DE20121554U1 - Schlauchsystem zur Sanierung von Druckrohrleitungen - Google Patents
Schlauchsystem zur Sanierung von DruckrohrleitungenInfo
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Description
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Pie Eifert, Bressei und Kollegen · Radict.estraße ->3- 12-.39 Berlin Dipl.-Ing. Udo Eifert
Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Burkhard Bressei Dipl.-Ing. Volker Zucker
Dipl.-Ing. Günter Köckeritz
Radickestr. 48
12489 Berlin-Adlershof
Deutschland
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VAT-Nr.: DE 138 714 760 Steuernr.: 36/272/60882
PolyLine Kanalsanierung GmbH & Co. KG Blankenburger Straße 5 16341 Zepemick
18. September 2002
KT/pa
GM05.413.7DE
Schlauchsystem zur Sanierung von Druckrohrleitungen
Schlauchsystem zur Sanierung von Druckrohrleitungen Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Schlauchsystem zur Sanierung von Druckrohrleitungen, die bruchgefährdet oder korrosionsgeschädigt sind. Der System ist bevorzugt in Verfahren zur Sanierung von Druckrohrleitungen, insbesondere zur Trinkwasserleitungssanierung, einsetzbar.
Repräsentativ für den Stand der Technik ist das AMEX 5000-Verfahren. Das Verfahren beruht darauf, dass nach einer gründlichen Rohrreinigung ein hochwertiger und PE-beschichteter Polyestergewebeschlauch mit Kleber gefüllt und im Inversionsverfahren in die Leitung gestülpt wird. Der Kleber verklebt den Gewebeschlauch mit der Rohrwand. Der Nachteil des Verfahrens ist darin zu sehen, dass bruchgefährdete Leitungen nicht vollständig saniert werden können, weil im Falle des Bruches die Druckkräfte der zu transportierenden Medien die Innenbeschichtung zerreißen bzw. die Bruchkanten die Innenbeschichtung zerreißen bzw. die Bruchkanten die Innenbeschichtung verletzen können. Als weiteres Verfahren wird auf das sogenannte Compact-pipe-Verfahren hingewiesen. Hierbei wird nach dem Reinigen der Druckrohrleitung ein dickwandiges stabiles PE-Rohr eingeführt. Aufgrund notwendiger Toleranzen (zur Durchführung der Montage) zwischen dem neuen PE-Rohr und der zu sanierenden Druckrohrleitung sowie der notwendigen Wandstärke des montierten PE-Rohres kommt es im Ergebnis zu erheblichen Querschnittsverengungen für den zukünftigen Medientransport. Entsprechende Mehraufwendungen an Energieeinsatz sind dann für den Transport der Medien notwendig. In der DE 199 58 833 A1 wir ein Verfahren beschrieben, nach welchem ein mit Klebstoff beschichteter Gewebeschlauch mit Luftdruck auf eine mit Klebstoff beschichtete Rohrinnenwand gedrückt wird.
In der DE 39 06 057 C2 wird ein Auskleideschlauch beschrieben, der zur Sanierung von Leitungsrohren einsetzbar ist. Dieser besteht aus einem mit einem
aushärtbaren Kunststoff getränkten Faservlies. Der Schlauch wird mit einem Druckmedium an die Innenfläche des zu sanierenden Leitungsrohres angepresst, wobei das Kunstharz ausgehärtet wird. Das Auskleiderohr besitzt einen spezifischen Aufbau mit einer Sperrschicht. Zur Verfahrensführung ist ein gesonderter Kalibrierschlauch erforderlich, der durch ein Inversionsrohr in den Innenraum in den Innenraum des Auskleideschlauches eingebracht werden muß. In der DE 44 26 151 C2 wird ebenfalls ein Schlauch zur Auskleidung von Rohrleitungen beschrieben. Dieser Schlauch besteht aus einem flexiblen Faserschlauch, der mit einem aushärtbaren Harz getränkt ist und zusammen mit einem Kalibrierschlauch in eine Rohrleitung einstülpbar, wobei der Kalibrierschlauch an einem Ende verschlossen ist und die Schläuche keine Einheit bilden. Der Aufbau des Schlauches muss spezielle Schichten aufweisen, um die Reibungsverhältnisse zwischen Kalibrierschlauch und Außenschicht des Faserschlauches durch austretendes Harz nicht nachteilig zu beeinflussen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Sanierung von Druckrohrleitungen, insbesondere einen Schlauch vorzustellen, der die aus dem Stand der Technik dazu bekannten Lösungen verbessert, wobei der Querschnitt der sanierten Rohrleitung nicht wesentlich verringert werden soll.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den zugehörigen Ansprüchen 2 bis 9 enthalten.
Demnach umfasst das erfindungsgemäße System einen mit 2-Komponenten-Epoxidharz getränkten Gewebe-/Gewirkschlauch und eine als Stützschlauch wirkende elastische Hülle, und ist von seinem Inneren her durch die unter Druck setzbare elastische Hülle aufweitbar und dabei an die Innenwand des zu sanierenden Rohres anpressbar. Das System wird dazu mit an sich bekannten Mitteln in das gereinigte und zu sanierende Rohr ein eingebracht.
Dabei wird der Gewebe-ZGewirkschlauch, dessen Durchmesser ursprünglicher Größe vor der Aufweitung um 0 bis 25 % kleiner war als der Innendurchmesser der zu sanierenden Druckrohrleitung, in seiner Wandstärke so bemessen, dass er im Verbund mit dem Epoxidharz die aus den Betriebs- und Prüfdruck zuzüglich notwendiger Sicherheiten sich ergebenden Kräfte vollständig und ausschließlich aufnehmen kann. Der Anpressdruck beträgt zur Erzielung der Aufweitung 0,2 bis 6 bar und wird über die Dauer von 1 bis 24 Stunden und einer Reaktionstemperatur von 20 bis 1500C nahe zu konstant gehalten.
Für den Gewebe-/Gewirkschlauch wird ein mit Epoxidharz getränktes Trägermaterial, vorzugsweise Polyesternadelfilz, und für die elastische Hülle vorzugsweise PVC verwendet. Die elastische Hülle ist vorzugsweise mit einer Armierung versehen, um den Anpressdruck standzuhalten.
Nach dem Ablauf der Reaktionszeit hat sich der Gewebe-/Gewirkschlauch zu einem Rohr in Rohr ausgebildet und zusätzlich mit der Innenwand des zu sanierenden Rohres verbunden. Nunmehr wird die elastische Hülle, die aufgrund ihrer Materialeigenschaft nicht mit den Epoxidharz verklebt, aus dem Rohr herausgezogen, womit der Sanierungsvorgang abgeschlossen ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems begründen sich darin, dass im zu sanierenden Rohr mit Hilfe des Systems ein neues Rohr herstellbar ist, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des zu sanierenden Rohres ist, wobei das zu sanierende Rohr vollständig von den Kräften aus dem Betreiben des Rohres entlastet wird. Die Rauhigkeit der Innenwandung des neuen Rohres ist äußerst gering und entspricht der Oberfläche der elastischen Hülle. Die elastische Hülle ist sowohl für das Druckmedium als auch für das Epoxidharz undurchlässig. Dadurch ist gewährleistet, dass der Anpressvorgang seine gewünschten Ergebnisse erzielt und zusätzlich eine nahezu gleichmäßige Wandstärke des neuen Rohres erreicht wird und dadurch die Kraftaufnahme über die gesamte Länge des neuen Rohres sich als homogen darstellt. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, dass das Rohr bogengängig ist und dazu geeignet ist gebogene Rohrleitungen faltenfrei zu sanieren.
Die Auswahl der Verfahrensbedingungen Druck, Temperatur und Zeit richten sich nach dem erzielbaren Durchmesser, den Umgebungstemperaturen, dem zur Verfügung stehenden Zeitfond und der gewünschten Endfestigkeit.
Es entspricht auch dem Wesen der Erfindung, zusätzlich zu dem Gewebe-/ Gewirkschlauch selbigen an der Außenseite mit einer schlauchartigen Armierung auszustatten. Dadurch wird die Druckhaltigkeit des neuen Rohres weiter erhöht, ohne dass seine Wandstärke sich entscheidend verändert.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Ausführungsbeispiel
Fig. 1 umgeschlagenes getränktes Material
Fig. 2 Befüllen
Fig. 3 Zusammensetzung A
Fig. 4 elastische Hülle entfernen
Fig. 5 Stützelement
Fig. 6 Zusammensetzung B
Der ungetränkte Gewebe-/Gewirkschlauch (1) (vorzugsweise ein Polyesternadelfilz) befindet sich zu Beginn der Arbeiten in der später als Stützschlauch verwendeten elastischen Hülle (2). Ausgehend von dieser Situation wird der Gewebe-/ Gewirkschlauch (1) mit Vakuum beaufschlagt, d.h. evakuiert. Danach wird das Material mit einem 2-Komponenten-Epoxidharz (3) getränkt. Dies kann sowohl maschinell in einer sogenannten Einwalkanlage oder ähnlichem als auch manuell unter Zuhilfenahme von auf der Baustelle einsetzbaren Werkzeugen
und Hilfsmitteln geschehen. Im Ergebnis dieses Tränk- und Einwalkvorganges muss ein homogenes, mit dem 2-Komponenten-Epoxidharz (3) durchgetränktes Material entstehen.
Das so vorbereitete Material (getränkter Gewebe-/Gewirkschlauch (1) und elastische Hülle (2)) wird im Anschluss an den Tränkvorgang entweder:
1. vor Ort in den zu sanierenden Leitungsabschnitt mittels Druckluft oder Wasser inversiert oder mechanisch mittels Winde oder ähnlichem Zuggerät eingebracht oder
2. wenn das Material (getränkter Gewebe-/Gewirkschlauch (1) und elastische Hülle (2)) an einem von der Baustelle unabhängigen Ort vorbereitet wurde, unter Umständen heruntergekühlt auf eine Temperatur zwischen 0 und 100C und anschließend an den Einsatzort verbracht und dann, wie unter 1. beschrieben, in den zu sanierenden Leitungsabschnitt eingebracht.
Vorzugsweise erfolgt das Einbringen des getränkten Gewebe-/Gewirkschlauches (1) und der elastischen Hülle (2) im Inversionsverfahren mit Wasser. Daher wird diese Vorgehensweise weitergehend näher beschrieben, dies schließt nicht die unter 1. alternativ beschriebenen Möglichkeiten aus.
Um den getränkten Gewebe-/Gewirkschlauch (1) und die elastische Hülle (2) mittels Wasser zu inversieren, wird das Material (sowohl der Gewebe-/Gewirkschlauch (1) als auch die z.Z. noch außenliegende elastische Hülle(2)) nach außen umgeschlagen (Fig. 1). Die Länge L kann dabei zwischen 0,5 und 8 m sein.
Das so weiter vorbereitete Material wird unter Zuhilfenahme mechanischer Hilfsmittel, wie in Fig. 2 vor der Rohröffnung (4) des zu sanierenden Rohrabschnitts (am Startpunkt) positioniert. Dabei spielt es keine Rolle, ob das
Mündungsstück (5) des so positionierten Gewebe-ASewirkschlauchs (1) zu diesem Zeitpunkt senkrecht zur Öffnung des zu sanierenden Rohres (6) oder in einem anderen Winkel steht.
Nach der Positionierung des getränkten Gewebe-Ajewirkschlauches (1) und der elastischen Hülle (2) wird dosiert Wasser oder eine andere Flüssigkeit in den vorgeformten Zwischenraum (7) eingeleitet. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Medium kalt oder warm ist.
Im Ergebnis des Vorganges wird der getränkte Gewebe-ZGewirkschlauch und die elastische Hülle (2) nun in den zu sanierenden Leitungsabschnitt hineininversiert. Dabei wandert die bisher außenliegende elastische Hülle (2) relativ zum getränkten Gewebe-/ Gewirkschlauch (1) von außen nach innen und umgekehrt, d.h. der getränkte Gewebe-/
Gewirkschlauch (1) liegt dann direkt an der Oberfläche des vorgereinigten Rohres (6) an.
Nach Beendigung des Inversionsvorganges befindet sich die komplett mit dem Inversionsmedium (vorzugsweise Wasser) gefüllte elastische Hülle (2) in dem zu sanierenden Rohr (6) (Fig. 3). Die so mit dem Inversionsmedium eingebrachte elastische Hülle (2) wird jetzt weiterhin unter Druck gehalten und das Inversionsmedium wird erhitzt. Dies wird so lange durchgeführt, bis das 2-Komponenten-Epoxidharz (3) seine angestrebte Endfestigkeit erreicht hat, d.h. die benötigte Heizzeit (i.d.R. 3 bis 12 Stunden) und die benötigte Temperatur (i.d.R. 50 bis 800C) ist abhängig vom eingesetzten 2-Komponenten-Epoxidharz (3). Es spielt keine Rolle, ob der Heizzyklus sich direkt anschließt an den Inversionsvorgang oder ab das mittels Inversionsvorgang eingebrachte Material (getränkter Gewebe-/Gewirkschlauch (1) und elastische Hülle (2)) erst für eine gewisse Zeit ohne Zufuhr von Wärmeenergie im Rohr (6) verweilt.
Nachdem der Heizprozess abgeschlossen ist, wird das Material auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Dies kann durch ruckartiges oder allmähliches Abkühlen durchgeführt werden.
Nachdem das Inversionsmedium wieder eine Temperatur < = 45°C erreicht hat, kann der Druck aus der elastischen Hülle (2) abgelassen werden.
Das Inversionsmedium wird aus dem dann sanierten Rohr (6) entfernt, ebenso die elastische Hülle (2). Dabei spielt es keine Rolle, ob die elastische Hülle (2) mittels mechanischer Hilfsmittel (Winde o.a.) aus dem sanierten Rohr (6) herausgezogen wird (Fig. 4, Variante 1) oder im Sinne eines nochmaligen Inversierens aus dem sanierten Rohr (6) herausgeholt wird (Fig. 4, Variante 2). Nachdem so der freie Rohrdurchgang in dem sanierten Rohr (6) wieder hergestellt wurde, wird in das neu entstandene Rohr (8) sowohl am Start- als auch am Zielpunkt ein mechanisches, an sich bekanntes Stützelement (9) eingebaut. Ziel dieses Stützelements (9) ist es, zusätzlich Sicherheit zu schaffen dagegen, dass das später unter Druck in der Leitung transportierte Medium nicht in den unter Umständen vorhandenen Ringraum (10) zwischen dem neuen Rohr (8) und dem zu sanierenden Rohr (6) eindringt (Fig. 5).
Um die Festigkeit des neuen Rohres (8) unter Umständen zu erhöhen, ist es auch möglich, vor dem gemeinschaftlichen Inversieren des Gewebe-/Gewirkschlauches (1) und der elastischen Hülle (2) eine zusätzliche schlauchartige Armierung in das zu sanierende Rohr (6) einzubringen (Fig. 6).
Die schlauchartige Armierung (11) besteht vorzugsweise aus einem Glasfasermaterial oder einem Stahldrahtgeflecht.
• ♦ ? : .· &idigr;
Claims (9)
1. Schlauchsystem zur Sanierung von Druckrohrleitungen, der an die Innenwände der zu sanierenden Rohrleitungen dichtend aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen mit 2-Komponenten- Epoxidharz getränkter Gewebe-/Gewirkschlauch und eine als Stützschlauch wirkende elastische Hülle umfasst, und von seinem Inneren her durch die unter Druck setzbare elastische Hülle aufweitbar und an die Innenwand des zu sanierenden Rohres anpressbar ist:
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebe-/Gewirkschlauch vor Beginn der Anpressung um 0 bis 25% kleiner ist, als der Innendurchmesser der zu sanierenden Druckrohrleitung.
3. System nach mindestens einem der o. a. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Gewebe-/Gewirkschlauches im Verbund mit den 2-Komponenten-Epoxidharz nach den aufzunehmenden Kräften aus dem Betriebs- und Prüfdruck zuzüglich notwendiger Sicherheit bemessbar ist.
4. System nach mindestens einem der o. a. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebe-/Gewirkschlauchein aus einem tränkfähiges Trägermaterial, vorzugsweise Polyesternadelfilz, besteht.
5. System nach mindestens einem der o. a, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck 0,2 bis 6 bar beträgt und über die Dauer der Reaktionszeit von 1 bis 24 Stunden bei einer Reaktionstemperatur von 20 bis 150°C und nahezu konstant gehalten wird.
6. System nach mindestens einem der o. a, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülle nach Ablauf der Reaktionszeit entfernbar ist.
7. System nach mindestens einem der o. a, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Hülle vorzugsweise aus PVC besteht.
8. System nach mindestens einem der o. a, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewebe-/Gewirkschlauch an der Außenseite mit einer schlauchartigen Armierung versehen ist.
9. System nach mindestens einem der o. a, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für den Einsatz im Trinkwasserbereich einsetzbar ist.
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Legal Events
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| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20030130 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20040511 |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20071101 |