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Auch Kanalrohre, wie z.B. unterirdisch
verlegte Abwasserrohre, unterirdische Kanäle u. dgl. unterliegen einem
Alterungsprozeß und
die Praxis hat gezeigt, dass nach einigen Jahrzehnten eine Schwächung z.B.
eines erdverlegten Kanalrohres eintritt, selbst wenn dieses aus
Beton oder dgl. hergestellt ist. Bei einer derartigen Schwächung droht
die Undichtigkeit eines derartigen Kanalrohres und im schlimmsten
Falle sogar besteht Einsturzgefahr. Rein beispielhaft werden die
Problemstellung und die Erfindung anhand der Sanierung eines erdverlegten Kanalrohres
beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf erdverlegte Kanalrohre
eingeschränkt
ist, sondern betrifft auch Tunnel, oberirdische Kanalrohre u. dgl.,
wobei vereinfachend und stellvertretend für diese anderen Bauwerke nachfolgend
stets nur von einem „Kanalrohr" die Rede ist.
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Die Neuverlegung eines Kanalrohres
neben dem renovierungsbedürftigen
ist zum einen sehr kostenaufwendig und zum anderen häufig aus
mangelndem Platz nicht möglich.
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Die Verlegung eines komplett neuen
Kanalrohres, welches obere, seitliche und untere neue Kanalwandungen
bilden würde,
innerhalb eines bereits erdverlegten, renovierungsbedürftigen
Kanalrohres ist ungünstig,
da hierdurch eine zu starke Einengung des nutzbaren freien Querschnitts
bewirkt wird und die erforderlichen Mengen des abzuführenden
Mediums, z.B. Abwasser, nicht mehr bewältigt werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Auskleidung eines vorhandenen Kanalrohres auf möglichst kostengünstige Art
und Weise zu schaffen, wobei die Reduzierung des ursprünglichen Querschnittes
des Kanalrohres möglichst
gering sein soll, und wobei ein Einstürzen des renovierten Kanalrohres
sicher verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch
8 gelöst.
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Die Erfindung schlägt mit anderen
Worten vor, dass zwei oder mehr Winkelelemente an zwei gegenüberliegenden
Seitenwandungen des Kanals aufgestellt werden, so dass sich die
Stirnseiten der Winkelelemente entweder direkt berühren oder
unter Zwischenschaltung eines zusätzlichen Verbindelementes aneinander
anliegen. Dabei fügen
sich diese Winkelelemente im wesentlichen der Querschnittsform des
Kanals an, so dass zwischen der Wandung des ursprünglichen
Kanals und der Rückseite
der Winkelelemente lediglich ein schmaler Zwischenraum verbleibt,
wobei dieser Zwischenraum je nach örtlichen Bedingungen sehr schmal
oder etwas breiter ausgestaltet sein kann.
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So wird unter ökonomisch vorteilhafter Beibehaltung
des häufig
lediglich geringfügig
oder sogar gar nicht beschädigten
Kanalbodens eine Art „Innenhaube", bestehend aus Seitenwänden und
Dach, unter Beibehaltung eines möglichst
großen
freien Innenquerschnitts des Kanals geschaffen. Je besser neue Wandungselemente
an den ursprünglichen
freien Kanalquerschnitt angepaßt
sind und dementsprechend einen möglichst
großen
frei durchströmbaren Kanalquerschnitt
belassen, desto problematischer ist deren Einbringen in den vorhandenen
Kanal, dessen alte Wandungen möglicherweise
verformt sind. Die Aufteilung der „Innenhaube", die einen insgesamt
U- oder Ω förmigen Querschnitt
aufweist, in Winkelelemente erleichtert deren Einbringung in den
zu sanierenden Kanal und deren Montage dort. Die Winkelelemente
können
diesbezüglich
vorteilhaft noch weiter verkleinert werden, wenn sie nicht unmittelbar,
sondern mittelbar unter Zwischenschaltung eines Zwischenstücks aneinander
stoßen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Vorrichtung und des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Dabei
zeigen die rein schematischen Zeichnungen in
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1 einen
Querschnitt durch einen Kanal mitsamt der vorgeschlagenen Auskleidung,
wobei zwei Detailansichten in größerem Maßstab die
Fußpunkte
und den Stoßpunkt
der Stirnkanten der Winkelelemente zeigen,
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2 einen
Querschnitt durch ein Winkelelement in gegenüber 1 vergrößertem Maßstab,
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3 einen
Querschnitt durch ein Führungselement
in gegenüber 1 vergrößertem Maßstab, und
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4 einen
Längsschnitt
durch die Nut- und Federverbindung zweier in Kanallängsrichtung
aneinandergrenzender Winkelelemente.
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Bezugnehmend auf 1 ist mit 1 der Kanal gekennzeichnet,
dessen alte Kanalwandungen mit 2 bezeichnet sind. Der Boden des
ursprünglichen
Kanals kann aus z. B. einer Schicht Flachklinker oder einem Hartbetonestrich 3 bestehen.
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Um diesen Kanal 1 auszukleiden,
werden im wesentlichen zwei Winkelelemente 4, 5 den
seitlichen und oberen Kanalwandungen 2 benachbart in den
Kanal 1 eingesetzt, wobei sich die Winkelelemente 4, 5 über ihre
benachbarten Stirnseiten aneinander abstützen.
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Dabei ist es möglich, dass sich die Winkelelemente 4, 5 an
ihrem Stoßpunkt,
also mit den jeweiligen stirnseitigen Enden nicht unmittelbar berühren, sondern
dass hier noch ein Zwischenstück
eingesetzt ist. Alternativ oder ergänzend zu dem Zwischenstück kann
zwischen den Stirnseiten der Winkelelemente 4, 5 eine
Zwischenmasse vorgesehen sein, die eine optimale Anpassung an die
Stirnseiten ermöglicht
und die z.B. als in 1 dargestellte
Klebefuge 6 z.B. aus Epoxidharz ausgestaltet sein kann. Durch
das Epoxidharz wird eine kraftschlüssige Verbindung der Stirnseiten
der beiden Winkelelemente 4, 5 ermöglicht.
Wie aus 1 weiterhin
ersichtlich, erweitert sich bei diesem Ausführungsbeispiel die Fuge zum
Kanalinneren, so daß das
Fugenmaterial problemlos in die Klebefuge 6 eingebracht
werden kann.
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Die Winkelelemente 4, 5 bestehen
aus einem Polymer-Beton, der gegenüber herkömmlichem Beton eine bessere
hydraulische Fließeigenschaft besitzt.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 stehen die Winkelelemente 4, 5 an
ihren Fußpunkten nicht
unmittelbar auf dem ursprünglichen
Boden des Kanals 1 auf, sondern sie stehen auf zwei Führungselementen 7, 8 auf,
die in diesem Ausführungsbeispiel
ebenfalls aus Polymer-Beton bestehen.
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Ein entsprechendes Führungselement
ist in 3 ersichtlich
und das Führungselement 7 weist eine
angeraute Unterseite 9 auf und eine Auflagefläche 10,
die in einen in etwa geraden Bereich 11 und einen angeschrägten Bereich 12 untergliedert
ist.
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Auf diese Auflagefläche 10 stützt sich
das Winkelelement 4, 5 ab und ein entsprechendes
Winkelelement ist in 2 in
einem gegenüber 1 größeren Maßstab dargestellt, wobei der
Fuß 14 des Winkelelementes
eine ebenfalls angeschrägte
Fläche 15 aufweist.
Durch diese Ausbildung des Führungselementes
und des jeweils dazu passenden Winkelelementes wird eine Lastverteilung
erreicht, so dass ein Wegrutschen der Winkelelemente in ihrem unteren
Bereich und ins Innere des Kanal- bzw. Rohrquerschnitts vermieden
wird.
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Bevor die Winkelelemente 4, 5 aufgestellt werden,
müssen
zunächst
die Führungselemente 9 verlegt
werden. Diese Führungselemente 9 werden nicht
auf die Oberfläche
des ursprünglichen
Bodens aufgesetzt, sondern es wird zunächst ein be stimmtet Bereich
der ursprünglichen
Oberfläche
des Kanals abgetragen, in dem die Führungselemente angeordnet werden
sollen, in diesem Ausführungsbeispiel der
Flachklinker bzw. der Hartbetonestrich 3 des ursprünglichen
Kanals.
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Anschließend können die Führungselemente 9 in
diesem abgetragenen Bereich aufgesetzt werden. Um eine erforderliche
Stabilität
der aufgesetzten Führungselemente 7, 8 zu
erreichen, werden in diesem Ausführungsbeispiel
Schubdorne 16 in Bohrungen eingesetzt, wobei diese Bohrungen
durch die Führungselemente
bis in den Untergrund des ursprünglichen
Kanals, d. h. z.B. in den Kernbeton hineinragen. Durch dieses Einlassen
der Schubdorne, die aus V4A-Stahl bestehen können, wird also eine Querbewegung
der Führungselemente
zum Untergrund verhindert.
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Zusätzlich können die Führungselemente 7, 8 Nivellierungselemente
aufweisen, um eine lagegenaue Ausrichtung dieser Führungselemente 7, 8 zu erreichen.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Führungselemente
mit Bohrungen (nicht dargestellt) versehen, die von der Oberseite
bis zur Unterseite der Führungselemente
ragen, und die Bohrungen sind mit Gewinden versehen, in die Stahlschrauben eingeschraubt
werden können.
Diese Stahlschrauben können
in das Gewinde eingedreht werden, so dass deren Unterseite bis zur
Unterseite der Führungselemente
ragt. Bei einem weiteren Eindrehen der Schrauben gerät die untere
Schraubenspitze auf den Untergrund des Kanals und bei einem noch
weiteren Eindrehen der Schrauben erfolgt ein Anheben des Führungselementes,
so dass bei der Verwendung von mehreren derartiger Schrauben eine
Justierung der Höhenlage
der Führungselemente
möglich
ist.
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Nach dem Abtragen der ursprünglichen
Sohle des Kanals im Bereich der einzusetzenden Führungselemente 9 und
nach einem Fixieren derselben mitsamt der Schubdorne 16 und
einer eventuellen Nivellierung können
die Winkelelemente 4, 5 aufgestellt werden. Anschließend kann
eine Hinterfüllung 17 des
Hohlrau mes zwischen der Außenseite
der Winkelelemente 4, 5 und dem ursprünglichen
Kanal eingebracht werden, z.B. in Form von Dämmbeton, der hydraulisch abbindbar
ist oder von einem anderen geeigneten Hinterfüllmittel.
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Zur zusätzlichen Befestigung der Führungselemente
sind diese in vorteilhafter Weise noch zu vergießen mit einem Vergussmörtel 18 oder
einem anderen geeigneten Material. Zugunsten einer Abdichtung bzw.
auch einer kraftschlüssigen
Verbindung kann zwischen Winkelelement 4, 5 und
Führungselement 9 eine
Klebefuge 19 vorgesehen werden, z.B. aus Epoxidharz oder
einem anderen geeigneten Material.
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Zugunsten einer guten Abdichtung
der Winkelelemente untereinander sind die Winkelelemente an den
in Längsrichtung
des Kanals gesehen vorderen und hinteren Stirnkanten mit einer Nut-
und Federverbindung ausgestattet, wie aus 4 ersichtlich ist, d. h. die eine Seite
eines Winkelelementes ist mit einer Feder 20 ausgestattet
und das seitlich daran angrenzende Winkelelement ist mit einer Ausnehmung 21 ausgestattet,
so dass die Nut bei in Kanallängsrichtung
hintereinander montierten Winkelelementen in die Feder des benachbarten
Winkelelementes eingreift. Zusätzlich
kann hier eine Abdichtung z.B. durch einen Kleber erfolgen.
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Die vorgeschlagene Vorrichtung und
Art der Montage dieser Vorrichtung bietet den Vorteil, dass ein
Kanal mit maroden Kanalwandungen derart ausgekleidet werden kann,
dass nur eine geringstmögliche
Reduzierung des ursprünglichen
Querschnittes erfolgt und zudem eine Auskleidung gewählt wird,
die statisch tragfähig
ist, da sich die Winkelelemente gegeneinander abstützen und
ein Einstürzen
der Auskleidung bzw. der Winkelelemente nicht zu befürchten ist.
Durch das Abstützen
der Winkelelemente 4, 5 an den Führungselementen
wird auch im unteren Bereich der Winkelelemente eine stabile und
verrutschsichere Konstruktion ermöglicht, da die Führungselemente
verhindern, dass die Winkelelemente 4, 5 nach
innen rutschen können,
und da sich die die Winkelelemente 4, 5 nach außen gegen
die alten Kanalwandungen 2 bzw. gegen die Hinterfüllung 17 abstützen.
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Die in 2 ersichtlichen,
zum Innenraum gewandten Anker in dem Winkelelement 4 dienen dem
Einschrauben einer Montagehilfe, genauso wie der im oberen Bereich
des Winkelelementes angeordnete Anker 24.
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Selbstverständlich können die Winkelelemente abweichend
von dem dargestellten Ausführungsbeispiel
auch eine andere Form aufweisen, insbesondere in Abhängigkeit
von dem Querschnitt des zu sanierenden Kanals, d. h. sie können z.B.
auch eine rundliche Form aufweisen. Anstatt zwei Winkelelemente
zu verwenden, ist es z.B. auch möglich, drei
oder mehr sich aneinander abstützende
Winkelelemente zu verwenden, die auch als Sanierungs-Wandelemente
bezeichnet werden können.