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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Innensanierung unrunder korrodierter
Hohlprofile, insbesondere der Trapez-, Dreiecks- oder Trogprofile orthotroper
Fahrbahnplatten von Stahlbrücken
und ein Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Als
Bauelemente eingesetzte Hohlprofile, beispielsweise die trapezförmigen,
an eine Stahlplatte geschweißten
Hohlprofile von orthotropen Platten (siehe
DE 79 08 785 U1 ), können im
Innern – beispielsweise
aufgrund von durch kleine Risse in den Schweißnähten eindringende, gegebenenfalls
aggressive Bestandteile enthaltende Feuchtigkeit – korrodieren,
so dass die Tragfähigkeit
der Hohlprofile bzw. der orthotropen Platten erheblich eingeschränkt wird
und die Hohlprofile ausgetauscht oder die gesamte Metallkonstruktion
erneuert werden muss. Ein verlässlicher
Innenkorrosionsschutz oder eine Abdichtung gegen von außen eindringendes
Wasser ist bei kleinen, nicht begehbaren und langen Hohlprofilen,
die sich bei Brückenkonstruktionen über eine Länge von
mehreren hundert Metern erstrecken können, nicht gewährleistet.
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Eine
Innensanierung korrodierter Hohlprofile findet häufig bei Rohrleitungen statt.
Dementsprechend zeigt die
DE
103 58 253 A1 ein Verfahren zum Sanieren einer inkrustierten
Wasserrohrleitung. Dessen Innenraum wird in einem Durchgang dadurch
gereinigt, dass als erstes ein erhitztes Gas, insbesondere Luft,
beispielsweise über
eine erste Zapfstelle in das Rohrleitungssystem eingebracht wird,
um die Verkrustungen zu trocknen. Im Anschluss daran wird der Innenraum
der Wasserrohrleitung mit einem Hochdruck-Wasserstrahl gereinigt,
der in die infolge des Trocknungsprozesses entstandenen Risse in den
Verkrustungen eindringen und diese von der Innenwand ablöst. Die
abgelösten
Verkrustungen werden anschließend
durch Spülen
des Innenraumes aus diesem entfernt, so dass der Innenraum durch Einführen einer
geeigneten Kamera auf korrosionsbedingte Mulden, Risse oder sonstige
Vertiefungen hin untersucht werden kann, um diejenigen Leitungsabschnitte
zu bestimmen, in denen dann die gesamte Rohrprofilinnenfläche mit
einer Kunststoffbeschichtung als Korrosionsschutzmittel abgedeckt
wird, nämlich
mit Epoxyd- oder Acrylharz.
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Ebenfalls
zur Sanierung, nämlich
zum Abdichten von Rohrleitungen, ist aus der
DE 24 48 932 A1 ein Verfahren
bzw. eine Vorrichtung bekannt, wobei ein Beschichtungsmolch zur
Anwendung kommt. Mit diesem wird die Innenwand der betreffenden Rohrleitung
mit Kunststoff beschichtet, während
der Molch durch das Rohr hindurch bewegt wird. Der Molch besitzt
zwei koaxial und mit Abstand zueinander angeordnete Manschetten,
deren Ränder
sich gegen die Rohrinnenwand unter Spannung anlegen, wobei diese
beiden Manschetten und die Rohrinnenwand eine Kammer bilden, welche
während
der Bewegung des Molches laufend mit Kunststoff beaufschlagt wird.
Der bekannte Beschichtungsmolch weist damit einen in Bewegungsrichtung
vorderen Führungsbereich
auf (vordere Manschette), der das Hohlprofil vollständig ausfüllt und
nach hinten abdichtet, und einen anschließenden hinteren Beschichtungsbereich.
Zwischen den beiden Manschetten ist ein Verteilergehäuse angeordnet
mit radial nach außen
geführten
Kanälen,
die mit einem Verteilerrohr verbunden sind, das seinerseits an eine
Kunststoff-Zuleitung bzw. -Quelle angeschlossen ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Innensanierung unrunder korrodierter Hohlprofile, insbesondere für V-, trapez-
oder kastenförmige
Hohlprofile von bei Brückenkonstruktionen
eingesetzten orthotropen Fahrbahnplatten zu entwickeln, um das Eindringen von
Feuchtigkeit in das Hohlprofil zu vermeiden und einen wirksamen
Korrosionsschutz zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 bzw. 10 und einer Vorrichtung auf der Basis
der Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der Unteransprüche.
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Der
Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass nach dem Entrosten
der Innenflächen
des Hohlprofils mit einem rotierenden, bezüglich der Winkelanstellung
und der Druckhöhe
steuerbaren Höchstdruck-Wasserstrahl
in die kritischen Eckbereiche ein Füll- und Dichtmaterial, vorzugsweise
ein Kunstharz injiziert und eingeformt wird und – gegebenenfalls – die gesamte
entrostete Hohlprofilinnenfläche
mit einem Korrosionsschutzmittel abgedeckt wird. Das heißt, gegebenenfalls
allein durch das Einbringen des Füll- und Dichtmaterials in die
kritischen Eckbereiche kann bereits das Eindringen von Feuchtigkeit
und eine erneute Korrosion verhindert werden (vgl. Patentanspruch
10).
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Das
die gesamte Innenfläche
abdeckende Korrosionsschutzmittel kann eine injizierte und auf der
Innenfläche
verteilte Kunstharzschicht oder ein in den Hohlkörper eingebrachter, mit einem
Kleber getränkter
oder beschichteter Gewebeschlauch bzw. ein unter Wärmeeinfluss
auffaltbares Kunststoffhohlprofil sein. Der Gewebeschlauch bzw.
das Kunststoffhohlprofil werden nach dem Einbringen in das Hohlprofil
unter Druck- bzw. Druck- und
Wärmeeinwirkung an
die Innenflächen
des Hohlprofils angelegt. Das in Verbindung mit der injizierten
Kunstharzbeschichtung der Innenflächen in bestimmte kritische
Eckbereiche eingeformte Material sorgt für eine sichere Abdichtung im
Schweißnahtbereich.
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Das
Einbringen der Kunstharzbeschichtung und das Einbringen und Einformen
der aus dem gleichen Material bestehenden Abdichtung erfolgt mit
einem speziell ausgebildeten Molch. Das in die Ecken eingeformte
Material bildet vorzugsweise eine ins Hohlkörperinnere weisende Auskehlung
und kann gleichzeitig als Anlagefläche für den als Korrosionsschutzmittel
eingesetzten Gewebeschlauch, der nicht in spitzwinklige Ecken eingedrückt werden kann,
oder für
das Kunststoffhohlprofil dienen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist es möglich, im
Innern korrodierte, als Bauelemente, beispielsweise bei orthotropen
Fahrbahnplatten, eingesetzte Hohlprofile zu sanieren und – ohne die
Gefahr des Eindringens von Feuchte und weiterer Korrosion – weiter
zu nutzen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Abdichten und Ausfüllen
der kritischen Eckbereiche und zum Injizieren und Auftragen der
Kunstharzbeschichtung umfasst einen Beschichtungsmolch, der einen in
Bewegungsrichtung vorderen langgestreckten Führungsbereich, der abdichtend
am Hohlprofil anliegt, und einen hinteren Bereich mit einem an eine Kunstharzquelle
angeschlossenen Formbildungskanal zum Einformen einer vorzugsweise
eine Hohlkehle aufweisenden Ausfüllung
in die kritischen Eckbereiche sowie vorzugsweise mit an die Kunstharzquelle
angeschlossenen Verteilerkanälen,
die zum Auftragen eines injizierten Korrosionsschutzmittels in einen
zwischen Hohlprofil und Beschichtungsmolch verbleibenden Ringkanal
münden.
Wenn die Korrosionsschutzschicht aus einem Gewebeschlauch oder dgl.
gebildet werden soll, entfällt
die Ausbildung von Verteilerkanälen
und des Ringraums.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Detailansicht einer orthotropen Fahrbahnplatte im Schnitt, mit einer
in einem trapezförmigen
Hohlprofil angeordneten Hochdruckwasserstrahl-Entrostungsvorrichtung;
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2 eine
seitliche Schnittansicht gemäß der Linie
AA in 3 eines Hohlprofils mit einem darin angeordneten
Beschichtungsmolch;
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3 eine
Rückansicht
des in dem Hohlprofil befindlichen Beschichtungsmolchs nach 2; und
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4 eine
Schnittansicht längs
der Linie BB in 2.
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1 zeigt
einen Abschnitt einer orthotropen Fahrbahnplatte 1, die
eine Stahlplatte 2 und mehrere an deren Unterseite angeschweißte, in Längsrichtung
verlaufende abgekantete Stahlbleche 3, die mit der Stahlplatte 2 ein
trapezförmiges
Hohlprofil 4 bilden, umfasst. Durch das gegen Eindringen von
Feuchtigkeit und vor weiterer Korrosion zu schützende korrodierte Hohlprofil 4 wird
auf Rollen 5 ein Entrostungswagen 6 geführt, an
dessen Rahmen 7 mindestens eine an eine Hochdruckwasserquelle
angeschlossenen Rotationsdüse 8 angebracht
ist. Der unter hohem Druck austretende rotierende Wasserstrahl trifft
auf die Innenwände
des Hohlprofils 4 und erzeugt eine metallisch blanke Oberfläche. Ein
an der Rotationsdüse 8 befestigter
schwenkbarer Düsenkopf
(nicht dargestellt) kann so gesteuert werden, dass der Wasserstrahl
jeweils in einem vorgegebenen Winkel auf die Innenwände des
Hohlprofils trifft. Der Entrostungswagen kann aus sich kreuzenden, teleskopierbaren
Holmen mit federnd abgestützten Rollen
bestehen, so dass eine Anpassung an unterschiedlich dimensionierte
Hohlprofile und eine sichere Führung
gewährleistet
sind.
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Nach
dem Abtrocknen der Innenflächen
werden zunächst
die kritischen Eckbereiche des Hohlprofils 4, das heißt, Schweißnahtbereiche
oder spitzwinklige Ecken, mit einer Kunstharz-Hohlkehlfüllung ausgefüllt, um
diese Bereiche sicher gegen eindringende Feuchtigkeit abzudichten.
Nach dem Abdichten der kritischen Eckbereiche mit einer Kunstharz-Hohlkehlfüllung kann
in das Hohlprofil ein Gewebeschlauch eingezogen werden, der sich
aufgrund der Hohlkehlfüllung
vollständig
an die Innenflächen
anlegen kann, ohne dass in kritischen Bereichen unbeschichtete Hohlräume zurückbleiben.
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Im
vorliegenden Fall wird zusätzlich
zu der Abdichtung der Eckbereiche auch auf die verbleibenden Innenflächen eine
Kunstharzschicht aufgetragen, so dass nicht nur das Eindringen von
Wasser über
Schweißnahtbereiche
in den Hohlkörper
verhindert wird, sondern gleichzeitig in einem Arbeitsgang, und
zwar mit dem gleichen Werkzeug und mit dem gleichen Material, ein
vollflächiger
Korrosionsschutz erzielt wird.
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Das
Einbringen der Hohlkehlfüllung
und das Auftragen der Kunzharzschicht erfolgen mit einem in den 2 bis 4 gezeigten
Beschichtungsmolch 9, der im vorderen, durch das Anbringen
einer Zugöse 10 gekennzeichneten
langen Führungsbereich 11 vollflächig und
dicht an den Innenwänden
des Hohlprofils 4 anliegt und im hinteren Beschichtungsbereich 12 so
dimensioniert ist, dass zwischen den Außenflächen des Beschichtungsmolchs 9 und
den Innenflächen
des Hohlkörpers 4 ein
Ringraum 13 gebildet wird. Ein Formbildungskanal 14 des
hinteren Beschichtungsbereichs 12, der den kritischen Eckbereichen
des Hohlprofils 4 gegenüberliegt,
ist so profiliert, dass der verbleibende Zwischenraum 15 der Form
der Hohlkehlfüllung
entspricht. Während
des Vorschubs des Beschichtungsmolches 9 mittels einer an
der Zugöse 10 angreifenden,
durch einen Pfeil gekennzeichneten Zugvorrichtung wird über eine
Zuführungsleitung 16 und
Zweigleitungen 17 Beschichtungsmaterial in den Zwischenraum 15 injiziert
und dabei die diesem entsprechende Hohlkehlfüllung an den kritischen Eckbereich
angeformt. Am Ende des Formbildungskanals 14 ist an den
Beschichtungsmolch 9 ein Glättelement 18 angelenkt,
das mittels einer Feder 19 gegen die Hohlkehlfüllung gedrückt wird und
diese glättet.
Der so ausgefüllte
kritische Eckbereich ist sicher gegen eindringende Feuchtigkeit
abgedichtet und bildet eine feste Anlagefläche für eine nachfolgende Korrosionsschutzbeschichtung.
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Das
Korrosionsschutzmittel besteht hier aus dem gleichen Material wie
die Hohlkehlfüllung
und wird über
mehrere Verteilerleitungen 20 zu den Innenflächen des
Hohlkörpers 4 geführt, um
während des
Vorschubs des Beschichtungsmolchs 9 das Korrosionsschutzmittel
in den Ringraum 13 zu drücken und mit der Oberfläche des
Beschichtungsmolchs 9 gleichmäßig auf den Innenflächen zu
verteilen. Auch zum Glätten
der Beschichtung können
am Ende des Beschichtungsbereichs 12 Glättelemente (nicht dargestellt)
angebracht sein. Nachdem die Hohlkehlfüllung und die Beschichtung,
die jeweils aus Epoxidharz bestehen, ausgehärtet sind, steht ein gegenüber von
außen
eindringender Feuchtigkeit abgedichtetes und korrosionsgeschütztes Hohlprofil
zur Verfügung.
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Wie
erwähnt,
kann auf die zuvor beschriebene Flächenbeschichtung mit einem
injizierten Kunstharz auch verzichtet werden, wenn nach dem Anformen
und anschließenden
Glätten
der Hohlkehlfüllung ein
mit einem Kleber beschichteter und/oder getränkter Gewebeschlauch in das
Hohlprofil eingezogen und mit Druckluft an dessen Innenflächen angedrückt wird.
Die Hohlkehlfüllung
dient in diesem Fall als Dichtmittel und aufgrund des vollständi gen Ausfüllens insbesondere
spitzwinkliger Ecken als Anlagefläche für den Gewebeschlauch.
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- 1
- Orthotrope
Fahrbahnplatte
- 2
- Stahlplatte
- 3
- Stahlblech
- 4
- Hohlprofil
- 5
- Rollen
- 6
- Entrostungswagen
- 7
- Rahmen
- 8
- Rotationsdüse
- 9
- Beschichtungsmolch
- 10
- Zugöse
- 11
- Vorderer
Führungsbereich
v. 9
- 12
- Hinterer
Beschichtungsbereich v. 9
- 13
- Ringraum
- 14
- Formbildungskanal
- 15
- Zwischenraum
- 16
- Zuführungsleitung
- 17
- Zweigleitung
- 18
- Glättelement
- 19
- Feder
- 20
- Verteilerleitungen