DE102021107377A1 - PROCESS FOR BUILDING A GUARD WALL AND Shoring SET UP FOR THE PROCESS - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Trägerbohlwand, mit den Schritten: Abteufen von wenigstens zwei zueinander beabstandeten als I-Träger oder als zwei mittels Laschen verbundene U-Profile ausgebildeten Verbauträgern unter Ausbildung wenigstens eines Gefachs, und Verfachen des wenigstens einen Gefachs, dadurch gekennzeichnet, dass das Abteufen durch Eindrehen von jeweils mit einer Bohrspitze versehenen Verbauträgern erfolgt.Method for the production of a soldier pile wall, with the steps: sinking of at least two sheeting beams spaced apart from one another and designed as I-beams or as two U-profiles connected by means of lugs, forming at least one compartment, and doubling the at least one compartment, characterized in that the sinking by screwing in shoring girders, each equipped with a drill point.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Trägerbohlwand sowie für deren Rückbau. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen für diese Verfahren eingerichteten Verbauträger.The invention relates to a method for producing a soldier pile wall and for its dismantling. In addition, the invention relates to a shoring support set up for this method.
Trägerbohlwände werden, sofern die angestrebte Baugrubensohle oberhalb des Grundwasserspiegels liegt, regelmäßig zur Sicherung von Baugruben mittlerer und größerer Tiefe verwendet. Dabei weist die Trägerbohlwand gegenüber anderen Verbautechniken, wie Schlitzwand, Bohrpfahlwand und Spundwand, den Vorteil auf, dass eine flexible Anpassung an querende Rohrleitungen möglich ist. Dabei stellt die Trägerbohlwand zugleich den wirtschaftlichsten Verbau dar.Soldier pile walls are regularly used to secure construction pits of medium and greater depth, provided that the intended excavation bottom is above the groundwater level. The soldier pile wall has the advantage over other shoring techniques, such as diaphragm walls, bored pile walls and sheet piling, that it can be flexibly adapted to crossing pipelines. At the same time, the soldier pile wall represents the most economical shoring.
Zur Herstellung einer Trägerbohlwand werden beim Berliner Verbau als I-Träger, z.B. HEB- oder HEA-Träger ausgebildete Verbauträger oder beim Essener Verbau Verbauträger in Form von mittels Laschen verbundenen U-Profilen entlang des künftigen Baugrubenrandes in regelmäßigen Abständen von etwa 1,5 bis etwa 2,5 m abgeteuft. Auf die vorhandenen Bodenverhältnisse abgestimmt werden die Verbauträger bei schwierigen Baugrundverhältnissen eingerammt oder bei eher lockeren Böden einvibriert, wobei es auch vor Durchführung des Vibrationsverfahrens möglich ist, eher schweren Boden mit zuvor durchgeführten Lockerungsbohrungen aufzubereiten.For the construction of a soldier pile wall, shoring girders designed as I-beams, e.g. HEB or HEA girders, are used for Berlin shoring or shoring girders in the form of U-profiles connected by straps for Essen shoring along the future edge of the excavation at regular intervals of about 1.5 to about 1.5 2.5 m submerged. Depending on the existing soil conditions, the shoring beams are rammed in if the ground conditions are difficult or vibrated in if the soil is rather loose. It is also possible to prepare rather heavy soil with loosening bores that have been carried out before the vibration process is carried out.
Insbesondere im städtischen Bereich mit hoher Bebauungsdichte ist es zur Verminderung von Lärm und Erschütterungen aber üblich, verrohrte Löcher herzustellen, in die die Träger eingestellt werden. So wird bei der innerstädtischen Lückenbebauung für das erschütterungsfreie Erstellen von Trägerbohlwänden beispielsweise ein großes Kellybohrgerät mit einem Gewicht von etwa 50-90 t eingesetzt, wozu Transporte mit dem Bohrmotor, mit der Kelly Stange, Rohraufsätzen, Kontergewichten, den Bohrrohren, Radlader für die Erdbewegung und sofern die Bohrstrecke ins Grundwasser reicht, auch weitere Geräte für das Arbeiten mit Wasserüberdruck benötigt werden. Dieses entspricht einem Schwertransport zuzüglich weiterer drei bis vier Transporteinheiten und einer Vorbereitungszeit von wenigstens einem Arbeitstag auf der Baustelle.In order to reduce noise and vibrations, however, it is common practice, especially in urban areas with high building densities, to produce cased holes into which the beams are placed. For example, a large Kelly drilling rig weighing around 50-90 t is used in inner-city gap development for the vibration-free construction of soldier pile walls, including transport with the drilling motor, Kelly rod, pipe attachments, counterweights, drill pipes, wheel loaders for earthmoving and if the drilling section reaches into the groundwater, additional equipment is also required for working with excess water pressure. This corresponds to a heavy transport plus a further three to four transport units and a preparation time of at least one working day on the construction site.
Des Weiteren sind Transporte für die Entsorgung des Bohrgutes und die Anlieferung von Füllkies notwendig. Die Rohrtouren werden in Einzellängen von je 1-4 m mit einem Durchmesser von meistens 880 mm am Trägerstandort in den Boden eingedreht und ausgebohrt bis die Abteuftiefe erreicht ist. Auf Endtiefe wird der Verbauträger in das Bohrrohr eingestellt und der Ringraum mit Sand verfüllt. Zum Ausbau der Rohrtour wird das gesamte Bohrrohr um die Länge des obersten Stoßes aus dem Boden gezogen, das oberste Rohr abgebaut, beiseite gestellt, das Bohrgerät abgekoppelt und wiederum an die verbleibenden Bohrrohre im Boden angekoppelt. Diese Vorgänge wiederholen sich bis zum vollständigen Ausbau des Bohrrohrs.Furthermore, transport for the disposal of the drill cuttings and the delivery of backfill gravel are necessary. The pipe runs are screwed into the ground in individual lengths of 1-4 m each with a diameter of mostly 880 mm at the support location and drilled out until the sinking depth is reached. The shoring is placed in the drill pipe to the final depth and the annular space is filled with sand. To remove the string of casing, the entire drill pipe is pulled out of the ground by the length of the top joint, the top pipe is dismantled, set aside, the drilling rig is uncoupled and in turn coupled to the remaining drill pipes in the ground. These processes are repeated until the drill pipe is completely removed.
Sind die Verbauträger auf die vorbestimmte Tiefe abgeteuft, werden während des Baugrubenaushubs zwischen die freigelegten Flansche der Stahlträger, im Zuge des Aushubes, sukzessive Verbauholz, Stahlprofile oder Stahlbetonfertigteile eingebracht. Bei Trägerbohlwandverbauten mit größeren Tiefen kann nach statischen Gesichtspunkten zusätzlich eine Rückverankerung oder eine Aussteifung notwendig werden.Once the shoring beams have been sunk to the predetermined depth, shoring timber, steel profiles or prefabricated reinforced concrete parts are gradually inserted between the exposed flanges of the steel girders during excavation. In the case of soldier pile wall structures with greater depths, additional back anchoring or bracing may be necessary from a static point of view.
Sind die Bauarbeiten abgeschlossen wird die Trägerbohlwand regelmäßig rückgebaut, wobei die Ausfachungen während des Verfüllens der Baugrube schrittweise ausgebaut werden. Die Träger können aus dem Erdreich gezogen und zur Erstellung weiterer Baustellen wiederverwendet werden.Once the construction work has been completed, the soldier pile wall is regularly dismantled, with the infill being gradually removed while the excavation pit is backfilled. The beams can be pulled out of the ground and reused to create other construction sites.
Wenngleich die Baustelleneinrichtung mittels Trägerbohlwänden gegenüber anderen Verbautechniken die wirtschaftlichste Art des Baugrubenverbaus darstellt und aufgrund der Wiederverwendung der Verbaumaterialien nachhaltig und hinsichtlich bestehender Versorgungsleitungen und sonstigen Hindernissen besonders anpassungsfähig ist, ist das Verfahren insbesondere dann, wenn Erschütterungen möglichst vermieden werden sollen, speziell in Bereichen hoher Bebauungsdichte, arbeits- und zeitaufwändig ausgestaltet.Although the construction site set-up using soldier pile walls is the most economical type of excavation shoring compared to other shoring techniques and is sustainable due to the reuse of the shoring materials and is particularly adaptable with regard to existing supply lines and other obstacles, the method is particularly useful when vibrations are to be avoided as far as possible, especially in areas with a high building density , labor and time consuming designed.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Herstellen einer Trägerbohlwand zu schaffen, das möglichst erschütterungsfrei und gegenüber den bekannten Verfahren mit geringerem Arbeits- und Zeitaufwand durchgeführt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen für ein derartiges Verfahren geeigneten Verbauträger zu schaffen. The object of the invention is therefore to create a method for producing a soldier pile wall that can be carried out with as little vibration as possible and compared to the known methods with less effort and time. A further object of the invention is to create a shoring support suitable for such a method.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und dem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst. Die weitere Aufgabe der Erfindung wird durch den Verbauträger mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.According to the invention, this object is achieved by the method having the features of claim 1 and the method having the features of claim 5 . The further object of the invention is achieved by the shoring with the features of claim 6. The dependent claims each reflect advantageous refinements of the invention.
Grundgedanke der Erfindung ist es, einen Verbauträger mit einer Bohrspitze auszustatten, sodass der Verbauträger selbst - ohne vorherige rohrgestützte Bohrung - erschütterungsfrei in das Erdreich eingedreht werden kann. Speziell ist die Bohrspitze als verlorene Bohrspitze ausgelegt, sodass der Arbeits- und Zeitaufwand beim Herstellen und beim Rückbauen einer Trägerbohlwand minimiert ist. Darüber hinaus dient die Bohrspitze im Bauzustand als statisch vorteilhafte Fußflächenvergrößerung zur Einleitung von senkrechten Spitzenlasten in den Baugrund, z.B. aus einer Rückverankerung.The basic idea of the invention is to equip a shoring with a drill bit so that the shoring itself can be screwed into the ground without any prior pipe-supported drilling. The drill bit is specially designed as a lost drill bit, so that the amount of work and time involved in constructing and dismantling a soldier pile wall is minimized. In addition, the drill tip serves as a statically advantageous base area enlargement during construction for the introduction of vertical peak loads into the subsoil, eg from a back anchor.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zur Herstellung einer Trägerbohlwand vorgeschlagen, mit den Schritten: Abteufen von wenigstens zwei zueinander beabstandeten als I-Träger oder als zwei mittels Laschen verbundene U-Profile ausgebildeten Verbauträgern unter Ausbildung wenigstens eines Gefachs, und Verfachen des wenigstens einen Gefachs, wobei das Abteufen durch Eindrehen von jeweils mit einer Bohrspitze versehenen Verbauträgern erfolgt.According to the invention, a method for the production of a soldier pile wall is therefore proposed, with the steps: sinking of at least two spaced shoring beams designed as I-beams or as two U-profiles connected by means of lugs, forming at least one compartment, and doubling the at least one compartment, wherein sinking is carried out by screwing in shoring beams, each equipped with a drill bit.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Verbauträger also erschütterungsfrei in den Boden eingedreht. Das vorgeschlagene Verfahren ist für alle Böden und Grundwasserstände - mit Ausnahme von Fels - geeignet. Für die Baustelleneinrichtung wird lediglich eine gängige Vibrationsramme mit einem Gewicht von 35 bis 80 t benötigt. Zusätzlich zum Verbauträger sind ein Bohrmotor, bevorzugt eine Endlosschnecke in der Länge der Bohrtiefe und jeweils mit dem Verbauträger verbindbare Bohrspitzen notwendig. Dieses entspricht einem Schwertransport und einer ¼ LKW-Ladung. Bei dem Einbohren der Verbauträger wird kein Bohrgut gefördert und die Baustelleneinrichtung dauert nur etwa 3 h, worauf unmittelbar mit der Produktion begonnen werden kann.In the method according to the invention, the shoring beams are thus screwed into the ground in a vibration-free manner. The proposed method is suitable for all soils and groundwater levels - with the exception of rock. Only a standard vibratory ram with a weight of 35 to 80 t is required to set up the construction site. In addition to the shoring, a drilling motor, preferably an endless auger in the length of the drilling depth and drill bits that can be connected to the shoring, are required. This corresponds to a heavy transport and a ¼ truckload. When drilling in the shoring, no drill cuttings are conveyed and setting up the construction site only takes about 3 hours, after which production can begin immediately.
Besonders bevorzugt wird die Endlosschnecke an das Trägergerät angebaut und die ersten Trägerpunkte abgebohrt, beim letzten Punkt verbleibt die Schnecke im Boden (um sie im Zuge der Produktion dort wieder anzukoppeln) und wird vom Bohrmotor des Trägergerätes abgebaut. Die Verbauträger liegen entlang der Verbauachse, wobei das Trägergerät den 1. Particularly preferably, the endless auger is attached to the carrier and the first carrier points are drilled out. At the last point, the auger remains in the ground (in order to reconnect it there during production) and is dismantled by the drill motor of the carrier. The shoring beams lie along the shoring axis, with the carrier device occupying the 1st
Achspunkt anfährt und der Bohrmotor am Mäkler nach unten gefahren wird. Der Adapter (Bohrmotor-Verbauträger) kann aufgrund des am Bohrmotor befindlichen Kardangelenkes an den Steg des liegenden Verbauträgers angeschlagen und gesichert werden. Der Bohrmotor mit dem daran befindlichen Verbauträger wird am Mäkler hochgefahren, das Trägergerät fährt darauf zum ersten Trägerpunkt. Die verlorene Bohrspitze wird auf den ersten Trägerpunkt gelegt, worauf der Träger am Mäkler durch die Bohrführung am Fuße des Mäklers nach unten gefahren und der Steg des Trägers in die Aufnahme an der Bohrspitze gedrückt wird. Durch Drehen des Bohrmotors und durch Vorspannung aus dem Trägergerät wird der Träger in den bereits aufgelockerten Boden eingedreht. Der Boden wird über die zweischneidige Schnecke gefördert, je Schneide in ein Trägerfach, d.h. dem Raum zwischen Steg und den beiden Flanschen, gefördert. Durch den Druck des an der Bohrspitze neu erbohrten Bodens steigt das Bohrgut zwischen den Flanschen nach oben. Eventuell verbleibende Hohlraume werden mit Füllkies eingeschlämmt. Der eingebrachte Träger wird am Kopf vom Bohrmotor abgekoppelt und der Fortgang wiederholt sich für den nächsten Träger. Statisch kann die Bohrspitze als größere Fläche angesetzt werden und somit kann der Träger mehr Spitzenlast in den Baugrund übertragen.Approaches the axis point and the drill motor is driven down on the leader. The adapter (drill motor shoring support) can be attached and secured to the web of the horizontal shoring support thanks to the cardan joint on the drill motor. The drilling motor with the shoring carrier on it is raised on the leader, the carrier device then moves to the first carrier point. The lost drill bit is placed on the first support point, whereupon the support on the leader is driven down through the drill guide at the foot of the leader and the web of the support is pressed into the socket on the drill bit. By rotating the drilling motor and by preloading from the carrier device, the carrier is screwed into the already loosened soil. The bottom is conveyed via the double-edged auger, each cutting edge conveyed into a carrier compartment, i.e. the space between the web and the two flanges. Due to the pressure of the newly drilled soil at the drill bit, the cuttings rise between the flanges. Any remaining cavities are filled with gravel. The inserted beam is uncoupled from the drill motor at the head and the process is repeated for the next beam. Statically, the drill bit can be applied as a larger area and thus the carrier can transfer more peak load into the subsoil.
Gezogen werden können die Träger wie alle herkömmlich eingebrachten Träger. Zum einen mit einem freireitenden Vibrationsbär, zum anderen können die Träger erschütterungsfrei mit einem Pfahlzieher ausgepresst werden.The beams can be pulled like all conventionally installed beams. On the one hand with a free-riding vibration hammer, on the other hand the beams can be squeezed out with a post puller without any vibration.
Bei dem Ziehvorgang wird der Träger aus dem Verbindungsstück an der im Boden verbleibenden Bohrspitze gezogen - die Bohrspitze verbleibt also im Baugrund. Falls zum Zeitpunkt des Rückbaues der Verbauträger genügend Platz entlang der Verbauachse vorhanden ist, können die Verbauträger mithilfe eines Trägergerätes aus dem Baugrund ausgedreht werden, die Bohrspitze würde in diesem Fall wiedergewonnen werden.During the pulling process, the carrier is pulled out of the connecting piece by the drill bit that remains in the ground - the drill bit therefore remains in the subsoil. If there is enough space along the shoring axis when the shoring is dismantled, the shoring can be rotated out of the ground using a carrier device; in this case, the drill bit would be recovered.
Als Verbauträger wird bevorzugt ein HEA-Träger oder ein HEB-Träger verwendet, wobei die Verbauträger - wie bekannt - parallel zueinander ausgerichtet werden, sodass zwischen die Flansche der Verbauträger im Zuge des Bodenaushubes sukzessive Verbauholz, Stahlprofile oder Stahlbetonfertigteile eingebracht werden können. Alternativ können als Verbauträger auch zwei mittels Laschen verbundene U-Profile verwendet werden, die gleichermaßen parallel zueinander ausgerichtet werden.A HEA girder or an HEB girder is preferably used as the shoring beam, with the shoring beams being aligned parallel to one another - as is known - so that shoring timber, steel profiles or prefabricated reinforced concrete parts can be successively inserted between the flanges of the shoring beams during excavation. Alternatively, two U-profiles connected by straps can also be used as shoring supports, which are aligned parallel to each other.
Beim Abteufen wird bevorzugt zugleich zwischen den Flanschen der Verbauträger gelockerter Boden ausgefördert.When sinking, loosened soil between the flanges of the shoring is preferably removed at the same time.
Sollte der Boden für das Eindrehen der Verbauträger (eher) ungeeignet sein, ist weiter bevorzugt vorgesehen, dass der den Verbauträger aufnehmende Boden vor dem Abteufen speziell mittels einer Endlosschnecke gelockert wird.If the ground is (rather) unsuitable for screwing in the shoring, it is further preferably provided that the ground receiving the shoring is loosened specifically by means of an endless screw before sinking.
Weiter ist auch ein Verfahren zum Rückbauen einer gemäß dem vorherigen Verfahren hergestellten Trägerbohlwand vorgesehen, wobei der Verbauträger unter Verbleib der Bohrspitze im Bohrgrund gezogen werden.Furthermore, a method for dismantling a supporting pile wall produced according to the previous method is also provided, the sheeting support being pulled while the drill bit remains in the bottom of the drill hole.
Ebenso wird insbesondere zur Durchführung der vorherigen Verfahren erfindungsgemäß ein Verbauträger zur Herstellung einer Trägerbohlwand vorgeschlagen, wobei der Verbauträger als I-Träger oder als zwei mittels Laschen verbundene U-Profile ausgebildet ist und eine am Verbauträger endständig angeordnete Bohrspitze aufweist. Die Bohrspitze ist mit dem Verbauträger insbesondere lösbar verbunden, die speziell beim Rückbau als verlorene Bohrspitze im Boden verbleibt.Likewise, in particular for carrying out the above methods, a shoring girder for the production of a soldier pile wall is provided according to the invention hit, the shoring girder being designed as an I-beam or as two U-profiles connected by means of lugs and having a drilling tip arranged at the end of the shoring girder. The drill bit is in particular detachably connected to the shoring support, which remains in the ground as a lost drill bit, especially during dismantling.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Bohrspitze eine gegenüber der Spitze angeordnete, den Mittelsteg des Verbauträgers aufnehmende Aufnahme. Beim Essener Verbau wird der Mittelsteg des Verbauträgers durch die beiden U-Profile gebildet.According to a further preferred embodiment, the drill bit has a receptacle which is arranged opposite the bit and accommodates the central web of the shoring support. With the Essen shoring, the middle bar of the shoring is formed by the two U-profiles.
Eine besonders einfache Ausgestaltung wird dann erreicht, wenn die Bohrspitze auf der dem Verbauträger zugewandten Seite zwei sich axial erstreckende Flansche aufweist, die zueinander in einem Abstand angeordnet sind, die der Dicke des Mittelstegs des Verbauträgers entspricht. Dieses sorgt einerseits für eine optimale Kraftübertragung vom Verbauträger auf die Bohrspitze. Zum anderen kann der Verbauträger beim Rückbau unter Verbleib der verlorenen Bohrspitze einfach gezogen werden.A particularly simple configuration is achieved when the drill bit has two axially extending flanges on the side facing the shoring support, which are arranged at a distance from one another which corresponds to the thickness of the central web of the shoring support. On the one hand, this ensures optimal power transmission from the shoring to the drill bit. On the other hand, the shoring support can simply be pulled out during dismantling, leaving behind the lost drill bit.
Insbesondere ist die Bohrspitze als zweischneidige Bohrspitze ausgebildet, wobei die Schneiden der Bohrspitze im Verhältnis zu den von den Flanschen des Verbauträgers gebildeten Zwischenräumen besonders bevorzugt derart angeordnet sind, dass das von der Bohrspitze gelockerte Erdreich zwischen den Flanschen ausgefördert wird.In particular, the drill bit is designed as a double-edged drill bit, the cutting edges of the drill bit being particularly preferably arranged in relation to the intermediate spaces formed by the flanges of the shoring support such that the soil loosened by the drill bit is conveyed out between the flanges.
Der Umfang der Bohrspitze entspricht bevorzugt dem Umkreis des Profils des Verbauträgers. Mit anderen Worten entspricht der maximale Durchmesser der Bohrspitze der Diagonale des Verbauträgers im Querschnitt.The circumference of the drill bit preferably corresponds to the circumference of the profile of the shoring. In other words, the maximum diameter of the drill bit corresponds to the diagonal of the shoring in cross section.
Die Bohrspitze kann dabei aus Beton, Stahl, Stahlbeton, Holz oder Kunststoff gefertigt sein.The drill bit can be made of concrete, steel, reinforced concrete, wood or plastic.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines mit einem Mäklergerät eingerichteten Baufahrzeugs zum Einbringen eines besonders bevorzugt ausgestalteten Verbauträgers nach der Erfindung, und -
2 eine geschnittene Darstellung durch den Verbauträger im Bereich der Anbindung von Verbauträger und Bohrspitze.
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1 a schematic view of a construction vehicle equipped with a leader device for introducing a particularly preferred configuration of shoring according to the invention, and -
2 a sectional view through the shoring in the area where the shoring and drill bit are connected.
Das Baufahrzeug 100 ist mit einem Mäklergerät 110 ausgestattet, an dessen oberen Ende ein Bohrmotor 120 und an dessen unteren Ende eine Bohrführung 130 vorgesehen ist. Nachdem eine Bohrspitze 20 auf den ersten Trägerpunkt gelegt und der Verbauträger 10 am Mäklergerät 110 durch die Bohrführung 130 am Fuße des Mäklergeräts 110 nach unten gefahren sowie der Steg des Verbauträgers 10 in die Aufnahme an der Bohrspitze 20 gedrückt worden ist, wurde der in
Wie
Während der Nutzung der Trägerbohlwand kann aufgrund der Verwendung der Bohrspitze 20 mehr Spitzenlast in den Baugrund übertragen werden, wobei die einfache Steckverbindung von Verbauträger 10 und Bohrspitze 20 ein einfaches Ziehen der Verbauträger 10 und Lösen von der im Erdreich verlorenen Bohrspitze 20 ermöglicht.During use of the supporting pile wall, more peak load can be transferred into the subsoil due to the use of the
Claims (11)
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DE69006691T2 (en) | 1989-11-20 | 1994-05-26 | Monique Julia Von Bosch | Drill tip and basic drilling device. |
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2021
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