DE10300004A1

DE10300004A1 - Method for pressure venting trapped space between plastic liner and support has integral valves opened by pressure displacement of liner

Info

Publication number: DE10300004A1
Application number: DE2003100004
Authority: DE
Inventors: Ernst Rohringer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-02
Filing date: 2003-01-02
Publication date: 2004-07-22

Abstract

A method for pressure venting the trapped spaces between a plastic liner (1) and a support surface (14) has valves (3, 4, 5) spaced about the liner and with supports (7, 8) fitted into the support structure by threaded mountings in fixed sleeves (15). Excess pressure in the trapped spaces causes the plastic liner to move, thereby opening the venting valves, and preventing damage to the liner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, nachfolgend auch System genannt, zur Begrenzung eines Flüssigkeitsdruckes, der durch ungewolltes Eindringen von Flüssigkeit in den Spalt zwischen einer auf einen Untergrund geschraubten, oder in anderer Weise befestigten, dichten Kunststoffplattenauskleidung und dem Untergrund selbst, entstehen kann.The invention relates to a device and a method, hereinafter also called a system, for limitation a fluid pressure, caused by unwanted liquid penetration into the gap between one screwed onto a surface or fastened in another way, dense plastic plate lining and the surface itself can.

Es ist bekannt, großflächige Kunststoffplatten in einem besonderen, kunststoffgerechten Schraubverfahren oder in sonstiger Weise auf dem Untergrund, dem statischen Träger, mit einem dazwischen liegenden Haar- oder definierten Luft- und Stauraumspalt, zu befestigen und zu einer wasserdichten Kunststoffauskleidung zu verschweissen. Dies wurde in EP 0 804 661 B1 dargestellt. Solche Auskleidungen sind von der Auskleidungsseite her druckfest, von der Auskleidungsrückseite jedoch durch die aus Kostengründen relativ weit auseinanderstehenden Befestigungspunkte von annähernd 500 bis 1500 mm Distanz und der Flexibilität der Kunststoffplatten druckempfindlich. Bildet sich durch in den Spalt eingedrungenes Wasser ein höherer hydrostatischer Druck als einem Gegendruck im ausgekleideten Raum entspricht, kommen schon bei sehr kleinen hydrostatischen Druckdifferenzen von wenigen hundert Millimeter große Kräfte auf die Auskleidungsrückseite zur Wirkung, die zum Abspreizen und auf Dauer schließlich zum Abreissen der Kunststoffplatten vom statischer Träger führen können.It is known to fasten large-area plastic sheets in a special, plastic-compatible screwing process or in some other way on the surface, the static support, with a hair or defined air and storage space gap in between, and to weld them to form a waterproof plastic lining. This was in EP 0 804 661 B1 shown. Such linings are pressure-resistant from the lining side, but are pressure-sensitive from the rear side of the lining due to the relatively widely spaced fastening points, approximately 500 to 1500 mm apart, and the flexibility of the plastic plates. If a higher hydrostatic pressure than a counterpressure in the lined room is formed as a result of water penetrating into the gap, even with very small hydrostatic pressure differences of just a few hundred millimeters, large forces act on the back of the lining, which can spread and eventually tear off the plastic plates can lead from the static beam.

Auskleidungen dieser Art eignen sich andererseits besonders für unter Flur liegende, alte Konstruktionen, z.B. Gruben oder begehbare Abwasserkanäle aus Beton oder Ziegel, bei denen die Gefahr eines Wassereintritts von aussen und damit eines Wasserstaues und Druckaufbaues hinter der Auskleidung besonders groß ist. Auf Kanäle wird in nachfolgender Beschreibung als Beispiel eingegangen.Linings of this type are suitable on the other hand especially for old constructions lying under the floor, e.g. Pits or walk-in sewers Concrete or brick where there is a risk of water ingress from the outside and thus behind a water build-up and pressure build-up the lining is particularly large. On channels is used as an example in the following description.

Zur Vermeidung eines Differenzdruckes ist bekannt, Drainagelöcher zur Entwässerung des Spaltes an der tiefsten Stelle des Bauwerkes in den Statischer Träger zu bohren, so dass von oben eindringendes Wasser unten wieder abfließen kann. Diese können jedoch verstopfen oder das darunter liegende Erdreich kann verschlammen oder der Grundwasserspiegel kann vorübergehend unerwartet ansteigen, so dass Grundwasser von aussen durch die Drainagelöcher in den Spalt drückt. Es ist auch für den Fall vorzusorgen, dass ein zeitweise anfallendes Sickerwasservolumen die Drainagemöglichkeiten der Bohrlöcher übersteigt, z.B. bei ausserordentlich heftigen Regenfällen oder Auftreten von Betonrissen. Kanäle können auch unter Grundwasserniveau liegen, so dass Drainagelöcher nicht vorgesehen werden dürfen. Ein rückseitiger Überdruck kann des weiteren entstehen, wenn Flüssigkeit aus dem Kanalinneren durch ein kleines Auskleidungsleck langsam in den Spalt hinter die Auskleidung gelangt, sich dort aufstaut und bei fallendem Kanalwasserniveau nicht mehr schnell genug zurück in den Kanal fließen kann.To avoid differential pressure is known drainage holes for drainage of the gap at the deepest point of the structure in the static carrier to be drilled so that water that penetrates from above can flow down again. This can however, it can clog or the soil underneath can become muddy or the water table can temporarily rise unexpectedly, so that groundwater from outside through the drainage holes presses the gap. It is also for to provide for the case that a temporary leachate volume the drainage options the boreholes exceed e.g. in the event of extremely heavy rainfall or if concrete cracks occur. channels can are also below groundwater level, so drainage holes are not may be provided. A back overpressure can furthermore arise when liquid slowly from the inside of the canal due to a small lining leak gets into the gap behind the lining, builds up there and when the sewer water level falls, it is no longer quick enough to return to the Channel flow can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Vermeidung eines zu hohen rückseitigen Wasserdruckes zur Verfügung zu stellen, das auch unter schwierigen Betriebsbedingungen, beispielsweise eines Kanals mit Schlammanfall und korrosiver Atmosphäre, zuverlässig und wartungsfrei und ohne zusätzliche Mess- und Steuerungselemente wartungsfrei arbeitet.The invention is based on the object System to avoid excessive water pressure on the back disposal to provide that even under difficult operating conditions, for example a channel with mud accumulation and corrosive atmosphere, reliable and maintenance-free and without additional Measurement and control elements works maintenance-free.

Dem Erfindungsgedanken nach wird eingedrungenes Stauwasser durch eine besondere Entspannungsvorrichtung, bestehend aus einem Ventil und des zugehörigen Auskleidungssegmentes, aus dem Luft- und Stauraumspalt in das Kanalinnere entspannt. Das geschieht bei Auftreten eines vorbestimmten hydrostatischen Differenzdruckes zwischen Spalt- und Kanalfüllung. Das System wird gesteuert durch die differenzdruckbedingte und damit der Gefahrenlage der Auskleidung entsprechende Abspreizung der Auskleidung vom statischen Träger.According to the idea of the invention ingress of backwater through a special relaxation device, consisting of a valve and the associated lining segment, relaxed into the interior of the canal from the air and storage space gap. The happens when a predetermined hydrostatic differential pressure occurs between gap and channel filling. The system is controlled by the differential pressure and thus the Danger situation of the lining, corresponding spreading of the lining from the static beam.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung liegt darin, dass ein Schließteiles der Entspannungsvorrichtung mit dem statischen Träger und der andere Schließteil mit der Auskleidung verbunden ist. Dadurch erfolgt die Steuerung zwangsweise direkt durch die der Gefahrenlage entsprechende differenzdruckbedingte Abspreizung der Auskleidung vom Untergrund.An essential idea of the invention lies in that a striker the relaxation device with the static support and the other locking part is connected to the lining. This is how the control takes place inevitably directly due to the differential pressure caused by the danger situation Spreading of the lining from the substrate.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:The invention is described below Reference to the drawings in more detail explains: Show it:

1 Schnitt durch die Entspannungsvorrichtung 1 Section through the relaxation device

2 die Situation der Entspannungsvorrichtung innerhalb der Auskleidung in der Draufsicht. 2 the situation of the relaxation device within the lining in plan view.

3 Querschnitt durch einen beispielhaft dargestellten begehbaren Kanal mit Entspannungsvorrichtung und Niveauunterschied zwischen Luft- und Stauraumspalt einerseits und Kanalinnenraum andererseits. 3 Cross-section through an example of a walkable duct with relaxation device and level difference between the air and storage space gap on the one hand and the duct interior on the other.

4 Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Entspannungsvomchtung Gemäß 1 besteht die Vorrichtung aus einem Ventil (3,4,5) das in ein dem Ventil zugeordnetem Auskleidungssegment (18) der Auskleidung (1) eingesetzt wird und einen Druckausgleich zwischen Differenzdruck (10) im Luft- und Stauraumspalt (2) und Kanalinnendruck (11) bewirkt. Ventilteller (5) wird über Schraube (8), die in einem Dübel (15) verstellbar eingeschraubt ist, im statischen Träger (14) in entsprechender Lage so fixiert, dass er über Ventilsitz (9) auf Ventilring (4), der mit der Auskleidung (1) im Auskleidungssegment (18) als Teil der Vorrichtung verbunden ist, drückt, und die Auskleidung so vom Untergrund elastisch abspreizt, dass ein ausreichender Ventilschließdruck erreicht wird. Anstelle oder in Ergänzung dazu kann der Ventilschließdruck durch andere bekannte Verfahren, beispielsweise durch Federn (19) bewirkt bzw. verstärkt werden. Im normalen Betriebszustand soll Luft- und Stauraumspalt (2) drucklos sein, so dass das auf Auskleidungssegment (18) lastende Gewicht der Kanalfüllung den Ventilschließdruck erheblich verstärkt. 4 Section through another embodiment of the relaxation device according to 1 the device consists of a valve ( 3 . 4 . 5 ) in a lining segment assigned to the valve ( 18 ) the lining ( 1 ) is used and a pressure equalization between differential pressure ( 10 ) in the air and storage space gap ( 2 ) and channel pressure ( 11 ) causes. Valve disc ( 5 ) is screwed over ( 8th ) in a dowel ( 15 ) is screwed into the static support (adjustable) 14 ) in correspond position in such a way that it can be 9 ) on valve ring ( 4 ) with the lining ( 1 ) in the lining segment ( 18 ) is connected as part of the device, presses, and elastically spreads the lining from the substrate so that a sufficient valve closing pressure is achieved. Instead of or in addition to this, the valve closing pressure can be determined by other known methods, for example by springs ( 19 ) are brought about or strengthened. In the normal operating state, the air and storage space gap ( 2 ) be depressurized, so that the lining segment ( 18 ) The weight of the duct filling increases the valve closing pressure considerably.

Entsteht im Luft- und Stauraumspalt (2) ein hydrostatischer Differenzdruck (10), wird durch dessen Wirkung die gesamte vom Druck betroffene Auskleidung vom statischen Träger zunehmend abgespreizt. Dies betrifft ebenso die Auskleidung innerhalb des Auskleidungssegmentes (18), wodurch Schraubring (3) mit Ventilsitz (4) angehoben wird bei gleichzeitiger zulässiger Materialdehnung der Auskleidung zwischen den Ankern (17). Ventilsitz (9) wird geöffnet und Flüssigkeit kann aus Luft- und Stauraumspalt (2) abfließen.Arises in the air and storage space gap ( 2 ) a hydrostatic differential pressure ( 10 ), due to its effect, the entire lining affected by the pressure is increasingly spread apart by the static support. This also applies to the lining within the lining segment ( 18 ), whereby screw ring ( 3 ) with valve seat ( 4 ) is raised with simultaneous permissible material expansion of the lining between the anchors ( 17 ). Valve seat ( 9 ) is opened and liquid can flow out of the air and storage space gap ( 2 ) flow away.

Der freie Öffnungsquerschnitt der Entspannungsvomchtung, also die Relativposition von Ventilring (4) zu Ventilsitz (5) hängt in selbstregulierender Weise von der Druckdifferenz (10) unter Berücksichtigung der vorgegebenen Ventilschlussvorspannung einschließlich eines evt. Hilfsdruckes (19) und damit von der Höhe ab, um die Ventilring (4) angehoben wird. Sollte sich Schlamm oberhalb des Ventilsitzes (9) befinden, wird dieser fortgespült. Tendiert die hydrostatische Druckdifferenz (10) gegen Null, schließt das Ventil unter Berücksichtigung der Vorspannung, so dass kein Kanalwasser in den Luft- und Stauraumspalt gelangen kann.The free opening cross-section of the relaxation device, i.e. the relative position of the valve ring ( 4 ) to valve seat ( 5 ) depends in a self-regulating manner on the pressure difference ( 10 ) taking into account the specified valve closing preload including any auxiliary pressure ( 19 ) and thus from the height to the valve ring ( 4 ) is raised. If there is mud above the valve seat ( 9 ) are flushed away. If the hydrostatic pressure difference ( 10 ) towards zero, the valve closes taking into account the preload so that no sewer water can get into the air and storage space gap.

Um sicherzustellen, dass ein passgenauer Ventilsitz (9) auch bei eventuell möglichen unterschiedlichen Dehnungen der Auskleidung zwischen den Ankern (17) passgenau schliesst, ist zwischen Ventilring (4) und Ventilteller (5) eine selbstjustierende Möglichkeit vorgesehen. Diese wurde in der Gleitmöglichkeit (6) des Bolzenkopfes (7) beispielhaft dargestellt. An dieser Stelle kann auch ein anderes selbstjustierendes Element wie beispielsweise ein Kugelkopf zusätzlich oder ersatzweise verwendet werden.To ensure that a precisely fitting valve seat ( 9 ) even with possible different stretching of the lining between the anchors ( 17 ) fits exactly, is between the valve ring ( 4 ) and valve plate ( 5 ) a self-adjusting option is provided. This was in the sliding possibility ( 6 ) of the bolt head ( 7 ) exemplified. At this point, another self-adjusting element such as a spherical head can also be used in addition or as an alternative.

Zur Kontrolle der Entspannungsvorrichtung können elektrische und in Kunststoff eingeschweisste Distanzmesser (16) eingebaut werden. Diese überwachen automatisch die Distanz zwischen statischem Träger (14) und Ventilring (4) und sind über eine gemeinsame Leitung mit einem Anzeigegerät verbunden. Eine Vergrößerung der gemessenen Distanz zeigt die Öffnung des Ventils an. Aus Dauer und Frequenz der Anzeige kann in Verbindung mit fehlenden oder gegebenen äusseren Ereignissen, wie starken Regenfällen und damit erhöhtem Anfall von Sickerwasser, auf den Zustand des Kanals geschlossen werden. Kommt es zu einer Daueranzeige über ein offenes Ventil, ist ein Schaden aufgetreten, der eine Begehung und Reparatur erforderlich macht. Durch eine entsprechende elektrische Schaltung kann die genaue Position von offenen Ventilen bestimmt werden.To control the relaxation device, electrical and plastic welded distance meters ( 16 ) to be built in. These automatically monitor the distance between the static beams ( 14 ) and valve ring ( 4 ) and are connected to a display device via a common line. An increase in the measured distance indicates the opening of the valve. The duration and frequency of the display in connection with missing or given external events, such as heavy rainfall and thus increased seepage water, can be used to determine the condition of the sewer. If there is a permanent display via an open valve, damage has occurred that requires inspection and repair. The exact position of open valves can be determined by an appropriate electrical circuit.

2 zeigt die Stellung des Ventils (3,4,5) innerhalb des dem Ventil zugeordneten Auskleidungssegmentes (18) zwischen den Ankern (17). Zur Versteifung des Auskleidungssegmentes (18) kann dieses durch untergeschweisste Rippen (13) verstärkt werden, die beispielhaften in 1 im Luft- und Stauraumspalt (2) zwischen den Tragnoppen (12) untergebracht sind. Auskleidungssegment (18) kann auch in thermoplastischer oder elastischer Verformung, z.B. in konkaver oder konvexer Formgebung, Siekenbildung etc. den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden. Anstelle oder in Ergänzung des durch die Materialelastizität der Auskleidung bewirktem Ventilschließdruck können andere bekannte Verfahren, beispielsweise Federkraft (19) treten. Im normalen Betriebszustand soll Luft- und Stauraumspalt (2) drucklos sein, so dass das auf Auskleidungssegment (18) lastende Gewicht der Kanalfüllung den Ventilschließdruck erheblich verstärkt. 2 shows the position of the valve ( 3 . 4 . 5 ) within the lining segment assigned to the valve ( 18 ) between the anchors ( 17 ). To stiffen the lining segment ( 18 ) this can be done by welded ribs ( 13 ) are reinforced, the exemplary in 1 in the air and storage space gap ( 2 ) between the wear knobs ( 12 ) are accommodated. Lining segment ( 18 ) can also be adapted to the respective requirements in thermoplastic or elastic deformation, for example in concave or convex shape, forming of sieves etc. Instead of or in addition to the valve closing pressure caused by the material elasticity of the lining, other known methods, for example spring force ( 19 ) to step. In the normal operating state, the air and storage space gap ( 2 ) be depressurized, so that the lining segment ( 18 ) The weight of the duct filling increases the valve closing pressure considerably.

3 zeigt die Position des Ventils (3,4,5) innerhalb des Kanals und einen hydrostatischen Differenzdruck (10) zwischen Kanalinnenraum und Luft- und Stauraumspalt (2). Bereits ein geringer Differenzdruck (10) wird durch dessen Wirkung auf die große Fläche des Auskleidungssegmentes (18) so verstärkt, dass eine sichere und berechenbar große Ventilöffnungskraft entsteht. 3 shows the position of the valve ( 3 . 4 . 5 ) inside the channel and a hydrostatic differential pressure ( 10 ) between duct interior and air and storage space gap ( 2 ). Even a low differential pressure ( 10 ) is due to its effect on the large area of the lining segment ( 18 ) reinforced so that a safe and predictable large valve opening force is created.

Bezogen auf Kanäle, ist eine Abschottung des Luft- und Stauraumspaltes in gewissen Längenabständen empfehlenswert. Den einzelnen Entspannungsvorrichtungen sind jeweils eine Vielzahl von anderen kommunizierend verbundenen Auskleidungssegmenten zugeordnet. Ein Wassereinbruch von aussen oder eine Undichtigkeit von innen sammelt sich innerhalb einer Abschottungen und wird durch das selbsttätige Öffnen des Ventils entspannt. Es wird verhindert, dass Sickerwasser durch den Luft- und Stauraumspalt über lange Distanzen dem Gefälle folgend bis zum tiefsten Punkt es Kanalstranges fließt, bevor es sich aufstaut und die dortigen Ventile zeitverzögert öffnet.Related to canals, is a foreclosure of the Air and storage space gap recommended at certain length intervals. The single Relaxation devices are a variety of others associated communicating liner segments. On Ingress of water from the outside or a leak from the inside collects itself within a foreclosure and is opened automatically Valve relaxed. Leachate is prevented by the air and storage space gap over long distances down the slope following to the lowest point of the canal before it flows it builds up and the valves there open with a time delay.

4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei welchem unter Beibehaltung des grundlegenden Erfindungsgedankens Ventilring (4) über Tragring (3) einerseits mit Auskleidung (1) und andererseits mit dem statischen Träger (14) fest verbunden ist. Ventilteller (5) wird beweglich im statischen Träger (14) geführt, und über ein Hebelsystem (20), das von der Abspreizbewegung der Auskleidung (1) gesteuert wird, geöffnet. 4 shows another embodiment in which while maintaining the basic concept of the invention valve ring ( 4 ) via support ring ( 3 ) on the one hand with lining ( 1 ) and on the other hand with the static support ( 14 ) is firmly connected. Valve disc ( 5 ) becomes movable in the static support ( 14 ) and a lever system ( 20 ) which is caused by the spreading movement of the lining ( 1 ) is controlled, opened.

Claims

Device and method for limiting egg nes in a by static support ( 14 ) and lining ( 1 ) limited air and storage space gap ( 2 ) existing hydrostatic differential pressure ( 10 ), with: (a) a pressure relief valve inserted into the lining ( 3 . 4 . 5 ) where: b) a closing part of the valve, namely either valve plate ( 5 ) or valve ring ( 4 ) with the static beam ( 14 ) and the other closing part with the adjacent lining ( 1 ) within the lining segment ( 181 Is part of the device, is connected, and the valve opening movement by a differential pressure ( 10 ) dependent spreading movement of the lining ( 1 ), in direct mechanical connection with the closing parts, is converted into a valve opening movement.

Device and method according to claim 1, characterized in that by positioning the valve plate ( 5 ) or valve ring ( 4 ) a permanent closing pressure on the valve seat ( 9 ) is exercised in such a way that the valve ( 3 . 4 . 5 ) assigned lining segment ( 18 ) by the position of the valve disc ( 5 ) or valve ring ( 4 ) of its normal position in relation to the static beam ( 14 ) is spread and by elasticity-related restoring force via valve ring ( 4 ) or valve plate ( 5 ) exerts a permanent closing pressure.

Device and method according to claim 1 and 2, characterized in that the valve closing force is effected in whole or in part by other known elements, such as springs ( 19 ).

Device and method according to claim 1 to 3, characterized in that the bearing of the valve plate ( 5 ) in its holder ( 6 and 7 ) in such a way that when the valve closes, it fits into the valve ring ( 4 ) fits.

Device and method according to claim 1 to 4, characterized in that limited lining areas by sealing the air and storage space gap ( 2 ) isolated from each other and assigned to individual pressure relief valves.

Device and method according to claim 1 to 5, characterized in that the open-closed position of the pressure relief valve ( 3 . 4 . 5 ) by measuring the position of the valve ring ( 4 ) using a distance meter ( 16 ) is determined to indicate valve openings and thus irregularities during operation.