-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren eines Altrohrs, bei dem ein Neurohr, dessen Außendurchmesser zumindest dem Innendurchmesser des Altrohrs entspricht, zunächst in seinem Außendurchmesser reduziert wird und dann in die Altrohrleitung eingezogen wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
-
Ein gattungsgemäßes Verfahren, das auch unter dem Begriff „Swagelining“ bekannt ist, ist beispielsweise in der
GB 2 218 486 A offenbart. Bei dem darin offenbarten Verfahren wird ein Auskleidungsrohr (ein sogenannter „Liner“), das aus einem Kunststoff mit einem Formgedächtnis besteht, durch eine Reduziervorrichtung gezogen, die eine sich konisch verjüngende Öffnung aufweist, wodurch das Rohr radial gestaucht wird. Dadurch wird der Durchmesser des Auskleidungsrohrs, dessen Außendurchmesser im Ausgangszustand mindestens dem Innendurchmesser des Altrohrs entspricht, um bis zu 15% reduziert, wodurch ermöglicht wird, das Auskleidungsrohr unter verhältnismäßig geringem Kraftaufwand durch das im Erdreich verlegte, mit dem Auskleidungsrohr auszukleidende Altrohr zu ziehen. Nach dem Einziehen des Auskleidungsrohrs in das Altrohr wird das Auskleidungsrohr entlastet, so dass sich dieses aufgrund des Formgedächtnisses des Kunststoffs wieder ausdehnt und sich - aufgrund des den Innendurchmesser des Altrohrs übersteigenden Außendurchmessers - unter Druck an die Innenwand des Altrohrs anlegt. Auf diese Weise kann ein Spalt zwischen dem Altrohr und dem Auskleidungsrohr vermieden werden, der andernfalls dazu führen könnte, dass der Spalt bei hohen Grundwasserständen unerwünschterweise als Drainage zwischen dem Alt- und dem Auskleidungsrohr wirkt oder dieser von Wurzelwerk durchzogen wird, das unter Umständen das Auskleidungsrohr eindrücken kann und dadurch den freien Durchfluss verringert.
-
Ein Problem bei dem aus der
GB 2 218 486 A bekannten Verfahren ist, dass dieses nur für die Sanierung von solchen Altrohren einsetzbar ist, deren innere Mantelfläche intakt ist und die insbesondere keine deformierten oder eingefallenen Abschnitte oder Versatze, wie sie beispielsweise im Bereich von Rohrmuffen auftreten, aufweisen. Altrohre aus spröden Werkstoffen, wie beispielsweise Steinzeug oder Beton, weisen regelmäßig zumindest einige Bruchstellen auf, bei denen entweder ein Teil des Mantels zerbrochen und eingefallen ist oder bei denen zwei durch eine Bruchstelle voneinander getrennte Rohrabschnitte einen Versatz ausbilden. Das aus der
GB 2 218 486 A bekannte Verfahren ist für solche Altrohre regelmäßig nicht verwendbar.
-
Altrohre, die mittels „Swagelining“ saniert werden sollen, müssen zudem ausreichend sauber sein, wozu regelmäßig eine gründliche Reinigung erforderlich ist, bei der die sich über Jahrzehnte des Gebrauchs innerhalb des Altrohrs gebildeten Ablagerungen entfernt werden; diese würden anderenfalls den Einzug behindern. Dieser Reinigungsprozess ist jedoch mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
-
DE 10 2006 030 802 A1 und
EP 0 445 326 A1 offenbaren ein Verfahren, bei dem ein Endlos-Kunststoffrohr über einen engen Schacht in ein bereits im Erdreich verlegtes Altrohr eingezogen werden soll. Hierzu ist vorgesehen, das Kunststoffrohr mittels einer entsprechenden Deformationsvorrichtung kurz vor dem Eintritt in den Schacht in einen Querschnitt zu deformieren, der ein relativ geringes Widerstandsmoment aufweist, wodurch ermöglicht wird, dass Kunststoffrohr über einen kleineren Radius umzulenken, als dies bei einem undeformierten Rohr möglich wäre. Dadurch kann das Rohr über den im Durchmesser relativ kleinen Schacht eingezogen werden. Kurz vor dem Eintritt in das Altrohr wird das Kunststoffrohr wieder in seinen ursprünglichen Querschnitt zurück verformt.
-
DE 195 12 602 C1 offenbart eine Rammvorrichtung, die mittels eines Zugmittels durch ein Altrohr gezogen oder mittels eines Schubrohrs durch ein Altrohr geschoben wird, um dieses zu bersten. Die Rammvorrichtung wird dabei erst dann zugeschaltet, wenn der Bewegungswiderstand durch das Altrohr einen definierten Grenzwert überschreitet. Dadurch soll verhindert werden, dass die Wirkung der Rammvorrichtung bei einem zu geringen Bewegungswiderstand primär auf das Zugmittel bzw. das Schubrohr wirkt und dieses beschädigen könnte.
-
GB 2 225 406 A offenbart ein Auskleiden von Rohren mittels eines thermoplastischen Rohrs. Der Durchmesser des thermoplastischen Rohrs ist ursprünglich größer als der Innendurchmesser des auszukleidenden Rohrs. Der verwendete Zugkopf weist einen Durchmesser auf, der so groß ist, dass er durch eine Reduziermatrize für das thermoplastische Rohr ohne Berührung hindurchpasst. Ferner liegt das thermoplastische Rohr außen am Zugkopf an.
-
Ausgehend vom Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Sanieren einer Altrohrleitung anzugeben. Insbesondere sollte eine Möglichkeit angegeben werden, die es ermöglicht, die von dem „Swagelining“ bekannten Verfahrensschritte auch bei solchen Altrohren einzusetzen, bei denen dieses bislang nicht möglich war.
-
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Ein für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes System ist Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 4. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Systems sind Gegenstände der jeweiligen abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
-
Der Kern der Erfindung liegt darin, ein Verfahren, das dem beschriebenen „Swagelining“ entspricht, in Verbindung mit einer Aufweitvorrichtung zu verwenden, die dem Neurohr - möglichst unmittelbar - vorauseilend durch das Altrohr bewegt wird, wobei unter einer „Aufweitvorrichtung“ erfindungsgemäß eine Vorrichtung verstanden wird, die in der Lage ist, das Altrohr in einen Zustand zu überführen, in dem dieses für eine Sanierung mittels „Swagelining“ geeignet ist. Dementsprechend ist eine erfindungsgemäße Aufweitvorrichtung so ausgebildet, dass diese deformierte Abschnitte des Altrohrs wieder in den Ursprungsquerschnitt zurückverformt oder in dem Altrohr vorhandene Versatze ausgleicht oder Ablagerungen im Altrohr entfernt.
-
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Sanieren eines Altrohrs wird demnach ein Neurohr, dessen Außendurchmesser zumindest dem Innendurchmesser des Altrohrs entspricht, zunächst in seinem Außendurchmesser reduziert und dann in die Altrohrleitung eingebracht, wobei dem Neurohr vorauseilend eine Aufweitvorrichtung durch das Altrohr bewegt wird.
-
Ein entsprechendes erfindungsgemäßes System zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruchs 4.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich nicht ausschließlich auf im Erdreich verlegte Rohre, wie beispielsweise solche der Wasserver- und -entsorgung sowie der Gasversorgung, sondern kann auch bei der Sanierung beliebiger anderer Rohrleitungen zum Einsatz kommen. Hiervon sollen auch solche Rohrleitungen erfasst werden, die freiliegend an der Erdoberfläche oder in Schüttungen, z.B. Drainagerohre in Mülldeponien, verlegt sind.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der Außendurchmesser des (im Querschnitt vorzugsweise kreisförmigen) Neurohrs dadurch reduziert wird, dass dieses vor dem Eintritt in das Altrohr in radialer Richtung gestaucht wird. Dies kann vorzugsweise mittels einer Reduziereinrichtung erfolgen, durch die das Neurohr gezogen wird.
-
Eine solche Reduziereinrichtung kann vorzugsweise so ausgebildet sein, dass diese eine sich in Längsrichtung konisch verjüngende Öffnung aufweist, dessen größter Durchmesser größer oder gleich dem Außendurchmesser des Neurohrs in seinem Ausgangszustand ist und dessen kleinster Durchmesser kleiner oder gleich dem gewünschten Außendurchmesser des Neurohrs in seinem gestauchten Zustand ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Neurohr erwärmt wird. Das Erwärmen kann dabei sowohl vor als auch während der Reduzierung des Außendurchmessers des Neurohrs erfolgen; ebenso kann ein Erwärmen des Neurohrs (auch) während des Einziehens in das Altrohr vorgesehen sein. Durch das Erwärmen des Neurohrs können die Kräfte, die zum Reduzieren des Außendurchmessers des Neurohrs und zur Aufrechterhaltung der Reduzierung erforderlich sind, verringert werden.
-
Ein (teilweises) Aufrechterhalten der Reduzierung des Außendurchmessers des Neurohrs während des Einziehens kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann für das Neurohr ein Werkstoff mit einem sogenannten Formgedächtnis verwendet werden, der sich erst nach einer gewissen Relaxationszeit von selbst wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückverformt. Bis diese Rückverformung abgeschlossen ist, kann das Neurohr dann schon vollständig in das Altrohr eingebracht worden sein. Eine andere Möglichkeit kann darin bestehen, (äußere) Kräfte aufzubringen, um eine zu große Rückverformung des Neurohrs während des Einbringens in das Altrohr zu vermeiden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Neurohr endseitig verschlossen wird und in dem Neurohr ein Unterdruck erzeugt wird, der der Rückverformung des Neurohrs entgegenwirkt.
-
Eine Reduzierung des Außendurchmessers kann auch dadurch aufgebracht und aufrechterhalten werden, indem in dem Neurohr Zugspannungen erzeugt werden, durch die das Rohr in Längsrichtung gedehnt wird, wobei gleichzeitig aufgrund der Querkontraktion eine Verringerung des Querschnitts des Neurohrs erfolgt. Das Aufbringen einer definierten Zugspannung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in das eine Ende des Neurohrs Zugkräfte eingeleitet werden, um dieses in das Altrohr einzuziehen, und an einem von diesem Ende beabstandeten Abschnitt des Neurohrs Gegenkräfte angreifen. Diese Gegenkräfte können beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass das Neurohr unter Widerstand durch eine Reduziereinrichtung gezogen wird.
-
Die Rückverformung des Neurohrs muss nicht (ausschließlich) auf einem Formgedächtnis des für das Neurohr verwendeten Werkstoffs beruhen. Es ist auch möglich, eine Rückverformung des Neurohrs nach dem Einbringen in das Altrohr aktiv zu bewirken, indem äußere Kräfte aufgebracht werden, die die Rückverformung bewirken oder diese zumindest unterstützen. Solche äußeren Kräfte können beispielsweise durch das Erzeugen eines Überdrucks in dem endseitig verschlossenen Neurohr aufgebracht werden.
-
Die Aufweitvorrichtung weist einen konischen Grundkörper auf, dessen größter Durchmesser vorzugsweise im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Altrohrs entspricht. Bei der Bewegung einer solchen Aufweitvorrichtung durch das Altrohr kann dieses an deformierten oder eingefallenen Stellen wieder aufgeweitet und dadurch in seinen ursprünglichen Querschnitt rückverformt werden; auch können dadurch Versatze in dem Altrohr ausgeglichen werden, wobei die Aufweitvorrichtung bzw. dessen konischer Grundkörper hierfür vorzugweise einen zylindrischen Abschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Altrohrs entspricht. Durch die konische Form (eines Abschnitts) des Grundkörpers kann ein „Hängenbleiben“ des Aufweitkörpers bei dessen Bewegung durch das Altrohr verhindert werden.
-
Erfindungsgemäß umfasst die Aufweitvorrichtung weiterhin ein Adapterelement, das an einer Seite erste Befestigungsmittel zur Befestigung an dem Neurohr und an einer anderen Seite zweite Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Zugmittel aufweist. Die Zugmittel dienen dazu, die Aufweitvorrichtung und das Neurohr durch das Altrohr zu ziehen. Das Adapterelement kann vorzugsweise weiterhin in einer längsaxialen Öffnung des konischen Grundkörpers gelagert sein, wodurch ermöglicht wird, zunächst das Adapterelement mit dem Neurohr zu verbinden und dieses dann durch die längsaxiale Öffnung des Grundkörpers zu stecken, um dieses danach mit dem Zugmittel zu verbinden. Eine solche Konstruktion ermöglicht ein einfaches und unkompliziertes Verbinden des Neurohrs und der Aufweitvorrichtung mit dem Zugmittel.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems kann zudem vorgesehen sein, dass das Adapterelement zumindest einen Anschlag aufweist, über den sich dieses an dem konischen Grundkörper abstützt, um die Zugkräfte, die in das Zugmittel eingeleitet werden, um die Aufweitvorrichtung und das Neurohr durch das Altrohr zu ziehen, an dem Adapterelement abzustützen. Dadurch kann verhindert werden, dass die gegebenenfalls sehr hohen Zugkräfte, die erforderlich sein können, um das Altrohr zurückzuverformen, in das Neurohr eingeleitet werden, wodurch dieses, insbesondere dann, wenn es aus Kunststoff hergestellt ist, beschädigt werden könnte.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
-
In den Zeichnungen zeigt:
- 1 in einer schematischen Darstellung die Komponenten eines erfindungsgemäßen Systems;
- 2 einen Querschnitt durch ein Altrohr vor der Sanierung;
- 3 den in der 2 dargestellten Querschnitt des Altrohrs mit einem eingezogenen, im Querschnitt reduzierten Neurohr; und
- 4 den Querschnitt des Altrohrs gemäß den 2 und 3 nach einer Rückverformung des Neurohrs.
-
In der 1 ist in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes System dargestellt. Dieses umfasst eine Reduziereinrichtung 1, die einen ringförmigen Rahmen 2 umfasst, der eine konische Öffnung ausbildet. Die Reduziereinrichtung 1 wird in einer nicht dargestellten Baugrube vor einem in die Baugrube mündenden, im Erdreich verlegten Altrohr 3 positioniert, wobei die Anordnung der Reduziereinrichtung 1 in der Baugrube derart ist, dass die konische Öffnung auf der Seite der Mündung des Altrohrs 3 einen kleineren Durchmesser aufweist als auf der gegenüberliegenden Seite.
-
Durch die Öffnung der Reduziereinrichtung 1 wird ein vorderes Ende eines Neurohrs 4 geschoben, wodurch dieses zunächst auf einen Durchmesser gestaucht wird, der dem kleinsten Durchmesser der konischen Öffnung der Reduziereinrichtung 1 entspricht. Der aus der Reduziereinrichtung 1 austretende Abschnitt des Neurohrs 4 erfährt dann eine gewisse radiale Rückverformung, wobei jedoch eine Reduzierung des Außendurchmessers des Neurohrs 4 im Vergleich zu dem Ausgangszustand erhalten bleibt.
-
Anders als in der 1 dargestellt ist vorgesehen, dass der Außendurchmessers des Neurohrs 4 im Ursprungszustand mindestens dem Innendurchmesser des Altrohrs 3 entspricht und vorzugsweise sogar geringfügig größer ist. Dadurch kann erreicht werden, dass sich das Neurohr 4 nach dem Einziehen und der vollständigen Rückverformung vollständig ohne Spaltbildung an die Innenwand des Altrohrs 3 anlegt.
-
Nach dem das vordere Ende des Neurohrs 4 durch die Reduziereinrichtung 1 geschoben wurde, wird dieses mittels eines konventionellen Befestigungselements 5 mit einem hinteren Ende eines Adapterelements 6 verbunden. Dieses Adapterelement 6 ist Bestandteil einer Aufweitvorrichtung 7 des erfindungsgemäßen Systems. Das Adapterelement 6 selbst ist in eine zentrale Bohrung eines konischen Grundkörpers 8 der Aufweitvorrichtung 7 einsteckbar, wobei ein ringförmiger Absatz 9 des Adapterelements 6 in eine entsprechende vergrößerte Ausnehmung der zentralen Bohrung des Grundkörpers 8 eingreift und dort anstößt. Ein vorderes Ende des Adapterelements 6 ragt dann aus dem Grundkörper 8 der Aufweitvorrichtung 7 heraus. An diesem vorderen Ende kann über ein konventionelles Befestigungselement (nicht dargestellt) ein Zugmittel (nicht dargestellt), wie beispielsweise ein Zuggestänge, eine Kette oder ein Seil, befestigt werden, das durch das Altrohr 3 hindurch verlegt ist und sich bis in eine nicht dargestellte Maschinenbaugrube erstreckt. Eine dort angeordnete Zugvorrichtung (nicht dargestellt) kann kontinuierlich oder schrittweise Zugkräfte auf das Zugmittel aufbringen, um die Aufweitvorrichtung 7 mit dem daran anhängenden Neurohr 4 in das Altrohr 3 einzuziehen. Wegen der gegebenenfalls sehr hohen Kräfte, die für die Rückverformung des Altrohrs mittels der Aufweitvorrichtung 7 erforderlich sind, handelt es sich dabei vorzugsweise um eine hydraulische Linearzugvorrichtung, wie sie aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt ist.
-
Während des Einziehens wird der innere Querschnitt des Altrohrs 3 von dem konischen Grundkörper 8, bei dem - anders als in der 1 dargestellt - der größte Außendurchmesser lediglich geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Altrohrs 3 ist, an den Stellen, an denen dieses eingefallen oder eingedrückt ist (vgl. 2) wieder nahezu bis in den ursprünglichen Querschnitt aufgeweitet. Auch können Versatze in dem Altrohr 3, die durch einen vollständigen Bruch des Altrohrs 3 oder im Bereich von Muffen entstanden sein können, durch die Aufweitvorrichtung ausgeglichen werden. Hierzu weist der Grundkörper 8 neben dem konischen Abschnitt einen sich daran anschließenden zylindrischen Abschnitt auf,, der sicherstellt, dass der Grundkörper 8 beim Überfahren des Versatzes die zwei durch den Versatz getrennten Abschnitte des Altrohrs 3 in eine koaxiale Ausrichtung bringen kann. Die Aufweitvorrichtung 7 bewirkt somit, dass das Altrohr 3 an denjenigen Stellen, an denen dieses deformiert war, wieder aufgeweitet wird, wodurch das der Aufweitvorrichtung folgende, radial gestauchte Neurohr 4 mit einem relativ geringen Kraftaufwand und ohne die Gefahr einer Beschädigung durch scharfkantige, in den freien Querschnitt ragende Bruchstücke in das Altrohr eingezogen werden kann (vgl. 3).
-
Während des Einziehens des Neurohrs 4 erfolgt eine kontinuierliche, abschnittsweise Reduzierung des Außendurchmessers des Neurohrs 4 mittels der Reduziereinrichtung 1. Gleichzeitig wird die Reduzierung des Außendurchmessers in dem entsprechenden Abschnitt des Neurohrs 4 zumindest teilweise während des gesamten Einziehvorgangs aufrecht erhalten, da in diesem Abschnitt des Neurohrs 4, d.h. dem Abschnitt zwischen der Reduziereinrichtung 1 und der Aufweitvorrichtung 7 erhebliche Zugspannungen herrschen, die zu einer Längsdehnung und gleichzeitig zu einer Querkontraktion des Neurohrs 4 führen. Diese Zugspannungen werden durch die über das Zugmittel auf das Neurohr 4 aufgebrachten Zugkräfte und durch die entsprechenden Gegenkräfte, die bei der Deformation des Neurohrs 4 in der Reduziereinrichtung 1 entstehen, erzeugt. Diese Zugspannungen werden erst reduziert, wenn das Neurohr 4 über den gesamten Abschnitt des Altrohrs 3 eingezogen wurde und das an dem vorderen Ende des Adapterelements 6 angebrachte Zugmittel entlastet wird. Sobald diese Entlastung eingetreten ist, wird sich das Neurohr 4, dessen Werkstoff (vorzugsweise Polyethylen, kurz PE) ein gewisses Formgedächtnis aufweist, mehr oder weniger in seinen ursprünglichen Querschnitt zurückverformen, wodurch sich dieses aufgrund des gleichen oder sogar größeren Durchmessers im Vergleich zum Innendurchmesser des Altrohrs 3 vollständig an dessen Innenwand anlegt (vgl. 4).
