VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ERSTELLEN EINES GRÜNDUNGSELEMENTES IM BODEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden, bei dem ein Loch im Boden gebildet wird, welches zum Bilden des Gründungselementes mit einer aushärtbaren Masse verfüllt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden mit einem Bodenbearbeitungswerkzeug zum Erstellen eines Lochs im Boden und einer Fülleinrichtung zum Einbringen einer aushärtbaren Füllmasse zum Bilden des Gründungselementes in dem Boden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.

[0003] Insbesondere beim Erstellen großer Bauwerke werden Gründungselemente im Boden erstellt. Derartige Gründungselemente können Bohrpfähle oder auch Schlitzwände oder Schlitzwandsegmente sein. Dabei wird mittels eines Bohrgerätes oder eines Schlitzwandgerätes ein Loch im Boden erstellt, welches mit einer aushärtbaren Füllmasse verfüllt wird. Die Gründungselemente können etwa dazu dienen, Bauwerkslasten abzustützen und in tiefere Bodenschichten abzutragen oder eine Grundwassersicherung bereitzustellen, so dass kein Grundwasser in eine Baugrube eintreten kann.

[0004] Aufgrund der wesentlichen Bedeutung der Gründungselemente für die Tragfähigkeit beziehungsweise Grundwassersperrwirkung sind diese mit großer Sorgfalt auszuführen. Die Ausführung ist dabei zu dokumentieren, so dass eine korrekte Ausführung auch noch nach der Erstellung des Gründungselementes oder des Bauwerkes insgesamt nachvollziehbar und überprüfbar ist. Hierzu kann insbesondere das eingesetzte Baugerät mit entsprechenden Mess- und Sensoreinrichtungen versehen sein, um die Erstellung eines Gründungselementes zu dokumentieren.

[0005] Ein derartiges Bohrgerät ist beispielsweise aus der EP 3 081 737 A2 bekannt. Mit diesem bekannten Bohrgerät kann etwa ein korrektes Einbringen eines Stützrohres für eine Bohrung erfasst und dokumentiert werden.

[0006] Üblicherweise erfolgt die Dokumentation mittels einer Rechnereinheit in dem Baugerät, wobei die erhaltenen Daten zunächst zu einer Zentrale übertragen werden. Diese können dann von dem Bauunternehmen oder auch bei dem Bauherrn abgespeichert werden.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden anzugeben, bei welchem eine besonders effiziente Dokumentation zu dem Gründungselement erfolgt.

[0008] Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 und zum anderen durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aushärten der Füllmasse ein Datenträger in das Loch eingebracht wird, auf welchem Informationen zum erstellten Gründungselement gespeichert werden.

[0010] Eine Grundidee der Erfindung kann darin gesehen werden, wesentliche Daten zum erstellten Gründungselement unmittelbar an oder in dem Gründungselement zu hinterlegen. Insbesondere bei großen Baustellen kann eine Vielzahl von Gründungselementen von mehreren 100 Stück erstellt werden, was die Zuordnung abgespeicherter Daten zu einzelnen Gründungselementen im Nachhinein erheblich erschweren kann. Diese Schwierigkeiten werden durch ein direktes Markieren und/oder Abspeichern der Daten im Gründungselement vermieden. Des Weiteren wird der Vorteil erzielt, dass auch nach einer längeren Zeitspanne von mehreren Jahren etwa beim Auftreten von Schäden an einem einzelnen Gründungselement schnell und gezielt eine Ursachenermittlung erfolgen kann, indem unmittelbar die Daten an dem Gründungselement abgefragt werden können. Bei einer entsprechenden Datensicherung kann selbst nach Jahrzehnten, etwa bei einem Abbruch des Bauwerks, relativ einfach festgestellt werden, welcher Aufwand für ein mögliches Entfernen des Gründungselementes zu erwarten ist.

[0011] Dabei wird der Datenträger vor dem Aushärten der Füllmasse und damit vor dem Aushärten des Gründungselementes in diesen eingebracht. Damit ist der Datenträger zuverlässig und auch weitgehend manipulationssicher in dem fertiggestellten Gründungselement angeordnet.

[0012] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Datenträger nach dem Aushärten der Füllmasse drahtlos abfragbar ist. Der Datenträger kann dabei insbesondere ein sogenannter RFID-Chip sein, der bei Empfang eines entsprechenden elektromagnetischen Signals automatisch ein Antwortsignal mit den gewünschten Daten absendet. Auf diese Weise ist so jederzeit ein einfaches und zerstörungsfreies Abfragen des Datenträgers möglich. Der Datenträger wird dabei vorzugsweise in einem oberen Bereich des erstellten Gründungselementes angeordnet, wobei der Datenträger vorzugsweise vollständig von Füllmasse umgeben ist, jedoch noch weiterhin drahtlos abfragbar ist.

[0013] Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Informationen auf dem Datenträger fest gespeichert werden und nach Aushärten der Füllmasse die Informationen auf dem Datenträger unveränderbar sind. Vorzugsweise weist der Datenträger dabei ein ROM-Speicherelement auf. Dieses Speicherelement ist so ausgebildet, dass die darauf gespeicherten Daten zumindest nach dem Einbringen in das Loch beziehungsweise das Gründungselement nur noch gelesen, aber nicht mehr verändert werden können. Damit kann der Datenträger als eine Art elektronische Zertifizierung dienen, welche besonders manipulationssicher ist und auch noch nach längeren Zeiträumen zuverlässig abgefragt werden kann.

[0014] Vorzugsweise ist der Datenträger mit einem Gehäuse oder einer Hülle umgeben, welche einen Schutz vor der Umgebung und insbesondere der aggressiven Füllmasse gewährt, jedoch insbesondere ein drahtloses Abfragen bei Empfang eines elektromagnetischen Signals erlaubt.

[0015] Grundsätzlich können auf dem Datenträger nahezu beliebige Daten abgespeichert werden, welche für das Gründungselement und dessen Erstellung von Interesse sind. Bevorzugt ist es dabei, dass als Informationen Dimensionen, Aufbau, Produktionsdaten und/oder Tragfähigkeitsdaten des Gründungselementes gespeichert werden. Bezüglich der Dimensionen sind insbesondere eine Tiefe und Querschnittsgrößen des erstellten Gründungselementes von besonderer Bedeutung. Hinsichtlich des Aufbaus kann insbesondere die Art und Menge der verwendeten Füllmasse sowie der Armierungsmaterialien abgespeichert werden. Besonders relevant sind Produktionsdaten wie der Verlauf des Einbringens des Lochs sowie des Einbringens der Füllmasse. Insbesondere die Angaben zum Einbringen der Füllmasse können einen Hinweis darauf geben, ob möglicherweise Füllmasse in unerwarteter Weise etwa in Hohlräume im Boden geflossen ist. Es können auch Daten bezüglich der Art und Weise der Erstellung des Lochs, des notwendigen Zeitaufwands sowie der eingesetzten Maschinen und des eingesetzten Personals von besonderer Bedeutung sein. Dies kann insbesondere auch für eine Kostenermittlung von Relevanz sein, etwa wenn beim Erstellen eines Lochs in unerwarteter Weise ein größerer Anteil an Felsgestein aufgetreten ist. Hinsichtlich der Tragfähigkeitsdaten können sowohl Solldaten als auch aus dem vorher angeführten Daten ermittelte tatsächliche Tragfähigkeitsdaten zu dem konkret erstellten Gründungselement abgespeichert werden. Daneben können auch Daten zum Erstellungszeitpunkt, der erstellenden Baufirma, des Lieferanten der Füllmasse etc. gespeichert werden, die zu einem späteren Zeitpunkt von Relevanz sein können.

[0016] Grundsätzlich kann ein beliebiges Gründungselement vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass das Gründungselement als ein Bohrpfahl mittels eines Bohrgerätes oder als ein Schlitzwandsegment mittels eines Schlitzwandgerätes erstellt wird. Die Schlitzwandsegmente können insgesamt auch angrenzend zueinander erstellt werden, so dass hieraus eine Schlitzwand, auch Stütz- oder Dichtwand genannt, gebildet wird.

[0017] Eine besonders hohe Datensicherheit bei der Durchführung des Verfahrens kann in bevorzugter Weise dadurch erzielt werden, dass der Datenträger unmittelbar durch eine Datenübertragungseinrichtung an dem Bohrgerät oder dem Schlitzwandgerät bei Abschluss der Erstellung des Gründungselementes beschrieben wird. Der Datenträger wird also automatisch durch das jeweilige Baugerät beschrieben und erstellt.

[0018] Grundsätzlich kann der so beschriebene Datenträger dann von einer Bedienperson in einer geeigneten Weise an einem oberen Bereich des Gründungselementes angebracht, insbesondere in die noch weiche Füllmasse, eingedrückt werden. Eine weitere Erhöhung der Zuverlässigkeit wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass der beschriebene Datenträger unmittelbar durch eine Abgabeeinrichtung an dem Bohrgerät oder dem Schlitzwandgerät in das Loch im Boden eingebracht wird. Dies kann etwa durch einen Manipulatorarm oder vorzugsweise durch ein Einführrohr oder eine Einführleitung allein durch Schwerkraft oder durch Druckluft erfolgen. Grundsätzlich ist auch eine Einbringung des Datenträgers über die normale Betonpumpe mit der Füllmasse möglich. Insbesondere können auch mehrere Datenträger mit den Informationen in ein Gründungselement eingebracht werden, so dass eine erhöhte Datensicherheit besteht.

[0019] Eine besonders zuverlässige Anordnung des Datenträgers wird nach einer Verfahrensvariante der Erfindung dadurch erzielt, dass der Datenträger an einem Bewehrungselement angebracht wird, welches zum Bilden des Gründungselementes in das Loch eingebracht wird. Vorzugsweise kann dabei der Datenträger an dem Bewährungselement, insbesondere einem Stahlträger oder einem Bewehrungskorb, durch eine geeignete Halterung an diesem befestigt werden, bevor das Bewehrungselement in das mit Füllmasse verfüllte Loch eingesetzt wird.

[0020] Die Erfindung umfasst weiterhin ein Gründungselement, welches vorzugsweise nach dem zuvor beschriebenen Verfahren erstellt ist, wobei das Gründungselement durch Verfüllen eines Lochs im Boden mit einer aushärtbaren Masse gebildet ist, wobei das gebildete Gründungselement mit einem Datenträger versehen ist, auf welchem Informationen zum erstellten Gründungselement gespeichert sind.

[0021] Es können dabei die zuvor beschriebenen Vorteile hinsichtlich einer zuverlässigen manipulationssicheren Datenzuordnung zu einem Gründungselement erreicht werden.

[0022] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Informationen zum erstellten Gründungselement auf einem Datenträger vorgesehen ist, welcher zum Anordnung und Verbleib in dem Gründungselement nach Aushärten der Füllmasse ausgebildet ist.

[0023] Die Vorrichtung kann insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens eingesetzt werden. Es können dabei die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden.

[0024] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine Abgabevorrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Datenträger mit den gespeicherten Informationen in das Loch im Boden vor dem Aushärten der Füllmasse einbringbar ist. Die Abgabeeinrichtung kann einen Manipulatorarm oder eine Zuführeinrichtung, etwa mit einem Zuführrohr oder einer Zuführleitung sein. Der Datenträger kann dabei durch die Schwerkraft oder durch Druckluft in das Loch eingebracht werden. Dies kann in das Loch vor dem Einfüllen der Füllmasse oder nachträglich in die noch weiche Füllmasse vordem Aushärten erfolgen.

[0025] Grundsätzlich kann die Vorrichtung jedes geeignete Baugerät zum Erstellen eines Gründungselementes durch Verfüllen eines Lochs sein. Besonders bevorzugt ist es, dass die Vorrichtung als ein Bohrgerät oder ein Schlitzwandgerät ausgebildet ist. Das Schlitzwandgerät kann dabei als ein Schlitzwandgreifer oder vorzugsweise eine Schlitzwandfräse sein.

Ansprüche

1. Verfahren zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden, bei dem ein Loch im Boden gebildet wird, welches zum Bilden des Gründungselementes mit einer aushärtbaren Füllmasse verfüllt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor dem Aushärten der Füllmasse ein Datenträger in das Loch eingebracht wird, auf welchem Informationen zum erstellten Gründungselement gespeichert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenträger nach Aushärten der Füllmasse drahtlos abfragbar ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichbet,
dass die Informationen auf dem Datenträger fest gespeichert werden und nach Aushärten der Füllmasse die Informationen auf dem Datenträger unveränderbar sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Informationen Dimensionen, Aufbau, Produktionsdaten und/oder Tragfähigkeitsdaten des Gründungselementes gespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gründungselement als ein Bohrpfahl mittels eines Bohrgerätes oder als ein Schlitzwandsegment mittels eines Schlitzwandgeräts erstellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenträger unmittelbar durch eine Datenübertragungseinrichtung an dem Bohrgerät oder dem Schlitzwandgerät bei Abschluss der Erstellung des Gründungselementes beschrieben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der beschriebene Datenträger unmittelbar durch eine Abgabeeinrichtung an dem Bohrgerät oder dem Schlitzwandgerät in das Loch im Boden eingebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenträger an einem Bewehrungselement angebracht wird, welches zum Bilden des Gründungselementes in das Loch eingebracht wird.

9. Gründungselement, insbesondere erstellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches durch Verfüllen eines Lochs im Boden mit einer aushärtbaren Masse gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gebildete Gründungselement mit einem Datenträger versehen ist, auf welchem Informationen zum erstellten Gründungselement gespeichert sind.

10. Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden, insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Bodenbearbeitungswerkzeug zum Erstellen eines Lochs im Boden und einer Fülleinrichtung zum Einbringen einer aushärtbaren Füllmasse zum Bilden des Gründungselementes in dem Boden,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Datenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Informationen zum erstellten Gründungselement auf einen Datenträger vorgesehen ist, welcher zum Anordnen und Verbleib in dem Gründungselement nach Aushärten der Füllmasse ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Abgabeeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Datenträger mit den gespeicherten Informationen in das Loch im Boden vor dem Aushärten der Füllmasse einbringbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung als ein Bohrgerät oder ein Schlitzwandgerät ausgebildet ist.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Verfahren zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden, bei dem ein Loch im Boden gebildet wird, welches zum Bilden des Gründungselementes mit einer aushärtbaren Füllmasse verfüllt wird,
wobei vor dem Aushärten der Füllmasse ein Datenträger in das Loch eingebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf dem Datenträger Informationen zum erstellten Gründungselement fest gespeichert werden und nach Aushärten der Füllmasse die Informationen auf dem Datenträger als eine elektronische Zertifizierung unveränderbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenträger nach Aushärten der Füllmasse drahtlos abfragbar ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichbet,
dass der Datenträger als ein RFID-Chip ausgebildet ist, welcher bei Empfang eines entsprechenden elektromagnetischen Signals automatisch ein Antwortsignal mit den gespeicherten Informationen absendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Informationen Dimensionen, Aufbau, Produktionsdaten und/oder Tragfähigkeitsdaten des Gründungselementes gespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gründungselement als ein Bohrpfahl mittels eines Bohrgerätes oder als ein Schlitzwandsegment mittels eines Schlitzwandgeräts erstellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenträger unmittelbar durch eine Datenübertragungseinrichtung an dem Bohrgerät oder dem Schlitzwandgerät bei Abschluss der Erstellung des Gründungselementes beschrieben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der beschriebene Datenträger unmittelbar durch eine Abgabeeinrichtung an dem Bohrgerät oder dem Schlitzwandgerät in das Loch im Boden eingebracht wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Datenträger an einem Bewehrungselement angebracht wird, welches zum Bilden des Gründungselementes in das Loch eingebracht wird.

9. Gründungselement, erstellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches durch Verfüllen eines Lochs im Boden mit einer aushärtbaren Masse gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das gebildete Gründungselement mit einem Datenträger versehen ist, auf welchem Informationen zum erstellten Gründungselement als eine elektronische Zertifizierung fest gespeichert sind.

10. Vorrichtung zum Erstellen eines Gründungselementes im Boden, insbesondere nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Bodenbearbeitungswerkzeug zum Erstellen eines Lochs im Boden und einer Fülleinrichtung zum Einbringen einer aushärtbaren Füllmasse zum Bilden des Gründungselementes in dem Boden,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Datenübertragungseinrichtung zum Übertragen von Informationen zum erstellten Gründungselement auf einen Datenträger vorgesehen ist, welcher zum Anordnen und Verbleib in dem Gründungselement nach Aushärten der Füllmasse ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Abgabeeinrichtung vorgesehen ist, mit welcher der Datenträger mit den gespeicherten Informationen in das Loch im Boden vor dem Aushärten der Füllmasse einbringbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung als ein Bohrgerät oder ein Schlitzwandgerät ausgebildet ist.