Schlagrammung von Stahlrohrpfählen für die Offshore-Windindustrie - Gegenüberstellung von Prognose und Messung

Die heute gängigen Gründungsmethoden von Offshore-Windenergieanlagen (Jacket-, Tripod-, oder Monopfahlgründung) werden zum überwiegenden Teil durch gerammte Stahlrohrpfähle realisiert. Vor dem Hintergrund der Wirtschaftlichkeit, zur Auswahl der geeigneten Einbringgeräte sowie als Grundlage für die stahlbauliche Bemessung (Ermüdungsnachweis) ist es dabei von Bedeutung, vor Beginn der Arbeiten Prognosen über den Rammverlauf zu erstellen. Als Rechenergebnisse und Kriterien dienen dabei neben der Unterwasserschallausbreitung, die hier nicht behandelt wird, u. a. die Schlagzahlen und der Zeitraum, der zur Einbringung der Pfähle erforderlich ist, der im Boden während der Rammung (mit oder ohne Rammunterbrechungen) auftretende Bodenwiderstand (Static Resistance to Driving - SRD) und die Druck- und Zugspannungen im Pfahl. Während des tatsächlichen Rammvorgangs ist es möglich, rammbegleitende dynamische Messungen vorzunehmen, die u. a. die Aufzeichnung von Schlagzahlen bei der Rammung und die tatsächlich auftretenden Spannungen im Pfahl beinhalten und zum Nachweis der Pfahltragfähigkeit dienen können. Im vorliegenden Beitrag werden anhand von Messdaten aus rammbegleitenden Pfahltests in der Nord- und Ostsee theoretische Rammprognosen und somit die SRD-Modelle mit den tatsächlichen Rammvorgängen verglichen und auf ihre Anwendbarkeit bezüglich der mit Sand- oder Kreideschichtung dominierten Böden überprüft.

Pile driving of open-ended steel piles in offshore wind industry - comparison of prognosis and measurements.
Today popular foundation methods of offshore wind turbines (Jackets, Tripods or Monopiles) are mainly realised with steel pipe piles. Against the background of cost effectiveness, the selection of a driving system as well as design fatigue calculations it is of importance to run driveability analysis prior to the installation process. Results and criteria for that are amongst others (e.g. propagation of underwater sound, not discussed here) blow count and duration of a driving process as well as the soil resistance at the moment of driving (with or without driving stops) being the so-called static resistance to driving (SRD) and compressive and tensile stresses within the pile. At real pile driving usually dynamic pile tests are performed in order to record real blow counts und stresses in the pile and furthermore, to verify pile capacity. In the present paper theoretical driveability analyses and thus SRD models will be compared with results of dynamic pile tests in certain offshore wind farms in the North and Baltic Seas in order to check their applicability based on sand or chalk dominated soils.