DE10206308A1

DE10206308A1 - Verfahren zum Abdichten von Rohrverbindungen oder Leckagen an Rohren sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE10206308A1
Application number: DE2002106308
Authority: DE
Inventors: Bernd Cordes
Original assignee: Hoelscher Wasserbau & Co GmbH
Current assignee: Hoelscher Wasserbau & Co GmbH
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-02-14
Publication date: 2003-09-11

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten von Rohrverbindungen oder Leckagen an Rohren, insbesondere an den Rohrverbindungen von Brunnenrohren. Sie betrifft desweiteren eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
Vor allem bei Brunnenrohren bzw. Brunnenaufsatzrohren kommt es häufig zu Undichtigkeiten insbesondere im Bereich der Rohrverbindungen. Der Grund hierfür können unsachgemäßer Einbau, fehlende Dichtungen oder zu hohe Toleranzen, aber auch Alterung des Brunnens sein. In vielen Fällen ist dann der Brunnen nicht mehr nutzbar mit der Folge, daß er neu gebohrt werden mußte.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem sich Rohrverbindungen oder Leckagen an Rohren auf einfache Weise abdichten lassen. Eine zweite Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu konzipieren.
Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) das Rohr in dessen axialer Richtung gesehen beidseits der Rohrverbindung bzw. Leckage unter Ausbildung eines Druckraums verschlossen wird;
b) in den Druckraum ein Abdichtmittel derart eingepreßt wird, daß das Abdichtmittel in die Rohrverbindung bzw. Leckage eindringt;
c) danach das übrig gebliebene Abdichtmittel entfernt und das Rohr wieder geöffnet wird.

Grundgedanke der Erfindung ist es also, das Rohr nach Lokalisierung der Rohrverbindung bzw. Leckage beidseitig unter Ausbildung eines Druckraums zu verschließen und dann in den Druckraum ein geeignetes Abdichtmittel einzupressen, daß in die Rohrverbindung bzw. Leckage eindringt und sie verschließt. Anschließend wird das Rohr wieder geöffnet und dabei das nicht in die Rohrverbindung bzw. Leckage eingedrungene Abdichtmittel entfernt.
Mit diesem Verfahren lassen sich Rohrverbindung sowie Leckagen an beliebigen Stellen von Rohren auf einfache Weise auch noch nach Montage der Rohre verschließen. Dabei ist es unerheblich, ob sich die Leckage bzw. Rohrverbindung oberhalb oder unterhalb des Wasserspiegels befindet. Mit diesem Verfahren können zudem nicht nur Rohrverbindungen abgedichtet werden, wobei die Abdichtung auch schon vorsorglich, d. h. vor Auftreten einer Leckage, vorgenommen werden kann. Es können auch nicht zu große Risse und Löcher in der Wandung eines Rohres verschlossen werden. Die Lokalisierung der Leckage bzw. der Rohrverbindung kann mittels Tastern oder Videokameras oder im Falle der Rohrverbindung auch durch Heranziehung von Zeichnungen geschehen.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rohrverbindung bzw. Leckage vor Einsatz des Abdichtmittels durchwaschen wird, indem Wasser in den Druckraum gepreßt wird. Auf diese Weise ist gesichert, daß die Rohrverbindung bzw. Leckage frei von Verschmutzungen ist und das Abdichtmittel die Rohrverbindung bzw. Leckage zuverlässig verschließt.
Das Abdichtmittel sollte solange in den Druckraum eingepreßt werden, bis sich ein Gegendruck aufbaut, der anzeigt, daß die Rohrverbindung bzw. Leckage - ggf. auch ein dahinter liegender Freiraum - vollständig mit dem Abdichtmittel verfüllt ist.
Als Abdichtmittel kommen verschiedene Stoffe in Frage. Sie sollten flüssig oder zumindest zähflüssig sein, damit sie in den Druckraum gefördert werden und in die Rohrverbindung bzw. Leckage eindringen können. Als besonders geeignet hat sich Zement erwiesen, wobei in diesem Fall nach Beendigung des Einpressens die Abbindezeit des Zements abgewartet werden sollte, bevor das Rohr wieder geöffnet wird. Je nach Einsatz eines Beschleunigers beträgt die Abbindezeit ca. 15 bis 20 Minuten.
Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß nach einer bestimmten Zeit, vorzugsweise nach einem Tag, das Rohr erneut vor und hinter der Rohrverbindung bzw. Leckage unter Ausbildung des Druckraums geschlossen und der Druckraum auf Dichtheit hydraulisch oder pneumatisch abgedrückt wird.
Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein in ein Rohr einfahrbares Verpreßgerät aufweist, das wenigstens zwei gegen die Wandung des Rohres anlegbare Dichtringe aufweist, zwischen denen ein außenseitig offener Druckraum gebildet ist, daß das Verpreßgerät eine Zuführleitung zu dem Druckraum für die Zuführung eines Abdichtmittels aufweist und daß eine Betätigungseinrichtung zum Anlegen und Zurückziehen der Dichtringe vorhanden ist. Nach der Erfindung ist also ein Verpreßgerät vorgesehen, das in das Rohr einfahrbar und in diesem axial beweglich ist. Es weist zumindest zwei beabstandete Dichtringe auf, die mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung radial an die Wandung des Rohres angelegt werden können, so daß sich zwischen den Dichtringen ein Druckraum bildet, der außenseitig von dem Rohr begrenzt wird. In den Druckraum kann dann das Abdichtmittel eingeführt werden. Unter Druck wird es dann in die Rohrverbindung bzw. Leckage eindringen und sie abdichten.
Die Dichtringe sind zweckmäßigerweise als flexible Ringschläuche ausgebildet, die über eine Zuleitung Verbindung zu einem Fluidfördergerät haben, über das ein Fluid, beispielsweise Wasser oder Luft, in die Ringschläuche eingepreßt werden kann. Im ersteren Fall sollten die Ringschläuche Verbindung zu einer Wasserpumpe mit Wasserreservoir haben.
Der Druckraum ist zweckmäßigerweise als Ringraum ausgebildet, dessen radiale Erstreckung möglichst gering ist, um den Verlust an Abdichtmittel klein zu halten. Die Zuführleitung sollte an ihrer Mündung in den Druckraum ein Rückschlagventil aufweisen, beispielsweise in Form einer flexiblen Abdeckung der Mündung, wobei die Abdeckung auch als Abdeckring ausgebildet sein kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung einen Tiefenmesser aufweist. Mit Hilfe dieses Tiefenmessers kann die Position des Verpreßgeräts nach Lokalisierung der Rohrverbindung bzw. der Leckage so positioniert werden, daß die Dichtringe beidseits der Rohrverbindung bzw. Leckage zu liegen kommen.
Die Zuführleitung sollte Verbindung zu einer außen liegenden Pumpe mit einem Reservoir für das Abdichtmittel haben. Dabei kann auch eine gemeinsame Pumpe für die Zuführung des Fluids einerseits und des Dichtmittels andererseits vorhanden sein, wobei jeweils von einem Reservoir auf das andere Reservoir umgestellt wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Brunnen mit einer Vorrichtung zum Abdichten von Rohrverbindungen bzw. Leckagen und
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Verpreßgerät der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Brunnen 1 mit einem sich vertikal erstreckenden Brunnenrohr 2, das sich aus mehreren, in axialer Richtung hintereinander angeordneten Brunnenrohrsegmenten 3, 4 zusammensetzt. Das Brunnenrohr 2 ist in eine Bohrung 5 im Boden 6 eingesetzt. Im Brunnenrohr 2 befindet sich der Wasserspiegel in der Ebene 8.
Das untere Brunnenrohrsegment 4 hat am oberen Ende eine aufgeweitete Muffe 9, in die das untere Ende des oberen Brunnenrohrsegments 3 eingesetzt ist. Beide sind beispielsweise über ein Gewinde miteinander verbunden, das hier nicht näher dargestellt ist.
In das Brunnenrohr 2 ist von oben ein Verpreßgerät 10 eingefahren. Dessen Aufbau ist deutlicher aus Fig. 2 zu entnehmen. Es hat innenseitig ein Stahlrohr 11, das von einem Kunststoffring 12 aus PE umgeben ist. Oben- und untenseitig schließen sich an den Kunststoffring 12 jeweils zwei aneinanderliegende Ringsegmente 13, 14 bzw. 15, 16an, wobei die außen liegenden Ringsegmente 13, 16 von Halteringen 17, 18 eingefaßt werden, die mit dem Stahlrohr 11 verbunden sind.
Die Ringsegmente 13, 14 bzw. 15, 16 sind außenseitig so gestaltet, daß sie jeweils eine Ringnut 19, 20 ausbilden. In die Ringnut eingesetzt ist jeweils ein Ringschlauch 21, 22. Beide Ringschläuche 21, 22 haben über Zweigleitungen 23, 24 Verbindung zu einer sich axial erstreckenden Zuleitung 25, über die beispielsweise Wasser in die Ringschläuche 21, 22 eingepreßt werden kann. Durch das Einpressen weiten sich die Ringschläuche 21, 22 auf, so daß sie aus den Ringnuten 19, 20 - wie dargestellt - ausfahren und vorstehen.
Der Kunststoffring 12 weist mittig eine flache Ringnut 26 auf, in die ein Gummiring 27 eingelegt ist, der entgegen der Darstellung unter Vorspannung am Nutgrund der Ringnut 26 anliegt. In die Ringnut 26 mündet eine Zuführleitung 28, über die ein Abdichtmittel unter Aufweitung des Gummirings 27 in einen nach außen offenen Druckraum 29 eingepreßt werden kann. Dabei wird der Gummiring 27 aufgeweitet. Er dient als Rückschlagventil, damit der Rest von Abdichtmittel nicht in den Druckraum 29 fließt.
In Fig. 1 ist das Verpreßgerät 10 in einer Stellung gezeigt, in der dessen oberer Ringschlauch 21 an dem oberen Brunnenrohrsegment 3 und dessen unterer Ringschlauch 22 an dem unteren Brunnenrohrsegment 4 unterhalb dessen Muffe 9 angepreßt sind. Das Verpreßgerät 10 ist - was hier nicht näher dargestellt ist - an einem Stahlseil oder einer Kette aufgehängt und daran hängend in die gezeigte Stellung abgesenkt worden, bevor dann die Ringschläuche 21, 22 über die Zuleitung 25 mit Wasser beaufschlagt werden, so daß sie sich kraftschlüssig an der Wandung des Brunnenrohres 2 anlegen und damit auch das Verpreßgerät 10 in der gezeigten Position halten. Die Zuleitung 25 und die Zuführleitung 28 werden über einen auf das Verpreßgerät 10 aufgesetzten, in Fig. 2 nicht dargestellten Dom 30 nach oben aus dem Brunnenrohr 2 herausgeführt und münden in den Druckraum 31 einer Handpumpe 32. Die Handpumpe 32 hat einen Pumpenhebel 33, der in der Zeichnungsebene schwenkbar an einem Lagerbock 34 gelagert ist, der mit einem Sockel 35 verbunden ist. Der Sockel 35 steht auf dem Boden 6 auf. An dem Pumpenhebel 33 ist ein Kolben 36 angelenkt, der in einem Zylinder 37 eintaucht und dessen Unterseite den Druckraum 31 begrenzt.
Unterhalb der Handpumpe 32 sind ein Behälter 38 mit Wasser und ein weiterer Behälter 39 mit einem Abdichtmittel angeordnet. Über Saugleitungen 40, 41 stehen sie mit dem Druckraum 31 der Handpumpe 32 in Verbindung.
In die Zuleitung 25 und die Zuführleitung 28 sowie in die Saugleitungen 40, 41 sind jeweils Absperrventile 42, 43, 44, 45 eingesetzt. Sollen die Ringschläuche 21, 22 mit Wasserdruck beaufschlagt werden, werden die Absperrventile 42, 44 geöffnet und die Absperrventile 43, 45 geschlossen. Durch Betätigung der Handpumpe 32 wird dann aus dem Behälter 38 Wasser angesaugt. Wenn dieser Vorgang abgeschlossen ist, werden die Absperrventile 42, 44 geschlossen. Dabei kann über ein Manometer 46 der Haltedruck in den Ringschläuchen 21, 22 kontrolliert werden.
Sofern das Abdichtmittel in den Druckraum 29 gefördert werden soll, werden die Absperrventile 43, 45 geöffnet. Durch Handbetätigung der Handpumpe 32 wird dann aus dem Behälter 39 Abdichtmittel in die Zuführleitung 28 gefördert. Der Förderdruck kann an dem Manometer 47 der Zuführleitung 28 beobachtet werden. Das Abdichtmittel 48 tritt dann in den Druckraum 29 ein und füllt ihn nach und nach aus. Wenn der Druckraum 29 vollständig ausgefüllt ist, dringt das Abdichtmittel 48 in das Gewinde zwischen den beiden Brunnenrohrsegmenten 3, 4 ein, bis es nach oben austritt. Es entsteht ein Gegendruck, der an dem Manometer 47 abgelesen werden kann und aus dem dann geschlossen werden kann, daß hinreichend Abdichtmittel 48 in den Raum zwischen den beiden Brunnenrohrsegmenten 3, 4 eingepreßt worden ist.
Als Abdichtmittel 48 kommt ein Zement zum Einsatz, der mit Fließmittel, Bindemittel und einem Beschleuniger versetzt ist. Nach Beendigung des Einpressens des Abdichtmittels 48 in den Druckraum 29 wird noch die Abbindezeit von ca. 15 bis 20 Minuten abgewartet. Dann wird das Verpreßgerät 10 nach oben herausgefahren, nachdem die Ringschläuche 21, 22 druckentlastet worden sind. Es erfolgt dann noch eine Reinigung der Verbindestelle mit Hilfe einer Bürste, damit anschließend wieder der volle Querschnitt des Brunnenrohrs 2 zur Verfügung steht.
Die Zuführleitung 28 kann auch mit Wasser aus dem Behälter 38 beaufschlagt werden, indem die Absperrventile 42 und 45 geschlossen und die Absperrventile 43, 44 geöffnet werden. Dies dient nicht nur der Spülung der Zuführleitung 28, sondern kann vor der Förderung des Abdichtmittels 48 in den Druckraum 29 dazu benutzt werden, Wasser in den Druckraum 29 einzupressen und damit die Rohrverbindung zwischen den beiden Brunnenrohrsegmenten 3, 4 durchzuspülen bzw. abzudrücken. Danach wird das Absperrventil 44 geschlossen und das Absperrventil 45 geöffnet, so daß dann Abdichtmittel 43 in den Druckraum 29 gepreßt wird.
Nach einer gewissen Zeit, beispielsweise 24 Stunden, wird das Verpreßgerät 10 erneut in das Brunnenrohr 2 bis zu der gezeigten Stellung eingefahren, und es werden die Ringschläuche 21, 22 unter Druck gesetzt, so daß wieder ein abgeschlossener Druckraum 29 entsteht. Durch Öffnen der Absperrventile 43, 44 wird Wasser in den Druckraum 29 gepreßt. Anhand des Manometers 47 kann dann überprüft werden, ob die Verbindung zwischen den beiden Brunnenrohrsegmenten 3, 4 tatsächlich abgedichtet ist. Wenn nicht, kann der vorerwähnte Vorgang wiederholt werden, indem nochmals Abdichtmittel 48 in den Druckraum 29 eingepreßt wird.

Claims

1. Verfahren zum Abdichten von Rohrverbindungen oder Leckagen an Rohren, insbesondere von Rohrverbindungen an Brunnenrohren, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Rohr (2) in dessen axialer Richtung gesehen beidseits der Rohrverbindung bzw. Leckage unter Ausbildung eines Druckraums (29) verschlossen wird;

b) in den Druckraum (29) ein Abdichtmittel (48) solange eingepreßt wird, bis das Abdichtmittel (48) in die Rohrverbindung bzw. Leckage eingedrungen ist;

c) danach das übrig gebliebene Abdichtmittel (48) entfernt und das Rohr (2) wieder geöffnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrverbindung bzw. Leckage bei Einsatz des Abdichtmittels (48) durchwaschen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichtmittel (48) solange in den Druckraum (29) eingepreßt wird, bis sich ein Gegendruck aufbaut.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdichtmittel (48) ein Zement eingesetzt wird und daß nach Beendigung des Einpressens die Abbindezeit des Zements abgewartet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach Öffnen des Rohres (2) eine Reinigung des Bereichs der Rohrverbindung bzw. der Leckage durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer bestimmten Zeit das Rohr (2) erneut vor und hinter der Rohrverbindung bzw. zuvorigen Leckage unter Ausbildung des Druckraums (29) verschlossen und der Druckraum (29) auf Dichtheit abgedrückt wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein in ein Rohr (2) einfahrbares Verpreßgerät (10) aufweist, das zwei gegen die Wandung des Rohres (2) anlegbare Dichtringe (21, 22) aufweist, zwischen denen ein außenseitig offener Druckraum (29) gebildet ist, daß das Verpreßgerät (10) eine Zuführleitung (28) zu dem Druckraum (29) für die Zuführung eines Abdichtmittels (48) aufweist und daß eine Betätigungseinrichtung zum Anlegen und Zurückziehen der Dichtringe (21, 22) vorhanden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe als flexible Ringschläuche (21, 22) ausgebildet sind, die über eine Zuleitung (25, 23, 24) Verbindung zu einem Fluidfördergerät (32) haben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschläuche (21, 22) Verbindung zu einer Wasserpumpe (32) mit Wasserreservoir (38) haben.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (29) als Ringraum ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (28) an ihrer Mündung in den Druckraum (29) ein Rückschlagventil (27) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (28) an ihrer Mündung in den Druckraum (29) ein Rückschlagventil (27) aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (27) als flexible Abdeckung der Mündung ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung als Abdeckring (27) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Tiefenmesser aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (28) Verbindung zu einer Pumpe (32) mit einem Reservoir (39) für das Abdichtmittel (48) hat.

17. Vorrichtung nach mindestens den Ansprüchen 9 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Pumpe (32) für die Zuführung des Fluids und des Abdichtmittels (48) vorhanden ist.