DE19703315C2 - Verfahren zur Sanierung von Kanalrohren - Google Patents
Verfahren zur Sanierung von KanalrohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von
Kanalrohren, die Rohrabzweiger aufweisen, mit einem
durch das Kanalrohr bewegbaren Kanalroboter.
Es ist bekannt, Kanalrohre, die nicht begehbar sind,
dadurch zu sanieren, daß in das Kanalrohr eine Rohraus
kleidung eingebracht wird, welche sich an die Rohrwand
anlegt und eine innere Schutzhülle bildet. Die Rohraus
kleidung besteht aus einem expandierbaren Verbund
schlauch und eine diesen umgebenden harzimprägnierten
Faserschicht. Der Verbundschlauch wird in das Kanalrohr
eingezogen und aufgeblasen, so daß er sich gegen die
Rohrwand legt. Anschließend erfolgt eine Härtung des
Fasermaterials durch Licht und/oder Wärme. Zur Durch
führung der Rohrsanierung wird ein Kanalroboter be
nutzt, der eine Videokamera enthält. Dieser Kanalro
boter wird bei einer Inspektionsfahrt durch das Kanal
rohr bewegt, wobei mit der Videokamera Schadstellen
festgestellt werden. Bei der Inspektionsfahrt wird auch
die Lage von Rohrabzweigen ermittelt. Wenn anschließend
die Rohrauskleidung an der Innenwand des Kanalrohrs
angebracht wird, werden die Rohrabzweige durch die
durchgehende Rohrauskleidung verdeckt. An den Rohrab
zweigen ist es erforderlich, die Rohrauskleidung zu
öffnen, damit vom Rohrabzweig her Flüssigkeit in das
Kanalrohr einfließen kann. Um den Rohrabzweig zu öffnen,
ist die genaue Kenntnis der Lage des Rohrabzweiges er
forderlich. Zwar besteht die Möglichkeit, die Lage des
Rohrabzweiges bei der Inspektionsfahrt zu vermessen, um
anschließend den durch die Rohrauskleidung verdeckten
Rohrabzweig wieder aufzusuchen, jedoch hat sich heraus
gestellt, daß die üblichen Vermessungsmethoden nicht
hinreichend genau sind, um den verdeckten Rohrabzweig
exakt wiederzufinden.
Aus US 5 577 864 ist ein Verfahren bekannt, um verdeckte
Rohrabzweige wiederzufinden. Hierbei wird während der
Inspektionsfahrt mittels einer Kamera eine Rohrabzwei
gung erfaßt und durch einen Hebelmechanismus ein Indika
torpunkt in einem vorgegebenen Abstand zum Rohrabzweig
an der Kanalinnenwand aufgebracht. Nach dem Einbringen
der Rohrauskleidung kann der Indikatorpunkt mittels
eines Sensors wahrgenommen und damit die ungefähre Lage
des Rohrabzweigs bestimmt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Sanierung von Kanalrohren anzugeben, bei dem ein
Rohrabzweig nach Einbringen der Rohrauskleidung mit
hoher Genauigkeit festgestellt werden kann, um an dieser
Stelle die Rohrauskleidung öffnen zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit
den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei der In
spektionsfahrt die Lage des Rohrabzweiges anhand des von
einer Videokamera erzeugten Videobildes ermittelt und im
wesentlichen um den gesamten Rand des Rohrabzweigs ein
Indikatormaterial auf die Wand des Kanalrohres aufgetra
gen. Anschließend wird die Rohrauskleidung in das Kanal
rohr eingebracht. Danach wird mit dem Kanalroboter eine
Suchfahrt durchgeführt, bei der mit einem auf das Indi
katormaterial rea
gierenden Sensor der von der Rohrauskleidung bedeckte
Rohrabzweig ermittelt wird. Das Indikatormaterial und
der darauf reagierende Sensor sind so beschaffen, daß
der Sensor das Indikatormaterial berührungslos durch
die Wand der Rohrauskleidung hindurch feststellt. Bei
spielsweise enthält das Indikatormaterial Metall und
der Sensor besteht aus einer Induktionsschleife, welche
ein elektromagnetisches Feld aufbaut. Wenn das Metall
in den Wirkungsbereich des elektromagnetischen Feldes
gelangt, wird dieses gestört, wodurch sich das Signal
an dem Sensor verändert. Eine solche induktive Sensorik
setzt voraus, daß die Rohrauskleidung nicht leitend
ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, als Indika
tormaterial eine radioaktive Substanz zu verwenden,
deren Strahlung von dem Sensor empfangen und ausgewer
tet wird. Es ist auch möglich, als Indikatormaterial
eine reflektierende Schicht zu benutzen, die vom Rohr
innern her mit einer Lichtquelle angestrahlt wird,
wobei ein Lichtempfänger das von der reflektierenden
Schicht zurückgeworfene Licht empfängt. In jedem Fall
wird durch das Indikatormaterial der Rohrabzweig mar
kiert, solange er noch freiliegt. Ist der Rohrabzweig
von der Rohrauskleidung bedeckt, wird die Markierung
durch die Rohrauskleidung hindurch identifiziert.
Nach dem Identifizieren der Markierung kann der Rohrab
zweig durch mechanische Bearbeitung freigelegt werden.
Dies kann entweder dadurch geschehen, daß während des
Suchlaufs ein Werkzeug auf den identifizierten Teil der
Rohrauskleidung einwirkt, oder daß auf den Bereich der
Rohrauskleidung, der sich vor dem Loch des Rohrabzweigs
befindet, eine strahlungsundurchlässige Maske aufge
bracht wird, welche in diesem Bereich das Härten der
Rohrauskleidung verhindert.
Da das Indikatormaterial im wesentlichen um den gesamten
Rand des Rohrabzweiges aufgetragen wird, kann bei der
Ermittlung des Rohrabzweiges das von Indikatormaterial
freie Loch durch Abtastung mit dem Sensor lokalisiert
werden. Wenn das gesamte Loch mit Indikatormaterial
umrandet ist, ist eine exakte Bestimmung des Lochs nach
Mittelpunkt und Lochgröße möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann gleichzeitig dazu
benutzt werden, eine exakte Vermessung des Kanales vor
zunehmen und die Lage der Rohrabzweige zu karto
graphieren. Hierzu ist es erforderlich, eine Positions
messung vorzunehmen, die mit Hilfe von Ultraschall oder
Funksignalen durchgeführt werden kann. Die Positionser
mittlung der Rohrabzweige ergibt sich gewissermaßen als
Abfallprodukt.
Wenn die Gefahr besteht, daß das Indikatormaterial an
der Rohrwand nicht hinreichend haftet, kann an den
Stellen, an denen das Indikatormaterial aufgetragen
werden soll, eine mechanische und/oder chemische Vorbe
handlung durch den Kanalroboter erfolgen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Horizontalschnitt durch ein Kanalrohr mit
darin befindlichem Kanalroboter während der
Inspektionsfahrt,
Fig. 2 das mit einer Rohrauskleidung versehene Kanal
rohr bei der Suchfahrt des Kanalroboters,
Fig. 3 eine Ansicht des Lochs des Rohrabzweiges mit
dem streifenförmig aufgebrachten Indikatormate
rial, und
Fig. 4 eine Darstellung des Sensorsignals beim hori
zontalen Abtasten der Einmündungsstelle des
Rohrabzweiges.
In Fig. 1 ist ein Kanalrohr 10 dargestellt, das bei
spielsweise aus Steinzeugmaterial besteht und unterir
disch verlegt ist. Dieses Kanalrohr, das im Laufe der
Zeit schadhaft geworden ist, soll saniert werden, in
dem eine Rohrauskleidung in das Kanalrohr eingebracht
wird.
An dem Kanalrohr 10 befindet sich ein seitlicher Rohr
abzweig 11, an dem ein Abzweigrohr 12 in den Kanal ein
mündet. An dieser Stelle hat das Kanalrohr 10 ein Loch
13.
Gemäß Fig. 1 ist ein Kanalroboter 14 vorgesehen, der
durch das Kanalrohr 10 bewegt werden kann. Im vor
liegenden Fall weist der Kanalroboter 14 ein selbstfah
rendes Fahrgerät 15 auf, das auf Rädern 16 läuft. Es
besteht aber auch die Möglichkeit, ein Schleppgerät zu
verwenden, das mit Seilen durch das Kanalrohr gezogen
wird. An dem vorderen Ende des Fahrgerätes 15 befindet
sich eine drehbare Scheibe 17, von der ein Roboterarm
18 achsparallel exzentrisch absteht. Der Roboterarm 18
trägt eine Videokamera 19, die auf die Rohrwand gerich
tet ist, und ferner eine Injektionsvorrichtung 20. Das
Signal der Videokamera 19 wird über ein Kabel zu einem
oberirdisch angeordneten Monitor geleitet, an dem die
Bedienungsperson das Videobild betrachten kann. Die
Bedienungsperson verfügt ferner über ein Steuergerät,
mit dem die Fahrt des Kanalroboters 14 gesteuert und
der Roboterarm 18 eingestellt werden kann.
Während der Suchfahrt wird mit Hilfe der Videokamera 19
das Loch 13 des Rohrabzweiges 11 erkannt. Im Bereich
des Lochs 13 wird von der Injektionsvorrichtung 20 ein
flüssiges Indikatormaterial 21 gegen die Rohrwand ge
sprüht. Hierbei fährt der Kanalroboter 15 vorwärts und
rückwärts und der Roboterarm 18 ist derart gesteuert,
daß das Indikatormaterial 21 in Form paralleler Strei
fen 22 (Fig. 3) aufgetragen wird. Dabei wird Indikator
material auch in das Loch 13 hineingesprüht, wo es aber
keinen Halt findet. Auf diese Weise wird um den ge
samten Umfang des Lochs 13 Indikatormaterial 21 aufge
tragen. Die Bewegungen, die der Kanalroboter 14 zum
Auftragen des Indikatormaterials 21 durchführen muß,
sind vorzugsweise in einem Computer vorprogrammiert, so
daß der Bediener von den entsprechenden Steuerungsfunk
tionen entlastet wird.
Die obengeschilderte Prozedur wird bei jedem aufgefun
denen Rohrabzweig 11 durchgeführt.
Das Indikatormaterial, das von der Injektionsvorrich
tung 20 aufgesprüht wird, besteht aus einem flüssigen
Harz, z. B. einem Acrylat, das Metallpartikel oder Mag
netpartikel enthält.
Nach Beendigung der Suchfahrt wird eine Rohrauskleidung
23 in das Kanalrohr 10 eingebracht. Diese Rohrausklei
dung besteht aus einem flexiblen Verbundschlauch, der
einen inneren Folienschlauch und einen diesen umgeben
den Fasermantel aus kunstharzgetränktem Fasermaterial
besteht. Durch Aufblasen wird die Rohrauskleidung 23
zur Anlage an der Wand des Kanalrohres 10 gebracht.
Nach dem Einbringen der Rohrauskleidung 23 wird gemäß
Fig. 2 eine Suchfahrt durchgeführt, bei der der Kanal
roboter 14 an seinem Roboterarm 18 einen Sensor 24 und
eine Sprühvorrichtung 25 trägt. Am rückwärtigen Ende
des Kanalroboters 14 ist eine Strahlungsquelle 26 be
festigt, die eine Härterstrahlung aussendet, welche das
Material der Rohrauskleidung 23 härtet.
Der Kanalroboter 14 wird durch das Kanalrohr 10 gefah
ren, wobei die Drehscheibe 17 ständig um ihre Längs
achse gedreht wird, so daß der Sensor 24 die Kanalwand
abtastet. Der Sensor 24 ist ein induktiver Sensor, der
ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und auf
magnetische bzw. elektrisch leitende Materialien an
spricht. Wenn das Indikatormaterial 13 in die Nähe des
Sensors 24 gelangt, wird dies von dem Sensor erkannt.
Der Kanalroboter 14 führt dann einen Abtastvorgang aus,
um die genaue Lage und Größe des Loches 13 zu ermit
teln. In Fig. 4 ist das Signal 26 des Sensors 24 darge
stellt, das sich ergibt, wenn der Sensor horizontal
quer vor dem Loch 13 (Fig. 3) vorbeibewegt wird. Sobald
der Sensor in den Bereich des Indikatormaterials 21
gelangt, steigt die Amplitude des Signals 26. Diese
Amplitude fällt ab, wenn der Sensor in dem Bereich des
Lochs 13 gelangt und sie steigt wieder an, wenn der
Sensor den Bereich des Lochs 13 verläßt. Auf diese
Weise kann das Loch 13 zeilenweise abgetastet werden,
um die genaue Position und Größe dieses Lochs zu ermit
teln. Es besteht auch die Möglichkeit, eine vertikale
Abtastung des Lochs vorzunehmen.
Nach Identifizierung der Lage des Loches 13 wird über
dem Loch 13 von der Sprühvorrichtung 25 eine Sperr
schicht 27 auf die Rohrauskleidung 23 aufgesprüht.
Diese Sperrschicht 27 bedeckt das gesamte Loch 13. Die
Sperrschicht 27 ist für die Strahlung der Strahlungs
quelle 26 undurchlässig, so daß sie eine Maske bildet,
unter der keine Härtung des Materials der Rohraus
kleidung 23 erfolgt. Wenn der Kanalroboter 14 durch das
Kanalrohr 10 gefahren ist, ist die gesamte Rohrausklei
dung gehärtet, mit Ausnahme derjenigen Stellen, die
sich unter den Sperrschichten 27 befinden.
In einer (nicht dargestellten) Arbeitsfahrt bewegt sich
der Kanalroboter 14 ein weiteres Mal durch das Kanal
rohr. Er ist hierbei mit einer Videokamera und einem
Werkzeug ausgestattet, um diejenigen Bereiche, in denen
sich eine Sperrschicht 27 befindet, aufzuschneiden oder
aufzufräsen, so daß die Öffnung 13 nunmehr freiliegt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Sanierung von Kanalrohren, die Rohr
abzweige (11) aufweisen, mit einem durch das Kanal
rohr bewegbaren Kanalroboter (14), mit folgenden
Schritten
daß das Indikatormaterial (21) im wesentlichen um den gesamten Rand des Rohrabzweiges (11) aufgetragen wird, und
daß bei der Ermittlung des Rohrabzweiges das von Indikatormaterial freie Loch (13) durch Abtastung mit dem Sensor (24) lokalisiert wird.
- - Durchführen einer Inspektionsfahrt und Auftragen eines Indikatormaterials (21) auf das Kanalrohr (10) an einem Rohrabzweig (11),
- - Einbringen einer Rohrauskleidung (23) in das Ka nalrohr (10)
- - Durchführen einer Suchfahrt mit einem auf das Indikatormaterial reagierenden Sensor (24) zur Ermittlung des von der Rohrauskleidung (23) be deckten Rohrabzweiges (11),
daß das Indikatormaterial (21) im wesentlichen um den gesamten Rand des Rohrabzweiges (11) aufgetragen wird, und
daß bei der Ermittlung des Rohrabzweiges das von Indikatormaterial freie Loch (13) durch Abtastung mit dem Sensor (24) lokalisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Auftragen von Indikatormaterial auf den Rand
des Rohrabzweiges dadurch erfolgt, daß die gesamte
Lochfläche einschließlich des Randes besprüht wird,
wobei das in das Loch gesprühte Indikatormaterial
dort keinen Halt findet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß während der Suchfahrt unmittelbar nach
der Ermittlung des Rohrabzweiges (11) mit einem
Werkzeug die den Rohrabzweig (11) bedeckende Rohr
auskleidung (23) geöffnet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß während der Suchfahrt an der
Stelle des Rohrabzweiges (11) eine Sperrschicht (27)
auf die Rohrauskleidung (23) aufgetragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als Indikatormaterial (21) eine
metallische oder magnetische Partikel enthaltende
spritzfähige Masse verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Indikatormaterial (21) im
Bereich eines Rohrabzweiges in geraden Linien oder
in Punkten auf dessen Rand aufgespritzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997103315 DE19703315C2 (de) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Verfahren zur Sanierung von Kanalrohren |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1997103315 DE19703315C2 (de) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Verfahren zur Sanierung von Kanalrohren |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19703315A1 DE19703315A1 (de) | 1998-08-06 |
DE19703315C2 true DE19703315C2 (de) | 2000-09-21 |
Family
ID=7818738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997103315 Expired - Fee Related DE19703315C2 (de) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Verfahren zur Sanierung von Kanalrohren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19703315C2 (de) |
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CN105195388A (zh) * | 2014-06-30 | 2015-12-30 | 中石化胜利油建工程有限公司 | 小口径管道焊口内防腐补口设备 |
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1997
- 1997-01-30 DE DE1997103315 patent/DE19703315C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19703315A1 (de) | 1998-08-06 |
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