrond 30 bevindt (zie stadia B en C).In the schematic representation of figure 8 it is shown how a pile 2 in different stages A-D is driven from the upright 22 into the ground 30. Again, the water column 32 can be raised as the pile 2 is deeper in the substrate 30 (see stages B and C).

Daar de heipaal 2 ten opzichte van de staander 22 uitschuifbaar is, worden de toevoerkanalen 12, 13 voor de 5 brandstof en de zuurstof volgens een voorkeursuitvoeringsvorm centraal vanaf de bovenzijde aangevoerd, vanwaar ze uitmonden in een ringvormige verbrandingsruimte 8. De verbrandingsruimte 8 wordt ingesloten door een flexibel orgaan 6 en het afsteunorgaan 10 4. Nadat het ontstekingsmechanisme 10 de in de verbrandingsruimte 8 aanwezige brandstof heeft ontstoken kunnen de verbrandingsproducten via het ventiel 36 in de ruimte onder het afsteunorgaan 4 uit de verbrandingsruimte 8 ontsnappen.Since the pile 2 is extendable relative to the upright 22, the fuel and oxygen supply channels 12, 13 according to a preferred embodiment are supplied centrally from the top, from where they end up in an annular combustion space 8. The combustion space 8 is enclosed by a flexible member 6 and the support member 10. After the ignition mechanism 10 has ignited the fuel present in the combustion space 8, the combustion products can escape from the combustion space 8 via the valve 36 in the space below the support member 4.

15 Een (niet getoonde) opening in de binnenwand onder het afsteunorgaan 4 maakt het mogelijk dat deze verbrandingsproducten vervolgens uit de heipaal 2 naar de omgeving kunnen ontsnappen. Deze (niet getoonde) opening in de wand is voorts noodzakelijk om een drukopbouw onder het 20 afsteunorgaan 4 bij het neerwaarts drijven van de heipaal 2 te voorkomen.An opening (not shown) in the inner wall below the support member 4 makes it possible for these combustion products to subsequently escape from the pile 2 into the environment. This (not shown) opening in the wall is furthermore necessary to prevent a build-up of pressure under the support member 4 when the pile 2 is driven downwards.

In het schematische bovenaanzicht van figuur 11 wordt een mogelijke configuratie van verbrandingsruimten getoond, die bij voorkeur rotatiesymmetrisch ten opzichte 25 van de middenlangsas 40 van de heipaal 2 zijn aangebracht. Door het opeenvolgend paarsgewijs, dan wel selectief ontbranden van brandstof in één of meer van de getoonde verbrandingsruimten 8 kan het drukopbouwprofiel worden geoptimaliseerd en kan de heipaal 2 desgewenst worden 30 gecorrigeerd voor een eventuele geringe scheefstand. Zo is het bijvoorbeeld denkbaar dat de brandstof in de verbrandingsruimte 8a tot verbranding wordt gebracht, en bij het neerdalen van de daardoor omhoog verplaatste waterkolom 21 32 een paarsgewijze ontbranding van verbrandingsruimten, bijvoorbeeld 8b en 8e gelijktijdig plaatsvindt. Doordat de verbrandingsruimten 8b en 8e zich rotatiesymmetrisch ten opzichte van de middenlangsas 40 van de heipaal 2 bevinden, 5 zal er een symmetrische neerwaartse kracht op de heipaal 2 worden uitgeoefend. Wanneer het echter gewenst is om de heipaal 2 voor enige scheefstand te corrigeren kan bijvoorbeeld in een enkele verbrandingsruimte, zoals bijvoorbeeld 8c, de daarin aanwezige brandstof tot 10 verbranding worden gebracht.In the schematic top view of figure 11 a possible configuration of combustion spaces is shown, which are preferably arranged rotationally symmetrically with respect to the center longitudinal axis 40 of the pile 2. By successively pairing or selectively igniting fuel in one or more of the combustion spaces 8 shown, the pressure build-up profile can be optimized and the pile 2 can be corrected for a possible low tilt if desired. For example, it is conceivable that the fuel in the combustion space 8a is brought to combustion, and when the water column 21 32 which is moved upwards thereby descends, a pairwise combustion of combustion spaces, for example 8b and 8e, takes place simultaneously. Because the combustion spaces 8b and 8e are rotationally symmetrical with respect to the center longitudinal axis 40 of the pile 2, a symmetrical downward force will be exerted on the pile 2. However, if it is desired to correct the pile 2 for some tilt, the fuel present therein can, for example, be brought to combustion in a single combustion space, such as, for example, 8c.

Het drukopbouwprofiel kan eveneens worden geoptimaliseerd door desgewenst tijdens de ontbranding extra brandstof in een verbrandingsruimte te injecteren.The pressure build-up profile can also be optimized by, if desired, injecting additional fuel into a combustion chamber during the ignition.

Volgens de verdere voorkeursuitvoeringsvormen die 15 getoond worden in de figuren 12 en 13, wordt de hei- inrichting 1 boven op een heipaal 2 geplaatst teneinde de heipaal 2 daarmee neerwaarts in de ondergrond 30 te drijven. De hei-inrichting omvat daartoe een op een heipaal 2 aanbrengbaar afsteunorgaan 4.According to the further preferred embodiments shown in Figures 12 and 13, the pile driving device 1 is placed on top of a pile 2 in order to thereby drive the pile 2 downwards into the substrate 30. The pile-driving device comprises for this purpose a supporting element 4 which can be arranged on a pile 2.

20 De in figuur 12 getoonde uitvoeringsvorm betreft een telescopisch uitgevoerde hei-inrichting 1, waarbij buissegmenten 50, 52 en 54 tezamen de afscheidingswand 5 vormen. Het buissegment 50 van de hei-inrichting 1 is met een draagarm 48 verbonden met een (niet getoond) vaartuig.The embodiment shown in Figure 12 relates to a telescoping pile-driving device 1, wherein pipe segments 50, 52 and 54 together form the partition wall 5. The pipe segment 50 of the pile-driving device 1 is connected with a carrying arm 48 to a vessel (not shown).

25 Wanneer de heipaal 2 verder in de ondergrond 30 wordt gedreven, schuift het derde segment 54 uit het eerste segment 50 en het tweede segment 52 (stadium B).When the pile 2 is driven further into the ground 30, the third segment 54 slides out of the first segment 50 and the second segment 52 (stage B).

Wanneer de heipaal 2 nog verder in de ondergrond 30 wordt gedreven, schuift tevens het tweede segment 52 uit 30 het eerste segment 50 (stadium C).When the pile 2 is driven further into the ground 30, the second segment 52 also slides out of the first segment 50 (stage C).

Doordat de segmenten 52, 54 van de hei-inrichting 1 op telescopische wijze uit het segment 50 schuiven, neemt de lengte van de hei-inrichting 1 toe. Hierdoor kan er extra 22 (niet getoonde) waterkolom 32 boven het afsluitorgaan 4 worden aangebracht. Deze (niet getoonde) waterkolom 32 wordt daarbij door de afscheidingswand 5, die gevormd wordt door de wand van de segmenten 50, 52, 54, van de omgeving 5 afgescheiden.Because the segments 52, 54 of the pile driving device 1 slide telescopically out of the segment 50, the length of the pile driving device 1 increases. As a result, additional 22 (not shown) water column 32 can be arranged above the closing member 4. This water column 32 (not shown) is thereby separated from the environment 5 by the partition wall 5, which is formed by the wall of the segments 50, 52, 54.

In stadium D heeft de heipaal 2 de gewenste diepte in de ondergrond bereikt, en bevindt de hei-inrichting 1 zich in een ingeschoven toestand.In stage D, the pile 2 has reached the desired depth in the substrate, and the pile-driving device 1 is in a retracted state.

De in figuur 13 getoonde uitvoeringsvorm werkt 10 vrijwel identiek aan de uitvoeringsvorm van figuur 12, met het verschil dat de hei-inrichting uit één enkel segment 50 bestaat dat door een omhullend geleidingsdeel 46 schuift.The embodiment shown in Fig. 13 operates almost identically to the embodiment of Fig. 12, with the difference that the pile-driving device consists of a single segment 50 that slides through an enclosing guide part 46.

Dit omhullend geleidingsdeel 46 is met een draagarm 48 verbonden met een (niet getoond) vaartuig.This enveloping guide part 46 is connected with a carrying arm 48 to a vessel (not shown).

15 De hierboven beschreven uitvoeringsvormen zijn, hoewel ze voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding tonen, enkel bedoeld om de onderhavige uitvinding te illustreren en niet om op enigerlei wijze de omschrijving van de uitvinding te beperken. In het bijzonder wordt 20 opgemerkt dat de vakman technische maatregelen van de verschillende uitvoeringsvormen kan combineren, zoals bijvoorbeeld de in figuren 12 en 13 getoonde uitvoeringsvormen voorzien van een afsluit-plaatdeel 16 zoals omschreven aan de hand van figuur 5. De beschreven 25 rechten worden bepaald door de navolgende conclusies in de strekking waarvan vele modificaties denkbaar zijn.The embodiments described above, although showing preferred embodiments of the invention, are only intended to illustrate the present invention and not to limit the description of the invention in any way. In particular, it is noted that a person skilled in the art can combine technical measures of the different embodiments, such as for instance the embodiments shown in figures 12 and 13 provided with a closing plate part 16 as described with reference to figure 5. The rights described are determined by the following claims in the scope of which many modifications are conceivable.

Claims (29)

1. Hei-inrichting (1), omvattende: - een in dwarsrichting aan of op een heipaal (2) 5 aangebracht of aanbrengbaar afsteunorgaan (4); - ten minste één zich boven en nabij het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan (6) dat een verbrandingsruimte (8) met variabel volume insluit; - een ontstekingsmechanisme (10) dat is ingericht 10 voor het ontsteken van een zich in de verbrandingsruimte bevindende brandstof; en - waarbij de verbrandingsruimte is ingericht om tijdens ontbranding zodanig te expanderen dat een zich boven het afsteunorgaan bevindend medium ten minste in 15 bovenwaartse richting daarvandaan wordt verplaatst en daardoor een neerwaartse kracht via het afsteunorgaan op de heipaal (2) wordt uitgeoefend.Piling device (1), comprising: - a supporting member (4) arranged or arranged in transverse direction on or on a pile (2); - at least one flexible member (6) located above and near the support member which encloses a combustion space (8) with variable volume; - an ignition mechanism (10) which is adapted to ignite a fuel present in the combustion space; and - wherein the combustion space is adapted to expand during ignition such that a medium located above the support member is displaced at least in an upward direction therefrom and thereby a downward force is exerted on the pile (2) via the support member. 2. Hei-inrichting volgens conclusie 1, waarbij het 20 zich boven het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan een flexibel membraan omvat dat tezamen met het afsteunorgaan (4) de verbrandingsruimte (8) met variabel volume insluit.2. Piling device according to claim 1, wherein the flexible member located above the support member comprises a flexible membrane which, together with the support member (4), encloses the combustion space (8) with variable volume. 3. Hei-inrichting volgens conclusie 2, waarbij het 25 zich boven het afsteunorgaan bevindende medium door een afscheidingswand (5) wordt afgescheiden van de omgeving.3. Piling device according to claim 2, wherein the medium located above the support member is separated from the surroundings by a partition wall (5). 4. Hei-inrichting volgens conclusie 3, waarbij de hei-inrichting is geïntegreerd in de heipaal (2) en waarbij 30 de afscheidingswand die het boven het afsteunorgaan bevindende medium afscheidt van de omgeving de wand van de heipaal is.4. Pile driving device according to claim 3, wherein the pile driving device is integrated in the pile (2) and wherein the partition wall separating the medium above the support member from the surroundings is the wall of the pile. 5. Hei-inrichting volgens conclusie 3, waarbij de heipaal uitschuifbaar is opgenomen in een staander (22) van een vakwerkconstructie (24) en het aan de heipaal aangebracht afsteunorgaan in of op de heipaal is bevestigd, 5 en waarbij de afscheidingswand (5) die het boven het afsteunorgaan bevindende medium afscheidt van de omgeving de wand (3) van de heipaal (2) en/of de wand (23) van de staander (22) van de vakwerkconstructie (24) is.Piling device as claimed in claim 3, wherein the pile is slidably received in a post (22) of a framework structure (24) and the supporting member arranged on the pile is mounted in or on the pile, and wherein the partition wall (5) which separates the medium above the support member from the environment is the wall (3) of the pile (2) and / or the wall (23) of the upright (22) of the truss construction (24). 6. Hei-inrichting volgens één van de conclusies 2- 5, waarbij het zich boven het afsteunorgaan bevindende medium water is.Piling device as claimed in any of the claims 2-5, wherein the medium above the support member is water. 7. Hei-inrichting volgens één van de conclusies 2- 15 6, waarbij het flexibel membraan is vervaardigd uit rubber.Piling device according to one of the claims 2-6, wherein the flexible membrane is made of rubber. 8. Hei-inrichting volgens één van de conclusies 2-7, verder omvattende: - een brandstof-toevoerkanaal (12) voor het in de 20 verbrandingsruimte brengen van brandstof; en - een verbrandingsproductafvoerkanaal (14) voor het na ontbranding afvoeren van verbrandingsproducten.8. Piling device as claimed in any of the claims 2-7, further comprising: - a fuel supply channel (12) for introducing fuel into the combustion space; and - a combustion product discharge channel (14) for discharging combustion products after ignition. 9. Hei-inrichting volgens één van de voorgaande 25 conclusies, waarbij: - ten minste een afsluiting (16) is voorzien dat tezamen met het afsteunorgaan (4) en de afscheidingswand (5) een in hoofdzaak gasdicht volume (18) insluit; en - een pomp (20) is voorzien voor het daarmee in 30 en/of uit het in hoofdzaak gasdicht volume brengen van een fluïdum.9. Piling device as claimed in any of the foregoing claims, wherein: - at least one closure (16) is provided which, together with the support member (4) and the partition wall (5), encloses a substantially gas-tight volume (18); and - a pump (20) is provided for bringing a fluid therewith into and / or from the substantially gas-tight volume. 10. Hei-inrichting volgens conclusie 9, waarbij het fluïdum lucht en/of water is.The pile driving device according to claim 9, wherein the fluid is air and / or water. 11. Hei-inrichting volgens één van de conclusies 5 2-10, waarbij meerdere verbrandingsruimten (8a-8g) met variabel volume worden ingesloten tussen afsteunorgaan (4) en één of meer flexibele membranen.Piling device as claimed in any of the claims 2-10, wherein a plurality of combustion spaces (8a-8g) of variable volume are enclosed between support member (4) and one or more flexible membranes. 12. Hei-inrichting volgens conclusie 11, waarbij 10 ten minste twee ontstekingsmechanismen zijn voorzien die zijn ingericht voor het selectief ontsteken van de brandstof in één of meer vooraf bepaalde verbrandingsruimten (8a-8g).12. Piling device as claimed in claim 11, wherein at least two ignition mechanisms are provided which are adapted to selectively ignite the fuel in one or more predetermined combustion spaces (8a-8g). 13. Hei-inrichting volgens conclusie 11 of 12, 15 waarbij de meerdere verbrandingsruimten (8a-8g) rotatie- symmetrisch ten opzichte van de middenlangsas (40) van de heipaal (2) zijn aangebracht.Piling device according to claim 11 or 12, wherein the plurality of combustion chambers (8a-8g) are arranged rotationally symmetrically with respect to the central longitudinal axis (40) of the pile (2). 14. Hei-inrichting volgens één van de conclusies 20 2-13, waarbij regelmiddelen zijn voorzien die zijn ingericht om gedurende de ontbranding van de brandstof in een verbrandingsruimte extra brandstof te injecteren en/of het ontstekingsmoment te variëren.Piling device as claimed in any of the claims 2-13, wherein control means are provided which are adapted to inject extra fuel during a combustion of the fuel in a combustion space and / or to vary the moment of ignition. 15. Hei-inrichting volgens één van de conclusies 2-13, waarbij aan zowel de boven- en onderzijde van het afsteunorgaan een flexibel membraan is voorzien dat tezamen met het afsteunorgaan (4) een verbrandingsruimte (8) met variabel volume insluit. 30Piling device according to one of claims 2-13, wherein a flexible membrane is provided on both the top and bottom of the support member which, together with the support member (4), encloses a combustion space (8) with variable volume. 30 16. Hei-inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij onder het afsteunorgaan (4) een opening (42) in de wand van de heipaal (2) is aangebracht.Piling device according to one of the preceding claims, wherein an opening (42) is arranged in the wall of the pile (2) under the support member (4). 17. Hei-inrichting volgens conclusie 16, waarbij de opening (42) variabel is en regelmiddelen zijn voorzien waarmee de grootte van de opening (42) aanstuurbaar is. 5Piling device according to claim 16, wherein the opening (42) is variable and control means are provided with which the size of the opening (42) can be controlled. 5 18. Hei-inrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de verbrandingsruimte (8) in gasverbinding staat met een onderdruk-ruimte (44) die is ingericht om bij de verbranding vrijkomende 10 verbrandingsproducten uit de verbrandingsruimte (8) te zuigen.18. Piling device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the combustion space (8) is in gas communication with an underpressure space (44) which is adapted to suck combustion products released during the combustion from the combustion space (8). 19. Werkwijze voor het neerwaarts in een ondergrond drijven van een heipaal (2), omvattende de 15 stappen van: - het boven een in dwarsrichting aan of op een heipaal (2) aangebracht of aanbrengbaar afsteunorgaan (4) doen ontbranden van een brandstof; - waarbij deze brandstof zich bevindt in een zich 20 boven het afsteunorgaan bevindend flexibel orgaan (6) dat een verbrandingsruimte (8) met variabel volume insluit en tijdens ontbranding expandeert; - het door het expanderen van de verbrandingsruimte in bovenwaartse richting van het 25 afsteunorgaan (4) vandaan verplaatsen van een zich daarboven bevindend medium; en - het door de neerwaarts op de heipaal (2) uitgeoefende reactiekracht neerwaarts in de ondergrond drijven van de heipaal. 3019. Method for driving a pile (2) downwards into a substrate, comprising the steps of: - igniting a fuel (4) arranged above or mounted on or on a pile (2) in a supporting direction; - wherein this fuel is located in a flexible member (6) located above the support member, which encloses a combustion space (8) of variable volume and expands during ignition; - by expanding the combustion space in upward direction away from the support member (4) moving a medium located above it; and - driving the pile downwards into the ground by the reaction force exerted downwards on the pile (2). 30 20. Werkwijze volgens conclusie 19 verder omvattende de stappen van: - het door een brandstof-toevoerkanaal (12) in de verbrandingsruimte van het flexibel orgaan brengen van brandstof; - het met het onstekingsmechanisme (10) doen 5 ontbranden van de brandstof in het flexibel orgaan; - het na ontbranding door een verbrandingsproductafvoerkanaal (14) afvoeren van verbrandingsproducten; en - het herhalen van deze stappen teneinde de 10 heipaal (2) stapsgewijs in de ondergrond te drijven.The method of claim 19 further comprising the steps of: - introducing fuel through a fuel supply channel (12) into the combustion space of the flexible member; - igniting the fuel in the flexible member with the ignition mechanism (10); - after combustion through a combustion product discharge channel (14) discharging combustion products; and - repeating these steps in order to drive the pile (2) stepwise into the substrate. 21. Werkwijze volgens conclusie 20, verder omvattende de stap van het gedurende de ontbranding van de brandstof in de verbrandingsruimte injecteren van extra 15 brandstof.21. Method as claimed in claim 20, further comprising the step of injecting additional fuel into the combustion space during the combustion of the fuel. 22. Werkwijze volgens één van de conclusies 19-21, waarbij ten minste een afsluiting (16) is voorzien dat tezamen met een afscheidingswand (5) een in hoofdzaak 20 gasdicht volume (18) insluit, en omvattende de stap van het met een pomp (20) in en/of uit het in hoofdzaak gasdicht volume brengen van een fluïdum.22. Method as claimed in any of the claims 19-21, wherein at least one closure (16) is provided which, together with a partition wall (5), encloses a substantially gas-tight volume (18), and comprising the step of pumping (20) introducing a fluid into and / or out of the substantially gas-tight volume. 23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij het 25 fluïdum lucht is en een voordruk bewerkstelligt.23. Method according to claim 22, wherein the fluid is air and causes a pre-pressure. 24. Werkwijze volgens conclusie 22 of 23, waarbij het fluïdum water is en een reactiemassa verschaft.The method of claim 22 or 23, wherein the fluid is water and provides a reaction mass. 25. Werkwijze volgens één van de conclusies 19-24, waarbij tussen het flexibel membraan en het afsteunorgaan (4) meerdere verbrandingsruimten (8a-8g) met variabel volume worden ingesloten, en omvattende de stap van het selectief ontsteken van de brandstof in één of meer vooraf bepaalde verbrandingsruimten (8a-8g).A method according to any of claims 19-24, wherein several combustion spaces (8a-8g) of variable volume are enclosed between the flexible membrane and the support member (4), and comprising the step of selectively igniting the fuel in one or more predefined combustion areas (8a-8g). 26. Werkwijze volgens één van de conclusies 19-25, 5 waarbij de heipaal uitschuifbaar is opgenomen in een staander (22) van een vakwerkconstructie (24), en omvattende de stappen van: - het op een gewenste locatie plaatsen van de vakwerkconstructie; en 10. het stapsgewijs uit de staander van de vakwerkconstructie in de ondergrond drijven van de heipaal, teneinde de vakwerkconstructie ten opzichte van de ondergrond te verankeren.A method according to any of claims 19-25, wherein the pile is slidably received in a post (22) of a truss structure (24), and comprising the steps of: - placing the truss structure at a desired location; and 10. driving the pile pile stepwise out of the upright of the truss structure into the subsurface in order to anchor the truss structure with respect to the subsurface. 27. Werkwijze volgens één van de conclusies 19-26, waarbij de heipaal (2) tot een zodanige diepte in de ondergrond wordt gedreven dat het afsteunorgaan een druk uitoefent op de door de heipaal ingesloten ondergrond.A method according to any one of claims 19-26, wherein the pile (2) is driven into the substrate to such a depth that the supporting member exerts a pressure on the substrate enclosed by the pile. 28. Werkwijze volgens één van de conclusies 19-27, waarbij de verbrandingsruimte (8) in gasverbinding staat met een onderdruk-ruimte, en de werkwijze de stap omvat van het vrijwel direct na een verbranding uit de verbrandingsruimte (8) wegzuigen van de door de verbranding daarin gevormde 25 verbrandingsproducten, opdat deze verbrandingsproducten althans in hoofdzaak uit de verbrandingsruimte (8) zijn verwijderd voordat het door de verbranding in bovenwaartse richting verplaatste medium terugvalt en weer botst met het afsteunorgaan (4). 30A method according to any of claims 19-27, wherein the combustion space (8) is in gas communication with an underpressure space, and the method comprises the step of sucking away from the combustion space (8) almost immediately after a combustion the combustion products formed therein, so that these combustion products are at least substantially removed from the combustion space (8) before the medium displaced by the combustion in upward direction falls back and collides with the support member (4) again. 30 29. Werkwijze volgens één van de conclusies 19-28, waarbij een hei-inrichting volgens een van de conclusies 1-18 wordt toegepast.A method according to any of claims 19-28, wherein a pile-driving device according to any of claims 1-18 is used.
NL2008169A 2012-01-24 2012-01-24 HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF NL2008169C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2008169A NL2008169C2 (en) 2012-01-24 2012-01-24 HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF
EP13703907.9A EP2807307B1 (en) 2012-01-24 2013-01-24 Pile for a wind motor
PCT/NL2013/050037 WO2013112049A1 (en) 2012-01-24 2013-01-24 Pile for a wind motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2008169A NL2008169C2 (en) 2012-01-24 2012-01-24 HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF
NL2008169 2012-01-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2008169C2 true NL2008169C2 (en) 2013-07-25

Family

ID=47710281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2008169A NL2008169C2 (en) 2012-01-24 2012-01-24 HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2807307B1 (en)
NL (1) NL2008169C2 (en)
WO (1) WO2013112049A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030896A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 Fistuca B.V. Pile-driver and method for application thereof

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2018377B1 (en) 2017-02-14 2018-01-11 Marine Innovators B V METHOD FOR PLACING A WINDMILL
WO2020263095A1 (en) 2019-06-28 2020-12-30 Ihc Holland Ie B.V. Pile-driver assembly and method of using it
NL2025191B1 (en) 2019-06-28 2021-05-31 Ihc Holland Ie Bv Pile-driver and method
NL2023408B1 (en) 2019-06-28 2021-02-01 Ihc Holland Ie Bv Pile-driver and method
NL2023409B1 (en) 2019-06-28 2021-02-01 Ihc Holland Ie Bv Pile-driver and method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1746848A (en) * 1928-08-23 1930-02-11 Walter Bates Steel Corp Earth anchor
DE202007009474U1 (en) * 2007-07-05 2008-11-13 F & Z Baugesellschaft Mbh Offshore platform

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1746848A (en) * 1928-08-23 1930-02-11 Walter Bates Steel Corp Earth anchor
DE202007009474U1 (en) * 2007-07-05 2008-11-13 F & Z Baugesellschaft Mbh Offshore platform

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018030896A1 (en) 2016-08-12 2018-02-15 Fistuca B.V. Pile-driver and method for application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP2807307A1 (en) 2014-12-03
EP2807307B1 (en) 2016-07-13
WO2013112049A1 (en) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2008169C2 (en) HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF
NL2011166C2 (en) HEI DEVICE AND METHOD FOR THE APPLICATION THEREOF
US8763719B2 (en) Pile driving systems and methods employing preloaded drop hammer
ES2591357T3 (en) Method and apparatus for building support pillars of one or more successive supporters formed in a matrix of soil
RU2498016C2 (en) Deep water pile driver
EP2126224B1 (en) Method and apparatus for creating aggregate piers using a hollow mandrel with upward flow restrictors
JP2006509136A (en) Method for building a peer in soil and a peer structure
KR20160059570A (en) Suction bucket foundation for decreasing resistance of seawater and adjusting verticality, installing and lifting method
CN105256801B (en) Quick dyke breach pile jetting machine and pile jetting method
JP2023528195A (en) Methods of installing foundations and foundations of construction
US20160177528A1 (en) Method and Apparatus for Ground Improvement Using Compacted Aggregate Columns
CN110331712A (en) A kind of road and bridge construction maintenance of surface device
ES2687788T3 (en) Methods and apparatus for compacting soil and granular materials
RU2312952C1 (en) Hydraulic hammer for pile driving
US1634231A (en) Construction of concrete piles or columns
Yaobao et al. Analysis of hydraulic hammer capacity under different inclination
CN105350536B (en) A machine is penetrated in a kind of dykes and dams crevasse
CN105297725B (en) One is novel penetrates a machine and penetrates piling method
NL2028930B1 (en) Method for driving a pile
NL2025191B1 (en) Pile-driver and method
CN109208549B (en) Novel assembled view overflow weir
NL2023409B1 (en) Pile-driver and method
CN1360655A (en) Method and device for forming sand pile
KR200226245Y1 (en) Ram guide apparatus for pile driver
EP1579080B1 (en) Method for supporting an object, in particular an existing object

Legal Events

Date Code Title Description
RE Seizure

Free format text: SEIZURE, PRE-JUDGEMENT ATTACHEMENT

Effective date: 20190130

RF Pledge or confiscation terminated

Free format text: SEIZURE REMOVAL, PRE-JUDGEMENT ATTACHEMENT

Effective date: 20190417

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20200201