AT401558B - Verfahren zum auskleiden einer bestehenden leitung mit einem thermoplastischen ersatzrohr sowie ersatzrohr zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Description

AT 401 558 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden einer bestehenden Leitung mit einem annähernd starren, thermoplastischen Ersatzrohr, sowie ein Ersatzrohr zur Durchführung des Verfahrens.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen für die Reparatur bestehender unterirdischer Rohrleitungen, wie Kanalisationsleitungen u.dgl., vorgeschlagen worden, wobei die bestehende Leitung an Ort und Stelle unter dem Boden verlegt bleibt. Diese Vorschläge gingen dahin, in die bestehende Leitung eine flexible Membrane oder eine Auskleidung aus Kunststoff ein2ubringen oder in die bestehende Leitung ein Ersatzrohr aus Kunststoff einzuführen.

So werden bei einem bekannten Verfahren die zu reparierenden Leitungen mit einem flexiblen Kunststoff, wie Polyethylen, ausgekleidet. Bei diesem Verfahren wird die Auskleidung über Einführungsschächte in Abständen längs der Leitung eingebracht, wodurch diese Vorgangsweise teuer wird.

Gemäß einem anderen Verfahren nach den US-PSen 3 927 164 und 4 064 211 wird ein flexibler Schlauch von innen nach außen gewendet, wenn er aufgeblasen und in einen Rohrleitungsabschnitt von einem Ende desselben eingeblasen wird. Dieses Verfahren ist teuer, da spezielle Ausrüstungen und Anlagen, eine sehr starke Erwärmung und teure Materialien erforderlich sind.

Die vorstehend genannten Verfahren und die meisten anderen bekannten Verfahren verwenden eine flexible oder halbflexible Auskleidung, die keinen nennenswerten externen hydrostatischen Drücken oder Erddrücken standhalten kann. Es kann daher sein, daß die bestehende Leitung nicht in geeigneter Weise repariert wird, da dann, wenn irgendein Teil der Leitung wegbricht, die Auskleidung möglicherweise bereits durch relativ geringe Außendrücke, beispielsweise durch Drücke, von mehr als etwa 0,27 bar (4 psi), zusammengedrückt werden kann.

Die US-PSen 4 394 202 und 2 794 758 beschreiben ebenfalls Verfahren zum Einbringen eines flexiblen Schlauches in eine bestehende Rohrleitung als eine Auskleidungsmembrane für diese Rohrleitung. Bei dem Verfahren nach der erstgenannten US-PS wird der flexible Schlauch an der bestehenden Leitung unter Verwendung eines expandierbaren kurzen Abschnittes aus einem mit Klebstoff beschichteten starren Kunststoff befestigt. Bei beiden in den vorstehend genannten Patentschriften beschriebenen Verfahren ergeben sich dieselben Nachteile, wie sie zuvor im Zusammenhang mit den anderen üblichen Verfahren, bei denen ein flexibles Membranmaterial eingesetzt wird, dargelegt wurden, da auch hier die erforderliche Umfangssteifigkeit fehlt, um dem äußeren Erddruck oder den hydraulischen Drücken standzuhalten.

Es wurde auch vorgeschlagen, ein starres Rohr in das Innere einer zu reparierenden Rohrleitung einzuführen. In der GB-OS 2 084 686 wird beispielsweise vorgeschlagen, ein übergroß bemessenes, rundes, starres Kunststoffrohr abzuflachen oder auf eine andere Art und Weise an der Arbeitsstelle hinsichtlich der Querschnittsabmessungen zu reduzieren, und dann das kalte und starre Rohr in die bestehende Leitung über eine große Aushubstelle an einer Zugangsöffnung einzuführen. Nach dem Einführen wird das Kunststoff rohr unter Verwendung von Wärme und Innendruck expandiert, wobei es sich an die Innenwand der bestehenden Leitung anlegt.

Gemäß der GB-PS 1 580 438 wird eine bestehende, unterirdische Rohrleitung mit einem Auskleidungsschlauch ausgekleidet, der aus einem Kunststoffmaterial, wie Polyethylen oder Polypropylen besteht, das ein plastisches Memoryverhalten hat. Der Auskleidungsschlauch wird in unrunder Form, beispielsweise in Form eines "U" derart hergestellt, daß er in das Innere der bestehenden Leitung paßt, und wird dann in dieser unrunden Form in die bestehende Leitung eingeführt, worauf er unter Einwirkung von Wärme und Druck gegen die bestehende Leitung zu einem runden Zustand expandiert wird.

Die EP-A-0 000 576 schlägt vor, einen halbstarren Kunststoffrohreinsatz in das Innere einer bestehenden Leitung einzuführen. Das halbstarre Kunststoffrohr hat eine ausreichende Umfangssteifigkeit, um allen oder wenigstens teilweise den externen Drücken standzuhalten, die auf dasselbe einwirken können.

Zusätzlich beschreiben die GB-OS 2 018 384 und die GB-PS 1 039 836 eine Vorgangsweise, gemäß der eine Kugel unter Fluiddruck durch eine in einer bestehenden Rohrleitung angeordnete flexible Rohrauskleidung gedrückt wird, um die Auskleidung zur Anlage gegen die Innenwand der bestehenden Leitung zu expandieren und die Auskleidung mit Hilfe eines von ihr getragenen Klebers haftend mit der Leitung zu verbinden. Auch hier besteht der Nachteil, daß die flexible Rohrauskleidung im Falle eines Bruches der bestehenden Leitung den herrschenden Außendrücken nicht standhalten kann.

Zur Behebung der Nachteile des bekannten Standes der Technik schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Auskleiden einer bestehenden Leitung mit einem annähernd starren, thermoplastischen Ersatzrohr vor, welches Verfahren erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch - Erwärmen eines sich in einem querschnittsreduzierten Zustand mit gegenüber den Querschnittsabmessungen der bestehenden Leitung geringeren Abmessungen und innerhalb eines annähernd luft- und wasserdichten, flexiblen schlauchförmigen Teiles befindenden, annähernd starren thermoplastischen Rohres, um das Rohr verformbar zu machen, wobei das Rohr und der schlauchförmige Teil sich innerhalb der bestehenden Leitung befinden und wobei ein Ende des schlauchförmigen Teiles begrenzt ist, um innerhalb des schlauchförmigen Teiles eine kontrollierte 2

AT 401 558 B

Umgebung vorzusehen; anschließend erfolgt ein - Beaufschlagen des verformbaren thermoplastischen Rohres mit Wärme und Innendruck, um es aus dem querschnittsreduzierten Zustand zu einem den Querschnittsabmessungen der bestehenden Leitung angepaßten Querschnitt zu expandieren, wobei sich der flexible schlauchförmige Teil zwischen dem thermoplastischen Rohr und der bestehenden Leitung befindet; und sodann erfolgt ein - Abkühlenlassen des expandierten thermoplastischen Rohres, bis dieses im expandierten Zustand annähernd starr wird.

Der erfindungsgemäß zum Einsatz kommende luft- und wasserdichte, flexible schlauchförmige Teil dient als sogenannter Wärmetransportschlauch, der eine rasche und effiziente Erwärmung des im querschnittsreduzierten Zustand befindlichen thermoplastischen Rohres nach dessen Einsetzen in die bestehende Rohrleitung sowie die Aufrechterhaltung desselben im warmen und flexiblen Zustand über dessen gesamte Länge hinweg ermöglicht. Er ist weiters imstande, im Inneren der bestehenden Leitung befindliche oder in dieser strömende Fluide aus der Leitung zu verdrängen und andere Fluide an einem Eintritt in die Leitung zu hindern. Auf diese Weise werden ideale Bedingungen für das anschließende Ausrunden und Expandieren des thermoplastischen Rohres mit Hilfe von Wärme und Innendruck geschaffen.

Im allgemeinen wird man so vorgehen, daß zunächst der flexible schlauchförmige Teil in die bestehende Leitung eingebracht wird, und sodann das im querschnittsreduzierten Zustand befindliche thermoplastische Rohr durch den schlauchförmigen Teil eingeführt wird. Es kann jedoch auch so vorgegangen werden, daß zunächst das sich im querschnittsreduzierten Zustand befindende thermoplastische Rohr in den flexiblen schlauchförmigen Teil eingeführt wird und sodann das thermoplastische Rohr und der schlauchförmige Teil in die bestehende Leitung eingeführt werden.

Der zum Expandieren des thermoplastischen Rohres erforderliche Expansionsdruck kann durch Hindurchführen eines unter Druck stehenden heißen Fluids durch das thermoplastische Rohr oder durch Hindurchbewegen eines Gleitstopfens durch das Innere des thermoplastischen Rohres aufgebracht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein eine Beschichtung aus nachgiebigem, kompressiblen Dichtungsmaterial aufweisender schlauchförmiger Teil verwendet und das thermoplastische Rohr zu einem Expansionszustand expandiert, der ausreicht, daß das Dichtungsmaterial des schlauchförmigen Teiles jegliche Ringräume zwischen dem Rohr und der bestehenden Leitung abdichtet. Damit wird eine durchgehende Dichtung zwischen der bestehenden Leitung und dem thermoplastischen Rohr erhalten.

Weist die bestehende Leitung einen teilweise zusammengedrückten Abschnitt auf, so kann der schlauchförmige Teil zweckmäßig einem Innendruck ausgesetzt werden, der ausreicht, um den zusammengedrückten Abschnitt annähernd in Übereinstimmung mit dem restlichen Abschnitt der bestehenden Leitung zurückzudrücken.

Die Erfindung betrifft auch ein Ersatzrohr zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses Ersatzrohr ist dadurch gekennzeichnet, daß es ein in einem abgeflachten und gefalteten Zustand hergestelltes, annähernd starres thermoplastisches Rohr ist. Ein solches Ersatzrohr besitzt ein thermisch aktivierbares Erinnerungsvermögen an die abgeflachte und gefaltete Form, was den Vorteil hat, daß es im Bedarfsfall leicht wieder aus der bestehenden Leitung entfernbar ist, indem es erwärmt und nach Annahme seiner ursprünglichen abgeflachten und gefalteten Form einfach aus der Leitung herausgezogen werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigen; Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bestehenden, unterirdischen Rohrleitung zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Einbringen eines annähernd starren, thermoplastischen Ersatzrohres in die Leitung unter Verwendung eines Wärmetransportschlauches nach der Erfindung, Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch einen kurzen Abschnitt der bestehenden Leitung von Fig. 1 zur Verdeutlichung des thermoplastischen Ersatzrohres in seinem ausgerundeten und expandierten Zustand in der Leitung und des Wärmetransportschlauches zwischen dem Ersatzrohr und der Leitung, Fig. 3 einen Querschnitt durch die bestehende Leitung von Fig. 1 längs der Linie 3-3 in Fig. 1 vor der Expansion des Ersatzrohres in dem Wärmetransportschlauch, Fig. 4 einen der Fig. 3 ähnlichen Schnitt, jedoch nach dem Ausrunden und Expandieren des Ersatzrohres, wobei der Wärmetransportschlauch gegen die Innenwand der bestehenden Leitung gedrückt wird, um eine Dichtung zwischen dem neu eingebrachten Rohr und der bestehenden Leitung herzustellen, Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens, bei dem ein Gleitstopfen verwendet wird, um ein in eine bestehende Leitung eingebrachtes, gefaltetes, thermoplastisches Ersatzrohr nach und nach in Anlage an der Innenwand der bestehenden Leitung auszurunden und zu expandieren, wobei unter Druck stehender Dampf hinter dem Gleitstopfen eingebracht wird, um diesen durch das Rohr zu treiben, und wobei ein Halteseil verwendet wird, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Gleitstopfens durch das Rohr zu steuern, Fig. 6 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens zur Belastungsaufhebung bei einem neu eingesetzten, ausgerundeten und expandierten, thermoplastischen Ersatzrohr in einer bestehenden, unterirdischen Leitung, Fig. 7, 8 und 9 schematische Ansichten zur Verdeutlichung 3

AT 401 558 B eines vorteilhaften Verfahrens zum Verbinden eines in eine bestehende Hauptleitung eingesetzten neuen thermoplastischen Rohres und eines in eine bestehende Versorgungsleitung eingesetzten neuen thermoplastischen Rohres, Fig. 10 eine schematische Schnittansicht eines Stopfwerkzeuges zur Durchführung des Verfahrens nach den Fig. 7 bis 9, Fig. 11 eine schematische Ansicht eines Schneidwerkzeuges zur Durchführung des Verfahrens nach den Fig. 7 bis 9, Fig. 12 eine schematische Vorderansicht einer aus einem Gestell und einer Trommel bestehenden tragbaren Anordnung, wie sie beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, Fig. 13 eine schematische Seitenansicht der Anordnung von Fig. 12, Fig. 14 eine schematische Ansicht eines Dampfzeltes zur Verwendung in Verbindung mit der Anordnung nach den Fig. 12 und 13, Fig. 15 eine schematische Seitenansicht einer Trommel mit einer speziellen Achse, die eine innere Dampfkammer aufweist, um ein auf die Trommel aufgespultes, gefaltetes thermoplastisches Rohr während des Abwickelns und Einführens in eine bestehende Rohrleitung effektiv zu erwärmen, Fig. 16 eine schematische Seitenansicht eines Abschnittes eines gefalteten Ersatzrohres, welches in seinem Inneren einen sich über die gesamte Länge erstreckenden, aufblasbaren Sack und eine angeschlossene Luftleitung zur Anwendung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Reparieren von kurzen Abschnitten einer bestehenden Rohrleitung hat, und Fig. 17 eine der Fig. 16 ähnliche schematische Ansicht, wobei jedoch ein Wärmetransportschlauch vorgesehen ist, der die Anordnung nach Fig. 16 umgibt und zur Durchführung des Verfahrens zum Reparieren von kurzen Abschnitten einer bestehenden Leitung verwendet wird.

In Fig. 1 ist eine bestehende, unterirdische Leitung 10 gezeigt, die zwischen Einstiegsschächten 12, 13 verläuft, welche einen Zugang zur Leitung 10 vom Erdboden 14 aus ermöglichen. Ein als Wärmetransportschlauch dienender schlauchförmiger Teil 16 erstreckt sich von einem Luftgebläse 18 an einem Rohrende 19 durch den Einstiegsschacht 12 nach unten, verläuft durch die bestehende Leitung 10 und durch den Einstiegsschacht 13 nach oben zu einem geschlossenen oder in ausreichendem Maße verengten, gegenüberliegenden Ende 20.

Ein Längsstück des starren, thermoplastischen Rohres 22, jedoch in einem erwärmten, flexiblen und gefalteten Zustand, wie er in den vorstehend abgehandelten Druckschriften näher beschrieben ist, wird durch den Schlauch 16 hindurch in die bestehende Leitung mit einem Zugseil 30 gezogen, das mit einer Seilwinde 28 verbunden ist, die in der Nähe des Einstiegsschachtes 13 vorgesehen ist. Der gefaltete Zustand des thermoplastischen Rohres 22 ist in Fig. 3 im Inneren der Leitung 10 und des Wärmetransportschlauches 16 verdeutlicht. Das thermoplastische Rohr 22 ist in seinem ausgerundeten und expandierten Zustand in Fig. 4 dargestellt. Das Rohr 22 wird in typischer Weise erwärmt und flexibel gemacht, um in die Leitung 10 eingeführt zu werden, indem ein Spulenkörper 24 des gefalteten Rohres in einem Gehäuse 25 auf einem Fahrzeug 26 erwärmt wird, wie dies in den voranstehend abgehandelten Druckschriften näher beschrieben ist.

Der Wärmetransportschlauch 16 ist eine dünne, flexible, rohrförmige Membrane, die aus einem geeigneten Material hergestellt ist, das widerstandsfähig, nachgiebig, luft- und wasserdicht ist, und das Frischdampf mit hohen Temperaturen bis zu etwa 121 *C (bis zu 250’F) und beträchtlichen Innendrücken standhalten kann. Eine geeignete Membrane läßt sich beispielsweise aus nylonverstärktem Polyethylen herstellen und hat eine Dicke von 6 um, obgleich es zweifellos auch andere geeignete Materialien gibt, die hiefür ausreichen und eine Dicke im Bereich von etwa 3 bis 20 um haben.

Der Wärmetransportschlauch 16 dient wenigstens sechs wichtigen Zwecken. Erstens erleichtert er die Erwärmung des gefalteten, thermoplastischen Rohres 22 und die Aufrechterhaltung desselben im warmen Zustand nach dem Einführen des Rohres 22 in die zu reparierende Leitung 10. Zweitens hält er Wasser und andere Fluide in der bestehenden Leitung 10 von der Berührung und dem Abkühlen des thermoplastischen Rohres 22 fern, wodurch eine effektive Erwärmung unterstützt und ein Wärmeverlust an dem Rohr 22 verhindert wird. Drittens hält der Schlauch 16 Dampf und andere heiße Fluide, die zum Erwärmen des Kunststoffrohres 22 in dem Schlauch 16 benutzt werden, so in demselben, daß diese nicht über Versorgungsleitungen oder über Bruchstellen in der bestehenden Leitung 10 austreten können. Viertens nimmt der Schlauch 16 den Dampf derart auf, daß bestehende oder angeschlossene Leitungen nicht beschädigt werden. Fünftens kann der Schlauch 16 mit ein oder mehreren Schichten eines kompressiblen Dichtungsmaterials beschichtet sein, sodaß, wenn das Rohr 22 ausgerundet und expandiert wird, um den Wärmetransportschlauch 16 gegen die Wände der bestehenden Leitung 10 zu drücken, eine kontinuierliche Dichtung längs der wiederhergestellten Leitung 10 zwischen dieser und dem neuen thermoplastischen Rohr 22 aufrechterhalten wird. Sechstens kann der Wärmetransportschlauch 16 unter Druck gesetzt und unter einem ausreichenden Druck gehalten werden, sodaß kalte Fluide, die sich im Inneren der bestehenden Leitung 10 befinden oder in dieser strömen, verdrängt und andere Fluide an einem Eintritt gehindert werden können.

Das Verfahren zum Einsetzen des neuen Rohres 22 unter Verwendung des Wärmetransportschlauches 16 läuft wie folgt ab: Zuerst wird der Wärmetransportschlauch 16 durch einen Abschnitt der bestehenden 4

AT 401 558 B

Leitung 10, ausgehend von dem Einstiegsschacht 12, zu dem nächsten Einstiegsschacht 13 mit einer gewissen Überlänge gezogen, die sich von jedem Ende des wiederherzustellenden Leitungsabschnittes wegerstreckt. Der Durchmesser des Schlauches 16 ist vorzugsweise wenigstens so groß wie oder größer als der Innendurchmesser der bestehenden Leitung 10.

Erstreckt sich der Schlauch 16 über die gesamte Länge der Leitung 10, wird das Ende 19 des Schlauches 16 vorübergehend mit einem Luftgebläse 18 verbunden, um den Schlauch 16 aufzublasen und zu expandieren. Ist der Schlauch 16 expandiert worden, wird das gefaltete Rohr 22, das erwärmt und flexibel ist, unter Verwendung der Winde 28 und des Seils 30 durch den Wärmetransportschlauch 16 gezogen.

Befindet sich das gefaltete Rohr 22 an Ort und Stelle in dem Wärmetransportschlauch 16, wie dies in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, wird ein heißes Fluid, vorzugsweise Dampf, in das Ende 19 des Schlauches 16 eingeleitet, während das gegenüberliegende Ende 20 geschlossen oder verengt ist. Wenn Fluide aus der bestehenden Leitung 10 verdrängt oder das Eintreten von Fluiden in dieselbe verhindert werden soll, wird in den Wärmetransportschlauch 16 Dampf oder eine Kombination aus Dampf und Luft mit einem so ausreichenden Volumen eingeleitet, daß ein ausreichender Druck in dem Schlauch 16 aufrechterhalten wird, um das Verdrängen dieser Fluide zu erreichen oder den Eintritt von Fluiden zu verhindern. Wenn Dampf verwendet wird, kann eine Dampfleitung, die mit einer Dampfquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, mit dem Ende 19 des Schlauches 16 verbunden werden, und das andere Ende 20 kann abgesperrt werden. Der Dampf wird durch die Längserstreckung des Schlauches 16 an der Außenseite des gefalteten Rohres 22 entlanggedrückt und dann In Gegenrichtung durch den Schlauch 16, jedoch im Inneren des gefalteten Rohres 22, zurückgedrückt. Alternativ kann der Dampf zu Beginn in ein Ende des gefalteten Rohres 22 eingeleitet werden und dann in Gegenrichtung an der Außenseite des Rohres 22 in den Schlauch 16 zurückgeleitet werden. Eine weitere Alternative ist darin zu sehen, den Schlauch 16 am Ende 20 zu verengen, es aber zu ermöglichen, daß das heiße Fluid an diesem Ende austreten kann, wobei dieses heiße Fluid sowohl dem Inneren des Schlauches 16 als auch dem Inneren des Kunststoffrohres 22 an dem Ende 19 zugeleitet wird. Alle diese Dampfführungen ermöglichen eine schnelle und effektive Erwärmung des Rohres 22 über seine gesamte Länge hinweg von außen und von innen.

Wenn sich das thermoplastische Rohr 22 in einem erwärmten, flexiblen Zustand in dem Schlauch 16 befindet, wird das Rohr 22 ausgerundet und expandiert, wozu es mehrere Möglichkeiten gibt, die in den voranstehend abgehandelten Druckschriften angegeben sind. Eine weitere Möglichkeit ist in dieser Anmeldung in Verbindung mit Fig. 5 angegeben. Ist der Wärmetransportschlauch 16 mit einer Beschichtung aus einem kompressibien Dichtungsmaterial versehen, erhält man eine kontinuierliche Dichtung zwischen der Innenwand der bestehenden Leitung 10 und der Außenwand des ausgerundeten und expandierten Rohres 22.

Fig. 5 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrunden und Expandieren des gefalteten, thermoplastischen Rohres 22 im Inneren der bestehenden Leitung 10, nachdem das Rohr 22 in seinem gefalteten Zustand in die Leitung 10 eingebracht wurde. Das Ausrunden und Expandieren des gefalteten Kunststoffrohres 22 erfolgt gemäß diesem Verfahren ausgehend von einem Ende des Leitungsabschnittes zum anderen progressiv, sodaß die gesamten Fluide in der bestehenden Leitung 10 vor dem expandierenden Kunststoffrohr 22 verdrängt und nicht als Blasen zwischen dem Kunststoffrohr 22 und der bestehenden Leitung 10 eingeschlossen werden. Das progressive Ausrunden und Expandieren trägt auch dazu bei, daß das Rohr 22 in seinem ausgerundeten Zustand eine gleichförmige Innenfläche bekommt, selbst wenn möglicherweise die bestehende Leitung 10 Unregelmäßigkeiten aufweist.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt einen durchströmten Endstopfen 32, der an einem ausgerundeten Ende 33 des gefalteten thermoplastischen Rohres 22 vorgesehen werden kann. Durch den Stopfen 32 geht ein Durchgang 34, der eine Eintrittsleitung 35 aufnimmt, mit der eine Dampfleitung oder eine andere Heißfluidversorgungsleitung 36 verbunden ist, die mit einer entfernt liegenden Quelle (nicht gezeigt) für ein derartiges heißes Fluid verbunden ist. Der Durchgang 34 des Stopfens 32 ermöglicht auch, daß ein Halteseil 42 frei gleitend durchgehen kann, das den nachstehend angegebenen Zweck hat.

Eine Gleitkugel oder ein Gleitstopfen 40 ist derart bemessen und ausgelegt, daß er durch das gefaltete Kunststoffrohr 22 bewegt werden kann und das Rohr 22 während seiner Bewegung auffaltet, ausrundet und expandiert. Der Gleitstopfen 40 ist vorzugsweise eine aufblasbare Kautschukkugel, die eine mit Schlitzen versehene Oberfläche hat, welche ermöglicht, daß heißer Dampf oder ein anderes Druckfluid, das von hinten her eingeleitet wird, an der Kugel in gewissem Maße vorbeiströmen kann, um in das Kunststoffrohr 22 vor der Kugel einzutreten und dieses so vorzuwärmen, daß es ausreichend flexibel gemacht wird, um sich bei der Weiterbewegung der Kugel leicht auffalten zu können. 5

AT 401 558 B

Der Gleitstopfen 40 kann entweder mit Druckfluid von hinten oder mit einem Zugseil (nicht gezeigt) weiterbewegt werden, das an einer voreilenden Fläche der Kugel angebracht ist. Bei der in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird der Gleitstopfen 40 mit Druckfluid von hinten, das über den Endstopfen 32 eintritt, vorwärts getrieben. Der Gleitstopfen 40 bringt eine ausreichende, nach außen 5 gerichtete Druckkraft auf die Wände des aufgefalteten Kunststoffrohres 22 auf, wenn sich dieses im erwärmten und flexiblen Zustand befindet, sodaß die Wände des Kunststoffrohres 22 mit Hilfe des Fluiddruckes von hinten eng gegen die Wände der bestehenden Leitung 10 gedrückt werden. Der als aufblasbare Kautschukkugel ausgebildete Gleitstopfen 40 hat dennoch eine ausreichende Flexibilität, um irgendwelche Unregelmäßigkeiten zu überwinden, auf die er während seiner Bewegung in der bestehenden το Rohrleitung 10 trifft. Die Kugel 40 ist in ihrer mit Schlitzen versehenen Oberfläche so bemessen, daß der Strom des erwärmten Druckfluides hinter derselben gedrosselt und die Kugel 40 durch die Leitung 22 getrieben wird. Dennoch ermöglicht die Kugel 40, daß eine ausreichende Druckfluidmenge an dieser mit Schlitzen versehenen Oberfläche Vorbeigehen und in das davorliegende gefaltete Kunststoffrohr 22 gelangen kann, um das gefaltete Rohr 22 vor der Kugel 40 zu erwärmen, wodurch das Ausrunden und 75 Expandieren desselben mit der Kugel 40 unterstützt wird.

Mit der vorderen Fläche der Kugel 40 ist ein Halteseil 42 verbunden. Das Seil 42 geht durch den Durchgang 34 des Endstopfens 32 zu einer Rückhaltewinde oder einer anderen geeigneten Rückhalteeinrichtung 44, um die Fortschreitungsgeschwindigkeit der Kugel 40 durch das Rohr 22 zu steuern und zu überwachen. 20 Bei der Durchführung des Verfahrens wird das gefaltete Rohr 22 über die gesamte Länge hinweg in der Längserstreckung der zu reparierenden Leitung 10 gemäß der einen oder den anderen Vorgangsweisen eingebracht, die hierin oder in den voranstehend abgehandelten Druckschriften beschrieben sind. Anschließend wird das Ende 33 des Rohres 22 erwärmt und ausgerundet, sodaß die Gleitkugel 40 mit dem daran angebrachten Halteseil 42 in dieses Ende eingeführt werden kann. Nach dem Einführen der Kugel 40 wird 25 der Endstopfen 32 in das Ende 33 des Rohres 22 eingeführt, um dieses Ende zu verschließen.

Dann wird ein Erwärmungsfluid, wie heißer Dampf, unter Druck in das ausgerundete Ende 33 des Rohres 22 über die Leitung 36 und den Durchgang 34 des Endstopfens 32 eingeleitet. Während des Einleitungsbeginns des heißen Druckfluids wird die Bewegung der Kugel 40 durch das Seil 42 verhindert, sodaß sich diese nicht in Richtung nach vorne bewegen kann. Hiedurch wird ermöglicht, daß der Dampf 30 zuverlässig das Kunststoffrohr 22 sowohl hinter als auch vor der Kugel 40 zur Vorbereitung der gesteuerten Bewegung der Kugel durch das Rohr 22 erwärmt.

Wenn das Rohr 22 ausreichend erwärmt ist, wird der Gleitkugel 40 erlaubt, sich mit einer gesteuerten Geschwindigkeit nach und nach durch das gefaltete Rohr 22 zu bewegen, wodurch dieses fortschreitend ausgerundet und expandiert wird. Der Stopfen 40 bewegt sich unter der ihn von hinten beaufschlagenden 35 Druckkraft des Druckfluids oder gegebenenfalls unter einer Zugkraft, die mit einem Zugseil (nicht gezeigt) aufgebracht wird, das an einer voreilenden Seite der Kugel 40 angebracht ist. In jedem Fall wird der Druck hinter der Kugel 40 aufrechterhalten, um das Rohr 22 bis zur Abkühlung in seinem expandierten Zustand zu halten, insbesondere dann, wenn das Rohr 22 in einem gefalteten Zustand hergestellt worden ist, sodaß es die Neigung besitzt, in diesen Zustand zurückzukehren, wenn es erwärmt und flexibel gemacht wird. Ein 40 solches thermoplastisches Rohr mit sogenanntem thermisch aktivierbarem Formerinnerungsvermögen wird als Ersatzrohr 22 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, weil es im Bedarfsfall leicht wieder aus der bestehenden Leitung 10 entfernbar ist, indem es erwärmt und nach Annahme seiner ursprünglichen gefalteten Form einfach aus der Leitung herausgezogen wird. Der Druck hinter der Kugel 40 kann, nachdem die gesamte Längserstreckung des Rohres 22 expandiert worden ist, auch dadurch 45 aufrechterhalten werden, daß ein Kühlfluid unter Druck über den Endstopfen 32 eingeleitet wird. Die fortschreitende Bewegung der Gleitkugel 40 durch das Rohr 22 wird mit Hilfe des Halteseils 42 gesteuert und überwacht.

Wenn bei der voranstehend beschriebenen Vorgangsweise sich Wasser oder ein anderes Fluid in der Leitung 10 befindet, wird dieses von der Vorderseite der Kugel 40 verdrängt. Die erhaltenen, expandierten so Innenwände des Kunststoffrohres 22 sind glatt und ohne Falten.

Fig. 6 veranschaulicht ein Verfahren zum Aufheben von Längsbelastungen bei einem zuvor in eine unter dem Erdboden verlegte bestehende Leitung 10 eingesetzten thermoplastischen Rohr 22, wobei man zu der bestehenden Leitung 10 über Einstiegsschächte 12, 13 Zugang hat. Längsbeanspruchungen in dem Rohr 22 entstehen häufig während des Einbringens, wenn das gefaltete Rohr 22 zum Einbringen, 55 Ausrunden und Expandieren gegen die bestehende Leitung 10 von etwa 21 *C auf etwa 104-C (70 *F bis etwa 220 °F) erwärmt und dann an Ort und Stelle abgekühlt wird. Ein typisches thermoplastisches Rohr, das bei solchen Verlegungen eingesetzt wird, dehnt sich um etwa 13,71 cm (5,4 inch) pro 3048 cm infolge der Wärmedehnung. Wenn ein solches Rohr 22 ausgerundet und expandiert wird, ist es physikalisch in der 6

AT 401 558 B bestehenden Leitung 10, insbesondere an den Verbindungsstellen zwischen aneinanderstoßenden Abschnitten der Leitung, festgelegt. Das anschließende Kühlen des thermoplastischen Rohres 22 induziert Kontraktionskräfte und somit Längsbelastungen. Diese Belastungen können so stark sein, daß das Rohr 22 Risse bekommt, insbesondere wenn Öffnungen für Verbindungsrohre eingeschnitten werden.

Beim Verfahren nach der Erfindung erfolgt die Aufhebung derartiger Längsbelastungen dadurch, daß progressiv kurze Segmente des zuvor ausgerundeten und expandierten Kunststoffrohres 22 nochmals erwärmt werden, während die benachbarten Kunststoffrohrabschnitte in einem kalten Zustand verbleiben. Das nochmalige Erwärmen reicht aus, um das erwärmte Segment in den plastischen Zustand zu überführen, sodaß eine physikalische Kontraktion der benachbarten, kalten Rohrabschnitte über ein physikalisches Strecken des erwärmten Segmentes auftreten kann.

Dieses Verfahren der Belastungsaufhebung läßt sich auf die folgende Weise unter Bezugnahme auf Fig. 6 durchführen. Zwei expandierbare oder aufblasbare Qleitstopfen 46, 48 sind über ein Halteseil 50 miteinander verbunden, wobei ein fester Abstand zwischen denselben unter Bildung eines Hohlraumes 52 vorhanden ist. Die sich bewegenden Stopfen 46, 48 werden in das zuvor expandierte Kunststoffrohr 22 mit Hilfe geeigneter Einrichtungen, wie eines Zugseiles 54, gezogen, das mit einer Winde (nicht gezeigt) in der Nähe des Einstiegsschachtes 13 verbunden ist.

Ein Dampfschlauch 56 ist an dem hinteren Stopfen 48 angebracht und verläuft durch diesen, um Dampf in den Raum 52 zwischen den Stopfen 46 und 48 einzuleiten. Eine Dampfquelle (nicht gezeigt) ist in der Nähe des Einstiegsschachtes 12 vorgesehen. Ein unter Druck stehender Dampf wird von der Dampfquelle über die Dampfleitung 56 und den hinteren Stopfen 48 in den Raum 52 eingeleitet, wodurch das expandierte Rohr 22 in diesem Raum 52 erwärmt und plastisch bzw. flexibel gemacht wird.

Ein Wasserschlauch 58 ist ebenfalls an dem hinteren Stopfen 48 angebracht, sodaß über eine Düse ein konstanter Kühlwasserstrom in den Raum 60 hinter dem hinteren Stopfen 48 eingeleitet wird. Dieser Raum 60 ist mit unter einem geeigneten Druck stehendem Wasser gefüllt, sodaß das gesamte erwärmte Kunststoffrohr 22, das bei der Bewegung des Stopfens 48, der sich langsam vorwärtsbewegt (in Fig. 6 nach rechts), freigelegt ist, während der Abkühlung in einem ausgerundeten Zustand bleibt. Während dieses Verfahrens und während der fortschreitenden Bewegung der sich bewegenden Stopfen 46, 48 durch das ausgerundete Kunststoffrohr 22 wird der Druck in dem erwärmten Raum 52 zwischen den Stopfen 46, 48 mit einem etwas höheren Wert als der Druck in dem Raum 60 hinter dem hinteren Stopfen 48 konstant gehalten, um sicherzustellen, daß keine Abkühlung in dem Raum 52 stattfindet. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Stopfen 46, 48 durch das Rohr 22 muß so ausreichend niedrig sein, daß eine sorgfältige Wiedererwärmung und Plastifizierung jedes Kunststoffrohrsegmentes vor seiner Abkühlung ermöglicht wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8 und 9 wird ein Verfahren zum Verbinden eines neu eingebrachten thermoplastischen Rohres 22 in einer Hauptleitung 10 und eines neu eingebrachten thermoplastischen Rohres 22a in einer diese schneidenden Versorgungsleitung 10a veranschaulicht.

Es sei zunächst auf Fig. 7 Bezug genommen, gemäß welcher das Hauptrohr 22 in eine vorhandene Hauptleitung 10, wie eine Hauptkanalisationsleitung, gemäß einer der hierin beschriebenen oder in den voranstehend gewürdigten Druckschriften angegebenen Methoden, eingesetzt worden ist. Das Versorgungsrohr 22a für die vorhandene Versorgungsleitung 10a wird ebenfalls entsprechend einer der hierin beschriebenen oder in den voranstehend gewürdigten Druckschriften angegebenen Methoden eingebracht. Im allgemeinen umfaßt dieses Verfahren die Lokalisierung der Versorgungsleitung 10a, die Schaffung eines Zuganges zu dieser durch Freilegen der Versorgungsleitung 10a an einer Zugangsöffnung 62, die von der Schnittstelle mit der Hauptleitung 10 entfernt liegt, und das Einschieben oder sonstige Einbringen eines gefalteten Längsstückes eines erwärmten und flexiblen Rohres 22a in die Versorgungsleitung 10a, bis dessen stromabwärtiges oder voreilendes Ende an das neue Hauptrohr 22 an der vorhandenen Verbindungsstelle der Versorgungsleitung 10a mit der Hauptleitung 10 anstößt oder sich in deren Nähe befindet. Das gefaltete Versorgungsrohr 22a wird dann ausgerundet und expandiert, sodaß es an der Innenwand der bestehenden Versorgungsleitung 10a anliegt.

Gemäß Fig. 8 wird dann ausgehend von der Zugangsöffnung 62 ein spezielles Stopfwerkzeug 64, das ein aufblasbares Element 66 hat, nach unten in das ausgerundete Kunststoffversorgungsrohr 22a geschoben, bis das Werkzeug dem Ende des Versorgungsrohres 22a und der Schnittstelle mit dem Hauptrohr 22 so nahe wie möglich ist. Dann wird das aufblasbare Element 66 des Stopfwerkzeuges 64 aufgeblasen, um das Stopfwerkzeug 64 an Ort und Stelle an der Schnittstelle festzulegen. Das Stopfwerkzeug 64 enthält ein Dichtmittel in einem Patronenzylinder und eine Einrichtung zum Einspritzen des Dichtmittels unter Druck von der Patrone in die Räume und Zwischenräume zwischen dem Ende des Versorgungsrohres 22a und der benachbarten Wand des Hauptrohres 22. Das Dichtmittel kann eine geeignete Vergußmasse, vorzugsweise eine schäumende oder expandierbare Vergußmasse, sein, die mit Wasser aktiviert wird, wie z.B. die von der Firma 3M Company hergestellte und mit No. 202 oder No. 220 bezeichnete Vergußmasse. Die 7

AT 401 558 B

Vergußmasse wird in alle Risse, Verbindungsstellen oder engen Räume eingedrückt, um die neu eingebauten Kunststoffrohre 22 und 22a an ihren Schnittstellen dicht gegeneinander abzuschließen. Nachdem die Vergußmasse ausgehärtet ist, wird das Stopfwerkzeug von dem Versorgungsrohr 22a über die Zugangsöffnung 62 abgezogen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird dann ausgehend von der Zugangsöffnung 62 ein Lochschneidwerkzeug 68 nach unten durch das Versorgungsrohr 22a bis zu der abgedichteten Schnittstelle mit dem Hauptrohr 22 gedrückt. Das Lochschneidwerkzeug wird verwendet, um eine vollständige Öffnung 70 durch das Dichtmittel und die Wand des Hauptrohres 22 zu schneiden, so daß man eine Öffnung für eine Fluidverbindung von dem Versorgungsrohr 22a zu dem Hauptrohr 22 erhält.

In den Fig. 10 und 11 sind das Stopfwerkzeug 64 und das Lochschneidwerkzeug 68 schematisch dargestellt. Das Stopfwerkzeug 64 umfaßt ein metallisches oder in anderer Art und Weise ausgestaltetes, starres, rohrförmiges Gehäuse 72, das an seinem hinteren Ende geschlossen ist und als Durchmesser etwa den halben Durchmesser des Versorgungsrohres 22a hat. Eine Schraubkappe 73 verschließt das gegenüberliegende, voreilende Ende des Gehäuses 72. Die Kappe 73 hat eine Öffnung, die von der Ausgabetülle 74 eines in dem Gehäuse 72 untergebrachten zylindrischen Behälters 75 durchsetzt wird. Der Behälter 75 ist wegwerfbar und enthält ein Dichtmittel bzw. eine Vergußmasse, das bzw. die für den Dichtungsvorgang verwendet wird.

Das aufblasbare Element 66 ist eine rohrförmige Kautschukhülse, die im nicht aufgeblasenen Zustand dicht an der Außenwand des Gehäuses 72 anliegt und im aufgeblasenen Zustand an der Innenwand des ausgerundeten Versorgungsrohres 22a anliegt und diese erfaßt. Der Behälter 75 enthält einen Kolben 76, der sich zu Beginn am hinteren Ende befindet, und der unter Fluiddruck nach vorne gedrückt wird, um das Dichtmittel bzw. die Vergußmasse über die Ausgabetülle 74 in die dicht zu verschließenden Räume zu drücken.

Ein Luftschlauch 78, der an einem Ende mit dem Inneren des aufblasbaren Elementes 66 und am anderen Ende mit einer entfernt liegenden Druckluftquelle in der Nähe der Zugangsöffnung 62 verbunden ist, dient zum Aufblasen des Elementes 66. Ein weiterer Schlauch 80, der mit der Druckluftquelle oder mit einer Wasserquelle oder einer anderen Druckfluidquelle (nicht gezeigt) und mit dem Inneren des Behälters 75 hinter dem Kolben 76 verbunden ist, dient zum Antrieb des Kolbens 76 in Richtung nach vorne durch den Behälter 75, um die Vergußmasse über die Ausgabetülle 74 auszugeben.

Das Schneidwerkzeug 68 in Fig. 11 umfaßt einen im Durchmesser kleinen, wasserdichten Motor 82, der mittels eines Hydraulikfluids, Luft oder Strom betreibbar ist. Ein kreisförmiges, sich drehendes, mit Sägezähnen versehenes Schneidmesser 84 ist an einer Antriebswelle 83 des Motors 82 angebracht, sodaß es im eingeschalteten Zustand des Motors 82 eine Drehbewegung ausführt. Eine widerstandsfähige, relativ gering flexible Leitung 86 ist an einem Ende 87 mit dem Motor 82 verbunden. Die Leitung 86 führt von dem Motor 82 durch das Versorgungsrohr 22a zu der Zugangsöffnung 62. Diese Leitung 86 wird verwendet, um das Schneidwerkzeug 68 in das Versorgungsrohr 22a und zu der Schnittstelle mit dem Hauptrohr 22 zu drücken. Auch wird sie verwendet, um das Schneidmesser 84 während des Schneidvorganges zu halten und zu positionieren. In dieser Leitung 86 verlaufen Energieversorgungsleitungen, die entweder von Schläuchen oder von Drähten 88, 89 gebildet werden und zur Energieübertragung von einer entfernt liegenden Energiequelle (nicht gezeigt) zu dem Motor 82 dienen.

Typischerweise wird das thermoplastische Rohr 22 in gefalteter Form hergestellt und im noch flexiblen Zustand aufgespult. Zum Einführen in eine bestehende Leitung 10 wird das Rohr 22 erwärmt und im flexiblen Zustand abgespult. Dieses Abspulen erfordert, daß die Spule nach außen hin abgeschirmt auf eine hohe Temperatur erwärmt werden muß. Da auf der Spule viele Windungen vorhanden sind und von jeweils darüberliegenden Windungen bedeckt werden, wird das insgesamt aufgespulte Rohr 22 von außen solange erwärmt, bis alle Windungen ausreichend flexibel sind, um ohne Schwierigkeiten abgespult und in die Leitung 10 eingeführt werden zu können. Nachstehend werden ein Verfahren und eine Einrichtung beschrieben, mit deren Hilfe die Erwärmung eines derartigen aufgespulten Rohres 22 beschleunigt und das Rohr 22 während des Abspulens und während des Einführens in eine bestehende, unterirdische Leitung 10 in einem erwärmten, flexiblen Zustand gehalten werden kann. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen, daß das in lange Strecken der Leitung 10 einzuführende Rohr 22 über seine gesamte Länge hinweg im erwärmten und flexiblen Zustand bleibt.

In den Fig. 12 und 13 ist ein gewichtsmäßig leichtes und billiges, transportierbares Gestell 90 gezeigt, das eine Trommel 92 trägt. Die Trommel 92 hat eine zylindrische Mittelachse 94, auf die ein Vorrat des thermoplastischen Rohres (nicht gezeigt) in einem gefalteten, flexiblen Zustand aufgewickelt und einsatzbereit bereitgehalten werden kann. Das Gestell 90 umfaßt eine flache metallische Grundplatte 96 mit gegenüberliegenden, aufrechtstehenden Rahmenteilen 97. Die aufrechtstehenden Rahmenteile 97 sind rohrförmig ausgebildet und nehmen Teleskopausfahrarme 98 auf, die an ihren oberen Enden Schlitten 99 8

AT 401 558 B aufweisen, welche eine Trommeltragachse 100 lagern. Die Achse 100 verläuft durch die Achse 94 der Trommel 92, um die Trommel 92 auf dem Gestell 90 zu lagern. Die Ausfahrarme 98 können in den aufrechtstehenden Rahmenteilen 97 ein- und ausgefahren werden, wozu eine kleine Kolbenzylindereinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen ist, um die Positionen einzustellen, oder wozu man fluidbetriebene Hydraulikzylinder in den aufrechtstehenden Rahmenteilen 97 vorsehen kann. (Nicht gezeigte) Sperrstifte 91 verlaufen durch in den Rahmenteilen 97 und den Ausfahrarmen 98 vorgesehene (nicht gezeigte) Stiftlöcher, um die Ausfahrarme 98 in eingestellten Positionen zu arretieren. Somit können die Ausfahrarme 98 die gelagerte Trommel 92 heben und senken. Durch Abheben der Trommel 92 von dem Niveau der Grundplatte 96 wird die Drehung der Trommel 92 um ihre Achse 100 ermöglicht, sodaß das gefaltete, thermoplastische Rohr 22 von der Trommel 92 abgezogen werden kann.

Fig. 14 zeigt ein Dampfzelt 101, das die aus dem Gestell 90 und der Trommel 92 bestehende Anordnung nach den Fig. 12 und 13 oder vergleichbare Anordnungen umgeben und aufnehmen kann. Das Dampfzelt 101 ist eine Hülle, die dazu bestimmt ist, heißen Dampf zur Erwärmung des auf der eingeschlossenen Trommel 92 aufgewickelten thermoplastischen Rohres 22 aufzunehmen, um dasselbe zwecks Einführens in eine bestehende Leitung flexibel zu machen. Das Dampfzelt 101 besteht aus nylonverstärktem Vinyl, Canvas oder anderen Materialien, die leicht, flexibel und luftdicht sind und die Fähigkeit haben, den hohen Temperaturen des heißen Dampfes standzuhalten.

Das Dampfzelt 101 ist mit (nicht gezeigten) Öffnungen versehen, die erforderlich sind, um es um die Trommel 92 und ihr Gestell 90 herum anzubringen und das thermoplastische Rohr 22 zum Einführen in eine bestehende Leitung abzuziehen. Das Dampfzelt 101 muß auch mit einer Zugangsöffnung zum Einleiten des Frischdampfes versehen sein. Die Öffnungen sind mit Reißverschlüssen versehen, wie dies bezüglich der Rohrzugangsöffnung 103 gezeigt ist, oder auch mit anderen Verschlußeinrichtungen versehen, welche sicherstellen können, daß der eingeleitete Dampf in dem Dampfzelt 101 mit minimalem Leckverlust eingeschlossen bleibt.

Gemäß Fig. 15 ist die Achse 94 einer ein aufgewickeltes gefaltetes Rohr 22 tragenden Trommel 92 mit einer inneren Dampfkammer 102 versehen, die bei 104 einen rotierenden Endanschluß zur Verbindung der Kammer 102 mit einer Dampfquelle 106 über einen Dampfleitungsschlauch 108 besitzt. Ein Durchgang 110 verläuft von der Kammer 102 zu einer Flächenverbindung 112 der Trommelachse 94 zu einem kurzen Abschnitt des flexiblen Dampfleitungsschlauches 114. Das freie Ende des Schlauches 114 wird mit einem ausgerundeten, voreilenden Ende 116 eines gefalteten, thermoplastischen Rohres 22 verbunden, das eben hergestellt worden und noch warm, flexibel und zum Aufspulen bereit ist. Beim Aufspulen des Rohres 22 auf die Achse 94 bleibt daher sein vorderes Ende 116 mit der Dampfkammer 102 verbunden und kann somit über den Drehanschluß 104 mit der Dampfquelle 106 verbunden werden.

Soll das aufgespulte und gefaltete Rohr 22 in eine bestehende, unterirdische Leitung 10 eingebracht werden, wird die Trommel 92 zu der Arbeitsstelle transportiert und über den Dampfleitungsschlauch 108 mit der Dampfquelle 106 verbunden. Dadurch wird von der Dampfkammer 102 und über die flexible Leitung 114 Dampf in die inneren Durchgänge des aufgespulten gefalteten Rohres 22 eingeleitet, um die gesamte Länge desselben sehr schnell und effizient zu erwärmen und flexibel zu machen. Das Einleiten von Dampf und somit die Erwärmung des aufgespulten Rohres 22 wird während des Abspulens des Rohres 22 von der Trommelachse 94 und während des Einführens in die unterirdische Leitung 10 fortgesetzt. Selbst wenn das Rohr 22 durch eine von der Trommelachse 94 weit entfernte unterirdische Leitung 10 gezogen, gedrückt oder auf andere Art und Weise bewegt wird, wird der Frischdampf ständig zugeleitet. Das Rohr 22 bleibt daher während des gesamten Einbauvorganges flexibel.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Einleiten von heißem Dampf in das aufgespulte, gefaltete, thermoplastische Rohr 22 hat folgende Vorteile: (1) Es wird sichergestellt, daß alle Windungen des aufgespulten Rohres 22 in geeigneter Weise erwärmt sind, bevor sie von der Trommel 94 abgenommen werden; (2) die Erwärmung des gefalteten, aufgewickelten Rohres 22 wird beschleunigt; (3) es wird ermöglicht, daß das gefaltete Rohr 22 nach dem Abziehen von der Trommel 92 und während des Einführens in die bestehende, unterirdische Leitung 10 erwärmt wird; und (4) es wird ein während des Einführungsvorganges zugleich weiches und nachgiebiges Rohr 22 bereitgestellt. Dieser letztgenannte Vorteil schützt den Wärmetransportschlauch 16, reduziert die Kräfte, die zum Ziehen des Rohres 22 durch die bestehenden Leitungen 10 erforderlich sind, und ermöglicht längere Zugwege durch die Leitungen 10. Natürlich ermöglicht ein derartiges Erwärmungsverfahren auch, daß das thermoplastische und durch die Einstiegsschächte 12, 13 und um Kurven in den bestehenden Leitungen 10 zu ziehende Rohr 22 Änderungen hinsichtlich der Ausrichtung in den bestehenden Leitungen mitmachen kann, wenn das Rohr 22 in derartige Leitungen 10 eingebracht werden soll.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17 werden nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reparieren von kurzen Abschnitten langer, bestehender Leitungen 10 unter Verwendung des zuvor be- 9

Claims (17)

1. AT 401 558 B schriebenen thermoplastischen Rohres 22 erläutert. Dieses Verfahren ist dort zweckmäßig, wo man Reparaturarbeiten nur an bestimmten Stellen in einer bestehenden Rohrleitung vornehmen möchte, an denen relativ kurze zu reparierende Abschnitte im Vergleich zu der Gesamtlänge der Rohrleitung 10 vorhanden sind. Das Verfahren kann jedoch auch zum Reparieren von Abschnitten von nahezu jeweils beliebigen Längen benutzt werden. Zuerst wird ein Abschnitt eines gefalteten thermoplastischen Rohres 22 entsprechend der Länge des zu reparierenden Abschnittes der Leitung 10 von einer Vorratsrolle oder einem anderweitig bereitgehaltenen, thermoplastischen Rohr 22 abgeschnitten. Der Rohrabschnitt 22 wird erwärmt und flexibel gemacht, und dann auf eine der zuvor beschriebenen oder in den vorstehend gewürdigten Druckschriften beschriebenen Arten ausgerundet. Wenn das Rohr 22 ausgerundet ist, wird ein über die gesamte Länge hinweg aufblasbarer Sack 120 in das Innere des Rohres 22 gebracht. Das Rohr 22 wird dann nochmals erwärmt und wiederum gefaltet, wobei der abgelassene, aufblasbare Sack 120 im Inneren vorgesehen ist. Ein Abschnitt eines Wärmetransportschlauches 16a, der länger als die Sack-Rohr-Anordnung 120, 22 ist, wird vorgesehen und die Sack-Rohr-Anordnung wird im Inneren des Wärmetransportschlauches 16a angeordnet, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist. Der Wärmetransportschlauch 16a wird an seinem voreilenden Ende 122 verschlossen, und ein Zugseil 124 wird an diesem Ende angebracht. Ein Luftschlauch 126 wird mit dem Inneren des aufblasbaren Sackes 120 an dem nacheilenden Ende 128 des Wärmetransportschlauches 16a verbunden. Ein Dampfschlauch 130 wird in das Innere des nacheilenden Endes des Wärmetransportschlauches 16a eingeführt, und das nacheilende Ende 128 des Schlauches 16a wird geschlossen und um die Luft- und Dampfschläuche 126, 130 gezogen. Sodann wird über den Dampfschlauch 130 Dampf in den Wärmetransportschlauch 16a eingeleitet und das thermoplastische Rohr 22 im Inneren erwärmt und hiedurch weich und flexibel gemacht. In diesem Zustand wird die gesamte Anordnung einschließlich des Wärmetransportschlauches 16a in die bestehende Leitung 10 und zu dem zu reparierenden Abschnitt der Leitung 10 unter Verwendung des Zugseils 124 gezogen, das von einem stromabwärtigen Einstiegsschacht 13 (Fig. 1) oder einer anderen Zugangsöffnung (nicht gezeigt) aus gezogen wird. An der Reparaturstelle in der Leitung 10 wird über den Dampfschlauch 130 wiederum Dampf in den Wärmetransportschlauch 16a gepumpt, um das thermoplastische Rohr 22 im Inneren wiederum zu erwärmen und flexibel sowie weich zu machen. Wenn das Kunststoff rohr 22 ausreichend warm und flexibel ist, wird der Sack 120 im Inneren des Rohres 22 über die Luftleitung 126 mit Luft aus einer entfernt liegenden Quelle an einer Zugangsöffnung (nicht gezeigt) aufgeblasen. Durch das Aufblasen des Sackes 120 wird das Kunststoffrohr 22 ausgerundet und expandiert, so daß es sich eng an die Innenwände des zu reparierenden Abschnitts der vorhandenen Leitung 10 anschmiegt. Die Dampfzufuhr wird dann unterbrochen, und das ausgerundete und expandierte Rohr 22 wird abkühlen gelassen, wobei zugleich der Sack 120 aufgeblasen bleibt, um ständig einen Innendruck auf das Rohr 22 auszuüben. Wenn das Rohr 22 abgekühlt und in der ausgerundeten Form erhärtet ist, ist es fest an Ort und Stelle in der bestehenden Leitung 10 verankert. Wenn nun an dem Zugseil 124 gezogen wird, wird das Ende 122 von dem Wärmetransportschlauch 16a abgerissen. Wird an dem Dampfschlauch 130 gezogen, wird das gegenüberliegende Ende 128 von dem Wärmetransportschlauch 16a abgerissen. Der aufblasbare Sack 120 wird abgelassen und aus dem ausgerundeten Rohr 22 durch Ziehen am Luftschlauch 126 herausgezogen. Der restliche Teil des Wärmetransportschlauches 16a bleibt an Ort und Stelle, ist zwischen den Außenwänden des expandierten Rohres 22 und den Innenwänden des reparierten Abschnittes der Leitung 10 eingepreßt und bildet eine Abdichtung zwischen dem Rohr 22 und der Leitung 10. Gegebenenfalls kann der Wärmetransportschlauch 16a mit einem Dichtungsmaterial beschichtet sein, um eine wasserdichte Abdichtung an dem reparierten Leitungsabschnitt 10 zu erreichen. Voranstehend wurden zahlreiche Weiterentwicklungen und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben und erläutert. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt und es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Patentansprüche 1. Verfahren zum Auskleiden einer bestehenden Leitung (10) mit einem annähernd starren, thermoplastischen Ersatzrohr (22), gekennzeichnet durch - Erwärmen eines sich in einem querschnittsreduzierten Zustand mit gegenüber den Querschnittsabmessungen der bestehenden Leitung (10) geringeren Abmessungen und innerhalb eines annähernd luft- und wasserdichten, flexiblen schlauchförmigen Teiles (16;16a) befindenden, annähernd starren thermoplastischen Rohres (22), um das Rohr (22) verformbar zu machen, wobei das Rohr (22) und der schlauchförmige Teil (16;16a) sich innerhalb der 10 AT 401 558 B bestehenden Leitung (10) befinden und wobei ein Ende des schlauchförmigen Teiles (16; 16a) begrenzt ist, um innerhalb des schlauchförmigen Teiles (16;16a) eine kontrollierte Umgebung vorzusehen; anschließend erfolgt ein -Beaufschlagen des verformbaren thermoplastischen Rohres (22) mit Wärme und Innendruck, um es aus dem querschnittsreduzierten Zustand zu einem den Querschnittsabmessungen der bestehenden Leitung (10) angepaßten Querschnitt zu expandieren, wobei sich der flexible schlauchförmige Teil (16;16a) zwischen dem thermoplastischen Rohr (22) und der bestehenden Leitung (10) befindet; und sodann erfolgt ein - Abkühlenlassen des expandierten thermoplastischen Rohres (22), bis dieses im expandierten Zustand annähernd starr wird (Fig. 1 bis 4).
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der flexible schlauchförmige Teil (16) in die bestehende Leitung (10) eingebracht wird, und sodann das sich im querschnittsreduzierten Zustand befindliche thermoplastische Rohr (22) durch den schlauchförmigen Teil (16) eingeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das sich im querschnittsreduzierten Zustand befindliche thermoplastische Rohr (22) in den flexiblen schlauchförmigen Teil (16a) eingeführt wird (Fig. 17) und sodann das thermoplastische Rohr (22) und der schlauchförmige Teil (16a) in die bestehende Leitung (10) eingeführt werden.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Rohr (22) vor seinem Einführen in den im Inneren der bestehenden Leitung (10) befindlichen schlauchförmigen Teil (16) erwärmt wird, um das Rohr (22) verformbar zu machen.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitstopfen (40) durch das Innere des expandierenden thermoplastischen Rohres (22) bewegt wird (Fig. 5).
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Rohr (22) gekühlt wird, während im Inneren desselben der innere Expansionsdruck aufrechterhalten wird, sodaß das Rohr (22) seinen expandierten Zustand innerhalb der Leitung (10) beibehält, wenn der Expansionsdruck aufgehoben wird und das Rohr (22) abgekühlt ist.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionsdruck durch Hindurchführen eines unter Druck stehenden heißen Fluids durch das thermoplastische Rohr (22) aufgebracht wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionsdruck durch Hindurchbewegen des Gleitstopfens (40) durch das sich innerhalb des schlauchförmigen Teiles (16;16a) im querschnittsreduzierten Zustand befindliche thermoplastische Rohr (22) aufgebracht wird, während letzteres heiß und verformbar ist (Fig. 5).
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das annähernd starre Rohr (22) vor und während seines Einführens in die bestehende Leitung (10) erwärmt wird und damit verformbar ist.
10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,2 und 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der schlauchförmige Teil (16) in die bestehende Leitung (10) eingeführt und zumindest teilweise zu einem Expansionszustand expandiert wird, und dann das thermoplastische Rohr (22) in den schlauchförmigen Teil (16) eingeführt wird, während letzterer sich in seinem Expansionszustand befindet.
11. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem dünnen, flexiblen, verstärkten Kunststoffmembranmaterial mit einer Dicke im Bereich von 3 bis 20 um hergestellter schlauchförmiger Teil (16;16a) verwendet wird.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Beschichtung aus nachgiebigem, kompressiblen Dichtungsmaterial aufweisender schlauchförmiger Teil (16;16a) verwendet wird, und daß das thermoplastische Rohr (22) zu einem Expansionszustand expandiert wird, der ausreicht, daß das Dichtungsmaterial des schlauchförmigen Teiles (16;16a) jegliche Ringräume zwischen dem Rohr (22) und der bestehenden Leitung (10) abdichtet. 11 AT 401 558 B
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler schlauchförmiger Teil (16;16a) verwendet wird, der im Normalzustand einen ausgerundeten Außendurchmesser besitzt, der, wenn einem Innendruck ausgesetzt, mindestens so groß ist, wie der Innendurchmesser der bestehenden Leitung (10).
14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler, schlauchförmiger Teil (16; 16a) verwendet wird, der mit Innendruck auf einen ausgerundeten Durchmesser aufblasbar ist, der mindestens so groß ist, wie der Innendurchmesser der bestehenden Leitung (10), und daß das thermoplastische Rohr (22) mit Innendruck expandiert wird, um den schlauchförmigen Teil (16;16a) gegen die Innenwand der bestehenden Leitung (10) zu pressen.
15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die bestehende Leitung (10) einen teilweise zusammengedrückten Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der schlauchförmige Teil (16;16a) einem Innendruck ausgesetzt wird, der ausreicht, um den zusammengedrückten Abschnitt annähernd in Übereinstimmung mit dem restlichen Abschnitt der bestehenden Leitung (10) zurückzudrücken.
16. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible schlauchförmige Teil (16; 16a) an einem Ende dicht verschlossen wird und von dem entgegengesetzten Ende aus mit einem Innendruck beaufschlagt wird, der ausreicht, um den schlauchförmigen Teil (16;16a) gegen die Innenwand der bestehenden Leitung (10) zu pressen und dadurch das thermoplastische Rohr (22) in dem schlauchförmigen Teil (16;l6a) gegenüber Fluiden außerhalb des schlauchförmigen Teiles (16;16a) abzudichten.
17. 17. Ersatzrohr zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es ein in einem abgeflachten und gefalteten Zustand hergestelltes, annähernd starres thermoplastisches Rohr (22) ist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 12