[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten
unter Wasser, wobei die Vorrichtung zumindest eine auf dem Meeresgrund festlegbare
Leitung, welche eine Mehrzahl von Bohrungen aufweist, sowie zumindest einen Kompressor,
mit welchem Druckluft in die Leitung einbringbar ist, so dass diese aus den Bohrungen
austreten kann, aufweist, wobei die Leitung zumindest einen Längsabschnitt in der
Form eines Schlauches aufweist.
[0002] Bei der Erstellung von, beispielsweise, Offshore-Windkraftanlagen ist es notwendig,
die Pfähle solcher Windkraftanlagen in den Meeresboden zu rammen. Für solche Arbeiten
ist üblicherweise schweres Rammgerät erforderlich, welche große Schallpegel von beispielsweise
mehr als 130 dB in die Umgebung einbringen, die für die Meeresfauna schädlich sein
können.
[0003] Um Schallpegel beim Einrammen von Pfählen unter Wasser in den Meeresboden zu verringern,
werden heutzutage um den einzurammenden Pfahl sogenannte Blasenschleier gelegt, die
dem Zweck dienen, die Schallübertragung durch das Wasser zu unterbrechen und dadurch
eine Übertragung der durch die Rammstöße erzeugten Schalldrücke auf im Meereswasser
lebende Tiere zu vermeiden. Vorrichtungen zur Ausbildung eines solchen Blasenschleiers
sind beispielsweise aus der
DE 10 2010 048 474 A1 oder der
EP 2 963 186 B1 bekannt. Eine gattungsgemäße Vorrichtung wird in der
DE 10 2012 202 132 A1 beschrieben. Bei den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ist es häufig schwierig,
die mit Druckluft gefüllten Leitungen sicher auf dem Meeresboden zu halten, da diese
einen großen Auftrieb besitzen. Zum Halten der Leitungen auf dem Meeresboden schlägt
die
DE 10 2012 202 132 A1 daher vor, Beschwerungskörper in eine Leitung einzubringen. Ein solcher Beschwerungskörper
kann zum Beispiel eine in der Leitung angeordnete Stahlkette sein. Eine solche Stahlkette
schränkt jedoch die lichte Weite einer solchen Leitung deutlich ein und erschwert
das Einbringen der Druckluft in die Leitung, was in der Ausbildung eines nicht ausreichenden
und/oder nicht stabilen Blasenschleiers zur Schallreduktion resultieren kann.
[0004] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schallschutz
für Rammarbeiten unter Wasser bereitzustellen, welche die Nachteile aus dem Stand
der Technik überwindet und insbesondere eine verbesserte Einbringung von Druckluft
ermöglicht und eine stabile Ausbildung eines ausreichenden Blasenschleiers gewährleisten
kann, wobei die mit Druckluft beaufschlagte Leitung sicher auf dem Meeresboden zu
liegen kommt.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schlauch einen geschichteten
Wandungsaufbau aufweist, der, von innen nach außen, eine Innenschicht, eine erste
Festigkeitsträgerschicht, eine Zwischenschicht, eine zweite Festigkeitsträgerschicht
und eine Außenschicht umfasst, wobei in der Zwischenschicht zumindest ein Beschwerungskörper
eingebettet ist.
[0006] Auch kann vorgesehen sein, dass in der Zwischenschicht Beschwerungskörper im Wesentlichen
gleichmäßig über den Umfang des Schlauches verteilt angeordnet sind oder Beschwerungskörper
nur in einem Teilbereich des Umfangs, vorzugsweise in einem auf dem Meeresgrund aufliegenden
Bereich, angeordnet sind.
[0007] Der Beschwerungskörper kann beispielsweise in der Form einer Platte, eines Stabs
oder einer Kugel sein. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Beschwerungskörper
unterschiedlicher Formen vorliegen, um optimal an Anforderungen der Leitung beim Aus-oder
Einbringen, beispielsweise dem Auf- und Abwickeln von einer Trommel, angepasst zu
sein.
[0008] Vorgesehen ist auch, dass die Bohrungen mehrheitlich in einem oberen Bereich des
Schlauches, gegenüberliegend dem auf dem Meeresgrund aufliegenden Bereich, vorgesehen
sind.
[0009] Es wird auch vorgeschlagen, dass zumindest eine Federdrahtspirale in der Zwischenschicht
eingebettet und so angeordnet ist, dass sie sich in einer Längsrichtung des Schlauches
spiralförmig erstreckt.
[0010] Die Federdrahtspirale dient zum einen als Knickschutz beim Auf- oder Abwickeln der
Leitung, hält jedoch zum anderen auch die Form des Schlauches bei Über- oder Unterdruck
stabil.
[0011] Bevorzugt ist vorgesehen, dass Beschwerungskörper zwischen Spiralwindungen der Federdrahtspirale
angeordnet sind.
[0012] Vorgeschlagen wird bevorzugt, dass die Festigkeitsträgerschichten eine textile Gewebeschicht
und/oder eine Metallarmierung umfassen.
[0013] Auch wird vorgeschlagen, dass die textile Gewebeschicht Baumwollfasern und/oder Kunststofffasern
umfasst. Die Metallarmierung ist bevorzugt ein Drahtgeflecht.
[0014] Es ist vorgesehen in einer Ausführungsform, dass der Beschwerungskörper aus einem
Material sein kann, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metall, vorzugsweise Edelmetall,
Metalllegierung und mineralischem Material, vorzugsweise Beton.
[0015] Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Innenschicht, die Zwischenschicht und die Außenschicht
aus einem Styrol-Butadien-Kautschukmaterial hergestellt sein können.
[0016] Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Wickelvorrichtung mit einer Trommel, auf welche
die Leitung aufwickelbar, enthalten sein kann.
[0017] Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Leitung eine Länge von 20-50 m aufweist.
[0018] Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere Leitungen über ein Kopplungsmittel miteinander
gekoppelt sind.
[0019] Abschließend ist vorgesehen, dass der Schlauch einen Innendurchmesser von 50-300
mm, bevorzugt 50-200 mm, und einer Wandungsdicke von 10-20 mm aufweist.
[0020] Der erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehene Kompressor stellt die in die Leitung einzuführende
Druckluft bereit und ist meist an der Wasseroberfläche auf einem Schiff oder dergleichen
montiert. Komprimierte Umgebungsluft wird dann der Leitung über einen Zufuhrschlauch
zugeführt und verlässt die Leitung über eine Mehrzahl von Bohrungen, welche entlang
der Längserstreckung der Leitung angebracht sind.
[0021] Überraschend wurde für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten
gefunden, dass die eingesetzte Leitung eine hohe Robustheit, Knickfestigkeit und Formstabilität
aufweist und darüber hinaus auf einfache und verlässliche Weise Druckluft in die Leitung
eingeführt werden kann, um einen stabilen Blasenschleier zu erzeugen.
[0022] Da der Beschwerungskörper in der Wandung des Schlauches eingebettet ist, bleibt die
Außenform der Leitung unverändert erhalten, so dass diese in einfacher Weise aus-
und/oder eingebracht werden kann, wie es auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist.
Insbesondere kann die Leitung leicht auf einer Wickelvorrichtung mit einer Trommel
auf- bzw. abgewickelt werden.
[0023] Aufgrund der Beschwerungskörper liegt die Leitung sicher auf dem Meeresboden auf
und zeigt einen negativen Auftrieb.
[0024] Die Leitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schallschutz kann in üblichen Verfahren,
beispielsweise durch Extrudieren hergestellt werden, wobei die Beschwerungskörper
und Federdrahtspirale unmittelbar in die Zwischenschicht des geschichteten Wandungsaufbaus
des Schlauches bei der Herstellung eingebettet werden können.
[0025] Das Material der Innenschicht ist vorzugsweise aus glattem und porenfreiem Styrol-Butadien-Kautschuk
und beständig gegen ölhaltige Luft. Die Außenschicht besteht vorzugsweise ebenfalls
aus Styrol-Butadien-Kautschuk, der gegen Alterung sowie Betriebs- und Seewasser beständig
ist und Abriebfestigkeit zeigt.
[0026] Die Festigkeitsträgerschicht dient zur Stabilität der Schlauchstruktur und umfasst
vorzugsweise eine textile Gewebeschicht.
[0027] Einzelne Leitungen können über auf dem Fachgebiet bekannte Verbindungselemente zu
einer einzigen langen Leitung zusammengesetzt werden, beispielsweise unter Verwendung
einer Hülse. Beträgt die Länge einer einzelnen Leitung beispielsweise 20-50 m, so
können eine Vielzahl von Leitungen zu einer Gesamtlänge von, beispielsweise, 1000
m und mehr zusammengesetzt werden, um diese dann in einer Ringform oder dergleichen
um die Rammstelle auszulegen.
[0028] Werden mehrere Leitungen zu einem Leitungssystem zusammengesetzt, kann es vorteilhaft
sein, in diesem Leitungssystem ein Sicherungselement einzuziehen. Dies kann beispielsweise
ein Seil, vorzugsweise mit hoher Zugkraft, sein, das durch sämtliche Leitungen verläuft.
Im Falle eines Unfalls oder einer Beschädigung des Leitungssystems könnte dieses über
das Seil, das mit einer Ausbringvorrichtung verbindbar ist, eingeholt werden. Selbstverständlich
ist ein solches Sicherungselement auch bei Ausbringung einer einzigen Leitung denkbar.
Ein Sicherungselement kann beispielsweise ein dünnes Drahtseil oder ein Seil aus Kunststofffasern
mit hoher Zugkraft sein.
[0029] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten
Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der Figur
1 einen Querschnitt entlang einer Längsachse durch eine Schlauchwandung einer Leitung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schallschutz zeigt.
[0030] Ein Schlauch mit einem geschichteten Wandungsaufbau zur Bildung einer Leitung zur
Verwendung in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten
ist in Figur 1 in einem Schnitt in Längsrichtung eines Schlauches gezeigt. Der Schlauch
umfasst eine Innenschicht 1, eine erste Festigkeitsträgerschicht 2, eine Zwischenschicht
3, eine zweite Festigkeitsträgerschicht 4 sowie eine Außenschicht 5. Innerhalb der
Zwischenschicht 3 sind Beschwerungskörper 6 zwischen Windungen einer Federdrahtspirale
7 angeordnet. Der Schlauch weist ferner Bohrungen (nicht gezeigt) auf, die von der
Innenseite des Schlauches von der Innenschicht 1 zur Außenschicht 5 führen, damit
in den Schlauch bzw. die Leitung eingeführte Druckluft durch diese Bohrungen zur Außenseite
entweichen und dann beim Auftrieb im Meerwasser einen gewünschten Blasenschleier ausbilden
kann. Es ist offensichtlich, dass die Bohrungen an solchen Stellen des Schlauches
gesetzt werden, die in der Zwischenschicht nicht durch Beschwerungskörper oder die
Federdrahtspirale besetzt sind. Wie oben bereits ausgeführt, kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung vorteilhaft zum Schallschutz für Rammarbeiten unter Wasser eingesetzt
werden, indem sie eine hohe Robustheit, Knickfestigkeit und Formstabilität zeigt und
für die Ausbildung eines stabilen Blasenschleiers zur Schallreduktion sorgen kann.
[0031] Die Leitung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf eine Art und Weise ausgebracht,
vorzugsweise ringförmig um einen Pfahl ausgelegt werden, wie es Fachleuten auf dem
Gebiet bekannt ist. Auch die gleichzeitige Ausbringung mehrerer Leitungen ist möglich.
Vorzugsweise erfolgt die Ausbringung über eine Wickelvorrichtung von einer Trommel,
auf welcher die Leitung aufgewickelt ist.
[0032] Die in der Beschreibung, in den Ansprüchen und in der Zeichnung offenbarten Merkmale
können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zur Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
[0033]
- 1
- Innenschicht
- 2
- Festigkeitsträger
- 3
- Zwischenschicht
- 4
- Festigkeitsträger
- 5
- Außenschicht
- 6
- Beschwerungskörper
- 7
- Federdrahtspirale
1. Vorrichtung zum Schallschutz für Rammarbeiten unter Wasser, wobei die Vorrichtung
zumindest eine auf dem Meeresgrund festlegbare Leitung, welche eine Mehrzahl von Bohrungen
aufweist, sowie zumindest einen Kompressor, mit welchem Druckluft in die Leitung einbringbar
ist, so dass diese aus den Bohrungen austreten kann, aufweist, wobei die Leitung zumindest
einen Längsabschnitt in der Form eines Schlauches aufweist und der Schlauch einen
geschichteten Wandungsaufbau aufweist, der, von innen nach außen, eine Innenschicht,
eine erste Festigkeitsträgerschicht, eine Zwischenschicht, eine zweite Festigkeitsträgerschicht
und eine Außenschicht umfasst, wobei in der Zwischenschicht zumindest ein Beschwerungskörper
eingebettet ist.
2. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 1, wobei in der Zwischenschicht Beschwerungskörper
im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang des Schlauches verteilt angeordnet sind
oder mehrere Beschwerungskörper nur in einem Teilbereich des Umfangs, vorzugsweise
in einem auf dem Meeresgrund aufliegenden Bereich, angeordnet sind.
3. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bohrungen mehrheitlich
in einem oberen Bereich des Schlauches, gegenüberliegend dem auf dem Meeresgrund aufliegenden
Bereich, vorgesehen sind.
4. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest
eine Federdrahtspirale in der Zwischenschicht eingebettet und so angeordnet ist, dass
sie sich in einer Längsrichtung des Schlauches spiralförmig erstreckt.
5. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 4, wobei Beschwerungskörper zwischen Spiralwindungen
der Federdrahtspirale angeordnet sind.
6. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Festigkeitsträgerschichten
eine textile Gewebeschicht und/oder eine Metallarmierung umfassen.
7. Vorrichtung zum Schallschutz nach Anspruch 6, wobei die textile Gewebeschicht Baumwollfasern
und/oder Kunststofffasern umfasst.
8. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Beschwerungskörper
aus einem Material ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Metall, vorzugsweise
Edelmetall, Metalllegierung und mineralischem Material, vorzugsweise Beton.
9. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Innenschicht,
die Zwischenschicht und die Außenschicht aus einem Styrol-Butadien-Kautschukmaterial
hergestellt sind.
10. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiter enthaltend
eine Wickelvorrichtung mit einer Trommel, auf welche die Leitung aufwickelbar ist.
11. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leitung
eine Länge von 20-50 m aufweist.
12. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere
Leitungen über ein Kopplungsmittel miteinander gekoppelt sind.
13. Vorrichtung zum Schallschutz nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schlauch
einen Innendurchmesser von 50-300 mm, bevorzugt 50-200 mm, und eine Wandungsdicke
von 10-20 mm aufweist.