DE10200030A1

DE10200030A1 - Verfahren zum Verfüllen von offenen Hohlräumen und zur Befestigung von Kabeln, Leerrohren oder sonstigen Leitungen im Sohlenbereich von Abwasserrohren mittels einer Verfüllmasse

Info

Publication number: DE10200030A1
Application number: DE10200030A
Authority: DE
Inventors: Michael Henze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2002-01-03
Publication date: 2003-05-22

Abstract

Verfahren zum Verfüllen von Hohl- und Zwischenräumen und zur Befestigung von Leitungen im Sohlenbereich von nicht-begehbaren Abwasserkanalrohren mittels einer im Rohr beigefügten flüssigen Verfüllmasse zwischen der Kontur des Umfangs des verbleibenden freien Rohr-Innenquerschnitts und dem äußeren radial dehrbaren Mantel eines unter Innendruck stehenden Schwellkörpers, der sich press zumindest solange auf die Kontur des Umfangs des verbleibenden freien Rohr-Innenquerschnitts auflegt, bis die Verfüllmasse ausgehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein dehnbarer Schlauch im Umstülpverfahren in das Abwasserkanalrohr hineingewendet wird und dabei die Verfüllmasse vor der Stülpfalte im Sohlenbereich des Abwasserkanalrohres gegen das Rohrgefälle als Freispiegel so vor sich her schiebt, dass die Verfüllmasse die Leitungen überdeckt und die Hohl- und Zwischenräume ausfüllt, bis die Leitungen von der gewendeten Außenseite des Schlauchmantels unter Pressung abgedeckt werden, und der Schlauch nach dem Aushärten der Verfüllmasse entweder dem Kanal wieder entnommen wird oder selbst aushärtet und im Kanal als zusätzliche Auskleidung verbleibt.

Description

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum kontinuierlichen Verfüllen von offenen Hohl- und Zwischenräumen und zur Befestigung von Kabeln, Leerrohren oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen im Sohlenbereich entlang der Innenwand von nicht-begehbaren Abwasserkanalrohren, und auch in solchen, in denen Auskleidungen und Beschichtungen an der Innenwand verlaufen oder an ihr befestigt sind oder erst durch das Verfahren befestigt werden, mittels einer im Rohr beigefügten flüssigen und nach einer bestimmten Zeit aushärtenden Verfüllmasse, die klebende Eigenschaften aufweist, zwischen der Kontur des Umfangs des verbleibenden freien Rohr-Innenquerschnitts und dem äußeren radial dehnbaren Mantel eines unter Innendruck stehenden, im Rohr sich ausdehnenden Schwellkörpers, der sich press zumindest solange auf die Kontur des Umfangs des verbleibenden freien Rohr-Innenquerschnitts auflegt, bis die Verfüllmasse ausgehärtet ist.
Erdverlegte Kabel und Telekommunikationsleitungen mit Kupferadern sind schon seit Erfindung des Stromes und des Telefons bekannt. Diese Technik hat in der Zwischenzeit eine revolutionäre Entwicklung durchgemacht. Insbesondere seit der für jedermann zugänglichen Computertechnik und des derzeitigen Aufbaus eines weltweiten Kommunikationsnetzes ist ein enormer Bedarf an Übertragungs- bzw. Übermittlungskapazitäten entstanden, der vom Markt zur Zeit kaum zu decken ist. Unterstützend wirken hierbei die erheblichen Anstrengungen zur Liberalisierung des Telekommunikationsmarktes und die dabei einhergehenden Privatisierungen staatsmonopolistischer Telefonkonzerne. Der damit geschaffene internationale Wettbewerb hat einen boomenden Markt entstehen lassen, der dringend nach neuen und zusätzlichen Datenwegen sucht.
Das erdverlegte Kabel-Festnetz ist und bleibt weiterhin das Rückrad (Backbone) der Datenversorgung, insbesondere da die Technik auch in diesem Bereich nicht stehen geblieben ist, und heute durch die Glasfasertechnologie, auch Lichtwellenleitertechnik genannt, die größeren Leistungen mit der besten Qualität am sichersten übertragen kann. Gerade aus diesem Grund konzentriert sich der Markt besonders auf diesen Bereich und modernisiert und erweitert mit enormen Investitionen das weltweite Kabelfestnetz in Stadt und Land. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen Verlegearbeiten werden meist noch in der konventionellen offenen Grabenbauweise durchgeführt und müssen aufgrund des zunehmend rücksichtsloseren Konkurrenzverhaltens der Unternehmen immer schneller und preiswerter abgewickelt werden. Man sucht daher intensiv nach neuen Kabelverlegemethoden, die wirtschaftlicher einzusetzen sind, einen chaotischen Baustellenbetrieb, wie bisher, insbesondere in den Städten, vermeiden und auch dem gesteigerten Umweltbewußtsein der Menschen Rechnung tragen.
Man wendet sich daher immer mehr den grabenlosen Bauweisen zu, die auch NO- DIG Verfahren genannt werden.
Aus diesem Grund hat sich diese sehr innovative Technik in den letzten Jahren gut entwickelt und hat mittlerweile die unterschiedlichsten Verfahren und Techniken hervorgebracht.
Mit eine der wirtschaftlichsten und am schnellsten umsetzbaren Konzeptionen für eine Kabelverlegung ist die Nutzung vorhandener Wege in Ver- oder Entsorgungsrohren, insbesondere in Abwasserkanälen.
Am bekanntesten sind zur Zeit die Kabelverlegeverfahren mittels im Kanalrohr ferngesteuert verfahrbarer Roboter, die mittels der Haken- und Dübeltechnik oder mittels Verspannringen und daran befestigten Steckklammern entsprechend geeignete Kabel direkt frei an der Kanalinnenwandung befestigen.
Der Nachteil dieser Verfahren ist, dass diese Installationsform nur in für längere Zeit bautechnisch intakten Kanälen angewendet werden kann, da viele der bekannten Kanal-Prüf-, Instandsetzungs- und Sanierungsverfahren bei Vorhandensein einer solchen Kabelverlegung nicht mehr eingesetzt werden können bzw. die Kabelanlage dann vorher aus dem Kanal wieder entfernt werden muß. Weiter stellen solche Installationen aufgrund Ihrer filigranen und sperrigen Bauweise ein Hindernis für das Abwasser und die darin entsorgten Feststoffe dar, wodurch die Möglichkeit einer Kanalverstopfung erheblich erhöht wird. Dies ist auch der Grund, warum man solche Installationen immer im Scheitel von Kanalrohren vorfinden wird, wo nur bei besonderen Schlechtwetterereignissen die Vorflut die Kanalkapazität übersteigt und die Kabelanlage vom Abwasser umspült wird. Hinzu kommt noch, dass nicht alle Kanalreinigungsmethoden einsetzbar sind, z. B. solche, die mit Werkzeugen rotierend meist mit Unterstützung einer Wasserhochdruckspülung den gesamten Rohrinnenumfang zusätzlich mechanisch bearbeiten.
Ein großes Problem stellen auch die vorhandenen und später hinzukommenden Hausanschlussleitungen dar. Diese können praktisch auf der gesamten Rohrstrecke, von Schacht zu Schacht, an jeder Position der oberen Rohrhälfte, von 9 bis 15 Uhr des Kreisumfangs, in den Kanal einmünden oder werden später von außen, oft unkontrollierbar, eingeschlagen. Diese Einlaufanschlüsse müssen mit der zu installierenden Kabelanlage in bestimmten Abständen umgangen werden, wozu es einer sehr gewissenhaften, genauen und damit aufwendigen vorherigen Projektplanung und anschließenden Dokumentation bedarf. Auch während des späteren Kabelbetriebs müssen die Kabeltrassen in regelmäßigen und relativ kurzen Intervallen mit einer Kanal-Kamera abgefahren und auf ihren ordnungsgemäßen Zustand hin untersucht werden. Sich andeutende Installationsmängel sind frühzeitig festzustellen und zu beheben, um möglichen Betriebsstörungen vorzubeugen.
Die vorgenannten Einschränkungen und der weiterhin bestehende Bedarf, das gesamte Kanalnetz zu jeder Zeit für die Kabelverlegung zu nutzen, hat zur Verwendung des Schlauchverfahrens geführt.
Dieses Verfahren mit seinen Varianten wird grundsätzlich schon seit Jahren im Kanal für die unterschiedlichsten Zwecke im Bereich der Kanalinstandhaltung und -sanierung eingesetzt.
Dies kann einerseits mit einem Langstrecken-Auskleidungsverfahren, einem sogenannten Schlauchrelining-Verfahren, geschehen, indem ein zumindest radial dehnbarer Sanierungsschlauch über die gesamte Strecke einer Kanalhaltung von Schacht zu Schacht in das Kanalrohr eingezogen oder eingestülpt, mit Wasser, Dampf oder Luft aufgeweitet und weitestgehend formschlüssig gegen die innere Kanalwandung gepresst und dann aufgrund seiner Materialzusammensetzung meist mit Unterstützung von zusätzlichen Energiequellen, wie Wärme oder UV-Strahlung, zu einer statisch stabilen Innenauskleidung ausgehärtet wird.
Der Mantel der Sanierungsschläuche besteht meist aus einem tränkbaren, textilen Trägermaterial aus Filz und/oder Glasfasergelegen, das zumindest einseitig mit einer gas- und flüssigkeitsdichten Membrane abgedeckt ist oder auch mit diesem fest verbunden sein kann. Das Trägermaterial der Schläuche wird vor dem Sanierungseinsatz, d. h. spätestens vor der Einbringung in das zu sanierende Kanalrohr werksseitig oder auf der Baustelle mit einem flüssigen Kunstharz, dass eine entsprechend lange Topfzeit hat, bis es aushärtet bzw. ausgehärtet wird, satt imprägniert, wobei spätestens nach dem Tränkvorgang eine Membran, meist in Form einer klarsichtigen Kunststofffolie, das Trägermaterial zumindest von außen umhüllen sollte, damit kein Harz aus dem Schlauch in die Umgebung entweichen kann.
Wird der Schlauch verfahrensbedingt in den Kanal eingezogen, ist er notwendigerweise vor dem Aufweiten auch innen mit einer durchgehenden Schlauchmembran auszustatten, damit das getränkte Trägermaterial von außen und von innen gas- und flüssigkeitsdicht gegen negative äußere und innere Einflüsse geschützt bleibt und der Aufweitvorgang mit der inneren Membran ermöglicht wird. Oder der Schlauch wird im Umstülpverfahren in das zu sanierende Rohr unter gleichzeitigem Innendruck hineininvertiert, wobei infolge des Stülpvorganges die äußere Schlauchmantelseite mit der Membran zur Schlauchinnenseite wird und die innere nasse, mit Harz getränkte Seite des Schlauchmantels im Kanalrohr zur Schlauchaußenseite wird und gleichzeitig aufgrund des Innendrucks im Schlauch auf der Kanalwandung zur Anpressung kommt.
Zur letztgenannten Methode gibt es zwei Installationsvarianten. Eine Variante sieht vor, das harzgetränkte Trägermaterial naß direkt gegen die zu sanierende Kanalwandung zu pressen und dadurch mit dem Kanalbauwerk direkt zusätzlich zu verkleben. Die zweite Variante sieht vor, in den Kanal vorher eine weitere schlauchförmige, gas- und flüssigkeitsdichte Membrane, auch "Preliner" genannt, der Länge nach einzubringen und erst dann den eigentlichen Sanierungsschlauch in diesen und damit in den Kanal einzustülpen. Hier dagegen kommt dann das getränkte Trägermaterial naß direkt auf der Innenseite des Preliners zu liegen und beides wird durch den Innendruck in der inneren Schlauchmembran von dieser auf die Kanalwandung gepresst. Diese Variante soll bewusst dazu dienen, das getränkte Trägermaterial nicht mit den meist einschränkenden Kanalbedingungen, wie z. B. Nässe und Schmutz, in Verbindung zu bringen, dafür aber in einer vorbestimmten Material- und Tränkqualität zwischen zwei Membranfolien einzuschließen und zumindest bis nach seiner Aushärtung zu sichern.
Diese vorgenannten Schlauchverfahren zur Kanalsanierung werden neuerdings auch in der Praxis für die zusätzliche Kabel und/oder Leerrohrverlegung eingesetzt, sinnvollerweise jedoch nur in sanierungsbedürftigen Kanalstrecken, wo gerade aufgrund des akuten oder späteren Sanierungsbedarfs die zuvor erwähnten Roboter- Verlegetechniken nicht eingesetzt werden können. Somit ist dieser Form der Kabelverlegung schon dadurch auch eine Einschränkung auferlegt, dass damit immer eine komplette Sanierung, d. h. Runderneuerung des Kanalrohres verbunden ist und daher eine Verwendung in intakten Kanälen aufgrund des relativ für diesen Zweck zu teuren Schlauchmaterials nicht zu empfehlen ist.
Gemäß dem Stand der Technik werden z. B. Kabel bzw. entsprechende Installationsrohre auf der Baustelle dem Sanierungsschläuche an seiner Außenseite beigefügt und von diesem während der Schlauchinstallation an die Kanalinnenwandung gepresst und nach der Aushärtung des Schlauchmantels dort zwischen Schlauch und Kanalwandung mehr oder weniger formschlüssig fixiert. Die Kabel bzw. Installationsrohre können dabei je nach Schlauchverfahren und zusätzlichen Hilfsmitteln vor Ort vor der Einbringung des Sanierungsschlauches im Sohlenbereich des Kanals verlegt oder im Scheitelbereich vorher befestigt sein. Sie können aber auch gleichzeitig mit dem Schlauch in den Kanal eingebracht und von diesem selbst befestigt werden. Entsprechende Offenlegungsschriften, wie z. B. DE 198 11 955, DE 197 01 787 und DE 198 25 325 beschreiben mögliche Ausführungsvarianten dazu im Detail.
Der Nachteil bei dieser Methode ist, dass, installiert man der Einfachheit halber nur die reinen Kabel- oder Leerrohre mit einem Sanierungsschlauch bzw. überdeckt man eine schon im Kanal verlegte Kabel/Leerrohrstrecke mit selbigem, was im Ergebnis gleich bleibt, hinter dem Sanierungsschlauch zwischen äußerem Schlauchmantel und der Kanalinnenwand bleibende Hohl- und Zwischenräume entstehen, die in der Kanalsanierungsbranche aufgrund der Ausführungsvorschriften nicht erwünscht sind. Eine gute Darstellung dieser Situation zeigen die Zeichnungen zum Gebrauchsmuster DE 298 11 512 und zum Patent US 5,305,798. Diese Hohl- und Zwischenräume unterstützen nämlich die Hinterwanderung der Schlauchauskleidung mit eindringendem Grundwasser von Außen und entsprechenden Wurzeleinwuchs. Ein nachträgliches Ausspritzen oder Ausschäumen der Hohlräume von den Kanalschächten aus ist aufgrund der großen Haltungslängen von im Durchschnitt 50 m praktisch nicht möglich. Die Fachvorschriften und Normen sagen aus, dass das Schlauchmaterial press an der Kanalwandung anzuliegen hat. Vorstehende Teile, wozu dann auch eine solche Kabel/Leerrohrinstallation zählen kann, sind bisher vor einer Schlauchsanierung mit aufwendigen, ferngesteuerten Roboterverfahren bündig mit der Kanalwandung abzufräsen gewesen und vorhandene Kabelanlagen müssten daher vor einer solchen Sanierung wieder demontiert werden. Weiterhin wird die statische Festigkeit des gesamten Sanierungsschlauches nach seiner Aushärtung durch die Einbeulung in diesen Bereichen stark eingeschränkt, was wiederum in diesen Bereichen eine Verstärkung des Schlauchmaterials mit sehr viel Aufwand werksseitig erforderlich machen würde.
Wird ein Inversionsschlauch mit Preliner zur Sanierung und Kabel/Leerrohrverlegung verwendet und befinden sich die Kabel/Leerrohrstrecke zwischen Preliner und Kanalwand, bleiben die vorgenannten Probleme bestehen. Befindet sie sich Kabel/Leerrohrstrecke zwischen Preliner und Sanierungsschlauch bleibt zumindest erst mal das statische Problem bestehen, solange bis der Preliner irgendwann, spätestens aus Alterungsgründen, defekt wird und auch wieder anstehendes Wasser und mögliche Wurzeln in den vorhandenen Hohl- und Zwischenraum eindringen können.
Dies hat dazu geführt, dass spezielle kompakte Leerrohrmodule entwickelt wurden, die meist mehrere Leerrohre nebeneinander im Verbund als Flachpaket vorsehen und einen flachen, linsenförmigen Gesamtquerschnitt aufweisen und sich damit der Kanalinnengeometrie besser anpassen und dadurch nahezu keine verbleibenden Hohlräume zwischen Schlauch- und Kanalwandung hinterlassen.
Der Nachteil ist, das diese Module sehr aufwendig nach speziellem Kundenwunsch werksgefertigt und oft auf der Baustelle auch noch separat in einer eigens dafür spezifizierten Tränkanlage zusätzlich imprägniert werden müssen, bevor sie dem Schlauchverfahren zugeführt werden können. Siehe hierzu auch die technischen Beschreibungen und Zeichnungen in den Gebrauchsmusteranmeldungen DE 299 10 196 und 298 16 103. Auch ist die Handhabung, insbesondere der getränkten Module, aufgrund ihrer notwendigen Länge im Hinblick auf die vorhandene Baustellenfläche am Schacht inmitten z. B. einer Hauptverkehrsstraße in einer Großstadt sehr umständlich und schwierig. Auch ist daher das Tränken dieser Module vor Ort sehr langwierig und kommt in Konflikt mit den möglichen Topfzeiten des Harzes bei nicht immer vorauszusehenden Wetterbedingungen.
Es ist ein weiteres Schlauchsanierungsverfahren für die Kabel und/oder Leerrohrverlegung bekannt, dass mindestens eine längsnahtgeschweißte und dehnbare PE-HD Dichtungsbahn, die einseitig, flächendeckend mit Rundnoppen besetzt ist, als Schlauch vorkonfektioniert in das Kanalrohr einzieht, die Schlauchenden in den Schächten dicht verschließt und unter Innendruck mit den Noppen nach außen und dazwischen längs platzierten Kabeln und/oder Leerrohren gegen die Kanalinnenwandung anpresst. Der von den Noppen bestimmte Ringraum zwischen der Dichtungsbahn und der Kanalwandung, in dem auch die Kabeln und/oder Leerrohren verlegt sind, wird anschließend mit einer speziellen Verfüllmasse komplett verfüllt. Erst wenn die Verfüllmasse ausgehärtet ist, wird der Innendruck im Schlauch weggenommen.
Nachteile dieses Verfahrens sind, dass mit diesem Verfahren immer eine sehr aufwendige Komplettsanierung des ganzen Kanals einhergeht, und der Wandquerschnitt und die Wanddicke des Ringraums je nach Anzahl und Durchmesser der Kabel oder Leerrohre von diesen mehr oder weniger in Anspruch genommen bzw. ausgefüllt wird. An diese Stellen kann daher keine Verfüllmasse gelangen, was zu einer sehr kritischen Einschränkung der statischen Festigkeit des Schlauches führt. Denn ein seriöser statischer Festigkeitsnachweis kann nur bei einem ausgehärteten runden Rohr mit gleichmäßiger Wanddicke und Materialqualität, in einem bestimmten Toleranzbereich, geführt werden.
Gegenüber dem eingangs beschriebenen Roboterverfahren haben alle Kabelinstallationsverfahren zusammen mit einem Sanierungsschlauch jedoch den Vorteil, dass die installierte Kabelanlage geschützt im oder hinter dem Schlauchmantel des Sanierungsschlauches liegen und vor dem rauen Kanalbetrieb geschützt sind und dieser daher weiterhin wie gewohnt durchgeführt werden kann, da keine sperrigen, filigranen Teile in den eigentlichen Kanalraum hineinragen und ein mögliches Hindernis für das Abwasser und seine enthaltenen Feststoffe bedeutet. Außerdem können mit Sanierungsschläuchen vorteilhaft Kabelinstallationen auch wahlweise in der Sohle von Kanalrohren durchgeführt werden, wo keine Hausanschlüsse auf der Strecke in den Kanal einmünden. Dies hat auch den Vorteil, dass keine aufwendigen Kabelverlegepläne über die genaue Lage und Position der befestigten Kabel erstellt werden müssen, da die Position der Sohle immer durch das Abwasserkanalrohr definiert ist und damit jederzeit aus den konventionellen Grundrissplänen der Kanalbestandsdokumentation ersichtlich ist.
Andererseits kann das Schlauchverfahren auch als reinrassiges Kabel und/oder Leerrohrinstallationsverfahren genutzt und daher vorrangig auch in nichtsanierungsbedürftigen Kanälen sinnvoll eingesetzt werden. Der Stand der Technik kennt sowohl die Möglichkeit, dies mit einem einzuziehenden, als auch mit einem einzustülpenden Schlauch zu tun. Das Prinzip arbeitet identisch wie bei der Schlauchsanierung, nur handelt es sich hierbei nicht um einen im Kanal aushärtenden Sanierungsschlauch, sondern um einen einfachen Montageschlauch, d. h. auch einen flexiblen, zumindest radial dehnbaren und flüssigkeits- und gasdichten Schlauch z. B. aus einem dünnen Kunststoff oder einem gummiähnlichen Material, dass unter Innendruck auf der Kanalinnenwand zur Anpressung kommt. Das zu installierende Kabel/Leerrohrpaket entspricht, wie schon im vorangegangenen Absatz näher beschrieben, wiederum einem speziellen, werksvorgefertigten Kabel/Leerrohrmodul, dass zusätzlich vor der Einbringung in das Kanalrohr mit Harz getränkt werden muß, im Kanal zwischen Schlauch und Kanalwand zu liegen kommt und durch den Schlauch an die Kanalwandung gepresst und mittels des Harzes verklebt wird. Wenn die Verklebung des Moduls durch die Aushärtung des Harzes erfolgt ist, bewirkt dies aufgrund unterschiedlicher Materialeigenschaften dann eine Trennung des Moduls gegenüber dem Schlauch und der Schlauch kann dem Kanal wieder entnommen werden, nachdem der Innendruck weggenommen wurde. Solche Schläuche sind entweder Einwegprodukte, und sind anschließend zu entsorgen, oder könne weiteren Einsätzen zugeführt werden.
Neben den schon bekannten Nachteilen der sehr aufwendigen Fertigung und Handhabung der Module, hat diese Variante des Schlauchverfahrens gegenüber den Roboterverfahren den Vorteil, daß eine Installation zwar auch nicht in akut sanierungsbedürftigen Kanälen zu empfehlen ist, so doch unter nicht so strengen Auflage auch in später zu sanierenden Kanälen erfolgen kann, da aufgrund der sehr flachen, glatten und anschmiegsamen Verklebung des Moduls nahezu alle Prüf-, Absperr-, Reparatur- und Sanierungsverfahren etc. im Kanal eingesetzt werden können, wenn nicht gerade im Wandbereich, auf dem der Modul verlegt ist, eine Instandsetzung erforderlich wird. Auch bei dieser Ausführung kann der Kanalbetrieb nahezu uneingeschränkt durchgeführt werden, da keine störenden Teile in den Kanal hineinragen. Von mechanischen Reinigungsmethoden ist aber auch hier abzuraten. Wird ein Modul nicht in der Sohle verlegt, ist auch eine ähnlich aufwendige Planung und Dokumentation der Verlegetrasse wie bei den Roboterverfahren notwendig.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und ein fachlich solides, einfach handhabbares und wirtschaftlich vorteilhaftes, d. h. wettbewerbsfähiges Verfahren anzugeben, dass zumindest im Sohlenbereich eines Kanalrohres die nachträgliche Installation einer Kabel/Leerrohrtrasse durch Verfüllung von offenen Hohl- und Zwischenräumen mittels einer Verfüllmasse unter für den Kabel- und Kanalbetrieb akzeptablen Bedingungen ermöglicht, ohne dass

a) nur weitestgehend intakte oder nur schlauchsanierungsbedürftige Kanälen für die Installation in Frage kommen,
b) die Installation ein nennenswertes Hindernis für den Kanalbetrieb und seine bekannten Betriebs- und Instandsetzungsmethoden bedeutet, oder diese durch die rauen Kanalbedingungen oder die Betriebs- und Instandsetzungsmethoden möglicherweise Schaden nehmen kann,
c) vorhandene oder später einzubauende Seitenzuläufe zu erhöhtem Aufwand führen oder zur Gefahr für die installierte Kabelanlage werden können,
d) Hohl- und/oder Zwischenräume im Bereich der Kabeltrasse zurückbleiben,
e) im Bereich der Kabeltrasse statische Einschränkungen und/oder Hinterläufigkeiten bei der Verwendung eines Sanierungsschlauches entstehen,
f) aufwendige und schwierig handhabbare Kabel/Leerrohrmodule verwendet werden müssen,
g) die Kabel/Leerrohrmodule vor der Einbringung in den Kanal getränkt werden müssen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein dehnbarer, gas- und flüssigkeitsdichter Schlauch mittels Innendruck im Umstülpverfahren in das Abwasserkanalrohr in seiner ganzen Länge formschlüssig und weitestgehend faltenfrei hineingewendet wird und dabei die überschüssige, flüssige Verfüllmasse vor der Stülpfalte im Sohlenbereich des Abwasserkanalrohres gegen das Rohrgefälle als Freispiegel so vor sich her schiebt, daß die Verfüllmasse die in der Sohle entlang der Rohrwandung verlaufenden Kabel, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen überdeckt und die von diesen gebildeten offenen Hohl- und Zwischenräume ausfüllt, bis die Kabel, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen von der gewendeten Außenseite des Schlauchmantels unter Pressung ohne Lufteinschluß abgedeckt werden und der Schlauch nach dem Aushärten der Verfüllmasse entweder dem Kanal wieder entnommen wird, oder selbst aushärtet und im Kanal als zusätzliche Auskleidung verbleibt.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, womit ein Kabel/Leerrohrmodul, in das später Kabel oder sonstige Leitungen, z. B. für die Telekommunikation, eingezogen oder eingeblasen werden können, im Sohlenbereich eines nicht-begehbaren Abwasserkanalrohres an der Kanalwandung dadurch befestigt wird, daß ein radial dehnbarer, gas- und flüssigkeitsdichter und flexibler Schlauch beginnend in einem Schachtanschluß (Startschacht) unter Innendruck im Umstülpverfahren kontinuierlich zumindest bis zum nächstfolgenden Schacht (Zielschacht) eingebracht wird und dabei eine im Kanalrohr hinzugegebene, ausreichende Menge an Verfüllflüssigkeit als Freispiegel vor der Stülpfalte auf der Sohle des Kanals gegen das Rohrgefälle vor sich herschiebt. Die Verfüllflüssigkeit füllt dabei alle offenen Hohl- und Zwischenräume, die von dem Kabel/Leerrohrmodul und der Kanalsohle gegenüber der Abdeckung durch den Schlauchmantel gebildet werden, auf, bevor sich der Schlauchmantel unter Innendruck auf die Kontur der Kanalinnenwandung aufgelegt und angepresst hat.
Die Verfüllmasse hat klebende Eigenschaften, die mit der Aushärtung die größte Festigkeit und Haftung erreicht. Die Aushärtungszeit, d. h. die Topfzeit der Verfüllflüssigkeit muß so einstellbar sein, dass die Aushärtung erst nach dem Stülpprozess beginnt und vorteilhafterweise nach Bedarf durch Erwärmung beschleunigt werden kann. Eine Erwärmung der Flüssigkeit kann z. B. durch eine Erwärmung des Moduls selbst erfolgen, indem die Leerrohre mit Warmwasser oder Warmluft durchströmt werden, oder es wird das Druckmedium des Schlauches erwärmt.
Die Verfüllflüssigkeit selbst kann vorzugsweise ein 2-komponentiger Kunststoff mit geeigneter Viskosität, z. B. ein Epoxidharz sein, oder auch den spezifischen Anforderungen entsprechend andere Klebe- und Verfüllmassen.
Das Kabel/Leerrohrmodul besteht aus einem oder mehreren handelsüblichen, für diese Anwendung geeigneten und je nach Verfahrensvariante zusätzlich spezifizierten Kabelinstallationsrohren, die alle vorzugsweise parallel zueinander angeordnet und nach bestimmten, meist regelmäßigen Längenabschnitten miteinander in schmalem Abstand gekoppelt sind. Der Abstand ermöglicht ein besseres Umfließen der einzelnen Kabelinstallationsrohre des Moduls mit der Verfüllflüssigkeit. Dieses Modul wird vor seiner Befestigung durch das erfindungsgemäße Verfahren auf der Sohle des Kanals zumindest über die gesamte Länge einer Kanalhaltung eingezogen. An den Kanalrohrenden, noch vor der Einmündung in die Kanalschächte, werden die einzelnen Leerrohre des Moduls vorteilhafterweise mit flachem Übergang in handwerklich vorher hergestellten Schlitzen in der Kanalwandung der Sohle versenkt und in dieser Art und Weise in den anschließenden Schachtbereich geführt. Die Schlitze mit den eingelegten Leerrohren werden anschließend mit einem geeigneten Mörtel bündig mit der Kanalinnenwand verschlossen. Dieses Verlegen des Moduls in der Sohlenwandung ist weiterhin auch im gesamten Schachtbereich zu empfehlen, um auch dort eine fachgerechte, d. h. solide und für den Kanalbetrieb hindernisfreie Verlegung zu erreichen, da in diesem Bereich das erfindungsgemäße Verfahren nicht immer unbedingt zur Anwendung kommen kann. Je nach Bedarf werden die Leerrohre in dieser Weise bis in den folgenden Haltungsabschnitt geführt oder durch das Schachtbankett (seitliche Sohlenauftritte) bis zur Schachtwand und auf oder auch in Schlitzen in dieser bis zu einer möglichen Verteiler/Abzweig- oder Anschlußeinrichtung verlegt.
Der Stülpprozess wird nun vorbereitet, indem der Inversionschlauch mit seiner Stülpfalte im Startschacht in den Anfangsbereich des Kanalrohres eingesetzt und unter Innendruck gegen die Kanalinnenwandung gepresst wird und damit den Innenraum des Kanalrohres, zumindest im Sohlenbereich, gegenüber dem Startschacht abdichtet. Da alle Abwasserkanäle im Gefälle verlegt sind, wird der Stülpprozess immer gegen das Gefälle gefahren, sodaß der Startschacht gegenüber dem Zielschacht immer auf einem tiefen Höhenniveau liegt. Vor dem Beginn des eigentlichen sich vorwärts bewegenden Stülpprozesses wird vom Startschacht aus über ein Einfüllrohr mit Trichter, das vorher zusammen mit dem stülpbereiten Schlauch im Rohranschluß des Startschachtes eingesetzt und dort vorübergehend mit dem Schlauch eingeklemmt wurde, eine ausreichende Menge an flüssigem Verfüllmaterial hinter die Stülpfalte des Schlauches auf die Sohle des freien Kanalraums eingefüllt. Da das Kanalgefälle in Stülprichtung ansteigt, wird die Verfüllflüssigkeit nicht in Richtung des Zielschachtes abfließen können, sondern immer mit dem höchsten Flüssigkeitsstand als Freispiegel vor der Stülpfalte anstehen.
Ist die Befüllung beendet, kann das Einfüllrohr mit Trichter zwischen Schlauch und Kanalrohr wieder herausgezogen und dem Schacht gänzlich entnommen werden. Die Menge der eingegebenen Verfüllflüssigkeit sollte so bemessen sein, dass das Flüssigkeitsniveau im Staubereich der Stülpfalte während des gesamten Stülpprozesses immer das Kabel/Leerrohrmodul überdeckt, sodaß die Kontur der Kanalinnenoberfläche im Sohlenbereich immer unterhalb des höchsten Flüssigkeitsstandes des Verfüllmaterials liegt. Damit ist gewährleistet, dass alle in den Kanal einragenden Teile der Kabelanlage und die dadurch entstandenen Hohl- und Zwischenräume von der Verfüllflüssigkeit umflossen, ohne Lufteinschlüsse aufgefüllt und hoch genug überdeckt werden.
Es bleibt dem Anwender überlassen, in der praktischen Anwendung eine möglicherweise nach seinen individuellen Bedürfnissen andere Vorgehensweise zu wählen. Eine weitere Möglichkeit wäre, die Verfüllflüssigkeit vom Zielschacht aus mittels einer Pumpe und eines Versorgungsschlauches bis vor die Stülpfalte zu transportieren, dort, wenn es sich um eine 2-Komponenten-Material handelt, die Komponenten erst zu mischen und nur in der notwendigen Menge, gesteuert und durch eine TV-Inspektionskamera überwacht in den Kanal einzufüllen. Schlauch, Mischvorrichtung und Kamera würden dann während des Stülpvorganges in einem geeigneten Abstand zueinander sich kontinuierlich in Richtung des Zielschachtes bewegen bzw. die beiden Letztgenannten gezogen werden.
Eine Kamerabeobachtung zur Kontrolle, Steuerung und Dokumentation des Stülp- und Verfüllvorganges vor Ort wäre grundsätzlich zu empfehlen, um eine ordnungsgemäße Lage des Moduls und eine ausreichende und qualitativ einwandfreie Verfüllung und damit Verlegung des Moduls noch vor der Aushärtung zu gewährleisten und dokumentieren zu können.
Der kontinuierliche Stülpprozess kann nun beginnen, indem der Schlauch sich unter Innendruck invertierend in das Kanalrohr hineinverlegt, sich längs des Rohres immer weiter ausdehnt und sich dabei mit seiner gewendeten Mantelseite press auf die Kanalinnenwandung und die vorstehende Teile des Kabel/Leerrohrmoduls legt und dort zur form- und/oder kraftschlüssigen Abdeckung und Fixierung kommt, während die Stülpfalte die überschüssige Verfüllmasse durch das gesamte Rohr vor sich her schiebt. Die vorauslaufende Verfüllmasse überdeckt die in der Sohle verlegten Kabel und/oder Leerrohre, umfließt diese und füllt dabei alle vorhandenen Hohl- und Zwischenräume in der Sohle zwischen dem Schlauch und der Kanalinnenwandung auf, bevor die Kanalwandung und damit auch die Sohle vom gewendeten Schlauchmantel abgedeckt wird und dort unter Anpressung fixiert bleibt. In der Kanalsohle wird auch die Kabelanlage mit den zur Kanalwandung gebildeten Hohl- und Zwischenräumen mit dem Schlauchmantel noch unter dem Flüssigkeitsspiegel der Verfüllmasse abgedeckt, wodurch gewährleistet ist, dass zwischen Schlauchmantel und der Verfüllflüssigkeit keinerlei Lufteinschlüsse vorhanden sind. Erst wenn die Stülpfalte den Zielschacht erreicht hat, ist der eigentliche Stülpprozess beendet, die übriggebliebene Verfüllflüssigkeit kann dem Prozess entnommen und entsorgt werden. Der gewendete Schlauch wird solange unter Druck gehalten, bis zumindest die Verfüllflüssigkeit im Rohr ausgehärtet ist. Der Schlauch wird nun, je nach Ausführungsvarianten und weiterer Ausgestaltung der erfinderischen Idee, die nachfolgend näher beschrieben werden, entweder dem Kanal wieder entnommen oder verbleibt als zusätzliche Auskleidung in demselben.
Wird als Schlauch ein einfacher flüssigkeits- und gasdichter, flexibler Montageschlauch, z. B. aus Gummi oder Kunststoff, verwendet, kann das erfindungsgemäße Verfahren als wichtige Variante als reines Kabel/Leerrohr- Befestigungsverfahren eingesetzt werden, und somit überall dort zur Anwendung kommen, wo der Kanal keine baulichen Mängel aufweist, die eine komplette Runderneuerung erforderlich machen, z. B. wo ein Schlauchrelining in Erwägung zu ziehen ist. Dies betrifft statistisch gesehen ca. 80% der Kanalstrecken, somit den weit größten und damit wirtschaftlich interessantesten Anwendungsbereich und Marktanteil. Die Spezifizierung gegenüber dem grundsätzlichen erfinderischen Verfahren besteht nur darin, dass ein Montageschlauch verwendet wird, der selbst nicht aushärtet und aufgrund seiner Materialeigenschaften nach Kontakt mit der Verfüllmasse nach deren Aushärtung mit dieser keine Verbindung eingeht, ja sogar eine bewusste Trennung erfährt. Die durch den Schlauch an die Kanalwandung angepressten Kabel/Leerrohreinrichtungen werden mittels der Verfüll- und Klebemasse nach deren Aushärtung direkt mit der Sohlenwandung verklebt bzw. vergossen. Der Montageschlauch wird in diesem Fall nach der Aushärtung des Harzes dem Kanal wieder entnommen und entweder je nach Materialqualität als Einwegschlauch entsorgt oder für den nächsten Installationsabschnitt wiederverwendet. Wichtig ist insbesondere bei dieser Variante, daß der Kanal vorher gewissenhaft mit einer Hochdruckspülung besonders gut in der Kanalsohle zu reinigen ist. Auch sollte der Kanal mit all seinen Zuläufen außer Betrieb genommen sein und kein eindringendes Wasser von außen und übermäßig viel stehendes Wasser in möglichen Rohrsenkungen aufweisen.
Vorteilhaft insbesondere bei dieser Variante ist es, wenn die Kabel und/oder Leerrohre, entweder jedes einzelne oder mehrere als paralleles, flaches Paket, mit einer harztränkbaren Beschichtung, z. B. einem Vlies aus Polyester-Nadelfilz, umhüllt sind. Zum Schutz dieser Beschichtung vor dessen Tränkung vor Verschmutzung, Feuchtigkeit und Nässe im Kanal, kann das Kabel- und/oder Leerrohrpaket noch zusätzlich mit einer Schutzhülle in Form eines dünnen, losen Folienschlauches umgeben sein, der vom Zielschacht aus von dem Kabel- und/oder Schlauchpaket kontinuierlich entsprechend dem Stülpprozess so heruntergezogen wird, dass er sich nicht mehr im Bereich der Verfüllmasse befindet und damit die Beschichtung an der entsprechenden Stelle des Kanals in dem Moment für die Tränkung freigibt, wenn diese von der Verfüllmasse erreicht und überflutet wird. Die Beschichtung tränkt sich somit während des Befestigungsprozesses mit der Verfüllmasse und stellt immer eine definierte, allseitige Beschichtungsdicke um die Einrichtungen der Kabelanlage herum sicher. Dies ist wichtig, um die Kabelanlage in jedem Fall später vor den aggressiven Kanalbetriebsbedingungen abzuschirmen. Die Kabelanlage ist in der Verfüllmasse ohne Lufteinschlüsse vergossen und in der Sohle mit der Kanalwandung solide zu einer Einheit verbunden, in einem Bereich des Kanals, wo keine Hauseinläufe liegen oder möglicherweise später nachgerüstet werden. Das Verfahren, insbesondere bei dieser Variante, wird optimiert, wenn die Verfüllmasse hinter dem Schlauch während der Anpressung zusätzlich erwärmt wird, was z. B. bei 2-komponentigen Epoxidharzen zu einer schnelleren Aushärtung der Verfüllmasse führt und eine schnellere und wirtschaftlichere Befestigung der Kabel/Leerrohrstrecke bewirkt. Eine solche Erwärmung wird erreicht, indem Leerrohre verlegt werden, die während ihres Befestigungsprozesses mit einem aufgeheizten Medium, z. B. Warmwasser, Dampf oder warmer Luft, durchströmt werden.
Im Vergleich zu den beschriebenen bekannten Kabelverlegeverfahren, bringt dieses Verfahren mit Sicherheit Vorteile in Richtung einfacherer Handhabung, Wirtschaftlichkeit und Qualität. Gleichzeitig wird mit dieser Variante die Sohle des entsprechenden Kanals mittels der Verfüllmasse neu beschichtet, was sicherlich einen vorteilhaften zusätzlichen Synergieeffekt darstellt und den baulichen Zustand des Kanals und dessen Betriebsbedingungen, z. B. die Hydraulik, nebenbei verbessert. Diese Variante ist somit auch im bestimmten Umfang in sanierungsbedürftigen Kanälen einsetzbar, solange keine umfassenden Maßnahmen in Form eines Schlauchrelinings gefordert sind. Einzelne Mängel im Kämpfer und Scheitelbereich des Kanals könne jederzeit und auch später mit den bekannten Instandsetzungsmethoden auch bei Vorhandensein der mit diesem Verfahren installierten Kabelanlage durchgeführt werden. Es kann auch später jederzeit ein Schlauchrelining über die erfindungsgemäß installierte Kabelanlage saniert werden. Dieses Verfahren kann von jedem Schlauchrelininganwender, sofern er die Inversionstechnik verwendet, mit den vorhandenen Sanierungseinrichtungen angewendet werden.
Wird ein harzimprägnierter Sanierungsschlauch verwendet, ist für das erfinderische Verfahren die Inversionstechnik einzusetzen. Der Vorteil ist, dass hierbei konventionelle Techniken, erprobte und bewährte Sanierungsschläuche, sogenannte Inliner, in der üblichen Installationsweise für das erfinderische Verfahren genutzt werden können und kein zusätzlicher Aufwand für neue Entwicklungen betrieben werden muß. Dieses Verfahren wird für die Kabel- und/oder Leerrohrverlegung vorzugsweise nur eingesetzt, wenn auch ein umfassender Sanierungsbedarf im Kanal besteht und ein Schlauchrelining zur Sanierung des Kanals technisch wie auch wirtschaftlich sinnvoll ist. Umgekehrt aus der Sicht der Kanalsanierung gesehen, kann mit dieser Variante jeder zukünftig eingebaute Inliner in der Kanalsanierung in solider Weise vorsorglich mit einer entsprechenden Anzahl an Leerrohren im Hinblick auf eine eventuell mögliche spätere Kabelverlegung ausgestattet werden. Dieses Konzept macht Sinn, weil aufgrund des enormen Synergieeffektes die Mehrkosten für die einhergehende Leerrohrverlegung gegenüber den Installationskosten des Inliners nicht nennenswert sind.
Damit ist diese Variante eine ideale Ergänzung zur Variante mit Montageschlauch und deckt die restlichen ca. 20% der sanierungsbedürftigen Kanäle ab.
Der Verfahrensablauf ist grundsätzlich der gleiche, wie bei der Variante mit dem Montageschlauch, nur handelt es sich hier um einen Sanierungsschlauch, der vor der Einbringung in das Kanalrohr mit einem Kunstharz getränkt und im Kanal aushärtet wird, und als zusätzliche Auskleidung dort verbleibt. Während der Einbringung im Stülpverfahren wird das in den Kanal vorher eingezogenen Kabel- und oder Leerrohrpaket in gleicher Weise, wie schon beim Montageschlauch beschrieben, von der Verfüllflüssigkeit umflossen, anschließend vom Schlauchmantel abgedeckt und von diesem gegen die Kanalwandung gedrückt, bis der Inliner ausgehärtet ist und der Innendruck wieder weggenommen werden kann. Früher oder später härtet dann auch die Verfüllflüssigkeit mit dem Kabel/Leerrohrmodul aus. Da die Verfüllflüssigkeit mit der Kabelanlage immer unter Pressung zumindest formschlüssig zwischen Inliner und Kanalwandung eingeschlossen ist, kann theoretisch auch eine endgültige Aushärtung der Verfüllmasse zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen. Dies wird aber in der Praxis kaum der Fall sein, da jede Inlineraushärtung aufgrund des chemischen Prozesses mit exothermer Wärmeentwicklung einhergeht und die Verfüllmasse dadurch immer eine zusätzliche Erwärmung erfahren, die ihren Aushärtprozess beschleunigt. Daher ist auch eine zusätzliche Erwärmung der Leerrohre, wie bei der Variante mit Montageschlauch, hier nicht notwendig. Genauso ist hier eine zusätzliche Umhüllung der Kabel/Leerrohrmodule mit einer Harz tränkbaren Schicht und einer Schutzfolie nicht unbedingt erforderlich. Dagegen ist zu empfehlen, bei Verwendung von Leerrohrmodulen, diese während des Installationsprozesses mit Innendruck zu beaufschlagen, um je nach den Materialeigenschaften der Leerrohre, eine Abflachung des runden Leerrohrquerschnittes aufgrund der Pressung von außen durch den Inliner zu vermeiden. Der Innendruck im Leerrohr sollte zumindest dem Innendruck im Inliner entsprechen.
Zu dieser Variante ermöglicht das erfinderische Verfahren die Nutzung zweier Untervarianten der konventionellen Schlauchsanierung, wie schon zum Stand der Technik eingangs beschrieben, nämlich die Schlauchinstallation ohne oder mit Preliner.
Ohne Preliner verbindet sich die gewendete, nasse Harz getränkte Außenseite des Schlauchmantels beim Stülpprozess mit der Verfüllflüssigkeit und dem darin integrierten Kabel/Leerrohrmodul und presst und befestigt alle Komponenten gemeinsam direkt an der Kanalwand, wo der Schlauchmantel und die Verfüllflüssigkeit aushärten und alle Komponenten miteinander direkt mit dem Kanalbauwerk zusätzlich fest verklebt werden. Alle Komponenten verbinden sich mit dem Kanalbauwerk zu einer Einheit, wobei im Kämpfer und Scheitelbereich des Kanals der Inliner mit dem Abwasserkanalrohr eine abdeckend verklebende Verbindung und der Inliner mit der Verfüllmasse in der Kanalsohle eine verfüllend verklebende Verbindung mit dem Kanalbauwerk herstellt. Der Sanierungsschlauch wird bei dieser Methode durch die eingebundene Kabeltrasse im Sohlenbereich statisch nicht geschwächt, sondern durch die Auffüllung der Hohl- und Zwischenräume mit z. B. einem Epoxidharz sogar gerade in diesem Bereich in hohen Maße zusätzlich verstärkt.
Wird ein vorher in den Kanal eingebrachter Preliner verwendet, hat dieser zumindest vor Einsatz des erfinderischen Verfahrens das Kabel/Leerrohrmodul zu enthalten. Der Preliner ist meist ein dünner, flexibler Folienschlauch aus Kunststoff, der zumindest die Länge der Kanalhaltung hat und im Umfang nicht kleiner als der Inliner und nicht größer als das Abwasserkanalrohr ist.
In diesem Fall werden alle Verfahrensabläufe in den Preliner eingebracht, in der Art, daß der Sanierungsschlauch in den Preliner eingestülpt wird, wobei sich die gewendete, nasse, d. h. getränkte Außenseite des Inliners mit der vorher in den Preliner eingefüllten Verfüllflüssigkeit und dem darin integrierten Kabel/Leerrohrmodul verbindet, dann alle Komponenten gegen die Innenseite des Preliners gedrückt werden, der unter dem Druck sich dehnt, und anschließend alle Komponenten, einschließlich des Preliners, an die Kanalwandung angepresst und dort formschlüssig fixiert werden, während der Inliner und die Verfüllmasse aushärten. Eine Verklebung mit dem Kanalbauwerk ist bei dieser Variante nicht beabsichtigt. Es wird aber zumindest eine innige Verbindung, d. h. eine Verklebung des Kabel/Leerrohrmoduls mit dem Inliner und eine zusätzliche statische Verstärkung des Inliners in der Sohle durch die Verfüllmasse erreicht. Der Inliner und die Kabelanlage bilden zusammen mit der Verfüllmasse eine äußerst stabile Einheit für sich, ohne Hohl- und Zwischenräume im Wandquerschnitt. Diese Einheit ist formschlüssig in den Kanalinnenquerschnitt eingepasst.
Wird dagegen ein Preliner verwendet, der eine perforierte Materialstruktur aufweist, wird durch die Anpressung der nassen, harzgetränkten Mantelseite des Sanierungsschlauches und des Verfüllmaterials auf den Preliner durch die Perforierung überschüssiges Harz und Verfüllflüssigkeit nach außen austreten und sogar eine zusätzliche Verklebung aller vorgenannten Komponenten mit dem Kanalbauwerk mit der Aushärtung erreicht.
Mit dem erfindungsgemäßen Schlauchverfahren und seinen Varianten wird gegenüber dem Stand der Technik erreicht, dass mit einem, neuen grundlegenden Verfahrensprinzip nahezu alle Kanalstrecken in einem Kanalisationssystem sehr solide, einheitlich, wirtschaftlich und fachgerecht nach den bekannten Standards in der Sohle mit zusätzlichen Kabeln, Leerrohren oder sonstigen Leitungen ausgestattet werden können, wobei konventionelle Montagetechniken aus der Kanalsanierung, ohne aufwendige technische Weiterentwicklungen, genutzt werden können. Das Verfahren kann bei Verwendung eines Montageschlauches als reines Kabel/Leerrohrverlegeverfahren in intakten, aber auch in vereinzelt schadhaften Kanälen eingesetzt werden, wobei bedingt durch das Befestigungsmittel nebenbei die Kanalsohle saniert wird. Bei Verwendung eines Sanierungsschlauches, mit oder ohne Preliner, wird der Kanal dabei gleichzeitig komplett innen durch eine qualitativ sehr hochwertige Auskleidung runderneuert.
Alle Varianten ermöglichen einen weiteren uneingeschränkten Kanalbetrieb, wobei die zusätzlich installierten Leitungen sehr solide mit dem Kanalbauwerk und/oder dem Sanierungsschlauch mit einer hochfesten und gegen aggressive Abwässer und Reinigungsmethoden widerstandsfähigen Verfüllmasse erst im Kanal vergossen werden, und später jederzeit im Kanal die notwendigen Sanierungs-, Instandsetzungs-, Ergänzungsbaumaßnahmen in üblicher Form durchgeführt werden können, ohne das die installierte Kabelanlage hinderlich wäre. Ein weiterer wichtiger Vorteil ist, der besonders gegenüber den Roboterverfahren zum Tragen kommt, dass in beiden Varianten, ob nun mit Montage- oder Sanierungsschlauch, der Nachteil einer durch die zusätzliche Installation der Kabelanlage bewirkte hydraulische Einengung des freien Kanalquerschnitts durch eine sehr glatte Innenoberfläche zumindest in der Sohle nahezu ausgeglichen wird, wodurch bessere Fließeigenschaften der inneren Kanalwandung für das Abwasser geschaffen werden. Außerdem wird in der Sohle ein schmaleres Gerinne ausgeformt, dass den Nachteil der durch die installierte Kabelanlage bewirkten Abflachung des unteren inneren Rohrquerschnitts ausgleicht, bzw. sogar verbessert, indem nun auch bei kleineren Abwassermengen ein größerer fließender Wasserquerschnitt mit höherer Fließgeschwindigkeit erreicht und damit eine höhere Fließgeschwindigkeit und damit ein wirksamerer Wasserschwall erzeugt wird, der die Abwasserfeststoffe wirksamer transportieren kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von möglichen Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt mitten durch einen Kanalschacht mit zwei gegenüberliegenden Abwasserrohranschlüssen eines Sammelkanals, wo in dem linken Anschluß eine fertiggestellte Installation eines Leerrohres mit einem Sanierungsschlauch schon zu sehen ist und in der rechten Kanalhaltung gerade eine solche Installation vorbereitet wird, indem das Leerrohr schon verlegt ist und vor die Stülpfalte die Verfüllflüssigkeit in die Sohle eingefüllt wird, und
Fig. 2 in dem selben Sammler den eigentlichen Befestigungsvorgang des Leerrohres, indem sich der Sanierungsschlauch in das Abwasserrohr hineinstülpt, die Verfüllmasse auf der Sohle vor sich herschiebt und dabei das Leerrohr mit der Verfüllmasse überflutet and anschließend mit seinem Schlauchmantel ohne Lufteinschluß an der Kanalwandung verpresst, und
Fig. 3 den Zweck und das Funktionsprinzip des Gegengefälles bei der Verteilung der Verfüllmasse durch den Schlauch, und
Fig. 4 den Querschnitt durch ein Abwasserkanalrohr mit sieben in der Sohle mittels eines Montageschlauches installierten Kabel-Leerrohren, und
Fig. 5 den Querschnitt durch ein Abwasserkanalrohr mit sieben in der Sohle mittels eines Sanierungsschlauches installierten Kabel-Leerrohren, und
Fig. 6 den Querschnitt durch ein Abwasserkanalrohr mit sieben in der Sohle mittels eines Sanierungsschlauches und Preliner installierten Kabel- Leerrohren.
Um in einer Kanalisation in einem bestimmten nicht-begehbaren und sanierungsbedürftigen Abwasserkanalrohre 1, das bekanntermaßen im Erdreich als Gravitationsleitung (Freispiegelleitung) im Gefälle 2, siehe Fig. 3, verlegt ist und nur über meist in regelmäßigen Abständen angeordnete Einstiegsschächte 3 bedient werden kann und notwendigerweise zu diesem Zweck vorübergehend außer Betrieb genommen, entsprechend gereinigt und, sofern erforderlich, abgedichtet wurde, z. B. nur ein in der Rohrsohle 5 verlegtes Leerrohr 4, z. B. aus einem geeigneten PE-Material, nach dem erfinderischen Verfahren dort zu befestigen, wird dieses vorab endlos von einer Vorratstrommel außerhalb des Einstiegsschachtes 3 über denselben in das Abwasserkanalrohr 1 von diesem zumindest bis zum folgenden Schacht eingezogen und liegt somit erst mal unbefestigt in der Rohr- und Schachtsohle 5 bzw. 7 des Abwasserkanalrohres 1.
Wie in der Fig. 1 gezeigt, wird das Leerrohr 4 vorteilhafterweise kurz vor Eintritt in den Bereich des Einstiegsschachtes 3 noch im Abwasserkanalrohr 1 mit einem allmählichen Übergang in die Sohlenwandung 6 versenkt und in gleicher Weise auch in die Schachtsohle 7 geführt. Dies geschieht, indem in die Sohlenwandung 6 ein entsprechend breiter und tiefer Schlitz handwerklich eingefräst, das Leerrohr 4 hineingelegt und der Schlitz anschließend wieder z. B. mit einem geeigneten Mörtel verfüllt und mit der Sohlenwandung 6 wieder glatt und bündig verputzt wird. Im Bereich der Einstiegsschächte 3 wird das Leerrohr in der Sohlenwandung 6 bis an die Schachtwandung 8 und dann in dieser vertikal bis zu einem möglichen Verteiler- oder Spleisskasten oder Muffe geführt und dort passend abgeschnitten und eingebunden.
Diese integrierte, unsichtbare Verlegung von Leerrohren in der Wandung hat den Vorteil, dass die Leerrohre im Sohlenbereich der Schächte den Abwasserabfluß nicht behindern, da eine verfahrensgemäße Befestigung wie im Abwasserkanalrohr 1 nach der Erfindung im Schachtbereich umfassend nicht möglich ist. Außerdem sind die später darin verlegten Kabel oder Leitungen vor unberechtigtem Zugriff und eventueller Beschädigung weitestgehend geschützt. Weiterhin beeinträchtigen die Leerrohre im Anschlussbereich der Rohrsohle 5 nicht den geometrisch runden Innenquerschnitt des Kanalprofils, der vorteilhafterweise vorhanden sein sollte, um den Schlauch zumindest in diesem Bereich besser gegenüber der Kanalwandung bzw. das Abwasserkanalrohr 1 gegenüber dem im Gefälle 2 tieferliegenden Einstiegsschacht 3 abdichten zu können.
Nun beginnt das eigentliche Befestigungsverfahren, indem ein Sanierungsschlauch 9 über den Einstiegsschacht 3 im Inversionsverfahren gegen das Gefälle 2, siehe auch Fig. 3, des Abwasserkanalrohres 1 nur soweit in dieses hineingestülpt wird, daß die Stülpfalte 10 sich kurz vor dem aus der Rohrsohle 5 herauskommenden Leerrohr 4 befindet. Gleichzeitig wird ein Befüllrohr 11 zwischen dem Sanierungsschlauch 9 und dem Scheitel des Abwasserkanalrohres 1 eingeklemmt. Hat sich im Sanierungsschlauch 9 genügend Innendruck aufgebaut, um den Schlauchmantel 12 mit dem nötigen Druck an die Wandung des Abwasserkanalrohres 1 anzupressen und dort zu fixieren, wird dadurch das Befüllrohr 11 gehalten und in der Sohle ist der Raum des Abwasserkanalrohres 1 gegenüber dem gezeigten Einstiegsschacht 3 abgedichtet. Es folgt sodann die Befüllung der Rohrsohle 5 über das Befüllrohr 11 mit einer ausreichenden Menge an Verfüllflüssigkeit 13. Diese Verfüllflüssigkeit kann z. B. ein 2-komponentiges Epoxidharz sein, dass eine sehr gute Klebefähigkeit gegenüber den unterschiedlichsten Materialien auch auf feuchten Untergründen hat und dessen Aushärtezeit entsprechend eingestellt werden kann. Der Flüssigkeitsspiegel 14 ist aufgrund des Gegengefälles 2 an der Stülpfalte 10 immer am höchsten und muß während des gesamten Installationsprozesses immer zumindest das Leerrohr 4 überdecken.
Ist die Befüllung beendet, kann das Befüllrohr 11 hinter dem Sanierungsschlauch 9 in Richtung des Einstiegsschachtes 3 herausgezogen werden und der Stülpprozess des Sanierungsschlauches 9 kann sich gemäß Fig. 2 und 3 im Abwasserkanalrohr 1 in Richtung des nächsten Einstiegsschachtes in Bewegung setzen. Dabei schiebt der Sanierungsschlauch 9 mit seiner Stülpfalte 10 kontinuierlich die vor ihm angestaute Verfüllflüssigkeit 13 gegen das Gefälle 2 vor sich her, bis die Stülpfalte 10 den nächst höher liegenden Einstiegsschacht erreicht hat, überflutet das in der Rohrsohle 5 verlegte Leerrohr 4 und füllt dabei alle offenen Hohl- und Zwischenräume, die von der Rohrsohle 5, dem Leerrohr 4 und dem nachfolgenden Schlauchmantel 12 gebildet werden, ohne Lufteinschluß auf. Der nachfolgende Schlauchmantel 12 presst unter Innendruck sich und das in der Verfüllflüssigkeit 13 luftfrei vergossene Leerrohr 4 gegen die Rohrsohle 5 bis zumindest der komplett im Stülpverfahren installierte Sanierungsschlauch 9 ausgehärtet ist und als zusätzliche Auskleidung 15 im Abwasserkanalrohr 1 verbleibt, nachdem der Innendruck weggenommen und die in den Einstiegsschächten 3 überstehenden, ausgehärteten Schlauchenden bündig mit der Schachtwandung 8 abgetrennt wurden. Das Leerrohr 4 ist damit an der Rohrsohle 5 zwischen dem Schlauchmantel 12 und der Sohlenwandung 6 geschützt und äußerst stabil befestigt und in der mittlerweile auch ausgehärteten Verfüllflüssigkeit 13 hohl- und zwischenraumfrei vergossen. Da in diesem Beispiel, gemäß Fig. 1 und 2, kein Preliner 17 verwendet wurde, hat sich die nasse, harzgetränkte Seite des Schlauchmantels 12 mit der Verfüllflüssigkeit 13 verbunden und zusammen mit dieser und dem Leerrohr direkt mit der inneren Wandung des Abwasserkanalrohres 1 nach der Aushärtung verklebt. Die fertige Installation bzw. Befestigung einer Kabelanlage von sieben Leerrohren 4, in die später entsprechende Kabel oder sonstige Leitungen, z. B. für die Telekommunikation, eingezogen oder eingeblasen werden können, mittels eines Sanierungsschlauches 9, der nach der Aushärtung zu einer Kanalauskleidung 15 geworden ist, zeigt der Querschnitt durch ein Abwasserkanalrohr 1 in Fig. 5. Die Verfüllflüssigkeit 13 ist zu einer ausgehärteten Hohl- und Zwischenraumverfüllung 16 geworden, die die Leerrohre 4 ohne Lufteinschlüsse umschließt. Sehr schön ist auch das neu ausgeformte, etwas schmalere Gerinne 18 und die zusätzliche Sanierung und Hohlraumverfüllung der maroden Sohlenwandung 6 zu erkennen.
Fig. 6 ist zeigt eine Alternative zu Fig. 5, indem hier die Ausführungsvariante eines Sanierungsschlauches 9 mit einem Preliner 17 nach der Ausführung gewählt wurde.
Der Preliner 17 stellt eine Sperrschicht zum Kanalbauwerk dar, sodaß nur eine formschlüssige Anpressung des Sanierungsschlauches 9 mit der Verfüllflüssigkeit 13 und den Leerrohren 4 und keine zusätzliche kraftschlüssige Verklebung an das Kanalbauwerk möglich und beabsichtigt ist. In diesem Fall wird die marode Sohlenwandung 6 nicht mitsaniert.
Fig. 4 zeigt sieben befestigte Leerrohre 4 in der Rohrsohle 5 eines Abwasserkanalrohres 1 mittels eines wieder entnommenen Montageschlauches.
Diese Variante der reinen Kabel/Leerrohr-Befestigung wird, wie gesagt, grundsätzlich in weitestgehend intakten Kanalstrecken eingesetzt, d. h. dort, wo kein Sanierungsschlauch 9 erforderlich ist, und saniert zusätzlich im bestimmten Umfang die marode Rohrsohle 5 mit. Die vergossene und verpresste Verfüllflüssigkeit 13 mit den integrierten Leerrohren 4 ist nach der Aushärtung nahezu übergangslos als Hohl- und Zwischenraumverfüllung 16 fest mit dem Kanalbauwerk zu einer Einheit verbunden. Bezugszeichenliste 1 Abwasserkanalrohr
2 Gefälle
3 Einstiegsschacht
4 Leerrohr
5 Rohrsohle
6 Sohlenwandung
7 Schachtsohle
8 Schachtwandung
9 Sanierungsschlauch
10 Stülpfalte
11 Befüllrohr
12 Schlauchmantel
13 Verfüllflüssigkeit
14 Flüssigkeitsspiegel
15 Auskleidung
16 Hohl- und Zwischenraumverfüllung
17 Preliner
18 Gerinne

Claims

1. Verfahren zum kontinuierlichen Verfüllen von offenen Hohl- und Zwischenräumen und zur Befestigung von Kabeln, Leerrohren oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen im Sohlenbereich entlang der Innenwand von nicht-begehbaren Abwasserkanalrohren, und auch in solchen, in denen Auskleidungen und Beschichtungen an der Innenwand verlaufen oder an ihr befestigt sind oder erst durch das Verfahren befestigt werden, mittels einer im Rohr beigefügten flüssigen und nach einer bestimmten Zeit aushärtenden Verfüllmasse, die klebende Eigenschaften aufweist, zwischen der Kontur des Umfangs des verbleibenden freien Rohr-Innenquerschnitts und dem äußeren radial dehnbaren Mantel eines unter Innendruck stehenden, im Rohr sich ausdehnenden Schwellkörpers, der sich press zumindest solange auf die Kontur des Umfangs des verbleibenden freien Rohr-Innenquerschnitts auflegt, bis die Verfüllmasse ausgehärtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein dehnbarer, gas- und flüssigkeitsdichter Schlauch mittels Innendruck im Umstülpverfahren in das Abwasserkanalrohr in seiner ganzen Länge formschlüssig und weitestgehend faltenfrei hineingewendet wird und dabei die überschüssige, flüssige Verfüllmasse vor der Stülpfalte im Sohlenbereich des Abwasserkanalrohres gegen das Rohrgefälle als Freispiegel so vor sich her schiebt, daß die Verfüllmasse die in der Sohle entlang der Rohrwandung verlaufenden Kabel, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen überdeckt und die von diesen gebildeten offenen Hohl- und Zwischenräume ausfüllt, bis die Kabel, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen von der gewendeten Außenseite des Schlauchmantels unter Pressung ohne Lufteinschluß abgedeckt werden und der Schlauch nach dem Aushärten der Verfüllmasse entweder dem Kanal wieder entnommen wird, oder selbst aushärtet und im Kanal als zusätzliche Auskleidung verbleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch ein nicht aushärtbarer Montageschlauch ist und aufgrund seiner Materialeigenschaften nicht mit der Verfüllmasse verklebt und nach der form- und kraftschlüssigen Verklebung der Kabel, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Einrichtungen mit dem Kanalbauwerk durch die Verfüllmasse nach deren Aushärtung dem Kanal wieder entnommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch ein Sanierungsschlauch ist, dessen gewendete, harzgetränkte nasse Außenseite sich mit der Verfüllmasse und den darin integrierten Kabeln, Leerrohren oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen verbindet und gemeinsam mit diesen auf der Kanalwandung formschlüssig zur Anpressung kommt und nach der Aushärtung im Abwasserkanalrohr als zusätzliche Auskleidung verbleibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nasse Schlauchaußenseite gemeinsam mit der Verfüllmasse und den darin integrierten Kabeln, Leerrohren oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen dabei direkt auf dem Kanalbauwerk zu liegen kommt und mit diesem zusätzlich kraftschlüssig verklebt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verfahren ein zusätzlicher Schlauch, ein sogenannter Preliner, im Abwasserkanalrohr als Auskleidung befestigt wird, indem dieser den Sanierungsschlauch, die Verfüllmasse und die Kabel, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen oder Einrichtungen im Abwasserkanalrohr umhüllt und gemeinsam mit diesen auf der Kanalwandung formschlüssig zur Anpressung kommt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Preliner aus einer dünnen zumindest radial dehnbaren, gas- und flüssigkeitsdichten Membran besteht, die als Trennschicht eine zusätzliche Verklebung mit dem Kanalbauwerk verhindert.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran des Preliners eine perforierte Materialstruktur aufweist, die eine Durchdringung von Flüssigkeiten und damit eine zusätzliche kraftschlüssige Verklebung auch mit einem Preliner direkt mit dem Kanalbauwerk ermöglicht.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabel-, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen parallel zueinander in schmalem Abstand angeordnet und nach meist regelmäßigen Längenabschnitten miteinander gekoppelt sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabel- und/oder Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen, einzeln oder zu mehreren, mit einer Flüssigkeit tränkbaren Schicht umhüllt sind, die einen Imprägnierung mit der Verfüllmasse während des Befestigungsverfahrens im Abwasserkanalrohr zulässt und damit nach der Aushärtung eine definierte allseitige Mindest-Beschichtungsdicke sicherstellt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kabel- und/oder Leerrohre gemeinsam mit einer losen, gas- und flüssigkeitsdichten Schutzhülle umgeben sind, die im Abwasserkanalrohr kontinuierlich entsprechend dem Stülpprozess des Schlauches in Richtung des Zielschachtes längs der verlegten Kabel- und/oder Leerrohre abgezogen wird, der Art, dass sich die Schutzhülle nicht mehr im Bereich der Verfüllmasse befindet.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerrohre während ihrer Befestigung mit Innendruck beaufschlagt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerrohre während ihrer Befestigung erwärmt werden können, indem sie vom einem vorher aufgeheizten Medium durchströmt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabel-, Leerrohre oder sonstigen zusätzlichen Leitungen zusammen mit der Verfüllmasse nach ihrer Installation die Sohle des Abwasserkanalrohres so ausformen, das in der Sohle ein schmaleres Gerinne als vorher entsteht.