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 gedeckt werden kann. 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.
Trotz
der hinzugekommenen drahtlosen Übertragungstechniken
ist und bleibt das erdverlegte Kabel-Festnetz mit der heute verwendeten
Lichtwellenleitertechnik weiterhin das Rückrad (Back-bone) einer gesicherten
und sehr leistungsfähigen
Datenversorgung. Die in diesem Zusammenhang erforderlichen Verlegearbeiten
werden meist noch in der konventionellen offenen Grabenbauweise
durchgeführt und
müssen
aufgrund des zunehmenden, immer aggressiveren Konkurrenzverhaltens
der Unternehmen immer schneller und preiswerter abgewickelt werden. Man
sucht daher intensiv nach neuen und moderneren Kabelverlegemethoden,
die wirtschaftlicher einzusetzen sind und einen umweltfreundlicheren
Baustellenbetrieb, insbesondere in den Städten, ermöglichen. Man wendet sich daher
immer mehr den grabenlosen Bauweisen zu, die auch NO-DIG Verfahren genannt
werden, wofür
mittlerweile die schon unterschiedlichsten Verfahren und Techniken
auf dem Markt eingesetzt werden.
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 derzeit die Kabelverlegeverfahren mittels im Kanalrohr
ferngesteuert verfahrbarer Roboter, die mittels der Haken- und Dübeltechnik
oder mittels Verspannringen und daran befestigten Steckklammern
entsprechend geeignete Kabel oder Kabelleerrohre direkt frei längs an der
Kanalinnenwand befestigen. Der Nachteil dieser Verfahren ist, dass
diese Installationsform weitestgehend nur in für längere Zeit bautechnischintakten
Kanälen
angewendet werden kann, da viele der bekannten Reinigungs-, Prüf-, Instandsetzungs-
und Sanierungsverfahren für
den Abwasserkanal bei Vorhandensein einer solchen Kabelinstallation
nicht mehr eingesetzt werden können
bzw. die Kabelanlage dann vorher aus dem Kanal wieder entfernt werden
muß. Zusätzlich stellen
solche Installationen aufgrund Ihrer filigranen und sperrigen mechanischen Bauweise
ein Hindernis für
den Abwasserabfluss und die darin entsorgten Feststoffe dar, sodaß die Gefahr einer
Kanalverstopfung dadurch erheblich erhöht wird.
Es
gibt auch Roboter, siehe dazu die Patentschrift
DE 197 52 424 A1 , die als
zusätzliche
Variante LWL-Kabel im Scheitelbereich von Ver- und Entsorgungsleitungen
direkt auf oder in der Kanalwand verkleben können. Letzteres geschieht in
einer vorher in die Kanalwand eingefrästen Nut. Nachteil auch dieser
Robotervariante ist, dass sehr kostspielige Robotersysteme entwickelt,
vertrieben und betrieben werden müssen, die noch dazu aufgrund
ihrer technischen Komplexität
einer bestimmten Mindestbaugröße bedürfen (ca. >= DN 250 mm), und somit
in kleineren Rohrdurchmessern (< DN
250 mm) erfahrungsgemäß nicht
mehr eingesetzt werden können. Auch
das vorherige Schneiden einer Nut in die Wandung bestehender Rohrleitungen
ist sehr aufwendig, und meist von dem entsprechenden Netzbetreiber schon
allein deswegen nicht erwünscht,
weil dadurch die Rohrwand erheblich beschädigt wird.
Die
vorgenannten Einschränkungen
und der weiterhin bestehende Bedarf, das gesamte Kanalnetz, d.h.
nicht nur die instandsetzungs-, sondern auch die sanierungsbedürftigen
Kanalstrecken jederzeit für
die Kabelverlegung nutzen zu können,
hat zur ergänzenden
Verwendung des Schlauchverfahrens geführt. Schlauchverfahren für den Kanal
kennt man aus der Kanalsanierung, wo weiche, biegsame und zumindest
radial dehnbare Schläuche
mit oder ohne Stülpverfahren
in eine komplette Kanalstrecke, von Kanalschacht zu Kanalschacht,
eingezogen, an den Enden abgedichtet und über einen beaufschlagten Innendruck
aufgeweitet werden, bis der Schlauchmantel sich press auf die Kanalinnenwand
anlegt.
Handelt
es sich um einen Schlauch, der für die
Kanalsanierung bestimmt ist, kommt dieser auf der Kanalwand zur
Aushärtung
und verbleibt als zusätzliche
Auskleidung im Kanalrohr.
Es
gibt aber auch Schläuche,
meist aus Gummi, die in der Kanalsanierung nur als Montagehilfsmittel,
d.h. als sogenannte Kalibrierhilfe für Sanierungsschläuche dienen,
und sich innerhalb des eigentlichen Sanierungsschlauches befinden,
diesen nur zur Aufweitung bringen und nach dessen Aushärtung dem
Kanal wieder entnommen werden und meist wiederverwendet werden können.
Wird
der Schlauch, gleich welcher Art, verfahrensbedingt ohne die Stülptechnik
in den Kanal eingezogen, kann der Schlauch erst aufgeweitet werden,
wenn er komplett der Länge
nach in der Kanalsohle liegt. Die anschließende Aufweitung erfolgt dann
nahezu gleichmäßig und
gleichzeitig auf der gesamten Schlauchlänge. Wird der Schlauch im Umstülpverfahren
in das zu sanierende Rohr hineininvertiert, kommt der gewendete
Schlauchmantel verfahrensbedingt schon gleich zu Beginn des Kanalrohres
aufgrund seiner Aufweitung durch den Innendruck auf der Kanalinnenwand
radial gleichmäßig zur Anpressung,
während
sich der Stülpvorgang
im Kanalrohr kontinuierlich weiter fortsetzt, bis sich der Schlauch
in seiner gesamten Länge
Meter für
Meter in den Kanal hineingewendet und auf die gesamte Innenwand
angelegt hat.
Diese
vorgenannten Schlauchverfahren zur Kanalsanierung werden neuerdings
auch für
die zusätzliche
Kabel und/oder Leerrohrverlegung prinzipiell längs entlang der Innenwand von
vorhandenen und nicht begehbaren Kanalrohren eingesetzt, wobei auch
sowohl Sanierungsschläuche
für sanierungsbedürftige Kanäle, als
auch Montageschläuche
für die reine
Kabel/Leerrohrinstallation in weitestgehend intakten Kanalrohren
zum Einsatz kommen.
Gemäß dem Stand
der Technik werden beim Schlauchverfahren unabhängig vom Schlauchtyp und seiner
Verwendung die Kabel und/oder Kabelinstallationsrohre, zusammenfassend
nachfolgend Leitungen genannt, und ein Schlauch auf der Baustelle in
unterschiedlicher Weise und Reihenfolge in das Kanalrohr eingebracht,
der Schlauch unter Innendruck zumindest radial aufgeweitet, bis
die Leitungen durch den Schlauch und dieser selbst sich press auf die
Kanalinnenwand anlegen und die Leitungen meist als flaches Paket
zwischen dem Schlauch und der Kanalwand zumindest kraftschlüssig eingeklemmt
werden. Die Leitungen können
dabei je nach Schlauchverfahren und zusätzlichen Hilfsmitteln vor Ort
entweder vor der Einbringung des Schlauches im Sohlenbereich des
Kanals schon vorverlegt oder im Scheitelbereich vorher sogar schon
befestigt sein. Sie können
aber auch gleichzeitig mit dem Schlauch, d.h. auf diesem notwendigerweise
fixiert in den Kanal eingezogen werden. Entsprechende Offenlegungsschriften,
wie z.B.
DE 198 11
955 A1 ,
DE
197 01 787 A1 WO 00/06843 A1,
DE 198 26 155 A1 und
DE 198 25 325 beschreiben
mögliche
Ausführungsvarianten bei
Verwendung eines Sanierungsschlauches im Detail.
Verwendet
man zur Leitungsverlegung einen Sanierungsschlauch, kommen systembedingt
die folgenden Nachteile zum Tragen: Installiert man mit diesem Schlauch
der Einfachheit halber nur die nackten Leitungen bzw. das daraus
gebildete Flachpaket oder überdeckt
man mit dem Sanierungsschlauch eine schon im Kanal verlegte z.B.
mit Bohrankern oder durch direkte Verklebung im Scheitel befestigte Leitungsstrecke,
was im Ergebnis gleich bleibt, verbleiben hinter dem Sanierungsschlauch
zwischen äußerem Schlauchmantel,
der Kanalinnenwand und den Leitungen immer mehr oder weniger große Hohl- und
Zwischenräume,
die in der Kanalsanierungsbranche aufgrund der einschlägigen Ausführungsvorschriften
nicht erwünscht
sind. Eine gute Darstellung dieser Problematik feigen die Zeichnungen
zum Gebrauchmuster
DE 298 11
512 und zum Patent
US 5,305,798 und
DE 198 26 155 A1 Diese
Hohl- und Zwischenräume
unterstützen
die Hinterwanderung der Schlauchauskleidung von eindringendem Grundwasser
und entsprechendem Wurzeleinwuchs durch die schadhafte Kanalwand
von Außen,
was an sich durch die Kanalsanierung u.a. gestoppt, behoben und
weiterhin verhindert werden soll. Weiterhin wird die statische Festigkeit
des Sanierungsschlauches nach seiner Aushärtung durch die Einbeulung
in diesem Bereich stark eingeschränkt. Will man diesem Nachteil
vorbeugen, müsste
man einen nicht unerheblichen Aufwand betreiben, um das Material
des Schlauchmantels in diesem Bereich werksseitig zusätzlich zu
verstärken.
Um
diese nachteiligen Hohlräume
bei einer Leitungsverlegung bei der Verwendung eines dehnboren Sanierungsschlauches
auszuschließen
bzw. zu minimieren, wurden spezielle kompakte Leerrohrmodule entwickelt,
die meist mehrere Leerrohre nebeneinander im Verbund als Flachpaket
vorsehen und insgesamt einen flachen, linsenförmigen Querschnitt aufweisen.
Der
Nachteil ist, das diese Module individuell, d.h. teuer nach Kundenwunsch
werksseitig als Strangware extrudiert werden müssen und auch nicht das zuvor
erwähnte
statische Problem lösen,
da diese Leitungsmodule keine statische Verbindung mit dem Schlauch
eingehen. Siehe hierzu auch die technische Beschreibung und Zeichnungen
zu einem solchen Modul in dem Gebrauchsmuster
DE 298 16 103 U1 . Bei Verwendung
von massiven Sanierungsrohren ist diese Methode nicht anwendbar.
Gegenüber dem
eingangs beschriebenen Roboterverfahren haben alle Kabelinstallationsverfahren,
die einen Sanierungsschlauch zur Installation verwenden, jedoch
den Vorteil, dass die installierte Kabelanlage geschützt hinter
dem ausgehärteten Schlauchmantel
des Sanierungsschlauches liegt, und vor den rauen Kanalbedingungen
geschützt
ist und der Kanalbetrieb 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 Kabelinstallationen
auch in relativ kleinen Rohrdurchmessern und wahlweise in der Sohle
von Kanalrohren vorgenommen werden, wo keine Roboter mehr arbeiten
können.
Wird
dagegen zur Leitungsverlegung ein Montageschlauch verwendet, können damit
auch reinrassige Kabel und/oder Leerrohrinstallationen vorgenommen
werden. Diese Verfahrensvariante steht damit im direkten Wettbewerb
mit den Roboterverfahren und wird daher vorrangig in nicht sanierungsbedürftigen
Kanälen
eingesetzt. Hierzu ist es aber notwendig, die nackten Leitungen
zusätzlich
mit einer aushärtbaren
Klebe- und Verfüllmasse
zu benetzen bzw. zu umgeben, mittels der die Leitungen, nachdem
diese von dem Montageschlauch an die Kanalinnenwand gepresst werden,
letztlich an dieser befestigt werden. Der Montageschlauch wird nach der
Aushärtung
der Klebe- und Verfüllmasse
dem Kanalrohr wieder entnommen.
Um
auch hier die vorgenannten Hohlräume zwischen
Schlauchmantel, Kanalwand und den eingeklemmten Leitungen weitestgehend
auszuschließen
und um eine glatte, innige, kompakte und vollflächige Verklebung der Leitungen
mit der Kanalwand weitestgehend zu erreichen, werden die nackten
Leitungsmodule entweder schon werkseitig oder spätestens auf der Baustelle zusätzlich mit
einem textilen vor der Einbringung in den Kanal mit Kunstharz zu tränkenden
Materialstreifen umgeben. Im übrigen
wir diese Lösung
neuerdings auch bei Verwendung eines Sanierungsschlauches angewandt.
Diese
Methode hat aber den Nachteil, dass zumindest der textile Materialstreifen
auf der Baustelle noch separat in einer eigens dafür spezifizierten Tränkanlage
zusätzlich
mit Kunstharz imprägniert und
je nach technischem Verfahren anschließend an den nackten Leitungsmodulen
befestigt werden muß, bevor
die gesamte Konstruktion dem Schlauchverfahren zugeführt werden
kann. Auch ist die Durchführung
solcher End-Fertigungsverfahren und die Handhabung solcher noch
zusätzlich
vor Ort zu tränkenden
Module aufgrund ihrer notwendigen Länge und Sperrigkeit im Hinblick
auf die meist sehr eingeschränkte
Baustellenfläche
an einem Kanalschacht, z.B. auf einer starkbefahrenen Hauptverkehrsstraße inmitten
einer Großstadt,
sehr umständlich
und schwierig. Das eigentliche Tränken eines solchen textilen
Streifens vor Ort ist meist sehr langwierig und kommt unweigerlich
sehr schnell Konflikt mit den möglichen
Topfzeiten des Harzes bei nicht immer einschätzbaren Wetterbedingungen.
Eine Qualitätssicherung
ist hier kaum möglich.
Siehe hierzu auch die technischen Beschreibungen und Zeichnungen
in den Patentschriften
DE
199 21 382 A1 ;
DE
299 10 196 U1 und WO 00/06843 A1.
Neben
den genannten Nachteilen, der umständlichen und aufwendigen Fertigung
und Handhabung der Module, hat diese Variante des Schlauchverfahrens
jedoch gegenüber
den Roboterverfahren den Vorteil, daß eine Installation zwar auch
nicht in akut sanierungsbedürftigen
Kanälen
zu empfehlen ist, so doch unter nicht all zu 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. Wie
auch bei Verwendung eines Sanierungsschlauches kann bei Vorhandensein
dieser Ausführung
der Kanalbetrieb nahezu uneingeschränkt durchgeführt werden,
da keine störenden
Teile in den Kanal hineinragen.
Ein
Verfahren, wie man bei der Verwendung von erst im Kanal hergestellten
Sanierungsauskleidungen die Hohlräume dahinter nachträglich beseitigen
kann, beschreibt die japanische Offenlegungsschrift 11082865 vom
26.03.99. Hierin wird die Verlegung eines Kabelleerrohres zwischen
einem existierenden Rohr und einer darin nachträglich eingebrachten Sanierungsauskleidung
aus einem steifen, flexiblen Kunststoffstreifenmaterial im Wickelrohrverfahren
dargestellt, wobei zwischen dem Rohr und der Wickelrohrauskleidung
verfahrensbedingt Hohlräume
entstehen, die einem vorzugsweise definierte Ringraum entsprechen,
der zur Vervollständigung der
endgültigen,
d.h. einer im Rohr formschlüssigen bzw.
hohlraumfreien Auskleidung, nachdem das Kabelleerrohr eingebracht
wurde, mit einer Füllmasse hinterfüllt wird.
Wie für
einen Fachmann nachvollziehbar dieser Ringraum, insbesondere im
Bereich entlang des Kabelleerrohres, mit der Füllmasse verfüllt wird,
ist nicht erklärt.
Bekannt ist, dass das installierte Auskleidungsrohr aus solchen
Streifenmaterialien alleine nicht die erforderliche Dichtigkeit
und statische Festigkeit für
eine Sanierungsauskleidung hat. Daher muß der Ringspalt hinter dem
installierten Streifenmaterial verfahrensbedingt eine bestimmte, d.h.
entsprechend große
Spaltweite haben, um über die
Ringquerschnittsdicke und das darin hinterfüllte und ausgehärtete Füllmaterial
den erforderlichen statischen Festigkeitsnachweis für die gesamte
Auskleidung erbringen zu können.
Eine Hinterfüllung
solcher relativ großen
Spaltweiten ist nach dem Stand der Technik durch bekannte Befüllmethoden
denkbar. Damit ist diese Art der Hinterfüllung auf diese Auskleidungsmethode
beschränkt.
Die
vorgenannten konventionellen Befüllmethoden
können
daher nicht bei weichen und zumindest radial dehnbaren, formschlüssig press
am Rohr anliegenden Rohrauskleidungsverfahren, auch Close-fit-Verfahren
genannt, und Montageschläuchen eingesetzt
werden, weil diese Verfahren u.a. dazu bestimmt sind, die verbleibenden
Hohlräume
zu minimieren bzw. nur noch auf sehr schmale Zwickel entlang der
zusätzlichen
Leitungen bzw. Kabelleerrohre zu begrenzen. Übliche Hinterfüllungsmethoden
funktionieren hier also nicht mehr, weil bei der nachträglichen
Hinterfüllung
der sehr schmalen Zwickel, die eine Länge von über 50 m haben können, aufgrund der
auf der Befüllstrecke
zunehmenden Reibungswiderstände
relativ hohe Fülldrücke erforderlich
sind, und in diesem Zusammenhang insbesondere kein entsprechender
Anschluß der
sehr schmalen Zwickel mit einer geeigneten Befülleinrichtung bekannt ist.
Neben
der im Kanal im Wickelrohrverfahren hergestellten Sanierungsauskleidung
ist noch die Sanierung mit Massivrohren zu erwähnen. Da diese Rohre von Hause
aus kein Dehnverhalten haben und diese Eigenschaft bei der Einbringung
in das Kanalrohr auch nicht benötigt
wird, sind auch hier entsprechend große Ringspalte zwischen Sanierungsrohr und
Rohrleitung verfahrensbedingt immer vorhanden. Diese werden wie
beim Wickelverfahren auch in gleicher Weise nachträglich mit
einem Dämmer
hinterfüllt.
Neben
den vielen Vorteilen gegenüber
den Roboterverfahren sind als grundsätzlicher Nachteil der Schlauchverfahren
in Bezug auf den derzeitigen Stand der Technik anzusehen, dass,
sofern die Leitungen nicht werksseitig im Schlauchmantel integriert sind,
sondern zwischen Schlauchmantel und Rohrwand eingeklemmt sind, aufgrund
des grundsätzlichen
konstruktiven Problems im Bereich der positionierten Leitungen meist
unerwünschte
Hohlräume verbleiben,
wenn diese nicht nachträglich
mit einer entsprechenden Methode verfüllt werden können. Nachteilig
ist auch, dass dieses Problem ohne nachträgliche Verfüllung nur minimiert werden
kann, wenn die verwendeten Leitungsquerschnitte entsprechend verkleinert
werden.
Auch
sind die bekannten Leitungsmodule, die nach individuellen Wünschen als
fest angeordnetes Flachpaket mit einem entsprechenden Querschnitt
ausgeformte bzw. extrudiert sind, oder wo die Leitungen in einem
Kunstharz getränkten
textilen Streifen eingebettet sind, schwierig und nur sehr teuer
herstellbar, und lösen
auch nicht gänzlich
das Statik- und Hohlraumproblem.
Eine
nachträgliche
Hinterfüllung
der Hohlräume
wird bekanntermaßen
nur dort praktiziert, wo relativ große Ringspalte, wie z.B. bei
der Wickelrohrauskleidung oder beim Einsatz von Massivrohren, grundsätzlich verfahrensbedingt
auftreten. Eine nachträgliche
Hinterfüllung
bei dehnbaren und formschlüssig
press an der Rohrwand anliegenden Sanierungs- oder Montageschläuchen, sogenannten Close-fit
Schläuchen,
ist nicht bekannt. Dies war auch bisher nicht notwendig, weil diese
Art von Schläuche
u.a. extra dafür
entwickelt wurden, beim Einsatz erst gar keine Hohlräume dahinter
entstehen zu lassen. Und an eine gleichzeitige Verlegung von zusätzlichen
Leitungen hat man in diesem Zusammenhang zum damaligen Zeitpunkt
noch nicht gedacht.
Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, in geeigneter Weise auch
kleinste Hohlräume bzw.
Zwickel hinter einem Rohr- oder Schlauchmantel entlang von zusätzlich verlegten
Leitungen mit einer Klebe- und Verfüllmasse nachträglich zu
hinterfüllen
und dabei die vorstehend angeführten
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, die genannten Vorteile
aber zu nutzen und erfinderisch weiter auszubauen, indem ein fachlich
solides, einfacher handhabbares, vielfältiger einsetzbares und wirtschaftlich
vorteilhafteres, d.h. wettbewerbsfähigeres Verfahren, wie folgt,
angegeben wird, das weitestgehend bei allen Kanalbedingungen, z.B.
in intakten und sanierungsbedürftigen
Kanälen
eingesetzt werden kann, und zumindest in allen nicht begehbaren Kanaldurchmessern
und -formen, ohne den Kanal selbst zu beschädigen, auf nahezu allen Positionen des
Kanalinnenumfangs, insbesondere im Scheitel- und im Sohlenbereich,
die nachträgliche
Installation zusätzlicher
Leitungen mit Hilfe der gängigsten
Relining- und Schlauchverfahren,
sofern sie mit Hilfe des Prinzips der Aufweitung arbeiten, mit einer
Klebe- und Verfüllmasse
ermöglicht,
- • ohne
dass bei installierter Kabelanlage der übliche Kanalbetrieb nennenswert
einschränkt
wird,
- • ohne
das die installierten Leitungen während des rauen Kanalbetriebs
Schaden nehmen können,
- • keine
Hohl- und/oder Zwischenräume
im Bereich der Leitungen zurückbleiben,
- • im
Bereich der Leitungstrasse keine statischen Einschränkungen
und/oder Hinterläufigkeiten
bei Verwendung konventioneller Sanierungsschläuche entstehen,
- • auf
der Baustelle keine End-Fertigungsvorgänge durchgeführt und
keine aufwendigen und schwierig handhabbaren und vor der Einbringung
noch zu tränkenden,
speziell hergestellten Leitungsmodule verwendet werden müssen.
Gelöst wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das
dadurch gekennzeichnet ist, dass mit der mindestens einen Leitung
auch zumindest ein Befüll(hilfs)rohr
zwischen dem Mantel und der Innenwand der Rohrleitung eingeklemmt
wird, und die Klebe- und Verfüllmasse über dieses
Befüll(hilfs)rohr
in den verbleibenden Hohlraum injiziert wird.
Die
Erfindung beschreibt ein Verfahren, dass nachträglich in vorhandenen Infrastrukturen
eines Rohrleitungsnetzes, z.B. in nicht begehbaren Kanalrohren der
Abwasserkanalisation, zusätzliche
flexible Leitungen, z.B. für
die Datenübertragung
und/oder Telekommunikation, vorzugsweise längs entlang deren Innenwand
mit Hilfe der aus der Rohrsanierung bekannten Relining- und Schlauchtechnik
verlegt, indem diese Leitungen zwischen dem Mantel eines Reliningrohres
oder -schlauches und der Kanalrohrinnenwand eingeklemmt und dort
zumindest kraftschlüssig
fixiert werden. Der Mantel legt sich dabei press vollflächig auf
die gesamte Kanalinnenwand an und überdeckt und fixiert dabei
dort die mindestens eine Leitung, wobei gezwungenermaßen in der
unmittelbaren Umgebung längs
der Leitungen) schmale Hohlräume,
nachfolgend nur noch „Hohlraum" genannt, zwischen
dem Mantel und der Kanalwand entstehen. Dieser durch die Leitungen
in diesem Bereich verursachte Hohlraum wird durch die Anpressung des
Mantels auf der übrigen
Kanalwand, und zwar überall
dort, wo sich keine Leitungen befinden und der Mantel sich vollflächig ohne
Hindernis oder Unterbrechung auf diese auflegen kann, zumindest
in seiner Ausdehnung in Richtung des Rohrumfangs begrenzt und abgedichtet.
Wird der Hohlraum nun auch noch an einem der Enden des Kanalrohres
im unmittelbaren Bereich des Anschlusses an den Abwasserkanalschacht
abgedichtet, kann von dieser Seite, vorzugsweise durch die Abdichtung
hindurch, die Injektion einer flüssigen
Klebe- und Verfüllmasse in
den Hohlraum erfolgen. Da Abwasserkanäle meist drucklos betrieben
werden und somit im Gefälle (Freispiegelgefälle) verlegt
sind, ist es sinnvoll, die Injektion bzw. die Befüllung immer
gegen das Rohrgefälle
vorzunehmen, um der Luft in dem Hohlraum während der Befüllung die
Möglichkeit
zugeben, nach oben zur gegenüberliegenden Öffnung des Rohr/Schachtanschlusses
zu entweichen. Somit ist eine absolut luftfreie Befüllung und
Ausfüllung
des Hohlraumes und eine hundertprozentige Einbettung der Leitungen)
in die Klebe- und Verfüllmasse
in seiner gesamten Ausdehnung möglich.
Ist die Klebe- und Verfüllmasse
dann zur Aushärtung
gekommen, kann je nach Bedarf entweder der Montageschlauch dem Kanalrohr
wieder entnommen werden oder das zur Kanalsanierung gedachte Reliningrohr
oder der Sanierungsschlauch als zusätzliche Auskleidung im Kanalrohr
verbleiben.
Mit
diesem Verfahren können
vorhandene Rohrleitungswege sinnvoll, rationell und äußerst wirtschaftlich
für die
zusätzliche
Leitungsverlegung genutzt werden, ohne die aufwendige und wenig
umweltfreundliche offene Grabenbauweise verwenden zu müssen. Und
gerade für
die Telekommunikation bietet sich die Kanalisation einer Stadt oder
Gemeinde dafür
ganz besonders gut an, weil das Abwassernetz über nahezu alle Straßenzüge mit jedem
Einwohner bzw. Anlieger vernetzt ist und zusätzlich über jeden Kanalschacht ein
Anschluß bzw.
eine Verteilung erfolgen kann.
Die
zur Verwendung kommenden Leitungen müssen günstig im Einkauf und materiell
wie konstruktiv für
die angewendete Installationsmethode, die Bedingungen im eingebauten
Zustand und für
die Anforderungen an den folgenden Betrieb geeignet sein. Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht weitestgehend
die Verwendung handelsüblicher
Leitungen aus Großproduktionen
in den unterschiedlichsten Qualitäten und Ausführungsformen.
Diese können
grundsätzlich
in einfacher, d.h. „nackter" Ausführung, einzeln
oder zu mehreren, vorzugsweise in paralleler Anordnung, endlos von
den üblichen
Vorratstrommeln direkt vor Ort auf der Baustelle, ohne jegliche
zusätzliche
weitere Verarbeitung dem Relining- und/oder Schlauchverfahren zugeführt werden. Zusätzlichen
gewünschten
Modifikationen sind hier keine Grenzen gesetzt. Die Leitungen können an
einzelnen, sich wiederholenden Stellen entlang ihrer Länge miteinander
gekoppelt sein, um beim Einbau die vorgegebene parallele Anordnung
sicher zu stellen, sollten aber alle einzeln weitestgehend von der flüssigen Klebe-
und Verfüllmässe umflossen
werden können,
um eine weitestgehend geschlossene und hohlraumfreie Einbettung
jeder einzelnen Leitung in die Klebe- und Verfüllmasse zu gewährleisten.
Dabei spielt die Anzahl und die Größe des Durchmessers der Leitungen
verfahrensbedingt keine Rolle, weil der entsprechende Hohlraum zwischen
dem Mantel des Reliningrohres oder -schlauches und der Kanalwand immer
komplett von der Klebe- und Verfüllmasse ausgefüllt wird.
Die Anzahl und Größe der Leitungen wird
nur davon abhängig
sein, welche Leitungkapazitäten
z.B. von der Telekommunikation erfordert werden und welchen freien
Raum der entsprechende Kanal für
solche Leitungswege frei zur Verfügung hat.
Die
Materialqualität
sollte weitestgehend auch unter Temperatureinfluß druck- und schlagstabil sein,
um den vorgegebenen Leitungsquerschnitt zumindest bis nach der Installation
sicher zu stellen , ohne die notwendige Biegeeigenschaft und Flexibiltät zu verlieren.
Außendruck
und Temperatur können bei
der Anwendung bestimmter Rohr- oder Schlauchreliningverfahren auftreten,
die Biegeeigenschaft und Flexibilität sind bei der Lagerung auf
Rolle und der Verlegung im Kanal gefordert.
Es
können
nahezu alle konventionellen Relining- und/oder Schlauchverfahren,
die wir aus der Rohr- und Kanalsanierung kennen, eingesetzt werden.
Bedingung ist nur, dass die entsprechenden Verfahren in der Lage
sein müssen,
dass das Reliningrohr oder der Schlauch und die Leitungen so in den
Kanal eingebracht werden können,
daß die
Leitungen nach Aufweitung des Reliningrohres oder -schlauches zwischen
diesem und der Kanalinnenwand in der gewünschten Position zum Liegen kommt,
und das Reliningrohr oder der -schlauch material- und/oder verfahrenstechnisch
so ausgelegt ist, dass eine ausreichende radiale Aufweitung des
Mantels aufgrund einer möglichen
Materialdehnung und/oder eines entsprechend zur Verfügung stehenden
Umfangs erreicht werden kann und dabei eine formschlüssige und
faltenfreie Anpressung des Mantels auf der gesamten Innenseite des
Kanalrohres ermöglicht
wird. Erst dadurch wird erreicht, daß der Hohlraum im Bereich der
eingeschlossenen Leitungen-kleinstmöglich gehalten und in Kanalumfangsrichtung
abgedichtet wird. Diese Bedingungen werden z.B. von allen Reliningschläuchen und
entsprechenden Reliningrohren aus Thermoplasten erfüllt. Die
Reliningrohre oder -schläuche
werden im Umfang bzw. Durchmesser kleiner als das Kanalrohr in dieses
eingezogen. Dies kann bei Rohren aus Thermoplast z.B. durch elastische
Zug- und Zwangsextrusion vor der Einbringung in den Kanal erfolgen.
Diese Rohre werden dadurch im Querschnitt geringer, weil sie wie
ein Gummiband elastisch in die Länge
gezogen werden. Ist das Rohr an Ort und Stelle im Kanal angekommen,
wird die Zugspannung weggenommen und der Rohrquerschnitt entspannt,
d.h. weitet sich wieder auf den Originaldurchmesser auf und legt sich
press auf die Kanalinnenwand an.
Schläuche aus
dem gleichen Material, oder solche, die aus einem mit einem pastösen und
aushärtbaren
Kunstharz getränkten,
textilen Trägermaterial
bestehen und letztere notwendigerweise zumindest einseitig mit einer
Membran ausgestattet sind, werden meist als Flachschlauch zusammengelegt und
je nach Breite längs
gefaltet in den Kanal eingezogen.
Hierbei
werden die Leitungen z.B. entweder zuerst in ihrer ganzen Länge in den
Kanal vorher eingezogen und liegen dann entweder in der Sohle des Kanals
und verbleiben dort, oder werden vor der anschließenden Einbringung
des Reliningrohres oder -schlauches mit entsprechenden Manipulatoren
im Scheitelbereich positioniert oder sogar gleich befestigt, oder
von Kanalschacht zu Kanalschacht im Scheitel vorgespannt. Oder die
Leitungen können auch
zusammen mit dem Reliningrohr oder -schlauch in den Kanal eingezogen
werden, wobei die Leitungen entweder unterhalb auf der Sohle oder auf
dem Reliningrohr oder -schlauch zu liegen kommen, wobei bei letzterer
Version die Leitungen in geeigneter Weise auf dem Reliningrohr oder
-schlauch befestigt sein sollten. Oder die Leitungen werden nach
der Einbringung des Reliningrohres oder -schlauches eingezogen,
wobei aber dann nur die Positionierung der Leitungen im Scheitel
des Kanalrohres erfolgen kann.
Das
Reliningrohr oder der -schlauch wird nun an seinen Enden jeweils
in den beiden Kanalsschächten
verschlossen und anschließend
mit Innendruck beaufschlagt und dadurch aufgeweitet. Das Druckmedium
kann Wasser oder Luft sein, das verfahrensbedingt je nach Möglichkeit
und Erfordernis zusätzlich
erwärmt
werden kann oder muß.
Schläuche
aus Thermoplast können
nur mit Wärmeunterstützung, z.B.
mit Dampf aufgeweitet werden und gehen aufgrund ihres im Material
vorhandenen molekularbedingten Erinnerungsvermögens (Memory-Effekt) dann in
ihre ursprüngliche,
runde Fertigungsform (Rohrform) zurück, und verbleiben dort, bis
man sie hat erkalten lassen.
Schläuche mit
harzgetränkten
Trägermaterialien
werden soweit aufgeweitet bis ihr Mantel sich meist unter zusätzlicher
Materialdehnung press und formschlüssig auf die Kanalinnenwand
legt hat, wonach dann erst die eigentliche Aushärtung des Harzes im Trägermaterial
des ganzen Schlauches erfolgt. Die Harzaushärtung ist ein meist nach einer
bestimmten „Topfzeit" zeitlich automatisch
einsetzender chemischer Prozess, der aber auch durch Wärme oder
z.B. durch UV-Strahlung erst in Gang gesetzt und beschleunigt werden
kann.
Es
gibt aber auch Schläuche,
meist aus Gummi oder Kunststoff, die immer elastisch bleiben und
nur als Montagehilfe verwendet werden, und nach der Montage dem
Kanal wieder entnommen und meist wiederverwendet werden können.
Die
Vorteile der zuvor genannten Rohr- oder Schlauchreliningverfahren
sollten vorzugsweise in Verbindung mit dieser Erfindung eingesetzt
werden, weil die dabei verwendeten Auskleidungsrohren oder Schläuche einerseits
an der gesamten Kanalwand formschlüssig (close-fit) press zum
Anliegen kommen und den Rohrquerschnitt also so wenig wie möglich einengen,
und andererseits dabei die zusätzlichen
Leitungen bei kleinstmöglicher
Hohlraumentwicklung dahinter so optimal wie möglich einklemmen. Jedoch das
Problem besteht nun darin, diese sehr kleinen bzw. schmalen Hohlräume hinter dem
Rohr- bzw. Schlauchmantel längs
entlang der Leitungen auf einer Länge von über 50 m über einen geeigneten Anschluß von einem
Rohrende aus, z.B. von einem Abwasserkanalschacht aus mit der Klebe- und
Verfüllmasse
zu befüllen.
Die
Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit der
Einbringung der Leitungen gleichzeitig zusätzlich mindestens ein Befüll(hilfs)rohr
mitverlegt und in gleicher Weise angeordnet wird. Wie weit bzw.
wie lang das Befüll(hilfs)rohr
in den Hohlraum hineinverlegt wird, liegt im Ermessen des Anwenders.
Der
Hohlraum, bzw. die Hohlräume,
zwischen den Leitungen und dem Befüll(hilfs)rohr werden nun an
einem Enden abgedichtet. Dies sollte vorzugsweise am entsprechenden
Rohrende vom tieferliegenden Kanalschacht aus z.B. durch einen schnellhärtenden
Mörtel
oder 2-komponentigen Epoxidschaum erfolgen. Über dieses Befüll(hilfs)rohr kann
nun in sehr bequemer und sauberer Weise die Befüllung des Hohlraums vom Schacht,
oder besser noch von der darüber
liegenden Straße
aus durch die Schachtöffnung
hindurch mittels eines steuerbaren Drucks vorgenommen werden, bis
sich der Hohlraum kontinuierlich über seine ganze Länge aufgefüllt hat. Die
Befüllung
ist abgeschlossen, wenn die Klebe- und Befüllmasse am anderen, offenen
Hohlraumende in dem folgenden Kanalschacht blasenfrei austritt. Diese
Situation ist dann solange beizubehalten, bis der Aushärtungsprozess
einsetzt und die Klebe- und Verfüllmasse
ausgehärtet
ist. Das Befüll(hilfs)rohr bleibt
verfahrensbedingt in der installierten Leitungstrasse integriert
und wird im Kanalschacht bündig
mit der Schachtwand abgetrennt, während die Leitungen im Schacht
entsprechend weiterverlegt und angeschlossen werden.
Der
Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anschluß- und Injektionsmethode
ist, dass mit der verfahrensgemäßen Leitungseinbringung
gleichzeitig in Synergie ein geeignetes Befüllrohr für die anschließende Hohlraumhinterfüllung zur
Verfügung
steht, ohne das zusätzliche
Einrichtungen montiert werden müssen.
Dieses Befüllrohr
hat einen entsprechend kleine Anschlussquerschnitt und ist fest
zwischen den Leitungen angeordnet, und kann problemlos zusammen
mit den Leitungen abgedichtet und dann mit Druck beaufschlagt werden.
Die Klebe- und Verfüllmasse
wird sauber und einfach auf dem kürzesten Weg in die Hohlräume zwischen
den Leitungen eingebracht.
Die
Klebe- und Verfüllmasse
ist vorzugsweise z.B. ein geeignetes kalthärtendes Epoxidharz, das auch
bei Feuchtigkeit und Nässe
eingesetzt und durch zusätzlich
zugeführte
Wärme in
der Aushärtung
beschleunigt werden kann, oder ein PU-Harz, oder andere, den spezifischen
Anforderungen entsprechende Klebe- und Verfüllmassen. Je nach Anforderung
und Materialeigenschaft der Schläuche, Leitungen
und Kanalinnenwand können
mit der Klebe- und Verfüllmasse
hochfeste, form- und kraftschlüssige
Verbindungen zwischen der Klebe- und Verfüllmasse, der Kanalwand oder
auch dem Reliningrohr- oder -schlauch oder auch zwischen allen beteiligten
Bauteilen bzw. -stoffen hergestellt werden, so dass die bisher nach
dem Stand der Technik bekannten statischen Nachteile ähnlicher
Konstruktionen zumindest dadurch aufgehoben werden. Es ist sogar
möglich
bei dieser Verfahrensweise eine zusätzliche statische Verstärkung herbeizuführen. Voraussetzung
ist natürlich,
dass die Bedingung für
eine innige Verklebung, z.B. durch Materialaffinität, Sauberkeit
etc. gegeben sein muß.
Die
weitere Ausgestaltung des Hauptanspruches durch die Unteransprüche sieht
vor, dass
das mitinstallierte mindestens eine Befüll(hilfs)rohr perforiert
sein kann. Dies sollte nur im verlegten Bereich des Hohlraumes der
Fall sein, sodaß auch über diese
Perforierung die Klebe- und Verfüllmasse
quer zur Verlegung in den Hohlraum eintreten kann. In dieser besonderen
Ausführung
ist zu empfehlen, eine entsprechend große Perforierung in kurzen und
regelmäßigen, kurzen
Abständen
rundherum entlang des Befüll(hilfs)rohres
und eine Verlegung des Rohres in symetrischer Anordnung zwischen
den Leitungen über
die gesamte Hohlraumlänge
vorzusehen, um eine schnelle Bereitstellung und Querverteilung der
Klebe- und Verfüllmasse
im gesamten Hohlraum bei großen
Verlegestrecken zu erreichen. Schnelle Befüllzeiten sind wichtig, um die
Topfzeit des Harzes einhalten zu können und die gesamte Installation wirtschaftlich
zu optimieren.
Der
Vorteil dieses Verfahrens ist, dass der verwendete Rohr- oder Schlauchmantel
gleichzeitig für
die Installation der Leitungen und zur Sanierung bzw. zur bleibenden
Auskleidung der gesamten Kanalinnenoberfläche verwendet werden kann.
Es besteht aber auch die Möglichkeit,
einen Schlauch nur vorübergehend
zur Montage, d.h. nur zur Anpressung und Fixierung der Leitungen
an der Kanalwand einzusetzen, bis die Klebe- und Verfüllmasse
ausgehärtet
ist und der Schlauch anschließend
wieder aus dem Kanal entfernt wird.
Bei
den Sanierungsrohren und -schläuchen besteht
die Möglichkeit,
sofern die Materialien dafür geeignet
sind, die einzelnen Bauteile (Kanalwand, Mantel, Leitungen) mittels
der Klebe- und Verfüllmasse
gemäß dem erfinderischen
Verfahren im Bereich des Hohlraumes fest miteinander zu verbinden
und damit dort die statische Festigkeit der nachträglichen Kanalauskleidung
um ein vielfaches zu erhöhen.
Als
ausschließliches
Montagehilfsmittel für die
alleinige Verlegung von Leitungen längs entlang der Innenoberfläche von
Kanalrohren können
elastische Schläuche,
z.B. aus Gummi, verwendet werden, die letztendlich keine Verbindung
mit der Klebe- und
Verfüllmasse
eingehen.
Der
Reliningrohrmantel kann aufgrund der Materialeigenschaften und der
verwendeten Rohrform durch seine relativ hohe Steifigkeit nur mit
einer Winde über
die Kanalschächte
in den Kanal eingezogen werden. Oftmals ist es sogar notwendig,
den Startschacht als längliche
Baugrube zu vergrößern, um
die großen
Biegeradien des Rohres aufnehmen zu können. Bei dieser Art von Mantel,
und dies gilt auch für
die in gleicher Weise einzuziehenden Schläuche, muß das Rohr bzw. der Schlauch
erst in der kompletten Länge
eingezogen sein, bevor er mit Innendruck aufgeweitet werden kann,
das dann nahezu gleichmäßig über die
komplette Schlauchlänge erfolgt.
Das heißt,
die Befüllung
des Hohlraums mit der Klebe- und Befüllmasse kann erst begonnen
werden, wenn der Mantel sich auf der ganzen Rohr- bzw. Schlauchlänge an die
Kanalwand angepresst hat.
Schläuche, insbesondere
Sanierungsschläuche
mit Kunstharz getränkten
Trägermaterialien
oder reine Montageschläuche,
z.B. aus Gummi, sind dagegen so weich, dass sie direkt über die
Kanalschächte,
sowohl mit einer Winde, als auch im Umstülpverfahren eingezogen werden
können.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des Umstülpverfahrens, weil hierbei
die Schlauchmantelinnenseite unter Innendruck nach Außen gekrempelt
wird und sich dabei sofort bei aufgeweitetem Schlauch vom Kanalrohranfang
beginnend kontinuierlich auf die Kanalinnenwand press auflegt. Das
bedeutet, der Anpressvorgang des Mantel beginnt schon am Kanalrohranfang,
und zwar dort, wo vorteilhafterweise auch das eine Ende des Hohlraums
abgedichtet wird, und bewegt sich kontinuierlich durch das ganze
Kanalrohr. Der Vorteil bei diesem Schlaucheinbringverfahren ist
einerseits, dass in diesem Fall gleichzeitig die Leitungen nach
Bedarf und Notwendigkeit auf sich ändernden Positionen auf der
Kanalwand verlegt werden können.
Dies geschieht z.B. mit einem Kamera bestückten Manipulator, der vor
der Stülpfalte
herfährt
oder gezogen wird und dabei mit einem Positionierarm und einer Führungsgabel
die in der Kanalsohle vorher eingezogenen Leitungen ferngesteuert
unter Kamerabeobachtung an die gewünschte Position an die Kanalwand
hält, bevor
die Leitungen von dem nachfolgenden, stülpenden Schlauchmantel abgedeckt
und endgültig
fixiert werden. Mit diesem Verlegeprinzip hat man die Möglichkeit
die Lage der Leitungstrasse von Beginn an und nach den örtlichen
Erfordernissen individuell während
der Verlegung zu verändern.
Dies ist insbesondere erforderlich, wenn im Verlauf der Kanalstrecke
Abwasserrohre an unterschiedlichen Umfangspositionen einmünden und
die einer geradlinigen Leitungstrassenführung im Weg stehen und umgangen
werden müssen. Handelt
es sich um ein Sanierungsrohr oder um einen Sanierungsschlauch,
werden die auf der Strecke einmündenden
Einläufe
erstmal mit dem Mantel überdeckt
und nach dessen Aushärtung
mittels eines Fräsroboters
von Innen her aufgefräst. Über die
auf dem Manipulator vorhandene TV-Kamera besteht die Möglichkeit,
schon während
der Leitungsverlegung den exakten Verlauf der Leitungstrasse zu
kontrollieren, zu steuern und zu dokumentieren.
Der
Vorteil des stülpenden
Schlauches ist andererseits, dass schon, nachdem der Schlauch die ersten
Meter in das Kanalrohr invertiert wurde, begonnen werden kann, den
eingeschlossenen Hohlraum in Korrespondenz mit der weiteren Schlaucheinbringung
mit der Klebe- und Befüllmasse
zu befüllen.
Die
dabei verlegte mindestens eine Leitung kann ein Kabel für die Energie-
oder Datenübertragung
oder für
die Telekommunikation sein, oder auch eine Kombination daraus. Vorteilhafter
ist es aber, entsprechend geeignete Leerrohre zu verlegen, in die
anschließend
oder auch später,
je nach Bedarf, solche Kabel oder auch einzelne Lichtwellenleiter eingezogen
oder auch eingeblasen werden können. Die
Kabel und/oder Leerrohre werden, wenn sie das Kanalrohr im jeweiligen
Schachtbereich verlassen, dort entsprechend auf der Schachtwand,
frei oder in Schutzkanälen,
oder versenkt in Schlitzen verlegt, die nachträglich mit Kanalmörtel verputzt
werden, und an meist dort befindlichen Spleiss- und/oder Verteilermuffe
bzw. -kästen
angeschlossen.
Leerrohre
können
während
der Installation zusätzlich
mit Innendruck beaufschlagt werden, um eine zusätzliche Sicherheit zu haben,
dass bei Druck und möglicher Erwärmung des
Rohrmaterials von Außen
keine Einbeulung entsteht. Dieser Innendruck kann vorzugsweise mit
Wasser oder Luft aufgebaut werden. Gleichzeitig kann das entsprechende
Druckmedium auch zusätzlich
z.B. durch Dampf erwärmt werden,
um den Aushärteprozess
der Klebe- und Befüllmasse
in Gang zu setzen und/oder zu beschleunigen.
Die
Leitungen und die Befüll(hilfs)rohre
sollten trotz ihrer notwendigen Querschnittssteifigkeit, insbesondere
bei den Leerrohren, soweit als möglich flexibel
und biegsam sein. Je kleiner die möglichen Biegeradien sind, desto
einfacher ist die Verlegung und Handhabung, insbesondere im Schachtbereich. Dies
wird durch eine ring- oder spiralenförmige Rillen- oder Wellenprofilstruktur
des Außenmantel
erreicht. Diese Profilstruktur hat weiterhin den Vorteil, dass die
im Hohlraum eingeklemmten Leitungen, über die Profilrillen nahezu
allseits mit der Klebe- und Verfüllmasse
umflossen werden können.