-
Schutzhülle und Verfahren zu deren nachträg-
-
lichen Anbringen an den Innenwandungsflächen oder Teilen dieser von
waagerechten oder senkrechten rohrförmigen oder kanalartigen Bauwerken, insbesondere
Betonrohren, zum Zwecke der Abdichtung und/oder Ausbildung eines Innenflächenschutzes.
-
Die Erfindung betrifft eine Schutzhülle und ein Verfahren zu deren
nachträglichen Anbringen an den Innenwandungsflächen oder Teilen dieser von waagerechten
oder senkrechten rohrförmigen oder kanalartigen Bauwerken, insbesondere Betonrohren,
zum Zwecke der Abdichtung und/oder Ausbildung eines Innenflächenschutzes.
-
Im Bereich des Bauwesens werden in immer zunehmendem Maße Rohrleitungssysteme,
Tunnelbauten od.dgl. innenwandig mit einem zusätzlichen Oberflächenschutz oder mit
einer Wärmeisolierung versehen bzw. gegen ein Durchsickern von Wasser oder Hindurchdiffundieren
von Gasen abgedichtet. Diese Maßnahmen werden immer dann getroffen, wenn verhindert
werden soll, daß die durch diese Rohrleitungssysteme zu transportierenden Medien
durch undichte Stellen des Systems in die Umwelt gelangen und dort zu unerwünschten
Erscheinungen führen können, wenn die Medien, die durch das Rohrleitungssystem transportiert
werden, aufgrund ihrer chemischen, biologischen oder mechanischen Eigenschaften
in diesen Rohrleitungssystemen zu Korrosions- bzw. zu sonstigen anderen Verschleißerscheinungen
führen und deshalb Abhilfe erforderlich wird, oder wenn die Medien, die durch das
Rohrleitungssystem transportiert werden, vor mengenmäßigen oder qualitätsmäßigen
Verlusten geschützt werden sollen, oder der Betrieb dies erforGOrlis wachen Rollt91
Es sind deshalb verschiedene Abdichtungssysteme entwickelt worden, die die Innenauskleidung
von Rohrleitungssystemen insbesondere mittels Kunststoffolien bzw. -platten betreffen.
-
Der Einbau dieser Kunststoffolien bzw. -platten in Rohrleitungssysteme
kann einerseits während der Herstellung der Rohre bzw. des entsprechenden Baukörpers
erfolgen oder erst nach der Herstellung der Rohre bzw. des entsprechenden Baukörpers
durch zusätzliche Maßnahmen. Erfolgt die Anbringung
der Folien
während der Herstellung des Rohres bzw. des entsprechenden Baukörpers, so sind hierbei
folgende Voraussetzungen zu erfüllen: Das Rohrherstellungsmaterial muß im Frischzustand
formlos und schüttfähig sein und erst später abbinden. Darüber hinaus müssen die
Rohre nach dem Rüttelverfahren hergestellt und die Kunststoffolien müssen mit einem
geeigneten Profil versehen sein, um ein Einbinden in den Beton zu ermöglichen. Beim
nachträglichen Auskleiden von Rohrleitungssystemen mit Folien müssen die Rohre bereits
fertig hergestellt sein, wobei es unerheblich ist, nach welchem Verfahren die Herstellung
der Rohre erfolgt ist. Die Kunststoffolien müssen dann unter Verwendung geeigneter
Bindemittel oder Klebmittel mit dem Beton verbunden werden.
-
Auch mechanische Befestigungsmittel für die nachträgliche Anbringung
von Innenauskleidungen sind bekannt. Auch Kunststoffrohre können zur Innenauskleidung
von Betonrohren in diese eingezogen werden, jedoch ist dies nur möglich, wenn es
sich um kurze Rohre handelt.
-
Die Integration von Kunststoffolien bzw. -platten in Rohrleitungssysteme
kann somit nur von denjenigen Rohrherstellern bzw. Unternehmen angewandt werden,
die Beton- oder Stahlbetonrohre nach dem Rüttelverfahren oder aber Ortbeton-Baukörper
herstellen. Damit ist jedoch die technische Herstellungsmöglichkeit sehr stark eingeschränkt,
jedoch ist dieses Verfahren preisgünstig, wenn Rohre sowieso nach diesem Verfahren
hergestellt werden und nur zusätzliche Kosten
für den Einbau der
Folie sich ergeben, und zwar durch den Folieneinkaufspreis und für eine minimale
Lohnarheit, um die Folie um den Schalungskern zu befestigen.
-
Die nachträgliche Auskleidung von Rohrleitungssystemen dagegen benötigt
viel Lohnarbeit, teure Spezialmaschinen und Sondermörtel oder sonstige geeignete
Bindemittel bzw. mechanische Befestigungsmaterialien. Außerdem ist diese Arbeit
schwierig und schon die geringsten Ungenauigkeiten führen zu einer Beschädigung
bzw. Unbrauchbarkeit der Innenauskleidung, die auch durch nicht vorhergesehene Veränderungen
des Bauwerkes eintreten können.
-
Hiernach können aus den herstellungstechnischen Gründen alle Beton-,
Stahlbeton- und Spannbetonrohr- oder sonstige Rohrhersteller die moderne, leistungsfähige
und kostspielige Anlagen aufweisen, Stahl- oder Gußeisenrohrhersteller und alle
sonstigen Metallrohrhersteller, alle Asbest-Zementrohrhersteller, alle Unternehmen,
die Rohrquerschnitte aus sogenannten Tübbings der verschiedensten Materialien und
Formen herstellen und alle Unternehmen, die sonstige Sonderbaumethoden zum Herstellen
von tunnel- und rohrartigen Bauwerken verwenden oder Sanierungsarbeiten ausführen,
keine Folien während der Herstellung der Rohre bzw. Bauwerke einbauen und sind daher
darauf angewiesen, nach einem wirtschaftlich vertretbaren Verfahren eine nachträgliche
Auskleidung vorzunehmen. Verfahren zum nachträglichen Innenauskleiden von Rohren
und rohrförmigen
Bauwerken mit Kunststoffolie werden jedoch nur
in Notfällen angewandt, wenn es keine anderen Möglichkeiten gibt, Folien anzubringen
und wenn diese unbedingt benötigt werden, denn alle bekannten Verfahren sind mit
hohen Kosten, technischen Unzulänglichkeiten und Gefahren verbunden.
-
Alle bisher bekannten nicht-metall Abdichtungs- bzw. Schutzbahnen,
seien sie aus Bitumenpappe, aus Kautschuk, Kunststoff oder sonstigen sich hierfür
eignenden Materialien hergestellt, die zur Abdichtung oder Schutzabdeckung von Baukonstruktionen
dienen, sind entweder überhaupt nicht oder im äußersten Fall aber nur kurzfristig
steif genug, um flächenmäßig und langfristig ausreichend tragfähig zu sein.
-
Auch steif aussehende Bahnen aus dicken steifen Kunststoffen oder
ähnlichen Materialien sind aufgrund ihrer nicht zu vermeidenden Fließ- und Kriech-Eigenschaften
nicht als langfristig tragende Elemente anzusehen und müssen durch geeignete technische
Maßnahmen mit dem Bauwerk fixiert werden.
-
Es ist daher erforderlich, daß insbesondere bei Uberkopfanwendungen
oder beim Anbringen derartiger Folien an senkrechten, geneigten oder gekrümmten
Flächen, weitere technische Hilfsverfahren zur Anwendung gelangen müssen, um eine
Verbindung zwischen den Folien und dem Bauwerk zu schaffen. Derartige Verbindungsmöglichkeiten
bestehen in Schraub-, Nagel-, Kleb-Verbindungen oder anderen geeigneten Befestigungsmaßnahmen,
um eine ausreichende flächenmäßige Befestigung der Folien an tragfähigen Konstruktionsteilen
zu ermöglichen.
-
damit die Folien langfristig die vorgegebene Position beibehalten,
nicht abfallen, nicht abblättern, nicht durchhängen und auch nicht aus- bzw. einbeulen
können. Es ist dabei wesentlich, daß ein Verformen der Folien vermieden wird. Aus
diesem Grunde war es bisher nicht möglich, Abdichtungs- bzw. Schutz systeme mittels
Bahnen vollkommen vom abzudichtenden Baukörper getrennt zu überlegen, zu beschaffen
oder zu montieren.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
nachträglichen Anbringen einer Schutzhülle an den Innenwandungsflächen oder Teilen
dieser von waagerechten oder senkrechten rohrförmigen oder kanalartigen Bauwerken,
insbesondere Betonrohren, zum Zwecke der Abdichtung und/oder Ausbildung eines Innenflächenschutzes
zu schaffen, das ein Anbringen der Schutzhülle sowohl bereits im Herstellerwerk
für rohrförmige oder kanalartige Betonwerke als auch auf Baustellen oder nach der
Fertigmontage des gesamten Bauwerkkes ermöglicht, das wirtschaftlich ist, das ein
Optimum an Dichtigkeit und eines Innenflächenschutzes gewährleistet und das die
Einrichtung von selbsttragenden Bauwerksinnenauskleidungen ermöglicht, ohne daß
diese mit dem Bauwerk fest verbunden werden müssen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zum nachträglichen Anbringen
einer Schutzhülle an den Innenwandungsflächen oder Teilen dieser von waagerechten
oder senkrechten
rohrförmigen oder kanalartigen Bauwerken, insbesondere
Betonrohren, zum Zwecke der Abdichtung und/oder Ausbildung eines Innenflächenschutzes
vorgeschlagen, nach dem man erfindungsgemäß im Innenraum des Bauwerkes mehrere im
Bereich ihrer quer zur Bauwerks längsrichtung verlaufenden Längskanten verbindbare,
zu einer der Form und dem Durchmesser des rohrförmigen Bauwerks entsprechende Abmessungen
aufweisende Rohrform vorbiegbare oder vorgebogene Zuschnitte mit einem federnden
Rückstell- und Bauwerksinnenwandungsflächenanlagevermögen anordnet, die sich gegenüberliegenden
freien Schenkel des Zuschnittes nach außen preßt und hierauf den zwischen den Schenkelendbereichen
verbleibenden Zwischenraum mit federnden Überbrückungselementen bei gleichzeitiger
Flächenanlage des Zuschnittes an der Bauwerksinnenwandungsfläche verspannt.
-
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ordnet
man im Innenraum des Bauwerkes einen der Form und dem Durchmesser des rohrförmigen
Bauwerkes etwa entsprechenden Formkörper mit einem federnden Rückstell- und Bauwerksinnenwandungsflächenanlagevermögen
an.
-
Des weiteren sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, daß man den
Formkörper mit dem federnden Rückstell- und Bauwerksinnenwandungsflächenanlagevermögen
vor dem Einbringen in den Innenraum des auszukleidenden Bauwerks in einem Abschnittsbereich
seines Umfanges wellenförmig eindrückt, hierauf den so vorgeformten
Formkörper
in den Innenraum des Bauwerkes einbringt und den in dem Abschnittsbereich seines
Umfanges ausgeübten Druck aufhebt, worauf sich der wellenförmig eingedrückte Formkörperabschnitt
bei gleichzeitiger vollflächiger Anlage des Formkörpers an der Bauwerksinnenwandunqsfläche
rückstellt und sich in seine Ausgangsstellung entspannt.
-
Erfindungsgemäß verwendet man einen aus einem Zuschnitt geformten,
etwa U-förmigen Formkörper. Auch kann man geschlossen ausgebildete Formkörper mit
einem federnd-elastischen und eine Rückstellvermögen aufweisenden verformbaren Abschnitt
verwenden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, daß man mehrere sich der Formgebung
der Innenwandungsfläche des Bauwerkes anpassende sich zu einem Formkörper ergänzende
Zuschnitte verwendet, die über federnd-elastische Verspannungskörper miteinander
verbunden sind. Außerdem kann man für eine teilweise Auskleidung des Innenraumes
des Bauwerkes einen sich der Form der Bauwerksinnenwandungsfläche anpassenden Zuschnitt
verwenden, der endseitig leber federnd-elastische Verspannungskörper mit dem Bauwerk
verbunden ist.
-
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgte Integration einer
Schutzhülle aus Kunststoffen oder anderen geeigneten Werkstoffen erbringt den Vorteil,
daß das Verfahren für alle Rohrmaterialien, für alle Rohrherstellungsverfahren,
für alle möglichen Durchmesser und Längen, ohne große Intestitionen und nicht lohnintensiv
angewandt werden kann.
-
Darüber hinaus ist das Verfahren leistungsfähig, schnell und einfach
und kann ohne geschultes Fachpersonal durchgeführt werden. Besondere Hilfsmaterialien,
wie z.B. Mörtel u.dgl. entfallen. Sowohl Teil- als auch Vollauskleidungen auch mit
Druckentlastung entsprechender Bauwerke ist möglich.
-
Die nach dem Verfahren angebrachte Schutzhülle ist absolut dicht.
Darüber hinaus kann nach dem Verfahren die Schutzhülle sowohl werksseitig als auch
auf der Baustelle angewandt werden. Auch besteht die Möglichkeit, sowohl vor als
auch nach der Fertigmontage eine entsprechende Bauwerksinnenauskleidung mit einer
derartigen Schutzhülle vorzusehen.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Schutzhülle zum nachträglichen
Anbringen an den Innenwandungsflächen oder Teilen dieser von waagerechten oder senkrechten
rohrförmigen oder kanalartigen Bauwerken, insbesondere Betonrohren, zum Zwecke der
Abdichtung und/oder Ausbildung eines Innenflächenschutzes, die gemäß der Erfindung
in der Weise ausgebildet ist, daß die Schutzhülle aus einem geschlossen ausgebildeten
rohrförmigen Formkörper aus federnd-elastischen Werkstoffen mit einem Rückfederungsvermögen
oder mit einem federnd-elastischen ein Rückstellvermögen aufweisenden Abschnitt
oder aus einzelnen Formkörpern aus rohrförmigen vorbiegbaren oder vorgebogenen Zuschnitten
mit sich gegenüberliegenden freien Schenkelenden a) aus ein Rückstellvèrmögen aufweisenden
federnd-elastischen Werkstoffen, wie Kunststoffen od.dgl. oder
b)
mit das Rückstellvermögen bewirkenden mechanischen Mitteln besteht, wobei die freien
Schenkelenden eines jeden einzelnen Formkörpers über ein die Schenkelenden nach
außen pressendes Verspannungselement verbunden sind.
-
Eine derart ausgebildete Schutzhülle ist mühelos in rohrförmige Bauwerke
beliebiger Form und Gestaltung anbringbar, da die entsprechend dem Bauwerk vorgeformten
sich zu einem Formkörper ergänzenden Zuschnitte bzw. Formkörper so ausgebildet sind,
daß die Zuschnitte bzw. die Formkörper nach dem Einsetzen in den Innenraum des abzudichtenden
Bauwerkes sich vollflächig an den Innenwandungsflächen dieses Bauwerkes anlegen
und darüber hinaus diese vollflächige Anlage durch Verwendung eines Verspannungselementes
oder ein Rückstellvermögen aufweisenden Abschnitt im Umfangsbereich des Formkörpers
beibehalten wird, das aufgrund seines Federungsvermögens die freien Schenkelenden
des Formkörpers auseinander und somit gegen die Innenwandungsfläche des Bauwerkes
drückt.
-
Sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsgemäß
ausgebildete Schutzhülle sind anwendbar bei rohrförmigen oder kanalartigen Bauwerken
jeglicher Art und Form. Hierbei kann es sich sowohl um Betonrohre beliebigen Durchmessers
als auch um Tunnelbauten od.dgl. handeln. Die Wahl der jeweiligen Werkstoffe für
die Schutzhülle richtet sich nach dem Verwendungszweck der rohrförmigen Bauwerke,
und zwar ob diese senkrecht
stehend, z.B. Silos, oder waagerecht
liegend angeordnet sind oder nur für den Transport von flüssigen Medien, wie Wasser,
flüssige und aggressive Chemikalien oder Gase od.
-
dgl. vorgesehen sind oder ob Tunnelbauten gegen Feuchtigkeit eindringendes
Wasser od.dgl. abgedichtet werden sollen oder ob Wärmeisolierungen vorzunehmen sind
oder Verschleißerscheinungen verringert werden sollen.
-
Die Schutzhülle dient zum Schutz gegen aggressive Chemikalien, gegen
Reibungs-Verschleiß;sie verhindert oder verringert einen Wärmeaustausch und dichtet
gegen Leckagen nach außen und nach innen ab, darüber hinaus kann ein Durchdiffundieren
von Gasen vermieden werden, Mengenverluste und Qualitätseinbußen der durch die ausgekleideten
Betonröhren geleiteten flüssigen Medien werden verhindert sowie ferner Umwelt-Schäden
und Verschmutzungen vermieden. Ein innerer mikrobieller, pflanzlicher oder tierischer
Befall kann ferner verhindert werden. Darüber hinaus ermöglicht die Schutzhülle
die Nutzung billigster Rohrarten für alle möglichen Aufgaben. Neue Nutzungsmöglichkeiten
für Bauwerke aus Beton oder anderen geeigneten Werkstoffen werden erschlossen. Die
Lebensdauer von Rohrleitungssystemen wird um ein Vielfaches heraufgesetzt. Außerdem
bietet die Schutzhülle eine Lösung für Rohrhersteller, die bisher wegen der hohen
Kosten und technischen Schwierigkeiten Innenauskleidungen nicht vornehmen konnten.
Sowohl Rohre mit kleinsten als auch größten Durchmessern sowie begehbare oder bekriechbare
Rohre sind mit der Schutzhülle auskleidbar.
-
Ferner bietet die Schutzhülle auch die Möglichkeit eines Teilaustausches
beschädigter Zuschnitte, auch wenn der Formkörper aus mehreren Zuschnitten besteht,
da die Schutzhülle nicht mit dem Bauwerk verbunden und selbsttragend ist. Beschädigte
Innenwandungsflächen von Betonrohren können mit der Schutzhülle insofern ausgebessert
werden, als nach dem Anbringen der Schutzhülle in diese z.B. Durchbrechungen vorgesehen
werden, durch die dann flüssiges Beton od.dgl. zum Ausfüllen der beschädigten Wandungsabschnitte
eingeführt werden kann. Dieses Verfahren ist weistaus kostensparender als die Verwendung
von Innenverschalungen mit besonders aufwendigen Konstruktionen. Durch die Verwendung
von mehreren Verspannungselementen ist eine Anpassung der Schutzhülle bei Temperaturschwankungen
möglich. Da die Schutzhülle selbsttragend ist, sind Abzweigungen ohne weiteres in
die Schutzhülle einschneidbar. Ist das Verspannungselement rinnenförmig ausgebildet,
so dient es gleichzeitig zur Aufnahme von Versorgungsleitungen, zur Kontrolle, Kondenswasserableitung
und zur Drainage. Die Verspannungselemente sorgen ferner für einen festen Sitz der
Schutzhülle auch auf langen Strecken, bei Bautoleranzen, Querschnittsverengungen,
Setzungen, Rissen usw.
-
und können auch zur Dichtigkeitsprüfung der Schutzhülle herangezogen
werden.
-
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Ausführungsform der Schutzhülle,
nach der der die Schutzhülle bildende Formkörper aus selbsttragenden federnd-elastischen
Werkstoffen besteht, wobei der Formkörper geschlossen ausgebildet ist und in seinem
Umfangsbereich mit einem federnd-elastischen und
ein Rückstellvermögen
aufweisenden Abschnitt versehen ist.
-
Es besteht auch die Möglichkeit, den Formkörper mit vorgespannten
Federelementen zu versehen, wobei dann die unter Vorspannung stehenden Federelemente
in dem Formkörper angeordnet sind.
-
Der Formkörper kann auch aus einem kunststoffummantelten metallischen,
ein Federungsvermögen aufweisenden, formhaltenden Trägerelement bestehen, das als
Gitter, Lochblech od.dgl. ausgebildet ist.
-
Das die freien Schenkelenden des Formkörpers nach außen pressende
Verspannungselement weist einen kreisförmigen, ovalen oder anderen Querschnitt auf,
wobei die freien Schenkelenden des Verspannungselementes mit einem die Schenkelenden
des Formkörpers aufnehmenden Eingriffprofil versehen sind, so daß eine sichere Halterung
des Formkörpers am Verspannungselement gewährleistet ist.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das Verspannungselement
auch rinnenförmig ausgebildet sein, so daß seine freien Schenkel dann ein nach außen
gerichtetes Federungsvermögen aufweisen. Weist das Verspannungselement ein Profil
mit zwei rinnenförmigen Ausnehmungen auf, kann der die beiden Ausnehmungen verbindende
Steg zum Befestigen des Verspannungselementes an dem Bauwerk herangezogen werden.
-
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Ausgestaltung der Schutzhülle,
nach der diese aus einem rohrförmigen und geschlossenen Formkörper besteht, der
mit mindestens einer in seinem Umfang ausgebildeten etwa U-förmigen Einziehung mit
federnd-elastischen und ein Rückstellvermögen aufweisenden und zurückfedernden Schenkeln
versehen ist. Diese Ausführungsform der Schutzhülle ermöglicht die Innenauskleidung
auch von Rohren mit kleinen Durchmessern, also von Rohren, die nicht begehrbar oder
bekriechbar sind bzw. von Rohren, die bekriechbar oder begehbar sind. Die Abmessungen
dieses Formkörpers sind dann so gehalten, daß beim Einführen des etwa schlauchartigen
Formkörpers dieser im Bereich der federnd-elastischen Einziehung eingedrückt wird.
Nach Aufheben des Druckes federt dieser eingezogene Abschnitt in seine Ausgangsstellung
zurück und preßt somit die Mantelfläche des Formkörpers an die Innenwandungsflächen
des Bauwerkes.
-
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den rohrförmigen und geschlossenen
Formkörper mit zwei, drei, vier oder mehreren in seinem Umfang ausgebildeten, etwa
U-förmigen Einziehungen mit federnd-elastischen und ein Rückstellvermögen aufweisenden
und zurückfedernden Schenkeln zu versehen.
-
Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein Formkörper aus mehreren sich
zu einem Kreis ergänzenden Zuschnitten aus federnd-elastischen Werkstoffen, die
über federnd-elastische Verspannungselemente miteinander verbunden sind. Ein derart
gestalteter Formkörper ist besonders geeignet zur Anbringung von Schutzhüllen
in
rohrförmigen Beton-, Stahl- oder Steinbauten mit großen Durchmessern.
-
In zahlreichen Fällen ist es jedoch erforderlich, nur einen Teil der
Innenwandungsfläche eines Bauwerkes mit einer Schutzbeschichtung zu versehen. Hierfür
besteht dann der Formkörper aus einem teilkreisförmigen Zuschnitt, der endseitig
federndelastische Verspannungselemente trägt, die a) mit dem Zuschnitt fest verbunden
sind, oder b) lösbar auf den Endabschnitten des Zuschnittes gehalten sind.
-
Teilkreisförmige Formkörper werden in ihren Endbereichen mit dem Bauwerk
fest verbunden. Die zwischengeschalteten Verspannungselemente weisen eine federnde
Funktion auf und dienen gleichzeitig für einen Spannungsausgleich. Mit derartigen
Formkörpern können auch offene kanalartige Bauwerke ausgekleidet werden.
-
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt: Fig. 1 eine aus einem rohrförmig für den Einsatz in ein Betonrohr
vorgebogenen Formkörper bestehende Schutzhülle in einer schaubildlichen Ansicht,
Fig.
2 den Formkörper in einer Ansicht von vorn, Fig. 3 den Formkörper vor dem Einsetzen
in ein rohrförmiges Bauwerk in einer Ansicht von vorn, Fig. 4 den in ein rohrförmiges
Bauwerk eingesetzten Formkörper in einer Ansicht von vorn, Fig. 5 eine weitere Ausführungsform
eines Formkörpers mit eingearbeiteten unter Vorspannung stehenden federnden Stahlbändern
in einer schaubildlichen Ansicht, Fig. 6 ein den Zwischenraum zwischen den beiden
Schenkeln eines offen ausgebildeten Formstückes überbrückendes Verspannungselement
in einer schaubildlichen Ansicht, Fig. 7 das Verspannungselement in einer Ansicht
von vorn, Fig. 8 das Verspannungselement vor dem Einsetzen in den Formkörper in
einer Ansicht von vorn, Fig. 9 das in den Formkörper eingesetzte Verspannungselement
in einer Ansicht von vorn,
Fig. lo einen Teilabschnitt einer weiteren
Ausführungsform eines aus einem kunststoffummantelten Profilblech bestehenden Formkörpers
in einer schaubildlichen Ansicht, Fig. 11 eine weitere Ausführungsform eines Verspannungselementes
mit zwei rinnenförmigen Ausnehmungen in einer Ansicht von vorn, Fig. 12 einen geschlossen
ausgebildeten Formkörper mit einem eindrückbaren, rückfedernden Abschnitt im Formkörperumfangsbereich
in einer Ansicht von vorn, Fig. 13 einen geschlossen ausgebildeten Formkörper mit
einem integrierten Verspannungselement mit federnd-elastischen rückfedernden Schenkeln
in einer schaubildlichen Ansicht, Fig. 14 einen geschlossenen Formkörper mit zwei
integrierten Verspannungselementen in einer Ansicht von vorn, Fig. 15 einen aus
zwei sich zu einem Kreis ergänzenden Zuschnitten gebildeten Formkörper, wobei die
beiden Zuschnitte über Verspannungselemente miteinander verbunden sind, in einer
Ansicht von forn,
Fig. 16 eine weitere Ausführungsform eines aus
drei Zuschnitten bestehenden Formkörpers in einer Ansicht von vorn, Fig. 17 einen
aus vier Zuschnitten bestehenden Formkörper in einer Ansicht von vorn, Fig. 18 einen
aus einem teilkreisförmigen Zuschnitt bestehenden Formkörper mit endseitig ausgebildeten
Verspannungselementen in einer Ansicht von vorn und Fig. 19 eine weitere Ausführungsform
des Formkörpers nach Fig. 18 in einer Ansicht von vorn.
-
Die erfindungsgemäß ausgebildete Schutzhülle besteht nach der in Fig.
1 und 2 gezeigten Ausführungsform aus einem Formkörper lo aus einem Zuschnitt 11,
der rohrförmig vorgebogen oder biegbar ist und dessen Schenkel mit 12 und 13 bezeichnet
sind, während die freien Schenkelenden bei 12a, 13a angedeutet sind.
-
Der zwischen den Schenkelenden 12a,13a verbleibende Zwischenraum 15
wird mittels eines auf die Schenkelenden 12a,13a aufgesetzten und nachstehend noch
näher beschriebenen Verspannungselementes 40 überbrückt. Die seitlichen Längskanten
16, 17 des Zuschnittes 11 können mit einer Eingriffprofilierung, beispielsweise
in Form von Nut und Feder, ausgebildet sein,
um mehrere aneinandergesetzte
Formkörper lo miteinander verbinden zu können. In den Verbindungsbereichen sind
dann in der Zeichnung nicht dargestellte besonders ausgebildete Abdichtungen vorgesehen.
-
Die Form und Gestaltung des Formkörpers lo ist derart, daß die Schenkel
12,13 unter einer Vorspannung stehen bzw. in eine Vorspannung gebracht werden, wenn
von einem ebenen Zuschnitt ausgegangen wird, wobei diese Verspannung es ermöglicht,
daß die Zuschnittsfläche nach Einbringen des Formkörpers lo in ein rohrförmiges
Bauwerk 20 an dessen Innenwandungsflächen 22 vollflächig anliegt. Die Querschnittsfläche
des Formkörpers lo entspricht nicht der Querschnittsfläche desjenigen Bauwerkes,
in den der Formkörper eingesetzt werden soll. Der Formkörper lo ist vielmehr so
gestaltet, daß die freien Schenkel 12,13 des Zuschnittes 11 in unbelastetem Zustand
aus der Bauwerksbegrenzungslinie 21 herausragen (Fig. 3). Für das Einsetzen eines
derartigen Formkörpers lo in ein Bauwerk 20 ist es daher erforderlich, die Schenkel
12,13 des Zuschnittes 11 in Pfeilrichtung X, X1 zueinander zu bewegen (Fig. 2).
Der in diesem Zustand in das Bauwerk 20 eingesetzte Zuschnitt 11 wird dann vollflächig
zur Anlage an die Bauwerksinnenfläche 22 gebracht, und zwar durch Aufheben des auf
die Schenkel 12,13 des Zuschnittes 11 ausgeübten Zuges. Die Schenkel 12,13 federn
aufgrund des Rückstellvermögens der für die Herstellung des Formkörpers lo verwendeten
federnd-elastischen Werkstoffe, wie Kunststoffe
od.dgl., in Pfeilrichtung
Y, Y1 zurück und kommen somit zur Anlage an das Bauwerk 20 (Fig. 2 bis 4). Dadurch,
daß der Formkörper lo unter einer gewissen Vorspannung im Innenraum des Bauwerkes
20 angeordnet ist, ist der Formkörper lo selbsttragend und benötigt zu seiner Befestigung
an der Innenwandungsfläche 22 des Bauwerkes 20 keine zusätzlichen aufwendigen technischen
Mittel mehr.
-
Dieses federnde Rückstellvermögen der Schenkel 12,13 des Zuschnittes
11 des Formkörpers lo kann auch durch in den Zuschnitt 11 eingearbeitete Bänder,
Drähte od.dgl. 30 z.B. aus Federstahl bewirkt werden (Fig. 5), die ein- oder beidseitig
auf dem Zuschnitt angebracht und mit diesem verbunden sein können, oder die in das
Material des Zuschnittes eingelassen sind. Die aus Federstahl bestehenden Bänder,
Drähte od.dgl. 30 sind dann in einem Abstand voneinander in das Material des Formkörpers
lo eingearbeitet. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit gemäß Fig. lo, den
Formkörper lo aus kunststoffummantelten metallischen Trägerelementen herzustelen.
Ein derartiges Trägerelement ist mit 51 bezeichnet, das als Metallgitter, Lochblech
od.dgl. ausgebildet sein kann und ein den Bändern, Drähten od.dgl. 30 aus Federstahl
entsprechendes Federungs- und Rückstellvermögen aufweist. Die das Trägerelement
51 umgebende Kunststoffbeschichtung ist mit 50 bezeichnet. Auch andere Beschichtungsmaterialien
können verwendet werden.
-
Auch ein entsprechend Fig. lo ausgebildeter Formkörper lo ist rohrförmig
vorgebogen und so ausgebildet, daß er nach dem Einbringen in den Innenraum des Bauwerkes
20 an der Innenwandungsfläche 22 des Bauwerkes 20 anliegt . Hierzu ist der Formkörper
lo so ausgebildet, daß seine Schenkel 12,13 außerhalb der Bauwerksbegrenzungslinie
21 zu liegen kommen.
-
Diese Ausgangsstellung des Formkörpers lo ermöglicht das Einziehen
der Schenkelenden 12a,13a und nach Aufheben entsprechender Zugkräfte deren Rückstellung
in die ursprüngliche Ausgangsstellung, die jedoch nicht erreicht werden kann, da
die Bauwerksbegrenzungslinie 21 einen Verlauf aufweist, der noch vor dem Verlauf
des Formkörpers vor Erreichen seiner Ausgangsstellung liegt.
-
Das Verspannungselement 40 weist ein rohrförmiges bzw. U-förmiges
Profil mit den Schenkeln 41, 42 und den Schenkelenden 41a, 42a auf (Fig. 6 und 7).
Die Schenkelenden 41a, 42a sind so abgebogen, daß Eingriffnuten 43,44 ausgebildet
sind, in die nach dem Einsetzen des Verspannungselementes 40 in den Formkörper lo
die Schenkelenden 12a, 13a der Schenkel 12,13 des Zuschnittes 11 eingreifen können.
Die Gesamtausbildung ist dabei so gestaltet, daß gleichzeitig eine Abdichtung im
Verbindungsbereich des Verspannungselementes 40 mit den Schenkeln 12,13 des Formkörpers
lo gegeben ist. Auch die Schenkel 41,42 des Verspannungselementes 40 stehen unter
einer Vorspannung, d.h. fr das Einsetzen des Verspannungselementes 40 in den Zwischenraum
15
zwischen den Schenkelenden 12a, 13a des Zuschnittes 11 werden
die Schenkel 41,42 des Verspannungselementes 40 in Richtung der Pfeile X2, X3 zueinander
bewegt. In diesem Zustand wird das Verspannungselement 40 in den Zwischenraum 15
zwischen den Schenkelenden 12a, 13a des Zuschnittes 11 so eingesetzt, daß die Schenkelenden
12a, 13a in die Eingriffnuten 43,44 des Verspannungselementes 40 eingreifen können.
Wird die Zugbelastung auf die Schenkel 41,42 aufgehoben, so federn die Schenkel
41,42 in Richtung der Pfeile Y2, Y3 in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurück,
die jedoch nicht erreicht wird, da schon vor Erreichen dieser Ausgangs- bzw.
-
Endstellung die Schenkelenden 12a, 13a des Zuschnittes 11 bis zum
äußeren Anschlag an der Bauwerks innenfläche 22 gepreßt sind (Fig. 8 und 9).
-
Anstelle federnd-elastischer und ein Rückstellvermögen aufweisender
Schenkel 41,42 kann das Verspannungselement 40 auch im Bereich der Schenkelenden
41a, 42a mit Federelementen 45 versehen sein, die die Schenkel 41,42 in Richtung
der Pfeile Y2, Y3 auseinanderpressen (Fig. 9). Dieses Verspannungselement 40 verspannt
gleichzeitig die Schenkel 12,13 des Zuschnittes 11 in der Weise, daß die Schenkel
12,13 in Richtung der Pfeile Y, Y1 nach außen, d.h. an die Innenwandungsfläche 22
des Bauwerkes 20 gepreßt werden. Dadurch wird ein Aufheben der Vorspannung des Formkörpers
lo bei Werkstoffermüdungen vermieden und eine sichere Halterung der Schutzhülle
im Innenraum des Bauwerkes gewährleistet. Das Verspannungselement
40
dient zur Aufnahme von Versorgungsleitungen und zum Auffangen von Kondenswasser,
Wasser od.dgl.
-
Wie Fig. 11 zeigt, kann das Verspannungselement 40 auch mit zwei oder
mehreren rinnenförmigen Ausnehmungen 47,48 versehen sein, so daß dann das Verspannungselement
ein wellenförmiges Profil aufweist. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, auch größere
Verschiebungen der Schutzhülle aufzufangen und auszugleichen. Der jeweils zwei rinnenförmige
Ausnehmungen 47,48 verbindende Steg 49 kann mit einer bei 49a angedeuteten Durchbrechung
versehen sein, die für Befestigungsmittel vorgesehen ist, um das Verspannungselement
40 an dem Bauwerk befestigen zu können, falls dies erforderlich werden sollte.
-
Der die Schutzhülle bildende Formkörper kann jedoch auch geschlossen
ausgebildet sein, wie dies in Fig. 12 bis 14 gezeigt ist. Der in Fig. 12 dargestellte
geschlossene Formkörper aus Kunststoffen oder anderen Werkstoffen mit federnd-elastischen
Eigenschaften ist mit loo bezeichnet. Mindestens ein Abschnitt lol seines Umfangsbereiches
ist dann besonders federnd-elastisch ausgebildet und weist ein Rückfederungsvermögen
auf, so daß für das Einbringen eines derart ausgebildeten Formkörpers loo in ein
Betonrohr der Formkörper loo im Bereich seines Abschnittes lol in Pfeilrichtung
X4 eingedrückt wird, mit der Folge, daß die Abschnitte looa, loob des Formkörpers
loo in Pfeilrichtung X6 und X7 verformt werden. Auf diese Weise ist ein leichtes
Einführen des Formkörpers
loo in ein Betonrohr mit kleinstem Durchmesser
oder in ein Betonrohr, das nicht begehbar oder bekriechbar ist, gewährleistet. Ist
der Formkörper loo, dessen Länge beliebig gewählt sein kann, in das Betonrohr eingebracht,
dann wird der auf den Abschnitt lol ausgeübte Druck aufgehoben, so daß sich der
Abschnitt lol entspannt und dabei gleichzeitig die'Abschnitte looa, loob des Formkörpers
loo nach außen bis zur Anlage an die Betonrohrinnenwandungsflächen preßt. Für das
Eindrücken des Abschnittes lol des Formkörpers loo eignen sich bereits entsprechend
profilierte, in der Zeichnung nicht dargestellte Stäbe oder andere geeignete Einrichtungen,
die zusammen mit dem Formkörper loo in den Innenraum des Betonrohres eingeführt
werden und dann wieder herausgezogen werden, so daß der Abschnitt lol in seine ursprüngliche
Ausgangsstellung zurückfedern kann.
-
Eine weitere Ausführungsform eines geschlossen ausgebildeten Formkörpers
geht aus den Fig. 13 und 14 hervor. Der hier mit llo bezeichnete Formkörper ist
mit einer rinnenförmigen Einziehung 111 versehen, deren Wirkung und Ausbildung etwa
der des Verspannungselementes 40 entspricht. Die Schenkel llla, lllb der Einziehung
111 sind ebenfalls wie der Formkörper selbst federnd-elastisch ausgebildet. Für
das Einführen des Formkörpers llo in ein Betonrohr werden die Formkörperabschnitte
lloa, llob in Pfeilrichtung X8 und X9 gedrückt, wobei gleichzeitig auch die Schenkel
llla, lllb der Einziehung zusammengepreßt werden. Auf diese Weise ist der Gesamtdurchmesser
des
Formkörpers llo gegenüber dem Durchmesser des Betonrohres kleiner und der Formkörper
kann mühelos in das Betonrohr eingeschoben werden. Ist der Formkörper llo eingeschoben,
dann wird der äußere Druck auf die Formkörperabschnitte lloa, llob aufgehoben, dabei
federn gleichzeitig diese Abschnitte lloa, llob in Pfeilrichtung X8, X9 bis zur
Anlage an die Betonrohrinnenwandungsfläche zurück und werden dabei noch unterstützt
durch die zurückfedernden Schenkel llla, lllb der rinnenförmigen Einziehung 111.
-
Durch das Rückstellvermögen der Schenkel llla, lllb der Einziehung
111 und durch das Bestreben der Schenkel, nach außen zu spreizen, wird erreicht,
daß der Formkörper llo an der Betoninnenwandungsfläche anliegt und selbsttragend
im Betonrohrinnenraum angeordnet ist.
-
Die rinnenförmige Einziehung 111 braucht nicht die in Fig. 13 gezeigte
und vorangehend beschriebene Form aufweisen. Auch ein wellenförmiges oder sonstiges
Profil, wie bei 115 in Fig. 13 angedeutet, kann vorgesehen sein.
-
Auch besteht die Möglichkeit mehrere rinnenförmige Einziehungen über
den Umfang des kreisförmigen Formkörpers llo verteilt anzuofldnen, wie dies in Fig.14
dargestellt ist. Der Formkörper llo wie auch der Formkörper loo brauchen keine Kreisform
aufweisen. Der Querschnitt der Formkörper kann auch oval, oder drei- oder mehreckig
sein. Wesentlich ist
jedoch die Integration eines Verspannungselementes
40 in die Formkörpermantelfläche.
-
Insbesondere bei Rohrsystemen oder Tunnelbauten mit großen Durchmessern
ist es arbeitstechnisch von Vorteil, wenn der als Schutzhülle einzubringende Formkörper
120 aus mehreren, sich zu einem Kreis ergänzenden Zuschnitten 121, 122 besteht,
die über Verspannungselemente 140 mit einem rinnenförmigen Profil verbunden sind
(Fig. 15). Bei der in Fig. 16 gezeigten Ausführungsform sind drei Zuschnitte 121,
122, 123 über drei Verspannungselemente 140 verbunden, während es nach Fig. 17 vier
Zuschnitte 121, 122, 123, 124 sind, die über vier Verspannungselemente 140 zusammengehalten
sind. Die Verspannungselemente 140 pressen aufgrund ihres Federungsvermögens die
Zuschnitte aus federnd-elastischen Werkstoffen an die Bauwerksinnenwandungsflächen.
Die Anzahl der sich zu einem Kreis ergänzenden Zuschnitte wird sich jeweils nach
der Größe des Durchmessers des mit einer Schutzhülle zu versehenen Bauwerkes bzw.
nach der Form,Funktiaioder Betriebsart des Bauwerkes richten.
-
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, nur Teile von rohrförmigen
oder tunnelartigen Bauwerken mit einer Schutzhülle zu versehen. Hierzu bestehen
die Formkörper aus einer vorgebogenen oder biegbaren Zuschnitt aus federnd-elastischen
Werkstoffen mit den Abmessungen eines Teilkreises (Fig. 18 und 19).
-
Derartige Formkörper 130 sind dann endseitig mit dem Verspannungselement
40 entsprechend ausgebildeten Verspannungselementen
145 versehen,
die mit dem Bauwerk verankert werden und die mit dem Formkörper 130 fest verbunden
sein können (Fig. 18). Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Verspannungselemente
145 als Aufsteckprofile auszubilden.
-
Bei der in Fig. 19 gezeigten Ausführungsform ist in den Formkörper
130 ein Verspannungselement 40 entsprechend den Ausführungsformen nach Fig. 12 und
13 integriert, während die Enden der Schenkel 130a, 130b des Formkörpers 130 lediglich
Befestigungsabschnitte 150 aufweisen. Formkörper entsprechend den Ausführungsformen
nach Fig. 18 und 19 dienen auch zur Auskleidung von offenen Kanälen, Wannen od.
-
dgl. und brauchen nicht der Form eines Teilkreises entsprechen. Auch
besteht die Möglichkeit, den Formkörper 120 aus mehreren Zuschnitten 121, 122 zu
bilden, die über Verspannungselemente 140 miteinander verbunden sind. Außerdem besteht
die Möglichkeit, den Formkörper 130 mit einer eindrückbaren, federnd-elastischen
und ein Rückstellvermögen aufweisenden Einziehung entsprechend der Ausführungsform
gemäß Fig. 12 zu versehen. Die schenkelartigen Befestigungselemente 150 können auch
als Aufsteckprofile ausgebildet sein, um eine Entlastung von einem in dem Zwischenraum
zwischen der Bauwerksinnenwandungsfläche und der äußeren Schutzhüllenfläche angestauten
Wasserdruck herbeizuführen, können in den schenkelartigen Befestigungselementen
150 Durchbrechungen 151 mit oder ohne Ventilen vorgesehen sein (Fig. 19). Teilkreisförmig
ausgebildete Formkörper mit oder ohne federnd-elastischem Abschnitt oder Verspannungselementen
können auch nach dem Einbringen
in das Bauwerk in ihren Endbereichen
mit dem Bauwerk mittels Nagelverbindungen od.dgl. verbunden sein.
-
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorangehend beschriebenen
und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen. So liegt auch im Rahmen der
Erfindung eine Ausgestaltung der Schutzhülle als geschlossener, rohrförmiger Formkörper
aus Werkstoffen mit federnd-elastischen Eigenschaften, so daß der unter Anwendung
eines äußeren Druckes verformte Formkörper nach dem Einführen in das Bauwerk in
seine ursprüngliche Lage zurückfedert, wenn der äußere Druck auf den Formkörper
aufgehoben wird. Der am Formkörper loo in Fig. 12 vorgesehene federnd-elastische
Abschnitt kann auch U-förmig eingezogen von vornherein ausgebildet sein. Auch besteht
die Möglichkeit, das rinnenförmige Verspannungselement 111 in dem Formkörper llo
gemäß Fig. 13 nicht mit verspannenden Eigenschaften zu versehen. Der Formkörper
llo ist dann lediglich mit einer Einziehung versehen, deren Querschnitt eine beliebige
geometrische Form aufweisen kann, während der Mantel des Formkörpers selbst aufgrund
des verwendeten Werkstoffes mit federnd-elastischen Eigenschaften oder entsprechender
in den Formkörper eingelassener technischer Einrichtungen mit federndelastischen
Eigenschaften, wie Federn od.dgl., die Verspannung nach dem Einbringen in das Bauwerk
vornimmt. Die Federungs- und Verspannungsfunktion wird dann ohne Verspannungselement
von der Schutzhülle selbst erfüllt.
-
P#tentanspriiche -