DE19511295A1 - Vorrichtung zum Reparieren einer nicht begehbaren Rohrleitungs-Verzweigung oder Rohrleitungs-Einmündung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reparie­ ren einer nicht begehbaren Rohrleitungs-Verzweigung oder Rohr­ leitungs-Einmündung, sowie von entsprechend großen Löchern in der Rohrwand, mittels eines ferngesteuert in die Rohrleitung einfahrbaren Arbeitsgerätes.

Solche allgemein als Roboter bezeichnete Arbeitsgeräte sind seit einiger Zeit bekannt. Zum Sanieren von Rohrleitungen wird das Arbeitsgerät, bzw. der mit einer Fernsehkamera ausgestattete Ro­ boter, durch einen Einstiegsschacht eingeführt. Das Arbeitsgerät schleppt dabei seine Versorgungsleitungen, für elektrischen Strom sowie allenfalls für Wasser und Druckluft hinter sich her. Die Steuerung erfolgt von einem an der Straße stehenden Fahr­ zeug aus, wo der Bediener die Arbeitsschritte mittels eines Fernsehmonitors überwacht. Gewöhnlich sind die Arbeitsgeräte mit einer in ihrer Längsachse, bzw. in Rohrleitungs-Längsachse ange­ ordneten, angetriebenen Welle versehen, an welcher ein Werkzeug montierbar ist. Als Werkzeuge dienen zumeist Fräser oder Bohrer; es sind zudem verschieden ausgebildete Einrichtungen zum Auf­ bringen einer Spachtelmasse bzw. eines Klebers bekannt. Dank diesen Arbeitsgeräten, können Rohrleitungen, wie insbesondere Abwasserleitungen, kontrolliert und saniert werden, ohne daß die Straße aufgerissen werden muß. Hierdurch lassen sich sowohl hohe Baukosten wie auch die Nachteile einer zumindest teilweisen Sperrung der Straße für den Verkehr vermeiden. Ebenso erfreulich ist, daß die Anwohner vor Lärm- und Staub verursachenden Grabungsarbeiten verschont bleiben.

Besondere Probleme bereitet das Arbeiten an einer Rohrleitungs- Verzweigung oder Rohrleitungs-Einmündung, wie beispielsweise die Einmündung einer Haus-Abwasserleitung in die unter der Straße verlaufenden Haupt-Kanalisationsleitung. Solche Verzweigungen bzw. Einmündungen sind Schwachstellen im Kanalisationssystem, an denen sehr häufig Schäden auftreten. Durch die sich hierdurch ergebenden Undichtigkeiten, können Abwässer in das Grundwasser eindringen, so daß eine rasche und sichere Sanierung dieser Stellen vordringlich ist. Oft ist es so, daß die Haus-Abwasser­ leitung zurückversetzt ist, d. h. nicht ganz bündig auf die Haupt-Kanalisationsleitung auftrifft. Solche Fehler können sogar beim Verlegen neuer Rohrleitungen passieren, z. B. indem sich Rohre beim Auffüllen der Leitungsgräben leicht verschieben. Auch kommt es recht häufig vor, daß alte Rohrleitungs-Einmündungen nicht mehr im Betrieb sind, insbesondere wenn ältere Gebäude abgerissen wurden. Die alten Haus- Abwasserleitungen sind dann einige Meter vor ihrer Einmündung in die Haupt-Kanalisationslei­ tung durch Baggerarbeiten abgetrennt worden. Bei höherem Stau­ druck in der Haupt-Kanalisationsleitung wird das Abwasser zwangsläufig durch diese alten, zerstörten Verzweigungen, ins Erdreich versickern. Es ist daher geboten, solche Verzweigungen bzw. Einmündungen zu verschließen.

Zu diesen Arbeiten ist der Einbau einer Schalung notwendig. Es sind hierzu rohrförmige Schalungen, sei es im Durchmesser der Hauptleitung, zum Verschließen einer Verzweigung, oder im Durchmesser einer Zuleitung, zum Sanieren der Einmündung, be­ kannt. Diese Schalungen verbleiben auch nach dem Einbringen der Spachtelmasse am Ort, sie sind also verloren. Auch können spä­ ter, durch die in der Rohrleitung verbleibende, aus Metall bestehenden Schalung, Korrosionsprobleme entstehen. Es ist daher auch bekannt geworden, am Arbeitsgerät, bzw. Roboter, eine Scha­ lung zu befestigen, die nachdem die Spachtelmasse aufgebracht ist, mit dem Roboter wieder aus der Rohrleitung gefahren werden kann. Der Nachteil an diesem Verfahren ist, daß der Roboter, mit seinen mitgeschleppten Versorgungsleitungen, so lange an Ort und Stelle bleiben muß, bis die Spachtelmasse so weit ausgehär­ tet ist, daß die Schalung weggefahren werden kann. Hierdurch entsteht ein unerwünschter Zeitverlust bei den Sanierungsarbei­ ten, denn in dieser Zeit ist der betreffende Rohrleitungsab­ schnitt für andere Arbeiten blockiert.

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zum Reparieren einer nicht begehbaren Rohrleitungs- Verzweigung oder Rohrleitungs-Einmündung zu schaffen, dank wel­ cher eine Schalung fest und unverrückbar an die Reparaturstelle ansetzbar ist, wobei das Arbeitsgerät, bzw. der Roboter, falls gewünscht, sofort nach Aufbringen der Spachtelmasse von der Re­ paratursteile weggefahren werden kann und wobei nach Beendigung der Arbeiten auch keine verlorene Schalung zurückbleibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestal­ tungen gehen aus den abhängigen Patentansprüchen hervor.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen­ standes anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in Fahrstellung,

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung in Arbeitsstellung,

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht der Vorrichtung, und

Fig. 4 zeigt wiederum schematisch die Vorrichtung in Fahrstellung.

Aus den Zeichnungen ist eine zu reparierende schadhafte Stelle 1 im Bereich der Einmündung einer Haus-Abwasserleitung 2 in die annähernd rechtwinklig dazu verlaufende Haupt-Kanalisationslei­ tung 3 ersichtlich. Durch Sanieren dieser schadhaften Stelle, soll verhindert werden, daß Abwasser in das die Rohrleitungen 2 und 3 umgebende Erdreich 4 durchsickern kann. Hierzu wird ein ferngesteuert in die Haupt-Kanalisationsleitung 3 einfahrbares Arbeitsgerät 5 eingesetzt. Das Arbeitsgerät 5 ist in bekannter Weise mit einer Fernsehkamera ausgerüstet und ist auf Rädern 6 durch die Rohrleitung bis zur schadhaften Einmündung fahrbar. In seiner Längsachse, bzw. in Rohrleitungs-Längsachse, ist das Ar­ beitsgerät 5 mit einer, beispielsweise von einem Elektromotor angetriebenen Welle versehen, die an ihrer Vorderseite eine Montageplatte 7 trägt, an welcher üblicherweise ein Werkzeug montierbar ist.

Nachdem die hier gepunktet angedeutete schadhafte Stelle 1, an welcher im vorliegenden Fall die Rohrleitungs-Innenwand rissig, porös oder überhaupt zerfressen war, in bekannter Weise mittels eines Fräsers sauber ausgefräst worden ist, kann durch Auftragen einer Spachtelmasse, bzw. eines Klebers die Rohrleitungs-Innen­ wand abgedichtet werden. Zu diesem Zweck wird die erfindungsge­ mäße Vorrichtung 8 in Fahrtrichtung vorn am Arbeitsgerät 5 an­ gesetzt und in die Haupt-Kanalisationsleitung 3 gefahren.

In den Fig. 1 und 2 ist die Vorrichtung 8 mit durchgezogenen Li­ nien gezeichnet, während das dahinter stehende Arbeitsgerät 5 zur besseren Unterscheidung nur gestrichelt angedeutet ist. Im übrigen ist Fig. 1 annähernd eine Schnittdarstellung nach der Linie A-A in Fig. 4. Einfachheitshalber sind nur diejenigen Teile dargestellt, die für das Verständnis der Vorrichtung 8 notwendig sind.

Die Vorrichtung 8 besteht im wesentlichen aus zwei entsprechend dem Innendurchmesser der Haupt-Kanalisationsleitung 3 gebogenen Schalungsplatten 9 und 10 sowie einer Spannvorrichtung 11. Die Spannvorrichtung 11 weist vier mit ihren Enden derart aneinan­ dergelenkte Gelenkstücke 12, 13, 14 und 15 auf, daß ein Trapez gebildet wird, das quer in der Haupt-Kanalisationsleitung 3 zu liegen bestimmt ist. An den vier Ecken des Trapezes, stehen die Gelenkstücke 12, 13, 14 und 15 mittels Bolzen oder Scharnieren 1 schwenkbar miteinander in Wirkverbindung. Die obere Schalungs­ platte 9 ist an einer Trapez-Ecke, die untere Schalungsplatte 10 an der genau gegenüberliegenden Trapez-Ecke mittels eines Verbindungsstücks 16 bzw. 17 angelenkt. An den zwei weiteren, einander gegenüberliegenden Ecken, sind Führungs-Hülsen 18 bzw. 19 angelenkt, von denen eine mit einem Innengewinde versehen ist. Eine Spindel 20 ist derart angeordnet, daß sie das Trapez durch zwei Hälften teilt, wobei sie durch beide Führungs-Hülsen 18 bzw. 19 geführt ist. Annähernd in der Mitte des Trapezes, greift ein mit seiner Drehachse in Längsrichtung der Haupt- Kanalisationsleitung 3 stehendes Kegelrad 21 an der Spindel 20 an. An seiner der Spindel 20 abgewandten Seite, ist das Kegelrad 21 mit einer mehrkantigen, beispielsweise vier- oder sechskanti­ gen Vertiefung 22 versehen (Fig. 4). Dieser mehrkantigen Vertie­ fung 22 entspricht ein an die drehbare Welle bzw. Montageplatte 7 des Arbeitsgerätes 5 montierbares Trag- und Drehwerkzeug 23. Dieses längliche Werkzeug 23 weist zumindest an seinem freien Ende ein, der mehrkantigen Vertiefung 22 des Kegelrades 21 ent­ sprechender, mehrkantiger Außenumfang 24 auf.

Nachdem das Arbeitsgerät 5 mit Hilfe der Fernsehkamera und der Fernsteuerung so in der Haupt-Kanalisationsleitung 3 positio­ niert wurde, daß die an ihm angebrachte Vorrichtung 8 in der richtigen Lage zur sanierenden Einmündung, bzw. Haus-Abwasser­ leitung 2 steht, kann mit dem Auftragen der Spachtelmasse oder des Klebers begonnen werden. Hierzu muß die von den beiden ge­ bogenen Schalungsplatten 9 und 10 gebildete Schalung von der Fahrposition gemäß Fig. 1 in die Arbeitsposition nach Fig. 2 aufgeklappt werden. Das Aufklappen erfolgt mittels der Spann­ vorrichtung 11. Analog der sonst hier angebrachten Bohr- und Fräswerkzeuge, wird das an der drehbaren Welle bzw. an deren Montageplatte 7 des Arbeitsgerätes 5 montierte Trag- und Dreh­ werkzeug 23 in Drehung versetzt. Über das Kegelrad 21 wird durch diese Drehung auch die Spindel 20 gedreht. Da diese durch die beiden, mit den trapezförmig aneinandergelenkten Gelenkstücken 12, 13, 14 und 15 in Wirkverbindung stehenden, Führungs-Hülsen 18 bzw. 19 geführt ist, von denen eine mit einem entsprechenden Innengewinde versehen ist, werden die von der Spindel 20 gehal­ tenen Trapez-Ecken gegeneinander geschoben. Die Schalung wird hierdurch aufgespannt, bis sie fest an der Innewandung der Haupt-Kanalisationsleitung 3 anliegt. Die Vorrichtung 8 ist in dieser Position unverrückbar in der Haupt-Kanalisationsleitung 3 festgeklemmt. Das Arbeitsgerät 5 kann jetzt zurückgefahren wer­ den und ist für weitere Arbeiten frei. Das an ihm befestigte Trag- und Drehwerkzeug 23 zieht sich dabei ungehindert aus der Vertiefung 22 des Kegelrades 21 zurück. Zum besseren Ein- und Ausführen des Trag- und Drehwerkzeuges 23, kann die Vertiefung 22 konisch, bzw. trichterartig ausgelegt sein.

Im vorliegenden Beispiel ist das Arbeitsgerät 5 zusätzlich mit einem in die Einmündung, bzw. in die Haus-Abwasserleitung 2 einzuführenden, durch Druckluft aufblasbaren Ballon 25 versehen. Nachdem der Ballon 25 durch eine zu diesem Zweck in der Schalung vorgesehenen Öffnung 26 in die Haus-Abwasserleitung 2 geschoben wurde, wird er in an sich bekannter Weise über eine Druckluft- Leitung 27 so lange aufgepumpt, bis die Haus-Abwasserleitung 2 kurz vor deren Einmündung in die Haupt-Kanalisationsleitung 3 verschlossen ist. Durch eine Öffnung 28 in einer der beiden Schalungsplatten 9 oder 10 kann nun der durch eine Leitung 29 herbeigeleitete Kleber in den durch die Schalung und den Ballon gebildeten ringförmigen Hohlraum eingegossen bzw. injiziert wer­ den. Zumindest rund um die Ballon-Öffnung 26 wird rohrwandungs­ seitig an den Schalungsplatten 9 und 10 vorteilhafterweise eine gut vorgesehen, in die eine Dichtung nach Art eines Dichtungs­ ringes einlegbar ist, so daß der Kleber nicht seitwärts aus der Schalung herausgedrückt werden kann. Als Kleber eignet sich hierbei besonders ein unter Wasser verwendbarer Epoxi-Kleber. Vorteilhafterweise wird der Kleber durch eine untere Öffnung 28 so lange injiziert, bis er aus einer oberen Öffnung 30 austritt. Die Eintritts-Öffnung 28 ist vorzugsweise mit einem Anschluß­ stück für die Leitung 29 ausgestattet, welches mit einem Ventil versehen ist. Auch die zweite Öffnung 30, bzw. die Entlüftungs­ öffnung, kann mit einem Ventil ausgerüstet werden. Die sich durch das Einbringen des Klebers ergebende Querschnittsverengung im Bereich der Einmündung, kann nach Entfernen der Schalung auf übliche Weise ausgefräst werden.

Anstelle der beschriebenen Sanierung einer Einmündung kann auf ähnliche Weise auch ein Verschließen derselben vorgenommen wer­ den. Vorteilhaft wird auch hierbei die in diesem Fall nicht mehr im Betrieb stehende Haus-Abwasserleitung 2 erst verstopft, bei­ spielsweise durch einen beschriebenen Ballon 25, der dann aller­ dings etwas weiter in die Einmündung hinein zu schieben ist. Der Kleber wird dann nicht mehr ringförmig sondern als Verschluß­ pfropfen eingebracht. Die Schalung darf hierzu natürlich nicht mit einer auf die Einmündung zu liegen kommenden Ballon-Öffnung 26 erfolgen. Die Schalung ist dabei auf einfache Weise derart in der Haupt-Kanalisationsleitung 3 zu drehen, daß die besagte Öffnung 26 nicht mehr in unerwünschter Weise über der Einmündung liegt. Selbstverständlich sind mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung auch nicht mehr benötigte Verzweigungen sowie größere Durchbrüche bzw. Löcher in einer Rohrleitung einfach und sicher verschließbar. Die rechtwinkligen Schalungsplatten 9 und 10 müssen dabei nicht unbedingt eine Ballon-Öffnung 26 aufweisen. Sie sind jedoch auch dann mittels mindestens einer scharnierar­ tigen Verbindung 31 mit je einer ihrer Längsseiten aneinander angelenkt.

Auf alle Fälle kann das Arbeitsgerät 5, bzw. der Roboter, ent­ sprechend der Aufgabe der Erfindung sofort nach Aufbringen der Spachtelmasse von der Reparaturstelle weggefahren werden. Hier­ durch ist einerseits der zwischen dem Einstiegsschacht und dieser Reparaturstelle liegende Abschnitt der Haupt-Kanalisa­ tionsleitung 3 für weitere Arbeiten frei, während andererseits auch das teuere Arbeitsgerät 5 sofort wieder an einer anderen Stelle einsetzbar ist. Es liegt auf der Hand, daß dadurch so­ wohl Zeit wie auch Geld gespart wird. Schließlich bleibt nach Beendigung der Arbeiten auch keine verlorene Schalung zurück.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Reparieren einer nicht begehbaren Rohrlei­ tungs-Verzweigung oder Rohrleitungs-Einmündung, sowie von entsprechend großen Löchern in der Rohrwand, mittels eines ferngesteuert in die Rohrleitung einfahrbaren Arbeitsgerä­ tes, gekennzeichnet durch mindestens eine, entsprechend dem Innendurchmesser einer Rohrleitung (3) gebogenen Schalungs­ platte (9, 10) und einer Spannvorrichtung (11), mit welcher die Schalungsplatte (9, 10) in der Rohrleitung (3) fest­ klemmbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus zwei, entsprechend dem Innendurchmesser einer Rohrleitung (3) gebogenen Schalungsplatten (9, 10) besteht, die je mindestens eine gerade Längsseite aufwei­ sen, an welcher die beiden Schalungsplatten (9, 10) schar­ nierartig miteinander verbunden sind, wobei die Winkelstel­ lung der Schalungsplatten (9, 10) zueinander durch die zwischen ihnen wirkende Spannvorrichtung (11) bestimmbar ist und wobei die Schalungsplatten (9, 10) so bemessen sind, daß sie sich in aufgeklappter Stellung in der Rohr­ leitung (3) festklemmen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (11) mindestens ein Parallelogramm- Gelenk aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (11) vier mit ihren Enden derart anei­ nandergelenkte Gelenkstücke (12, 13, 14 und 15) aufweist, daß ein Parallelogramm, insbesondere ein Trapez, gebildet wird, das quer in der Rohrleitung (3) zu liegen bestimmt ist, wobei mindestens eine Schalungsplatte (9, 10) an einer Parallelogramm-Ecke angelenkt ist und eine Einrichtung vor­ gesehen ist, um das Parallelogramm trapezartig zusammen­ schieben oder auseinanderziehen zu können.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (11) derart ausgelegt ist, daß an einer Parallelogramm-Ecke, bzw. Trapez-Ecke, die erste Schalungsplatte (9) angelenkt ist, während die zweite Scha­ lungsplatte (10) an der genau gegenüberliegenden Parallelo­ gramm-Ecke angelenkt ist, wobei an den zwei weiteren, ei­ nander gegenüberliegenden Parallelogramm-Ecken, Führungen (18, 19) für eine Einrichtung angelenkt sind, mit welcher das Parallelogramm trapezartig zusammenschiebbar oder aus­ einanderziehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (18, 19) Führungs-Hülsen sind, von denen eine mit einem Innengewinde versehen ist und eine Spindel (20) derart angeordnet ist, daß sie durch beide Führungs-Hülsen (18, 19) geführt ist, wobei ein an der Spindel (20) angrei­ fendes Kegelrad (21) vorgesehen ist, mittels welchem die Spindel (20) drehbar ist, wodurch die eine, mit einem Innengewinde versehene Führungs-Hülse (18 oder 19) entlang der in ihrer Längsrichtung feststehenden Spindel (20) der­ art verschiebbar ist, daß das Parallelogramm trapezartig zusammenschiebbar oder auseinanderziehbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrad (21), an seiner der Spindel (20) abgewandten Seite, mit einer mit Mitnehmern versehenen Angriffsfläche, beispielsweise einer mehrkantigen Vertiefung (22) versehen ist, wobei ein entsprechend dieser Angriffsfläche, bzw. mehrkantigen Vertiefung (22) geformtes, an eine drehbare Welle (7) des Arbeitsgerätes (5) montierbares Trag- und Drehwerkzeug (23) vorhanden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum besseren Ein- und Ausführen des Trag- und Drehwerkzeu­ ges (23) in und aus der Vertiefung (22), die Vertiefung (22) trichterartig und/oder das Werkzeug (23) konisch aus­ gelegt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplatte, bzw. die Schalungsplatten (9, 10), eine Öffnung (26) zum Hindurchführen eines aufpumpbaren Ballons (25) aufweist, bzw. aufweisen, beispielsweise indem an der aufeinanderstoßenden Längsseite zweier Schalungs­ platten (9, 10) je eine halbkreisförmige Ausnehmung vor­ gesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungsplatte, bzw. die Schalungsplatten (9, 10), mindestens eine Öffnung (28) aufweisen, durch welche eine Leitung (29) hindurchführbar oder an welcher eine Leitung (2) anschließbar ist, durch die ein Füllmittel, vorzugs­ weise ein Kleber, hinter die Schalung einfüllbar bzw. in­ jizierbar ist, welche Öffnung (28) beispielsweise mit einem Ventil versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß rohrwandungsseitig an der bzw. an den Schalungsplatten (9, 10) eine Dichtung vorgesehen ist, die verhindert, daß die Füllmasse bzw. der Kleber seitwärts aus der Schalung herausgedrückt werden kann, welche Dich­ tung beispielsweise so ausgebildet ist, daß in einer Nut eine Dichtung nach Art eines Dichtungsringes eingelegt ist.