DE19957476C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Sanierung von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Sanierung von (Alt-)Rohrleitungen, die über Abstandshalter und Gleitringe in einem äußeren Schutz- oder Mantelrohr verlegt worden sind. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Verbesserung/Aufrechterhaltung des Korrosionsschutzes an der inneren Produktenleitung.

An Kreuzungen zwischen Rohrleitungen, unter Verkehrs­ wegen und bei Durchörterungen von Dämmen etc. werden Rohrleitungen aus bautechnischen Gründen in einen äußeren Schutzrohr verlegt, das zuvor in den Baugrund eingebracht worden ist. Die Arretierung der in koaxia­ ler Lage zueinander angeordneten Rohre erfolgt über Gleitringe und Abstandshalter, die sich gegen die Innenwand des äußeren Schutzrohres abstützen und in bestimmten Abständen um das Innenrohr angebracht sind.

Bei den in der jüngeren Vergangenheit verlegten Rohren sind diese Abstandshalter und Gleitkufenringe vorwiegend aus Kunststoffen hergestellt, die gute Gleit- und Isolationseigenschaften besitzen - DE 44 34 522 A1.

In den sogenannten Doppelrohrleitungen älterer Bau­ zeit wurden häufig Abstandhalter und Gleitkufenringe aus einem metallischen Werkstoff eingesetzt, die in bezug auf die Isolation und den Korrosionsschutz den derzeit geltenden Standards nicht mehr genügen und zwischen dem Innenrohr und dem äußeren Schutzrohr eine elektro-chemische Potentialverbindung herstel­ len. Diese elektro-chemische Potentialverbindung führt an den Kontaktstellen zu Kontaktkorrosionen und gefährden die Schutzisolation der Rohrleitungen. Aus dieser Situation heraus ist es erforderlich, insbeson­ dere (Alt-)Rohrleitungen hinsichtlich der Sicherung eines umfangreichen Korrosionsschutzes zu sanieren und die bestehenden Ursachen für die Kontaktkorrosion zu beseitigen.

Nach der bisherigen Praxis wurde die innenliegende Rohrleitung, die als Produktleitung dient, außer Betrieb gesetzt und ein bauseitiger Austausch des gesamten Leitungsabschnittes vorgenommen. Diese Verfahrensweise ist mit hohen Kosten und arbeitsseiti­ gem Aufwand verbunden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Rohrleitungsanordnungen der eingangs genannten Art auf kostengünstige Weise zu sanieren und durch geeig­ nete Maßnahmen die zu Kontaktkorrosionen führende elektro-chemische Potentialverbindung zwischen der in­ nenliegenden Rohrleitung und dem äußeren Schutzrohr zu unterbinden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im An­ spruch 1 und 5 angeführten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagenen Vorrichtung ergeben sich aus den Un­ teransprüchen 2 bis 4 und 6 bis 10.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß gemäß Anspruch 1 die elektro-chemische Potentialver­ bindung über den Kontakt der Abstandshalter mit dem äußeren Schutzrohr und dem inneren Produktenrohr durch Einbringen von isolierenden Zwischenlagen aus einem geeigneten Kunststoff unterbrochen und der zum Einbringen der Zwischenlagen notwendige Freiraum zwischen den Abstandshaltern und dem äußeren Schutz­ rohr durch Anheben der weiterhin in Betrieb befindli­ chen inneren Produktenrohrleitung mit Hilfe einer Hebe- und Montagevorrichtung entsprechend Anspruch 5 hergestellt und die isolierenden Zwischenlagen mit Hilfe der gleichen Hebe- und Montagevorrichtung in den so hergestellten Freiraum verbracht werden.

Nach Freilegen der Schutzrohrenden und Entfernen der vorhandenen Ringraumabdichtungen an den Stirnseiten des äußeren Schutzrohres wird der Ringraum zwischen der inneren Produktenrohrleitung und dem äußeren Schutzrohr unter hohem Druck mit Wasserstrahldüsen, gesäubert, wobei der Austrag der Verunreinigungen aus dem Ringraum vorteilhafterweise mit Hilfe von Rück­ strahldüsen erfolgt. Bereits während des Reinigungs­ prozesses wird der Säuberungszustand durch Ausleuch­ ten des Ringraumes und visueller Inspektion mit einer Kamera festgestellt.

Ist der Ringraum soweit gesäubert, daß eine durchgän­ gige Inspektion des gesamten Rohrabschnittes möglich ist, werden die Abstände der einzelnen Abstandshalter und der Ringraum zwischen dem Produkten- und dem äußeren Schutzrohr vermessen und protokolliert.

Nach Auswertung der erfaßten Meßdaten mit geeigneten rechentechnischen Mitteln werden die erforderlichen Hubkräfte zum Anheben der inneren Produktenrohrlei­ tung ermittelt und eine entsprechende Konfiguration der Hebe- und Montagevorrichtung vorgenommen, die individuell auf jeden Einsatzfall abgestimmt werden kann.

Voraussetzung für das Einbringen der isolierenden Zwischenlagen zur Unterbrechung der elektrochemi­ schen Potentialverbindung ist die Herstellung des hierfür notwendigen Freiraumes zwischen den Abstandshaltern und dem äußeren Schutzrohr durch ein ausreichendes Anheben der inneren Produktenrohrlei­ tung.

Die Hebe- und Montagevorrichtung wird zunächst nach den baulichen Gegebenheiten und den ermittelten Daten individuell konfiguriert und ihre bewegbaren Montage­ arme mit den isolierenden Zwischenlagen bestückt. Danach wird die Hebe- und Montagevorrichtung auf der Sohle des äußeren Schutzrohres in den Ringraum einge­ fahren und entsprechend der vorherigen Vermessung so positioniert, daß die Zwischenlagen genau unter die jeweiligen Abstandshalter eingebracht werden können. Die hydraulischen Hubzylinder der Hebe- und Montage­ vorrichtung werden mit dem erforderlichen Arbeits­ druck beaufschlagt und die innere Produktenrohrlei­ tung zur Herstellung des erforderlichen Freiraumes angehoben. Anschließend werden die isolierenden Zwischenlagen mit Hilfe der Montagearme in den enstandenen Freiraum eingebracht und so unter die Abstandshalter positioniert, daß ihrer Eckanschläge an den Abstandshaltern anliegen. Hierdurch ist gewähr­ leistet, daß die Montagearme komplikationslos in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden können und die Zwischenlagen in ihrer bestimmungsgemäßen Lage ver­ bleiben.

Nach Rückführung der Montagearme in ihre Ausgangsstel­ lung werden die Hubzylinder und die innere Produkten­ rohrleitung abgesenkt und die Hebe- und Montagevor­ richtung aus dem Ringraum herausgefahren.

Die Trennung der elektro-chemischen Potentialverbin­ dung wird nach der Montage der isolierenden Zwischen­ einlagen überprüft und dokumentiert. Alle Arbeits­ schritte werden mit einer installierten Bildkamera überwacht.

Mit dem erneuten Abdichten des Ringraumes an den Enden des äußeren Schutzrohres und dem lageweisen Verfüllen der Baugrube und Wiederherstellen der Geländeoberfläche ist der Sanierungsvorgang der Rohrleitungsanordnung abgeschlossen.

Die erfindungsgemäße Lösung führt gegenüber den bisher angewandten Verfahren zu einer wesentlichen Zeit- und Kosteneinsparung bei relativ niedrigem anla­ genseitigen Aufwand. Die vorgeschlagene Lösung kann für unterschiedliche Rohrabmessungen und Rohrlängen eingesetzt werden und erlaubt auch bei Ringraumhöhen unter 100 mm eine sichere Trennung der elektro-chemi­ schen Potentialverbindung zwischen dem inneren Produk­ tenrohr und dem äußeren Schutzrohr.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht allein auf die Sanierung von Rohrleitungsanordnungen beschränkt sonder kann in vorteilhafter Weise auch bei der Durchführung von notwendigen Bau- und Sanierungsmaß­ nahmen in beengten Räumen, wie Spalten, Fugen, Zwi­ schenräumen, mit visueller Überwachung und dem Ein­ satz unterschiedlicher Werkzeuge, wie Greifwerkzeuge, Zangen, Spritzwerkzeuge etc. bei unterschiedlichster Gestaltung der Montagearme eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Hebe- und Montagevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt ein zentrales Tragrohr, das einen auf Führungen verstellbar angeord­ neten Montageschlitten aufnimmt. An seinem in Einschu­ brichtung liegenden Ende ist ein Gleitblech, das das Einsetzen der Hebe- und Montagevorrichtung in den Ringraum erleichtert, vorgesehen und eine Hebevorrich­ tung befestigt, die aus einer Hubzylinderaufnahme und mindestens einem hydraulischen Hubzylinder besteht. Der in Längsachse der Hebe- und Montagevorrichtung verstellbare Schlitten ist mit Tragarmen ausgestat­ tet, an denen Montagearme über Drehgelenke verschwenk­ bar angebracht sind. Die freien Enden der Montagearme tragen Aufnahmen, auf die vor Montagebeginn die iso­ lierenden Zwischenlagen aufgesteckt werden. Der Monta­ geschlitten und die Montagearme werden durch hydrauli­ sche Arbeitszylinder betätigt, die an Halterungen des Montageschlittens und am zentralen Tragrohr angelenkt sind. Der Montageschlitten und die Montagearme werden durch Federelemente in ihren Ausgangspositionen fixiert. Diese Federelemente unterstützen gleichzei­ tig ihre Rückstellung nach erfolgter Montage, d. h. nach dem Positionieren der isolierenden Zwischenlage unter die Anstandshalter.

Die isolierenden Zwischenlagen, die für eine rechts- oder linksseitige Anordnung entsprechend ausgebildet sind, besitzen auf ihrer Oberseite rohrförmige An­ schläge. Die Anschläge sind vorzugsweise im Eckbe­ reich angeordnet und dienen einerseits zur Bestückung der Montagearme mit den Zwischenlagen. Gleichzeitig bilden sie Anschläge an denen die Abstandshalter anliegen, nachdem die Zwischenlagen in ihre bestim­ mungsgemäße Endlage positioniert worden sind.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungs­ beispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine kombinierte Hebe- und montagevorrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens

Fig. 2 die Hebe- und montagevorrichtung nach ihrer bestimmungsgemäßen Positionierung im Ringraum zwischen dem äußeren Schutz­ rohr und dem Innenrohr und dem anschlie­ ßenden Absetzen der Isolierzwischenla­ gen unter die Kontaktstellen der Ab­ standshalter zum Schutzrohr

Fig. 3 den Teilschnitt durch die (Alt-)Rohrlei­ tung und das äußere Schutzrohr im Bereich der Abstandshalter mit der Positionierung der Isolierzwischenlagen nach Fig. 2

Fig. 4 den Teilschnitt entsprechend Fig. 3 mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Isolierzwischenlagen nach Abschluß des Montageprozesses

Fig. 5 die Draufsicht auf die nach Abschluß des Montagevorganges in ihre Ausgangs­ stellung zurückgeführte Hebe- und montagevorrichtung und die Anordnung der Isolierzwischenlagen unter die Ab­ standshalter nach Absetzen der inneren Rohrleitung in ihre Einbaulage

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, besteht die erfindungsgemäße Hebe- und Montagevorrichtung 30 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 aus einer Hebevorrichtung, die die Hubzylinderaufnah­ me 3, die hydraulischen Hubzylinder 4 und die Zugla­ sche 5 mit der Öse 6 umfaßt.

Die Hebevorrichtung 30 ist über ein Gleitblech 2, das das Einführen der Hebe- und Montagevorrichtung 30 in den Ringraum zwischen der inneren Rohrleitung 27 mit der Gleitschale 28 und den Abstandshaltern 23 und dem äußeren Schutzrohr 29 erleichtert, mit dem zentralen Tragrohr 1 fest verbunden, auf dem eine Montagevor­ richtung angeordnet ist. Die Montagevorrichtung umfaßt einen Montageschlitten 11 mit seitlichen Trag­ armen 14, an denen über Drehgelenke 15 Montagearme 16 verschwenkbar angeordnet sind. Die Montagearme 16 weisen je eine Aufnahmegabel 18 auf und schließen mit einer Aufnahme 19 ab, auf die die isolierenden Zwi­ schenlagen 24 vermittels des rohrförmigen Anschlages 26 vor Montagebeginn aufgesteckt werden.

Der Montageschlitten ist auf Schlittenführungen 12, die durch Knotenbleche 13 mit dem zentralen Tragrohr 1 fest verbunden sind, in Längsachse der Hebe- und Montagevorrichtung 30, wie mit Richtungspfeil 21 angezeigt, verschiebbar gelagert.

In Halterungen 35 des Montageschlittens 11 sind hydraulische Arbeitszylinder 8; 10 angeordnet, deren Kolbenstangen zur Betätigung der Montagearme 16 über Führungshebel 17 mit diesen verbunden. Um die auf den Aufnahmen 19 aufgesteckten, isolierenden Zwischen­ lagen 24 in ihrer bestimmungsgemäßen Lage unter den Abstandshaltern 23 zu plazieren, werden die Montagear­ me 16 nach einfahren der Hebe- und Montagevorrichtung 30 in den Ringraum, wie durch Richtungspfeil 31 angezeigt, und Anheben der inneren Produktenrohrlei­ tung 27 mit Hilfe der hydraulischen Arbeitszylinder 8; 10 und den Führungshebeln 17 um das Drehgelenk 15 in Richtung der Richtungspfeile 31; 32 verschwenkt.

Auf dem zentralen Tragarm 1 ist ein weiterer Arbeits­ zylinder 9 befestigt, dessen Kolbenstange an den Mon­ tageschlitten 11 angelenkt ist. Mit diesem Arbeitszy­ linder 9 wird der Montageschlitten 11 zusammen mit den Montagearmen 16 in Richtung der Längsachse der Hebe- und Montagevorrichtung 30 gemäß Richtungspfeil 21 verstellt. Der Montageschlitten 11 und die Montage­ arme 16 werden durch Federlemente 7 in ihrer Ausgangs­ stellung fixiert, die an den Halterungen 35 und an dem zentralen Tragrohr 1 angeschlossen sind.

Die isolierenden Zwischenlagen 24 aus einem geeigne­ ten Kunststoff besitzen rohrförmige Anschläge 26; 25, die, ausgehend von Einschubrichtung der Hebe- und Montagevorrichtung 30, für ihre rechts- oder linkssei­ tige Positionierung in einem Eckbereich parallel zu den Seitenflächen befestigt sind.

Die mit den isolierenden Zwischenlagen 24 bestückte und entsprechend den bauseitigen Bedingungen konfigu­ rierte Hebe- und Montagevorrichtung 30 wird auf der Sohle des äußeren Schutzrohres 29 in den Ringraum ein­ gefahren. Nach Erreichen ihrer im voraus bestimmten Position und Anheben der inneren Produktenrohrleitung 27 mit Hilfe der hydraulischen Hubzylinder 4 werden die Zwischenlagen 24 durch Verstellen des Montage­ schlittens 11 in Richtung 33 und anschließendem Verschwenken der Montagearme in Richtung 31; 32 - Fig. 2 - so unter die Abstandshalter 23 plaziert, daß die Anschläge 26; 27, wie aus Fig. 5 hervorgeht, an den Anschlägen 26; 25 anliegen. Anschließend werden die Kolben der Arbeitszylinder 8; 10 druckentlastet und die Aufnahmen 19 aus den Eckanschlägen 26 heraus­ gezogen. Nach Absenken der inneren Rohrleitung 27 wird die Hebe- und Montagevorrichtung aus dem Rin­ graum in Richtung 34 herausgefahren und für einen weiteren Montagevorgang vorbereitet.

Der Montageschlitten 11 trägt auf seiner Oberseite eine, mit einer Beleuchtungseinrichtung ausgestattete Bildkamera 22, mit der der gesamte Montageprozeß visuell überwacht wird.

Bezugszeichenaufstellung

1

Tragrohr

2

Gleitblech

3

Hubzylinderaufnahme

4

Hubzylinder

5

Zuglasche

6

Öse

7

Federelement

8

Arbeitszylinder

9

Arbeitszylinder

10

Arbeitszylinder

11

Montageschlitten

12

Schlittenführung

13

Knotenblech

14

Tragarm

15

Drehgelenk

16

Montagearm

17

Führungshebel

18

Aufnahmegabel

19

Aufnahme

20

Richtungspfeil

21

Richtungspfeil

22

Bildkamera

23

Abstandshalter

24

Zwischenlage

25

Anschlag

26

Anschlag

27

Produktenrohrleitung

28

Gleitschale

29

Schutzrohr

30

Hebe- und Montagevorrichtung

31

Richtungspfeil

32

Richtungspfeil

33

Richtungspfeil

34

Richtungspfeil

35

Halterung

Claims (10)

1. Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen, die über Abstandshalter koaxial in einem äußeren Schutzrohr angeordnet sind, bei dem die Schutz­ rohrenden freigelegt, die stirnseitigen Ring­ raumabdichtungen zwischen dem Innen- und dem Außenrohr entfernt und der Ringraum anschlie­ ßend gereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringraum eine Hebe- und Montagevor­ richtung eingeführt und im Bereich der Abstandshalter positioniert, die innere Rohrlei­ tung und die Abstandshalter mit Hilfe der Montage- und Hebevorrichtung aus ihrer Einbaula­ ge angehoben und an den Kontaktstellen zwischen den Abstandshaltern und dem äußeren Schutzrohr isolierende Zwischenlagen eingebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß nach dem Reinigen des Ringraumes die bauseitige Anordnung von Innen- und Außenrohr vermessen, die Vermessung rechentechnisch ausgewertet und anhand der ermittelten Meßdaten die erforderlichen Hubkräfte bestimmt und eine auf den Einsatz abgestellte Konfiguration der Hebe- und Montagevorrichtung vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der bauseitige Zustand der Anordnung von Innen- und Außenrohr nach Reinigung des Ringraumes mit einer Bildkamera inspiziert und kontrolliert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der gesamte Prozeßablauf mit einer Bildkamera visuell überwacht wird.

5. Hebe- und Montagevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hebevorrichtung, die über ein Gleitblech (2) mit einem zentralen, die Montage­ vorrichtung aufnehmenden Tragrohr (1) fest verbunden ist, eine Hubzylinderaufnahme (3) mit mindestens einem hydraulischen Hubzylinder (4) aufweist und die Montagevorrichtung einen axial verstellbaren Montageschlitten (11) und Montage­ arme (16) besitzt, die jeweils mit einer Aufnah­ me (19) für die Zwischenlagen (24) abschließen und an Tragarme (14) des Montageschlittens (11) verschwenkbar angelenkt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Montageschlitten (11) in Schlittenführungen (12), die über Knotenbleche (13) mit dem Tragrohr (1) verbunden sind, ver­ stellbar gelagert ist und in Halterungen (35), des Montageschlittens (11) Arbeitszylinder (8; 10) angeordnet sind, deren Kolbenstangen über Führungshebel (17) mit den Montagearmen (16) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageschlitten (11) eine Bildkamera (22) trägt und mit Hilfe eines am Tragrohr (1) angelenkten Arbeitszylinders (9) in seine Endlagen und Betriebsstellungen verstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragrohr (1) verankerte Federelemente an den Halterungen (35) angeschlossen sind, die den Montageschlit­ ten (11) und die Arbeitszylinder (8; 10) zur Betätigung der Montagearme (16) in ihren Aus­ gangsstellungen fixieren.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (24) ein einfacher flächenartiger Körper aus einem isolierenden Werkstoff geeigneter Festigkeit ist, der in einem Eckbereich seiner Oberseite rohrförmige Anschläge (25; 26) besitzt, die gleichzeitig zur Bestückung der Aufnahmen (19) mit den Zwischenlagen (24) dienen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hubzylinderaufnahme (3) eine Zuglasche (5) mit einer Oese (6) zur Befesti­ gung eines Zugseiles aufweist.