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Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Einrichtung zum Abdichten und Auftrennen von Untergrund-Rohrleitungen od.
dgl. an oder nahe einem Punkt, an dem sie mit einer Hauptleitung verbunden sind,
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs 3.
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Ein ernsthaftes, zeitraubendes und kostspieliges Problem der Gasversorgungsindustrie
besteht hinsichtlich des Auftrennens und Entfernens von beispielsweise Gasleitungen
aus Häusern bzw. deren Grund und Boden, die aufgegeben worden sind. Häufig erfordern
die Vorschriften, die Gasleitung an oder nahe der Hauptleitung zu verschließen und
die Gasleitung abzutrennen, wenn das betreffende Gebäude sechs Monate oder länger
aufgegeben worden ist, Dies sind Sicherheitsvorschriften, um Explosionen und andere
mögliche Probleme aufgrund der Leckage von Gas zu verhindern. Diese Vorschriften
erfordern nicht nur das Verstopfen bzw. Abdichten der Leitung, sondern auch das
Auf bzw, Abtrennen der Leitung an oder nahe der Gashauptleitung, nachdem sie abgedichtet
worden ist, so das bei künftigen Ausschacht- bzw. Ausgrabungsarbeiten mit Hilfe
schwerer Geräte die Leitung nicht von der Gas-Hauptleitung abgerissen wird, was
eine erhebliche Gasundichtigkeit bewirken würde, Diese Schritte sind wune, auch
Wenn sie von den Vorschriften nicht gefordert werden.
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Die Kosten für die Versorgungsunternehmen hinsichtlich Zeit und Aufwand,
um das Verschließen und Auftrennen durchzuführen, sind sehr beträchtlich. Bisher
d.h. vor der vori liegenden Erfindung, mußte das Gasversorgungsunternehmen an dem
Punkt ausschachten bzw. Aufgrãbungeñ varhehmen lassen,
an denen
die Gasleitung mit der Hauptleitung verbunden issta Dies ist Ublicherweise in Straßen
oder Seitenwegen. Es ent stehen jedoch betrachtliche Kosten für solche Aufgrabarbeiten
u das notwendige Wiederzuschütten und Wiederbepflastern Aufgabe dervorliegenden
Erfindung ist es, ein Verfahren und elne Einrichtung der eingangs genannten Art
zu schaffen, mit dem bzw der das Verschließen und Auftrennen einer Rohrleitung in
einfacherer Weise vorgenommen werden kann, indem insbesondere das Ausschachten entfällt
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw1 einer Einrichtung der genannten Art
durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 bzw dem des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale
gelöst, Mit der vorliegenden Erfindung ist es geglückt, eine Gasleitung oder irgend
eine andere ahnliche Leitung an oder nahe der Hauptleitung zu verschließen und die
Leitung an der der Hauptleitung abgewandten Seite des Stopfens abzutrennen, ohne
daß Ausschachtungs- bzw. Aufgrabarbeiten erforderlich sind.
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Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung ermöglicht das Abdichten
einer Untergrund-Rohrleitung, beispielsweise einer Gasleitung od. dgl., an oder
nahe dem Punkt, an dem sie mit einer Hauptleitung verbunden ist, ohne daß man aufgraben
muß, um durch die Rohrleitung zu dem Punkt Zugriff zu erhalten, an dem sie mit der
Hauptleitung verbunden ist.
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Dies erspart beträchtliche Kosten. Dies ist insbesondere dort wesentlich,
wo man weiß, daß das Auftrennen der Gasleitung oder einer anderen Versorgungsleitung
zu einem verlassenen Grundstück nicht bezahlt wird. Die erheblichen Kosten des Ausschachtens,
des Verschließens der Leitung,
des Wiederauffüllens und der Wiederbepflasterung
sind ein absoluter Verlust für das Versorgungsunternehmen.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird also die Untergrund-Rohrleitung
an oder nahe dem Punkt abgedichtet, an dem sie mit der Hauptleitung verbunden ist,
ohne daß Ausschachtungsarbeiten für den Zugriff zur Rohrleitung an einem Punkt,
an dem sie die Erde verläßt, notwendig sind. Dieser Punkt kann im Keller des aufgegebenen
Gebäudes liegen. Gemäß vorliegender Erfindung wird ein thermisch stabilisierter,
vernetzter, vorgeschrumpfter Polymer-Stopfen an ein Heizelement befestigt und in
die Gasleitung von diesem Punkt aus, an dem die Gasleitung aus der Erde austritt,
wie beispielsweise im Keller, eingeführt. Das Heizelement kann an einer flexiblen,
langgestreckten Welle befestigt sein, deren Durchmesser kleiner ist als der der
Rohrleitung, in die sie eingeführt wird. Der Stopfen an dem Heizelement wird in
die Rohrleitung eingeschoben und an oder nahe dem Punkt, an dem die Leitung mit
der Hauptleitung verbunden ist, positioniert. Das Heizelement wird dann eingeschaltet,
vorzugsweise über eine elektrische Leitung, die durch die flexible, langgestreckte
Welle hindurchläuft, was bewirkt, daß das vorgeschrumpf-te, vernetzte Material oder
Polymer sich auf seinen ursprüng-lichen vernetzten Zustand aufweitet und so das
Rohr abdichtet. Das Heizelement kann dann wieder herausgezogen werden.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist
die langgestreckte Welle mit federnd nachgiebigen Scheiben um ihren Umfang herum
versehen, so daß das Gas nicht durch die Öffnung der Gasleitung, durch die der Stopfen
eingeführt wird, während des Abdichtens entweichen kann.
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Nachdem der Stopfen in dieser Position aufgeweitet worden ist, kann
ein Schneidwerkzeug, das an der langgestreckten flexiblen Welle befestigt ist, in
die Rohrleitung eingeführt werden. Das Schneidwerkzeug wird nahe dem eingeschobenen
Stopfen positioniert und eingeschaltet. Das Schneidwerkzeug schneidet die Leitung
von der Innenseite her auf. Nachdem die Leitung vollständig abgeschnitten bzw. aufgetrennt
worden ist, werden das Schneidwerkzeug und die langgestreckte flexible Welle aus
der Leitung herausgezogen; der Vorgang des Abdichtens und Aufschneidens der Leitung
ist damit beendet.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine mit einem eingeführten
Stopfen versehene und aufgetrennte Rohrleitung, Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene
Seitenansicht eines an dem einen Ende eines in die Rohrleitung eingeführten Heizelements
befestigten Stopfens, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2, wobei
jedoch der in die Leitung eingeführte Stopfen dargestellt ist, Fig. 4 in weiterer
Einzelheit den Längsschnitt durch einen in einer Leitung
eingesetzten
Stopfen, wobei das Heizelement und das rohrförmige Einführelement zurückgezogen
sind, und Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 3.
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In der Zeichnung sind jeweils gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern
bezeichnet. Gemäß Fig. 1 verläuft eine Leitung 10 zwischen einer Hauptleitung 12
und dem Innern einer Gebäudewand 14. Die Leitung kann beliebiger Art sein; sie soll
ohne Ausschachten abgedichtet bzw. verschlossen und aufgeschnitten werden können.
Aus Gründen der Darstellung, ohne jedoch die vorliegende Erfindung darauf zu beschränken,
ist hier das Verschließen und Auftrennen einer Gasleitung, die von der Gashauptleitung
ausgeht, beschrieben. Es versteht sich, daß auch andere Arten von Leitungen auf
diese Weise verschlossen und aufgetrennt werden können, wie beispielsweise Wasserleitungen.
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Die Leitung 10 und die Hauptleitung 12 sind, wie üblich, in die Erde
16 eingegraben. Zu Darstellungszwecken seien ein typischer Fußweg 18, ein Bordstein
20 und ein Straßenbelag 22 gezeigt.
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Mit Hilfe vorliegender Erfindung kann die Leitung 10 an oder nahe
der Hauptleitung 12 verschlossen werden, ohne daß der Stra,,ßenbelag 22 und/oder
der Bordstein 20 abgetragen und weggenommen bzw. dort ausgeschachtet werden muß.
Das Ausschachten und Wiederauffüllen und anbringen dieser Dinge,
wie
beispielsweise des Straßenbelags, der Bordsteine, der Gehwege und/oder dgl. ist
sehr kostspielig. Auch das Ausschachten und Wiederauffüllen von unbefestigter Erde
ist sehr teuer Die vorliegende Erfindung kann bei beliebigen geeigneten Leitungen
10, wie beispielsweise aus herkömmlichem Stahl, aus Kupfer oder Kunststoff verwendet
werden. Gemäß vorliegen der Erfindung ist in Fig. 1 ein Stopfen 24 gezeigt, der
in der Leitung 10 an oder nahe dem Punkt, an dem die Leitung 10 mit der Hauptleitung
verbunden ist, eingesetzt ist.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird die Leitung 10 aufgetrennt oder
geöffnet, wie beispielsweise durch Entfernen einer Rohrverschraubung am Punkt 26,
an dem die Leitung 10 aus der Erde austritt und daher zugängig ist, wie beispielsweise
an der Innenseite des Kellers eines Gebäudes, an dem die Gaszuführung zu unterbrechen
bzw. unterbrochen ist. Ein wärmeexpandierbarer Stopfen 24, wie er in Fig. 2 dargestellt
ist, wird am Ende eines Heizelements 28 in die Leitung 10 eingeführt bzw. eingesetzt.
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Wie man am besten aus den Fign. 3, 4 und 5 insgesamt ersieht, besitzt
der Stopfen 24 ein federnd nachgiebiges, blattartiges bzw. Blechelement 30, das
aus rostfreiem Federstahl, Beryllium, Kupfer oder einem anderen geeigneten federnden
bzw.
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elastischem Material sein kann. Das federnde Blechelement 30 ist mit
einem nach innen gerichteten Flansch 32 längs seiner innersten Kante versehen. Der
Flansch 32 paßt gleitend in einen Schlitz 34 im rohrförmigen Einsetz- bzw. Einführelement
36. Das rohrförmige Einführelement 36 besteht vorzugsweise aus einem guten Wärmeleiter
wie beispielsweise Kupfer.
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Der Flansch 32 aus dem Federblechelement 30 wird in den Schlitz 34
des rohrförmigen Einsetzelements 36 eingesetzt und eng um das rohrförmige Einsetzelement
36 gewickelt, wobei das innere Ende des Federblechelements 30 durch den Flansch
32 im Schlitz 34 gehalten ist. Vorzugsweise ist das Federblechelement 32 zweimal
um das rohrförmige Einsetzelement 36 gewickelt. Es versteht sich jedoch, daß auch
mehr oder weniger Wicklungen des Federblechelements 30 um das rohrförmige Einsetzelement
36 vorgesehen sein können, was von der Federkraft des Materials, der Dicke des Materials
und dem gewünschten Grad der nach außen gerichteten Kraft, die von dem gewickelten
Federblechelement 30 erzeugt wird, abhängig ist.
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Vorzugsweise sind die Stopfen in einer Form hergestellt, in der sie
für den Benutzer vorgesehen, d.h. auf dem rohrförmigen Einsetzelement 36 befestigt
sind. Wenn jedoch ein Stopfen in die Rohrleitung eingebaut ist, wird das rohrförmige
Einsetzelement 36 vorzugsweise wider herausgezogen, da es am Heizelement durch eine
Haltevorrichtung, wie beispielsweise eine Schraube 38, befestigt ist. Das hintere
Ende 40 des rohrförmigen Einsetzelements 36 paßt in einen Schlitz 42 des Heizelements
28, in welchem es durch diese Schraube 38 oder eine geeignete Verrigelungsvorrichtung
befestigt ist.
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An der Außenseite des Federblechelements 30 ist eine Schicht aus thermisch
stabilisiertem, vernetztem, vorgeschrumpftem Material 44. Die thermisch stabilisierte,
vernetzte Schicht 44 kann aus einem P#olymer und vorzugsweise aus vernetztem Polyolefin,
wie beispielsweise thermisch stabilisiertem, vernetztem, vorgeschrumpftem Polyäthylen
sein; es versteht sich jedoch, daß auch andere vernetzte Polymere verwendet werden
können, wie beispielsweise vernetztes Polyvinylchlorid,
ABS-(Acrylnitril-Butadin-Styrol)-Copolym
Polyurethane Polyolefine denen ein Metallion hinzugefügt ist, wie beispielsweise
dasjenige, welcfies von E.I. duPont de Nemours & Co unter dem Warenzeichen "SURLYN"
handelsüblich erhältlich ist und/oder wie beispielsweise die meisten Gummi arten.
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Wenn auch der Ausdruck vernetztes Polyolefin oder Polyäthylen hier
als besonderes Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform verwendet wird, versteht
sich, daß andere vernetzte Polymere oder andere Materialien bei der praktischen
Ausführung vorliegender Erfindung verwendet werden können.
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Das Vernetzen des Polyolefins kann durch UV-Licht, chemische Mittel,
wie beispielsweise durch Verwendung von Dikumylperoxid oder durch Bestrahlung ausgeführt
werden. Wie bekannt tendieren vernetzte Polyolefine oder andere thermisch stabilisierte
Materialien dazu, auf ihre Größe oder in ihre Lage zurüczukehren, in der sie vernetzt
wurden. Gemäß vorliegender Erfindung kann ein vernetztes Rohr oder Schlauch, wie
beispielsweise ein vernetztes Polyäthylenrohr, erhitzt und gestreckt werden, um
so seine radiale Abmessung zu verringern. Das gestreckte, vernetzte Polymer kann
dann zur Schicht 44 des Stopfens 24 gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden.
Beim Wiederaufheizen des Stopfens 24 mit Hilfe des Heizelements 28 expandiert die
vernetzte Materialschicht 44 dann, wenn sie in der gewünschten Position in die Leitung
eingesetzt worden ist, wieder in ihre normale vernetzte Ausgangslage. Diese Expansion
bewirkt eine Expansion des Stopfens in der Leitung, was bewirkt, daß er an seinem
Ort sicher fixiert bzw. gehalten ist Außen um die Schicht 44 des Stopfens 24 ist
eine relativ weiche äußere klebrige Oberflächenschicht 48 vorgesehen, die sich mit
der Innenfläche 50 der Leitung 10 klebend verbindet. Die Schicht 48 kann aus Mastix
bzw. Mastixharz
bestehen, das hinsichtlich seiner Fähigkeit, an
der Innenfläche 50 der Leitung 10 zu haften, aggressiv ist. Die Schicht 48 muß keine
chemische oder molekulare Bindung mit der Leitung 10 eingehen, sondern es genügt
eine starke mechanische Bindung mit der Innenfläche 50 der Leitung 10, wenn sie
durch ein aggressives klebendes Mastixharz gebildet ist. Das Federblechelement 30
erzeugt eine radial nach außen wirkende Kraft auf die Schichten 44 und 48, was dazu
verhilft, daß die Polymerschicht 44 sich beim Erhitzen aufweitet, und sorgt für
die Versteifung der Schichten 44 und 48, wodurch eine lange Lebensdauer des in die
Leitung eingesetzten Stopfens 44 sichergestellt ist.
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Beim Einsetzen des Stopfens 24 in die Leitung 10 wird der Stopfen
24, der vorzugsweise bereits mit dem rohrförmigen Einsetzelement 36 verbunden ist,
über das Heizelement 28 geschoben, wobei das rückwärtige Ende 40 des rohrförmigen
Einsetzelements 36 in den Sch-litz 42 des Heizelements 48 eingeführt ist. Die Setzschraube
38 oder eine andere geeignete Befestigungsvorrichtung ist zur Befestigung des rohrförmigen
Einsetzelements 36 am Heizelement 28 festgezogen.
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Das Heizelement 28 ist an einer langgestreckten flexiblen, rohrförmigen
Welle bzw. Spind#el oder Stab 52 befestigt.
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Die flexible rohrförmige Welle 52 hat eine gewisse Steifigkeit, um
das Einschieben des Stopfens längs der Innenseite der Leitung über eine beträchtliche
Distanz bis zu etwa 50 m vom Punkt des Einsetzens aus sicherzustellen. Es können
jedoch auch größere Entfernungen erreicht werden. Das rohrförmige Element 52 kann,
wie dargestellt, auf einer Trommel 54 aufgewickelt sein. Vorzugsweise läuft eine
elektrische Leitung 56 durch die Mitte der rohrförmigen Welle 52, um Heizelemente
58 und 60 (siehe Fig. 5) des Heizelements 28 mit elektrischer Energie zu versorgen.
Die elektrische
Leitung 56 ist an ihrem anderen Ende mit einer
elektrischen Regelvorrichtung 62 verbunden, die dazu verwendet werden kann, den
Strom in den Heizelementen 58 und 60 zu regulieren, um die Temperatur in bekannter
Weise zu steuern. Die elektrische Regelvorrichtung 62 kann mit Hilfe eines Steckers
64 mit einer geeigneten Steckdose, beispielsweise der Steckdose 66 (Fig. 1) verbunden
werden.
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Mehrere Scheiben 68 sind auf der Welle 52 vorzugsweise vorgesehen,
und zwar vorzugsweise unmittelbar hinter dem Heizelement 28. Die Scheiben 68 sind
so ausgewählt, daß sie an der Innenwand der Leitung 10 eng anliegen, wobei sie im
wesentlichen einen Verlust an Fluid, wie beispielsweise an Gas, während der Zeit
verhindern, in der die Leitung 10 am Punkt 26 offen und der Stopfen vom Vorderende
des Heizelements 28 auf der Welle 52 eingeführt ist.
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Ist der Stopfen 24 am Heizelement 28 in die Leitung 10 bis zu einer
Position im wesentlichen an oder nahe der Hauptleitung 12 eingeführt, dann wird
die Regelvorrichtung 62 eingeschaltet, was eine geregelte Aufheizung des Stopfens
24 mit Hilfe des Heizelements 28 bewirkt. Ist der Stopfen 24 aufgeheizt, so expandiert
das Polyolefin, was bewirkt, daß der Stopfen 24 innerhalb der Leitung 10 an dem
gewünschten Ort eng anliegend angeordnet ist. Die Regelvorrichtung 62 wird dann
wieder abgeschaltet und der Stopfen 24 kann sich wieder abkühlen. Die Welle 52 mit
dem Heizelement 28 und dem rohrförmigen Einsetzelement 36 wird dann wieder aus der
Leitung 10 und durch die öffnung 26 herausgezogen.
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Gemäß dem bevorzugten Verfahren vorliegender Erfindung wird eine Schneidvorrichtung
70, die an den Enden einer flexiblen rohrförmigen Welle bzw. Spindel 72 befestigt
ist, in die
verbunden ist. Dieser Abstand vom Zugangspunkt zur
Leitung kann erheblich sein. Die Stopfen sind vorzugsweise auf einem geschlitzten
rohrförmigen Heizelement gehalten. Das rohrförmige Einsetz- bzw. Einführelementn
das aus einem wärmeleitenden Material ist, wird am Ende des Heizelements angeordnet
und befestigt. Das Heizelement wird mit Hilfe eines langgestreckten, flexiblen Schaftes
bzw. Welle eingeschoben, die eine durch sie hindurchgehende elektrische Verbindung
besitzt. Die langgestreckte flexible Welle ist auch mit Dichtelementen versehen,
um den Verlust an Gas oder anderem Fluid zurück durch die Leitung zu verhindern,
während dem der Stopfen eingeführt und an seinem Ort installiert wird.
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Ist der Stopfen an seinem Ort befestigt, vorzugsweise an oder nahe
der Hauptleitung, dann wird die flexible langgestreckte Welle mit dem Heizelement
und dem daran befestigten rohrförmigen Einsetzelement zurückgezogen. Der Stopfen
verbleibt an seinem Ort und wirkt für eine lange Zeit als Dichtung. Der Stopfen
wird von einem nachgiebigen Blattfederelement verstärkt. Ist der Stopfen installiert,
so wird das Schneidelement in ähnlicher Weise in die Leitung eingesetzt und die
Leitung unmittelbar nahe und hinter dem eingesetzten Stopfen aufgetrennt. Das Schneidelement
wird dann herausgezogen und der Vorgang ist dann beendet, ohne daß es notwendig
war, eine teure und zeitraubende Ausschachtung bzw. Aufgraben und Wiederauffüllen
vorzunehmen.
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- Ende der Beschreibung -
Leitung 10 bis zu einem
Punkt eingeführt, der im wesentlichen dem Stopfen 24 benachbart ist. Die rohrförmige
Welle 72 kann ähnlich der flexiblen rohrförmigen Welle 52 sein und beide Wellen
können aus einem geeigneten flexiblen Material sein, das eine vorbestimmte Steifigkeit
besitzt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde ein Fiberglasrohr
verwendet. Durch die flexible rohrförmige Welle 72 ist eine elektrische Leitung
74 gezogen, die elektrische Energie zu einem Motor 76 des Schneidwerkzeugs 70 führt
Die Energie zum Motor 76 wird über einen elektrischen Regler 78 geliefert, der mit
einer Steckdose 66 verbunden werden kann. Das Sch-neidwerkzeug 70 wird mit einziehbaren
oder einklappbaren Schneidklingen versehen, die zum EinfUhren in die Rohrleitung
eingezogen oder -geklappt, zum Schneiden ausgefahren und dann zum Herausziehen des
Schneidwerkzeugs aus der Rohrleitung wieder eingezogen werden können. Auf diese
Weise kann die Rohrleitung 10 unmittelbar hinter dem eingesetzten Stopfen 24 abgeschnitten
werden, wodurch der Vorgang des Abdichtens bzw. Verschließens und des Auftrennens
der Leitung, ohne daß Ausschachtarbeiten nötig sind, abgeschlossen ist. Das Auftrennen
der Leitung verhindert eine Beschädigung der Hauptleitung und der Verbindung mit
der Hauptleitung, bei der Möglichkeit, daß die Leitung 10 bei einer zukünftigen
Ausschachtung berührt oder hochgerissen wird.
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Zusammengefaßt heißt dies, daß die vorliegende Erfindung ein Verfahren
und eine Einrichtung zum Verschließen und Abdichten einer Untergrund-Rohrleitung
schafft, ohne daß aufgegraben werden muß, um Zugriff zu der Rohrleitung zu erhalten.
Das Verschließen und Auftrennen der Leitung erfolgt in einem beträchtlichen Abstand
vom Gebäude am oder nahe dem Punkt, an dem die Leitung mit einer Hauptleitung