DE2214155C3 - Betonummantelung für Pipelines sowie Verfahren zur Herstellung der Beton ummantelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betonummantelung für Pipelines mit einer vor der Belonerhärtung vorgespannten Bewehrung sowie auf ein Verfahren zur Herstellung der Betonummantelung.

Bei dem Bau von Pipelines ist es an Stellen besonderer Beanspruchung erforderlich, das Pipeline-Rohr mit einer Betonummantelung zu versehen, welche den betreffenden Rohrabschnitt gegen eint, mechanische Belastung schützt und als Ballast gegen einen Auftrieb dient. Gleichzeitig soll durch die Betonummantelung auch die einen Kathodenschutz gewährende weiche Kunststoff-Isolierung des Stahlrohres schützen. Die Betonummantelung wird in der Regel an der Baustelle angebracht, wobei eine übliche vorgespannte Bewehrung in Form von Bewehrungsstäben und/oder Matten aus Eisen in die Ummantelung eingebettet wird. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß beim Einbau der Stahlarmierung die relativ weiche Kunststoff-Isolierung des Stahlrohres beschädigt werden kann und der Kathodenschutz des Stahlrohres zerstört wird. Begünstigt werden können Schaden dieser Art, die im akuten Schadensfall nicht abzusehende Folgeschäden hervorrufen, durch Überschreiten des bestehenden Biege-/Zug-Momentes bei Verlegung des ummantelten Stahlrohres im unkontrollierbaren Unterwasserbereich durch klaffende Risse, Abplatzen von größeren Betonbrocken usw., die eine starke Deformierung der eingebauten Stahlarmierung zur Folge haben; abgesehen davon, daß durch nicht zu vermeidende Oberflächenrisse der eingebaute Bewehrungsstahl besonders stark der Korrosion ausgesetzt ist und diesen in kürzester Zeit zerstört. Das so gestörte bzw. zerstörte Betongefüge verliert seine geschlossene Ballastwirkung gegenüber dem vorhandenen Auftrieb, der im Falle starker Erosion bzw. durch Auskolkungen im Bereich der Verlegerrinne durch Wegspülen der Überdeckung aktiv wird. Dadurch werden nicht gewünschte Bewegungen frei, die zusätzliche Spannungen auf das Stahlrohr ausüben.

Zur Erhöhung des Widerstandes gegen Druckkräfte ist weiterhin bekannt, ein vorgefertigtes Betonrohr mit einer schnell aushärtenden Tonerdezement-Ummantelung zu versehen, in welche Gewebematten aus Fiberglas oder Kunstharzfasern schlaff eingebettet sind. Auch das Beschichten der Innen- und Außefläche eines Betonrohres mit einer Kunststoffmatte, in welche Glasoder Kunststoff-Fasern eingebettet sind, ist bekannt, um das Betonrohr gegen chemische Einflüsse zu schützen. Schlaff eingebettete Gewebematten aus Fiberglas oder Kunststoff-Fasern sind jedoch nicht geeignet, die vorgespannte Eisen-Bewehrung einer Betonummantelung zu ersetzen, welche der Aufnahme von Zugspannungen dient und nach den Regeln der Spannbetontechnik unter Beachtung der bekannten Fesiigkeitseigenschaften von Betonstahl ausgeführt wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betonummantelung für Pipelines mit einer vorgespannten Bewehrung zu entwickeln, bei welcher der Einbau der Bewehrung eine Zerstörung der dem Kathoden-Schulz dienenden Kunststoffbeschichtung des Pipeline-Rohres ausgeschlossen wird und die Bewehrung korrosionsbeständig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bewehrung aus Kunststoffseilen und/oder Kunststoffmatten besteht.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung von Kunststoffseilen und/oder Kunststoffmatten hat den Vorteil, daß die Bewehrung besonders leicht ist. Überraschend ist festgestellt worden, daß Kunststoffseile, die im vorgespannten Zustand in eine Betonummantelung eingebracht sind, ausreichen, um die auftretenden Spannkräfte aufzunehmen. Da Kunststoffseile und/oder -matten wesentlich billiger in den Transport, Lagerhaltungs- und sonstigen Gemeinkosten als eine Stahlbewehrung sind, liegen auch die Herstellungskosten des Betons niedriger in den Materialkosten als die der herkömmlichen Bauart. Als besonderer Vorteil hat sich auch herausgestellt, daß die Betonummantelung eine wesentlich größere Haltbarkeit besitzt, da die Kunststoffseile und/oder -matten gegenüber Wasser korrosionsbeständig sind. Betonummantelungen dieser Art lassen sich daher besonders günstig für Trassenabschnitte verwenden, wo das Pipeline-Rohr durch Flußläufe oder andere Gewässer geführt werden muß.

Die neuartige Betonummantelung läßt sich auf einfache Art und Weise herstellen. Hierfür werden um das auf schalenförmigen Stützlagern abgestützte Pipeline-Rohr mit Abstand und mantelförmig Kunststoffseile und/oder Kunststoffmatten gelegt, deren Enden durch parallel zur Rohrachse verlaufende Kanäle in den Stützlagern geführt, neben den Stützlagern verankert und vorgespannt werden, worauf dann der bewehrte Rohrabschnitt verschalt und betoniert wird. Bei dieser Herstellungsweise geben die Stützlager einerseits dem betreffenden Rohrabschnitt die vorgesehene Lage und dienen außerdem zur Begrenzung der Betonummantelung einerseits und der Spannseildurchführung andererseits. Die Form der Bewehrung kann verschieden sein. So besteht die Möglichkeit, daß die Kunststoffseile parallel und mit Abstand zum Pipeline-Rohr abgestützt und gespannt werden und diese kreis- oder spiralförmig um Kunststoffseile oder -matten gewickelt oder gelegt werden.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Pipeline-Rohrabschnitt in seitlicher Ansicht mit zwei Stützlagern sowie zugeordneter Bewehrung und Spannvorrichtung und

IF

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 mit der fertigen Betonummantelung, teilweise geschnitten.

Das zu ummantelnde Pipeline-Rohr 1 wild mit zwei oder mehreren Stützlagern abgestützt, welche aus je einer unteren Slützlagerschale 2 und einer oberen Stützlagerschale 3 bestehen. Die untere Stüt/.lagerscha-Ie 2 kann beispielsweise auf einer Lage Balken aufliegen. Dabei sind in die unteren und oberen Stüi/.lagerschalen Kanäit 5 paruliei zur Längsachse angeordnet, die durch Einbettung geeigneter Kunststoffrohre hergestellt sein können. Beim Ausführungsbeispiel sind je zwei Reihen solcher Kanäle kreisförmig um die Mittelachse herumgeführt.

Nachdem das Pipeline-Rohr abgestützt ist, werden durch die Kanäle 5 der Stützlagerschalen 2 Kunststoffseile 6 hindurchgeführt. Diese werden an einem Ende eines Stützlagers mit einer Verankerung 9 versehen und am anderen Ende in einer Spannvorrichtung 10 befestigt. Die Spannvorrichtung 10 besteht aus einer Befestigungsmanschetie, mit der sie auf dem Mantel des Pipeline-Rohres festgespannt wird. Sie besitzt eine Anzahl Spannbügel 12, durch deren Betätigung die Kunststoffseile 6 auf das vorgesehene Maß gespannt werden. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Lagen Kunststoffseile 6 mit verschiedenen Radien versehen. Wie F i g. 3 zeigt, werden diese durch Stützetemente 7 abgestützt, so daß sie ihre vorgesehene Lage erhalten. Beim Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß nach dem Aufbringen der Kunststoffseile 6 eine Kunststoffmalte 8 um die beiden Lagen der Kunststoffseile 6 herumgelegt wird. Die Kunststoffseile und -malten bestehen zweckmäßig aus einem geeigneten Kunststoff wie Polypropylen od. dgl.

Nachdem die Bewehrung in der vorstehenden Art und Weise angebracht ist, wird der betreffende Rohrabschnitt auf übliche Art und Weise verschalt und betoniert. Als Beton kann beispielsweise ein fließfähiger Pumpbeton Verwendung finden, der durch Vibrieren auch verdichtet werden kann.

Nachdem der Beton erhärtet ist, wird die Spannvorrichtung 10 entfernt, und die Betonummantelung ist fertig.

Es besteht beispielsweise auch die Möglichkeit, eine andere geeignete Kunststoffbewehrung vorzusehen, insbesondere können auch Kunststoffmatten mit ihren Längsfäden unmittelbar verspannt werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Verspannung über mehrere Stützlager zu erstrecken, so daß beispielsweise die gesamte Bewehrung zwischen drei oder mehr Stützlagern auf einmal verspannt wird und die Bereiche zwischen je zwei Stützlagern unabhängig voneinander betoniert werden können. Insbesondere ist es auch möglich, verspannte Kunststoffseile 6 mit Kunststoffseilen zu umwickeln und andere geeignete Spannvorrichtungen vorzusehen. Auch die Stützlagerschalen 2, 3 selbst können mit einer Kunststoffbewehrung versehen sein. Hierdurch ist es möglich, diese Bauteile als Fertigbauteile vorzufertigen. Die Kunststoffbewehrung reicht aus, um die nötige Beanspruchung beim Transport von der Fertigbaustelle zur Baustelle aufzunehmen. Da diese bei der Belastung durch das Pipeline-Rohr nicht auf Zug beansprucht wird, reicht die Kunststoffbewehrung völlig aus und ist deshalb auch wesentlich billiger als eine übliche Stahlbewehrung. Eine weitere Anwendung ergibt sich dadurch, daß die Kunststoffseil 6 bei entsprechender Dimensionierung als Vcrankerungselement für zusätzliche Anbringungen wie Einziehtraversen, Zugösen, Zugschellen usw. verwendet werden, wobei die unter Verspannung hergestellte Betonummantelung die Funktion des Reibkörpers übernimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Betonummantelung für Pipelines mit einer vor der Betonerhärtung vorgespannten Bewehrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung aus Kunslstoffseilen (6) und/oder Kunststoffmatten (8) besteht.

2. Verfahren zur Herstellung einer Betonummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das auf schalenförmigen Stützlagern (2, 3) abgestützte Pipeline-Rohr (1) mit Abstand und mantelförmig Kunststoffseile (6) und/oder Kunststoffmatten (8) gelegt werden, deren Enden durch parallel zur Rohrachse verlaufende Kanäle (5) in den Stützlagern geführt, neben den Stützlagern verankert und vorgespannt werden, worauf dann der bewehrte Rohrabschnitt verschalt und betoniert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffseile (6) parallel und mit Abstand zum Pipeline-Rohr abgestützt und gespannt werden und diese kreis- oder spiralförmig um Kunststoffseile oder -matten (8) gewickelt oder gelegt werden.