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Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung, insbesondere für im Pressvortrieb zu verlegende Stahlbetonrohre, mit einer in einem Überschubbereich der ineinanderzusteckenden Rohr-Enden angeordneten, aus elastischem Material bestehenden Gleitring-Dichtung, die in einer in zumindest einem dieser Rohr-Enden ausgebildeten Nut angeordnet ist, wobei die Gleitring-Dichtung innerhalb der Nut mit dem Rohr elastisch fest verbunden ist.
Durch den Press-Vortneb von Rohrsträngen kommt es zu exzentrischen Beanspruchungen der druck- übertragenden Stirnfläche der Rohre und der zu den Rohrverbindungen gehörigen Dichtungen. Diese Beanspruchungen sind darauf zurückzuführen, dass die freie Stirnseite des in Vortriebsrichtung vordersten Rohres unterschiedliche Widerstände im Bodenmaterial vorfindet.
Aufgrund exzentrischer Beanspruchungen dieser Art im Bereich der Rohr-Stösse werden Kräfte auf die Gleitring-Dichtung ausgeübt, die diese aus ihrer Soll-Lage verschiebt, verkantet, verdrillt oder verlagert, wodurch Dichtungsfehlstellen auftreten. Durch Vorsehen besonderer Nutenformen können diese negativen Auswirkungen auf die Gleitring-Dichtungen verringert oder aufgehoben werden, es ergeben sich aber dennoch Dichtungsproblerne aufgrund der relativ rauhen, aus Gussbeton gebildeten Sitzfläche der GleitringDichtungen auf den Rohr-Enden. Die dabei vorhandenen Einschlüsse, Unebenheiten und ausgebrochenen Stellen des Betons verhindern ein sattes Aufliegen der Gleitring-Dichtfläche und verursachen damit mangelnde Dichtheit.
Aus der AT-PS-396 011 ist eine Rohrverbindung, Insbesondere für Stahlbetonrohre, bekanntgeworden, die mit einer in einem Überschubbereich der Rohr-Enden angeordneten, aus einem elastischen Material bestehenden Gleitring-Dichtung versehen ist, wobei an einem Rohr ein Überschubring befestigt ist. Die Gleitnng-Dichtung und der Überschubring sind über eine dauerelastische Zwischenlage mit dem jeweiligen Rohr-Ende verbunden. Die Zwischenlagen können aus Folien oder dünnen Platten aus Kunststoff, Gummi o. ä. gebildet sein. Die Verbindungen zwischen dem Rohr und dem Überschubring bzw. zwischen dem die Gleitring-Dichtung tragenden Rohr und der Gleitnng-Dichtung wirken flächig und können durch Klebungen oder Vulkanisieren hergestellt sein.
Die Zwischenlagen können auch durch Schichten von dauerelastischen Klebern gebildet sein, die gleichzeitig die entsprechenden Teile, wie das Rohr mit dem Überschubring oder mit der Gleitring-Dichtung verbinden.
Probleme ergeben sich in der praktischen Anwendung dadurch, dass die relativ rauhen, aus Gussbeton gebildeten Sitzflächen der Gleitring-Dichtungen Einschlüsse, Unebenheiten und ausgebrochene Stellen aufweisen, die ein sattes Aufliegen der Dichtungsringe verhindern. Durch diese ist aber auch eine übliche Verklebung, wie sie In der AT-PS-396 011 gelehrt wird, nur in sehrbeschränktem Ausmass durchführbar.
Weiten Ist In der DE-A1-40 24 501 eine Rohrverbindung geoffenbart, über die zwei Rohr-Enden dichtend miteinander verbindbar sind, wobei das eine Rohr-Ende eine Überwurf-Manschette aufweist, die an ihrer Innenseite mittels einer Ringdichtung gegenüber dem anderen Rohr-Ende abgedichtet ist. Die im Rohr-Ende verankerte Manschette ist dabei aus faserarmiertern Epoxidharz gebildet, das einen ähnlichen Wärmeausdehungskoeffizienten wie der Baustoff der Rohre aufweist. Die Ring-Dichtung ist gegen einen Ansatz des Rohr-Endes abgestützt sonst abernicht mit diesem verbunden.
Die DE-A1-40 34 760 zeigt ein Dichtungssystem für erdverlegte Betonrohre, bei dem an der Stossstelle der Rohre ein Stahlband-Tragring eingesetzt ist, auf dem jeweils zwei Dichtringe mit Vorspannung sitzen.
Ein weiterer Dichtring ist In Fig. 2 dieser Druckschrift in einer Falzverbindung der Rohr-Enden und in Fig. 3 zwischen Überwurf und Rohr-Ende eingesetzt. Eine elastische Verbindung zwischen dieser GleitringDichtung und dem diese tragenden Rohr-Ende ist aber nicht vorgesehen.
Weiters geht aus der DE-A1-28 13 927 eine Form der Abdichtung hervor, bei der ein Stirnring-Element jeweils an der Stirnseite der beiden Rohr-Enden befestigt ist, In welchem eine Nut für die Aufnahme eines Dichtungsringes ausgebildet ist. Beim Verbinden werden die beiden Rohr-Enden in eine Einsatzhülse eingeführt und aufeinander zu bewegt, während die eingesetzten Dichtungsringe längs von Führungsflächen der Einsatzhülse entlanggleiten. Die Dichtungsringe sind aber nur in ihre Nuten eingesetzt und nicht mit diesen verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art eine möglichst verlässliche und gut dichtende Anbringung der Gleitring-Dichtung zu ermöglichen.
Weitere Aufgabe ist es, Lage- und Formveränderungen der Gleitring-Dichtung durch exzentrische
Beanspruchungen im Bereich der Rohr-Stösse zu verhindern.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Gleitring-Dichtung mit dem Rohr über eine formschlüssige, elastische Betonschicht verbunden ist, die zumindest bereichsweise zwischen der Nut und der Gleitring-Dichtung angeordnet ist.
Durch das Auftreten exzentrischer, örtlich ungleich grosser Beanspruchungen des Rohr-Stosses während des Press-Vortriebes kann es zu einem Verschieben der Gleitring-Dichtung kommen, was durch die erfindungsgemässe, elastisch feste Verbindung zwischen Nut und Gleitring-Dichtung verhindert werden kann.
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Durch die direkte Verbindung der Gleitring-Dichtung mit der Nut kann diese weder beim Ineinanderschieben der Rohr-Enden noch bei später erfolgenden, exzentrischen Beanspruchungen der erfindungsgemässen Rohrverbindung aus ihrer Soll-Lage geraten. Die Oberflächenfehlstellen der Nut können durch die elastisch feste Verbindung mit der Gleitring-Dichtung ausgeglichen werden, sodass undichte Stellen am Übergang zwischen Nut und Dichtung beseitigt werden.
Die Ausbildung einer elastischen Betonschicht ermöglicht eine sehr dauerhafte Festlegung der Gleitring-Dichtung auf dem Rohr-Ende, die ein Verkanten, Verdrillen und Verschieben wirkungsvoll verhindert. Durch die erfindungsgemässe elastisch feste Verbindung in Form einer formschlüssigen, elastischen Betonschicht gelingt es, eine sehr dauerhafte Festlegung der Gleitnng-Dichtung auf der rauhen Rohr- Oberfläche zu ermöglichen, die ein Verkanten, Verdrillen und Verschieben der Dichtung während exzentrischer Beanspruchungen im Bereich der Rohrstösse wirkungsvoll verhindert.
Gemäss einer weiteren Variante der Erfindung kann die elastische Betonschicht aus einer ausgehärteten Zementemulsion gebildet sein, die Kunstharz und Zement umfasst.
Zementemutsionen dieser Art sind als handelsübliche Produkte erhältlich und können ohne besonderen Aufwand verwendet werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, dass die Rohrwandung mit einem schrägen oder abgerundeten Ringbereich in den Boden der Nut übergeht. Diese Art der Nutenformgebung fördert die Lagebeständigkeit der Gleitring-Dichtung und ist besonders bei hohen Beanspruchungen eine wirkungsvolle Abstützung gegenüber den auftretenden Scherbewegungen der Rohrenden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Gleitringdichtung eine der Breite des Nutenbodens angepasste Breite aufweisen. Auf diese Weise kann die Nut besonders wirksam und dauerhaft mit der Gleitnng-Dichtung verbunden werden.
Eine besonders zuverlässige Abdichtung der Rohrabschnitte kann dadurch erreicht werden, dass die in der Nut des einen Rohr-Endes angeordnete Gleitring-Dichtung - wie an sich bekannt - ein dreleck- bzw. trapezförmiges Keil-Profil aufweist, dessen Scheitel bzw. schmälere Stirnseite gegen das andere Rohr-Ende gerichtet ist.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anordnen einer Gleitring-Dichtung auf einem RohrEnde einer Rohrverbindung.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein sicherer Halt der Gleitring-Dichtung auf dem Rohr-Ende erreichbar ist.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass auf die Wandungen der Nut zumindest bereichsweise eine elastische Zementemulsion aufgetragen und die Gleitring-Dichtung auf diese aufgesetzt sowie mit dieser erhärten gelassen wird, wobei sich zwischen der Gleitring-Dichtung und der Nut eine elastische Betonschicht ausbildet.
Bei diesem Vorgang wird die Gleitring-Dichtung in Kontakt mit der bereits auf den Nutwandungen aufgetragenen Zementemulsion gebracht, in weiterer Folge ergibt sich während des Aushärtevorganges eine elastisch feste Verbindung zwischen Nut und Gleitring-Dichtung, die eine dauerhafte und dichtende Anbringung dieser Gleitring-Dichtung innerhalb der erfindungsgemässen Rohrverbindung zur Folge hat.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eingehend erläutert. Es zeigt dabei die Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Rohrverbindung im Schnitt durch die Rohrwandungen aneinanderstossender Rohr-Enden.
In Fig. 1 ist eine Rohrverbindung für zwei Rohre mit Rohr-Enden 1. 2 dargestellt, wie sie etwa beim Pressvortrieb von zu verlegenden Stahlbetonrohren Anwendung findet. Zur Abdichtung dieser Rohrverbindung Ist eine aus einem elastischen Material bestehende Gleitring-Dichtung 4 in einer Nut 3 des RohrEndes 1 vorgesehen, die in einem Überschubbereich der ineinandergesteckten Rohr-Enden 1, 2 angeordnet ist. Die Nut 3 könnte aber genauso in dem anderen Rohr-Ende 2 oder in beiden Rohr-Enden 1,2 gegenüberliegend ausgebildet sein.
Die Form der Nut 3 kann den jeweiligen Erfordernissen angepasst sein, in Fig. 1 geht die Rohrwandung mit einem schrägen Ringbereich in den Boden der Nut 3 über, wobei aufgrund der abgeschrägt verlaufenden Flanken der Nut 3 ein sich gegen den Nutboden hin verjüngender Querschnitt ergibt.
Dabei weist die Gleitring- Dichtung 4 eine der Breite des Nutenbodens angepasste Breite auf.
Die in der Nut 3 angeordnete Gleitring-Dichtung 4 hat in ihrem freien Zustand ausserhalb der Rohrverbindung ein dreieck- oder trapezförmiges Keil-Profil, dessen Scheitel bzw. schmälere Stirnseite gegen das andere Rohr-Ende 2 gerichtet ist. Durch das Ineinanderschieben der Rohr-Enden 1,2 wird die GleitringDichtung durch den aus Stahl bestehenden Überschubring 6 in den in Fig. 1 gezeigten Zustand verformt.
Der Überschubring ist dabei durch eine pratzenartige Verankerung 5 in dem aus Beton bestehenden RohrEnde 2 eingebettet. Zwischen den stumpf aneinanderstossenden Bereichen der Stirnseiten der beiden RohrEnden 1,2 ist ferner ein aus Homogenholz, z. B. aus einem Faser- oder Spanmaterial, bestehender Ring 7
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eingesetzt und durch einen dauerelastischen Fugenverschluss 8 gegen das Rohr-Innere abgedichtet. Am äusseren Randbereich ist ein zusätzlicher Dichtungsring 10 eingesetzt, der zwischen die Stirnflächen der Rohrwandungen zu hegen kommt.
Erfindungsgemäss ist nun vorgesehen, dass die Gleitring-Dichtung 4 in der Nut 3 mit dem Rohr zumindest teilweise elastisch fest verbunden ist. Dazu ist zwischen der Nut 3 und der Gleitring-Dichtung 4
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im Beton des Rohr-Endes 1 ausgleicht und dadurch für eine verbesserte Dichtung und einen sicheren Halt der Gleitring-Dichtung 4 innerhalb der erfindungsgemässen Rohrverbindung sorgt.
Die elastische Betonschicht Ist aus einer ausgehärteten Zementemulsion gebildet, die Kunstharz und Zement umfasst. Durch die Kunstharzbeimischung wird eine Kleberwirkung ermöglicht, aufgrund der die Gleitring-Dichtung 4 nach dem Aushärten in der Nut festklebt.
Eine solche Zementemulsion ist etwa eine handelsübliche, modifizierte Zementemulsion, die unter der Bezeichnung CHEMCO 646 vertrieben wird. Jede andere Art einer Zementemulsionsschicht ist jedoch Im Rahmen der Erfindung anwendbar, wobei auch andersartige elastische Verbindungsmassen zwischen der Nut 3 und der Gleitring-Dichtung 4 vorgesehen sein können.
Um die Gleitring-Dichtung 4 auf dem Rohrende 1 zu fixieren, wird auf die Wandungen der Nut 3 zumindest bereichsweise die elastische Zementemulsion aufgetragen und die Gleitring-Dichtung 3 auf diese aufgesetzt und mit dieser erhärten gelassen, wobei sich zwischen der Gleitring-Dichtung 4 und der Nut 3 eine elastische Betonschicht 9 ausbildet. In Fig. 1 erstreckt sich der Auftragebereich der elastischen Betonschicht über die Wandungen und den Nutboden der Nut 3 hinaus.
Patentansprü ehe 1. Rohrverbindung, insbesondere für Im Pressvortrieb zu verlegende Stahlbetonrohre, mit einer in einem Überschubbereich der ineinanderzusteckenden Rohr-Enden angeordneten, aus elastischem Material bestehenden Gleitring-Dichtung, die in einer in zumindest einem dieser Rohr-Enden ausgebildeten Nut angeordnet ist, wobei die Gleitring-Dichtung innerhalb der Nut mit dem Rohr elastisch fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitring-Dichtung (4) mit dem Rohr (1) über eine formschlüsst- ge, elastische Betonschicht (9) verbunden ist, die zumindest bereichsweise zwischen der Nut (3) und der Gleltring-Dichtung (4) angeordnet ist.