DE3904525C3 - Verfahren zum Auskleiden von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden von Rohrleitungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Rohrleitungen, die im Erdreich verlegt sind, oder Rohrleitungen, die von Mauerwerk oder Beton umgeben sind, sind im Fall von Beschädigungen in der Regel schwer zu reparieren. Die Abwasserkanalnetze der Kommunen sind häufig in erheblichem Maße sanierungsbedürftig, weil sie Schäden durch mechanische Einflüsse und durch aggressive Abwässer erlitten haben. Solche Beschädigungen der Abwasserkanalnetze haben zur Folge, daß aus dem Abwasser schädliche Stoffe in das Erdreich eindringen und zu Umweltbelastungen führen können. Während die Reparatur von begehbaren Abwasserkanälen unproblematisch ist, sind Reparaturen an engeren Kanälen außerordentlich schwierig und aufwendig.

Aus DE-OS 27 28 056 ist ein Verfahren zum nachträg­ lichen Anbringen einer Schutzhülle an Rohrleitungen bekannt, bei dem ein im Querschnitt zusammengefalteter und in der Faltlage zwangsgehaltener Schlauch in die Rohrleitung eingezogen wird. Die Zwangseinschnürung wird durch um den Schlauch gewickelte Bänderringe u. dgl. bewirkt. Nach dem Verlegen des Schlauchs in der Rohrleitung wird die Zwangseinschnürung dadurch aufgehoben, daß entweder Luftdruck in den Schlauch eingeblasen oder ein Kolben in den Schlauch eingeführt wird. Dabei zerspringen die einschnürenden Bänder oder Ringe. Der Schlauch nimmt dann durch elastische Rückstellung seine ursprüngliche Form an, wobei er sich gegen die Innenseite der Rohrleitung legt und eine Rohrauskleidung bildet. Aufwendig ist hierbei die mechanische Rohreinschnürung. Außerdem gelangt mit den Mitteln zur Rohreinschnürung zusätzliches Fremdmaterial in die Rohrleitung.

DE 35 19 439 A1 beschreibt ein Rohrsanierungsverfahren, bei dem ein Schlauch mit deformiertem Querschnitt eingefroren wird. Das anschließende Rückstellen des Schlauchs in seine ursprüngliche Form geschieht durch Erwärmung über die Kristallisationstemperatur hinaus. Der Schlauch wird mit deformiertem Querschnitt in die Rohrleitung eingezogen und anschließend durch Einbringen einer Heizvorrichtung wieder in den ursprünglichen Zustand aufgeweitet. Dabei legt der Schlauch sich an die Innenseite der Rohrleitung an. Das Einbringen der Heizvorrichtung ist aufwendig. Ferner besteht die Gefahr, daß die Heizvorrichtung sich im Schlauch verhakt. In horizontalen Rohrleitungen wird es kaum möglich sein, eine Heizvorrichtung ungehindert in Längsrichtung durch den deformierten Schlauch hindurch zu bewegen.

Ein Verfahren, von dem der Oberbegriff des Patentanprurchs 1 ausgeht, ist bekannt aus GB 1 580 438. Bei dem bekannten Verfahren wird der Schlauch über einen langgestreckten Former gezogen, an den ein Vakuum angelegt wird. Dadurch wird die Schlauchinnenfläche gegen den Former gezogen und legt sich an dessen Kontur an. Der Schlauch mit dem darin befindlichen Former wird in das Rohr eingezogen und anschließend wird dem Former Druckluft zugeführt, wodurch der Schlauch sich wieder in seinen Ursprungszustand zurückstellt und gegen die Rohrinnenwand gedrückt wird. Ferner ist eine Alternative beschrieben, bei der der Schlauch so hergestellt wird, daß er im kollabierten Zustand stabil ist. Der so (ohne Anlegen von Vakuum) in das Rohr eingeführte Schlauch wird anschließend unter Druck und Wärme oder durch mechanische Kräfte aufgeweitet, wobei er ebenfalls in einen stabilen Zustand versetzt wird und mit Druck an der Rohrwand anliegt. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie entweder einen aufwendigen Former benötigen, der das Einziehen des Schlauchs in das Rohr erschwert, oder eine Vorbehandlung, bei der das Rohr im kollabierten Zustand gewissermaßen eingefroren wird.

GB 1 553 408 beschreibt ein Rohrauskleidungsverfahren, bei dem der Schlauch mit einer mechanischen Einschnürung versehen in das Rohr eingezogen wird. Zur Erleichterung der Deformation des Schlauchs wird in diesem vor dem Umschnüren ein Vakuum erzeugt. Dieses Vakuum wird erst aufgehoben, nachdem der Schlauch im Rohr verlegt wird. Auch hier werden zur Erreichung und Aufrechterhaltung einer definierten Schlauchverformung zusätzliche mechanische Einschnürungsmittel benötigt, die mit in das Rohr eingezogen und die anschließend im Rohr verbleiben oder aus dem Schlauch herausgezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß der Schlauch ohne äußere Spannelemente, ohne mechanische Einschnürung und ohne einen Former in seinem Inneren in definierter Weise kollabiert, so daß er bei Aufrechterhaltung des Vakuums in seinem Inneren in leerem Zustand in das Rohr eingezogen werden kann.

Um die ursprüngliche Schlauchform zurückzubilden, ist es lediglich erforderlich, den geschlossenen Innenraum des deformierten Schlauchs an die Atmosphäre anzuschließen. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß das eine Ende des Schlauchs geöffnet wird oder daß an eine Leitung, die den Schlauch mit einer Vakuumquelle verbindet, ein solcher Druck eingegeben wird, daß der Druck im Inneren des Schlauchs dem Atmosphärendruck entspricht.

Der Schlauch kann bei der Schlauchherstellung bereits evakuiert und mit geschlossenen Enden versehen werden, so daß er im kollabierten Zustand geliefert wird. Nach dem Einziehen des Schlauchs in die Rohrleitung braucht lediglich ein Ende des Schlauchs abgeschnitten oder geöffnet zu werden, so daß Außenluft in den Schlauch eindringt. Der Schlauch stellt sich dann infolge der Rückstellfähigkeit seines Materials in die ursprüng­ liche Form ein. Dieses elastische Zurückstellen des Schlauchs in die ursprüngliche Form bewirkt außerdem, daß der Schlauch sich mit einer gewissen Kraft gegen die Rohrwand legt, wenn der Schlauchquerschnitt im ur­ sprünglichen Zustand geringfügig größer ist als der lichte Rohrquerschnitt. Auf diese Weise kann ein festes Anpressen des Schlauchs gegen die Rohrwand erreicht werden. Der Schlauch bedarf keiner Befestigung an der Rohrwand. Er bildet somit eine Rohrbeschichtung, die etwaige Fehlstellen oder Undichtigkeiten der Rohr­ leitung überdeckt und verschließt.

Der Schlauch wird bei seiner Herstellung so gefertigt, daß verschiedene Bereiche des Schlauchumfangs unterschiedliche Flexibilität haben. Auf diese Weise werden diejenigen Schlauchbereiche als Soll-Biege­ stellen vorgegeben, an denen bei der Vakuumbeaufschla­ gung die größte Verformung auftritt. Damit erhält der Schlauch ein definiertes Verformungsverhalten und bei Aufhebung des Vakuums ein definiertes Rückstellver­ halten. Die Bereiche größerer Flexibilität können im einfachsten Fall durch verringerte Wandstärke erzeugt werden, jedoch ist es auch möglich die flexibleren Be­ reiche durch Materialänderung oder Zuführung von Zu­ satzstoffen in diesen Bereichen zu erzeugen.

In Abwasserkanälen besteht die Gefahr des Entweichens von Abwasser vornehmlich im unteren Bereich des Kanal­ querschnitts. Daher sollte bei der Auskleidung von Ab­ wasserkanälen und anderen Flüssigkeitskanälen der Schlauch so verlegt werden, daß der Bereich geringster Flexibilität bzw. der Bereich größter Wandstärke in der unteren Hälfte des Rohrleitungsquerschnitts liegt. Die oberen Verformungsbereiche sind nach Aufhebung des Va­ kuums ebenfalls formstabil.

Zu den Kunststoffen, aus denen vakuumverformbare Schläuche herstellbar sind, gehören die bekannten kau­ tschukelastischen Schläuche, die durch Vernetzungsreak­ tionen aus Naturkautschuk, Polyisopren, Polybutadien, Styrol-Butadiencopolymerisaten, Butadien-Acrylnitril­ copolymerisaten, Polyisobutylen sowie Ethylen-Propylen co- und terpolymerisaten erhalten werden können. Be­ sonders günstig sind Schläuche aus physikalisch ver­ netzten Polymeren mit Elastomercharakter, wie solche aus verschiedenen Polyestern, Polyurethanen, Polyäthern u. a., die sowohl kristalline Bereiche oder solche mit verstärkten Wasserstoffbindungen als auch amorphe Be­ reiche enthalten. Besonders vorteilhaft aufgrund ihrer guten Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit und einfachen Herstellungsweise durch Extrusion sind Co­ polymere des Ethylens z. B. mit Vinylacetat oder Acrylestern. Besonders leicht handhabbar sind Ethylen- Vinylacetat-Copolymere mit ca. 20-50 Gew.% an einpoly­ merisiertem Vinylacetat, vorzugsweise solche mit 20-45 Gew.-% Vinylacetat.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Schläuche können die für Gummiartikel üblicherweise verwendeten Füll­ stoffe, Alterungsschutzmittel, Pigmente etc. enthalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für die Sanierung von Abwasserrohren, die im Erdbereich verlegt sind, es ist jedoch für alle Arten von Versor­ gungs- und Entsorgungsrohren anwendbar, beispielsweise für Hausinstallationsrohre und auch für Gasleitungen.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeich­ nungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er­ läutert.

Es zeigt

Fig. 1 das Einziehen eines evakuierten Schlauchs in die zu sanierende Rohrleitung,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine Sternansicht des kollabierten und des aufgeweiteten Schlauchs aus Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,

Fig. 3 den aufgeweiteten Schlauch nach Aufheben des Vakuums,

Fig. 4 eine Druckbeaufschlagung des Schlauchs bei gleichzeitiger Erwärmung zur weiteren Aus­ dehnung.

Gemäß Fig. 1 wird in ein zu sanierendes Rohr, das im Erdreich oder in einem Gebäude verläuft und nicht ohne weiteres zugänglich oder begehbar ist, ein Schlauch 11 eingeführt, der sich nachträglich gegen die Rohrwand legen und eine Beschichtung der Rohrwand bilden soll. Dieser Schlauch 11 wird in kollabiertem Zustand in das Rohr 10 eingeführt. Der Schlauch 11, der an beiden Enden abgedichtet ist und der evakuiert ist, so daß in ihm Vakuum herrscht, wird von dem umgebenden Atmo­ sphärendruck zusammengedrückt, so daß er die in Fig. 2 mit 11a bezeichnete Herzform annimmt. Die entspannte Form, die der Schlauch 11 annimmt, wenn er keinen äußeren oder inneren Kräften ausgesetzt ist, ist in Fig. 2 mit durchgezogenen Linien dargestellt.

In der Wand des Schlauchs 11 ist ein Bereich 111 vor­ gesehen, der eine größere Flexibilität hat als der übrige Bereich der Schlauchwand. Die größere Flexibi­ lität ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch erhalten, daß der Bereich 111 eine geringere Wandstärke hat als der übrige Querschnittsbereich.

Man erkennt, daß der Schlauch in der kollabierten Form 11a leicht in das Rohr 10 eingezogen werden kann. Wenn er an die dafür vorgesehene Stelle gebracht worden ist, wird das Vakuum aufgehoben und Umgebungsluft in den Schlauch eingelassen. Dann stellt sich der Schlauch infolge seiner Rückstellfähigkeit in den Ursprungszu­ stand zurück, wobei er normalerweise gegen die Innen­ seite der Wand des Rohres 10 drücken sollte.

In den Zeichnungen ist der Zustand dargestellt, daß an das eine Ende des Schlauchs ein Rohr 12 angeschlossen ist, das dazu dient, das Vakuum im Schlauchinnern auf­ rechtzuerhalten. Das Rohr 12 führt zu einer Vakuum­ quelle.

Sollte der Schlauch im entspannten Zustand einen zu kleinen Durchmesser haben, was in Fig. 3 dargestellt ist, dann kann er aufgeweitet werden, indem durch das Rohr 12 nunmehr eine Druckbeaufschlagung des Schlauchs erfolgt, so daß dieser gereckt und bleibend gegen die Rohrwand gedrückt wird.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem durch den an der Rohrinnenwand anliegenden Schlauch 11 ein Dampf­ erzeuger 13 gezogen wird, der aus einem Sprühkopf 14 Dampf gegen die Schlauchwand drückt, um den Schlauch zu erwärmen und dessen besseres Anhaften an der Rohrwand zu bewirken.

Der Schlauch 11 kann mit einer elastischen Verstär­ kungseinlage versehen sein, beispielsweise mit einer Schraubenwendel aus Draht, die in das Schlauchmaterial eingebettet ist.

Es ist auch möglich, daß der Schlauch zweischichtig ausgebildet ist, wobei ein Innenmantel den tragenden Hauptteil bildet, während der Außenmantel weichela­ stisch ist und sich Unebenheiten und Rauhigkeiten der Rohrwand anpaßt. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich zwischen Rohr und Schlauch Hohlräume bilden, in die Wasser eindringen kann. Schließlich kann der Schlauch auch mit weichen Wülsten versehen werden, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind und die sich verstärkt gegen die Rohrwand legen, um Dichtringe zu bilden, die verhindern, daß außerhalb des Schlauchs Wasser in dem Rohr axial vordringen kann.

Claims (10)

1. Verfahren zum Auskleiden von Rohrleitungen, bei welchem in die Rohrleitung (10) ein durch ein in seinem Inneren erzeugtes Vakuum im Querschnitt deformierter rückstellfähiger Schlauch (11) eingeführt wird, der anschließend in seine Ursprungs­ form zurückgebildet wird und dann eine formsta­ bile selbsttragende Hülse bildet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauch (11) verwendet wird, bei dem im Querschnitt der Schlauchwand mindestens ein Bereich (111) größerer Flexibilität vorgesehen ist, der das Verformungsverhalten bestimmt, während die übrigen Bereiche relativ steif sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (111) größerer Flexibilität beim Verlegen des Schlauchs in der Rohrleitung nach oben gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch mit in Abständen angeordneten außen umlaufenden Dichtwülsten benutzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppelwandiger Schlauch, bei dem der Innenmantel aus einem gegen aggressive Medien beständigen Kunststoff besteht, während der Außenmantel aus anschmiegsamem weichelastischem dichtendem Kunststoff besteht, verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (11) mit zwei verschlossenen Enden in die Rohrleitung (10) eingeführt wird und daß der Schlauch nach dem Verlegen zur Aufhebung des Vakuums geöffnet wird.

6. Schlauch zur Verwendung bei einem Verfahren zum Auskleiden von Rohrleitungen, bei welchem in die Rohrleitung (10) ein im Querschnitt deformierter rückstellfähiger Schlauch (11) eingeführt wird, der anschließend in seine Ursprungsform zurückgebildet wird und dann eine formstabile, selbsttragende Hülle bildet nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß er im entspannten Zustand einen Außendurchmesser hat, der größer ist als der Innendurchmesser des Rohres, derart, daß der Schlauch elastisch gegen die Rohrwand gedrückt wird.

7. Schlauch zur Verwendung bei einem Verfahren zum Auskleiden von Rohrleitungen, bei welchem in die Rohrleitung (10) ein im Querschnitt deformierter rückstellfähiger Schlauch (11) eingeführt wird, der anschließend in seine Ursprungsform zurückgebildet wird und dann eine formstabile, selbsttragende Hülle bildet nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus vernetzten Copolymerisaten des Butadiens, Isoprens, Ethylens, Propylens, Isobutylens oder Acrylester besteht, oder aus physikalisch vernetzten Polymeren mit Elastomercharakter.

8. Schlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei physikalisch vernetzten Polymeren mit elastomerem Charakter um Polyesterkautschuke, Polyurethane oder Polyether handelt.

9. Schlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den physikalisch vernetzten Poly­ meren mit elastomerem Charakter um vernetzte Co­ polymerisate des Ethylens mit α,β-ungesättigten Verbindungen handelt.

10. Schlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem physikalisch vernetzten Poly­ meren mit elastomerem Charakter um ein Ethylen­ vinylacetatcopolymeres mit 20-50 Gew.-% an einpolymerisiertem Vinylacetat handelt.