DE19745599C2 - Verbundrohr und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbundrohr aus einem äußeren Rohrteil aus Beton und einer Auskleidung aus mindestens einem Duroplast, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff, zur Herstellung einer im Boden verlegten Rohrleitung, bei der jeweils ein Ende des äußeren Rohrteils eines Verbundrohres mit einem Ende des äußeren Rohrteils des benachbarten Verbundrohres gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichtet verbunden ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres.

Es ist bei der Herstellung von Verbundrohren mit einem äußeren Rohrteil aus Beton und einer Auskleidung aus glasfaserverstärktem Kunststoff sowohl mit kreisförmigem Querschnitt als auch mit nicht-kreisförmigem Querschnitt, etwa mit sogenanntem Eiprofil, bekannt, zunächst die formstabile, rohrfömige Auskleidung herzustellen und ihre Außenfläche mit Sand zu beschichten. Die so hergestellte und mit Sand beschichtete Auskleidung dient dann als verlorene Schalung zur Formung des äußeren Rohrteils aus Beton um die Auskleidung, wobei infolge der fest an der Aus­ kleidung haftenden Sandschicht eine feste Verbindung zwischen Auskleidung und Beton des Rohrteils entsteht. Da diese bekannten Verbundrohre im zu einer Rohrleitung verbundenen, im Boden verlegten Zustand im Bereich der Verbindung benachbarter Rohrteile gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichtet sind, tritt das Grundwasser nicht im Verbindungsbereich der Rohrteile ein und kann daher auch nicht mit seinem gesamten Druck auf die Auskleidung wirken.

Ein solcher Aufbau hat gegenüber bekannten Ausbildungen, bei denen Verbundrohre aus einem äußeren Rohrteil aus Beton und einer Auskleidung aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder Verbundrohre aus einem äußeren Rohrteil aus Beton und einer Auskleidung aus einem thermoplastischem Kunststoff zu einer Rohrleitung verbunden werden, bei der benachbarte Rohrteile aus Beton nicht wasserdicht abgedichtet miteinander verbunden sind, den Vorteil, daß die Materialstärke der Auskleidung nicht in Abhängigkeit von dem möglicherweise auftretenden Druck des Grundwassers gewählt werden muß. Wenn nämlich im Bereich der Stöße der äußeren Rohrteile benachbarter Verbundrohre keine wasserdichte Abdichtung vor­ gesehen ist, tritt das Grundwasser an dieser Stelle ein, und die Auskleidung muß dem Druck dieses Grundwassers standhalten. Hierzu wird bei Verwendung von glasfaserverstärktem Kunststoff eine Auskleidung einer Dicke gewählt, die dem maximal zu erwartenden Druck des Grundwassers standhalten kann, was einerseits die Fertigung von an unterschiedliche Wasserdrücke angepaßten Verbundrohren erfordert und was andererseits wegen der erhöhten Wandstärke der Auskleidung mit zusätzlichen Kosten verbunden ist. Bei Auskleidungen aus thermoplastischem Kunststoff muß dieser wegen seines Fließverhaltens durch in geringen Abständen vorgesehene Rippen oder andere Vorsprünge im Beton des Rohrteils verankert werden, ohne daß jedoch dadurch Langzeitverformungen der Auskleidung sicher vermieden würden.

Ein Aufbau der zuletzt erwähnten Art ist aus der DE 296 18 928 U1 bekannt, in der ein ein Verbundrohr mit einer Wandung aus Beton und einer Auskleidung aus einem thermoplastischen Kunst­ stoff, die über an ihr ausgebildete Vorsprünge in der Wandung aus Beton verankert ist, beschrieben ist. Zu der Auskleidung ist ferner ausgeführt, daß diese auf der der Wandung zugewandten Seite mit einer antiadhäsiven Schicht, z. B. aus Paraffinen, Fetten, Wachsen oder Silikonen, versehen ist. Bei diesem Verbundrohr ist allerdings keine wasserdichte Abdichtung gegen­ über der Umgebung vorhanden, sondern es ist vielmehr vorgesehen, daß Wasser durch Durchbrechungen in der Wandung oder in der Auskleidung austreten kann. Mithin muß die Auskleidung mit genügender Festigkeit und mit den erwähnten Verankerungen ausgebildet sein, um dem Druck des Grundwassers, daß durch die Durchbrechungen in der Wandung aus Beton eintritt, standhalten zu können.

Während der weiter oben erläuterte Aufbau mit über eine Sand­ schicht mit dem Rohrteil aus Beton verbundener Auskleidung aus glasfaserverstärktem Kunststoff und gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichteten Stößen der äußeren Rohrteile benach­ barter Verbundrohre eine Lösung darstellen, bei der die Belastung der Auskleidung durch den Druck des Grundwassers sicher vermieden wird, so daß die Auskleidung nicht entsprechend einem solchen Druck dimensioniert werden muß, kann es bei diesen bekannten Verbundrohren vorkommen, daß über längere Zeiträume durch den Beton des äußeren Rohrteils hindurch allmählich Wasser in den Bereich zwischen Rohrteil und Auskleidung eintritt. Dieses Wasser kann über lange Zeiträume eine Druckwirkung auf die Auskleidung ausüben und diese sogar aus ihrer Verbindung mit dem umgebenden Beton lösen sowie sie nach innen hinein verformen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verbundrohr der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß die Gefahr einer Beschädigung und/oder Verformung der Auskleidung aufgrund des durch den Beton des Rohrteils eindringenden Wassers sicher vermieden wird, und ein Verfahren zur Herstellung des Verbundrohrs anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird in einer Ausbildung ein Verbund­ rohr der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausge­ staltet, daß zwischen Innenfläche des äußeren Rohrteils und Auskleidung eine Schicht aus elastisch verformbarem Material vorgesehen ist, die nicht in Haftverbindung mit dem Beton des Rohrteils steht und die eine Dicke zwischen 1 mm und 5 mm hat, wobei das elastisch verformbare Material eine Härte von Shore A 5 bis Shore A 40 aufweist, und daß der im verlegten Zustand unten liegende Bereich der Auskleidung Durchgangsöffnungen besitzt, die sich durch die Schicht aus elastisch verformbarem Material und die Auskleidung erstrecken. Als elastisch verformbares Material eignet sich beispielsweise Silikonkautschuk oder Latex.

Bei dem erfindungsgemäßen Verbundrohr, bei dem im zu einer Rohrleitung montierten Zustand eine Abdichtung der Stöße zwischen den Rohrteilen gegenüber dem Grundwasser gegeben ist, kann allmählich durch den Beton hindurchsickerndes Wasser die Schicht aus elastisch verformbarem Material derart elastisch deformieren, daß das Wasser im Bereich zwischen Innenfläche des Rohrteils und Außenfläche der Schicht aus elastischem Material allmählich in den im verlegten Zustand unten liegenden Bereich gelangt und dort durch die Durchgangsöffnungen in den Innenraum der Auskleidung eintritt. Da dieses eingedrungene Wasser keine Druckbelastung der Auskleidung verursacht, sondern, wie erwähnt, lediglich eine elastische Verformung der Schicht aus elastisch verformbarem Material im Bereich zwischen deren Außenfläche und der Innen­ fläche des äußeren Rohrteils, braucht die Auskleidung in ihrer Festigkeit und damit in ihrer Materialstärke nicht an diese Druckbelastung angepaßt zu werden. Vielmehr wird das eingedrunge­ ne Wasser auf einfache Weise in den Innenraum der Auskleidung abgeführt, ohne daß es zu Beschädigungen am Aufbau des Verbund­ rohres und insbesondere der Auskleidung kommen kann.

In einer anderen Ausbildung wird das Verbundrohr der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß zwischen Innenfläche des äußeren Rohrteils und Auskleidung ein den im verlegten Zustand oben liegenden Bereich der Außenfläche der Auskleidung mit dem unteren Bereich verbindender Spalt von mindestens 0,1 mm Weite vorhanden ist und daß im unteren Bereich der Auskleidung Durchgangsöffnungen vorgesehen sind. Dabei hat die Auskleidung vorzugsweise eine glatte Außenfläche und steht nicht in Haftverbindung mit der Innenfläche des Rohrteils aus Beton.

Bei diesem Aufbau kann durch den Beton des Rohrteils einge­ drungenes Wasser, ohne eine nennenswerte Druckbelastung auf die Auskleidung auszuüben, entlang dem Spalt zwischen dieser und dem Rohrteil nach unten abfließen und durch die Durchgangsöffnungen in den Innenraum der Auskleidung eintreten.

Um eine zuverlässige Abführung von eingedrungenem Wasser in den Innenraum der Auskleidung sicherzustellen und den Stau größerer Wassermengen zu vermeiden, sind die Durchgangsöffnungen zweckmä­ ßigerweise in axialem Abstand von 30 cm bis 60 cm vorgesehen. Sie können beispielsweise einen Durchmesser von 15 mm bis 24 mm haben.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundrohres wird zunächst die Auskleidung hergestellt und zumindest teilweise ausgehärtet, und diese Auskleidung wird dann als verlorene Schalung eingesetzt und um sie das Rohrteil aus Beton geschüttet. Üblicherweise wird hierzu die als Schalung dienende Auskleidung lotrecht angeordnet.

Um ein Verbundrohr mit einem Spalt zwischen Auskleidung und Rohrteil aus Beton herzustellen, wird eine Auskleidung mit glatter, keine Haftverbindung mit dem Beton des Rohrteils eingehender Außenfläche verwendet.

Die Auskleidung wird mit einer Beschichtung aus einem unterhalb der Reaktionstemperatur des abbindenden Betons schmelzenden Material versehen, so daß diese Beschichtung beim Abbinden des um die Auskleidung geschütteten Betons schmilzt und nach unten abfließt und auf diese Weise ein Spalt zwischen Auskleidung und Rohrteil aus Beton verbleibt.

Die Beschichtung kann beispielsweise durch Aufstreichen von Paraffin oder Wachs auf die Außenfläche der Auskleidung erzeugt werden. Es ist jedoch auch möglich, dem Material der Auskleidung bei deren Herstellung Paraffin zuzusetzen, so daß dieses dann im Verlaufe des Aushärtungsprozesses des Kunststoffes eine Beschich­ tung bildend an die Oberfläche der Auskleidung gelangt.

Die Auskleidung wird nach dem Schütten und Aushärten des Betons einer eine Nachhärtung bewirkenden Wärmebehandlung ausgesetzt, wodurch ein gewisses Schrumpfen der Auskleidung stattfindet und diese, wegen der fehlenden Haftung an der Innenfläche des Rohrteils, zwischen dem Rohrteil und sich den gewünschten Spalt ausbildet bzw. der vorhandene Spalt vergrößert wird

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbei­ spiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt zwei zu einer Rohrleitung miteinander verbundene Verbundrohre.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Verbundrohr aus Fig. 1.

Fig. 3 zeigt in einem Ausschnitt einen Teil eines Verbund­ rohres mit Auskleidung, äußerem Rohrteil aus Beton und zwischen diesen gebildetem Spalt.

Die in Fig. 1 dargestellte Rohrleitung weist zwei miteinander verbundene Verbundrohre auf, die ein äußeres Rohrteil 1, 1' aus Beton haben und in ihrem Innenraum eine rohrförmige Auskleidung 2, 2' aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufweisen. Wie zu erkennen ist, sind die Rohrteile 1, 1' aus Beton an ihren Enden in üblicher Weise ausgebildet, so daß ein Endabschnitt des einen Verbundrohres den Endabschnitt des benachbarten Verbundrohres übergreift und in diesem Bereich zwischen den beiden Rohrteilen 1, 1' eine Dichtung 7 angeordnet ist. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß der so gebildete Stoß zwischen benachbarten Verbund­ rohren wasserdicht gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, also im Bereich des Stoßes kein Grundwasser o. ä. eindringen und in den Bereich der Auskleidung 2, 2' gelangen kann. Die Auskleidungen 2 und 2' sind in üblicher Weise dichtend miteinander verbunden.

Wie bereits erwähnt, besteht die Auskleidung 2, 2' im allgemeinen aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Sie wird dadurch herge­ stellt, daß Glasfaserbahnen wendelförmig auf einen Dorn aufgewic­ kelt und dabei mit dem geeigneten duroplastischen Kunststoff oder Kunststoffgemisch bestrichen wird. Nach Fertigstellung der Auskleidung auf dem Dorn hat diese eine leicht wellige Außen­ fläche. Auf dieser Außenfläche wird für die Herstellung eines Verbundrohres gemäß Fig. 1 bis 3 beispielsweise eine Schicht aus Paraffin oder Wachs aufgetragen, und die Auskleidung dient dann als verlorene Schalung für das Schütten des Rohrteils 1 bzw. 1' aus Beton. Hierzu wird die Auskleidung mit ihrer Mittelachse lotrecht angeordnet. Die beim Aushärten des Betons entstehende Wärme führt zu einer Temperaturerhöhung im Bereich der Außen­ fläche der als Schalung dienenden Auskleidung 2, 2' auf etwa 40°C bis 42°C, wodurch das an der Oberfläche der Auskleidung vorhande­ ne Paraffin oder Wachs schmilzt und nach unten abfließt. Auf diese Weise entsteht zwischen Rohrteil 1, 1' aus Beton und Auskleidung 2, 2' ein Spalt 5, 5', der beispielsweise eine Stärke von 0,1 mm bis 0,5 mm hat, die jedoch auch größer sein kann. Dieser Spalt verläuft im wesentlichen um den gesamten Umfang der Auskleidung 2, 2' und ist nur an denjenigen Stellen unterbrochen, an denen die Auskleidung 2, 2' im zur Rohrleitung verarbeiteten Zustand auf Bereichen des äußeren Rohrteils 1, 1' ruht. Infolge der wellenförmigen Außenfläche der Auskleidung 2, 2', die im übrigen die Auskleidung auch axial innerhalb des Rohrteils 1, 1' unverlagerbar positioniert, sind diese Auflagebereiche jedoch unregelmäßig verteilt. Im oberen Bereich gemäß Fig. 1 durch die Wand des Rohrteils 1 oder 1' aus Beton eindringendes Wasser kann daher im wesentlichen ungehindert im Spalt nach unten fließen, wo in der Auskleidung 2, 2' Durchgangsöffnungen 4, 4' vorhanden sind, durch die das Wasser in den Innenraum 3, 3' der Auskleidung gelangt und abgeführt wird.

Die Durchgangsöffnungen 4, 4' haben in axialer Richtung einen Abstand von 30 cm bis 60 cm, vorzugsweise 50 cm und können einen Durchmesser von beispielsweise 15 mm bis 24 mm vorzugsweise 20 mm haben. Dabei sind Durchgangsöffnungen im allgemeinen nicht nur im Schnittbereich der vertikalen Mittelebene mit der Auskleidung 2, 2' vorhanden, sondern auch zu beiden Seiten dieser Mittelebene etwas oberhalb der in Fig. 1 gezeigten Durchgangsöffnungen 4, 4'.

Wenn statt eines Spaltes 5, 5' zwischen Rohrteil 1, 1' und Auskleidung 2, 2' eine Schicht aus elastisch verformbarem Material angeordnet wird, ergibt sich im Prinzip der gleiche Aufbau wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, in denen dann statt des Spaltes 5, 5' die Schicht aus elastisch verformbarem Material vorhanden ist, die jedoch fluchtend mit den Durchgangs­ öffnungen 4, 4' ebenfalls Durchgangsöffnungen aufweist und die an der Innenwand des Rohrteils 1, 1' nicht haftet.

Claims (8)

1. Verbundrohr aus einem äußeren Rohrteil aus Beton und einer Auskleidung aus mindestens einem Duroplast, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff, zur Herstellung einer im Boden verlegten Rohrleitung, bei der jeweils ein Ende des äußeren Rohrteils eines Verbundrohres mit einem Ende des äußeren Rohrteils des benachbarten Verbundrohres gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichtet verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Innenfläche des äußeren Rohrteils und Auskleidung eine Schicht aus elastisch verformbarem Material vorgesehen ist, die in Berührung, jedoch nicht in Haftverbindung mit dem Beton des Rohrteils steht und eine Materialdicke von 1 mm bis 5 mm hat, wobei das elastisch verformbare Material eine Härte von Shore A 5 bis Shore A 40 aufweist, und daß der im verlegten Zustand unten liegende Bereich der Auskleidung Durchgangsöffnungen besitzt, die sich durch die Schicht aus elastisch verform­ barem Material und die Auskleidung erstrecken.

2. Verbundrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material ein Silikonkautschuk oder Latex ist.

3. Verbundrohr aus einem äußeren Rohrteil aus Beton und einer Auskleidung aus mindestens einem Duroplast, insbesondere aus glasfaserverstärktem Kunststoff, zur Herstellung einer im Boden verlegten Rohrleitung, bei der jeweils ein Ende des äußeren Rohrteils eines Verbundrohres mit einem Ende des äußeren Rohrteils des benachbarten Verbundrohres gegenüber der Umgebung wasserdicht abgedichtet verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenfläche des äußeren Rohrteils und der mit dieser nicht in Haftverbindung stehenden Auskleidung ein den im verlegten Zustand oben liegenden Bereich der Außenfläche der Auskleidung mit dem unteren Bereich verbindender Spalt von mindestens 0,1 mm Weite vorhanden ist und daß im unteren Bereich der Aus­ kleidung Durchgangsöffnungen vorgesehen sind.

4. Verbundrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung eine glatte Außenfläche aufweist und nicht in Haftverbindung mit der Innenfläche des Rohrteils aus Beton steht.

5. Verbundrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen einen axialen Abstand von 30 cm bis 60 cm, vorzugsweise 50 cm haben.

6. Verbundrohr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen einen Durchmesser von 15 mm bis 24 mm, vorzugsweise 20 mm haben.

7. Verfahren zur Herstellung eines Verbundrohres gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei die Auskleidung hergestellt und zumindest teilweise ausgehärtet wird und diese dann als verlorene Schalung eingesetzt und um sie das Rohrteil aus Beton geschüttet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aus­ kleidung mit glatter, keine Haftverbindung mit dem Beton des Rohrteils eingehender Außenfläche verwendet wird, die auf ihrer Außenfläche eine Schicht aus einem unterhalb der Reaktionstemperatur des abbindenden Betons schmelzenden Material aufweist und/oder nach dem Schütten und Aushärten des Betons einer eine Nachhärtung bewirkenden Wärmebe­ handlung ausgesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtung Paraffin oder Wachs verwendet wird.