WO2019166152A1 - Bauverfahren - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a construction method in which a pit is created in the ground and in the pit foundation elements are created at predetermined operating points with at least one implement, according to the preamble of claim 1.
  • foundational measures can be the back anchoring of retaining walls or floor slabs or the creation of foundation piles.
  • anchor or pile drills it is necessary to bring appropriate equipment, such as anchor or pile drills.
  • further construction measures often have to be carried out within the excavation pit, whereby the excavation pit is also used as a storage area, especially in inner-city construction sites.
  • the invention is based on the invention of specifying a construction method with the creation of an excavation, which can be carried out particularly efficiently.
  • the construction method according to the invention is characterized in that the dimensions of the excavation pit, the operating points and the dimensions of the at least one implement are entered in a computer unit and that automatically a required working area for the at least one implement and an open area in the computer unit Excavation to be determined.
  • a basic idea of the invention can be seen in the cramped dimensions of a construction pit in a division of the existing surface into a required working surface and an open space.
  • the dimensions of the at least one Häge- appliance are stored in a computer unit.
  • the necessary work area can be understood, which may include about the same in a drill with a pivoting superstructure and the pivoting range.
  • the required working surface can thus be determined. This then also results in an open space in the excavation, which is also determined according to the invention of the computer unit.
  • a database can be provided in which the data for possible working devices are stored and stored. An operator can then retrieve the required data by simply selecting the implement (s).
  • a preferred development of the method according to the invention is that a pile boring device, an anchor drilling device and / or a slot wall device can be used as the working device.
  • a pile boring machine is needed in particular for creating vertical foundation piles.
  • tie rods can be inserted with an anchor drilling device for a back anchoring of retaining walls of the excavation pit.
  • Injection drills may also be provided to effect, for example, a bottom or sealing plate in the bottom by injecting a corresponding suspension.
  • a trench wall device in particular a trench wall grab or a trench wall cutter can be used to create a trench wall.
  • other special foundation equipment can also be used.
  • a foundation element within the meaning of the invention is to be understood broadly, with each element which is produced for forming the excavation pit or in the excavation pit being such a foundation element.
  • a foundation pile, a tie rod, an injection anchor and / or a slot wall is created as a foundation element.
  • a particularly preferred variant of the method of the invention is that it is determined to the determined areas, which part is provided as a track or storage area.
  • the route can be both a part of the work surface and a part of the open space.
  • a bearing surface is determined and determined by the computer unit, in particular, when it is neither needed as a working surface for creating a foundation element nor for moving the at least one working device.
  • a further advantageous method consists according to a further development in that a display device is provided, with which in the pit the Ulflä surface and / or the open space is displayed.
  • a dividing line can be displayed with the display device, in particular directly on the floor of the excavation, which divides the working area and the open area from one another.
  • the display device comprises an optical projecting element, in particular a laser.
  • an optical projecting element in particular a laser.
  • a further preferred variant of the method can be seen in the fact that a work sequence can be input into the computer unit or specified by the computer unit and that a change of the work areas and free spaces over the time is determined by the computer unit.
  • the intended work surface can be changed into an open space.
  • initially initially provided open spaces can be reclassified depending on the temporal workflow from a certain time then to a bayflä surface. Entering the structure or the work sequence in the excavation can be determined by the computer unit occupancy of the open spaces with implements, tools and / or work materials and the assignment is proposed accordingly.
  • the assignment can be determined by means of predetermined parameters, such as time data for the material requirement or for labor input, which devices, tools or materials are to be stored at which position and over which period of time by the computer unit.
  • predetermined parameters such as time data for the material requirement or for labor input, which devices, tools or materials are to be stored at which position and over which period of time by the computer unit.
  • a further advantageous variant of the method additionally consists in that the at least one working device is provided with a data transmission device, via which the working device transmits current data to the working device, to the location and / or to the processing operation to the computer unit. It can be checked in the computer unit whether the implement actually used coincides with the intended implement, or whether there is a deviation which has an effect on the area distribution, in particular with regard to the working area and the free area. Also, the next work task and a travel path can be displayed to the operator in the implement by the central computer unit. For implements with an automatic or driverless driving device, the central computer unit can also transmit direct driving instructions to the implement via the preferably wireless data connection.
  • an actual state of the excavation is detected by means of a detection device and a check of actual and desired state is carried out by the computer unit. This allows a particularly safe workflow to be carried out in an excavation pit.
  • At least one camera is provided as detection device.
  • the camera is preferably mounted at a raised point on the pit or on a flying drone or preferably on a working device, in particular a mast of a working device. There can also be several be grasped.
  • the actual state can thus be compared with a desired state in the computer unit.
  • instructions on implements and their operators or warnings can also be transmitted in the computer unit if, for example, objects are detected in the work area or in travel paths by the detection device.
  • a further preferred embodiment of the invention can be seen in that transport devices for supplying and removing material to the work or storage areas are controlled by the computer unit.
  • the transport devices may in particular be cranes or transport vehicles.
  • the control can be carried out directly, provided that the transport devices are provided for automatic control and movement.
  • an indirect control can also take place in that instructions for the procedure of the corresponding transport device are given to an operator of the corresponding transport device.
  • the invention basically also includes a plant or a system with which the method described above, in particular with regard to the work and Freiflä chenp is feasible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauverfahren, bei dem eine Baugrube im Boden erstellt wird und in der Baugrube Gründungselemente an vorgegebenen Arbeitspunkten mit mindestens einem Arbeitsgerät erstellt werden. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer Rechnereinheit die Abmessungen der Baugrube, die Arbeitspunkte und die Abmessungen des mindestens einen Arbeitsgeräts eingegeben werden und dass in der Rechnereinheit automatisch eine benötigte Arbeitsfläche für das mindestens eine Arbeitsgerät und eine Freifläche in der Baugrube ermittelt werden.

Description

Bauverfahren
Die Erfindung betrifft ein Bauverfahren, bei dem eine Baugrube im Boden erstellt wird und in der Baugrube Gründungselemente an vorgegebenen Arbeitspunkten mit min- destens einem Arbeitsgerät erstellt werden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Bei größeren Bauvorhaben werden Baugruben erstellt, in welchen dann zusätzliche Gründungsmaßnahmen durchzuführen sind. Diese Gründungsmaßnahmen können das Rückverankern von Stützwänden oder Bodenplatten oder auch das Erstellen von Gründungspfählen sein. Für derartige Maßnahmen ist es erforderlich, entsprechendes Arbeitsgerät, etwa Anker- oder Pfahlbohrgeräte, einzubringen. Gleichzeitig müssen häufig weitere Baumaßnahmen innerhalb der Baugrube durchgeführt werden, wobei insbesondere bei innerstädtischen Baustellen die Baugrube auch als Lagerfläche ge- nutzt wird.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Bauverfahren mit der Erstellung einer Baugrube anzugeben, welches besonders effizient durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Bauverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des Bauverfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Bauverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer Rech- nereinheit die Abmessungen der Baugrube, die Arbeitspunkte und die Abmessungen des mindestens einen Arbeitsgeräts eingegeben werden und dass in der Rechnerein- heit automatisch eine benötigte Arbeitsfläche für das mindestens eine Arbeitsgerät und eine Freifläche in der Baugrube ermittelt werden.
Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, in den beengten Abmes- sungen einer Baugrube eine Aufteilung der vorhandenen Fläche in eine benötigte Ar- beitsfläche und eine Freifläche vorzunehmen. Insbesondere bei der Erstellung von Erfindung dadurch erreicht, dass die Abmessungen des mindestens einen Arbeitsge- rätes in einer Rechnereinheit hinterlegt werden. Unter den Abmessungen kann sowohl der Flächenbedarf des Arbeitsgerätes aber auch der notwendige Arbeitsbereich ver- standen werden, welcher etwa bei einem Bohrgerät mit schwenkbarem Oberwagen auch den Verschwenkbereich umfassen kann. Abhängig von einer Eingabe zur Größe der Baugrube und den vorgesehenen Arbeitspunkten, an welchen ein Gründungsele- ment mit dem jeweiligen Arbeitsgerät zu erstellen ist, kann so die benötigte Arbeitsflä che ermittelt werden. Hieraus ergibt sich dann auch eine Freifläche in der Baugrube, welche ebenfalls nach der Erfindung von der Rechnereinheit bestimmt wird. Diese Freifläche kann dann ohne Störung des Arbeitsablaufes für das Erstellen der Grün- dungselemente in einer gewünschten Weise genutzt werden, etwa zum Ablegen von Werkzeugen, Geräten, Arbeitsmaterialien oder sonstigem Lagermaterial. Es kann eine Datenbank vorgesehen sein, in welcher die Daten zu möglichen Arbeitsgeräten ge- speichert und hinterlegt sind. Ein Bediener kann dann die benötigten Daten durch ein- fache Auswahl des oder der Arbeitsgeräte abrufen.
Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass als Arbeitsgerät ein Pfahlbohrgerät, ein Ankerbohrgerät und/oder ein Schlitz- wandgerät eingesetzt werden kann. Ein Pfahlbohrgerät wird insbesondere zum Erstel- len vertikaler Gründungspfähle benötigt. Mit einem Ankerbohrgerät können insbeson- dere Zuganker für eine Rückverankerung von Stützwänden der Baugrube eingebracht werden. Es können auch Injektionsbohrgeräte vorgesehen werden, um beispielsweise im Boden eine Boden- oder Dichtplatte durch Injizieren einer entsprechenden Suspen- sion zu bewirken. Als Schlitzwandgerät kann insbesondere ein Schlitzwandgreifer oder eine Schlitzwandfräse zum Erstellen einer Schlitzwand eingesetzt werden. Es können aber auch andere Spezialtiefbaugeräte zum Einsatz kommen.
Ein Gründungselement im Sinne der Erfindung ist weit zu verstehen, wobei jedes Ele- ment, welches zum Bilden der Baugrube oder in der Baugrube hergestellt wird, ein solches Gründungselement ist. Dabei ist nach einer Weiterbildung der Erfindung be- sonders bevorzugt, dass als Gründungselement ein Gründungspfahl, ein Zuganker, ein Injektionsanker und/oder eine Schlitzwand erstellt wird. Grundsätzlich können auch Eine besonders bevorzugte Verfahrensvariante der Erfindung besteht darin, dass zu den ermittelten Flächen festgelegt wird, welcher Teil als Fahrweg oder Lagerfläche vorgesehen ist. Dabei kann der Fahrweg abhängig vom Arbeitsverlauf sowohl ein Teil der Arbeitsfläche als auch ein Teil der Freifläche sein. Flingegen wird durch die Rech- nereinheit eine Lagerfläche insbesondere dann ermittelt und festgelegt, wenn diese weder als Arbeitsfläche zum Erstellen eines Gründungselementes noch zum Verfah- ren des mindestens einen Arbeitsgerätes benötigt wird.
Ein weiteres vorteilhaftes Verfahren besteht nach einer Weiterentwicklung darin, dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen wird, mit welcher in der Baugrube die Arbeitsflä che und/oder die Freifläche angezeigt wird. Mit der Anzeigeeinrichtung kann dabei insbesondere unmittelbar auf den Boden der Baugrube eine Trennlinie angezeigt wer- den, welche Arbeitsfläche und Freifläche voneinander trennt.
Dies kann in bevorzugter Weise dadurch erfolgen, dass die Anzeigeeinrichtung ein optisches Projezierelement, insbesondere einem Laser umfasst. Mit einer derartigen Anzeigeeinrichtung, welche an einem erhöhten Punkt an der Baugrube, etwa am Mast eines Arbeitsgerätes, einer Erhöhung am Baugrubenrand oder an einer Flugdrohne angebracht ist, kann so ein Bereich vorangezeigt werden. Diese optische Markierung kann dann von Arbeitspersonal mittels Farbe als eine dauerhafte Markierung am Grund der Baugrube nachgezeichnet werden. Die Anzeigeeinrichtung wird vorzugs- weise über eine drahtlose Verbindung von der Rechnereinheit gesteuert.
Eine weitere bevorzugte Verfahrensvariante kann darin gesehen werden, dass in die Rechnereinheit eine Arbeitsabfolge eingebbar oder durch die Rechnereinheit vorge- geben wird und dass durch die Rechnereinheit eine Änderung der Arbeits- und Frei- flächen über die Zeit ermittelt wird. So kann etwa nach dem Erstellen der ersten Grün- dungselemente die vorgesehene Arbeitsfläche in eine Freifläche geändert werden. Entsprechend können auch zunächst anfänglich vorgesehene Freiflächen abhängig vom zeitlichen Arbeitsablauf ab einem bestimmten Zeitpunkt dann zu einer Arbeitsflä che umklassifiziert werden. Eingabe des Aufbaus oder der Arbeitsabfolge in der Baugrube kann durch die Rech- nereinheit eine Belegung der Freiflächen mit Arbeitsgeräten, Werkzeugen und/oder Arbeitsmaterialien bestimmt und die Belegung entsprechend vorgeschlagen werden. Dabei kann durch die Rechnereinheit die Belegung anhand vorgegebener Parameter, wie Zeitdaten zum Materialbedarf oder zum Arbeitseinsatz bestimmt werden, welche Geräte, Werkzeuge oder Materialien an welcher Position und über welchen Zeitraum zu lagern sind. Hierdurch kann der Arbeitsablauf innerhalb der Baugrube und die Platz- und Raumnutzung noch effizienter erfolgen.
Eine weitere vorteilhafte Verfahrensvariante besteht zudem darin, dass das mindes- tens eine Arbeitsgerät mit einer Datenübertragungseinrichtung versehen ist, über wel- che das Arbeitsgerät aktuelle Daten zum Arbeitsgerät, zum Standort und/oder zum Bearbeitungsvorgang an die Rechnereinheit übermittelt. In der Rechnereinheit kann dabei überprüft werden, ob das tatsächlich eingesetzte Arbeitsgerät mit dem vorgese- henen Arbeitsgerät übereinstimmt, oder ob eine Abweichung vorliegt, die eine Auswir- kung auf die Flächenaufteilung, insbesondere hinsichtlich Arbeits- und Freifläche hat. Auch kann durch die zentrale Rechnereinheit dem Bediener in dem Arbeitsgerät die nächste anstehende Arbeitsaufgabe und ein Verfahrweg hierzu angezeigt werden. Bei Arbeitsgeräten mit einer automatischen oder auch fahrerlosen Fahreinrichtung kann die zentrale Rechnereinheit auch unmittelbar Fahranweisungen an das Arbeitsgerät über die vorzugsweise drahtlose Datenverbindung übermitteln.
Weiterhin ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, dass mittels einer Erfassungseinrichtung ein Ist-Zustand der Baugrube erfasst wird und durch die Rechnereinheit eine Überprüfung von Ist- und Soll-Zustand durchgeführt wird. Hier- durch kann ein besonders sicherer Arbeitsablauf in einer Baugrube durchgeführt wer- den.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass als Erfassungseinrichtung mindestens eine Kamera vorgesehen ist. Die Kamera ist dabei vorzugsweise an einem erhöhten Punkt an der Baugrube oder an einer Flugdrohne oder vorzugsweise an einem Arbeitsgerät, insbesondere einem Mast eines Arbeitsgeräts, angebracht. Es können auch mehrere fasst werden. Über eine entsprechende Software kann so der Ist-Zustand mit einem Soll-Zustand in der Rechnereinheit abgeglichen werden. In der Rechnereinheit können insbesondere auch Anweisungen an Arbeitsgeräte und deren Bediener oder auch Warnhinweise übermittelt werden, wenn etwa durch die Erfassungseinrichtung Gegen- stände im Arbeitsbereich oder in Fahrwegen ermittelt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung kann darin gesehen werden, dass durch die Rechnereinheit Transporteinrichtungen zum Zu- und Abführen von Ma- terial zu den Arbeits- oder Lagerflächen gesteuert werden. Die Transporteinrichtungen können insbesondere Kräne oder Transportfahrzeuge sein. Die Steuerung kann dabei unmittelbar erfolgen, soweit die Transporteinrichtungen für ein automatisches Steuern und Bewegen vorgesehen sind. Es kann jedoch auch eine indirekte Steuerung dadurch erfolgen, dass einem Bediener der entsprechenden Transporteinrichtung Handlungsanweisungen zum Verfahren der entsprechenden Transporteinrichtung ge- geben werden.
Die Erfindung umfasst grundsätzlich auch eine Anlage oder ein System mit welchem das zuvor beschriebene Verfahren insbesondere hinsichtlich der Arbeits- und Freiflä chenermittlung durchführbar ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Bauverfahren, bei dem
eine Baugrube im Boden erstellt wird und
in der Baugrube Gründungselemente an vorgegebenen Arbeitspunkten mit mindestens einem Arbeitsgerät erstellt werden,
dadurch gekennzeichnet ,
dass in einer Rechnereinheit die Abmessungen der Baugrube, die Arbeits- punkte und die Abmessungen des mindestens einen Arbeitsgeräts eingege- ben werden und
dass in der Rechnereinheit automatisch eine benötigte Arbeitsfläche für das mindestens eine Arbeitsgerät und eine Freifläche in der Baugrube ermittelt werden.
2. Bauverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
dass als Arbeitsgerät ein Pfahlbohrgerät, ein Ankerbohrgerät und/oder ein Schlitz- wandgerät eingesetzt wird.
3. Bauverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet ,
dass als Gründungselement ein Gründungspfahl, ein Zuganker, ein Injektionsan- ker und/oder eine Schlitzwand erstellt wird.
4. Bauverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet ,
dass zu ermittelten Flächen festgelegt wird, welcher Teil als Fahrweg oder Lager- fläche vorgesehen ist. dass eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen wird, mit welcher in der Baugrube die Arbeitsfläche und/oder die Freifläche angezeigt wird.
6. Bauverfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Anzeigeeinrichtung ein optisches Projezierelement, insbesondere einen Laser umfasst.
7. Bauverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet ,
dass in die Rechnereinheit eine Arbeitsabfolge eingebbar oder durch die Rech- nereinheit vorgegeben wird und
dass durch die Rechnereinheit eine Änderung der Arbeits- und Freiflächen über die Zeit ermittelt wird.
8. Bauverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet ,
dass durch die Rechnereinheit eine Belegung der Freiflächen ermittelt wird.
9. Bauverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet ,
dass das mindestens eine Arbeitsgerät mit einer Datenübertragungseinrichtung versehen ist, über welche das Arbeitsgerät aktuelle Daten zum Arbeitsgerät, zum Standort und/oder zum Bearbeitungsvorgang an die Rechnereinheit übermittelt.
10. Bauverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet ,
dass mittels einer Erfassungseinrichtung ein Ist-Zustand der Baugrube erfasst wird und durch die Rechnereinheit eine Überprüfung von Ist- und Sollzustand durchge- führt wird.
11. Bauverfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet ,
dass als Erfassungseinrichtung mindestens eine Kamera vorgesehen wird. dass durch die Rechnereinheit Transporteinrichtungen zum Zu- und Abführen von Material zu den Arbeits-/ oder Lagerflächen gesteuert werden.
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