AT391917B - Verfahren zur instandsetzung von strassenkanaelen - Google Patents

Description

Nr. 391 917

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Instandsetzung von in ihrer Tragfähigkeit bedrohten beschiefbaren oder begehbaren Straßenkanälen beliebigen Querschnitts, wobei in den schadhaften Kanal eine dichte Innenschalung eingesetzt wird und sodann in speziell vorbereiteten Ausnehmungen in der Schalungswand vorzugsweise drehbare Einsätze mit Düsen angebracht werden.

Obwohl in allen Kulturstaaten in jüngster Vergangenheit der Abwasserbeseitigung besondere Aufmerksamkeit geschenkt und neben dem Neubau tausender Kilometer Kanäle auch die Auswechslung bestehender Leitungen betrieben worden ist, sind insbesondere in den größeren Kommunen sanierungsbedürftige Kanalstränge unter exponierten Verkehrsflächen ein Schwerpunktproblem für jeden Kanalbetrieb. Aufgrabungen sind entweder nicht oder nur erschwert möglich, Instandsetzungsverfahren bekannter Art vermindern zumeist den Leitungsquerschnitt in unzulässiger Weise, sodaß selbst Erhaltungsarbeiten auf größte Schwierigkeiten stoßen.

In der DE-OS 35 03 799 wird ein Verfahren zum Sanieren von beschädigten Abschnitten eines im Erdreich verlegten Kanals beschrieben. Hiebei wird ausschließlich der beschädigte Bereich des Kanals saniert. Zur Durchführung der Sanierung werden zunächst in die Kanalwandung radial verlaufende Bohrungen oder Schlitze eingebracht bzw. wird die Wandung der Schadenstelle vollkommen oder bis auf eine relativ dünnwandige Außenschicht abgetragen. In den Kanal wird hierauf ein als Schalung dienendes Rohr eingebracht und die durch die Abtragung erzielten Freiräume einschließlich des Ringsraumes werden mit einer Vergußmasse ausgefüllt Das Rohr kann im Kanal verbleiben oder aber herausgezogen werden.

Ein ähnliches Sanierungsverfahren ist Gegenstand der GB-PS 1511812. Hier werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdichten von Sprüngen und Brücken in einer Rohrleitung unter Anwendung eines aufblasbaren Einsatzes beschrieben.

In der Publikation WO 87/05365 ist weiterhin ein Verfahren zur Wiederherstellung von einsturzgefährdeten Kanälen, insbesondere Profilkanälen, unter Anwendung der Bodenveimörtelungstechnik vorgeschlagen worden, in welchem Verfahren in den schadhaften Kanal eine dichte Innenschalung eingeführt wird, sodann die schadhaften Kanalwandteile von außen mit Hilfe eines Schneidstrahles aus Wasser oder Suspension mit oder ohne Luftzusatz aufgelockert und/oder entfernt werden und der dadurch entstehende oder schon vorhandene Hohlraum mit Mörtel und/oder Suspension ausgefüllt und verfestigt wird.

In diesem Verfahren werden somit in der praktischen Anwendung längs des mittels Spezialschalung gestützten Kanals beiderseits Bohrungen niedergebracht und Konsolidierungskörper geschaffen, die die vorhandenen Kanalwandungen ganz oder teilweise ersetzen.

Die Anwendung dieser Baumethode erfährt jedoch eine gewisse Einschränkung bei dichter Lage von verschiedenen Einbauten, z. B. Rohrleitungen und Kabel, insbesondere dann, wenn diese in den Plandokumenten nur ungenau oder nicht verzeichnet sind.

Es wäre daher von Vorteil, über ein Verfahren zur Instandsetzung von in ihrer Tragfähigkeit bedrohten, beschiefbaren oder begehbaren Straßenkanälen verfügen zu können, das ohne Eingriffe von außen eine wirtschaftliche und dauerhafte Sanierung von schadhaften Abwasserleitungen ermöglicht

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß in einem Verfahren der vorstehend angeführten Gattung dadurch erreicht, daß die in der Schalungswand angebrachten drehbaren Einsätze mittels Druckschlauch von innen an eine Misch-und Pumpenanlage bzw. Abflußleitungen zur Abfuhr des Spülgutes angeschlossen werden und hierauf in an sich bekannter Weise der schadhafte Altbestand einschließlich der organischen Verunreinigungen mit Hilfe von Schneidstrahlen aus Wasser oder Suspension gelöst und/oder entfernt wird und der dadurch entstehende oder schon vorhandene Hohlraum mit Suspension ausgefüllt und verfestigt wird.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird somit ebenfalls eine dichte Stützschalung verwendet. In diese werden speziell gelagerte, vorzugsweise bewegliche Düsen eingesetzt, die Schneidstrahlen aus Wasser oder Suspension auf die benachbarte Kanalwandung richten, die hiedurch gelockert oder aufgelöst wird. Die Düsen sind auf der Mantelfläche verteilt; das Spülgut wird vorteilhaft über separate Öffnungen in der Schalungswand abgezogen.

Der mit Drücken zwischen vorzugsweise 400 und 1200 bar auf die vorhandene Kanalwandung auftreffende Schneidstrahl löst diese je nach Beschaffenheit auf und spült zugleich Verschmutzung wie Sielhaut und Feinteile aus. Die Zerstörung des Gefüges ermöglicht die Durchdringung und Vermengung mit der nachfolgend eingepreßten Suspension. Die Durchmischung ist so weitgehend und innig, daß von der Entstehung eines Mörtels gesprochen werden kann. Für Mörtel bzw. Suspension werden vorteilhaft entweder thermoplastische, elastomere oder duromere organische Bindemittel herangezogen oder hydraulische Bindemittel wie Portlandzement, Eisenportland- und Hochofenzement, Zement mit erhöhter Sulfatbeständigkeit, Kalk, Schnellzement auf Basis IlCaO.7Al2O3.CaF2 und Tonerdezement oder Bentonit. In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können zur Anpassung der Eistarrungszeit des Zementes an die gegebenen Bedingungen entsprechende Zusätze verwendet werden. Die Zugabe eines Fließmittels, eines Verflüssigers, eines Luftporenmittels und/oder eines Stabilisators kann zu weiteren notwendigen Verbesserungen und Modifizierungen führen.

Eine Verbesserung der Penetrationsfähigkeit und/oder Beständigkeit des Mörtels und/oder der Suspension wird durch Zugabe von Kunststoffzusätzen, vorzugsweise auf Acrylat- und/oder Styrolbutadienbasis, erreicht.

Die eingesetzte Stahlschalung dient zunächst als Stützschalung für den vorhandenen, einsturzbedrohten Kanal, insbesondere während der Spülphase. Wird schließlich Suspension eingepreßt, ist die Spezialschalung als Innenschalung wirksam, d. h. um sie baut sich der neue Kanalkörper aus Boden, Resten des Altbestandes und -2-

Claims (9)

1. Nr. 391 917 Suspension auf. Da sich die Schalung dem vorhandenen Kanalprofil anpaßt, fallen Querschnittsverminderungen nicht ins Gewicht. Wie in dem eingangs zitierten Verfahren wird auch in der vorliegenden Methode die Schalung zweckmäßig aus Stahl oder gleichwertigem Material in zusammensetzbaren Elementen hergestellt, deren Größe in der Regel vom 5 Querschnitt des zu sanierenden Kanals abhängt. Die Schalungselemente weisen mindestens eine, vorzugsweise kreisförmige Öffnung mit etwa 100 mm Durchmesser auf; mittels eines angeschweißten, nach innen reichenden Rohrstutzens wird die Öffnung entweder bündig mit dem Schalungsmantel verschlossen oder es wird je'nach Maßgabe der angetroffenen Verhältnisse (Boden, Zustand der Kanalwandungen) in die beschriebene Schalungsöffnung der Düseneinsatz eingebaut, der über einen Druckschlauch an die Druckpumpe angeschlossen 10 wird. In vorteilhafter Weise werden gleichmäßig über die Mantelfläche der Schalung Absaugvorrichtungen an Stelle der Düsen verteilt, um das Spülmaterial abführen zu können. Mit der getrennten Abführung des Spülgutes kann in wirksamer Weise eine Verunreinigung der Suspension mit organischem Material verhindert werden. Diese Öffnungen werden nach dem Spülvorgang wieder dicht und bündig mit dem Mantel verschlossen, womit die Phase 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens beendet wird. Durch das anschließend folgende Einpressen von 15 Suspension entsteht um den Schalungsmantel der neue Kanal, teilweise durch Vermischen der Suspension mit Boden, teilweise aber durch kraftschlüssige Verbindung von Altbestand (Phase 2). Der Afbeitsablauf nach dem vorliegenden Verfahren kann beispielsweise wie folgt gestaltet werden: 1) Der für eine Erneuerung bestimmte Abschnitt des Kanals, z. B. zwischen zwei Kammern oder Einstiegen (30 - 50 m), wird für einige Tage außer Betrieb gesetzt, Hausanschlüsse werden beim Putzschacht provisorisch 20 abgeleitet. 2) Von einer Kammer aus beginnend werden die Schalungselemente in den Kanal eingebracht und zusammengebaut. Die zu erhaltenden Hausanschlüsse werden mit fortschreitender Schalungsmontage vom Hauptkanal aus gleichfalls mit Stützschalung versehen und verschlossen. 3) Entsprechend den Bodenverhältnissen bzw. dem Zustand des Altbestandes werden je 1 - 2 m Mantelfläche 25 der Schalung die Düsen eingesetzt und mittels Druckschlauch an die Pumpenanlage angeschlossen. Diese befindet sich ober Tag in der Nahe der Einstiegskammer. Für das Ableiten der Spülwasser werden gleichfalls Schläuche angesetzt (1 Anschluß je 4 - 8 m^ Mantelfläche) und unterhalb in den Kanal geleitet, der sich noch/wieder in Betrieb befindet. 4) Spülphase: Die in die Schalungswand montierten Düseneinsätze sind derart konstruiert, daß die Düsen 30 infolge Wasserdrucks eine rotierende Bewegung ausführen können. Der Schneidstrahl aus Wasser wird mit Drücken von 400 -1200 bar auf die schadhafte Kanalwand gerichtet, löst lockeres Material, entfernt die Sielhaut und zerstört das anstehende Gefüge. Der örtlich entstehende Überdruck wird durch jene Öffnungen in der Schalung abgebaut, an die die Ableitung anschließt. Gegebenenfalls kann es sich als notwendig erweisen, Düsen- und Ableitungseinsätze zu vertauschen, um eine gleichmäßige Ausspülung 35 zu erreichen. 5) Die Phase 2 umfaßt das Einpressen der Suspension, vorzugsweise einer Zementsuspension, die durch den Druck und die Drehbewegungen der Düsen mit Bodenmaterial und restlichem Altbestand vermischt wird. 6) Einbau der Schalung in den nächsten Abschnitt, Umsetzen der Düseneinsätze, Ableitungen usw. 7) Abbau der Schalung nach Erreichen entsprechender Mindestfestigkeiten des erneuerten Kanalabschnitts. 40 Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet somit die Möglichkeit, einbruchgefährdete Straßenkanäle wiederherzustellen, ohne die Straßendecke zu beschädigen, ohne den Abflußquerschnitt zu vermindern, ohne Anrainer zu belästigen und ohne vorhandene Einbauten oder benachbarte Hochbauten zu gefährden, also insgesamt ohne die Umwelt in irgend einer Weise zu beeinträchtigen. Auch die Baustelleneinrichtung - Zementsilo, Pumpenanlage, Bauhütte, Materiallager - beansprucht relativ wenig Platz und kann gegebenenfalls in Baulücken 45 untergebracht werden. Bei Gewährleistung einer ununterbrochenen, gleichmäßig fortschreitenden Arbeitsweise mit gleichmäßigem Einsatz von Geräten und Fachpersonal ist auch die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens gesichert 50' PATENTANSPRÜCHE 55 1. Verfahren zur Instandsetzung von in ihrer Tragfähigkeit bedrohten beschiefbaren oder begehbaren Straßenkanälen beliebigen Querschnitts, wobei in den schadhaften Kanal eine dichte Innenschalung eingesetzt wird, sodann in speziell vorbereiteten Ausnehmungen in der Schalungswand vorzugsweise drehbare Einsätze mit 60 Düsen angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese drehbaren Einsätze mittels Druckschlauch von innen an eine Misch- und Pumpenanlage bzw. Abflußleitungen zur Abfuhr des Spülgutes angeschlossen werden und hierauf in an sich bekannter Weise der schadhafte Altbestand einschließlich der organischen Verunreinigungen -3- Nr. 391 917 mit Hilfe von Schneidstrahlen aus Wasser oder Suspension gelöst und/oder entfernt wird und der dadurch entstehende oder schon vorhandene Hohlraum mit Suspension ausgefüllt und verfestigt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes in an sich bekannter Weise mit hydraulisch erhärtendem Mörtel, vorzugsweise mit Mörtel auf Basis eines Portlandzementes, Eisenportlandzementes, Hochofenzementes, insbesondere eines Zementes mit erhöhter Sulfatbeständigkeit, oder eines hydraulisch erhärtenden Kalkes, oder mit Bentonit durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes in an sich bekannter Weise mit Schnellzement auf Basis von HCaO.7Al2O3.CaF2 oder Tonerdezement durchgeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes in an sich bekannter Weise mit einem thermoplastischen, elastomeren oder duromeren organischen Bindemittel durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verfestigung und/oder Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes eingesetzte Mörtel bzw. die Suspension in an sich bekannter Weise ein Fließmittel, einen Verflüssiger, ein Luftporenmittel und/oder einen Stabilisator enthält
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem hydraulisch erhärtenden Mörtel bzw. der Suspension in an sich bekannter Weise zur Verbesserung der Penetrationsfähigkeit und/oder Beständigkeit ein Kunststoffzusatz, vorzugsweise auf Acrylat- und/oder Styrolbutadienbasis, zugegeben wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflockerung und/oder die Entfernung der schadhaften Kanalwandteile mit Hilfe eines Schneidstrahles in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Bodens und der Kanalwand mit einem Pumpendruck von 400 bis 1.200 bar durchgeführt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Innenschalung in an sich bekannter Weise eine Stahlschalung, vorzugsweise eine zerlegbare Stahlschalung, eingesetzt wird.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinsätze mit mindestens je einer Düse bestückt sind und drehbar an der Öffnung in der Schalungswand abnehmbar befestigt werden, wobei die Drehbewegung des Einsatzes durch den Wasserdruck bewirkt wird. -4-