DE19861090C2 - Verfahren zum Verlegen von Verlegeobjekten in Kanälen, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Verlegeroboter zur Durchführung des Verfahrens, sowie verlegtes Verlegeobjekt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Verlegen von Verlegeobjekten in Kanälen. Die Kanäle können insbesondere Abwasserkanäle sein. Als Verlegeobjekte im Sinne der Erfindung sollen Leitungen aller Art, insbesondere als Fernmelde- oder Lichtwellenleiterkabel (Glasfaserleitungen) ausgeführte Kommunikationsleitungen, aber auch Leerrohre für solche Leitungen oder fortlaufende Profilschienen als Haltemittel für derartige Leitungen verstanden werden. Ferner sollen unter den Begriff Verlegeobjekt im Sinne der Erfindung auch Bündel von Leitungen oder bauliche Vereinigungen aus mehreren Leerrohren bzw. Profilschienen nebeneinander fallen, sowie auch beliebige bauliche Vereinigungen aus Kabeln, Leerrohren und Profilschienen gemeinsam. Zum weiteren Verständnis des Begriffs Verlegeobjekt im Sinne der Erfindung soll die Angabe dienen, daß die verschiedenen Verlegeobjekte als Endlosware auf Trommeln aufgewickelt zur Verfügung gestellt sein können.

Aus der DE-PS 31 40 928 ist bekannt, mit einer besonderen Vorrichtung nachträglich in Wasserversorgungsleitungen Fernmeldekabel einzuziehen. Mit der DE-OS 42 03 718 ist der allgemeine Gedanke offenbart, Lichtwellenleiterkabel am Scheitel von Abwasserkanälen zu verlegen. Nähere Angaben dazu, wie das Verlegen der Kabel im Einzelnen durchgeführt werden könnte, sind den genannten Druckschriften aber nicht zu entnehmen.

Für den Aufbau von Datenkommunikationsnetzen in den städtischen Ballungszentren ist weltweit die zusätzliche Nutzung von bereits vorhandenen Kanälen oder Rohren der Abwasserabführung zum Verlegen von Leitungen von großem Interesse und außerordentlich großer wirtschaftlicher Bedeutung, da dadurch sowohl kostenintensive Grabungsarbeiten als auch die starke Beeinträchtigung des Straßenverkehrs vermieden werden und außerdem zeitraubende, oft sehr schwierige Verhandlungen mit Grundstückseigentümern um Überleitungsrechte entfallen können. Die wirtschaftliche Bedeutung des schon aus der DE-PS 31 40 928 und der DE-OS 42 03 718 bekannten, aber lange Zeit ohne nennenswerte Auswirkungen in der Praxis gebliebenen Grundgedankens, öffentliche Kanalisationsnetze für das Verlegen von Leitungen zu nutzen, ist erst kürzlich zu Tage getreten, und zwar zunächst in Japan und wenig später auch in Deutschland, indem erste Firmen das Verlegen von Datenkommunikationsleitungen in Kanälen angeboten und vereinzelt auch schon ausgeführt haben.

Folgende Forderungen sind beim Verlegen von Verlegeobjekten in Kanälen vordringlich zu erfüllen:

• - Die Datenleitungen dürfen einschließlich ihrer Befestigungen keine, oder allenfalls nur geringe hydraulische Hindernisse bilden. Hierzu müssen sie möglichst platzsparend am Scheitel der Rohre fixiert werden. Dabei sind sie um dort eventuell einmündende Seitenrohre herumzuführen.
• - Die Befestigung im Kanalscheitelbereich hat so zu erfolgen, daß die gelegentlich notwendigen Hochdruckspülungen der Kanalrohre weiterhin möglich sind. Das bedeutet, daß einerseits kein hydraulischer Angriffspunkt für die koaxiale Hochdruckwasserspülung mit einem Druck von ca. 50 bis 150 bar vorhanden sein sollte, und daß andererseits die Leitungsbefestigung so fest sein muß, daß sie nicht losgeschlagen oder losgespült werden kann.
• - Die Festigkeit der Verbindung der Leitung mit der Kanalwand muß so langlebig wie möglich sein. Zumindest sollte sie über einen Zeitraum von ca. 20 Jahren nicht oder nur minimal nachlassen unter den abwasserkanaltypischen Alterungs- und Beanspruchungsbedingungen.
• - Die Verlegung der Leitungen hat schnell zu erfolgen, damit der Straßenverkehr nicht unnötig lange durch die erforderliche Öffnung der vertikalen Zugangsschächte zum Kanalabschnitt behindert wird, und damit gleichzeitig die Verlegekosten niedrig gehalten werden.
• - Der Minimierung der Verlegekosten, die insbesondere abhängig sind von der Verlegeleistung, den Rüstkosten, dem Verbrauch an Betriebsstoffen und Befestigungsmaterialien, dem Preis des Befestigungsmaterials u. ä., ist die höchste Beachtung zu schenken.
• - Eine Schwächung des Kanalrohrs durch die Verlegeobjektbefestigung muß soweit wie möglich vermieden werden.
• - Die Verlegetechnik muß umweltfreundlich sein. Insbesondere dürfen durch das Verlegen der Leitungen keine Kanalundichtigkeiten hervorgerufen werden.
• - Die Verlegetechnik muß bei möglichst vielen der in der Praxis vorkommenden Rohrwandmaterialien anwendbar sein, z. B. sowohl bei Steinzeug, als auch bei Beton, Stahlbeton, Kunststoff oder Metallen mit und ohne Innenbeschichtung.
• - Die Verlegetechnik sollte auch in kleinen Rohren anwendbar sein, insbesondere auch in Rohren ab 200 mm Durchmesser aufwärts.

Verlegeverfahren, die allen diesen Forderungen gerecht werden, sind bisher als Stand der Technik nicht bekannt geworden. Die bisher angewandten Verlegeverfahren stellen vielmehr Sonderlösungen für ganz spezielle Verlegeaufgaben dar und sind entsprechend diesen, nicht jedoch hinsichtlich allen der genannten Anforderungen optimiert.

Folgende Verfahren sind der Fachöffentlichkeit bisher bekannt, können druckschriftlich allerdings aber nicht nachgewiesen werden:

• - Gleichzeitiges Verlegen von Kanalrohr-Inlinern mit einem flexiblen Leerrohr oder Schlauch für späteres Einziehen von Leitungen.
  Da die Inlinerverlegung sehr teuer ist, kommt dieses Verfahren nur dann in Frage, wenn der Abwasserkanal ganz erhebliche Schäden aufweist und somit ohnehin eine aufwendige Kanalsanierung ansteht. Im Grunde genommen ist dieses Verfahren nur noch im Zusammenhang mit Haus- und Grundleitungen interessant, da es sich dort sehr häufig um kurze Kanalabschnitte und sehr kleine Durchmesser handelt. Dieses Verlegeverfahren ist weiterhin dann ungeeignet, wenn im Verlegebereich Seitenzulauföffnungen liegen, da dann das Leerrohr oder der Schlauch nicht gezielt um den Zulauf herum verlegt werden kann.
• - Roboterverfahren, bei denen abschnittsweise schmale Metallmanschetten in das Kanalrohr gespannt werden. An den Manschetten können sich Clips zur späteren Aufnahme von Kabeln oder Leerrohren befinden. Die Metallmanschetten werden mit dem Roboter aufgedehnt und dann verriegelt. Bei einem anderen Roboterverfahren drücken unter mechanischer Spannung stehende Metallringe das Kabel abschnittsweise an die Kanalwand.
  Diese Verlegeverfahren haben den Nachteil der nicht so kräftigen Verbindung des Leitungsträgers mit der Kanalwand. Es besteht die Gefahr, daß die Metallringe bei einer Hochdruckspülung weggedrückt werden können. Darüber hinaus stellen die Ringe im Gerinne einen Strömungswiderstand dar, an dem insbesondere bei schwachem Gefälle und schwacher Strömung Festkörper leicht hängenbleiben können, die Auslöser für Verstopfungen werden können.
• - Roboterverfahren, bei denen das von Hand eingeschobene Kabel, z. B. ein Glasfaserkabel, mit Kabelschellen abschnittsweise locker gehalten wird. Dabei bohrt der Roboter ein Loch und drückt anschließend den Anker der Kabelschelle, der Widerhaken aufweist, in das Bohrloch.

Nachteilig ist dabei, daß die Kabelschelle bei Hochdruckwasserspülungen eine große Stirnfläche als hydraulischen Widerstand bietet, so daß hohe Kräfte auf sie wirken und ein Herausreißen des Ankers aus dem Bohrloch möglich ist. Um diese Gefahr abzuschwächen, wird ein relativ tiefes Bohrloch angelegt. Dies dauert aber zum einen relativ lange und schwächt zum anderen die Kanalwand erheblich.

Aus der DE 197 44 006 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen, Positionieren und Befestigen von Bauteilen in Hohlräumen unterschiedlicher Querschnitte. z. B. in Entwässerungskanälen, bekannt. Dabei wird das Bauteil, z. B. ein Lichtwellenleiterkabel, zunächst in den Kanalabschnitt eingezogen und danach mit einem Roboter während einer Befestigungsfahrt im Kanalscheitelbereich befestigt. Dazu nimmt der Roboter mit einer Führungs- und Andrückrolle das Kabel vom Kanalboden auf. Das Andrücken geschieht in Radialrichtung gegen die Kanaldecke. Als Befestigungsmittel für das Kabel dienen insbesondere Spreizbügel.

Schliesslich ist mit der DE 37 85 698 T2 eine weitere Vorrichtung zum Verlegen eines Kabels in einem Rohr offenbart. Diese weist einen entlang des Rohrinneren verfahrbaren Wagen auf, weiter einen an dem vorderen Teil des Wagens angeordneten Arm, um das Kabel anzuheben und an einer vorbestimmten Position gegen die Innenwand des Rohres zu drücken. Am hinteren Teil des Wagens ist ein Befestigungsmittel angeordnet, um das Kabel an der Rohrwand zu befestigen. Der gesamte Wagen ist in allen seinen Funktionen von ausserhalb des Rohres steuerbar.

Ausgehend von dem dargelegten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in verfahrens- und vorrichtungsmäßiger Hinsicht eine in jeder Beziehung komplette Verlegetechnik zur Verfügung zu stellen, bei welcher die weiter oben ausgeführten Grundanforderungen optimal erfüllt sind, und welche insbesondere der Vielfalt der unterschiedlichen Verlegeaufgaben und den damit vorgegebenen ganz unterschiedlichen technischen Bedingungen bestens gerecht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, nämlich ein Verfahren zum Verlegen von Verlegeobjekten, wie Leitungen, insbesondere als Fernmelde- oder Lichtwellenleiterkabel ausgeführte Kommunikationsleitungen, Leerrohre für solche Leitungen oder fortlaufende Profilschienen als Haltemittel für solche Leitungen, in Kanälen, insbesondere Abwasserkanälen, bei welchem ein von einem Steuerstand außerhalb des Kanals fernsteuerbarer, im Kanal verfahrbarer, insbesondere selbstfahrender Verlegeroboter wenigstens die Befestigung des Verlegeobjekts an der Kanalwand ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlegen des Verlegeobjekts in einem sich zwischen zwei, jeweils einen Zugang zum Kanal freigebenden Schächten erstreckenden Verlegeabschnitt das zuvor in diesen Verlegeabschnitt eingezogene Verlegeobjekt im Bereich des einen Schachts befestigt wird, daß der Verlegeroboter während einer Fahrt von diesem Schacht zu dem anderen Schacht das eingezogene Verlegeobjekt mittels Roboterwerkzeugen an der Kanalwand entlang einer im wesentlichen im Scheitelbereich des Kanals verlaufenden Verlegelinie befestigt und dabei das Verlegeobjekt gegen die Haltewirkung an der Befestigungsstelle in dem einen Schacht zieht, und daß nach der Befestigung des Verlegeobjekts im gesamten Verlegeabschnitt das Verlegeobjekt auch im Bereich des anderen Schachts befestigt wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe dienen zudem die Vorrichtung nach Anspruch 26, die Verlegeroboter nach den Ansprüchen 27, 28 und 29, sowie das verlegte Verlegeobjekt nach Anspruch 30.

Vorteilhafte weitere Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 25 angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung im Rahmen von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 Einen Verlegeroboter beim Einziehen eines Verlegeobjekts in einen Kanal

Fig. 2 Einen Verlegeroboter bei der Befestigung des Verlegeobjekts im Kanal unter Aufbietung einer Zugkraft gegen die Befestigungsstelle des Verlegeobjekts in einem Schacht, sowie die Befestigungsstelle im Detail

Fig. 3 Einen Verlegeroboter bei der Ausführung einer Befestigung des Verlegeobjekts durch Kleben

Fig. 4 Einen Verlegeroboter bei der Ausführung einer Befestigung des Verlegeobjekts durch Ankersetzen

Fig. 5 Einen Verlegeroboter bei der Ausführung einer Befestigung des Verlegeobjekts durch Setzen von Spreizklebebügeln

Fig. 6 Verschiedene Verlegeobjekte im Querschnitt

Fig. 1 zeigt in schematischer Ansicht den Verlegeroboter beim Einziehen des Verlegeobjekts in einen Kanal. Der gezeichnete Pfeil deutet hier, wie auch bei den anderen Figuren, die Fahrtrichtung an. Der Roboter kann dabei mit einer Schleppeinrichtung das Verlegeobjekt hinter sich in den Kanal einziehen. Zugleich führt er eine Inspektionsfahrt entlang der Verlegestrecke durch. Eine vorn am Roboter angedeutete Kamera liefert Bildinformationen und weitere Daten, wie z. B. Vermessungsdaten, über den Zustand der Kanalwand. Diese Informationen werden am Steuerstand empfangen und ausgewertet. Sie können auch gespeichert werden. Anhand der von der Kamera gelieferten Daten plant der Operateur am Steuerstand bereits während der Roboter-Hinfahrt die optimale Verlegelinie für die Rückfahrt des Roboters, vorbei an etwa aufgefundenen Hindernissen wie Seitenzuläufen, Schadstellen, Wandversatz durch Muffen oder dgl. In Sonderfällen kann es vorkommen, daß die Inspektionsfahrt zeigt, daß der Kanal sehr stark geschädigt ist. Dann ist das Ergebnis, daß zweckmäßiger Weise vor einer Verlegung des Verlegeobjekts zunächst der Kanalabschnitt zu sanieren ist.

Das Fixieren des Verlegeobjekts kann auf der Rückfahrt des Roboters erfolgen, wie mit Fig. 2 gezeigt. Das Verlegeobjekt ist dabei im Bereich des einen Schachts festgelegt, wie in der Detailzeichnung von Fig. 2 dargestellt. Die Befestigung erfolgt mit einer an der Schachtwand fixierten Grundplatte mit einem halboffenen, dem zulässigen Biegeradius des Verlegeobjekts angepaßten Bett zum Einlegen des Kabels oder dgl. und mit einer an der Grundplatte befestigten Schelle, so daß das Verlegeobjekt zwischen Grundplatte und Schelle fest gehalten ist. Die Fixierung des Verlegeobjekts durch den Roboter mit seinen verschiedenen, der jeweiligen Befestigungstechnik (Kleben, Ankersetzen, Bügelbefestigung) entsprechenden Werkzeugen erfolgt unter Zug gegen die Befestigung im Bereich des Schachts als Fixpunkt. Nach Befestigung des Verlegeobjekts in der gesamten Verlegestrecke und Erreichen des anderen Schachts durch den Roboter wird das Verlegeobjekt mit der schon beschriebenen Schacht-Befestigung auch in dem anderen Schacht festgelegt. Das Verlegeobjekt kann dann auf seiner ganzen Länge unter Zugspannung stehen. Die beiden Befestigungen in den Schächten bilden so eine redundante Notaufhängung, die das Verlegeobjekt selbst dann noch oben im Scheitelbereich des Kanals hält, wenn einzelne Befestigungsstellen im Verlauf der Verlegestrecke versagt haben sollten, insbesondere durch Alterung.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist das Verlegeobjekt ein von einer Trommel abgezogenes Endlosmaterial. Der Verlegeroboter ist über durch den Schacht geführte Versorgungs- und Steuerleitungen mit dem Steuerstand außerhalb des Kanals verbunden.

Hervortretende Besonderheit des beschriebenen Verlegeverfahrens ist, daß der Roboter zu keiner Zeit eine Leerfahrt im Verlegeabschnitt macht.

Da es kein Befestigungsverfahren für das Verlegeobjekt gibt, das allen speziellen Bedingungen jeden Verlegefalls optimal gerecht wird, werden erfindungsgemäß mit dem Roboter und seinen Werkzeugen 3 verschiedene Fixierverfahren angewandt, die je nach der Besonderheit des Verlegefalls einzeln oder auf einem Verlegeabschnitt auch gemeinsam ausgeführt werden:

• - Durchgehende Befestigung im Klebebett
• - Abschnittsweise Fixierung durch Ankersetzen
• - Abschnittsweise Fixierung durch Spreizklebebügel.

Der Verlegeroboter besteht aus einer Fahreinheit mit hoher Traktion, deren Fahrgeschwindigkeit bis zum Faktor 50 variierbar sein kann. Der Roboter weist eine Trägerplattform für Sensoren, wie z. B. Kameras, und für die für die Fixierarbeit jeweils notwendigen Aktoren auf.

Fig. 3 zeigt den Verlegeroboter beim Befestigen des Verlegeobjekts im Klebebett. Der Roboter fährt dabei kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 1 cm/sec. Die Kanalwand wird vor dem Aufbringen des Klebebettes vorbehandelt mit einem drehmotorgetriebenen rotierenden Werkzeug, wie in Fig. 3 rechts am Roboter angedeutet. Dieses Vorbehandlungswerkzeug ist je nach Beschaffenheit der Kanalwand unterschiedlich. Es kann ein diamantbesetzter Fräskopf sein, oder eine Stahl- oder Borstenbürste und/oder eine Sprüheinrichtung zum Aufbringen von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit. In Fahrtrichtung hinter dem Vorbehandlungswerkzeug folgt die Klebebettauftragseinrichtung, z. B. ein Spachtel mit spezieller Formgebung oder eine Abziehvorrichtung zum Abziehen einer Abdeckfolie für ein bereits am Verlegeobjekt haftend angebrachtes Klebebett. Hinter der Klebebettauftrageinrichtung (Fig. 3) folgt eine Anpreßvorrichtung, die das Verlegeobjekt auf der vorgeplanten Verlegelinie hält und in das Klebebett drückt.

Mit Fig. 4 ist ein Verlegeroboter gezeigt, der auf der Rückfahrt Befestigungen des Verlegeobjekts durch abschnittsweises Ankersetzen ausführt. Der Roboter fährt dabei diskontinuierlich, d. h. er hält immer bei der mit dem Auftraggeber für die Verlegearbeit vereinbarten Fixierpunktdistanz. Die Fixiereinrichtung umfaßt eine Bohrmaschine mit Spezialbohrer samt Hubeinrichtung und eine Ankersetzeinrichtung, der ebenfalls eine Hubeinrichtung zugeordnet ist und die den Anker mit einem einzigen Hubvorgang setzt. Die Anker sind so ausgeführt, daß sie das Verlegeobjekt direkt fixieren, d. h. ohne zusätzliche Fixiermittel wie z. B. eine Schelle. Sie besitzen eine Form derart, daß sie einer Hochdruckspülung praktisch keinen Widerstand entgegensetzen und so nicht gelockert werden können. Insbesondere kann ein formschlüssiger Haltebund am Anker versenkt im Verlegeobjekt aufgenommen sein. Als Anker können Hinterschnittanker oder auch Klebeanker verwendet werden. Bei letzteren wird das Bohrloch komplett mit hochfestem Klebstoff verfüllt, der die Festigkeit der Kanalwand fast wieder in den Ausgangszustand bringt. Die Bohreinrichtung und die Ankersetzeinrichtung sind auf einem Revolverkopf vereint. Dadurch erfolgt der zeitraubende Positioniervorgang des Verlegeroboters nur einmal pro Fixierpunkt. Die Ankerzuführung erfolgt aus einem Magazin und ist dem Revolverkopf zugeordnet.

Mit Fig. 5 ist ein Verlegeroboter gezeigt, der auf der Rückfahrt Befestigungen des Verlegeobjekts durch abschnittsweises Bügelsetzen ausführt. Die Klemm- oder Spreizklebebügel drücken das Verlegeobjekt gegen die Kanaldecke. Die Fixierung erfolgt beim Bügelsetzvorgang zunächst überwiegend durch die Klemm- oder Spreizwirkung, dadurch hervorgerufen, daß der nach unten offene Bügel im aufgespannten Zustand über einem Winkelbereich von 200° bis 300° am Kanalumfang anliegt und sich somit nach oben abstützen kann. Der Bügel ist auf der Außenseite mit einem Klebebett beschichtet. Nach dem Andrücken des Bügels härtet der Klebstoff aus und übernimmt den Kraftschluß der Fixierung. Die Setzeinrichtung für den Klemm- oder Spreizklebebügel arbeitet wie folgt: Sie drückt den zunächst auf 2/3 seiner späteren Spreizweite zusammengedrückten Bügel, der außen mit einer in einer leichten Vertiefung anhaftenden Klebstoffspur versehen ist, gegen die Kanalwand und startet damit den Aushärtevorgang des Klebers. Falls erforderlich, z. B. im Fall einer Störstelle in der Kanalwand, verändert der Verlegeroboter vorher den vorgegebenen Regelabstand zwischen den benachbarten Fixierpunkten, um eine geeignetere axiale Position für den Bügel zu erzielen. Durch die Klebung kann der Bügel auch bei einer Hochdruckwasserspülung nicht deplaziert werden. Da der Bügel nicht bis in den Kanalbodenbereich hineinreicht, kann dort kein Material hängenbleiben und Verstopfungen verursachen. Auch müssen dort etwa bereits befindliche Ablagerungen vor dem Fixieren des Bügels nicht erst zeitaufwendig entfernt werden.

Bei allen drei beschriebenen Befestigungsarten für das Verlegeobjekt ist der Roboter in der Lage, azimutale Auslenkungen aus der Verlegegeraden gezielt und mit weichen Übergängen auszuführen. In diesen Fällen können die azimutalen Kräfte durch besondere zugentlastende Fixierungen für den gekrümmten Bereich der Verlegelinie weitgehend reduziert werden.

Der Verlegeroboter kann mit zwei oder drei Kameras ausgestattet sein. Daraus ergeben sich bei geringen Mehrkosten für das Robotiksystem mehrere wesentliche Vorteile:

• a) Die Sensorik des Systems ist redundant. Somit kann ein Arbeitsgang zuendegeführt werden auch bei Ausfall einer Kamera, denn deren Aufgaben übernimmt eine andere.
• b) Während der Inspektionsfahrt (Hinfahrt) kann die zweite Kamera zusätzliche Aufgaben übernehmen, z. B. automatische Vermessungen mit Speicherung der Meßdaten für einen eventuellen Automatikbetrieb bei der Fixierfahrt (Rückfahrt) oder erweiterte Zustandsdokumentation für Zwecke Dritter.
• c) Während der Fixierfahrt kann eine Aufgabenteilung zwischen den Kameras erfolgen derart, daß eine Kamera den Fixiervorgang genau beobachtet, um ggf. präzise Korrektureingriffe des Operateurs zu ermöglichen. Gleichzeitig dokumentiert und schaut die zweite Kamera voraus zur rechtzeitigen Erkennung von Problemzonen, die ein Eingreifen des Operateurs in den Automatikbetrieb des Verlegeroboters notwendig machen.

Besonderheit einer Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine als Parallel-Processing zu bezeichnende Verfahrensweise. Dieses Vorgehen läßt es zu, daß mit einem einzigen Roboter-Steuerstand und einem einzigen Operateurteam zwei Roboter zeitgleich arbeiten können. Dadurch läßt sich bei nur mäßig erhöhten Anlagekosten die tägliche Verlegeleistung deutlich steigern und in günstigen Fällen sogar annähernd verdoppeln. Beim Parallel-Processing kann von einem einzigen Arbeitsschacht und von einem einzigen dort plazierten Steuerstand gleichzeitig in beide Kanalrichtungen, also nach rechts und nach links vom Schacht, gearbeitet werden. Nach Abschluß der Verlegearbeit in den beiden Verlegeabschnitten kann dann gleich zum übernächsten statt nur zum nächsten Schacht weitergefahren werden. Die Zunahme der täglichen Verlegeleistung fällt besonders hoch aus, wenn der Roboter im Automatikbetrieb gefahren werden kann und aufgrund günstiger Kanalverhältnisse wenig menschliches Eingreifen erforderlich ist.

Zu erwähnen sind schließlich noch für den technischen Erfolg der erfindungsgemäßen Verlegetechnik besonders günstige Querschnittsformen und ein besonderer Aufbau des Verlegeobjekts, wie aus Fig. 6 hervorgeht.

Insbesondere wenn ein Kabel direkt an der Kanalwand fixiert werden soll, ist zur Zugentlastung der Datenleiter in dem Kabel zumindest eine Zughülse (5) oder zumindest ein Zugdraht (4) integriert. Abgehend von einem üblichen Kreisquerschnitt weist das Kabel oder das Verlegeobjekt wenigstens eine flache Seite (1) zur Anlage an die Kanalwand auf. Besonders vorteilhaft ist ein als flaches Band ausgebildetes Kabel. Günstig sind konkave Querschnittsformen mit Klebstoffüllung (2), die zunächst mit einer Folie (3) abgedeckt sein kann. Durch Andrücken eines solchen Kabels an die Kanalwand wird es zum Flachband mit sicherer Fixierung durch das Klebebett (2) für die abschnittsweise Fixierung durch Ankersetzen werden Kabel mit integrierten Befestigungsflächen (7), die dem Fixierverfahren entsprechend bereits perforiert (6) sind, so daß der Bohrer nur Kanalwandmaterial abtragen muß.

Mit Bezugnahme auf Fig. 6 wird auf folgende Besonderheiten des Verlegeobjekts hingewiesen:

• - Das Verlegeobjekt kann einen von einem Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt aufweisen, mit wenigstens einer wenigstens bereichsweise flachen Außenfläche (1) zur Anlage an der Kanalwand.
• - Die flache Außenfläche kann konkav vertieft ausgebildet sein.
• - In der konkaven Ausnehmung kann ein Klebebett (2) aufgenommen sein.
• - Das Klebebett (2) kann mit einer abziehbaren Folie (3) abgedeckt sein.
• - Das Verlegeobjekt kann in seiner Längsrichtung verlaufende, insbesondere eingebettete Zugmittel, wie einen oder mehrere Zugdrähte (4) oder Zughülsen (5), zur Aufnahme von auf das Verlegeobjekt einwirkenden Zugkräften aufweisen.
• - Das Verlegeobjekt kann Durchgangslöcher (6) für die Befestigung an der Kanalwand durch Ankersetzen aufweisen.
• - Beim Verlegeobjekt können Durchgangslöcher (6) in an den Objektkörper angeformten Befestigungsabschnitten (7), wie Befestigungslappen oder -flanschen vorgesehen sein. Die Befestigungsabschnitte können eine flache Seite zur Anlage an die Kanalwand aufweisen.
• - Das als Kabel, insbesondere Lichtwellenleiterkabel, ausgeführte Verlegeobjekt kann die Form eines flachen Bandes aufweisen (Fig. 6a, 6e), wobei in der Kabelumhüllung in den seitlich äußeren Bereichen Zugdrähte (4) eingelagert, insbesondere eingebettet sein können.
• - Das als Kabel, insbesondere Lichtwellenleiterkabel, ausgeführte Verlegeobjekt kann einen im wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt haben (Fig. 6d), wobei im Mittenbereich des dreieckförmigen Querschnitts ein oder mehrere Leiter oder Leiterbündel verlaufen können. Weiterhin können in den Eckbereichen des Querschnitts, die der zur Anlage des Kabels an die Kanalwand vorgesehenen Kabelseitenfläche benachbart sind, Zugdrähte (4) verlaufen.
• - Das als Kabel, insbesondere Lichtwellenleiterkabel, ausgeführte Verlegeobjekt kann einen flachen, bandartigen, in seinen Randbereichen mit Befestigungslöchern versehenen Kabelgrundkörper aufweisen, an dessen eine Flachseite eine im Querschnitt annähernd halbkreisförmige, langgestreckte Wulst einseitig angeformt ist, mit einer im Inneren der Wulst verlaufenden Hülse (5) zur Aufnahme von Zugkräften und mit einem oder mehreren Leitern oder Leiterbündeln im Inneren der Hülse. (Fig. 6b)
• - Das als Kabel, insbesondere Lichtwellenleiterkabel, ausgeführte Verlegeobjekt kann mit einem als rinnenförmig gewölbtes Band ausgebildeten Kabelkörper versehen sein, in dem nebeneinander Leiter oder Leiterbündel verlaufen, mit einer Klebemittelfüllung (2) in dem Rinnenhohlraum und mit einer Flexibilität des Materials des Kabelkörpers, die es zuläßt, daß sich der Kabelkörper beim Andrücken an die Kanalwand annähernd zu einem Flachband verformt, mit Klebmittel aus dem rinnenförmigen Hohlraum zwischen dem Flachband und der Kanalwand (Fig. 6c). Dabei können im Kabelkörper ein oder mehrere Zugdrähte verlaufen. Schließlich kann die Klebemittelfüllung in dem Rinnenhohlraum durch eine Schutzfolie (3) abgedeckt ist, die vor dem Andrücken des Kabelkörpers an die Kanalwand abziehbar ist.

Bezugszeichenliste

1

Flache Anlagefläche

2

Klebebett

3

Abdeckfolie

4

Zugdraht

5

Zughülse

6

Durchgangslöcher

7

Befestigungsabschnitte

Claims (30)

1. Verfahren zum Verlegen von Verlegeobjekten, wie Leitungen, insbesondere als Fernmelde- oder Lichtwellenleiterkabel ausgeführte Kommunikationsleitungen, Leerrohre für solche Leitungen oder fortlaufende Profilschienen als Haltemittel für solche Leitungen, in Kanälen, insbesondere Abwasserkanälen, bei welchem ein von einem Steuerstand außerhalb des Kanals fernsteuerbarer, im Kanal verfahrbarer, insbesondere selbstfahrender Verlegeroboter wenigstens die Befestigung des Verlegeobjekts an der Kanalwand ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlegen des Verlegeobjekts in einem sich zwischen zwei, jeweils einen Zugang zum Kanal freigebenden Schächten erstreckenden Verlegeabschnitt das zuvor in diesen Verlegeabschnitt eingezogene Verlegeobjekt im Bereich des einen Schachts befestigt wird, daß der Verlegeroboter während einer Fahrt von diesem Schacht zu dem anderen Schacht das eingezogene Verlegeobjekt mittels Roboterwerkzeugen an der Kanalwand entlang einer im wesentlichen im Scheitelbereich des Kanals verlaufenden Verlegelinie befestigt und dabei das Verlegeobjekt gegen die Haltewirkung an der Befestigungsstelle in dem einen Schacht zieht, und daß nach der Befestigung des Verlegeobjekts im gesamten Verlegeabschnitt das Verlegeobjekt auch im Bereich des anderen Schachts befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlegeobjekt nach der Befestigung im gesamten Verlegeabschnitt und nach der Befestigung in den Bereichen der beiden Schächte unter Zugspannung steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen im Bereich der Schächte entweder an der Wand des jeweiligen Schachtes oder in einem an den Schacht angrenzenden Bereich der Kanalwand an dieser vorgesehen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlegeroboter den Verlegeabschnitt im Kanal in einer Hin- und Rückfahrt befährt, wobei während der Hinfahrt

• a) mit der Fahrbewegung des Roboters das Verlegeobjekt in den Verlegeabschnitt zumindest über dessen gesamte Länge eingezogen werden kann und
• b) dabei zugleich mittels wenigstens einer am Roboter mitgeführten, Bildinformationen an den Steuerstand übermittelnden Kamera Informationen über den Zustand der Kanalwandung erfaßt werden, und wobei während der Rückfahrt
• c) das eingezogene Verlegeobjekt mittels Roboterwerkzeugen an der Kanalwand entlang einer im wesentlichen im Scheitelbereich des Kanals verlaufenden Verlegelinie befestigt wird, und dabei
• d) als Ergebnis einer Auswertung der während der Hinfahrt aufgenommenen Informationen über den Zustand der Kanalwandung ggf. gezielte Abweichungen von der geraden Verlegelinie vorgenommen werden, um Störstellen, insbesondere Schadstellen, Wandversatz oder Abzweigöffnungen, zu umgehen.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Roboterwerkzeuge zur Erzeugung von gezielten Abweichungen von der geraden Verlegelinie während der Fahrbewegung des Verlegeroboters in Umfangsrichtung des Kanals bewegt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch einen Operateur vom Steuerstand aus steuerbare Fahrbewegung und der Werkzeugeinsatz des Verlegeroboters während einer Hinfahrt entlang der Verlegestrecke und während einer Rückfahrt entlang der Verlegestrecke aufgrund von Entscheidungen des Operateurs während einzelnen Fahrabschnitten oder der ganzen Hin- bzw. Rückfahrt automatisch gesteuert abläuft.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Verlegeroboter 2 oder 3 Kameras vorgesehen sind, von denen eine mittels einer Speichereinrichtung während einer Hinfahrt entlang der Verlegestrecke Vermessungs- und Kanalwandzustandsdaten speichert, welche Daten die Grundlage für eine wenigstens bereichsweise automatisch verlaufende Rückfahrt des Verlegeroboters entlang einer aus den Daten ermittelten, insbesondere mit einer Recheneinrichtung berechneten Verlegelinie bilden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während einer Rückfahrt des Verlegeroboters entlang der Verlegestrecke eine der Kameras den laufenden Befestigungsvorgang beobachtet und daß eine andere Kamera gleichzeitig vorausschaut, wobei die Bildinformationen beider Kameras dem Operateur am Steuerstand zur Verfügung stehen zur Kontrolle des Befestigungsvorgangs und zur vorausschauenden Planung der Verlegelinie.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Kamera als Reservekamera dient, die die Aufgaben jeder der beiden anderen Kameras zu übernehmen vermag, wenn eine dieser beiden Kameras ausfällt oder beeinträchtigt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kameras nach allen drei Raumrichtungen verschwenkbar sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von allen Kameras erfaßten Bildinformationen und Daten gespeichert werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlegen des Verlegeobjekts in Verlegeabschnitten, die sich zwischen jeweils einen Zugang zum Kanal freigebenden Schächten erstrecken, zwei Verlegeroboter von einem und demselben Steuerstand steuerbar sind, wobei beide Roboter über durch ein und denselben Schacht geführte Steuer- und Versorgungsleitungen mit dem Steuerstand verbunden sind und der eine der Roboter Verlegearbeiten im Verlegeabschnitt links vom Schacht ausführt, während der andere Roboter zeitgleich zum Verlegen eines Verlegeobjekts im Verlegeabschnitt rechts vom Schacht eingesetzt ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Verlegeobjekts an der Kanalwand dadurch erfolgt, daß

• a) das Verlegeobjekt mit einem durchgehenden Klebebett an der Kanalwand fixiert wird, oder daß
• b) das Verlegeobjekt durch im Abstand zueinander gesetzte, direkt, d. h. ohne weitere Befestigungsmittel, wie z. B. eine zusätzliche Schelle, befestigend wirkende, im wesentlichen keinen oder allenfalls einen geringfügigen zu dem Verlegeobjekt zusätzlichen Strömungswiderstand im Kanal erzeugende Anker an der Kanalwand fixiert wird, oder daß
• c) das Verlegeobjekt durch im axialen Abstand zueinander in den Kanal eingesetzte, an der Kanalwand anliegende, zum Kanalboden offene, das Verlegeobjekt gegen die Kanaldecke drückende Bügel an der Kanalwand fixiert wird, wobei die Bügel gegen die Kanalwand gespreizt und mit der Kanalwand verklebt werden, oder daß
• d) mehrere der vorgenannten Fixierweisen nach a), b) und c) bei ein und demselben Verlegeobjekt in Kombination angewandt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Verlegeobjekts mit einem durchgehenden Klebebett der Klebstoff durchgehend auf dem Verlegeobjekt aufgebracht wird und daß das Verlegeobjekt mit dem daran haftenden Klebstoff in den Kanal eingebracht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff auf dem Verlegeobjekt mit einer Folie abgedeckt ist, die vor dem Verkleben abgezogen wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebebett mit einem Werkzeug des Verlegeroboters, insbesondere mit einem Spachtel spezieller Formgebung, auf die Kanalwand aufgetragen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verkleben des Verlegeobjekts mit der Kanalwand eine Anpreßvorrichtung zum Andrücken des Verlegeobjekts an die Kanalwand wirksam ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung während der Fahrt des Verlegeroboters erfolgt und daß der Roboter eine Kanalwandvorbereitungseinrichtung aufweist, die in Fahrtrichtung vor der Anpreßvorrichtung zur Vorbereitung der Klebefläche an der Kanalwand wirksam ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalwandvorbereitungseinrichtung einen Fräskopf und/oder eine Bürste und/oder eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Flüssigkeit auf die Kanalwand aufweist, und daß die Kanalwand an der Klebefläche mit diesen Werkzeugen bzw. mit der Flüssigkeit behandelt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Verlegeobjekts mit einem oder mehreren Ankern Hinterschnittanker und/oder in mit Klebstoff verfüllte Bohrlöcher eingesetzte Klebanker und/oder Klebanker mit anhaftendem Klebstoff verwendet werden.

21. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Verlegeobjekts mit nach unten offenen Bügeln solche Bügel verwendet werden, die im aufgespreizten Zustand über einen Winkelbereich von 200° bis 300° am Kanalumfang anliegen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Bügel verwendet werden, die vor dem Einbringen in den Kanal an ihrer Außenfläche mit einem Klebstoffbett versehen werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Bügels konkav ausgebildet ist und daß das Klebebett zumindest teilweise in der konkaven Vertiefung aufgenommen ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Bügelsetzvorrichtung am Verlegeroboter zum Setzen eines Bügels dieser Bügel aus einem Magazin entnommen wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Magazin entnommene Bügel auf etwa 2/3 seiner Spreizweite zusammengedrückt ist, mit der Bügelsetzvorrichtung an der Kanalwand positioniert, dann aufgespreizt und mit der Bügelsetzvorrichtung an die Kanalwand angedrückt wird, und daß in dieser Position der Aushärtvorgang des Klebstoffes eingeleitet wird, wobei der Bügel nach der Entfernung der Bügelsetzvorrichtung von ihm aufgrund seiner Spreizwirkung an der Kanalwand gehalten ist und damit eine Haltewirkung bereits schon dann gegeben ist, wenn der Klebstoff noch nicht ausgehärtet ist.

26. Vorrichtung zur Durchführung der Befestigung des Verlegeobjekts im Bereich der Schächte bei den Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine an der Schacht- oder der Kanalwand befestigbare Grundplatte mit einem halboffenen, einen vorgegebenen, größeren Radius als den kleinstzulässigen Biegeradius des Verlegeobjekts aufweisenden Bett zum Einlegen des Verlegeobjekts umfaßt und eine an der Grundplatte befestigbare Schelle zum Halten des Verlegeobjekts zwischen der Grundplatte und der Schelle.

27. Verlegeroboter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kanalwandvorbereitungseinrichtung mit Mitteln zur Vorbehandlung der Klebefläche an der Kanalwand, eine Klebebettauftragseinrichtung und eine Anpreßeinrichtung zum Andrücken des Verlegeobjekts an die Kanalwand aufweist, wobei diese Einrichtungen so angeordnet sind, daß beim Fahren des Roboters zunächst die Kanalwandvorbereitungseinrichtung, dann die Klebebettauftragseinrichtung und dann die Anpreßeinrichtung auf eine bestimmte Kanalwandfläche einzuwirken vermag.

28. Verlegeroboter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Bohrmaschine mit Hubeinrichtung sowie eine Ankersetzeinrichtung mit einer Hubeinrichtung aufweist, die auf einem Revolverkopf vereint angeordnet sind.

29. Verlegeroboter zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß er über eine Bügelsetzvorrichtung verfügt, die dafür ausgebildet ist, nacheinander Bügel aus einem Magazin zu entnehmen, den betreffenden Bügel in einer bestimmten Axialposition zu positionieren, das Aufspreizen des Bügels zu veranlassen und den Bügel zum Einleiten des Klebevorgangs an die Kanalwand anzudrücken, in einer Bügelposition, in der das Verlegeobjekt durch den Bügel an die Kanaldecke gedrückt ist.

30. In Kanälen, insbesondere Abwasserkanälen, verlegtes Verlegeobjekt, wie eine Leitung, insbesondere als Fernmelde- oder Lichtwellenleiter ausgeführte Kommunikationsleitung, Leerrohr für eine solche Leitung oder fortlaufende Profilschiene als Haltemittel für eine solche Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß das verlegte Verlegeobjekt unter Zugspannung steht.