DE3025586A1 - Vorrichtung und verfahren zum beseitigen von schlammigen und verfestigten ablagerungen in entwaesserungskanaelen - Google Patents

Description

- 5 Beschreibung:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beseitigen von verfestigten Ablagerungen in Entwässerungskanälen und -rohren.

In Kanalisationsrohren und insbesondere in Entwässerungskanälen entstehen Ablagerungen aus Sanden und Feinsanden, die im Laufe der Jahrzehnte einen wesentlichen Teil des Leitungsquerschnittes ausfüllen und sich letzthin derart fest ablagern, daß ein Abbau selbst bei besonders hohem Flüssigkeitsdurchtritt nicht mehr stattfindet. Da viele Kanalisations- und Entwässerungsnetze schon zum Teil über hundert Jahre alt sind, haben Ablagerungen jeglicher Art den Leitungsquerschnitt zunehmend verengt. Dieses ist nicht nur bei kleinem Rohrquerschnitten,sondern insbesondere auch in größeren Sammlerquerschnitten festgestellt worden, deren Längsgefälle erfahrungsgemäß sehr gering ist und in denen somit eine geringere Fließgeschwindigkeit bei häufig größerem Feststoffanteil vorherrscht. Die verfestigten Ablagerungen an der Sohle und an den Wandungen der Abwasser- und Kanalisationskanäle müssen entfernt werden, da sie den freien Abflußquerschnitt bzw. den Stauraum in einem nicht mehr vertretbaren Ausmaß

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einengen. Auch stellt der sich immer weiter verengende Querschnitt der Rohre eine Gefahr für das Betriebspersonal der Kanäle dar, da Wartungsarbeiten zum Teil hierdurch unmöglich geworden sind.

Bisher sind im Stand der Technik noch keine Vorrichtungen bekannt, die derartige Ablagerungen wirksam entfernen. Vielmehr hat man sich bisher derart beholfen, diese Verfestigungen in kürzeren Zeitabständen aufzuwirbeln und damit ständig in Bewegung zu halten, um einen Weitertransport zum Sielablauf zu erreichen. Dieses brachte dann jedoch den Nachteil mit sich, daß nach kurzer Zeit erneut Ablagerungen im stromabwärtsliegenden Teil des Kanalisationsrohres bzw. Kanales entstanden und dadurch den Leitungsquerschnitt noch weiter verengen. Auch sogenannte Schwallspülungen haben zu ungünstigen Ergebnissen geführt. Aus verständlichen Gründen können die Kanalnetze nicht einfach gesperrt werden, da sie tagtäglich betriebsbereit sein müssen. Neuere Untersuchungen haben nun gezeigt, daß inzwischen, insbesondere größere normalerweise zu begehende Rohre zu fast dreiviertel des Querschnittes von Ablagerungen ausgefüllt sind. Teilweise sind die Kanalnetze deswegen nicht mehr zugänglich und außerdem besteht in den meisten Fällen wegen der

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Größe des Sielnetzes nicht die Möglichkeit, noch aufzuwirbelnde Ablagerungen über mehrere Kilometer zum Sielauslauf fortzuspülen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beseitigen von verfestigten Ablagerungen in Entwässerungskanälen und -rohren zu schaffen,die einfach und wirkungsvoll in ihrer Handhabung ist und an die unterschiedlichen Rohrquerschnitte angepaßt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein wirtschaftliches Verfahren zu schaffen, mit dem die zu schaffende Vorrichtung leicht und gefahrenlos betrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird die erstgenannte Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beseitigung von derartigen Ablagerungen ist im Anspruch 11 angegeben.

Gemäß der Erfindung werden im Gegensatz zum Stand der Technik, die Ablagerungen nicht mehr aufgewühlt weitergespült, sondern vollständig aus dem Leitungsquerschnitt entfernt. Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Zerkleinern oder Fräsen der Ablagerungsschicht, die in das Kanali-

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sationsrohr eingebracht wird, muß einerseits entsprechend, ihrem Arbeitserfolg mit einer Antriebsvorrichtung vorschiebbar und andererseits sowohl seitlich als auch nach oben gemäß mittels Stützen abzusichern sein, um eine gezielte Arbeitsrichtung verfolgen zu können. Im wesentlichen sollte dabei in stromabwärtiger Richtung gearbeitet werden. Die vorschiebbare Einrichtung weist je nachdem, welche Höhe die Ablagerungsschicht aufweist, einen oder mehrere Fräsköpfe auf, die von außerhalb des Rohres liegenden Hochdruckaggregaten mit Luft und/oder Wasser unter hohem Druck gespeist werden. Von besonderer Bedeutung ist dabei, daß die Ablagerungen nicht nur einfach gelöst oder aufgewirbelt werden, sondern zusätzlich über eine Abpumpleitung vollständig aus dem Kanalisationsrohr entfernt werden. So tritt hinter den Fräsköpfen das zum Antrieb benutzte Wasser aus und reißt gleichzeitig die vorn gelösten Schlammablagerungen in die Abpumpleitung, die in den Druckkessel mit der Schlammförderpumpe mündet. Das Wasser-Schlamm-Gemisch bzw. Wasser-Schlamm-Luft-Gemisch wird durch die Schlammförderpumpe über die Förderleitung dann

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zu einer Trennvorrichtung geleitet, die ebenso wie das Hochdruckaggregat vor der Einstiegöffnung des. Schachtes in Arbeitsstellung gebracht worden sind. Hier werden die Feststoffe weitgehend vom Wasser getrennt, wobei das Wasser bzw. die Flüssigkeit über die Rücklaufleitung ins Kanalisationsnetz zurückgegeben wird. Die Feststoffe werden dann in den Großraumbehälter überführt, wobei dafür gesorgt werden sollte, daß die Geruchsbelästigung der Umwelt nicht nur bei dieser Überführung, sondern auch insgesamt gesehen möglichst geringgehalten v/ird.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die vorschiebbare Einrichtung einen der Kanalströmung ausgesetzten Schild auf, welche zum Vorwärtsschub und zur Stabilisierung der Einrichtung dient. Die vorschiebbare Einrichtung kann auf Rädern oder auf Kufen gelagert sein. Sollten die Strömungsverhältnisse zum Antrieb der Einrichtung nicht ausreichen, da das Gefälle zu gering ist oder nicht genügend Flüssigkeit im Kanalisationsrohr flußabwärts strömt, kann die Einrichtung zusätzlich mit Antriebsschrauben oder - Propellern versehen sein.

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Zur verbesserten Stabilisierung der Fräsvorrichtung können die Stützen als Stelzräder ausgebildet sein, die fest an den Seitenwänden und an der Decke des Rohres anliegen und dort abrollen.

Vorteilhafterweise sollten ferner die im Kanalrohr eingesetzten Bauelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung explosionsgeschützt sein, da es bei der Lösung von Ablagerungen häufig zu explosiven Gasbildungen kommt, so daß besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten. Beispielsweise ist daran gedacht, sämtliche Anschlüsse und Kabel besonders stark zu isolieren, so daß keine elektrische Funkenbildung auftritt.

Weitere Vorteile und Merkmale, sowie Einzelheiten der Verfahrensdurchführung sind in den vorstehenden Unteransprüchen 2 bis 10 näher beschrieben.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beseitigen von verfestigten Ablagerungen in Entwässerungskanälen im Detail erläutert.

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Die Zeichnung zeigt einen schematischen Kanallängsschnitt mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Aus der Zeichnung geht hervor, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in ihrer Arbeitsstellung angeordnet ist. Ein Teil der Vorrichtung befindet sich in einem Kanalisationsrohr 14, während ein anderer Teil auf der Erdoberfläche 34 aufgestellt ist. Die Verbindungen der einzelnen Teile werden durch verschiedene Leitungen 16, 19, 22 und 25 hergestellt. Vor Beginn der Arbeit bringen die Bauarbeiter eine vorschiebbare Einrichtung 12 zum Zerkleinern oder Fräsen der Ablagerungsschicht 13 durch eine Einstiegöffnung 31 eines Schachtes 32 zur Kanalsohle 11. In das Kanalisationsrohr 14 werden ferner ein Druckkessel 20 und eine Schlammförderpumpe 21 eingebracht und mittels der Leitung 19 mit der vorschiebbaren Einrichtung 12 verbunden. Ferner wird das Fräsaggregat 18 der Einrichtung 12 über die Leitung 16 mit dem am Siel angeordneten Hochdruckaggregat 17 verbunden. Um der Einrichtung 12 einen ausreichenden Halt und Stabilisation im Kanalrohr 14 zu geben, werden nach oben zwei Stelzräder 15 ausgefahren, ebenso wie nicht gezeigte

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Stelzräder, die die Einrichtung 12 an den Seitenwänden des Rohres 14 abstützen. Die Stelzräder 15 weisen dabei Schenkel 35 auf, die teleskopartig verlängerbar sind und so dem jeweiligen Querschnitt des Kanalisationsrohres 14 angepaßt werden können. Im übrigen sind sämtliche im Kanalisationsrohr 14 befindlichen Einzelteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 derart dimensioniert, daß - sie nach Freilegung einer bestimmten Sielstrecke im nächsten in Fließrichtung 33 liegenden, nicht gezeigten Schachtbauwerk durch dieses wieder zurückgeholt werden können.

Zunächsteinmal richten die Bauarbeiter jedoch die vorschiebbare Einrichtung 12 derart mit ihrem Fräsaggregat 18 aus, daß die Ablagerungsschicht 13 über einen großen Querschnitt von diesem bearbeitet werden kann. Um einen sicheren und gleichmäßigen Antrieb der Einrichtung 12 zu gewährleisten, sind an ihrem rückwärtigen Teil Antriebsschrauben 29 oder ein hydraulisch nach oben verschiebbares Schild 27 vorgesehen. Dieses Schild 27 dient dazu, den Anpreßdruck des im Kanalisationsrohr 14 vorhandenen Abwassers für den Vorschub auszunutzen. Durch die gestrichelte Linie 36 wird der Wasserstand angegeben.

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Die Fräsköpfe 18 werden vom Hochdruckaggregat 17 über die - flexible Leitung 16 gespeist. Gleichzeitig kann Druckluft neben dem zugegebenen Druckwasser ringförmig den Abbauköpfen 18 zugeführt werden. Dadurch wird einerseits eine Auflockerung des AblagerungsSchlammes erreicht, andererseits die Bodenmitnahmeleistung über die Förderpumpe 21 erhöht. Die Fräsköpfe 18 sitzen dabei vor einem Trichter 30, der an die Abpumpleitung 19 angeschlossen ist und -zum Druckkessel 20 mit der Pumpe 21 führt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die vorschiebbare Einrichtung 12 auf Rädern 28 angeordnet und weist zusätzlich Antriebsschrauben 29 auf.

Beim Schachtausgang 31 sind auf Erdbodenhöhe 34 ferner die Trennvorrichtung 23 angeordnet, die über eine Leitung 25 mit einem Großraum-Container 26 verbunden ist. Bei der Trennvorrichtung 23 handelt es sich z.B. um eine Zentrifuge, in der Flüssigkeit und Feststoffe getrennt werden. Auf diese Art und Weise kann dann die Flüssigkeit über die Leitung 24 wieder in das Rohr 14 zurückgegeben werden, während die Feststoffe möglichst ohne Geruchsbelästigung in den geschlossenen Behalte 26 überführt werden, welcher dann durch geeignete, nicht gezeigte Fahrzeuge abtransportiert wird.

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Zusammenfassend läßt 'sich also feststellen, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstmals ein Gerät geschaffen worden ist, daß auf wirksame Art und ¥eise verengte Kanalisationsrohre wieder erweitern kann, ohne daß an anderen Stellen im Kanalisationsnetz dann Probleme auftreten.

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Claims (11)

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Beseitigen von schlammigen und verfestigten Ablagerungen in Entwässerungskanälen und -rohren, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf der Kanalsohle (11) mit einem Antrieb (27, 29) verschiebbare Einrichtung (12) zum Zerkleinern oder Fräsen der Ablagerungsschicht (13) vorgesehen ist, die im Kanalrohr (14) nach oben und zu den Seiten gerichtete Stützen (15) aufweist und daß im Stirnbereich der Einrichtung (12) ein oder mehrere motorisch angetriebene Fräsaggregate (18) angeordnet sind, die rückwärtig über eine Abpumpleitung (19) für das Wasser-Schlamm-Gemisch mit einem Druckkessel (20) und einer

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Schlammförderpumpe (21) verbunden sind, welche ihrerseits über eine Förderleitung (22) an eine außerhalb des Rohres liegende Vorrichtung (23) zum Trennen von Flüssigkeit und Feststoffen angeschlossen sind, die eine in das Kanalisationsrohr zurückführende Rücklaufleitung (24) besitzt und über eine Leitung (25) mit einem Großraumbehälter in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergie für den Vortrieb und/oder das Fräsaggregat (18) über eine Leitung (16) von einem außerhalb des Kanalrohres (14) aufgestellten Hochdruckaggregat (17) zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückfront der verschiebbaren Einrichtung (12) ein nach oben über ihre Höhe hinaus - vorzugsweise hydraulisch - ausfahrbarer Schild (27) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Einrichtung (12) auf Rädern (28) gelagert ist und Antriebsschrauben (29) aufweist.

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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (15) der verschiebbaren Einrichtung (12) von Stelzrädern gebildet sind.

6. Vorrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräsköpfe des Fräsaggregates (18) vor einem Trichter (30) angeordnet sind, der mit der Abpumpleitung (19) in Verbindung steht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (23) zum Trennen von Flüssigkeit und Feststoffen eine Zentrifuge-ist.

8. Vorrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Großraumbehälter (26) geruchsdicht verschließbar und leicht transportfähig ist.

9.Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Großraumbehälter (26) ein an sich bekannter Eisenbahnwaggon oder ein an bestimmte Beförderung sfahr zeuge angepaßter Container ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche im Kanalisationsrohr (14) eingesetzte Bauteile der Vorrichtung mit einem Explosionsschutz versehen sind.

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11. Verfahren zum Beseitigen von schlammigen und verfestigten Ablagerungen in Entwässerungskanälen und -rohren unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorschiebbare Einrichtung

(12) zum Zerkleinern oder Fräsen der Ablagerungsschicht

(13) zusammen mit dem Druckkessel (20) und der Schlammförderungspumpe (21) durch eine Einstiegöffnung (31) eines Schachtes (32) zur Kanalsohle (11) gebracht und mit ihrem Fräsaggregat (18) vor der Ablagerungsschicht in stromabwärtiger Richtung (33) aufgerichtet wird, daß die Stelzräder (15) zur Abstützung der vorschiebbaren Einrichtung an den Seitenwänden und der Decke ausgefahren werden, wobei die Einrichtung (12) mittels der Leitung (16) an das Hochdruckaggregat (17) und die Schlammförderpumpe (21) mittels der Leitung (22) an die Trennvorrichtung (23) angeschlossen werden, und daß nach Inbetriebnahme die durch das Fräsaggregat gelösten Ablagerungen in Form eines Flüssig-Feststoff-Gemisches aus dem Kanalisationsrohr herausgepumpt und von der Flüssigkeit abgetrennt werden und letztere wieder in das Kanalisationsrohr zurückgeleitet wird, während die Feststoffe in einen transportfähigen Großraumbehälter (26) überführt werden.

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