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Manschettenrohr für die Bodenverfestigung im Injektions-
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verfahren.
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Die Erfindung betrifft ein Manschettenrohr für die Bodenverfestigung
im Injektionsverfahren mit einem Druckrohr, dessen Wandung in ringförmigen Injektionszonen
mit Durchbrechungen versehen ist, die von einer in der Injektionszone die Rohraußenseite
unter Vorspannung dicht umschliessenden, unter Druck aufweitbaren Manschette abgedeckt
sind.
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Bei der Injektionstechnik wird eine aus Wasserglas und einer Reihe
weiterer Komponenten bestehende Flüssigkeit unter Druck in den zu verhärtenden Bodenbereich
eingebracht, damit durch die Bodenverfestigung bei Tiefbaumaßnahmen in der Nähe
befindliche Bauwerke nicht gefährdet werden.
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Um die Flüssigkeit in den Boden einzubringen, verwendet man Manschettenrohre
der oben genannten Art, die in vorbereitete Bohrungen eingebracht werden, wobei
auch mehrere Rohre z.B. durch Klebemuffen zusammengefügt werden können, wenn eine
größere Rohrlänge erforderlich ist. Das im Boden befindliche Ende des Rohrs ist
durch einen vorzugsweise angespitzten Stopfen fest verschlossen, so daß beim Einpumpen
der Flüssigkeit in das Rohr die Manschetten durch den Flüssigkeitsdruck von den
Durchbrechungen abgehoben werden und die unter Druck stehende Flüssigkeit in das
umgebende Erdreich injiziert wird.
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Durch die Manschetten soll verhindert werden, daß von außen Erdreich
in die Rohre eindringen und diese verstopfen kann. Außerdem sollen die Manschetten
dafür sorgen, daß die Durchbrechungen solange verschlossen bleiben, bis sich der
für die Injektion der Flüssigkeit in das Erdreich erforderliche Flüssigkeitsdruck
aufgebaut hat, damit nicht vorher Flüssigkeit aussickert, am Rohr entlang läuft
und
womöglich aushärtet und die Öffnungen für den Injektionsvorgang
verschließt.
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Zur Bildung der Manschettenrohre werden üblicherweise Rohre aus Hart-PVC,
aber auch aus Stahl, verwendet.
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Eine übliche Abmessung ist ein Durchmesser von 50 mm, eine Wandstärke
von 4 mm und eine Länge der Rohrteile von 5 m. Bei Rohren mit diesen Abmessungen
werden pro Meter der Rohrlänge üblicherweise drei jeweils von einer Manschette abgedeckte,
mit Durchbrechungen versehene Injektionszonen vorgesehen. Dabei besitzen die als
Schlauchabschnitte ausgebildeten Manschetten eine Länge von etwa 100 mm. Die Manschetten
bestehen vorzugsweise aus Gummi oder Weich-PVC.
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Bisher werden die Manschetten von einem kontinuierlichen Schlauch
abgetrennt, was Arbeitszeit kostet, und anschließend auf das Rohr aufgezogen. Da
die Manschetten mit Vorspannung am Rohr anliegen sollen, ist die Montage sehr arbeitsintensiv,
weil die Manschetten nur sehr schwer über das Rohr gezogen werden können. Man bedient
sich hierzu aufwendiger Vorrichtungen, mit deren Hilfe die Montage zeitraubend durchgeführt
wird. Aufgrund des beim Aufziehen der Manschetten auftretenden enormen Drucks gehen
manchmal Kunststoffrohre zu Bruch.
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Damit die Manschetten in axialer Richtung in der ihnen zugewiesenen
Injektionszone verbleiben, ist es bekannt, die Manschetten etwas in die Rohrwandung
einzubetten.
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Die Rohre werden hierzu in der Injektionszone abgedreht, was kompliziert
und aufwendig ist und außerdem den Rohrquerschnitt schwächt und damit die Bruchgefahr
erhöht.
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Man kann auf diese Maßnahme verzichten, wenn die Manschette zuverlässig
stramm auf dem Rohr aufsitzt. Zu diesem Zweck hat man als Manschetten auch Abschnitte
von Kühlwasserschläuchen verwendet, die einen besonders
strammen
Sitz gewährleisten, andererseits aber besonders teuer sind und beim Aufziehen auf
das Rohr besondere Schwierigkeiten verursachen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, zur Überwindung der beschriebenen
Schwierigkeiten bzw. Unzulänglichkeiten ein Manschettenrohr der eingangs genannten
Art so auszugestalten, daß die Durchbrechungen in den Injektionszonen zuverlässig
von Manschetten unter Vorspannung abgedeckt werden, andererseits aber der Arbeitsaufwand
und damit die Kosten bei der Hestellung gesenkt werden.
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Die Lösung besteht erfindungsgemäß darin, daß die Manschette aus einem
Band mit einander in Umfangsrichtung des Druckrohrs überlappenden Endabschnitten
besteht, daß der innere Endabschnitt eine schneidenförmig auslaufende Rampe aufweist
und hinter der Rampe mit nach der vom Druckrohr abgewandten Seite vorspringenden
Schließelementen versehen ist, mit denen im Bereich des anderen Endabschnitts angeordnete,
komplementäre Schließelemente in Eingriff stehen.
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Diese Aushildung ermöglicht es, die Manschetten ohne Einsatz einer
komplizierten Vorrichtung jeweils im Bereich einer Injektionszone um das Druckrohr
zu legen und nach Ausübung einer auch manuell aufzubringenden Zugkraft zur Erzeugung
der gewünschten Vorspannung die Schließelemente in Eingriff zu bringen. Durch die
schneidenförmig auslaufende Rampe wird erreicht, daß die innere Oberfläche der Manschette
über den gesamten Rohrumfang ohne Unterbrechung dichtend am Druckrohr anliegt, so
daß eine besondere Ausrichtung der Manschette in Umfangsrichtung zur Anpassung an
die Position der Durchbrechungen nicht erforderlich ist. Dabei kann die Manschette
sowohl für glatte Rohre als auch für Rohre mit eingedrehten Vertiefungen zur axialen
Festlegung der Manschetten verwendet werden.
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Um die Montage zu erleichtern, kann der mit den komplementären Schließelementen
versehene, andere Endabschnitt durch eine oder mehrere abtrennbare Zuglaschen verlängert
sein.
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Vorzugsweise sind die am inneren Endabschnitt angeordneten Schließelemente
als knopfartige Vorsprünge und die dazu komplementären Schließelemnte als Knopflöcher
ausgebildet, wobei in Umfangsrichtung jedem Knopfloch eine Zuglasche zugeordnet
sein kann.
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Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Manschetten als spritzgegossene
Teile aus Weich-PVC ausgebildet.
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Weitere vorteilhafte oder zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich
aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibunb.
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Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines für das Einsetzen
in ein Bohrloch vorbereiteten Manschettenrohrs, Fig. 2 einen Querschnitt durch das
Manschettenrohr nach der Linie II-II in Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 3 eine
Abwicklung der in Fig. 2 das Druckrohr umschließenden Manschette und Fig. 4 eine
Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Manschette in Richtung des Pfeils IV.
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Das in Fig. 1 gezeigte Manschettenrohr ist insgesamt mit 10 bezeichnet.
Es besteht aus zwei durch eine Klebemuffe 12 miteinander verbundenen Druckrohren
14, einem am einen Ende fest eingesetzten, angespitzten Stopfen 16
und
im Bereich von Injektionszonen 18 auf den Druckrohren l4a und i4b angeordneten,
die Rohre unter Vorspannung umschließenden Manschetten 20. Die Manschetten 20 können
auf die glatte Außenfläche der Druckrohre aufgesetzt sein, wie dies für das Druckrohr
14a gezeigt ist, oder es können im Bereich der Inj-ektionszonen 18 an der Rohraußenseite
zur Aufnahme der Manschetten 20 Eindrehungen 22 vorgesehen sein, wie dies beispielsweise
beim Druckrohr 14b gezeigt ist. In der Regel wird man ein Manschettenrohr aber entweder
aus glatten Druckrohren 14a oder mit Eindrehungen versehenen Druckrohren 14b verwenden.
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Die Manschetten 20 sind z.B. spritzgegossene Weich-PVC-Teile in Form
eines der Breite der Injektionszone 18 angepaßten flachen Bandes, das je nach Stärke
des Druckrohrs 14 eine Dicke von 1 - 2 mm aufweist. Die Länge des die Manschette
20 im wesentlichen bildenden Bandes ist so bemessen, daß sich bei unter Vorspannung
um das Druckrohr 14 gelegter Manschette 20 die Bandenden mit Endabschnitten 24 und
26 überlappen, in deren Bereich Schließelemente 32 bzw. 38 angeordnet sind, welche
geeignet sind, die Endabschnitte 24 und 26 miteinander zu verbinden und damit das
Band unter Vorspannung als geschlossene Manschette 20 auf dem Druckrohr 14 festzuhalten.
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Von den einander überlappenden Endabschnitten 24 und 26 ist 24 der
jeweils innenliegende, d.h. unmittelbar auf der Außenfläche des Druckrohrs 14 aufliegende
Abschnitt, während mit 26 der ihn überlappende, äußere Abschnitt bezeichnet ist.
Damit die Manschette 20 über den gesamten Umfang des Druckrohrs 14 dicht an dessen
Oberfläche anliegt, ist der innenliegende Endabschnitt 24 an seiner Endkante als
Schneide 28 mit einer keilförmig nach außen ansteigenden Rampe 30 ausgebildet,
so
daß der andere Endabschnitt 26 bis unmittelbar an die Schneide 28 geführt werden
kann, ohne sich dabei von der Außenfläche des Druckrohrs 14 abzuheben.
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Im Anschluß an die Rampe 30 ist auf der Außenseite des die Manschette
20 bildenden Bandes eine parallel zur Schneide 28 angeordnete Gruppe von knopfartigen
Vorsprüngen 32 angeordnet, die aus einem Schaft 34 und einem von diesem getragenen,
etwa die Form eines flachen Kegels aufweisenden Knopf 36 besteht, der von der Außenfläche
des Bandes einen der Dicke des Bandes entsprechenden Abstand aufweist. Der andere
Endabschnitt 26 ist mit den Vorsprüngen 32 zugeordneten Knopflöchern 38 versehen,
so daß im montierten Zustand jeder Schaft 34 das ihm zugeordnete Knopfloch 38 durchquert
und dieser andere Endabschnitt 26 durch die Knöpfe 36 sicher festgehalten wird.
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Da die Manschette 20 das Druckrohr 14 unter Vorspannung umschließen
soll, muß der die Knopflöcher 38 aufweisende andere Endabschnitt 26 in etwa tangentialer
Richtung mit einer die gewünschte Vorspannung übersteigenden Kraft unter Zugspannung
gesetzt werden, wobei zugleich der innere Endabschnitt 24 in seiner Lage auf dem
Druckrohr 14 festgehalten werden muß, damit die Knopflöcher 38 gegenüber den zugeordneten
Vorsprüngen 32 ausgerichtet werden und auf diese aufgedrückt werden können.
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Aufgrund der Elastizität der Manschette 20 ist es zweckmäßig, jedes
Knopfloch 38 einzeln gegenüber dem zugeordneten Vorsprung 32 auszurichten. Um dies
zu erleichtern, ist der andere, außenliegende Endabschnitt 26 in Umfangsrichtung
bzw. in Bandlängsrichtung hinter jedem Knopfloch 38 durch eine Zuglasche 40 verlängert,/d.h.
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das Ende des Bandes ist mit soviel Zuglaschen 40 versehen, wie Knopflöcher
38 vorgesehen sind. Um die Zuglaschen griffiger zu machen, sind sie am Ende mit
wulstförmigen Verstärkungsrippen 42 versehen.
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Da die Verstärkungsrippen 42 und die Zuglaschen 40 beim Einführen
des Manschettenrohrs 10 in das vorbereitete Bohrloch stören könnten, werden die
Zuglaschen 40 abgetrennt, sobald die Schließelemente, d.h. die Vorsprünge 31 und
die Knopflöcher 38 in Eingriff gebracht worden sind.
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Die Manschetten 20 können ohne besondere Vorrichtung von Hand auf
die Druckrohre 14 aufgesetzt und geschlossen werden. Durch ihre Verwendung ergibt
sich bei der Herstellung der Manschettenrohre 10 eine wesentliche Einsparung an
Material- und Arbeitskosten. Falls es sich als erforderlich erweisen sollte, können
die Manschetten 20 auch wieder abgenommen und wiederverwendet werden.