DD272388A3 - Verfahren zur sanierung von unterirdischen kanalisationen - Google Patents

Abstract

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Sanierung von unterirdischen verschlissenen Kanalisationen beliebigen Verschleissgrades, beliebiger Profil- und Materialart, Tiefenlage sowie Dimensionierung. Erfindungsgemaess werden jeweils im Abschnitt zwischen zwei Schachtbauwerken der Kanalisation mittels Festgesteinsbohrmaschine von der Oberkante Gelaende durch die Ueberdeckung am Kanalscheitel Arbeitsoeffnungen in einem Abstand von 5-10 m bis in den Kanal gebohrt, zwei aufeinanderfolgende Arbeitsoeffnungen mit Beschickungsrohren versehen, ueber ein Schachtbauwerk Festkoerperschalungssegmente eingebracht und im Bereich der beiden Arbeitsoeffnungen zu einer zentrierten beidseitig abgedichteten Innenschalung eingebaut, danach ueber das erste Beschickungsrohr ein entmischungsfreies Betongemisch drucklos im Eigengefaelle in den Ringspalt zwischen Innenschalung und korrodierter Kanalleitung eingefuellt und zum Zeitpunkt des Erreichens der Entschalungshaerte des wiederhergestellten Kanalabschnittes zwischen zwei Arbeitsoeffnungen ausgeschalt und die Schalung mittels Zugseil zum naechsten Arbeitsabschnitt versetzt. Das Verfahren arbeitet ohne Baugrube und ist durch winklige Anbohrung des Kanalscheitels auch unter Ueberbauung anwendbar.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dti Verfahren findet Anwendung tür Sanierung von unterirdischen physikalisch, chemisch oder biologisch verschlissenen Kanalisationen beliebigen Verschleißgrades, beliebiger Profit· und Materialart (t.B. Beton, Stelmeug, Asbestzement, Naturstein, gemauerte Klinker), beliebiger Dimensionierung, Tiefenlage und Überbauung. Vorzugsweise ist das Verfahren zur Sanierung von Kanalisationen ab DN 300 anwendbar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik ,

Nach WP 66571 Ist ein Verfahren und *lne Vorrichtung zum Auskleiden von Rohren mit Zamentsuspenslon bekannt. Bei dietem nach dem Auspreßprinzip arbeitenden Verfahren wird au» einer maximalen Llnge von 50 m eirw» Zementschlcht von 7 bis 12 mm Dicke an der Innenwand von Stahl· oder Gußrohren hergestellt. Das gereinigte Stahl· oder Gußrohr Obernimmt dabei die Funktion der Außenschalung, wlhrend ein luftgefüllter Schlauch die Funktion der Innenschalung Obernimmt. Der so entstehende Zwischenraum wird mit Zementsuspension ausgepreßt, wobei der geforderte Zwischenraum sowie die zentrische Lage der Schlauchschalung im Rohr durch ein um den Schlauch angeordnetes System von Abstandshaltern gewehrleistet wird. Nach einer Aushflrtezeit wird aus der Schlauchschalung die Luft abgelassen und der Schlauch aus der Rohrstrecke herausgezogen.

Dieses Verfahren ist nur anwendbar, wenn die Bautoleranzen kleiner 15mm sind. Diese Toloraruen bei tehen nur bei Rohrleitungen der Materlaigruppen Stahl, Grauguß und Asbestzement, bedingt auch bei Steinzeugleliungen.

. Eine Anwendung dt· Verfahren· erfolgt tür Zelt nur bl· tür Nennweite 300 mm, da aufgrund de· hohen Eigengewichte· de· Schlauche· mit Nett und Abstandshalter (Beton) für große Dimensionen und de· notwendigen erhöhten Innandruckes der

Schlauchtchalung kein· MaGtreue für die Auskleidung erreicht werden kann.

Nicht anwendbar Ist da· ZMA-Verfahren gemäb WP M571 für EnUorgungiteltungen und sonstige Rohrleitungen, die eine

Bautolerani größer JBmm aufweisen. Diese Leitungen sind vor allem Kenlle, die aua Bauteilen biw. monolithisch errichtet

* wurden. Durch physikalische, chemische und biologische Korrosion In den meisten Entsorgungsleitungen treten Bautuitlnde

auf, die bis tür volligen Zerstörung der Rohrwandungen führen. Eine Anwendung de· AuspreQverfahrena Ist In diesen Fallen j nicht möglich, da die dünnflüssige Zementsuspension, eingebracht unter Druck, aus den Schadstellen und Fugenbereichen

unkontrolliert Ina Erdreich austritt, was tu Verstopfungen von Anschluß· und anderen Leitungssystemen und hohen

Zementverlusten fährt.

Weiterhin Ist davon austugehen, daß durch Überschreitung der Scheiteldrucklast beschädigter Rohrleitungen mit der dünnwandigen Auskteldungsschlcht des ZM A-Verf ahrens die Stetlk dea Rohres nicht wieder gegeben Ist. Für die Sanierung von Kanalisationen sind gegenwärtig keine allumfassend einseilbahn Verfahren bekannt. Ea erfolgt eine monolithische Reparatur in begehbaren Kenllen (t.B. Verfugen gemauerter Kanalstrecken). In den übrigen Fallen ist die Herstellung der Funktion·· und Standticherheit nur durch Neubau al· Ersatilnvesiltlon mit sehr hohem Bauaufwand (Tlefbaukapaiitlt, Straßenbau, Bitumendecken u.a.) möglich.

Ziel der Erfindung

Daa Ziel der Erfindung beoteht darin, ein Verfahren tu entwickeln, das bei geringem Invest- und Bauaufwand eine Sanierung von unterirdischen veischlissenen Kanalisationen ermöglicht. Daa Verfahren aoll unter geringster VerkehnraumelnMhrlnkung (m der Regel ohne Baugrube) und unter Bebauungen (t.B. Bahnhöfe, IndustrleUberbauungen u.a.) anwendbar sein.

Darlegung de· Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren tür Wiederherstellung und Sanierung von unterirdischen verschlissenen Kenalisatlonen

beliebiger Material* und Profilart, Dimensionierung, Tiefenlage baugrubenlca vor Ort.

Durch die Sanierung aoll eine funktlons- und standsichere Kanalisation geschaffen werden, die daa Eintreten von Fremdwasser

sowie daa Austreten von Abwasser in den Grundwasserbereich entlang dea Kanals verhindert.

ErfindungsgemAß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß |eweila im Abschnitt »wischen twel Schachtbauwerken der Kanalisation mittels bekannter Spetlalbohrtechnlk unter Anwendung einer Festgesteinsbohrmaschine von der Oberkante Gelände durch die Überdeckung des Kanals am Kanalscheitel Arbeitsöffnungen bis in den Kanal gebohrt werden. Diese Bohrungen dienen ala Arbeltsöffnungen turn Reinigen des Kanals als Sanlerungavoraussetiunfj, turn Entlüften des Kenais und

als Beschickungsöffnung für den Sanierungsvorgang.

Oer Abstand iwaier aufeinanderfolgender Bohrungen betragt In Abhängigkeit von der Dimension und der Wandstärke der neu

tu bildenden Kanalleitung B-10m und der Durchmesser je nach angewendeter Bohrtechnik in der Regel 100-260mm.

Jede Arbelteöffnung (Bohrung) wird mit einem wiederverwendbaren Schutzrohr verrohrt. Mindestens zwei

aufeinanderfolgende Arbeitsöffnungen (Bohrungen) werden mit Beschickungsrohren versehen. Die Beschickungsrohre sind am unteren Ende mit einer Spannvorrichtung zur Abdichtung an der durchbohrten Wandung der korrodierten Altkanalisation * ausgerüstet. Bei Fehlen der Wandung der Altkanalisatlon aufgrund vollständiger Korrosion erfolgt d!e Abdichtung des

Beschickungsrohres gegen die Wandung des in die Bohrung eingebrachten Schutzrohres. Für eine Innenschalung werden über ein Schachtbauwerk des Kanals Festkörperschalungssegmente bekannter Art eingebracht,

montiert und im Kanal im Bereich der beiden ersten Arbeitsöffnungen tu einer zentrierten, beidseitig abgedichteten

Innenschalung eingebaut. Die Form der Festkörperschalungssegmente ist entsp echend der Profilart (Kreis·, Elprofil u.a.)

gowählt, wobei die Lange der Segmente ein Einbringen über die Schachtanlage ermöglicht.

Danach wird über das erste Beschickungsrohr ein entmischungsfreies Betongemirch drucklos im Eigengefälle in den Ringspalt

zwischen Innenschalung und korrodierter Kanalleitung eingefüllt. Die SrZ'ke des Rln.ispaltes Ist in Abhängigkeit von den

Anforderungen en die Sanierung wie Neueuskleldung zur Steigerung r.es li/dMullscher Abflußvermögens, der Standsicherheit

des Kanäle oder einer Profilumgesteltung (t. B. Kreis· zu Elprofil) festzulegen. t>r Ringspalt entspricht der Wandstärke der neu zu bildenden Wandung. Seine Starke betragt zwischen 30 und 160mm,

Zum Zeitpunkt des Erreichens der EntschalungshBrte de· Betongemische· erfolgt ein Ausschalen dea wiederhergestellten Kanalabschnittes zwischen zwei Arbeitsöffnungen und ein Versetzen der Schalung zum nächsten Arbeitsabschnitt mittels eines Zugseiles. Durch geeignete Meß· bzw. Pei'geräte (z. B. Lesergeräte) erfolgt die Zentrierung des vorderen Schalungsabschnittes. In Sonderfällen bei Überbauung des zu sanierenden Kanals wird eine winklige Anbohrung am Kanalacheitel vorgenommen und

die weiteren Verfahrensschritte wie vorgenannt durchgeführt.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachfolgend am Beispiel einer Mischwasserkanaliiation DN 500 Kreisprofil, Materialart Beton, Lage im Fahrbahnbereich, Scheitelüberdeckung 1,60m, näher erläutert werddn. Nach einer Grobreinigung mittels Hochdruckspültechnik wurde bsim Einsatz de· Kanalfernsehena folgender Ist-Zustand

festgestellt:

Durch dl« Qeschiebeführung ImI 8tarknlederachllgen lit dar Sohlbareich Wi auf 10% dar Wandstlrke abgeschliffen. Oar

überwiegende Teil der NutFelt-Verblndungen Ut durch chemische Korrosion nicht mehr vorhanden, ao dall Abwasser austreten kann. Kondenswasser hat durch Auslaugung Im 8chalteloerelch dea Kanals eine chemische Korrosion des Zementsieines verursecht, so daß größere Zuschlagstoffe frelllegen biw. aus der Betonwandung gefallen sind. Bei diesem Bauiustand lsi die weitere 8tandslcherheit des Kanala In Frage gestellt, so daß eine Sanierung erforderlich wird.

Abgeleitet aus dem notwendigen hydraulischen Ableitungevermögen des Mtschwassersi nmters sowie der künftig wieder

auftretenden Korrosion wird eine Wandstlrke von 38mm für die neu tu schaffende Rohrinnenwand gewlhlt. Öle Profilen

Kreisprofil wird beibehalten. Aufgrund daa Metermengenwertes des elniusetienden Betons bei einer Wandstlrke von 35 mm Ist

ein Abstsnd der Bohrungen (Arbeiteöffnungen) vo ι7 m vonuseltvn.

Für die Durchführung der Bohrungen 'Arbeitsöf fitungen) kommt eine Festgestelnsbohrmeschine mit einem 360* schwenkbaren Bohrwerksantrieb und einer maxlrrdlan Bohrteufe von 100m tür Anwendung. Es wird mit einem Durchmesser von 111 mm

gebohrt.

Nach Vermessung des Scheitels des Kenals auf der Fahrbahn werden die Bohrungen bis tür Außenkante des Kanalschalter

abgeteuft und mit einem Schuttrohr DN 100 ausgebaut. Nach Wechseln dos Bohrwerkieuges wird nun eine kleiner dimensionierte Bohrung, Durchmasser 93mm, durch die Betonwandung des vorhandenen Kanals gebohrt. Die Durchführung des Verfahrensschrittes Anbohren der Kanalisation bedingt keine sofortige Fortführung der weiteren Verfahrensschritte.

Aufgrund de. neu tu schaffenden Wandttlrke von 36mm Ist μ notwendig, für die Innenschalung FestkOrpersegmente von

430mm profilgerecht als Kreisprofil turn Einsatt tu bringen. Aus dem Durchmesser der Schachteinstiege von 600mm biw.

800mm ergibt sich für die Segmente eine Llnge von 300mm. Nach erfolgter Montage von 24 Eintelsegmenten Im Schacht und

Einbau als zentrierte Innentchalung über twel Arbeitsöffnungen (Bohrungen) hlnaua wird mittels Pnjumetlk eine Abdichtung

gegen die Rohrlnnenwend des Kanals vorgenommen.

In die mit Schutirohr ausgebauten ersten beiden Arbeitsoffnungen (Bohrungen) wird neu je ein Beschickungsrohr In der Betonwand des rfanelsciieitels verspannt. Danach wird über ein Beschickungsrohr des entmlschunosfrele Betongemisch drucklos Im Eigengefllle eingefüllt. Für den Transport des Betongemisches turn Beschickungsrohr wird eine Betonpumpe genuttt. Der Betonlervorgang erfolgt ohne

luslttliche Verdichtung und Ist bei Aufstelgen einer Meßmarke amtweiten Beschickungsrohr beendet.

Nach Erreichen der Entschalungihlrte (Feststellung des Zeitpunktes an einem Probekörper mit entsprechender Wandstlrke)

erfolgt der Austchalproteß durch Umfangsverklelnerung der Innenich «lung. Über Seiltug wird die Innenschelung turn nlchsten

Arbeitsabschnitt verletzt und der Verfahrensschritt—Verfüllen mit Beton—wiederholt. Unabhängig von der ursprünglichen Bauiustandsstufe der Kenalisatlon wird auf diese Weise eine funktion·· und standsichere Betonleitung geschaffen. Mit der erfindungsgemlßen Lösung wird ein Verfehron vorgeschlagen, daß eine Sanierung

verschlissener Kenalisationen ohne Ausgrebung der Qesamtstrecke biw. Abbeu oder Abriß, Baugruben und ohne Neuverlegung ermöglicht.

Die Anwendung der Anbohrtechnologie geitattet euch eine Sanierung unter Überbauungen jeglicher Art (t. B. Industrieanlagen, Qleisberelche). Durch Verwendung eines Betongemisches und durch das durckloae Verfüllen dee Rlngspsltes sind die Verluste

en votlstlndlg korrodierten Stellen der Kanalwandung sehr gering.

In Betrecht getogene Druckschriften:

DD-Zeitschrlft .Wesserwirtschaft — Wassertechnik" Heft 4 (1986) Seiten 93-96; Heft 12 (1977) Soiten 395-398 USPS 2917065

Claims (8)

1. Verfahren zur Sanierung von unterirdischen Kanalisationen,

— gekenntelehnet dadurch, daß jeweils im Abschnitt zwischen zwei Schachtbauwerken der Kanalisation mittels bekannter Spezialbohrtochnlk unter Anwendung einer

Festgestelr sbohrmaschine von der Oberkante Gelände durch die Überdeckung des Kanals am Kanalscheltol Arbeltsöffnungen bis In den Kanal gebohrt werden, die als Entlüftung··, Beschickung«· und Entleerungsöffnungen dienen, jede Bohrung mit einem wiederverwendbaren Schutzrohr verrohrt wird,

— tttindestetis zwol aufeinanderfolgende Arbeitsöffnungen mit Beschickungsrohren, die mit einer Spannvorrichtung zur Abdichtung an der durchbohrten Wandung der korrodierten Altkanalisation ausgerüstet sind, versehen werden,

— über ein Schachtbauwerk des Kanals Festkörperschalungssegmente bekannter Art eingebracht und zu einer Innenschalung montiert werden und diese im Kanal Im Bereich der beiden ersten Arbeiteöffnungen zentriert und beidseitig abgedichtet, eingebaut wird,

— danach über das erste Beschickungsrohr ein entmischungsfreies Betongemisch drucklos im Eigengefälle in den Ringspalt zwischen Innenschalung und korrodlerter Kanalleitung eingefüllt wird,

— zum Zeitpunkt des Erreichens der Entschalungshärte des Betongemisches ein Ausschalen des wiederhergestellten Kanalabschnittes zwischen zwei Arbeitsöffnungen und ein Versetzen der Schalung mittels Zugseil zum nächsten Arbeiteabschnitt erfolgt.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand zweier aufeinanderfolgender Arbeitsordnungen In Abhängigkeit von der Dimension und der Wandstärke der neu zu bildenden Kanalleitung 5-1Om beträgt.

3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei Fehlen der Altkanalisation durch vollständige Korrosion die Abdichtung des Beschickungsrohres gegen die Wandung des In die Arbeit^ fnungen eingebrachten Schutzrohres erfolgt.

4. Verfahrer nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Form der Schalungssegmente der Profilart und Dimension des Kanals angepaßt ist.

5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Länge der Schalungssegmente so gewählt ist, daß ein Eindringen über das Schachtbauwerk ohne zusätzliche Baugrube erfolgen kann.

6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die eingebrachte Schalung jeweils länger als der Abstand zweier Arbeitsöffnungen ist.

7. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Wandstärke der neu zu bildenden Wandung zwischen 30 und 150mm beträgt.

8. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei Überbauungen der Kanalisation eine winklige Anbohrung des Kanalscheitels erfolgt