(19)
(11) EP 2 796 620 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
29.10.2014  Patentblatt  2014/44

(21) Anmeldenummer: 14165646.2

(22) Anmeldetag:  23.04.2014
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
E02D 27/52(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME

(30) Priorität: 26.04.2013 DE 102013007237

(71) Anmelder: RWE Innogy GmbH
45127 Essen (DE)

(72) Erfinder:
  • Bartminn, Daniel
    25335 Elmshorn (DE)

(74) Vertreter: Kierdorf Ritschel 
Sattlerweg 14
51429 Bergisch Gladbach
51429 Bergisch Gladbach (DE)

   


(54) Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahls für Offshore-Bauwerke sowie Gründungspfahl für Offshore-Bauwerke


(57) Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahls für Offshore-Bauwerke, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:
- Bereitstellen und Anordnen eines Fallankers in einer vorbestimmten Höhe oberhalb des Meeresbodens,
- Befestigen wenigstens eines flexiblen Zugelements an dem Fallanker,
- Befestigen wenigstens einer Vergussmasseleitung an dem Zugelement,
- Abwerfen des Fallankers, so dass dieser in den Meeresuntergrund eindringt, und
- Einbringen einer aushärtbaren Vergussmasse in den von dem Fallanker bei dem Eindringen in den Meeresuntergrund erzeugten Schusskanal.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahls für Offshore-Bauwerke. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Gründungspfahl für Offshore-Bauwerke sowie ein Offshore-Bauwerk mit einer Pfahlgründung.

[0002] Offshore-Bauwerke im Sinne der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise Windkraftanlagen, Umspannwerke oder Bohr- oder Förderplattformen.

[0003] Für bestimmte Fundamenttypen für Offshore-Bauwerke, insbesondere für Offshore-Windkraftanlagen, ist eine Pfahlgründung im Meeresuntergrund erforderlich. Gängige Fundamenttypen sind beispielsweise sogenannte Monopiles, Jackets, Tripods oder Tripiles. Zur Verankerung dieser Fundamente im Meeresboden werden zunächst ein oder mehrere Stahlpfähle in den Meeresuntergrund gerammt. Auf die Stahlpfähle wird dann beispielsweise bei einem Jacket-Fundament eine Stahlgitterstruktur/Stahlrohrstruktur aufgesetzt, die oberhalb des Meeresspiegels ein sogenanntes "Transition Piece" (Übergangsstück) aufnimmt. Das Transition Piece nimmt dann das eigentliche Bauwerk, beispielsweise in Form eines Stahlturmes, auf. Der Turm nimmt an seinem obersten Ende den Windkraftgenerator mit einem Rotor auf.

[0004] Das Rammen der Fundamentpfähle, die auch als sogenannte "Piles" bezeichnet werden, geht mit Lärmemissionen einher, die insbesondere deshalb nicht wünschenswert sind, weil sie eine Schädigung und Verhaltensstörungen von marinen Säugetieren verursachen. Es ist daher bekannt und teilweise vorgeschrieben, vor Durchführung von Rammarbeiten Vergrämungsmaßnahmen und/oder Schallminderungsmaßnahmen durchzuführen, damit sichergestellt ist, dass sich keine marinen Säugetiere in der Nähe der Rammarbeiten aufhalten und/oder dass der Schall auf den erlaubten Grenzwert reduziert wird.

[0005] Da die Eindringtiefe der eingerammten Stahlpfähle und der Fortschritt solcher Rammarbeiten von der Festigkeit des Meeresuntergrundes abhängig ist, ist das Setzen von Stahlpfählen mit dem Nachteil behaftet, dass die Pfähle eines auf mehreren Pfählen aufgesetzten Fundaments nicht immer mit der gleichen Eindringtiefe im Meeresgrund verankert sind.

[0006] Je nach Beschaffenheit des Meeresuntergrundes müssen die Pfähle mit beachtlicher Tiefe in den Meeresuntergrund gerammt werden, da die Standsicherheit der Pfähle nur gewährleistet ist, wenn die Pfähle bis zu einem tragfähigen Bodenhorizont in den Untergrund eingetrieben wurden. Unter Umständen kann die tatsächliche Belastung der Pfähle höher als die angenommenen Tragfähigkeitsvoraussetzungen sein, was letztendlich zum Versagen eines Gründungspfahls führen kann. Unter Umständen kann die Belastung und Materialermüdung durch den Rammvorgang das vorhergesagte und einkalkulierte Maß überschreiten, so dass der Pfahl entweder ganz aufgegeben werden muss oder eine reduzierte Lebenserwartung hat. Die Gefahr eines lokalen Strukturversagens, beispielsweise durch Beulen, nimmt mit größerer Gründungstiefe zu.

[0007] Das Verbinden der Unterwasserkonstruktionen des Fundaments mit den Gründungspfählen erfordert das Vergießen der Verbindung mit unter Wasser aushärtbaren Vergussmassen oder anderer aufwendiger Verbindungstechniken.

[0008] Das Setzen der Pfähle muss in einem vorgegebenen Abstand erfolgen, was beim sogenannten "Prepiling" über entsprechende Schablone sichergestellt wird. Dies setzt voraus, dass die Untergrundbeschaffenheit derart ist, dass alle zu setzenden Pfähle bis zum vorgegebenen Bodenhorizont vorgetrieben werden können. Variationsmöglichkeiten bezüglich des Abstandes oder des Ortes für das Setzen der Pfähle bestehen keine.

[0009] Beim Setzen größerer Pfähle können unterseeische Strömungen zur Auskolkung des Meeresbodens im Bereich der Pfähle führen. In diesem Fall müssen weitere Maßnahmen vorgesehen werden, um eine Auskolkung des Meeresbodens zu verhindern.

[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahls für Offshore-Bauwerke bereitzustellen, welche insbesondere nicht den zuvor erwähnten Beschränkungen unterliegt.

[0011] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahls für Offshore-Bauwerke, folgende Verfahrensschritte umfassend:
  • Bereitstellen und Anordnen eines Fallankers in einer vorbestimmten Höhe oberhalb des Meeresbodens,
  • Befestigen wenigstens eines flexiblen Zugelements an dem Fallanker,
  • Befestigen wenigstens einer Vergussmasseleitung an dem Zugelement,
  • Abwerfen des Fallankers, so dass dieser in dien Meeresuntergrund eindringt und
  • Einbringen einer aushärtbaren Vergussmasse in den von dem Fallanker bei dem Eindringen in den Meeresuntergrund erzeugten Schusskanal.


[0012] Als Schusskanal im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der von dem Fallanker beim Eintauchen in das Sediment des Meeresuntergrundes erzeugte Verdrängungskanal bezeichnet.

[0013] Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, mittels eines Fallankers und wenigstens einer an dem Fallanker angeschlagenen Ankertrosse wenigstens einen Ankerpunkt im Meeresuntergrund zu setzen, an dem die Ankertrosse angeschlagen ist.

[0014] Der Fallanker ist beispielsweise hinsichtlich seiner Masse und hinsichtlich seiner Geometrie so bemessen, das dieser aufgrund seiner kinetischen Energie im freien Fall bis zu einer vorbestimmten Teufe in de Meeresuntergrund eindringt. Dieser nimmt dabei die an diesem angeschlagene Ankertrosse mit. An der Ankertrosse können eine oder mehrere Vergussmasseleitungen befestigt sein, die ebenfalls von dem Fallanker mitgenommen werden. Durch diese Vergussmasseleitung wird sodann unter Druck eine aushärtbare Vergussmasse, beispielsweise ein unter Wasser aushärtbarer Beton in den Schusskanal eingepresst, wobei die Ankertrosse gleichzeitig der Armierung der so in situ hergestellten Vergussmassesäule dient.

[0015] Als Fallanker im Sinne der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise ein sogenannter Torpedo Pile vorgesehen, der einen torpedoförmigen Grundkörper mit einer Eindringspitze aufweist und der endseitig mit mehreren Torpedoflügeln zwecks Stabilisierung versehen ist.

[0016] Der Torpedokörper kann beispielsweise hohl ausgebildet sein und einen oder mehrere Ballastkammern umfassen, die mit einem Ballast befüllt werden können.

[0017] Das Verfahren hat insbesondere den Vorzug gegenüber herkömmlichen Pfahlgründungen, dass eine Abspannung des zu entrichtenden Bauwerks an eine oder mehrere Ankertrossen erfolgen kann, die naturgemäß einen gewissen Freiraum bei der Platzierung des Offshore-Bauwerks lässt, so dass das Setzen der Gründungspfähle nicht durch eine Schablone oder die Unterwasserstruktur des Bauwerks vorgegeben ist.

[0018] Darüber hinaus entfällt das Setzen der Pfähle mittels Rammeinrichtungen. Der Vorgang des Setzens des Torpedos/Fallankers ist einmalig, wohingegen das Rammen von Pfählen mit einem wiederkehrenden regelmäßig frequenten Schalleintrag in die Meeresumgebung einhergeht.

[0019] Als Zugelement im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Ankertrosse oder eine Ankerkette oder ein Ankerkabel vorgesehen.

[0020] An einem Fallanker können selbstverständlich mehrere Zugelemente/Ankertrossen, oder Ankerkabel, oder Ankerketten angeschlagen sein, obwohl im Folgenden jeweils von einem Zugelement die Rede ist.

[0021] Ein Zugelement im Sinne der Erfindung ist jedenfalls ein flexibles Zugelement, welches nur Zugkräfte, nicht hingegen Druckkräfte übertragen kann.

[0022] Bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vergussmasse über wenigstens eine Teillänge des Zugelements in den Schusskanal eingebracht wird, wobei das Zugelement in der ausgehärteten Vergussmasse verbleibt. Das Zugelement dient dabei einerseits der Armierung der Vergussmasse, andererseits der Abspannung des zu errichtenden Offshore-Bauwerks. Damit wird die vom Fallanker zu erreichende Tiefe reduziert, da die zur Abspannung stimmung der Hauptstruktur an dem Zugelement erforderliche Mantelreibung reduziert ist und durch den Vergussmassenkörper geliefert wird.

[0023] Zweckmäßigerweise wird das Zugelement an der von dem Fallanker abliegenden Seite mit wenigstens einem Schwimmkörper versehen, der in einem vorbestimmten Abstand von dem Fallanker angeordnet ist, wobei der Abstand nach der geplanten Eindringtiefe des Fallankers in den Meeresuntergrund und nach der Höhe des Meeresspiegels über dem Meeresboden gewählt wird, so, dass das Zugelement und die mit diesem verbundene Vergussmasseleitung aufschwimmen können, so dass diese von einem Versorgungsschiff eingefangen werden können.

[0024] Zweckmäßigerweise wird der Fallanker vor dem Abwerfen mit Ballast versehen, wobei die Ballastmasse so gewählt wird, dass der Fallanker bis zu einem tragfähigen Bodenhorizont in den Meeresuntergrund eindringt.

[0025] Bei einer besonders vorteilhaften Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Fallanker an einem Abwurfstrang aufgehängt wird und das Abwerfen durch Betätigen eines Auslösemechanismus an dem Abwurfstrang erfolgt. Der Fallanker ist in diesem Fall sowohl an dem Abwurfstrang als auch an eines oder mehrere Zugelemente angeschlagen.

[0026] Bei einer günstigen Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Fallanker durch ein Schutzrohr oder eine Spundwandeinfassung in den Meeresuntergrund eingebracht wird, wobei das Schutzrohr oder die Spundwandeinfassung vorher gesetzt wurden.

[0027] Um ein Eindringen des Fallankers in den Meeresuntergrund zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass der Meeresuntergrund unterhalb des Schutzrohres oder innerhalb der Spundwandeinfassung vor dem Abwerden des Fallankers durch Injektion von Druckluft oder Wasser fluidisiert wird.

[0028] Alternativ kann beispielsweise bei Verwendung eines Schutzrohrs vorgesehen sein, dass das Schutzrohr vor dem Abwerfen des Fallankers leer gepumpt wird, so dass sich die kinetische Energie, mit der der Fallanker in den Meeresboden eindringen kann, signifikant erhöht.

[0029] Alternativ kann das Schutzrohr, welches sich beispielsweise über den Meeresspiegel hinaus erstrecken kann, mit einer Flüssigkeit vollgepumpt werden, so dass am Rohrfuß durch die Flüssigkeitssäule ein erhöhter hydrostatischer Druck aufgebaut wird, der das Eindringen des Fallankers in den Meeresuntergrund erleichtert. Die Flüssigkeitssäule kann beispielsweise hinsichtlich ihres spezifischen Gewichts entsprechend eingestellt sein. Beispielsweise kann als Flüssigkeit eine Schwerspatlösung Anwendung finden.

[0030] Das Schutzrohr kann beispielsweise vor dem Abwerfen des Fallankers bis zu einer gewissen Teufe in den Meeresuntergrund eingespült werden.

[0031] Die Vergussmasseleitung kann beispielsweise mit mehreren in Längsrichtung mit Abstand zueinander vorgesehenen Austrittsöffnungen oder Austrittsdüsen versehen sein, so dass die Vergussmasse gleichmäßig über die Höhe des Zugelements verteilt in den Schusskanal eindringen kann.

[0032] Auch ist es möglich, dass die Vergussmasseleitung während des Vergießens gezogen wird. Dann ist es nicht unbedingt erforderlich, mehrere Austrittsöffnungen für die Vergussmasse vorzusehen. Ein Ziehen der Vergussmasseleitung kann allerdings auch vorgesehen sein, wenn eine Vergussmasseleitung mit mehreren über deren Höhe und/oder Umfang verteilt angeordneten Austrittsöffnungen für die Vergussmasse Anwendung findet.

[0033] Die Vergussmasseleitung kann wenigstens über einen sich in dem Schusskanal erstreckenden Teilabschnitt verloren werden, d.h. über diesen Abschnitt in dem Schusskanal verbleiben.

[0034] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch einen Gründungspfahl für Offshore-Bauwerke, der einen Fallanker, wenigstens eine an diesen angeschlagene Ankertrosse als Zugelement und eine in situ innerhalb des Meeresuntergrundes vergossene und sich innerhalb des Meeresuntergrundes über eine Länge erstreckende Vergussmassesäule umfasst, wobei sich die Ankertrosse über eine Teillänge innerhalb der Vergussmassesäule und bis wenigstens zum Meeresspiegel erstreckt. Der Gründungspfahl gemäß der Erfindung kann wenigstens eine Schutzverrohrung umfassen, die sich nur über eine Teillänge der Vergussmassesäule erstreckt.

[0035] Alternativ kann der Gründungspfahl mit einer Spundwandeinfassung versehen sein, die sich über eine Teillänge der Vergussmassesäule erstreckt.

[0036] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird schließlich gelöst durch ein Offshore-Bauwerk mit einer Pfahlgründung, umfassend mehrere im Meeresuntergrund versenkte Fallanker und sich oberhalb der Fallanker erstreckende, in situ vergossene Vergussmassesäulen, wobei das Bauwerk über Ankertrossen abgespannt ist, die an den Fallankern angeschlagen sind.

[0037] Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Ankertrossen jeweils durch eine Vergussmassesäule bzw. in dieser etwa längsmittig.

[0038] Das Offshore-Bauwerk gemäß der Erfindung kann beispielsweise einen Monopile umfassen, der in herkömmlicher Art und Weise erstellt wurde und der eine Abspannung über mehrere Ankertrossen umfasst.

[0039] Das Offshore-Bauwerk gemäß der Erfindung umfasst eine Pfahlgründung die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, wobei die Pfahlgründung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt wurde.

[0040] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

[0041] Es zeigen:
Figur 1:
zeigt eine Seitenansicht eines Monopile-Fundaments eines Offshore-Bauwerks nach dem Stand der Technik,
Figur 2:
zeigt eine entsprechende Ansicht eines Offshore-Bauwerks, welches nach der Erfindung gegründet ist,
Figur 3:
zeigt eine Draufsicht der Ansicht gemäß Figur 2,
Figur 4:
zeigt eine Darstellung eines Torpedopiles gemäß der Erfindung,
Figuren 4a bis 4c:
zeigen den Torpedopile gemäß Figur 4 jeweils in der Oberansicht mit einem, vier oder fünf Ankertrossen und
Figuren 5, 5a, 5b:
das Absetzen des Torpedopiles nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.


[0042] Es wird zunächst Bezug genommen, auf Figur 1, die ein Monopile 1 nach dem Stand der Technik zeigt. Auf dem Monopile 1 ist ein Übergangsstück 2 mit einer Plattform 3 und einem nicht dargestellten Anschlussbauwerk aufgesetzt. Das Übergangsstück 2 wird im Stand der Technik auch als sogenanntes "Transition Piece" bezeichnet.

[0043] Der Monopile 1 gemäß der Erfindung hat einen verhältnismäßig großen Durchmesser und wurde entweder durch Rammen oder Einspülen in den Meeresuntergrund 4 gesetzt.

[0044] Die Figur 2 zeigt im unmittelbaren Vergleich zu der Figur 1 ein Offshore-Bauwerk gemäß der Erfindung ebenfalls umfassend einen Monopile 1, ein Übergangsstück 2 und eine Plattform 3.

[0045] Der Monopile 1 nach der Erfindung ist allerdings kürzer und schlanker als der Monopile 1 gemäß dem Stand der Technik. Ersterer ist über vier Ankertrossen 5 abgespannt, von denen jede an einen Gründungspfahl 6 im Meeresuntergrund 4 angeschlagen ist. Genauer gesagt ist jede Ankertrosse 5 an einem Torpedopile 7 befestigt und erstreckt sich durch eine oberhalb des Torpedopiles 7 angeordnete Vergussmassesäule 8, welche im Meeresuntergrund in situ vergossen wurde. Die Vergussmassesäule 8 ist ohne verlorene Schalung und ohne Standrohr erstellt worden, wie nachstehend noch erläutert wird. Demgemäß hat die Vergussmassesäule 8 keine regelmäßige Außenkontur.

[0046] Die Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Figur 2.

[0047] Eine Ausgestaltung des Torpedopiles 7 ist in Figur 4 dargestellt. Das Torpedopile 7 ist ein Fallanker im Sinne der vorstehenden Ausführungen. Dieses umfasst einen torpedoförmigen Grundkörper 9, der an seinem führenden Ende eine Eindringspitze 10 aufweist und seinem nacheilenden Ende mit vier Leitflügeln 11 versehen ist.

[0048] Am dem in Fallrichtung nacheilenden/hinteren Ende des Grundkörpers 9 ist eine Ankertrosse 5 angeschlagen, die konzentrisch zu einer Vergussmasseleitung 12angeardnet ist.

[0049] In dem dargestellten Beispiel ist eine extra konzentrische Anordnung der Vergussmasseleitung und der Ankerrosse 5 vorgesehen, derart, dass die Ankertrosse 5 sich innerhalb der Vergussmasseleitung 12 erstreckt, alternativ kann selbstverständlich vorgesehen sein, eine oder mehrere Vergussmasseleitungen 12 parallel zu der betreffenden Ankertrosse 5 zu verlegen.

[0050] Selbstverständlich können mit einem Torpedopile 7 mehrere Ankertrossen 5 verbunden sein, wie es in den Figuren 4b und 4c andeutungsweise dargestellt ist. Diese Figuren zeigen jeweils, genauso wie Figur 4a, eine Draufsicht auf das Torpedopile 7 gemäß Figur 4.

[0051] Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist vorgesehen, das Torpedopile 7 unter Ausnutzung einer gewissen Fallhöhe und Fallenergie in den Meeresuntergrund 4 einzuschießen, wobei das Torpedopile 7 dabei die Ankertrosse 5 sowie die Vergussmasseleitung 12 mitnimmt. Sodann wird in den durch das Torpedopile 7 erzeugten Schusskanal im Meeresuntergrund 4 eine Vergussmasse, beispielsweise Beton, unter Druck eingepresst, so dass sich die in Figur 2 oberhalb des Torpedopiles 7 erstreckende Vergussmassesäule 8 ergibt. Als Vergussmasse kommt ein Beton oder ein Ankermörtel in Betracht. Härtet die Vergussmasse aus, ergibt dies den in der Figur 2 dargestellten Gründungspfahl 6, aus dem die Ankertrosse 5 herausgeführt ist. Das Absetzen des Torpedopiles 7 ist in den Figuren 5, 5a und 5b verhältnismäßig stark vereinfacht dargestellt.

[0052] Das Torpedopile 7 hängt an einem Kran 13, der auf einer provisorisch bereits errichteten Plattform 3 aufgestellt ist. Die Plattform 3 kann Teil des zu verankernden Offshore-Bauwerks sein.

[0053] Das Torpedopile 7 ist einerseits an der Ankertrosse 5 angeschlagen, andererseits an einem Abwurfstrang 14 aufgehängt.

[0054] An dieser Stelle sei angemerkt, dass selbstverständlich das Torpedopile 7 von einem Schiff angeworfen werden kann.

[0055] Mit 15 ist ein Schutzrohr bezeichnet, dessen Durchmesser geringfügig größer als derjenige des Torpedopiles 7 ist. Das Schutzrohr wurde nur geringfügig in den Meeresuntergrund 4 eingespült und erstreckt sich deutlich oberhalb des Meeresspiegels 16.

[0056] Das Torpedopile 7 wird in das obere Ende des Schutzrohres 15 eingeführt, so dann wird das Torpedopile 7 von dem Abwurfstrang 14 getrennt oder mit dem Abwurfstrang 14 unter Ausnutzung dessen kinetischer Energie abgeworfen. Das Torpedopile 7 fällt durch das Schutzrohr 15 und dringt in den Meeresuntergrund 4 ein, wobei es einfachstenfalls nur die an diesem angeschlagene Ankertrosse 5 und die Vergussmasseleitung 12 mitnimmt.

[0057] An dem abliegenden Ende der Ankertrosse 5 ist ein Schwimmkörper 17 befestigt, der ein Aufschwimmen der Ankertrosse 5 ermöglicht. Die Ankertrosse 5 kann auf diese Art und Weise von einem Versorgungsschiff aufgenommen und beispielsweise an dem Offshore-Bauwerk befestigt und gespannt werden.

[0058] Das Torpedopile 7 kann vor dem Abwurf mit entsprechendem Ballast versehen worden sein, weswegen der Grundkörper 9 des Torpedopiles 7 mit entsprechenden Kammern versehen sein kann.

[0059] Die Masse eines Torpedopiles kann etwa zwischen zehn und hundert Tonnen betragen, ein solches Torpedopile kann beispielsweise eine Länge bis zu zwanzig Metern und einen Durchmesser von bis zum einem Meter aufweisen.

Bezugszeichenliste:



[0060] 
1
Monopile
2
Übergangsstück
3
Plattform
4
Meeresuntergrund
5
Ankertrossen
6
Gründungspfahl
7
Torpedopile
8
Vergussmassesäule
9
Grundköper
10
Eindringspitze
11
Leitflügel
12
Vergussmasseleitung
13
Kran
14
Abwurfstrang
15
Schutzrohr
16
Meeresspiegel
17
Schwimmkörper



Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Gründungspfahls für Offshore-Bauwerke, folgende Verfahrensschritte umfassend:

- Bereitstellen und Anordnen eines Fallankers in einer vorbestimmten Höhe oberhalb des Meeresbodens,

- Befestigen wenigstens eines flexiblen Zugelements an dem Fallanker,

- Befestigen wenigstens einer Vergussmasseleitung an dem Zugelement,

- Abwerfen des Fallankers, so dass dieser in den Meeresuntergrund eindringt, und

- Einbringen einer aushärtbaren Vergussmasse in den von dem Fallanker bei dem Eindringen in den Meeresuntergrund erzeugten Schusskanal.


 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse wenigstens über eine Teillänge des Zugelements in den Schusskanal eingebracht wird, wobei das Zugelement in der ausgehärteten Vergussmasse verbleibt.
 
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement mit wenigstens einem Schwimmkörper versehen wird, der in einem vorbestimmten Abstand von dem Fallanker angeordnet ist, wobei der Abstand nach der geplanten Eindringtiefe des Fallankers in den Meeresuntergrund und nach der Höhe des Meeresspiegels über dem Meeresboden gewählt wird.
 
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fallanker vor dem Abwerfen mit Ballast versehen wird, wobei die Ballastmasse so gewählt wird, dass der Fallanker bis zu einem tragfähigen Bodenhorizont in den Meeresuntergrund eindringt.
 
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fallanker an einem Abwurfstrang aufgehängt wird und das Abwerfen durch Betätigen eines Auslösemechanismus an dem Abwurfstrang erfolgt.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fallanker durch ein Schutzrohr oder durch eine Spundwandeinfassung in den Meeresuntergrund verbracht wird.
 
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr vor dem Abwerfen des Fallankers in den Meeresuntergrund eingespült wird.
 
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Meeresuntergrund innerhalb des Schutzrohres oder innerhalb der Spundwandeinfassung vor dem Abwerfen des Fallankers durch Injektion von Druckluft oder Wasser fluidisiert wird.
 
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr vor dem Abwerfen des Fallankers leergepumpt wird.
 
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Vergussmasseleitung mit mehreren in Längsrichtung mit Abstand zueinander vorgesehenen Austrittsöffnungen für die Vergussmasse Anwendung findet.
 
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasseleitung während des Vergießens gezogen wird.
 
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasseleitung wenigstens über den sich in dem Schusskanal erstreckenden Teilabschnitt verloren wird.
 
13. Gründungspfahl (6) für Offshore-Bauwerke, der einen Fallanker (7), wenigstens eine an diesen angeschlagene Ankertrosse (5) und ein in situ innerhalb des Meeresuntergrundes (4) vergossene und sich innerhalb des Meeresuntergrundes (4) über eine Länge erstreckende Vergussmassesäule (8) umfasst, wobei sich die Ankertrosse (5) innerhalb der Vergussmassesäule (8) und wenigstens bis zum Meeresspiegel (16) erstreckt.
 
14. Gründungspfahl nach Anspruch 13 mit einer Schutzverrohrung, die sich über eine Teillänge der Vergussmassesäule (8) erstreckt.
 
15. Gründungspfahl nach Anspruch 13 mit einer Spundwandeinfassung, die sich über eine Teillänge der Vergussmassesäule (8) erstreckt.
 
16. Offshore-Bauwerk mit einer Pfahlgründung umfassend mehrere im Meeresuntergrund (4) versenkte Torpedopiles (7) und sich oberhalb der Torpedopiles (7) erstreckende, in situ vergossene Vergussmassesäulen (8), wobei das Bauwerk über Ankertrossen (5) abgespannt ist, die an den Torpedopiles (7) angeschlagen sind
 
17. Offshore-Bauwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ankertrossen (5) durch die Vergussmassesäulen erstrecken.
 
18. Offshore-Bauwerk nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Monopole (1) und eine Abspannung über mehrere Ankertrossen (5) umfasst.
 




Zeichnung