JP6696934B2 - Method and device for extracting pile elements from the ground - Google Patents
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Description
本発明は、請求項１に記載の、地面から杭要素を引き抜くための方法、及び、請求項８に記載の、地面から杭要素を引き抜くための装置に関する。 The invention relates to a method for extracting pile elements from the ground according to claim 1 and an apparatus for extracting pile elements from the ground according to claim 8.
建築手段のために以前に穴が開けられた地面に、例えば、ドリル穴、ダイヤフラム壁、又は、掘削ピット等を作成する場合、地面を再び使用する前に、古い要素、例えば、地中に挿入されている梁、杭（パイル）など（すなわち一般的に杭要素）を地面から除去することが必要である。これらの要素は、例えば、以前に取り壊された建物の基礎要素、或いは足場構造の一部であり得る。これらの要素は、具体的には地面下数メートルに位置することがあり、そのため、地表からこれらの位置を判断することは困難である。 Before creating a hole in the ground previously drilled for construction means, e.g. a drill hole, diaphragm wall or drilling pit, insert the old element, e.g. It is necessary to remove existing beams, piles, etc. (ie generally pile elements) from the ground. These elements can be, for example, the foundation elements of a previously demolished building, or part of the scaffold structure. These elements may be located specifically a few meters below the ground, making it difficult to determine their location from the surface of the earth.
このような杭要素は、通常、適切な工具を用いてボアホールを形成することにより除去される。従って、地中での杭要素の正確な位置を測定するために、複数の引き抜き掘削が、それぞれ、引き抜き工具を杭要素に到達させるために必要であろう。 Such pile elements are typically removed by forming the borehole with a suitable tool. Therefore, in order to measure the exact position of the pile element in the ground, multiple extraction excavations would each be necessary to bring the extraction tool to the pile element.
杭要素を引き抜くための別の公知の変型例は、平坦な領域上の土壌材料を除去することである（例えば、基礎部を掘削して、少なくとも１つの杭要素を露出させるために）。しかし、地面を掘削するための工具が前記杭要素と接触する際に損傷することもあるため、これは不利とみなされる。さらに、杭要素を除去するために基礎工事を中断する必要があり、これが、既に開始されている建設工事に遅れを生じる場合がある。
関連する技術が、下記特許文献１、２に記載されている。
Another known variant for pulling out pile elements is to remove soil material on flat areas (for example to excavate the foundation to expose at least one pile element). However, this is considered a disadvantage since the tool for excavating the ground may be damaged when it comes into contact with the pile element. Furthermore, it is necessary to interrupt the foundation work in order to remove the pile elements, which may delay already started construction work.
Related techniques are described in Patent Documents 1 and 2 below.
本発明の目的は、埋設されている杭要素を地中から引き抜くための、前記杭要素を確実に除去できる方法及び装置を明確に示すことである。 The object of the present invention is to clearly show a method and a device for pulling a buried pile element out of the ground, by which said pile element can be reliably removed.
本発明によれば、この目的は、一方では、請求項１に記載の特徴を含む方法により達成され、他方では、請求項８に記載の特徴を含む配置により達成される。 According to the invention, this object is achieved, on the one hand, by a method comprising the features of claim 1 and, on the other hand, by an arrangement comprising the features of claim 8.
有利な実施形態を、従属請求項、明細書及び図面に記載する。 Advantageous embodiments are described in the dependent claims, the description and the drawings.
地面から杭要素を引き抜くための本発明による方法は、地中の前記杭要素の位置及び／又は配置を検出ユニットにより測定するステップと、前記測定された位置及び／又は配置に従って、第１の掘削工具による第１のボアを、前記杭要素の上端に達するまで作成し、前記第１ボアが、外側ガイド管により覆われたボアとして実現されるステップと、前記第１掘削工具を引き抜くときに前記ガイド管が地中に残されるステップと、中空のドリルシャンクを有する第２の掘削工具を、前記ガイド管を通して前記杭要素まで運ぶステップと、前記杭要素を前記第２掘削工具により少なくとも部分的に外周掘削し、且つ、前記杭要素を前記ドリルシャンク内に取り込むステップと、前記外周掘削された杭要素を前記地面から引き抜くステップと、を特徴とする。 The method according to the invention for extracting a pile element from the ground comprises a step of measuring the position and / or the arrangement of said pile element in the ground by means of a detection unit and, according to said measured position and / or arrangement, a first excavation. Creating a first bore with a tool until it reaches the upper end of the pile element, said first bore being realized as a bore covered by an outer guide tube, and said withdrawing said first drilling tool Leaving the guide tube in the ground, carrying a second drilling tool with a hollow drill shank through the guide tube to the pile element, and at least partially with the pile element by the second drilling tool. A step of excavating the periphery and taking the pile element into the drill shank; and a step of extracting the pile element excavated the periphery from the ground.
本発明の基本的な構想は、地中の杭要素の位置及び／又は配置を、前記杭要素を引き抜く前に測定し、前記測定された位置及び／又は配置に基づいて、前記杭要素を前記地面から引き抜くためのボアを作成することである。この場合、前記杭要素は、具体的に土壌により覆われ、また、好ましくは、数メートルの深さに位置し得る。 The basic idea of the present invention is to measure the position and / or arrangement of a pile element in the ground before extracting the pile element, and based on the measured position and / or arrangement, the pile element The goal is to create a bore to pull it from the ground. In this case, the pile element is specifically covered with soil and may preferably be located at a depth of a few meters.
本発明の別の基本的な構想は、前記杭要素を地面から引き抜くために、地中にガイド管を、前記杭要素の少なくとも上まで導入し、このガイド管を通して工具を前記杭要素まで運び、当該工具を用いて前記杭要素を地面から引き抜くことである。 Another basic idea of the invention is to introduce a guide tube into the ground to pull the pile element out of the ground, at least above the pile element, through which a tool is carried to the pile element, Withdrawing the pile element from the ground using the tool.
本発明は、基礎工事又は掘削工事を開始する前に１０メートル以上ものかなりの深さに部分的に既に存在し得るビーマ（梁）、杭などを建造物の地面から除去する、一定の需要に対処する。 The present invention addresses the constant demand for removing from the ground of a building beamers, stakes, etc., which may already be partly present at a considerable depth of more than 10 meters before starting foundation work or excavation work. deal with.
前記杭要素の位置は、主に、地上から見て前記杭要素を地中に見つけることができる場所又は領域を示し得る。前記杭要素の配置は、前記杭要素が地中に位置する向きだけでなく、前記杭要素が位置する深さを具体的に示し得る。前記杭要素の地中での位置又は配置を、具体的に、設置されるセンサ（単数又は複数）に関して測定できる。 The position of the pile element may mainly indicate a place or area where the pile element can be found in the ground when viewed from the ground. The arrangement of the pile elements may specifically indicate not only the direction in which the pile elements are located in the ground but also the depth in which the pile elements are located. The position or arrangement of the pile element in the ground can be measured specifically with respect to the installed sensor (s).
前記杭要素は、地中に、鉛直方向だけでなく、傾いた状態で（すなわち垂線から逸れた角度で）配置されている場合がある。この角度が、垂直に対して直角よりも小さいことが好ましい。特に好ましいのは、地中における前記杭要素の傾斜の角度が、鉛直方向（０度の傾斜角に対応）に対して最大で１０度であることである。 The pile element may be arranged not only in the vertical direction but also in a tilted state (that is, at an angle deviated from the vertical line) in the ground. It is preferable that this angle is smaller than the right angle with respect to the vertical. Particularly preferably, the angle of inclination of the pile element in the ground is at most 10 degrees with respect to the vertical direction (corresponding to a tilt angle of 0 degree).
前記ガイド管は、好ましくは、前記第１掘削工具と共に、地中の、前記杭要素より上の領域に導入され、それにより、前記ガイド管は前記杭要素とほぼ平行に位置合わせされる。好ましくは、地面材料が除去され、ドリル穴から排出される。上面から前記ガイド管を通して見たときに、前記杭要素が前記ガイド管の円周内に位置するように前記ガイド管が位置合わせされることが特に好ましい。前記杭要素は、前記ガイド管の下端部より下に位置し得るが、前記ガイド管内に突出してもよい。好ましくは、少なくとも１つのセンサが、地中の、前記杭要素を囲む領域に導入され、当該少なくとも１つのセンサが、前記杭要素の測定された位置データを前記検出ユニットに送信する。 The guide tube is preferably introduced with the first drilling tool in an area in the ground above the pile element, whereby the guide tube is aligned substantially parallel to the pile element. Preferably the ground material is removed and drained from the drill hole. It is particularly preferred that the guide tube is aligned such that the pile element is located within the circumference of the guide tube when viewed through the guide tube from above. The pile element may be located below the lower end of the guide tube, but may project into the guide tube. Preferably, at least one sensor is introduced in an area in the ground surrounding said pile element, said at least one sensor transmitting measured position data of said pile element to said detection unit.
本発明の好ましいさらなる展開において、地中の前記杭要素の位置及び／又は配置を測定するために、前記杭要素を取り囲む領域に、少なくとも１つの音響ドリル穴を設けることが考えられ、この穴の内部に、少なくとも１つのセンサを導入する。このセンサは、前記検出ユニットに接続され、前記杭要素の位置及び／又は配置データを前記検出ユニットに提供し、これにより、前記検出ユニットが、前記杭要素の位置及び／又は配置を、前記提供されたデータに基づいて測定する。 In a preferred further development of the invention, it is conceivable to provide at least one acoustic drill hole in the area surrounding the pile element in order to measure the position and / or the arrangement of the pile element in the ground. Inside, at least one sensor is introduced. The sensor is connected to the detection unit and provides position and / or placement data of the pile element to the detection unit such that the detection unit provides the position and / or placement of the pile element. Measure based on the data obtained.
主に、地中の前記杭要素の位置の測定は、前記検出ユニット接続された、少なくとも１つの任意の、しかし適切なセンサにより可能にされ得る。当該少なくとも１つのセンサは、例えば、強磁性測定（例えば、磁場測定の形態）を実行するように設計されることができ、前記杭要素の位置を、前記杭要素の強磁性体の割合（特に、前記杭要素の鉄含量）に基づいて測定し得る。また、地中の前記杭要素の位置を、地震探査法、又は、レーダ技術、Ｘ線測定、超音波を用いて、これに応じて調整されるセンサにより測定することも想定し得る。センサを、地中の前記杭要素の位置及び／又は配置を決定するための対応する測定方法のために、送信器及び受信器の両方として設計してもよい。 Mainly, the measurement of the position of the pile element in the ground can be enabled by at least one optional but suitable sensor connected to the detection unit. The at least one sensor can be designed, for example, to perform a ferromagnetic measurement (eg in the form of a magnetic field measurement), the position of the pile element being determined by the percentage of ferromagnetic material of the pile element (in particular: , The iron content of the pile element). It can also be envisaged to measure the position of the pile element in the ground using seismic exploration methods, or radar technology, X-ray measurement, ultrasonic waves, with sensors adjusted accordingly. The sensor may be designed both as a transmitter and a receiver for a corresponding measuring method for determining the position and / or the arrangement of said pile element in the ground.
地中における杭要素の位置に加え、杭要素の配置を、前記少なくとも１つのセンサが設けられた前記検出ユニットにより測定し得る。この目的のために、複数の測定、特に２つの測定、好ましくは少なくとも３つの測定を、異なる地中深さのセンサで行うことができ、これにより、前記杭要素の配置を測定の大部分により判定できる。前記杭要素を取り囲む領域の異なる位置で導入できる少なくとも２つのセンサを地中に設けることが有利である。これらのセンサを、測定のために互いに対して地中の同じ深さに設置しても、また、異なる深さで設置してもよく、これが、地中の前記杭要素の位置及び／又は配置の特に正確な測定に寄与する。 In addition to the position of the pile element in the ground, the arrangement of the pile element can be measured by the detection unit provided with the at least one sensor. For this purpose, it is possible to carry out a plurality of measurements, in particular two, preferably at least three, with sensors of different depths in the ground, whereby the arrangement of said pile elements is dependent on the majority of the measurements. You can judge. It is advantageous to provide at least two sensors in the ground that can be introduced at different locations in the area surrounding the pile element. These sensors may be installed at the same depth in the ground for measurement with respect to each other or at different depths, which means the position and / or the arrangement of the pile element in the ground. Contributes to a particularly accurate measurement of.
本発明により、少なくとも３つのセンサを地中に導入すること、そして、導入されたセンサの、特に検出ユニットによる測定信号の三角測量又は組合せを用いて、地中の前記杭要素の配置及び／又は位置を特に正確に測定できることが特に好ましい。ここで、各場合に、複数の測定が３つのセンサにより行われ、少なくとも３つのセンサが、個々の測定において、互いに対して少なくとも類似の地中深さに設置されることが有利であろう。しかし、これらのセンサを一緒に、地中の前記杭要素に、異なる位置で、すなわち異なる深さに運ぶことも可能である。これは、前記杭要素の位置及び配置の両方の特に正確な測定にとって良好であろう。有利には、測定中に前記杭要素を、これらのセンサの少なくとも３つにより、特に均一に取り囲むことができ、前記少なくとも３つのセンサの少なくとも３つを、各々、１つの別々の音響ドリル穴に設置できる。センサを上下に重ねて配置することもでき、例えば、前記杭要素からそれぞれのセンサまでの距離を測定できる。前記杭要素と、それぞれ鉛直方向に配置されたセンサとの距離差の計算により、特に、前記杭要素の傾きを、設置したセンサを用いた単一の一括測定により簡単に測定できる。同様に、主に、各音響穴に１つの単一のセンサを用いることも考えられるが、傾斜の測定を可能にするためには、異なる深さの少なくとも１つのセンサを用いた少なくとも２つの測定が必要である。 According to the invention, introducing at least three sensors into the ground, and using the triangulation or combination of the measuring signals of the installed sensors, in particular by the detection unit, the arrangement and / or the arrangement of said pile elements in the ground. It is particularly preferred that the position can be measured particularly accurately. Here, it may be advantageous in each case that the plurality of measurements be performed by three sensors and that at least three sensors be installed in each measurement at least at similar depths in relation to each other. However, it is also possible to carry these sensors together to the pile element in the ground at different positions, ie at different depths. This would be good for a particularly accurate measurement of both the position and the placement of the pile elements. Advantageously, the pile element can be surrounded particularly uniformly by at least three of these sensors during measurement, at least three of said at least three sensors, each in a separate acoustic drill hole. Can be installed. The sensors can also be arranged one above the other, for example the distance from the pile element to each sensor can be measured. By calculating the distance difference between the pile element and the sensors respectively arranged in the vertical direction, in particular the inclination of the pile element can be easily measured by a single batch measurement using the installed sensors. Similarly, it is mainly conceivable to use one single sensor for each acoustic hole, but in order to be able to measure the tilt, at least two measurements with at least one sensor of different depths are possible. is necessary.
本発明のさらなる展開によれば、少なくとも２つの杭要素の地中での位置及び配置を測定するために、少なくとも３つのセンサを設置することが特に有利である。これらのセンサは、地中に、上から地上を見たときに幾何学的形状（例えば、三角形、矩形又は多角形の形状）の角部を形成するように配置され得る。こうして、前記杭要素は、好ましくは、前記幾何学的形状内に（すなわち、センサにより取り囲まれて）配置される。前記杭要素の位置／配置を測定するために、前記センサの信号を前記検出ユニットにより分析できる。 According to a further development of the invention, it is particularly advantageous to install at least three sensors in order to measure the position and placement of at least two pile elements in the ground. These sensors may be placed in the ground to form the corners of a geometric shape (eg, triangular, rectangular or polygonal shape) when looking at the ground from above. Thus, the pile elements are preferably arranged within the geometry (ie surrounded by the sensor). The signal of the sensor can be analyzed by the detection unit to measure the position / position of the pile element.
前記センサは、少なくとも２つの前記杭要素（地中に配置され、且つ、少なくとも前記幾何形状の領域内に、１つずつ、又は同時に存在する）を測定するように形成されることができる。互いに対する前記少なくとも３つのセンサの位置は不変のままであり得る。これは、位置データポイントの各々（すなわち、特定深さの地中における複数の杭要素の各々の杭要素セクションの位置）を測定するためである。前記センサは、前記杭要素に沿って（すなわちほぼ鉛直方向に）高さが変位され得る。これにより、前記センサは、各々、それぞれの高さ又は深さにおいて、前記幾何学形状の領域内の全ての杭要素の１つの位置データポイントを測定できる。好ましくは、前記センサは、互いに対して水平方向に位置合わせされたままである。 The sensor may be configured to measure at least two of the pile elements, which are located in the ground and at least within the area of the geometry, one at a time or simultaneously. The position of the at least three sensors with respect to each other may remain unchanged. This is to measure each of the location data points (ie, the location of the pile element section of each of the plurality of pile elements in the ground at a particular depth). The sensor may be displaced in height along the pile element (i.e. in a generally vertical direction). This allows the sensor to measure one position data point of all pile elements in the area of the geometry, each at their respective height or depth. Preferably, the sensors remain aligned horizontally with respect to each other.
本発明のさらなる適切な展開は、前記杭要素が、前記第２の掘削工具と共に前記ドリルシャンク内のガイド管を介して地面から引き抜かれることである。前記杭要素を、少なくとも部分的に第２の掘削工具の中空ドリルシャンク内に引き上げることができる。このとき、前記杭要素を取り囲む土壌材料は、前記ドリルシャンクのキャビティ内にも少なくとも部分的に含まれ得る。このようにして、前記中空ドリルシャンクに、前記杭要素と、前記含まれる土壌とをぴったりと埋め込むことができ、これが、前記杭要素を前記ドリルシャンク内に特に確実に付着することを可能にし得る。 A further suitable development of the invention is that the pile element is extracted from the ground together with the second drilling tool via a guide tube in the drill shank. The pile element can be pulled at least partially into the hollow drill shank of the second drilling tool. At this time, soil material surrounding the pile element may also be at least partially contained within the cavity of the drill shank. In this way, the pile element and the soil contained can be snugly embedded in the hollow drill shank, which may enable the pile element to be attached particularly reliably in the drill shank. ..
本発明の特に効率的なさらなる適切な展開は、前記第２掘削工具が地面から前記杭要素と共に、ねじり(twisting)により引き出され、これにより、地中に出現する穴が少なくとも或る程度まで土壌材料で満たされることを提供する。地面から前記掘削工具を、ねじりにより引き出すことは、具体的に、前記掘削回転方向とは反対の方向にて行われ得る。このようにして、前記杭要素を外周掘削したときに上方に運ばれた土壌材料を、引き抜き中に出現するドリル穴に供給できる。このようにして、例えば、前記杭要素が引き抜かれるときに出現するドリル穴の崩壊を防止できる。 A particularly efficient further development of the invention is that the second drilling tool is withdrawn from the ground together with the pile element by twisting so that the holes appearing in the ground are at least to some extent soil soil. Provides to be filled with material. Pulling out the excavation tool from the ground by twisting can be done specifically in a direction opposite to the excavation rotation direction. In this way, the soil material carried upwards when the pile element is drilled on the periphery can be fed to the drill holes that emerge during extraction. In this way, for example, the collapse of the drill holes that emerges when the pile element is pulled out can be prevented.
本発明のさらなる展開によれば、前記第２掘削工具が、地面から前記杭要素と共に回転を伴わずに引き出されることが有利である。このような、掘削工具の回転を伴わない引き出しは、例えば、掘削工具を取り付けることができるクレーンより提供され得る。 According to a further development of the invention, it is advantageous that the second excavation tool is withdrawn without rotation from the ground together with the pile element. Such a non-rotating drawer of the drilling tool can be provided, for example, by a crane to which the drilling tool can be attached.
本発明による、地面から杭要素を引き抜くための装置は、マストが配置された掘削リグと、前記マストにて回転可能に駆動可能であるように配置され、且つ、前記杭要素の出口開口を形成するために地中に挿入可能なガイド管と、前記杭要素の上にある、少なくとも前記ガイド管内の土壌材料を除去するように配置された第１の掘削工具と、前記杭要素を少なくとも部分的に受け入れるように形成された中空のドリルシャンクを含む第２の掘削工具であって、前記ガイド管を通してほぼ同軸状に前記杭要素に運ばれることができる第２掘削工具と、地中の前記杭要素の位置及び／又は配置を測定するように設計された少なくとも１つの検出ユニットと、を提供することを特徴とする。 An apparatus for extracting a pile element from the ground according to the invention is arranged so that a mast is arranged on the drilling rig and rotatably drivable on said mast and forms an outlet opening of said pile element. A guide tube insertable into the ground for carrying out, a first excavation tool located above the pile element and arranged to remove at least soil material in the guide tube, and the pile element at least partially A second drilling tool including a hollow drill shank configured to be received in the pile, the second drilling tool being capable of being carried substantially coaxially through the guide tube to the pile element; And at least one detection unit designed to measure the position and / or the arrangement of the elements.
本発明による装置の好適なさらなる展開は、前記第１掘削工具及び／又は前記第２掘削工具がドリルフライトを含み、これにより、少なくとも前記第２掘削工具が、前記杭要素を引き抜く前に前記杭要素を取り囲む土壌材料を緩めるように形成されることを想定する。前記第１掘削工具及び前記第２掘削工具は、前記ガイド管内での掘削、又は、前記ガイド管を通して地面から前記杭要素を引き抜くことをそれぞれ可能にする任意の形状で実現され得る。前記杭要素の、地面からの、特にエネルギー効率の良い引き抜き、又は、回転による引き抜きのためには、引き抜きの前に前記杭要素周囲の土壌を、少なくとも前記第２掘削工具を用いて緩めることが好都合であろう。この目的のために、ドリルフライトが特に好適である。このようにして、例えば、前記杭要素と前記周囲地面との間の静摩擦を低減できる。 A preferred further development of the device according to the invention is that the first drilling tool and / or the second drilling tool comprises a drill flight, whereby at least the second drilling tool comprises the pile prior to withdrawing the pile element. It is assumed that it is formed to loosen the soil material surrounding the element. The first drilling tool and the second drilling tool may be realized in any shape that enables drilling in the guide tube or pulling the pile element from the ground through the guide tube, respectively. In order to extract the pile element from the ground, in particular with energy efficiency, or to extract it by rotation, it is possible to loosen the soil around the pile element using at least the second drilling tool before the extraction. It would be convenient. Drill flights are particularly suitable for this purpose. In this way, for example, static friction between the pile element and the surrounding ground can be reduced.
本発明による装置のさらなる展開によれば、前記杭要素を前記第２掘削工具と共に地面から引き抜くように設計された引き抜き装置を提供することが好ましい。具体的には、前記杭要素周囲の土壌の静摩擦を低減した後に、前記杭要素を地面から、特に小さな労力で引き抜くことが可能である。 According to a further development of the device according to the invention, it is preferred to provide a pulling device designed to pull the pile element together with the second excavating tool from the ground. Specifically, after reducing the static friction of the soil around the pile element, it is possible to extract the pile element from the ground with a particularly small effort.
本発明のさらなる展開によれば、前記引き抜き装置が、地面から前記第２の掘削工具を前記杭要素と共に、回転を伴わずに引き出すように設計されることが特に好ましい。この目的のために、前記掘削工具をクレーン又は他のリフティング装置に取り付けることができ、このような装置を用いて引き出すことができる。 According to a further development of the invention, it is particularly preferred that the extraction device is designed to extract the second excavation tool together with the pile element from the ground without rotation. For this purpose, the excavating tool can be attached to a crane or other lifting device and can be withdrawn using such a device.
本発明のさらなる展開によれば、前記引き抜き装置が、前記第２掘削工具を前記杭要素と共に地面から、具体的には前記掘削回転方向とは反対の回転方向にねじることにより引き出されるように設計されることが特に好都合である。可能な引き抜き装置は、例えば、回転アクチュエータであり、これは、好ましくは、前記第１掘削工具及び／又は第２掘削工具を地中に導入し、そして、前記第２掘削工具を前記杭要素と共にねじることにより地面から引き出すように配置される。 According to a further development of the invention, the extraction device is designed so that it is withdrawn by twisting the second excavation tool together with the pile element from the ground, in particular in a rotational direction opposite to the excavation rotational direction. It is particularly convenient to be done. A possible extraction device is, for example, a rotary actuator, which preferably introduces the first and / or the second excavation tool into the ground, and the second excavation tool together with the pile element. It is arranged so that it can be pulled out from the ground by twisting.
本発明のさらなる展開によれば、前記検出ユニットが、少なくとも１つのセンサを備え、当該センサが、前記杭要素の位置データを測定し、且つ、当該位置データを前記検出ユニットに転送するように配置されることが想定される。センサは前記杭要素を、特に、センサ特有の材料部分に基づいて認識し、前記測定データを前記検出ユニットに送信するように設計され得る。前記検出ユニットは、これらのデータに基づいて、前記杭要素の位置及び／又は配置を認識する。 According to a further development of the invention, the detection unit comprises at least one sensor, which sensor is arranged to measure position data of the pile element and to transfer the position data to the detection unit. It is supposed to be done. The sensor may be designed to recognize the pile element, in particular on the basis of the material part specific to the sensor, and to send the measurement data to the detection unit. The detection unit recognizes the position and / or the arrangement of the pile elements based on these data.
前記センサの測定は、具体的には強磁性測定であってよく、この測定は、前記杭要素の強磁性材料の割合（特に、前記杭要素の鉄含有量）を認識する。この目的のために、具体的には、磁場測定を行うことができる。また、センサを、地震波、Ｘ線又は超音波を受信及び／又は送信するためのレーダ又はセンサとして設計することもでき、これは、地中の杭要素の位置及び配置を測定するのに有利であり得る。 The measurement of the sensor may in particular be a ferromagnetic measurement, the measurement recognizing the proportion of ferromagnetic material of the pile element (in particular the iron content of the pile element). For this purpose, in particular, magnetic field measurements can be performed. The sensor can also be designed as a radar or sensor for receiving and / or transmitting seismic waves, X-rays or ultrasonic waves, which is advantageous for measuring the position and placement of pile elements in the ground. possible.
本発明を、添付の概略的な図面を参照して、以下に、より詳細に説明する。図面は以下の通りである。 The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying schematic drawings. The drawings are as follows:
図１は、本発明による方法の好ましい実施形態を、一連の可能な個々のステップ（ステップ１〜９）により示す。杭要素１０を地面から引き抜く前に、最初に、杭要素１０の地中での位置及び／又は配置を確認する。杭要素１０は土で覆われているであろう。そして杭要素１０の上端は、具体的には１０ｍ以上もの深さに位置するかも知れない。地中での杭要素１０の位置及び配置を測定するために、少なくとも１つのセンサ２２を地中に導入できる。特に好ましいのは、少なくとも３つのセンサ２２を地中に導入し（ステップ１）、それにより、引き抜かれるべき杭要素が、上から見て少なくとも３つのセンサ２２により取り囲まれることである。これは、ステップ１に関する図において、地面の上方に円形で概略的に示され、３つの点が三角形を成している様子が明らかである。これにより、三角形の頂点は、地中でのセンサ２２の位置を表すことができ、三角形内の領域は、杭要素１０が地中で配置される領域を好都合に示す。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of the method according to the invention by means of a series of possible individual steps (steps 1-9). Before pulling out the pile element 10 from the ground, first the position and / or the arrangement of the pile element 10 in the ground is confirmed. The pile element 10 will be covered with soil. And the upper end of the pile element 10 may be specifically located at a depth of 10 m or more. At least one sensor 22 may be introduced into the ground to measure the position and placement of the pile element 10 in the ground. Particularly preferred is the introduction of at least three sensors 22 into the ground (step 1) so that the pile element to be extracted is surrounded by at least three sensors 22 when viewed from above. This is shown schematically in a circle above the ground in the figure for step 1 and it is clear that the three points form a triangle. This allows the vertices of the triangle to represent the position of the sensor 22 in the ground and the area within the triangle conveniently indicates the area in which the pile element 10 is located in the ground.
少なくとも１つのセンサ２２を、対応する装置、例えば掘削リグ２３を用いて地中に導入できる。この装置（すなわち、第１の掘削工具２１，第２の掘削工具３１を導入するための装置）３０が、より小さい寸法を有してもよい。少なくとも１つのドリル穴を、杭要素周囲に、少なくとも１つのセンサ２２のために、掘削リグ２３を用いて設けることができる。このドリル穴の直径は、具体的に、数センチメートルほどに小さくてよい。この少なくとも１つの小さいドリル穴に、少なくとも１つのセンサ２２を導入できる。 At least one sensor 22 can be introduced into the ground using a corresponding device, for example a drilling rig 23. This device (ie the device for introducing the first drilling tool 21, the second drilling tool 31) 30 may have smaller dimensions. At least one drill hole can be provided around the pile element for the at least one sensor 22 with a drilling rig 23. The diameter of this drill hole may in particular be as small as a few centimeters. At least one sensor 22 can be introduced into this at least one small drill hole.
また、少なくとも１つのセンサ２２を、音響掘削のための掘削要素内に直接設置することも考えられる。この掘削要素は、少なくとも測定中には、少なくとも１つのセンサ２２と共に地中に残される。また、少なくとも１つのセンサ２２を地中に埋め込む(cave in)こともでき、これにより、少なくとも１つの杭要素の位置データを、少なくとも１つのセンサ２２の埋め込み中に既に測定できる。杭要素の位置及び／又は配置データを収集するために、少なくとも１つのセンサ２２に接続された検出ユニット２４を設け得る。少なくとも１つのセンサ２２の測定信号／データは検出ユニット２４に転送されることができ、検出ユニット２４は、杭要素の位置及び／又は配置を、それぞれ、測定された信号／データを用いて検出し測定する。 It is also conceivable to install at least one sensor 22 directly in the drilling element for acoustic drilling. This drilling element is left in the ground with at least one sensor 22 at least during the measurement. It is also possible to cave in at least one sensor 22 so that the position data of at least one pile element can already be measured during the implantation of at least one sensor 22. A detection unit 24 connected to at least one sensor 22 may be provided for collecting position and / or placement data of the pile elements. The measurement signals / data of the at least one sensor 22 can be transferred to a detection unit 24, which detects the position and / or the arrangement of the pile elements, respectively using the measured signals / data. taking measurement.
地中の杭要素１０の位置及び配置が測定されたならば、最初に、その位置にて、杭要素１０のライン(lined)掘削を行うことができ、また、それに対応して杭要素を傾けることができる。ライン掘削は、少なくとも杭要素１０の上部の深さまで行える（ステップ２）。ライン掘削により、少なくとも１つのガイド管２０を地中に導入することが可能であり、それにより、導入されたガイド管２０内に存在する土壌材料をボーリング管から、第１掘削工具２１により除去できる。ガイド管２０は、好ましくは、第１掘削工具２１と同時に且つ共に地中に導入される（ステップ２）。ガイド管２０は、杭要素１０の上端（すなわちヘッド端）の領域までガイドされることができ、或いは、杭要素１０を或る部分まで囲み込むこともできる。 Once the position and placement of the pile element 10 in the ground has been measured, firstly lined drilling of the pile element 10 can be carried out at that position and the pile element is tilted accordingly. be able to. Line excavation can be performed at least up to the depth of the pile element 10 (step 2). It is possible to introduce at least one guide pipe 20 into the ground by line excavation, whereby the soil material present in the introduced guide pipe 20 can be removed from the boring pipe by the first excavation tool 21. . The guide tube 20 is preferably introduced into the ground simultaneously with the first drilling tool 21 and together (step 2). The guide tube 20 can be guided up to the area of the upper end (i.e. the head end) of the pile element 10 or can also enclose the pile element 10 to a certain extent.
ガイド管２０が所望の深さに達したならばすぐに、第１掘削工具２１をガイド管２０から、例えば掘削リグ３０を用いて引き出すことができる（ステップ３）。ガイド管２０の調節は、具体的に、センサ２２により測定された杭要素１０の位置及び／又は配置データを用いて、杭要素がガイド管２０の長手方向軸に対して同軸に位置合わせされるように行われ得る。 As soon as the guide tube 20 has reached the desired depth, the first drilling tool 21 can be withdrawn from the guide tube 20 using, for example, a drilling rig 30 (step 3). Adjustment of the guide tube 20 specifically uses the position and / or placement data of the pile element 10 measured by the sensor 22 to align the pile element coaxially with the longitudinal axis of the guide tube 20. Can be done like.
杭要素１０が、上面から見てガイド管２０の円周内に位置することが特に好ましい。別のステップ（ステップ４）において、第２の掘削工具３１をガイド管２０内に挿入することができ、掘削工具３１は、杭要素１０を少なくとも部分的に外周掘削（オーバードリル）できる。このために、第２掘削工具３１は中空のドリルシャンクを含み得る。中空ドリルシャンクは、少なくとも杭要素１０を、そしてまた、杭要素を取り囲む幾らかの土壌も受け入れることができる。杭要素１０が、第２掘削工具の中空ドリルシャンクと受け入れられた杭要素１０との間に十分な静摩擦を提供できるように十分に外周掘削されたならば、第２掘削工具３１を杭要素１０と共に、例えば、クレーン４０を用いて引き抜くことができる（ステップ５）。クレーン４０の代わりに、第２掘削要素３１を地面から、掘削リグにより引き抜くこともでき、これは例えば、掘削リグを用いて第１掘削ツール２１をガイド管２０と共に駆動させること、及び第２掘削工具３１を駆動させることと同様である。この目的のために、第２掘削工具３１を、掘削回転方向とは反対の方向に駆動でき、同時に地面から引き出せる。このようにして、杭要素１０の外側掘削時に上方に運ばれた土壌材料を、杭要素１０の引き抜き中に出現するドリル穴１１内にこの時点で戻すことができる。 It is particularly preferred that the pile element 10 is located within the circumference of the guide tube 20 when viewed from above. In another step (step 4), a second drilling tool 31 can be inserted into the guide tube 20 and the drilling tool 31 can at least partially perimeter drill (overdrill) the pile element 10. To this end, the second drilling tool 31 may include a hollow drill shank. The hollow drill shank can receive at least the pile element 10 and also some soil surrounding the pile element. Once the pile element 10 has been drilled sufficiently circumferentially to provide sufficient static friction between the hollow drill shank of the second drilling tool and the received pile element 10, the second drilling tool 31 is moved to the pile element 10 At the same time, it can be pulled out by using, for example, the crane 40 (step 5). Instead of the crane 40, the second drilling element 31 can also be pulled from the ground by a drilling rig, for example using the drilling rig to drive the first drilling tool 21 with the guide tube 20 and the second drilling rig. This is the same as driving the tool 31. For this purpose, the second excavation tool 31 can be driven in the direction opposite to the excavation rotation direction and at the same time withdrawn from the ground. In this way, the soil material carried upwards during the outer excavation of the pile element 10 can now be returned to the drill holes 11 that emerge during the extraction of the pile element 10.
ドリル穴１１は、特に、以前に杭要素１０が地中に埋め込まれていた領域を画定する（ステップ５）。地中に残っているガイド管２０を通して、ドリル穴１１に、例えば土壌又は他の充填材料を充填できる（ステップ６）。その後、ステップ７及びステップ８に示されているように、ガイド管２０を地面から引き抜くことができる。この目的のために、ガイド管２０を引き上げるための工具（例えば、第１掘削工具２１）をガイド管２０に挿入でき、この工具と共にガイド管２０を地面から引き抜くことができる。 The drill holes 11 in particular define the areas in which the pile elements 10 were previously embedded in the ground (step 5). The drill hole 11 can be filled, for example with soil or other filling material, through the guide tube 20 remaining in the ground (step 6). The guide tube 20 can then be withdrawn from the ground, as shown in steps 7 and 8. For this purpose, a tool for raising the guide tube 20 (for example the first excavation tool 21) can be inserted into the guide tube 20 and with it the guide tube 20 can be pulled off the ground.
次いで、ガイド管２０により予め支持されているドリル穴の領域に土壌材料を充填でき、これにより、ドリル穴周囲に土壌が陥没することを防止できる。基本的に、一連の手順ステップ（特に、杭要素１０の引出し／引抜き後）を変更してもよい。 The area of the drill hole previously supported by the guide tube 20 can then be filled with soil material, which prevents the soil from sinking around the drill hole. Basically, the sequence of procedural steps (in particular after withdrawal / withdrawal of the pile element 10) may be modified.
１０ 杭要素
１１ ドリル穴
２０ ガイド管
２１ 第１の掘削工具
２２ センサ
２３ 掘削リグ
３０ 掘削リグ
３１ 第２の掘削工具
10 Pile Element 11 Drill Hole 20 Guide Pipe 21 First Drilling Tool 22 Sensor 23 Drilling Rig 30 Drilling Rig 31 Second Drilling Tool
Claims (13)
‐地中の前記杭要素の位置及び／又は配置を検出ユニットにより測定するステップと、
‐前記測定された位置及び／又は配置に従って、第１の掘削工具による第１のボアを、前記杭要素の上端まで実現させ、前記第１ボアが、外側ガイド管により覆われたボアとして実現されるステップと、
‐前記第１掘削工具を引き抜くときに前記ガイド管が地中に残されるステップと、
‐中空のドリルシャンクを有する第２の掘削工具を、前記ガイド管を通して前記杭要素まで運ぶステップと、
‐前記第２掘削工具により前記杭要素の外周を少なくとも部分的に掘削し、且つ、前記杭要素を前記ドリルシャンク内に取り込むステップと、
‐前記第２掘削工具の前記ドリルシャンクと前記杭要素との静摩擦を利用して、前記外周掘削された杭要素を前記地面から引き抜くステップとを含む、杭要素を地面から引き抜く方法。 A method of pulling out a pile element that is located in the ground and whose position and / or arrangement cannot be determined from the ground surface,
Measuring the position and / or the arrangement of said pile elements in the ground by means of a detection unit;
-According to the measured position and / or arrangement, a first bore with a first drilling tool is realized up to the upper end of the pile element, the first bore being realized as a bore covered by an outer guide tube Step,
- a step of the guide tube is left in the ground when withdrawing the first drilling tool,
-Carrying a second drilling tool having a hollow drill shank through the guide tube to the pile element;
- wherein an outer periphery of the pile elements to work at least partially excavated by pre Symbol second drilling tool, and a step of capturing the pile element into the drill shank,
-Pulling the pile element from the ground , utilizing static friction between the drill shank of the second drilling tool and the pile element, and pulling the peripherally drilled pile element from the ground.
‐マストが配置された支持フレームと、
‐前記マストにて回転可能に駆動可能であるように配置され、且つ、前記杭要素の出口開口を作成するために地中に挿入可能なガイド管と、
‐前記杭要素の上にある、少なくとも前記ガイド管内の土壌材料を除去するように設計された第１の掘削工具と、
‐前記杭要素を少なくとも部分的に受け入れるように設計された中空のドリルシャンクを含む第２の掘削工具であって、前記ガイド管を通してほぼ同軸状に前記杭要素に運ばれ、前記杭要素の外周を少なくとも部分的に掘削し、前記第２掘削工具の前記ドリルシャンクと前記杭要素との間に引き抜きに十分な静摩擦を提供することができる第２掘削工具と、
‐地中の前記杭要素の位置及び／又は配置を測定するように設計された少なくとも１つの検出ユニットと、を備えた杭要素を地面から引き抜くための装置。 A device for extracting from the ground a pile element which is located in the ground and whose position and / or arrangement cannot be determined from the ground surface,
-A supporting frame with a mast,
- is arranged to be rotatably driven by said mast, and an insertion available-guide pipe in the ground in order to create an outlet opening of said pile elements,
-A first drilling tool on the pile element designed to remove at least soil material in the guide pipe;
-A second drilling tool comprising a hollow drill shank designed to at least partially receive said pile element, carried substantially coaxially through said guide tube to said pile element, the outer circumference of said pile element; A second drilling tool capable of at least partially drilling , and providing sufficient stiction between the drill shank of the second drilling tool and the pile element for extraction .
An apparatus for pulling a pile element out of the ground, comprising at least one detection unit designed to measure the position and / or the arrangement of said pile element in the ground.
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