DE102014015442B4 - Method for setting guide wire carriers and setting device - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Setzen von Leitdrahtträgern in eine vorgegebene SOLL-Position, die zur Aufnahme eines in einer definierten Höhenlage gegenüber einem Erdreich (E) anzuordnenden Leitdrahtes zur Führung von Maschinen im Straßenbau Verwendung finden, mit folgenden Schritten: a) Zurverfügungstellung einer Setzvorrichtung (100), die mit mindestens einem Erdnagel (10) und einem auf dem Erdnagel (10) aufsetzbaren Leitdrahtträger (20) bestückt ist und zumindest ein Setzwerkzeug (30) und eine Einrichtung (40) zur Ermittlung der Position der Setzvorrichtung (100) im Raum aufweist, b) Vorpositionierung der Setzvorrichtung (100), c) Positionsermittlung der Setzvorrichtung (100) zur Bestimmung einer IST-Position, d) Berechnung der Abweichung der IST-Position von der SOLL-Position, e) Verbringen der Setzvorrichtung (100) aus der IST-Position in die SOLL-Position, f) Eintreiben eines Erdnagels (10) mittels des Setzwerkzeuges (30) in das Erdreich (E), g) Aufsetzen eines Leitdrahtträgers (20) auf das freie Ende des Erdnagels (10), h) Verschieben des Leitdrahtträgers (20) auf dem Erdnagel (10) gegen einen oberhalb des Leitdrahtträgers (20) in der Setzvorrichtung (100) platzierten Anschlags (50), i) Fixieren des Leitdrahtträgers (20) auf dem Erdnagel (10) in der durch den Anschlag (50) vorgegebenen Position, j) Befestigen eines Leitdrahts an dem Leitdrahtträger (20).Method for setting guide wire carriers in a predefined desired position, which are used for receiving a guide wire to be arranged at a defined height relative to a ground (E) for guiding machines in road construction, comprising the following steps: a) providing a setting device (100), which is equipped with at least one peg (10) and one on the peg (10) attachable guide wire carrier (20) and at least one setting tool (30) and means (40) for determining the position of the setting device (100) in space, b ) Pre-positioning of the setting device (100), c) position determination of the setting device (100) for determining an actual position, d) calculation of the deviation of the actual position from the nominal position, e) bringing the setting device (100) out of the actual position Position in the TARGET position, f) Driving a peg (10) by means of the setting tool (30) in the ground (E), g) placing a guide wire carrier (20) h) moving the guide wire carrier (20) on the peg (10) against a stop (50) placed above the guide wire carrier (20) in the setting device (100), i) fixing the guide wire carrier (20 ) on the peg (10) in the position predetermined by the abutment (50); j) attaching a guidewire to the guidewire carrier (20).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen von Leitdrahtträgern in eine vorgegebene SOLL-Position, die zur Aufnahme eines in einer definierten Höhenlage gegenüber einem Erdreich anzuordnenden Leitdrahtes zur Führung von Maschinen im Straßenbau Verwendung findet, sowie eine Setzvorrichtung zum Setzen von Leitdrahtträgern.The invention relates to a method for setting Leitdrahtträgern in a predetermined desired position, which is used to hold a to be arranged at a defined altitude relative to a soil guide wire for guiding machines in road use, as well as a setting device for setting Leitdrahtträgern.
Autobahnen, Schnell-, Land-, und Stadtstraßen erhalten bei Neu- und Ausbau Fahrbahndecken aus Beton oder Asphalt. Der Einbau der Fahrbahndecken wird mittels Beton- oder Asphaltfertigern ausgeführt. Die lage- und höhengerechte Steuerung des Fertigers erfolgt über einen Leitdraht, der beidseitig parallel zu der herzustellenden Fahrbahndecke verlegt wird und in einer definierten Höhenlage installiert ist, die in derselben Ebene liegt wie die fertige Fahrbahndecke. Hierzu werden zunächst im Abstand von etwa fünf Metern links und rechts der herzustellenden Fahrbahn Markierungen (Farbpunkte) angebracht und dann in die markierten Stellen ca. 80 bis 100 cm lange Erdnägel mit einem Durchmesser von 15 bis 20 mm in das Erdreich eingeschlagen, wobei das Erdreich zumindest die vorbereitete Unterlage für die Fahrbahn (Frostschutzschicht) umfasst. Im nächsten Arbeitsgang werden dann auf die freien Enden der Erdnägel Leitdrahtträger aufgesetzt, an denen der Leitdraht für den Beton- oder Asphaltfertiger aufgebracht wird. Entlang dieses Leitdrahtes wird der Beton- oder Asphaltfertiger später geführt, sodass die Fahrbahndecke in der gewünschten Höhe und Richtung hergestellt wird. Hierzu wird jeder einzelne der Leitdrahtträger über ein Nivellement (Höhenmessung) auf die Höhenlage der Straßenoberkante eingestellt. Das Einschlagen des Erdnagels, das Auflegen des Leitdrahtträgers und dessen Ausrichten muss jeweils manuell erfolgen, bis anschließend der Leitdraht ausgerollt, gespannt und auf die Leitdrahtträger aufgelegt und an diesem befestigt werden kann. Wenn das Einschlagen des Erdnagels nicht sehr sorgfältig erfolgt, ist es nicht ausgeschlossen, dass dieser schräg in das Erdreich eingetrieben wird. Dies kann insbesondere dann eintreten, wenn sich im Erdreich ein Stein befindet, von dem die Spitze des Erdnagels abgelenkt wird.Motorways, highways, rural roads, and city streets receive concrete or asphalt pavements for new construction and upgrading. The installation of the road surface is carried out by concrete or asphalt pavers. The position and height-appropriate control of the paver is carried out via a guidewire, which is laid on both sides parallel to the road surface to be produced and installed in a defined altitude, which lies in the same plane as the finished road surface. For this purpose, first at a distance of about five meters left and right of the road to be produced markings (color dots) attached and then hammered into the marked areas about 80 to 100 cm long pegs with a diameter of 15 to 20 mm in the soil, the soil at least the prepared base for the roadway (frost protection layer) comprises. In the next operation guide wire carriers are then placed on the free ends of the pegs, where the guide wire for the concrete or asphalt paver is applied. Along this guidewire, the concrete or asphalt paver is guided later, so that the road surface is made in the desired height and direction. For this purpose, each individual one of the guide wire carriers is adjusted to the level of the upper edge of the road via a leveling system (height measurement). The hammering of the peg, the laying of the guide wire carrier and its alignment must each be done manually until then the guide wire can be rolled out, stretched and placed on the Leitdrahtträger and attached to this. If the hammering of the peg is not done very carefully, it can not be ruled out that it will be driven into the earth at an angle. This can happen, in particular, when there is a stone in the ground from which the tip of the peg is deflected.
Die
Es sind also derzeit folgende acht Arbeitsschritte notwendig, bis der Beton- oder Asphaltfertiger in Betrieb genommen werden kann:
- 1. Absteckung und Markierung der Lage der Erdnägel.
- 2. Verteilen der Erdnägel und Leitdrahtträger (Metallhülsen) an den markierten Punkten.
- 3. Einschlagen der Erdnägel an den markierten Punkten mittels Vorschlag-, Bohr- oder Meißelhammer. Gegebenenfalls Ausrichten schräg eingetriebener Erdnägel.
- 4. Höhenbestimmung der Oberkante der Erdnägel.
- 5. Berechnung der Differenz zur Einbauhöhe der Fahrbahndecke.
- 6. Höhengerechtes Anbringen der Leitdrahtträger.
- 7. Ausrollen und Spannen des Leitdrahtes.
- 8. Auflegen und Befestigen des Leitdrahtes auf die Leitdrahtträger.
- 1. Stake out and mark the position of the pegs.
- 2. Distribute the pegs and guide wire carriers (metal sleeves) at the marked points.
- 3. Impact the pegs on the marked points with a percussion, drill or chisel hammer. If necessary, align obliquely driven pegs.
- 4. Height determination of the upper edge of the pegs.
- 5. Calculation of the difference to the installation height of the road surface.
- 6. Height-appropriate attachment of the Leitdrahtträger.
- 7. Rolling out and tensioning the guidewire.
- 8. Place and attach the guidewire to the guidewire carrier.
Diese Arbeiten sind sehr zeitaufwendig, insbesondere weil es immer wieder notwendig ist, die Höhenlage des eingetriebenen Erdnagels zu bestimmen, die Differenz zur Höhenlage der zu fertigenden Fahrbahndecke zu berechnen und dann einen Leitdrahtträger auf den Erdnagel aufzusetzen, gegenüber der berechneten Differenz zur Einbauhöhe auf dem Erdnagel zu verschieben und diesen dann anschließend am Erdnagel zu fixieren.This work is very time consuming, in particular because it is necessary again and again to determine the altitude of the driven peg, calculate the difference to the altitude of the road surface to be manufactured and then put a guide wire carrier on the peg, compared to the calculated difference to the installation height on the peg to move and then fix it to the peg.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum automatisierten Setzen von Leitdrahtträgern anzugeben und eine Setzvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen.The invention is based on the object to provide a method for the automated setting of guidewires and to create a setting device for carrying out the method.
Hinsichtlich des Verfahrens erfolgt die Lösung durch folgende Schritte:
- a) Zurverfügungstellung einer Setzvorrichtung, die mit mindestens einem Erdnagel und einem auf dem Erdnagel aufsetzbaren Leitdrahtträger bestückt ist, und zumindest ein Setzwerkzeug und eine Einrichtung zur Ermittlung der Position der Setzvorrichtung im Raum aufweist,
- b) Vorpositionierung der Setzvorrichtung,
- c) Positionsermittlung der Setzvorrichtung zur Bestimmung einer IST-Position,
- d) Berechnung der Abweichung der IST-Position von der SOLL-Position,
- e) Verbringen der Setzvorrichtung aus der IST-Position in die SOIL-Position,
- f) Eintreiben eines Erdnagels mittels des Setzwerkzeuges in das Erdreich,
- g) Aufsetzen eines Leitdrahtträgers auf das freie Ende des Erdnagels,
- h) Verschieben des Leitdrahtträgers auf dem Erdnagel gegen einen oberhalb des Leitdrahtträgers in der Setzvorrichtung platzierten Anschlags,
- i) Fixieren des Leitdrahtträgers auf dem Erdnagel in der durch den Anschlag vorgegebenen Position,
- j) Befestigen eines Leitdrahts an dem Leitdrahtträger.
- a) providing a setting device which is equipped with at least one peg and a mountable on the Erdnagel Leitdrahtträger, and at least one setting tool and means for determining the position of the jig in the room,
- b) pre-positioning of the setting device,
- c) position determination of the setting device for determining an actual position,
- d) calculating the deviation of the actual position from the nominal position,
- e) transferring the setting device from the ACTUAL position to the SOIL position,
- f) driving a peg into the ground by means of the setting tool,
- g) placing a guide wire carrier on the free end of the peg,
- h) shifting the guide wire carrier on the peg against a stop placed above the guide wire carrier in the setting device,
- i) fixing the guide wire carrier on the peg in the position predetermined by the stop,
- j) attaching a guidewire to the guidewire carrier.
Dadurch, dass die Setzvorrichtung aus ihrer groben Vorpositionierung, der IST-Position, in die SOLL-Position verbracht wird und das Setzwerkzeug definiert in der Vorrichtung angeordnet ist, werden die notwendigen Daten der Erdnägel und die Höhenausrichtung der Leitdrahtträger in einem im Grunde genommen ununterbrochenen Arbeitsablauf möglich. As the jig is moved from its coarse preposition, the ACTUAL position, to the DESIRED position, and the jig is defined in the device, the necessary data of the pegs and the height orientation of the guidewire carriers become in a basically uninterrupted workflow possible.
Die SOLL-Position kann im Raum angefahren werden oder in der SOLL-Position kann die Höhenlage der Setzvorrichtung ermittelt werden und das Setzwerkzeug dann auf eine mit der vordefinierten Höhenlage des Leitdrahtes korrelierten Höhe gegenüber dem Erdreich eingestellt werden. Jeder Erdnagel wird dann an der vorgegebenen Position exakt lotrecht in das Erdreich eingetrieben. Nachdem ein Leitdrahtträger auf das freie Ende des Erdnagels aufgesetzt wird, kann ein Anschlag, der eine horizontale Anschlagfläche in Höhe der definierten Höhenlage des Leitdrahtes aufweist, über dem Erdnagel positioniert werden und der Leitdrahtträger gegen diese Anschlagfläche auf dem Erdnagel verschoben und anschließend in der durch den Anschlag vorgegebenen Position auf dem Erdnagel fixiert, beispielsweise festgeschraubt, werden. Das Verschieben des Leitdrahtträgers und sein Fixieren am Erdnagel kann manuell oder automatisiert erfolgen. Bevorzugt erfolgt dieser Ablauf automatisiert, um die Setzgeschwindigkeit der Setzvorrichtung zu optimieren.The TARGET position can be approached in space or in the TARGET position, the height of the setting device can be determined and the setting tool can then be adjusted to a correlated with the predefined altitude of the guidewire height with respect to the ground. Each peg is then driven exactly vertically into the soil at the specified position. After a guidewire is placed on the free end of the peg, a stop having a horizontal abutment surface equal to the defined height of the guidewire, be positioned over the peg and the guidewire carrier against this abutment surface on the peg and then moved in through the Stops fixed position on the peg, for example, be screwed. Moving the guidewire carrier and fixing it to the peg can be done manually or automatically. Preferably, this process is automated to optimize the setting speed of the setting device.
Mit der Setzvorrichtung kann dann auch der Leitdraht auf dem Leitdrahtträger befestigt werden. Anschließend wird die Setzvorrichtung am nächsten Punkt, in dem der Erdnagel gesetzt werden soll, vorpositioniert und die zuvor beschriebenen Schritte von der Vorpositionierung bis zum Befestigen des Leitdrahtes laufen erneut ab. Mit diesem Verfahren können innerhalb kürzester Zeit eine Vielzahl von Erdnägeln gesetzt werden, wodurch die für den Einbau der Fahrbahndecke benötigte Zeit deutlich reduziert wird.With the setting device, the guide wire can then be attached to the guidewire carrier. Subsequently, the jig is prepositioned at the next point where the peg is to be set, and the previously described steps from pre-positioning to attaching the guidewire are repeated. With this method, a variety of pegs can be set within a very short time, which significantly reduces the time required for the installation of the road surface.
Eine Vorrichtung zum Setzen von Leitdrahtträgern, die auf einem freien Ende eines in ein Erdreich eingetriebenen Erdnagels angeordnet sind, zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:
- a) ein Gestell mit einer Trägerplatte, einer Horizontierungsplatte, einer Gegendruckplatte und einer Feststellplatte,
- b) ein in dem Gestell aufgenommenes Setzwerkzeug mit einem Treibstück zum Eintreiben eines Erdnagels in das Erdreich,
- c) einen Positionsdetektor zur Lageermittlung der Setzvorrichtung,
- d) einen in eine zum Setzwerkzeug definierte Position bringbaren Anschlag mit einer in einer ersten Horizontalebene liegenden Anschlagfläche, wobei,
- e) die Horizontierungsplatte mit einer Ausrichteinrichtung zum Ausrichten in einer zweiten Horizontalebene in Wirkverbindung steht,
- f) das Setzwerkzeug eine Führung für den Erdnagel aufweist,
- g) das Setzwerkzeug mit der Horizontierungsplatte in Verbindung steht,
- h) der Positionsdetektor, das Treibstück und die Führung eine gemeinsame vertikale Achse besitzen.
- a) a frame with a carrier plate, a leveling plate, a counter-pressure plate and a locking plate,
- b) a setting tool accommodated in the frame with a drive piece for driving a peg into the ground,
- c) a position detector for determining the position of the setting device,
- d) a stop which can be brought into a position defined for the setting tool and has a stop surface lying in a first horizontal plane, wherein
- e) the leveling plate is in operative connection with an alignment device for aligning in a second horizontal plane,
- f) the setting tool has a guide for the peg,
- g) the setting tool is in communication with the leveling plate,
- h) the position detector, the drive piece and the guide have a common vertical axis.
Die Trägerplatte dient zum Transport der Setzvorrichtung. Die im Raum beweglich gegenüber der Trägerplatte angeordnete Horizontierungsplatte trägt über eine Trägerstange die Setzvorrichtung, die in alle Richtungen im Raum beweglich angebracht ist.The carrier plate is used to transport the jig. The arranged in the space opposite the carrier plate leveling plate carries on a support rod, the setting device, which is movably mounted in all directions in space.
Die Gegendruckplatte und die Feststellplatte sind vorzugsweise in vertikaler Richtung zueinander parallel verschiebbar, wobei die Verschiebbarkeit über Hydraulikzylinder erfolgen kann.The counter-pressure plate and the locking plate are preferably displaceable parallel to one another in the vertical direction, the displaceability being able to take place via hydraulic cylinders.
Das Setzwerkzeug ist beispielsweise ein Bohr- oder Meißelhammer, mit dem die Erdnägel eingeschlagen werden. Das am unteren Ende des Setzwerkzeuges angebrachte Treibstück, das auf den Kopf des Erdnagels schlägt, ist vorzugsweise als Buchse ausgebildet, deren Innenkontur der Außenkontur eines Erdnagels entspricht. Dadurch wird der Erdnagel in der Achse des Setzwerkzeuges ausgerichtet, und so wird sichergestellt, dass der Erdnagel lotrecht in das Erdreich eingetrieben wird.The setting tool is for example a drill or chisel hammer with which the pegs are hammered. The attached at the lower end of the setting tool driving piece, which strikes the head of Erdnagels, is preferably designed as a socket whose inner contour corresponds to the outer contour of a Erdnagels. This aligns the peg in the axis of the setting tool, ensuring that the peg is driven vertically into the ground.
Das Setzwerkzeug ist vorzugsweise gegenüber der Horizontierungsplatte verschiebbar angeordnet, um eine größtmögliche Flexibilität zur Ausrichtung zu erhalten.The setting tool is preferably arranged displaceable relative to the leveling plate in order to obtain the greatest possible flexibility for alignment.
Vorteilhaft ist es, wenn der Anschlag schwenkbar am Gestell angeordnet ist. Nach dem Eintreiben des Erdnagels, wird das Treibstück zurückgezogen, der Leitdrahtträger vorzugsweise automatisiert aufgesetzt und der Anschlag kann dann über den Leitdrahtträger eingeschwenkt werden. Das Verschieben des Leitdrahtträgers auf dem Erdnagel gegen die Anschlagsfläche des Anschlages kann automatisiert oder manuell erfolgen. Ebenso wie das Fixieren des Leitdrahtträgers auf dem freien Ende des Erdnagels.It is advantageous if the stop is pivotally mounted on the frame. After driving the Erdnagels, the drive piece is withdrawn, the Leitdrahtträger preferably automatically placed and the stopper can then be pivoted over the guidewire beam. Moving the guidewire carrier on the peg against the abutment surface of the stop can be automated or manual. As well as the fixation of the guidewire carrier on the free end of the Erdnagels.
Der Positionsdetektor, mit dem die Lage der Setzvorrichtung im Raum ermittelt werden kann, ist vorzugsweise Bestandteil einer Messeinheit mit Totalstation und Display und dient zusammen mit dieser Messeinheit zur Steuerung des Systems. Auf dem Display können dem Bediener die Abweichungen der Lage der in der mindestens drei Achsen bewegbaren Setzvorrichtung von der IST-Lage zur SOLL-Lage angezeigt werden, damit die Positionierung der Setzvorrichtung in der SOLL-Lage von der Bedienperson einfach durchgeführt werden kann.The position detector, with which the position of the setting device can be determined in space, is preferably part of a measuring unit with total station and display and is used together with this measuring unit to control the system. On the display, the operator can be displayed the deviations of the position of the movable in the at least three axes setting device from the actual position to the target position, so that the positioning of the setting device in the desired position by the operator can be easily performed.
An der Gegendruckplatte kann eine Rolle mit dem Leitdraht befestigt sein. Der Leitdraht wird abgerollt, vorgespannt und mittels der Steuervorrichtung auf den Leitdrahtträger aufgelegt. On the counter-pressure plate, a roller can be attached to the guide wire. The guide wire is unrolled, biased and placed on the guide wire carrier by means of the control device.
Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend näher beschrieben werden.With the aid of a drawing, an embodiment of the invention will be described in more detail below.
Es zeigen:Show it:
Die Setzvorrichtung
Die Gegendruckplatte
Oberhalb des Setzwerkzeuges
Die Leitdrahtträger
Abschließend wird der hier nicht dargestellte Leitdraht in die Ausnehmung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Gestellframe
- 22
- Trägerplattesupport plate
- 33
- HorizontierungsplatteHorizontierungsplatte
- 44
- GegendruckplattePlaten
- 55
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 66
- Trägerstangesupport rod
- 77
- Aufnahmearmpickup
- 88th
- Trägercarrier
- 99
- Transportbügeltransport bracket
- 1010
- Erdnagelpeg
- 1111
- freies Endefree end
- 2020
- LeitdrahtträgerLeitdrahtträger
- 2121
- Schraubescrew
- 2222
- Ausnehmungrecess
- 3030
- Setzwerkzeugsetting tool
- 3131
- Treibstückblowing piece
- 3232
- BohrhammerRotary Hammer
- 4040
- Einrichtung/Reflektor/PositioniereinrichtungMeans / reflector / positioning
- 5050
- Anschlagattack
- 5151
- Anschlagflächestop surface
- 6060
- Rollerole
- 7070
- FeststellplatteLocking plate
- 7272
- Hydraulikzylinderhydraulic cylinders
- 8080
- Behältercontainer
- 9090
- Stromaggregatgenerator
- 100100
- Setzvorrichtungsetting device
- AV A V
- vertikale Achsevertical axis
- Ee
- Erdreichsoil
- H1 H 1
- erste Horizontalebenefirst horizontal plane
- H2 H 2
- zweite Horizontalebenesecond horizontal plane
- VV
- vertikale Richtungvertical direction
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