[发明专利]在水下地层中安装多个基础构件的模板和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在水下地层中相对于彼此安装多个基础构件、尤其是用于例如风轮机的导管架的锚固桩中使用的模板。该模板包括用于基础构件的多个引导件，这些引导件借助于框架相对于彼此固定。本发明还涉及一种安装多个基础构件的方法。

背景技术

如在欧洲专利公开1 989 358中所解释的那样，在水下执行离岸打夯工作，以建立例如用于钻探平台和风轮机的地基。对于风轮机，直径大于四米的大型单桩被夯入海底。这种夯入导致相当大的水下噪音输入，这种相当大的水下噪音输入可能会对例如海洋动物区系有负面影响。为了降低水下噪音输入，在根据EP 1 989 358的方法和装置中，被夯入的材料被固定的淹没套筒包围。该套筒有利地具有夹层状结构。

T.J.Carlson等人的“Hydroacoustic Measurements During Pile Driving at the Hood Canal Bridge，September Through November2004”公开了HDPE管套筒，所述HDPE管套筒装在24英寸桩上，并且从水上方的点到达水下的地面标高。所提及的套筒直径和壁厚分别是34英寸和1 3/8英寸。

一些结构需要了单桩之外的其它方案。例如，对于风轮机，所需单桩的直径随着风轮机将被安装之处水的深度而增加。深度超过例如30米可能需要这样的尺寸，对于这种尺寸，单桩是不切实际的或者是实际上不可能的。在这种情况下，诸如被称为三脚架的导管架提供适当的替代方案。导管架也用于其它应用中，例如用于石油和天然气平台和用于支撑水流(潮汐)能量设备。

发明内容

本发明的目的在于使得能够在降低噪音输入的情况下，在深水中安装用于例如风轮机的基础构件。

为此，本发明提供一种模板，所述模板的特征在于引导件中的至少一个包括用于在打桩期间包围基础构件的隔声套筒。

如果所有的引导件都包括隔声套筒并且这些套筒彼此平行地延伸，则所有桩都能够在模板保持基本静止的情况下安装。当所有桩的安装都已经完成后，模板被提升到所安装的桩的通常相对短的延伸端部上方，并且被移动到下一个安装地点。

如果模板包括单个套筒和例如三个或四个分别具有三角形或方形着地点的引导件，则在第一桩被安装后，能够分别提升并旋转整个模板120°或90°，并且能够利用已经安装的一个或多个桩为参考重新定位模板，然后安装下一个桩。然而，优选的是模板的基部保留在适当位置，并且套筒与模板的基部分离，将套筒提升到已经安装的桩上方，并将套筒移动到下一位置(引导)。

在一个实施例中，套筒包括进一步削弱由于基础构件的打入而产生的噪音的特征。例如，至少一个套筒的壁可以包括一个或多个腔室，例如是双壁，和/或由复合材料制成，例如铺有吸声材料和任选的额外的内壁，其中壁和衬垫一起形成夹层结构。

在一个实施例中，套筒在其内壁上包括一个或多个引导构件，为了降低噪音从打桩机到套筒的传递，这些构件优选包括诸如橡胶的降噪材料。为了改进引导，特别是在在套筒中降低基础构件期间和在打入基础构件期间，优选的是，引导构件至少位于套筒的底部附近并且在其上半部中。引导构件还有利地维持桩和套筒之间足够且基本上一致的距离，例如至少30厘米。

通常，优选的是，对于低于1000Hz的频率来说，当与没有套筒的打桩相比时，意在于削弱噪音的所有措施的集合将来自打桩的噪音输入降低了10dB，优选为降低了至少15dB。

本发明还涉及一种在水下地层中相对于彼此安装多个基础构件、尤其是用于例如风轮机的导管架的锚固桩的方法，所述方法包括如下步骤：在地层上放置模板，所述模板包括用于基础构件的多个引导件和至少一个隔声套筒，将基础构件放置在套筒中，并且将基础构件打入地层中，将模板提升到已经安装的基础构件的延伸到地层上方的端部上方，将导管架放置在已经安装的基础构件的端部上方并将导管架固定到基础构件。

在一个实施例中，所有引导件都包括隔声套筒，基础构件被放置在套筒的每一个中并且被打入到地层中。

在替代实施例中，在将第一基础构件打入到地层中之后，套筒被移动到另一个引导件或模板被旋转并放置成使得引导件中的另一个位于已经安装的基础构件上方，并且第二基础构件被放置在套筒中，并且被打入到地层中。

为了完整性，需要注意以下现有技术。

JP 60-159218公开了一种包括隔声圆筒的用于打桩锤的隔声器，该隔声圆筒由弹性材料形成并且形成为波纹管(bellow)的形状。隔声圆筒绕着桩固定。