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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kanalschachtunterteilsanierung.
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Unter dem Begriff Kanalschachtsanierung versteht man Verfahrenstechniken und Maßnahmen zur Wiederherstellung oder Verbesserung der Schächte von vorhandenen Entwässerungssystemen. Unter Kanalschachtunterteilsanierung wird die Sanierung eines Bodenabschnitts eines derartigen Schachtes verstanden. Das Unterteil eines Schachtes wird nachfolgend auch als Bodenabschnitt des Schachtes bezeichnet.
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Unter Schachtflächen des Bodenabschnitts werden nachfolgend nicht nur die Schachtflächen an den Seitenwänden des Bodenabschnitts verstanden, sondern auch der Boden bzw. die Bodenflächen des Schachtes, insbesondere auch die Flächen von Gerinnen und Bermen.
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Kanalrohre lassen sich in der Regel relativ leicht sanieren, da ihre Form und ihre Abmessungen im Wesentlichen konstant sind. Unterteile, nachfolgend auch Bodenabschnitte genannt, von Kanalschächten oder Schachtbauwerken in zu sanierenden Kanalsystemen weisen jedoch selten die gleiche Form auf, insbesondere variieren sie stark in Bezug auf Form und Abmessung. Bei bekannten Verfahren zur Kanalschachtunterteilsanierung war es daher bis jetzt nötig, dass ein Arbeiter zur Schachtunterteilsanierung bzw. zur Sanierung des Bodenabschnitts eines Schachtes von Hand Beschichtungsmaterial auf die zu sanierenden Schachtflächen aufträgt, um diese wiederherzustellen oder zu verbessern.
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Ein Nachteil der bekannten Verfahren besteht im Wesentlichen darin, dass der Arbeiter im Schacht nur wenig Raum zur Verfügung hat, so dass das Auftragen des Beschichtungsmaterials eine äußert anstrengende und unangenehme Arbeit darstellt, die zudem einen beachtlichen zeitlichen Aufwand mit sich bringt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren zur Kanalschachtunterteilsanierung anzugeben, insbesondere ein Verfahren, bei dem Arbeiten von Hand im Schacht zum Teil vermieden werden und/oder das statische System des Schachtunterteils verbessert wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kanalschachtunterteilsanierung umfasst die Schritte:
- a) Abmessen eines Bodenabschnitts des Schachtes zum Erfassen der Geometrie des Bodenabschnitts des zu sanierenden Schachtes,
- b) Erstellen einer Negativform des Bodenabschnitts des Schachtes,
- c) Aufbringen eines Laminats an die Negativform, wobei das Laminat ein zur Wiederherstellung und/oder Verbesserung der Schachtflächen geeignetes Laminat ist,
- d) Einbringen des entsprechend der Negativform ausgebildeten Laminats in den Schacht,
- e) Auslegen des Laminats im Bodenabschnitt des Schachtes, so dass das Laminat im Wesentlichen an den Schachtflächen des Bodenabschnitts anliegt,
- f) Aushärten des Laminats.
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Bei dem Laminat handelt es sich vorzugsweise um ein Prepreg und/oder um Laminatbahnen umfassend in eine Kunststoffmatrix eingebettete Glasfasern und/oder um Glasfasergewebebahnen aus E-CR-Glasfasern (E-glass corrosion resistant Glasfasern), auch als ECR-Glas bezeichnet, und/oder um sogenanntes Advantex-Glas.
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Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass die Arbeitsschritte, die von einem Arbeiter direkt im Schacht erledigt werden müssen, zeitlich und im Aufwand begrenzt werden. Dies führt wiederum auch zu einer Reduktion der Kosten. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass es unabhängig von der Form und den Abmessungen der Kanalschächte bzw. Bodenabschnitte der Kanalschächte angewendet werden kann. Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Ausbildung eines verbesserten statischen Systems des Schachtunterteils im Vergleich zu bekannten Verfahren.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden zum Abmessen des Bodenabschnitts des Schachtes mehrere Schachtparameter gemessen, insbesondere die Schachttiefe, der Schachtumfang, die Dimensionierung des Gerinnes, vorzugsweise Nennweitenveränderungen des Gerinnes, Gerinneverlauf, Abzweigungen des Gerinnes und/oder die Höhe der Berme.
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Die Schachttiefe bemisst sich von der Geländeoberkante (GOK) bis zum tiefsten Punkt. Bei dem Gerinne handelt es sich um die Umschließung des Abwasserlaufs. Bei der Berme um die Trittbereiche seitlich der oberen Kante des Gerinnes. Die Berme hat im Wesentlichen die Funktionen, beim Einsteigen in den Schacht zu verhindern, dass der Kanalarbeiter in das Abwasser treten muss und je nach Wasserführung von diesem fortgerissen werden kann. Zudem soll ein Breitlaufen des Wassers und damit Stoffablagerungen im Schacht selbst verhindert werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Negativform aus modularen Einzelteilen eines Füllmaterials anhand der gemessenen Schachtparameter außerhalb des Schachtes zusammengesetzt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Negativform aus modularen Einzelteilen eines Füllmaterials direkt im Schacht aufgebaut wird. Vorzugsweise handelt es sich bei den modularen Einzelteilen um Mehrzweckdämmplatten aus expandiertem Polystyrol-Hartschaum.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zum Erstellen der Negativform zuerst Zu- und Abläufe in den Schachtflächen mittels Druckluftblasen abgesperrt werden, anschließend der Bodenabschnitt des Schachtes mit einer Folie ausgelegt wird, daran anschließend der Bodenabschnitt des Schachtes mit aus modularen Einzelteilen bestehendem Füllmaterial ausgefüllt wird, und abschließend die im und/oder um das Füllmaterial verbliebenen Hohlräume mit einem Füllschaum, beispielsweise einem Polyurethan-Schaum (PU-Schaum), ausgefüllt werden. Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise um eine Polyethylen-Folie (PE-Folie). Bei dem Füllschaum handelt es sich vorzugsweise um einen Zwei-Komponenten-Schaum, insbesondere einen Zwei-Komponenten-Polyurethane-Schaum (2K-PU-Schaum). Der Füllschaum wird über Injektionsbohrungen im Füllmaterial eingeführt.
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Bevorzugt wird nach der Herstellung der Negativform im Bodenabschnitt des Schachtes diese in mehrere Einzelteile zerlegt, um sie aus dem Schacht entfernen zu können, wobei die Einzelteile markiert werden, um ein späteres Wieder-Zusammensetzen der Negativform zu erleichtern.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die Einzelteile zum Zusammensetzen der Negativform außerhalb des Schachtes miteinander verklebt und/oder verdübelt werden. Alternativ oder additiv kann vorgesehen werden, dass nach dem Zusammensetzen der Negativform außerhalb des Schachtes diese, vorzugsweise vollständig, mit einer Folie umkleidet wird. Bei der Folie handelt es sich vorzugsweise wiederum um eine Polyethylen-Folie (PE-Folie).
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Gemäß einer Ausführungsvariante werden nach dem Zusammensetzen der Negativform und vor dem Aufbringen des Laminats ein oder mehrere Anschlussrohrstücke an die Negativform angefügt, wobei die Anschlussrohrstücke zum Bereitstellen eines vorgesehenen Übergangs zwischen dem Laminat und an den Schacht angrenzenden, in den Zu- und Abläufen befindlichen, Inlinern vorgesehen sind. Bei den Inlinern handelt es sich um zur Kanalsanierung vorgesehene Kanalauskleidungsteile für reguläre Kanalleitungen. Die Anschlussrohrstücke bestehen vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Die Anschlussrohrstücke weisen beispielsweise eine Länge zwischen 1cm und 10cm, vorzugsweise 5cm auf.
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Beispielsweise wird zum Aufbringen des Laminats an die Negativform das Laminat in Bahnen nacheinander per Hand auf die Negativform aufgebracht, wobei das Laminat vorzugsweise mehrlagig, insbesondere bis zur statisch erforderlichen Wandstärke, aufgebracht wird. Bei den Laminatbahnen handelt es sich vorzugsweise um ein Prepreg und/oder um Laminatbahnen umfassend in eine Kunststoffmatrix eingebettete Glasfasern und/oder um Glasfasergewebebahnen aus E-CR-Glasfasern (E-glass corrosion resistant Glasfasern), auch als ECR-Glas bezeichnet, und/oder um sogenanntes Advantex-Glas. Die Faserschichten können hierbei aus einer Lage gerichteter Fasern und/oder einer Wirrfaserlage, welche mit UV-härtendem ungesättigtem Polyesterharz (UP-Harz) getränkt wurde, bestehen.
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Gemäß einer Alternative wird zum Aufbringen des Laminats an die Negativform das Laminat in einem Spritzverfahren auf die Negativform aufgebracht. Bei dem Spritzverfahren werden Harz und Fasern gleichermaßen und vollautomatisch mit einer Sprühpistole auf das Werkstück aufgetragen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass während des Aufbringens des Laminats an die Negativform Haltebänder in das Laminat eingelegt werden, um die Einbringung des Laminats in den Schacht zu erleichtern.
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Vorzugsweise wird nach dem vollständigen Aufbringen des Laminats an die Negativform das Laminat von der Negativform gelöst und das gelöste Laminat für den Transport zum Schacht in eine Folie, insbesondere eine UV-dichte Folie, verpackt, wobei das Laminat vorzugsweise erst wieder am oder im Schacht aus der Folie entpackt wird. Die UV-dichte Folie schützt das Laminat davor, auszuhärten. Auch kann die oder eine UV-dichte Folie auch zumindest zum Teil bereits vor dem Lösen des Laminats von der Negativform als eine Art Schutzschicht auf das Laminat aufgelegt werden, so dass die Folie zusammen mit dem Laminat von der Negativform abgenommen werden kann, das Laminat anschließend – gegebenenfalls zusätzlich in eine UV-dichte Folie verpackt – geschützt transportiert und in den zu sanierenden Schacht eingebracht werden kann. Die als Schutzschicht aufgebrachte Folie kann gegebenenfalls auch erst nach dem nachfolgend beschriebenen Auslegen und/oder Aushärten des Laminats entfernt werden.
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Beispielsweise wird das Laminat bei oder nach dem Auslegen im Bodenabschnitt des Schachtes mittels eines oder mehrerer Haltemittel im Wesentlichen in seiner vorgesehenen Position gehalten. Bei den Haltemitteln handelt es sich vorzugsweise um Spannringe oder Fiberglasstäbe.
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Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass nach dem Auslegen des Laminats im Schacht ein UV-durchlässiger und druckluftbeständiger Plastiksack in den Schacht eingebracht wird, wobei der Plastiksack von innen mit Druck beaufschlagt wird, so dass der Plastiksack das Laminat gegen die Schachtflächen des Bodenabschnitts drückt. Zum Anpressen des Laminats an die Schachtflächen kann im Plastiksack beispielsweise ein Luftüberdruck im Bereich von 240mbar bis 260mbar, insbesondere ein Luftüberdruck von in etwa 250mbar aufgebaut werden. Der Plastiksack besteht vorzugsweise aus einem UV-durchlässigem Kunststoff.
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Bevorzugt wird vor dem Aufbau des Drucks im Plastiksack eine UV-Quelle in den Plastiksack eingeführt, um das Laminat, welches beim und nach dem Aufbau des Drucks im Plastiksack durch den Plastiksack gegen die Schachtflächen gedrückt wird, nach dem Aufbau des Drucks auszuhärten.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein Packer verwendet wird, der vorzugsweise im Einlassbereich des Schachtes angebracht wird, wobei der Packer zugleich der Abdichtung des Plastiksacks und zum Aufbau des Drucks im Plastiksack dient, wobei nach dem Anbringen des Packers über diesen die UV-Quelle in den Schacht hinab gelassen werden kann. Nach Aktivierung der UV-Quelle härtet das Laminat in einer vordefinierten Zeit aus.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass nach dem Aushärten des Laminats der Plastiksack und die UV-Quelle aus dem Schacht entfernt werden, danach die gegebenenfalls noch am Laminat verbliebene Folie entfernt und anschließend die Rohranbindungen freigeschnitten und/oder nachgearbeitet werden können. Bei der verbliebenen Folie kann es sich beispielsweise um Folienreste handelt, die nach dem Entpacken des Laminats aus der UV-dichten Folien am Laminat verbleiben.
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Anschließend kann die Verbindung zum eingebauten Inliner erfolgen. Zudem können anschließend auch die Schachtwände oberhalb des sanierten Bodenabschnitts saniert werden.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
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1 einen vertikalen Querschnitt durch einen Kanalschacht, der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens saniert werden soll;
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2 einen horizontalen Querschnitt durch einen Kanalschacht, der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens saniert werden soll;
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3 den Kanalschacht nach 1 mit einer Negativform;
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4 die Negativform nach 2 mit aufgebrachtem Laminat außerhalb des Schachtes;
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5 das in den Kanalschacht nach 1 eingebrachte Laminat;
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6 den Kanalschacht nach 1 mit Laminat und Plastiksack;
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7 den Kanalschacht nach 1 mit Laminat, Plastiksack und UV-Quelle;
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8 den Kanalschacht nach 1 mit saniertem Bodenabschnitt. Einander entsprechende Teile und Komponenten in 1 bis 8, auch über die verschiedenen Ausführungsbeispiele hinweg, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 zeigt einen Schacht 1, der durch Schachtwände 5 begrenzt wird und dessen Bodenabschnitt 2 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens saniert werden soll. Der Schacht 1 umfasst in dem Bodenabschnitt 2 ein Gerinne 6 und zwei Bermen 7. Zu sanieren sind die Seiten- und Bodenflächen des Bodenabschnitts einschließlich der Wand- und Bodenflächen von Gerinne 6 und Berme 7. Die Gesamtheit dieser zu sanierenden Flächen wird als Schachtflächen des Bodenabschnitts 2 bezeichnet.
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2 zeigt den Verlauf des Gerinnes 6 sowie die Zu- und Abläufe 8 des Schachtes 1, welche mittels Inlinern 13 bereits saniert wurden.
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In einem ersten Schritt wird der Bodenabschnitt 2 des Schachtes 1 zum Erfassen der Geometrie des Bodenabschnitts 2 gemessen. Zum Abmessen werden mehrere Schachtparameter gemessen, wie die Schachttiefe, der Schachtumfang, die Dimensionierung des Gerinnes 6, Nennweitenveränderungen des Gerinnes 6, Gerinne-Verlauf und die Höhe der Berme 7.
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Nun werden, wie in 2 dargestellt, die Zu- und Abläufe 8 in den Schachtflächen des Bodenabschnitts mittels Druckluftblasen 9 abgesperrt. Anschließend wird der Bodenabschnitt 2 des Schachtes 1 mit einer PE-Folie ausgelegt und danach mit aus modularen Einzelteilen bestehendem Füllmaterial ausgefüllt. Bei den modularen Einzelteilen handelt es sich um Mehrzweckdämmplatten aus expandiertem Polystyrol-Hartschaum. Abschließend werden die im Füllmaterial verbliebenen Hohlräume mit einem Füllschaum ausgefüllt. Auf diese Weise entsteht eine Negativform 3 des Bodenabschnitts 2 des Schachtes 1, wie sie in 3 dargestellt ist.
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Nach der Herstellung der Negativform 3 im Bodenabschnitt 2 des Schachtes 1 wird diese in mehrere Einzelteile zerlegt, um sie aus dem Schacht 1 entfernen zu können, wobei die Einzelteile markiert werden um ein späteres Wieder-Zusammensetzen der Negativform 3 zu erleichtern.
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Die Einzelteile werden zum Wieder-Zusammensetzen der Negativform 3 außerhalb des Schachtes 1 miteinander verklebt und/oder verdübelt. Daran anschließend werden zwei Anschlussrohrstücke an die Negativform 3 angefügt, wobei die Anschlussrohrstücke zum Bereitstellen eines vorgesehenen Übergangs zwischen dem Laminat 4 und den an den Schacht 1 angrenzenden, in den Zu- und Abläufen 8 befindlichen, Inlinern 13 vorgesehen sind. Nach dem Zusammensetzen der Negativform 3 inklusive der Anschlussstücke außerhalb des Schachtes 1 wird diese vollständig mit einer PE-Folie umkleidet.
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Anschließend wird, wie in 4 dargestellt, ein Laminat 4 an die Negativform 3 aufgebracht. Bei dem Laminat handelt es sich um Prepreg oder beispielsweise um Glasfasergewebebahnen aus E-CR Glasfasern oder um Advantec-Glas. Die Faserschichten bestehen aus einer Lage gerichteter Fasern und einer Wirrfaserlage, welche mit UV-aushärtendem ungesättigtem Polyesterharz getränkt wurde. Zum Aufbringen wird dieses in Bahnen nacheinander per Hand mehrlagig, bis zur statisch erforderlichen Wandstärke, auf die Negativform 3 aufgebracht. Während des Aufbringens des Laminats 4 an die Negativform 3 werden zusätzlich Haltebänder in das Laminat 4 eingelegt, um die Einbringung des Laminats in den Schacht zu erleichtern..
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Nach dem vollständigen Aufbringen des Laminats 4 an die Negativform 3 wird das Laminat 4 von der Negativform 3 gelöst und das gelöste Laminat 4 für den Transport zum Schacht 1 in eine UV-dichte Folie verpackt. Anschließend wird das entsprechend der Negativform 3 ausgebildete Laminat 4 in den Schacht 1 eingebracht und dort wieder aus der Folie entpackt, wie in 5 dargestellt. Das Laminat 4 wird, wie in 6 dargestellt, nach dem Auslegen im Bodenabschnitt 2 des Schachtes 1 mittels eines Spannbandes 10 als Haltemittel im Wesentlichen in seiner vorgesehenen Position gehalten.
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Nach dem Auslegen des Laminats 4 im Schacht 1 wird ein UV-durchlässiger und druckluftbeständiger Plastiksack 11 in den Schacht 1 eingebracht, wobei der Plastiksack 11 von innen mit einem Druck von 250mbar beaufschlagt wird, so dass der Plastiksack 11, wie in 6 dargestellt, das Laminat 4 gegen die Schachtflächen des Bodenabschnitts 2 drückt.
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Noch vor dem Aufbau des Drucks im Plastiksack 11 wird, wie in 7 dargestellt, eine UV-Quelle 12 in den Plastiksack 11 eingeführt, um das Laminat 4, welches bei und nach dem Aufbau des Drucks durch den Plastiksack 11 gegen die Schachtflächen 5 gedrückt wird, nach dem Aufbau des Drucks auszuhärten.
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In einem Einlassbereich 14 des Schachtes 1 kann ein nicht dargestellter Packer zum Abdichten des Plastiksacks 11 und zum Aufbau des Drucks verwendet werden. Über diesen Packer kann die UV-Quelle 12 in den Schacht 1 hinab gelassen werden.
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Nach dem Aushärten des Laminats 4 werden der Plastiksack 11 und die UV-Quelle 12 aus dem Schacht 1 entfernt, danach gegebenenfalls noch am Laminat 4 verbliebene Folie entfernt und anschließend die Rohranbindungen freigeschnitten und/oder nachgearbeitet, was zu einem wie in 8 dargestellten, sanierten Bodenabschnitt 2 eines Schachts 1 führt. Bei der verbliebenen Folie kann es sich um Folienreste handeln, die nach dem Entpacken des Laminats aus der UV-dichten Folien am Laminat verblieben sind.
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Anschließend erfolgt die Verbindung zum eingebauten Inliner 13. Zudem können anschließend auch die Schachtflächen 5 oberhalb des sanierten Bodenabschnitts 2 saniert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schacht
- 2
- Bodenabschnitt
- 3
- Negativform
- 4
- Laminat
- 5
- Schachtwand
- 6
- Gerinne
- 7
- Berme
- 8
- Zu-/Ablauf
- 9
- Druckluftblase
- 10
- Haltemittel
- 11
- Plastiksack
- 12
- UV-Quelle
- 13
- Inliner
- 14
- Einlassbereich
