DE3912205A1

DE3912205A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbauen eines ersatzrohrs in einer vorhandenen untergrundleitung

Info

Publication number: DE3912205A1
Application number: DE3912205A
Authority: DE
Inventors: Jun Campbell H Steketee
Original assignee: Nu Pipe Inc
Current assignee: INA Acquisition Corp
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1989-10-26
Anticipated expiration: 2009-04-14
Also published as: HUT53700A; DK174689A; GB9204728D0; IT1231752B; BE1002158A5; RU2025635C1; IE960800L; AT399551B; SE469573B; FI94283C; GB8908227D0; HK102493A; GB2251471B; AU638206B2; PT90271B; FR2630185A1; HK102393A; NO891504L; GB2251472B; IE73221B1

Description

Die Erfindung betrifft Weiterentwicklungen im Hinblick auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbauen eines Ersatz rohrleitungsteils im Innern einer vorhandenen und im Unter grunde verlegten Leitung, wie eines Förderleitungsteils, wenn es erforderlich ist, eine Reparatur oder ein Auswech seln vorzunehmen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich ins besondere mit dem Einbauen eines Ersatzförderleitungsteils in Gebäudeabwasserkanäle, welche Hauptabzugskanäle schnei den, sowie in anderen Querförderleitungen, die die Haupt abzugskanäle schneiden und in Förderleitungsteilen, die Krümmungen und abrupte Biegungen haben können, sowie in wei teren Förderleitungsteilen, die sich mit Gebäudeabwasserka nälen schneiden. Die Verbindungen der Querteile lassen sich nur mit Schwierigkeiten verbunden orten, nachdem ein neues För derleitungsteil in das vorhandene Förderleitungsteil einge setzt ist.

Verschiedene Verfahrensweisen und Vorrichtungen wurden zur Reparatur von Untergrundförderleitungen, wie Abwasserleitun gen u.dgl., in vorhandene Förderleitungen vorgeschlagen, die an Ort und Stelle unter dem Boden bleiben, indem in dem vor handenen Rohr eine flexible Membrane oder eine Kunststoffaus kleidung eingebracht wird, oder in das vorhandene Rohr ein neu es Kunststoffrohr eingeführt wird.

Bei einem bekannten Verfahren werden Rohre mit einem fle xiblen Kunststoff, wie Polyethylen, ausgekleidet. Bei die sem Verfahren wird die Auskleidung über Einführungsgruben in Abständen längs der Förderleitung eingebracht, wodurch das Verfahren teuer wird.

Bei einem weiteren Verfahren, das beispielsweise in den US-PSen 39 27 164 und 40 64 211 gezeigt ist, wird ein fle xibles Rohr bzw. ein flexibler Schlauch beim Aufblasen ge wendet und in ein Förderleitungsteil von einem Ende des Teils her eingeblasen. Dieses Verfahren ist teuer, da Spezialgeräte, eine sehr starke Erwärmung und teure Materialien erforderlich sind.

Die vorstehend genannten Verfahrensweisen und die meisten an deren Verfahrensweisen verwenden eine flexible oder semi-fle xible Auskleidung, die nicht fähig ist, daß sie beträchtlichen externen hydrostatischen Drücken oder Erddrücken standhalten kann. Daher kann die vorhandene Rohrleitung nicht in geeigne ter Weise repariert werden, da die Auskleidung möglicherweise durch den Außendruck mit irgendeiner Stärke, wie Drücken, die beispielsweise größer als etwa 857,36 Pa (4 pounds per square inch) sind, zusammenbrechen kann, wenn irgendein Teil der vor handenen Rohrleitung weggebrochen ist.

Die US-PSen 43 94 202 und 27 94 758 beschreiben auch Verfah ren zum Einbringen eines flexiblen Schlauches in eine vorhan dene Rohrleitung als eine Auskleidungsmembrane für diese Rohrleitung. In der erstgenannten US-PS ist ein Verfahren zum Anbringen des flexiblen Schlauches an der vorhandenen Rohr leitung unter Verwendung eines expandierbaren, kurzen Teils eines klebstoffbeschichteten, starren Kunststoffs beschrie ben. Die Verfahrensweisen nach beiden Patenten haben die glei chen Nachteile wie die voranstehend im Zusammenhang mit den üblichen Verfahrensweisen erläuterten, bei denen ein fle xibles Membranmaterial verwendet wird, wobei die Nachteile darin zu sehen sind, daß sie keine ausreichende Ring- bzw. Umfangsfestigkeit zum Standhalten gegenüber äußeren Erddrücken und hydraulischen Drücken haben.

Bei anderen wurde vorgeschlagen, ein starres Rohr im Innern der vorhandenen Rohrleitung im Falle einer Reparatur einzu führen. In der veröffentlichten GB-PS 20 84 686 beispielswei se wird ein übergroß dimensioniertes, rundes, starres Kunst stoffrohr an der Arbeitsstelle flachgedrückt oder auf andere Weise hinsichtlich seinen Abmessungen vermindert und dann wird es im kalten und starren Zustand in die vorhandene Rohr leitung über einen groß ausgegrabenen Schacht in Form eines Mannloches beispielsweise eingeführt. Nach dem Einführen wird das Kunststoffrohr unter Verwendung von Wärme und Innendruck gedehnt. Das Kunststoffrohr weitet sich dann bis zur Anlage gegen die vorhandene Rohrleitung.

Bei der GB-PS 15 80 438 wird eine vorhandene Untergrundleitung mit einem Kunststoffauskleidungsschlauch ausgekleidet, der aus einem Kunststoffmaterial, wie Polyethylen oder Polypropylen besteht, das ein plastisches Memory-Verhalten hat. Der Aus kleidungsschlauch wird in einer unrunden "U"-förmigen Gestalt hergestellt, um in das Innere des vorhandenen Rohrs zu pas sen, dann wird er in dieser unrunden Gestalt in die vorhande ne Rohrleitung eingeführt und dann zur Anlage gegen das vor handene Rohr unter Einwirkung von Wärme und Druck zu einer runden Gestalt gedehnt.

Die veröffentlichte europäische Patentanmeldung No. 00 00 576 schlägt das Einführen eines halbstarren Kunststoffrohrein satzes in das Innere einer vorhandenen Rohrleitung vor. Das halbstarre Kunststoffrohr hat eine ausreichende Ring- bzw. Umfangsfestigkeit, um allen oder wenigstens einem Teil der externen Drücke standzuhalten, die auf dieses einwirken können.

a. Reparatur von krummen Leitungen und Leitungen, welche nur an einem Ende zugänglich sind

Die meisten der vorstehend beschriebenen und weiterer be kannter Verfahrensweisen haben durch die Verwendung von star ren oder halbstarren Rohrstücken zum Einführen in eine vor handene Untergrundleitung einen gemeinsamen Nachteil: auf grund ihrer Starrheit oder ihrer näherungsweisen Starrheit müssen sie in die vorhandenen, geraden oder nahezu geraden Rohrleitungen eingeführt werden. Dies bedeutet beispielswei se im Hinblick auf unterirdisch verlegte Abwasserleitungen, daß derartige bekannte Verfahrensweisen auf die Verwendung von Abzugshauptkanälen beschränkt sind, da diese üblicher weise gerade Rohrleitungsabschnitte zwischen den Schachtöff nungen haben. Die meisten wenn nicht alle bekannten Verfah rensweisen sind zur Verwendung bei der Reparatur von zahlrei chen Gebäudeabwasserkanälen in Form von Leitungen nicht ge eignet, die sich von den Hauptabzugskanälen zu den Gebäude abwasserkanälen erstrecken. Häufig haben derartige Querlei tungen Krümmungen oder Biegungen, denen ein starres oder halbstarres Kunststoffrohr nicht folgen kann. Auch sind der artige Querverbindungen normalerweise über Schächte am je weiligen Ende zugänglich und daher sind bekannte Ausklei dungs- oder Ersatzrohrleitungs-Installationsverfahren, die einen Schacht oder einen Zugang an beiden Enden erforderlich machen, darüber hinaus zu teuer. Bei den meisten bekannten Verfahren zum Auswechseln von Rohrleitungsabschnitten von unter Grund verlegten Leitungen müssen große Gruben an einem Ende der auszukleidenden oder zu reparierenden Querleitungen ausgehoben werden, um genügend Raum für das Einführen des geraden, starren Kunststoffersatzrohrs zu haben. Eine derart große Grube in der Nähe eines Gebäudes, für das die Querlei tung bestimmt ist, oder an dem anderen Ende, an dem die Querleitung bzw. Zweigleitung die Hauptleitung schneidet, ist häufig unpraktisch und im allgemeinen teuer.

Ferner machen die meisten bekannten Verfahren zum Auskleiden oder Reparieren von vorhandenen Untergrundrohrleitungen den Zugang zu dem zu reparierenden Rohrleitungsteil an beiden En den des Teils erforderlich. Dies ist bei einer Querleitung nicht möglich, die per Definition eine Hauptleitung an einer Stelle schneidet, die üblicherweise nicht über einen Schacht zugänglich ist.

Aus den vorstehend genannten Gründen sind die üblichen Ver fahrensweisen zum Auskleiden und Reparieren von unterirdisch verlegten Leitungen einfach nicht bei Gebäudeabwasserkanälen anwendbar.

b. Reparatur von Hauptabzugskanälen

Ein weiterer Nachteil bei der Anwendung der bekannten Verfah ren zum Reparieren und Auskleiden vorhandener Rohrleitungs teile, die von Gebäudeabwasserkanälen geschnitten werden, wobei ein starres oder halbstarres Rohrleitungsstück Verwen dung findet, ist darin zu sehen, daß dann, wenn der Rohrlei tungsabschnitt einmal an Ort und Stelle in dem vorhandenen Rohrleitungsteil ist, es äußerst schwierig ist, die genauen Stellen zu orten, an denen die Versorgungsquerleitungen die Hauptleitungen schneiden, so daß Zugangsöffnungen in der Er satzleitung vorgesehen werden können, um einen Zugang zu den Versorgungsquerleitungen zu bekommen. Dies trifft ins besondere dann zu, wenn die Ersatzleitung eine ausreichende Dicke und daher eine ausreichende Ring- bzw. Umfangsfestig keit hat, bei welcher sie von sich aus den typischen hydrau lischen Drücken und Erddrücken standhalten kann.

Aus den vorstehend genannten Gründen besteht ein Bedürfnis nach verbesserten Verfahren und Vorrichtungen und Werkzeugen, welche die Reparatur von vorhandenen, unterirdischen Rohr leitungsteilen und insbesondere Gebäudeabwasserleitungen und andere Leitungsteile mit Biegungen und Krümmungen sowie für solche Leitungsteile ermöglichen, die nicht leicht von den beiden Enden des zu reparierenden Rohrleitungsteils her zugänglich sind.

Die Erfindung zielt hauptsächlich darauf ab, folgendes be reitzustellen:

1. Ein neues und verbessertes Rohrleitungsersatzer zeugnis zur Installation in einer vorhandenen Untergrund leitung bereitzustellen, das insbesondere zur Verwendung bei der Reparatur und dem Ersatz von vorhandenen Gebäude abwasserkanalleitungen geeignet ist, die nicht gerade sind sowie für Hauptabzugskanäle geeignet sind, die von den Ge bäudeabwasserkanälen geschnitten werden;

2. Ein neues und verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Reparatur- und Ersatzrohrleitungserzeugnisses bereitzu stellen, das insbesondere für die Installation in vorhandene Untergrundleitungen geeignet ist, die nicht gerade sind oder von Querversorgungsleitungen geschnitten werden;

3. Ein Verfahren zum Einbauen eines neuen oder Ersatz rohrleitungsteils in eine vorhandene Untergrundleitung und insbesondere ein solches bereitzustellen, das auch bei Lei tungen angewandt werden kann, die nicht gerade sind, oder die von Gebäudeabwasserkanälen geschnitten werden;

4. Eine Vorrichtung und ein Werkzeug zur Herstellung eines Rohrleitungersatzerzeugnisses der vorstehend genannten Art bereitzustellen;

5. Eine Vorrichtung und ein Werkzeug zum Einbauen eines Rohrleitungserzeugnisses der vorstehend genannten Art in eine vorhandene Untergrundleitung bereitzustellen, und dies insbesondere für eine solche Leitung bereitzustellen, die nicht gerade ist oder die von Querversorgungsleitungen geschnitten wird; und

6. Ein Verfahren und ein Werkzeug zum Umgestalten bzw. zum Zurückbilden eines neuen oder thermoplastischen Ersatz rohrleitungsteils, das in eine vorhandene Untergrundleitung eingebaut ist, wobei es sich insbesondere um eine Gebäude abwasserleitung handelt, nachdem das neue oder Ersatzrohrlei tungsteil in einem gefalteten Zustand eingebracht wurde, in dem es zu einer stabilen, abgerundeten Form in der vorhande nen Rohrleitung umgestaltet wird.

Nach der Erfindung wird ein neues und verbessertes Reparatur- und Ersatzrohrleitungserzeugnis bereitgestellt, das insbe sondere zur Installation in einer vorhandenen Untergrundlei tung wie einer Gebäudeabwasserleitung mit Biegungen und Krümmungen geeignet ist und es werden eine Reihe von eng hier mit in Verbindung stehender Verfahren, Vorrichtungen und Werk zeuge zur Herstellung des Erzeugnisses, zum Einbau des Erzeug nisses in eine vorhandene Rohrleitung, die gerade oder ge krümmt ist und zum Umgestalten des Erzeugnisses zu einer run den Gestalt nach dem Einführen in die vorhandene Rohrleitung in einer zusammengelegten, gefalteten Gestalt angegeben. Das Erzeugnis, die Verfahrensweisen, die Vorrichtungen und die Werkzeuge nach der Erfindung sind insbesondere zur Ver wendung beim Einbau des Erzeugnisses in Gebäudeabwasserlei tungen oder anderer, vorhandener Untergrundleitungen be stimmt, die nur von einem Ende der Leitung her zugänglich sind oder die Krümmungen oder Biegungen haben oder die Schnitt stellen mit Querleitungen haben.

Gemäß einem Gedanken nach der Erfindung ist ein Ersatzrohrlei tungserzeugnis ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, wie PVC, das zuerst zu einer besonders gefalteten und abgeflach ten Gestalt extrudiert und geformt wird, so daß es eine Erinnerung an den gefalteten Zustand bei einer nochmaligen Erwärmungbehält, wobei dieses Erzeugnis leicht für die Vorratshaltung und zur Anwendung aufgewickelt werden kann, so daß es verminderte Querschnittsabmessungen zum leichten Einführen in eine vorhandene Untergrundleitung hat, wobei es ohne Aushub oder eine Beschädigung des Kunststoffmaterials bei tiefer verlegten Förderleitungen durch Schächte, bogen förmige Aushübe oder andere vertikale Öffnungen eingeführt werden kann und um scharfe Biegungen geführt werden kann, so daß trotz des flachgelegten, gefalteten Zustands ein heißes Fluid zum Wiedererwärmen über die gesamte Länge hinweg durch geleitet werden kann.

Gemäß einem weiteren Gedanken nach der Erfindung wird das vor stehend genannte Kunststoffrohrerzeugnis in eine vorhandene, gekrümmte Querleitung beispielsweise dadurch eingebracht, daß das Kunststoffrohr zur Erzielung eines nachgiebigen Zustandes aufgewärmt wird, dann das heiße, nachgiebige, gefaltete Kunst stoffrohr in die vorhandene Querleitung mit einem Zugseil ein gezogen wird, in dem eine Seilscheibenanordnung zeitweilig an der Schnittstelle der Querleitung und der Hauptleitung verankert wird, oder daß eine Seilwinde, ausgehend von dem nächstliegenden Schacht in der Hauptleitung verwendet wird. Das gefaltete, eingesetzte Rohr wird dann über seine gesamte Länge hinweg durch Durchleiten eines heißen Fluides erwärmt, das vordere Ende wird mit einem Stopfen versehen oder ver schlossen, und es wird ein Fluid, wie Luft, unter Druck in das andere Ende eingespritzt, um das Rohr zu seiner runden Form zu gestalten und zu dehnen. Während der fortgesetzten Innendruckbeaufschlagung in Richtung der umgestalteten runden Gestalt des Rohrs kann eine Abkühlung erfolgen, wodurch eine Stabilisierung desselben in der runden Gestalt erreicht wird.

Gemäß einem weiteren Gedanken nach der Erfindung sind ver schiedene Einrichtungen zum Absperren oder Verschließen des vorderen Endes des Kunststoffrohrs vorgesehen, welche den Durchgang eines heißen Fluides im gefalteten Zustand durch das Kunststoffrohr zulassen und die aber auch eine Ex pansion und Umgestaltung des gefalteten Rohrs zu einer run den Gestalt durch die Beaufschlagung mit einem inneren Fluid druck gestatten.

Gemäß einem weiteren Gedanken nach der Erfindung sind Ein richtungen vorgesehen, mittels denen ein Einlaßende des ge falteten Rohrs mit einer Kappe oder mit einer Dichtung ver sehen werden kann, um zu ermöglichen, daß der Innenfluid druck in dem gefalteten Rohr einwirken kann, wenn es in eine vorhandene Untergrundleitung eingeführt ist.

Gemäß einem weiteren Gedanken nach der Erfindung wird eine besondere Einrichtung mit einer Seilscheibe und einem Seil angegeben, die durch eine Querversorgungsleitung zur Schnitt stelle mit einer Hauptversorgungsleitung gedrückt und ge schoben werden kann, und die zeitweilig an dieser durch Auf rechterhaltung der Spannung an beiden Enden des Seils veran kert werden kann. Ein Ende des Seils ist mit dem vorderen Ende der zu installierenden, gefalteten Förderleitung veran kert. Das gegenüberliegende Ende des Seils wird gezogen, um den gefalteten Kunststoffschlauch in die vorhandene Querlei tung zu ziehen, wenn er in einem erwärmten, nachgiebigen Zu stand ist.

Gemäß einem weiteren Gedanken nach der Erfindung sind ver schiedene Einrichtungen zum Erwärmen der gegenüberliegenden Enden und verschiedener weiterer Teile des Kunststoffschlauch erzeugnisses vorgesehen, um zu ermöglichen, daß bei einer Wiederbearbeitung der gewünschten Teile der Rohrleitung zum Klemmen, Einführen von Stopfen o.dgl. aufgenommen werden kann, oder daß die gesamte Länge der Rohrleitung ausreichend nach giebig gemacht werden kann, um diese in eine vorhandene Rohr leitung einzuführen, die nicht gerade ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzug ten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines üblichen thermo plastischen Rohrs, wie eines PVC-Rohrs, das bei der Erfindung im expandierten, abgerundeten Zu stand zur Anwendung kommt,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des thermoplastischen Rohrs nach Fig. 1 und einer Vorrichtung zur Re duzierung des Rohrstücks, ausgehend von seinem runden Zustand zu einem zusammengelegten und ge falteten Zustand zum Zwecke der Ablage auf einer Rolle,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des thermoplastischen Rohrs nach Fig. 2, nachdem es längs der Linie 3-3 in Fig. 2 gefaltet ist,

Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Einbringen des gefalteten und auf eine Spule gewickelten thermoplastischen Rohrs nach den Fig. 2 und 3 in eine Abwasserhaupt leitung, ausgehend von einem Schacht, wobei der gefaltete, thermoplastische Schlauch auf einer Rolle vorrätig gehalten wird und bei Einbringen in die zu reparierende Untergrundleitung wie derum erwärmt wird,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht zur Verdeut lichung von Einzelheiten einer Vorrichtung zum Expandieren des gefalteten, thermoplastischen Schlauches nach den Fig. 2 und 3 und zum Abrunden desselben nach dem Einführen in die vorhandene Hauptleitung, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht zur Verdeutli chung einer alternativen Auslegungsform einer Einrichtung zum Expandieren und Abrunden des ge falteten thermoplastischen Schlauches nach seinem Einführen in eine vorhandene Leitung,

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht zur Verdeutli chung einer typischen Gebäudeabwasserleitung, die sich von einem Gebäude wegerstreckt und mit einer Hauptabwasserleitung zusammenarbeitet, wobei ein Verfahren zum Einbauen des thermoplasti schen Schlauches in eine vorhandene Gebäudeab wasserleitung nach der Erfindung verdeutlicht ist,

Fig. 8 eine Schnittansicht durch eine bevorzugte Aus führungsform des thermoplastischen Schlauches bzw. des thermoplastischen Rohres nach Fig. 1, wenn es zum Einbau in eine vorhandene Untergrundleitung gefaltet ist,

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen des thermoplastischen Schlauches nach Fig. 1 in einer gefalteten Gestalt, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist,

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung nach Fig. 9 in vergrößertem Maßstab, welche zur Herstellung des thermoplastischen Schlauches in der in Fig. 8 gezeigten Form verwendet wird,

Fig. 11 eine Seitenansicht einer einzigen Kalibrierungs platte der Kalibrierungseinrichtung nach Fig. 10 mit Blickrichtung von der Linie 11-11 in Fig. 10,

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen gefalteten Endabschnitt des thermoplastischen Schlauches nach Fig. 8, wobei eine endseitige Klemmeinrichtung angebracht ist, die dazu genutzt wird, den Schlauch in eine vorhandene Rohrleitung einzuziehen und das Rohr ende zu verschließen, so daß eine Innendruckbe aufschlagung des Schlauches zu Expansionszwecken vorgenommen werden kann,

Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 in Fig. 12,

Fig. 14 eine geringfügig schematische Draufsicht einer Vorrichtung mit einem Seil und einer Seilscheibe nach der Erfindung, welche auch in Fig. 7 ge zeigt ist und welche dazu dient, den gefalteten, thermoplastischen Schlauch nach Fig. 8 in eine Verbindungsquerleitung zu ziehen, wobei die Vor richtung in ihrer Betriebsstellung gezeigt ist,

Fig. 15 eine Fig. 14 ähnliche Ansicht, wobei die Vorrich tung nach Fig. 14 in einem zusammengelegten Zu stand zum Einführen in eine Querverbindungslei tung gezeigt ist,

Fig. 16 eine geringfügig schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach den Fig. 14 und 15,

Fig. 17 eine Seitenansicht eines Absperrwerkzeuges, das zum Absperren eines Endes eines Längs stückes des thermoplastischen Schlauches ver wendet wird, das in Fig. 8 gezeigt ist, nach dem das Ende abgerundet worden ist, wobei dieses Werkzeug auch dazu verwendet wird, ein Fluid, Wärme und einen Fluiddruck zu dem Innenraum des thermoplastischen Schlauches durchzuleiten,

Fig. 18 eine Vorderansicht des Werkzeugs nach Fig. 17,

Fig. 19 eine Ansicht eines Endes des thermoplastischen Schlauches mit dem Absperrwerkzeug nach den Fig. 17 und 18, das in den Schlauch eingeführt ist, und das an Ort und Stelle mit Hilfe einer Kettenklemmeinrichtung festgelegt ist,

Fig. 20 eine Ansicht der Kettenklemmeinrichtung nach Fig. 19 vor ihrer Anbringung an dem Schlauch und dem Stopfen nach Fig. 19,

Fig. 21 eine Schnittansicht längs der Linie 21-21 in Fig. 19 zur Verdeutlichung des Kettenklemmwerk zeugs nach den Fig. 19 und 20, welches eine Klemm verbindung des Endes des thermoplastischen Schlau ches mit dem Absperrwerkzeug nach den Fig. 17 bis 19 herstellt,

Fig. 22 eine geringfügig schematische Längsschnittansicht durch einen vorderen Endabschnitt des thermoplasti schen Schlauches nach Fig. 8, wobei die endsei tige Klemme nach den Fig. 12 und 13 an dem Schlauch ende angebracht ist und der restliche Teil des Schlauches expandiert und abgerundet ist, wobei ein Schneidwerkzeug nach der Erfindung in den abgerundeten Schlauchendabschnitt eingeführt wird, um das eingespannte Ende von dem rest lichen Teil des Schlauches zu trennen,

Fig. 23 eine Schnittansicht des Schlauchs und des Schneidwerkzeugs nach Fig. 22 längs der Linie 23-23 in Fig. 22,

Fig. 24 eine geringfügig schematische Seitenansicht einer endseitigen Heizeinrichtung, die zum Er wärmen eines Endabschnitts des thermoplastischen Schlauches zum Ausführen einer Wiederbearbeitung des Endabschnitts verwendet wird, wobei das Heiz werkzeug derart gezeigt ist, daß es an einem gefalteten Endabschnitt des thermoplastischen Schlauchs nach Fig. 8 vorgesehen ist,

Fig. 25 eine perspektivische Ansicht eines aufgeblasenen, endseitigen Absperrwerkzeugs, das zum Absperren und Verschließen des Endabschnitts des thermo plastischen Schlauches anstelle der endseitigen Klemmeinrichtung nach den Fig. 12 und 13 ver wendet wird, um ein Expandieren und Abrunden des gefalteten Kunststoffschlauches zu ermögli chen,

Fig. 26 eine verkürzte Seitenansicht des aufgeblasenen Schlauches nach Fig. 25 in Teilschnittdarstel lung,

Fig. 27 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einem mit 35 bezeichneten Einbau des aufblasbaren Absperrwerkzeugs nach den Fig. 25 und 26 in den thermoplastischen Schlauch, wenn er sich in seinem expandierten und abgerundeten Zustand befindet,

Fig. 28 eine Fig. 17 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung des Schlauchs nach Fig. 27, nachdem dieser wie derum mit Hilfe des aufblasbaren Stopfens in einen abgelassenen Zustand im Innern der Leitung gefaltet wird,

Fig. 29 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Verwendung eines aufblasbaren Stopfenwerk zeugs nach den Fig. 25 und 26 während der Instal lation des thermoplastischen Schlauches in einer Versorgungsquerleitung,

Fig. 30 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer anderen Verwendungsweise des aufblasbaren Stopfenwerkzeugs nach den Fig. 25 und 26,

Fig. 31 eine schematische Ansicht zur weiteren Verdeut lichung der Verwendung des aufblasbaren Stopfen werkzeugs nach den Fig. 25 und 26 in Übereinstim mung mit dem Verfahren, das in Fig. 30 dargestellt ist,

Fig. 32 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer weiteren Verwendung des aufblasbaren Stopfen werkzeuges nach den Fig. 25 und 26, um den ge falteten, thermoplastischen Schlauch zu dehnen und abzurunden, nachdem er in eine vorhandene Untergrundleitung eingeführt wurde,

Fig. 33 eine schematische Ansicht eines Hauptrohrleitungs teils und eines Querversorgungsleitungsteils, das diese schneidet, wobei ein alternatives Verfahren zum Einziehen des thermoplastischen Schlauches nach Fig. 8 in eine zu reparierende Querversor gungsleitung verdeutlicht ist,

Fig. 34 eine schematische Ansicht eines Endabschnitts des gefalteten, thermoplastischen Schlauches nach Fig. 8, wobei ein Verfahren zum Freigeben des Zugseiles von dem vorderen Ende des Schlau ches dargestellt ist, nachdem dieser in eine Untergrundleitung eingeführt wurde,

Fig. 35 eine Fig. 34 ähnliche schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines weiteren Verfahrens zum Freigeben des Zugseils von dem thermoplastischen Schlauch, nachdem dieser in eine vorhandene Un tergrundleitung eingeführt wurde,

Fig. 36 eine Schnittansicht durch die Schnittstelle der Hauptabzugsleitung und einer Querversorgungslei tung nach dem Einbau des thermoplastischen Schlau ches nach Fig. 8 und nach der Expansion des selben in der zu reparierenden Hauptleitung, wo bei ein Verfahren zum Plazieren und Einschneiden einer Öffnung durch das neu installierte thermo plastische Rohr verdeutlicht ist, mittels dem wiederum die Verbindung zwischen der Querversor gungsleitung und der Hauptleitung geöffnet werden kann,

Fig. 37 eine schematische Seitenansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Falten eines thermoplastischen Schlauches, der rund her gestellt wurde und welcher in eine vorhandene Rohrleitung eingeführt wird,

Fig. 38A-E jeweils Schnittansichten längs den Linien 38A-38A bis 38E-38E in Fig. 37,

Fig. 39 eine etwa schematische Seitenansicht einer lösbaren endseitigen Klemme unter einem ange brachten Zugseil und einer Löseleitung zur Verwendung beim Einklemmen des vorderen Endes des gefalteten Schlauches nach Fig. 8 während seiner Installation,

Fig. 40 eine Draufsicht auf die endseitige Klemme nach Fig. 39, und

Fig. 41 eine Draufsicht auf den Lösekeilteil der Klemme nach Fig. 39.

Reparatur von Abwasserhauptleitungen und dergleichen

Zuerst unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist mit 10 eine Art eines Rohrs bzw. Schlauches gezeigt, das bzw. der verwendet wird, um Untergrundleitungsteile, wie Abwasserleitungsrohre o.dgl. nach der Erfindung wiederherzustellen, zu reparieren oder zu ersetzen. Charakteristisch für das Rohr bzw. den Schlauch ist, daß er aus einem thermoplastischen Material, wie PVC, ausgebildet ist, und insbesondere aus einem Material ausge bildet ist, das im Grundzustand starr und dickwandig ist, so daß es eine ausreichende Ring- bzw. Umfangsfestigkeit hat, um den äußeren Erddrücken und den hydraulischen Drücken standzuhalten, denen die Leitung ausgesetzt sein kann, wenn sie unter dem Boden verlegt ist. Dennoch kann dieser thermo plastische Schlauch nachgiebig gemacht werden, wenn er auf Temperaturen von beispielsweise 93,3°C oder größer (200°F oder größer) im Falle eines PVC-Rohrs erwärmt wird. Ferner ist für den Schlauch 10 charakteristisch, daß er vom Gefüge her bei typischen Umgebungstemperaturen oberhalb des Erd bodens und unterhalb des Erdbodens starr ist, daß er aber biegsam wird und zu verschiedenen Gestalten geformt werden kann, wenn er erwärmt wird oder wiederum erwärmt wird. Ferner ist es für das thermoplastische Material charakteristisch, daß es ein Gedächtnisvermögen bzw. Speichervermögen hat. Wenn dieses Material mit einer speziellen Gestalt, wie in Form einer abgerundeten, rohrförmigen Gestalt, hergestellt wird und dann anschließend erwärmt und abgeflacht oder gefaltet und dann abgekühlt wird, um das Material in der gefalteten Form zu stabilisieren sowie dann anschließend wiederum ohne Begrenzung erwärmt wird, die Neigung besitzt, daß es in seine ursprüngliche, abgerundete, rohrförmige Gestalt zurückkehrt. Wenn hingegen das Rohr zu Beginn beispielsweise in einer zu sammengelegten und gefalteten Form hergestellt wurde, wie dies beispielsweise in den Fig. 3 und 8 gezeigt ist, kann es später erwärmt und unter Innendruck expandiert werden, um eine runde Gestalt anzunehmen, und dann kann es abgekühlt und in der runden Gestalt stabilisiert werden. Hierbei besitzt das Material die Neigung, daß es in seinen ursprünglichen, ge falteten Zustand zurückkehrt, wenn anschließend ohne eine Begrenzung eine Wiedererwärmung vorgenommen wird. Dieses Spei chervermögen des thermoplastischen Schlauches bzw. Rohrs wird zur Erzielung von Vorteilen in gewisser Hinsicht nach der Erfindung genutzt.

Ein übliches und leicht erhältliches Rohr dieser Art, das bei der Durchführung der Erfindung zweckmäßig ist, ist ein Poly vinylchlorid (PVC) - Rohr mit Standardabmessungsverhältnissen (Außendurchmesser/Wanddicke), in dem Bereich von 13 bis 65, die für Untergrundleitungen, wie Abwasserleitungen, Wasser leitungen usw. üblicherweise geeignet sind.

Obgleich bei der bevorzugtesten Ausführungsform nach der Erfindung das thermoplastische Rohr bzw. der thermoplastische Schlauch in einem gefalteten Zustand hergestellt wird, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wozu die Vorrichtung nach den Fig. 9 bis 11 verwendet wird, erhält man gewisse Vorteile bei der Erfindung auch dann, wenn man ein thermoplastisches Rohr verwendet, das in einer rohrförmigen oder einer abge rundeten Gestalt hergestellt ist. Fig. 2 zeigt eine Vorrich tung 11 zum Nachformen des üblichen PVC-Rohrs 10, das in einer runden Gestalt hergestellt wurde. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Rohrs nach der Nachformung, indem es abge flacht und gefaltet wird, wobei die Vorrichtung nach Fig. 2 verwendet wird. Insbesondere wird das PVC-Rohr auf übliche Art und Weise, wie mit Hilfe einer Heizeinrichtung 11 a er wärmt, bei der es sich um einen thermostatisch gesteuerten Dampfkasten oder ein Gehäuse handeln kann, welches thermo statisch gesteuerte elektrische Heizelemente enthält. Wenn man das ursprünglich runde Rohr 10 durch den Heizkasten 11 a durchführt, wird das Rohr auf eine Temperatur erwärmt, die so ausreichend hoch ist, daß das Rohrmaterial plastisch oder nachgiebig wird. Es wird dann abgeflacht und vorzugs weise gefaltet, und zwar in einer Faltvorrichtung 11, um die gesamten Querschnittsabmessungen derart zu vermindern, daß es einfach in eine Untergrundleitung eingezogen werden kann, das den gleichen oder nur einen geringfügig größeren Innen durchmesser als der ursprüngliche Außendurchmesser des thermo plastischen Rohres hat. Das thermoplastische Rohr mit den verminderten Abmessungen im gefalteten Zustand ist bei 10 a in Fig. 3 gezeigt.

Obgleich die Einheit 11 in Fig. 2 schematisch eine Rohrfalt einrichtung darstellt, sind eine praktische Rohrfaltvorrich tung und ein Verfahren detailliert unter Bezugnahme auf die Vorrichtung nach den Fig. 37 und 38A-E erläutert. Hieraus ist zu ersehen, daß das runde Rohr 10 nach dem Durchgang durch die Heizeinrichtung 11 a zuerst mit Hilfe von einem Paar von gegenüberliegenden Flachdruckwalzen 60, 61 flachgedrückt wird und dann unter einem Faltrad 62 durchgeht, wobei es progressiv mit Hilfe von drei unterschiedlichen Sätzen von Faltwalzen 63, 64, 65 unterstützt wird. Das Paar von Faltwalzen 63 ist derart in Verbindung mit dem Faltrad 62 angeordnet, daß zu Beginn das Rohr 10 zu einer U-förmigen Gestalt gefal tet wird. Dann wird mit den drei folgenden Walzen 64 der Faltungsvorgang fortgesetzt, wobei in Verbindung mit dem Falt rad 62 eine Gestalt in Form eines halben U erreicht wird. Schließlich ist der Satz mit vier Faltwalzen 65 in einer U- förmigen Gestalt angeordnet, wobei im Zusammenwirken mit dem Faltrad 62 das Falten des Rohrs 10 in eine U-förmige Gestalt abgeschlossen wird. Anschließend geht das gefaltete Rohr durch eine Begrenzungsform 66, wobei es abgekühlt wird, um das Rohr in der U-förmigen Gestalt zu stabilisieren, so daß es ein Memory-Vermögen an die U-förmige Gestalt hat. Ausge hend von der Form 66 kann das gefaltete Rohr entweder in vor bestimmten Längsstücken gelegt werden oder es kann durch ein Dampfrohr durchgeleitet werden, um wiederum erwärmt und nach giebig gemacht zu werden, so daß es direkt in eine vorhandene Rohrleitung eingeführt werden kann.

Alternativ kann das Rohr nach dem Flachdrücken und vor dem Falten in seinem flachen Zustand in einem heißen Kasten 68 nach Fig. 4 in Form einer Rolle aufgewickelt werden. Dann kann das flache, aufgewickelte Rohr bzw. der Schlauch wiederum in einem heißen Kasten an der Arbeitsstelle erwärmt werden und es kann von dem heißen Kasten abgezogen und auf die vorstehend beschriebene Weise unmittelbar vor dem Einführen in das zu reparierende Rohr gefaltet werden.

Bei einigen Anwendungsfällen ist es möglich, das thermoplasti sche Rohr in ein vorhandenes Rohr in einem abgeflachten Zu stand einzubauen, insbesondere in das thermoplastische Rohr in seinem runden Zustand einen beträchtlich kleineren Außen durchmesser als der Innendurchmesser der zu reparierenden Rohrleitung hat. Unter den meisten Bedingungen jedoch wird es bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr in eine vorhan dene Rohrleitung in einem in Längsrichtung gefalteten Zustand eingebracht wird, wie dies in Fig. 3, Fig. 8 oder Fig. 38E gezeigt ist. Von allen gefalteten Formen wird die Form nach Fig. 8 aus den nachstehend näher angegebenen Gründen bevor zugt.

Wie vorangehend erwähnt ist, hat das thermoplastische Rohr bei einer Herstellung mit einer runden Gestalt ein Gedächt nisvermögen, nachdem es versucht, in die runde Gestalt zu rückzukehren, wenn es nach dem Falten wiederum erwärmt wird. Wenn es daher erforderlich ist, das gefaltete Rohr wiederum zu erwärmen, um es zum Einbauen in eine vorhandene Rohrlei tung nachgiebig zu machen, hat das Rohr die Tendenz, daß es zu seiner runden Gestalt, die es zuvor möglicherweise gehabt hat, zurückzukehren, wenn keine äußeren Beschränkungen ein wirken. Aus diesem Grunde wird es hauptsächlich bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr zuerst in der gewünschten, ge falteten Gestalt hergestellt wird. Wenn dann das gefaltete Rohr wiederum erwärmt wird, um es zum Einführen in eine vor handene Rohrleitung nachgiebig zu machen, behält das Rohr seinen gefalteten Zustand bei, bis es vollständig in die vor handene Rohrleitung eingeführt ist und es kann dann in leich ter Weise zu seiner runden Gestalt durch Umgestaltung zurück kehren.

Unabhängig davon, ob das thermoplastische Rohr in einem runden oder in einem gefalteten Zustand hergestellt wurde, sollte das Rohr in einer gefalteten Form vorliegen, wenn es zum Ein führen in die vorhandene Leitung bestimmt ist. Auch ist es bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr auf eine Rolle auf gewickelt wird, währenddem es erwärmt und hierdurch nachgie big gemacht wird, wobei es sich um eine Vorratsrolle, wie eine Rolle 12, handeln kann, die in Fig. 4 gezeigt ist. Die Rolle 12 des gefalteten, thermoplastischen Schlauchs wird in einem Gehäuse oder einem "heißen Kasten" 18 gelagert, der mit einer thermostatisch gesteuerten Heizeinrichtung 24 versehen ist, um das Innere des Heizkastens und somit die Rolle 12 zu erwärmen, wodurch das gefaltete Schlauchmaterial 10 a gegebenenfalls nachgiebig gemacht wird. Vorzugsweise ist der heiße Kasten 18 auch mit einem Luftzirkulationssystem 19 versehen, um eine Wärmeschichtung in dem heißen Kasten zu ver meiden, und um hierdurch sicherzustellen, daß die Rolle aus dem gefalteten Schlauch gleichmäßig erwärmt wird. Der heiße Kasten 18 ist vorzugsweise zu Transportzwecken wie gezeigt bei spielsweise auf einem flachen Bett eines Lastwagens 20 ange bracht, so daß hiermit der Schlauch an eine Arbeitsstelle transportiert werden kann. Eine kleinere Form eines heißen Kastens kann auf Rädern montiert sein und kann von Hand zur Anwendungsstelle bewegt werden, wenn kleine, unzugängliche Rohr leitungen, wie Gebäudeabwasserleitungen, gewartet werden sollen. Auf jeden Fall sind entweder kraftbetriebene oder manuell be triebene Einrichtungen vorgesehen, mittels denen die Rolle 12 zum Aufwickeln des Materials auf die Rolle und zum Abwickeln desselben von der Rolle gedreht werden kann. Der heiße Kasten 18 ist mit einer Zugangstür 21 versehen und er kann auch mit einem Fallrohr 22 und einer Rolle 23 zum erleichterten Einfüh ren des gefalteten thermoplastischen Schlauches in eine Unter grundleitung über eine vertikale Zugangsöffnung, wie den Schacht 16, der vorhandenen Hauptabwasserleitung 14, ausgestattet sein.

Verfahren zur Reparatur des Abwasserhauptkanals

Gemäß einem Gedanken nach der Erfindung wird der heiße Kasten 18 zu einer Öffnung an einer Arbeitsstelle, wie dem Schacht 16, an einem Untergrundrohrleitungsabschnitt wie dem Hauptabwas serkanal 14, transportiert, welcher zu reparieren ist. Das Ende des durchmesserverminderten Rohrs 10 a ist mit einem Zug seil 26 verbunden, das von einer benachbarten Öffnung in der vorhandenen Rohrleitung, wie einem weiteren Schacht (nicht ge zeigt) zugänglich ist, und das über eine Klemmeinrichtung 28 mit dem freien oder vorauslaufenden Ende des neuen Schlauchs bzw. des neuen Rohrs verbunden ist. Das neue Rohr wird nach giebig durch Erwärmen der Rolle 12 in dem heißen Kasten 18 mit Hilfe der Heizeinrichtung 24 gemacht. Das Zugseil 26 wird dann beispielsweise mit Hilfe einer Winde an dem nächsten Schacht stromab von dem Schacht 16 mit einer Zugkraft beauf schlagt, um den nachgiebigen gefalteten Schlauch 10 a von der Rolle 12 durch das Rohr 22 und um die Rolle 23 an dem Fallrohr in die vorhandene Rohrleitung 14 zu dem nächsten Schacht zu ziehen. Nach dem Einführen des gefalteten, neuen Schlauches wird dieser erwärmt und er dehnt sich in einer runden oder im wesentlichen runden Gestalt aus, um ein Rohr zu bilden, das sich mit einer solchen Wandstärke derart stark verfestigt, daß es eine ausreichende Ring-Umfangsfestigkeit hat, um hydrau lischen Drücken und Erddrücken von außen einwirkend standzuhal ten.

Fig. 5 zeigt eine Möglichkeit zum Expandieren des in den Ab messungen verminderten Schlauches nach dem Einziehen in das ursprüngliche Rohr, das zu ersetzen oder zu reparieren ist. Gemäß diesem Verfahren werden ein Paar von Stopfen 30 und 32 in die gegenüberliegenden Enden des gefalteten Schlauches ein geführt, wenn wenigstens die Enden sich in einem durch Wärme nachgiebigen Zustand befinden. Der Stopfen 30 wird an einem vorderen Ende des neuen Rohrteils eingesetzt, das sich an dem Einführungsende der vorhandenen Rohrleitung befindet. Der Stopfen 32 wird an dem hinteren Ende oder dem Ende im Bereich des Zugseiles des neuen Rohrs eingebaut, nachdem dieses von dem Zugseil abgekoppelt ist. Jeder Stopfen 30 und 32 ist mit in Umfangsrichtung expandierbaren Dichtungsteilen 34 versehen, welche derart angeordnet sind, daß sie lösbar in Dichtungs eingriff mit dem ursprünglichen Rohr 14 und dem neuen Rohr 10 a kommen können. Die Dichtungselemente 34 werden über Druck leitungen 36, wie Druckluftleitungen, aufgeblasen, die zu einer Steuereinrichtung (nicht gezeigt) über dem Erdboden führen.

Der Stopfen 30 hat eine ihn durchsetzende Einlaßleitung 38, um in das neue Rohr ein zur Expansion bestimmtes Medium, wie ein Frischdampf oder Heißwasser, einzuleiten. Eine solche Leitung ist mit einem geeigneten Steuerventil 40 sowie mit einer Druckmeßeinrichtung 42 und einem Entlastungsventil 44 versehen. Der Stopfen 32 hat eine Auslaßleitung 46, die in Verbindung mit dem Bereich zwischen den beiden Stopfen und einem bei 48 angedeuteten geeigneten Ventil besteht.

Der neu installierte, gefaltete Schlauch mit in an den gegen überliegenden Enden eingesetzten Stopfen wird dann von in nen durch das Durchleiten von Frischdampf durch die kleinen Durchgänge erwärmt, die an den Faltlinien des neuen Rohrs in Fig. 8 zu ersehen sind. Das Ventil 48 am stromabwärtigen Ende ist offen, so daß die gesamte Länge des neuen Rohrs erwärmt wird. Das Ventil 48 wird dann geschlossen und zugleich wird Dampf unter Druck fortgesetzt durch den Stopfen 30 eingeleitet, um das gefaltete Rohr unter Druck zu setzen, wodurch bewirkt wird, daß sich dieses hinsichtlich der Gestalt umwandelt und sich zu einer runden Gestalt expandiert. Wenn das neue Rohr in gefalteter Form hergestellt ist, sollte es gekühlt werden oder es sollte ermöglicht werden, daß es gekühlt wird, nach dem es seine runde Form erhalten hat, wobei zugleich der Innendruck, wie der Kühlluftdruck, aufrechterhalten wird, so daß das Rohr in seiner runden Form erstarrt. Der letzte Schritt ist nicht notwendig, wenn das Rohr mit einer runden Gestalt hergestellt wurde, es sei denn, daß das Rohr über seinen ursprünglichen Durchmesser hinaus während der Umge staltungsbehandlung expandiert und gestreckt wurde.

Wenn keine inneren Durchgänge in dem gefalteten neuen Rohr vorgesehen sind, wie dies in dem Beispiel der Fall ist, bei dem das neue Rohr absolut eben gefaltet ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, müßte das neue Rohr von außen beispiels weise dadurch erwärmt werden, daß Frischdampf durch die vor handene Rohrleitung geleitet wird, bevor die Stopfen 30 und 32 in die Enden des neuen Rohrs eingeführt werden. Wenn dann das neue Rohr über seine gesamte Länge hinweg erwärmt ist, können die Stopfen 30 und 32 einfach in die gegenüberliegen den Enden eingeführt werden, das Ventil 48 wird geschlossen und Frischdampf oder Heißwasser kann durch den Stopfen 30 eingeleitet werden, um das gefaltete Rohr zu expandieren und es zu einer runden Gestalt umzuformen.

Fig. 6 zeigt eine weitere Art der Vorrichtung bei 35, die zum Expandieren des reduzierten Rohrs dient. Diese Vorrichtung weist einen Dorn 50 auf, der eine darin befindliche Heizein richtung 52 hat, welche das neue Rohr zu einem nachgiebigen Zu stand erwärmen kann. Der Dorn 52 ist mit einem Zugseil 54 oder einer anderen Einrichtung verbunden, welche diesen durch das ursprüngliche Rohr zieht. Bei einer entsprechenden Erwärmung des Dorns und durch Anwenden einer Zugspannung an dem Zugseil wird der Dorn durch das ursprüngliche Rohr gezogen, wodurch das neue Rohr auf den gewünschten Durchmesser erweitert wird. Natürlich wird bei diesem Verfahren das Zugseil 54 in das neue Rohr eingeführt, bevor das neue Rohr zum Einführen in die vor handene Rohrleitung gefaltet wird.

Ein drittes Verfahren zum Erwärmen, Abrunden und Expandieren des neuen Rohrs umfaßt den Schritt, gemäß dem heißes Wasser oder Dampf nach unten auf die vorhandene und zu reparierende Rohrleitung längs des eingebauten aber noch gefalteten neuen Rohrs geblasen wird, bis die gewünschte Temperatur am strom abwärtigen Ende erreicht wird. Dann wird das neue Rohr mit heißem Wasser oder Dampf unter Druck gesetzt und es kann sich unter dem Druck zu einer runden Gestalt und auf den gewünschten Durchmesser expandieren.

Beispiel

Bei einem speziellen Rohrersatzverfahren erhält man ein übli ches PVC-Rohr mit etwa 12,7 mm (1/2 inch) plus oder minus kleiner im Hinblick auf den Außendurchmesser als der Innen durchmesser des zu reparierenden Rohrs. Das PVC-Rohr hat Standardabmessungsverhältnisse von Wanddicke zu Außendurch messer, wie dies voranstehend angegeben ist. Der PVC-Schlauch wird auf wenigstens 93,3°C bis 98,9°C (200 bis 210°F) er wärmt und die Form reduziert sich, wie dies in Fig. 3, Fig. 8 oder Fig. 38E gezeigt ist. Der gefaltete Schlauch wird dann auf großen Rollen gelagert, so daß er mittels eines Fahrzeu ges zu der Arbeitsstelle gebracht werden kann. Während der Installation in ein vorhandenes Rohr oder einer Untergrundlei tung wird das neue Rohr wiederum erwärmt, vorzugsweise mit Hilfe eines heißen Kastens 18, so daß es nachgiebig wird und daß es leicht im allgemeinen vertikal nach unten durch einen tiefen Schacht gezogen und dann im allgemeinen horizontal durch die vorhandene Rohrleitung ebenfalls gezogen werden kann. Wenn das Rohr einmal in dem vorhandenen Rohrleitungsteil angeordnet ist, wird das gefaltete Rohr mit einem Stopfen verschlossen, erwärmt und dann zu einer runden Gestalt umgeformt. Gegebenen falls kann es auch über den ursprünglichen Durchmesser oder den runden Durchmesser hinaus expandiert werden, so daß es eng passend unter Anlage gegen das vorhandene Rohrleitungsteil sitzt.

Verfahren zur Ortung von Gebäudeabwasserleitungsverbindungen

Ein Vorteil des Expandierens des neu installierten, thermo plastischen Rohrs über seinen ursprünglichen Nenndurchmesser hinaus ist unter Bezugnahme auf Fig. 36 verdeutlicht, bei der das vorhandene und zu reparierende Rohrleitungsteil von we nigstens einer Gebäudeabwasserleitung oder einer anderen quer verlaufenden Versorgungsleitung geschnitten wird. In Fig. 36 wird die Hauptrohrleitung 70 bei 72 durch eine Querverbin dungsleitung 74, wie eine Gebäudeabwasserleitung, geschnit ten. Wenn das neue, thermoplastische Rohr in der Hauptleitung 70 angeordnet ist und abgerundet und expandiert oder ge streckt ist, und zwar über den ursprünglichen runden Nenn durchmesser hinaus, um engsitzend an der Innenwand der vorhandenen Hauptleitung 20 anzuliegen, wird eine Wulst oder eine Vertiefung 76 an der Öffnung oder der Schnittstelle 72 der Querversorgungsleitung mit der Hauptversorgungsleitung gebildet. Diese Wulst 76 dient als eine Anzeigeeinrichtung für die genaue Stelle der Mündung der Querversorgungsleitung in die Hauptversorgungsleitung. Wenn man eine Fernsehkamera durch die Hauptleitung durchführt, läßt sich die genaue Stel le der Wulst oder der Vertiefung und somit der Mündungsöffnung der Querversorgungsleitung bestimmen. Anschließend kann ein ferngesteuertes Schneidwerkzeug 78 durch die Hauptleitung ge nau zu der Stelle der Wulst durchgeführt werden, und es wird verwendet, um die Wulst 76 von dem neuen Rohr 80 abzutrennen, wodurch wiederum ein Zugang von der Querversorgungsleitung 74 zu der Hauptversorgungsleitung vorhanden ist.

Das Aufrunden und Expandieren oder Strecken des neu instal lierten, thermoplastischen Rohres erfolgt nach den Verfahrens weisen, die voranstehend angegeben sind, oder die nachstehend in Bezug mit zusätzlichen bevorzugten Ausführungsformen erläu tert werden.

Bevorzugte Form des gefalteten Rohrs

Obgleich die flachgedrückten und gefalteten thermoplastischen Rohre nach den Fig. 3 und 38E zur Verwendung beim Verfahren zum Einbauen der beschriebenen Art geeignet sind, ist die bevorzugte Form eines derart gefalteten Rohrs 10 in Fig. 8 gezeigt. Das thermoplastische Rohr 10 nach Fig. 8 wird im wesentlichen in der gefalteten Form hergestellt, die dort ge zeigt ist. Es ist im allgemeinen ein zusammengefaltetes Rohr, das längs einer im allgemeinen gekrümmten, ausgebuchteten Längsfaltung 82 zu einem Paar von übereinanderliegenden Schenkeln gefaltet ist, welche einen langen Schenkel 83 und einen kürzeren Schenkel 84 umfassen. Der lange Schenkel 83 endet an einem gekrümmten oder wulstartigen freien Ende 85, so daß ein kleiner Längsdurchgang 86 durch das gefaltete Rohr gebildet wird. Der kürzere Schenkel 84 endet auch mit einem gekrümmten oder wulstartigen freien Ende 87, das auch einen Längsdurchgang 88 durch das Rohr begrenzt. Ferner bildet der genau gefaltete Teil 82 einen Durchgang 89 längs des Innenraums der Faltung von einem Ende des Rohrs zum anderen.

Die wulstartige Faltung und die Schenkelenden der beschriebe nen Art sind dahingehend von Bedeutung, daß sie verhindern, daß die gefalteten Teile des Rohrs beim Falten springen, was an sonsten der Fall sein könnte, wenn das Rohr eben entsprechend Fig. 3 gefaltet wird, insbesondere wenn das Rohr dickwandig ist. Die Durchgänge 86, 88 und 89 sind auch wichtig, da mit ihnen ermöglicht wird, daß Dampf oder ein anderes heißes Fluid über die vollständige Länge hinweg durch das gefaltete Rohr geleitet werden kann, um dasselbe zu erwärmen und wieder zubearbeiten, nachdem das gefaltete Rohr in eine vorhandene Untergrundleitung eingesetzt ist. Ohne einen Zugang zu dem Innenraum der Faltungen wäre die Erwärmung ein langes und lang sames Verfahren und es wäre sehr schwierig, den gewünschten Effekt zu erzielen.

Die gefaltete Form des Rohrs nach Fig. 8 ist insbesondere zur Verwendung als ein Ersatzrohr bei der Reparatur von Gebäude abwasserleitungen, wie einer Gebäudeabwasserleitung 90 in Fig. 7, geeignet, die von einer Schnittstelle 92 mit einer Hauptrohrleitung 94 zum Anschluß eines Gebäudes 96 dient, für die diese Abwasserleitung bestimmt ist. Der Einbau eines Er satzrohrs in derartige Gebäudeabwasserleitungen bereitet spe zielle Schwierigkeiten, die auf die Eigenart derartiger Lei tungen zurückzuführen sind. Zum einen gibt es bei derartigen Querleitungen bzw. abzweigenden Leitungen Schwierigkeiten im Hinblick auf den Zugang, da sie häufig unter Wiesen, Bäumen und Sträuchern verlaufen und nicht über Schächte zugänglich sind. Wenn man die vorhandene Querleitung zu Reparaturzwecken aufgräbt, wäre dies sehr teuer. Beim Einführen eines neuen Querleitungsstückes in eine vorhandene, unterirdisch verlegte Querleitung ist üblicherweise praktisch nur ein Zugang über einen einzigen, kleinen vertikalen Aushub in Form einer Grube in der Nähe des Gebäudes möglich, wie dies bei 98 in Fig. 7 gezeigt ist. Ein derartiger Aushub stellt nur wenig Raum zum Manövrieren und für eine große Anzahl von Ausrüstungsgegen ständen zur Verfügung.

Zum zweiten sind Gebäudeabwasserleitungen üblicherweise im Durchmesser wesentlich kleiner als die Hauptleitungen, und sie haben häufig scharfe Kurven oder Biegungen in Abweichung von Hauptleitungen, die üblicherweise von einem Schacht zum anderen geradlinig verlaufen. Beispielsweise hat die Gebäude abwasserleitung 90 eine Biegung bei 100, wodurch es unmöglich ist, in die vorhandene Querverbindungsleitung ein gerades, starres Rohr einzuführen. In Fig. 7 ist die Gebäudeabwasser leitung 90 über eine vertikale, ausgehobene Grube 98 in der Nähe des Gebäudes 96 zugänglich, die sich unter einen Rasen 102 zu der Hauptleitung 94 in einer geeigneten Tiefe unter halb einer Straße 104 erstreckt. Die Verfahren und die Vor richtungen, die etwa beschrieben wurden, sind insbesondere ge eignet, um diese besonderen Schwierigkeiten bei der Instal lation eines Ersatzquerleitungsrohres in eine vorhandene Querleitung, die unterirdisch verlegt ist, ausgehend von einer einzigen, kleinen und im allgemeinen vertikal verlaufenden Zugangsöffnung zu überwinden. Diese Verfahren und Vorrichtun gen verwenden die hergestellte Form eines gefalteten, thermo plastischen Rohrs, das in Fig. 8 gezeigt ist.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung des thermoplastischen Rohrs in gefalteter Form

Unter Bezugnahme auf die Fig. 9, 10 und 11 wird das gefaltete, thermoplastische Rohr nach Fig. 8 unter Verwendung eines bei 25 gezeigten Extruders hergestellt, der üblicherweise für die Herstellung von Kunststoffrohren verwendet wird. der Rohr extruder 106 extrudiert das Material in einem Vakuumkasten 108. Zugeinrichtungen 110, die eine Reihe von gegenüberliegenden Ausführungswalzen 111, 112 aufweisen, die stromab des Vakuum kastens angeordnet sind, ziehen das extrudierte und geformte Material von dem Vakuumkasten unter Zugspannung weg und führen es in ein Dampfrohr 114 ein, um das Material zur Erzielung eines nachgiebigen Zustandes zu erwärmen, so daß das erhaltene gefaltete Rohr in seiner gefalteten Form auf eine Vorrats rolle 116 aufgewickelt werden kann, die typischerweise in einem heißen Kasten 18 nach Fig. 4 angeordnet wird.

Eine Form 118 und ein Stift 120 sind an dem mit 35 bezeichne ten Extruderausgang vorgesehen. Es ist ein Zwischenraum 121 in der Größenordnung von etwa 30,48 cm und 60,96 cm (12 und 24 inch) zwischen dem stromabwärtigen Ende der Form 118 und dem Einlaß in den Vakuumkasten 108 vorgesehen.

Der Vakuumkasten ist im Innern durch Trennwände 122, 123 in drei Abschnitte unterteilt. Alle drei Abschnitte sind mit Was ser bis zu einem Pegel 124 in dem Kasten gefüllt. Der erste oder stromaufwärtige Abschnitt des Kastens ist mit einer Va kuumquelle 125 verbunden. Obgleich der gesamte Vakuumkasten unter einem Unterdruck aufgrund dieser Verbindung steht, herrscht ein maximaler Unterdruck in dem stromaufwärtigen Ab schnitt des Kastens. Eine Kalibriereinrichtung 126 ist in dem ersten Abschnitt des Vakuumkastens vorgesehen. Die Kalibrier einrichtung formt und vereinheitlicht das extrudierte Kunst stoffmaterial in der gewünschten gefalteten Gestalt, wenn das Material abgekühlt wird und sich hierbei verfestigt. Das Wasser in dem Vakuumkasten dient zu Kühlzwecken, und das an dem Kasten anliegende Vakuum arbeitet mit der Kalibrier einrichtung zusammen, um das Kunststoffmaterial in der ge wünschten, gefalteten Form zu halten, bis mittels der Kühlung das Material diese Form ohne zusätzliche Krafteinwirkungen beibehalten kann.

Insbesondere bezugnehmend auf die Fig. 10 und 11 umfaßt die Kalibrierungseinrichtung eine Reihe von Kalibrierungsplatten 128, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und die mit Hilfe von Verbindungsstangen 130 als Anordnung unter Zwischenlage von Distanzstücken 132 zwischen den Platten auf den Stangen vorgesehen sind. Die Stangen sind an ihren gegen überliegenden Enden mit Gewinden versehen und durch Muttern 134 festgelegt. Die Kalibrierungsplatten 128, die dem Einlaß ende der Kalibriereinrichtung näherliegen, haben einen klei neren Abstand insgesamt gesehen als jene, die weiter stromab liegen, was auf die größere Plastizität und das größere Fließ vermögen des Kunststoffs an dem einlaßseitigen Endteil zurück zuführen ist, so daß dort eine größere Notwendigkeit besteht, die Form des Extrudats in diesem Teil der Kalibriereinrich tung durch Unterstützung beizubehalten. Gegebenenfalls umfaßt die Kalibriereinrichtung ein Mittelrohr 136 mit Öffnungen 137, mittels welchen Kühlwasser zu und in den Zwischenraum zwischen den Platten übertragen wird, um das Kunststoffmaterial schnel ler abzukühlen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 umfaßt jede Kalibrierungsplatte 128 eine genau eingeschnittene Öffnung 138 mit genau der Um rißform und den Außenabmessungen des gefalteten und gebilde ten Rohrs, so daß mit Hilfe der Kalibrierplatten diese Form zuverlässig dem Produkt verliehen wird. Jede Platte 128 der Kalibriereinrichtung hat genau dieselbe Größe und dieselbe Form hinsichtlich der Öffnung. Im Vergleich zu den Fig. 8 und 11 ist zu erkennen, daß die Öffnung 138 der Kalibrierungs platte einen kurzen Schenkel 138 a, der dem kurzen Schenkel 84 des gefalteten Rohrs zugeordnet ist, und einen langen Schenkel 138 b, der dem langen Schenkel 83 des Rohrs zugeordnet ist, so wie einen runden Faltabschnitt 138 c, der der in Längsrichtung verlaufenden runden Faltung 82 des Rohrs zugeordnet ist, auf weist.

Bei der Herstellung des Rohrs nach Fig. 8 wird ein Rohkunst stoffgemisch, wie Polyvinylchlorid, in den Extruder 106 über einen Aufgabetrichter 107 eingebracht, in dem das Material auf eine Temperatur von beispielsweise etwa 182°C (360°F) er wärmt wird und dann durch die Form 118 extrudiert wird, in der das sehr heiße Kunststoffmaterial auf den Stift 120 auf trifft. Die Form und der Stift sind so bemessen, daß die Kunst stoffmasse zu der gewünschten endgültigen Größe und Form des gewünschten Rohrs geformt wird. Das Kunststoffmaterial wird über den Spalt 121 in den ersten Teil des Vakuumkastens 108 eingeführt und geht durch die Kalibrierungsplatten. Die Plat ten formen und halten die Form des Kunststoffmaterials in der gewünschten Gestalt und Größe aufrecht, die durch die Öffnungen 138 der Kalibrierungsplatten bestimmt sind.

Wenn das Kunststoffmaterial zuerst in die Kalibrierungsein richtung eintritt, ist es sehr heiß und relativ fließfähig, und daher sind die Kalibrierungsplatten 128 an dieser Stelle sehr nahe beieinander, um die gewünschte Form beibehalten zu können. Das Vakuum in dem Kasten hält den Kunststoff gegen den Außenumfang der Öffnung 138, wenn das Kühlwasser das Kunststoffmaterial abkühlt. Gegebenenfalls kann Druckluft, die von einer Quelle 140 in den Stift 120 eingeleitet wird, durch das Innere der Durchgänge 86, 88, 89 der gefalteten Kunststofform durchgeleitet werden, um sicherzustellen, daß der Kunststoff nicht vollständig zusammengelegt wird, und daß die rohrförmige Gestalt des gefalteten Rohrs aufrechterhalten wird. Mit der Zeit erreicht das Kunststoffmaterial das strom abwärtige Ende der Kalibriereinrichtung 126 und ist im we sentlichen abgekühlt, wobei es seine Gestalt unter der durch die Zugwalzen 110 aufgebrachten Zugspannung selbst aufrecht erhalten kann. Diese Walzen ziehen den gefalteten Kunststoff von dem Vakuumkasten zu einem durchgehenden Streifen bzw. Band. Von den Kalibrierungsplatten gehen die Bänder durch die zweiten und dritten Kammern des Vakuumkastens, in denen sie sich allmählich verfestigen. Mit der Zeit verläßt das Band 10 den Vakuumkasten in kühlem Zustand und er ist starr und hat im wesentlichen die in Fig. 8 gezeigte Form. Die Zieheinrich tung 110, mittels der der Streifen oder das Materialband von dem Extruder unter Zugspannung abgezogen wird, steuert die Wanddicke und andere Abmessungseinflußgrößen des gefalteten Rohrs.

Von der Zieheinrichtung 110 wird der gefaltete Streifen durch das Dampfrohr 114 durchgeführt, in das eine Dampfquelle 115 über eine Einlaßöffnung 117 Dampf einleitet, um den Streifen wieder aufzuwärmen, so daß er einen nachgiebigen Zustand ein nimmt und auf der Vorratsrolle 116 in Spulenform aufgewickelt werden kann.

Die Anzahl und der Abstand der Kalibrierungsplatten, die in der Kalibrierungseinrichtung verwendet werden, ist eine Funk tion der Extrusionsgeschwindigkeit, die durch die Ziehein richtung bestimmt ist und der gewünschten Wanddicke des fer tiggestellten Rohrs.

Wie zuvor angegeben ist, wird die Rolle 116 mit dem bei 25 aufgewickelten, gefalteten Rohr 10 in einem heißen Kasten 18 angeordnet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, so daß das Rohr zur Arbeitsstelle transportiert und dort eingesetzt werden kann.

Verfahren, Vorrichtung und Werkzeug zum Einbauen des thermo plastischen Rohrs in einer Querleitung

Fig. 7 zeigt nicht nur eine Abwasserquerleitung, wie dies zuvor beschrieben worden ist, sondern es sind dort auch ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Werkzeug zum Einführen des gefalteten, thermoplastischen Rohrs in die Querleitung gezeigt, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Zuerst muß ein vertikaler Graben 98 ausgehoben werden, der vorzugsweise mög lichst nahe am Gebäude 96 liegt, zu dem die Querleitung 90 führt, um diese durchzutrennen und einen Zugang zu der vor handenen Querleitung 20 zu haben.

Dann kann die Länge der zu reparierenden oder zu ersetzenden Querleitung dadurch bestimmt werden, daß ein flexibler Glas faserstab in die Querleitung an der Grube eingeführt und der Stab durch die Querleitung durchgeführt wird, bis er auf die Schnittstelle mit der Hauptleitung 94 trifft. Wenn dies der Fall ist, kann das Längsstück des Stabs innerhalb der Querlei tung an der Zugangsöffnung markiert werden und dann wird der Stab herausgezogen und vermessen, um die Länge des Kunststoff rohrs 10 zu bestimmen, die man an dieser Stelle benötigt. Wenn die Längserstreckung von einer Reihe zu reparierenden Querlei tungen bekannt ist, kann das gefaltete Rohr 10 vorher auf seine Länge zugeschnitten werden, welche den gewünschten Längser streckungen entspricht, wobei dieses Zuschneiden entweder beim Hersteller oder auch an einer anderen Stelle von der Arbeits stelle entfernt vorgenommen werden kann. Die so vorgeschnitte nen Längsstücke können dann zu den Arbeitsstellen für den Einbau transportiert werden.

Alternativ kann das erforderliche Längsstück an der Arbeits stelle von der Rolle 116 oder 12 (Fig. 4) innerhalb des heißen Kastens 18 abgeschnitten werden, der zu der Arbeitsstelle ge bracht wurde. Wenn die ausgehobenen Gräben für die zu repa rierenden Querleitungen nicht mit einem Lastwagen 20 zugäng lich sind, auf dem der heiße Kasten 18 angebracht ist, kann die notwendige Länge des Kunststoffrohrs 10 auf weiteren, kleineren Rollen umgespult werden, wie sie in kleineren mit Rädern versehenen heißen Kästen (nicht gezeigt) trans portiert werden können, die zu den zugeordneten Gräben ge schoben werden können. Eine kleinere "ein heißer Kasten in Miniausführung" 140 ist in Fig. 7 gezeigt, der eine Rolle 142 mit dem gefalteten Rohr 10 umgibt.

Anstatt daß die erforderlichen Längsstücke des gefalteten Kunst stoffrohres 10 in vorhinein vermessen und zuvor abgelenkt wer den auf solche Größen, die den Längsabmessungen der zu repa rierenden Querleitungen entsprechen, kann das gefaltete Rohr 10 auch einfach in dem heißen Kasten 140 erwärmt werden und in die vorhandene Querleitung eingebracht werden, bis das neue, gefaltete Rohr die Schnittstelle mit der Hauptleitung 94 erreicht und dann kann es von der Rolle abgeschnitten wer den.

Wenn das gefaltete Kunststoffrohr 10 auf seine Länge beim Her steller vorgeschnitten ist, so ist es auch möglich, daß es mit diesen vorgeschnittenen Längserstreckungen zu den ver schiedenen Arbeitsstellen transportiert werden kann, und daß es dann dort zum Einführen in die vorhandene Querleitung in einem Dampfrohr, ähnlich dem Dampfrohr 114 nach Fig. 9, er wärmt werden kann. Das Dampfrohr kann aus Canvas oder Metall oder ähnlichen Materialien hergestellt sein, wobei das fle xible Gewebe oder die entsprechenden Enden um das gefaltete Kunststoffrohr zugebunden werden können, um den Dampf im Innern des Dampfrohrs zu halten. Derartige Rohre sind für ei nen leichten Transport zur Arbeitsstelle gewichtsmäßig leicht und können etwa 609,6 cm lang oder länger sein. Für die An wendung im Freien wird ein Canvas-Dampfrohr gegenüber einem Metallrohr im Hinblick auf die Gewichtsunterschiede bevorzugt.

Wenn die Abwasserquerleitung gerade ist und ihre Zugangsöff nung an der Aushubstelle nahe genug an der Oberfläche ist oder der ausgehobene Graben ausreichend groß ist, kann es mög lich sein, die erforderliche Länge des gefalteten Kunststoff rohrs 10 in die vorhandene Querleitung einfach dadurch ein zuführen, daß das neue Rohr in das vorhandene Rohr gedrückt wird, bis das vordere Ende die Hauptleitung erreicht. In vielen Fällen ist dies jedoch nicht möglich, da das neue Rohr auch einer Biegung an der Aushubstelle oder im Verlauf der Querleitung oder an beiden folgen können muß. In solchen Fällen ist es notwendig, das im Grundzustand starre, gefaltete Kunst stoffrohr zu erwärmen, um es in Längsrichtung nachgiebig zu machen, so daß es den Biegungen folgen kann und daß das neue, gefaltete Rohr in die Querleitung gezogen und nicht gedrückt wird. Das Einziehen des flexiblen, gefalteten Kunststoffrohrs in die vorhandene Querleitung ohne eine Zugangsöffnung an dem hauptleitungsseitigen Ende der Querleitung gibt spezielle Pro bleme auf, die bei der Erfindung gelöst werden können.

Einziehen der neuen Querleitung in die vorhandene Querleitung ausgehend von der Zugangsöffnung

Ein Verfahren zum Einführen der neuen Querleitung in die vorhandene Querleitung mittels Einziehen sieht die Verwendung eines Zugseils vor, das an dem vorderen Ende der neuen Quer leitung angebracht ist. Das Seil läuft um eine Seilscheibe an der Verbindung von der Querleitung zu der Hauptleitung und führt dann zurück zu der Eingangsseite der Querleitung. Durch Aufbringen einer Zugkraft auf das Zugseil, ausgehend von der Zugangsöffnung an dem ausgehobenen Graben 98, kann das neue Rohr durch die vollständige Länge der vorhandenen Querlei tung gezogen werden. Bei diesem Verfahren wird ein spezielles Werkzeug verwendet.

Zuerst muß das vordere Ende der neuen Querleitung zum Schlie ßen zusammengeklemmt werden, um die Größe der Durchgänge 86, 88, 89 zu begrenzen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, so daß erreicht werden kann, daß eine Innendruckbeaufschlagung des gefalteten Rohrs vorgenommen werden kann, nachdem es in die vorhandene Querleitung eingeführt ist, wobei zugleich heißes Fluid durch das gefaltete Rohr durchgehen kann, so daß es über seine gesamte Länge hinweg erwärmt und nachgiebig gemacht werden kann, so daß es expandiert und in runder Form umge staltet werden kann. Um diesen Abschluß und das Einklemmen am Ende zu erreichen, wird eine endseitige Klemmeinrichtung ver wendet, die in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist. Eine Seiten ansicht der endseitigen Klemmeinrichtung ist auch in Fig. 22 gezeigt. Unter Bezugnahme auf diese drei Figuren umfaßt die endseitige Klemmeinrichtung 144 ein Paar von starren Metall platten. Die Platten umfassen eine obere Platte 145 und eine gegenüberliegende Bodenplatte 146. Beide Platten haben nach vorne vorspringende Nasenabschnitte 147, welche Verbindungs öffnungen 148 aufweisen, die sich durch diese Teile er strecken. Ein weiteres Paar von fluchtenden Öffnungen 149 ver laufen durch die Bodenplatten und die oberen Platten von der Seilöffnung 148 nach hinten, um eine Klemmschraube 150 auf zunehmen. Die Schraube 150 erstreckt sich auch durch die fluch tenden und gebohrten Öffnungen 151 durch das gefaltete Kunst stoffrohr 10.

Zur Montage der endseitigen Klemme 144 auf dem vorderen Ende des gefalteten Kunststoffrohrs 10 wird das vordere Ende des Rohrs erwärmt, um es nachgiebig zu machen, wozu beispiels weise eine endseitige Heizeinrichtung 152 vorgesehen sein kann, die in Fig. 24 gezeigt ist. Die endseitige Heizein richtung 152 umfaßt ein dünnwandiges, starres Rohr 154, das an einem Ende mittels einer Endplatte 156 verschlossen ist, die eine mittige Einlaßöffnung 157 mit einem Dampfleitungs anschluß 158 hat. Das gegenüberliegende Ende der Heizeinrich tung umfaßt ein flexibles Canvas-Teil bzw. Segeltuchteil oder einen anderen geeigneten Gewebemantel 160, der mittels eines Verbindungs bandes 162 mit dem Rohr 154 verbunden ist. Das freie Ende des Mantels 160 kann verknotet werden oder mittels eines Bandes auf dem gefalteten Kunststoffrohr 110 derart ange bracht werden, daß der Dampf an der Verbindungsstelle 164 des Mantels mit dem Rohr entweichen kann, so daß der gesamte Endabschnitt des Rohrs auf die gewünschte Temperatur beim Einspritzen des Dampfs in das Rohr über die Verbindung 158 erwärmt werden kann. Die Länge des Rohrs 152 kann etwa 60,8 cm (2 feet) in den meisten Fällen betragen, obgleich es auch länger oder kürzer sein kann, was von dem Anwendungs fall abhängig ist.

Nachdem das vordere Ende des Rohrs 10 nachgiebig gemacht worden ist, werden die Platten der endseitigen Klemme 144 an dem Ende des Rohrs angebracht und die Schraube 150 geht durch die Schraubenöffnung 151 und sie wird angezogen, so daß die gegenüberliegenden Seiten 145, 146 einen Zwischen abschnitt des gefalteten Rohrs in einem noch flacheren Zu stand zusammenquetschen, um die Größe der Durchgänge 86, 87, 89 an dem Ende des gefalteten Rohrs zu reduzieren. Es ist noch zu erwähnen, daß die Breiten der Klemmplatten 145, 146 wesentlich schmaler als die Gesamtbreite des gefalteten Rohrs 10 ist, so daß die Durchgänge 89 an dem gefalteten Teil und bei 86 an dem Ende des langen Schenkels nicht vollständig bei dem Einwirken der Quetschkraft auf das gefaltete Rohr ver schlossen sind. Wenn auf diese Weise die Klemme angebracht ist, kann Fluid nach wie vor noch vollständig durch das geklemm te Ende des Rohrs durchgehen, wobei die Durchgänge aber so ausreichend klein sind, daß man einen Druckaufbau eines In nendrucks in dem gefalteten Rohr zur Expansion und zur Run dung des Rohrs erreichen kann.

Die beschriebene, endseitige Heizeinrichtung ist auch für andere Zwecke zweckmäßig, wie sich dies nachstehend noch näher aus der Beschreibung ergibt.

Lösbare, endseitige Klemme

Eine weitere Form einer endseitigen Klemme, die anstelle der endseitigen Klemme 144 verwendet werden kann, ist eine lös bare, endseitige Klemme 250, die in den Fig. 39 bis 41 ge zeigt ist. Die Klemme 144 hat den Vorteil, daß sie nicht von dem vorderen Ende des Rohres 10 lösbar ist, wenn sie in eine Blindleitung eingeführt wird, ohne daß das eingeklemmte Ende der Leitung unter Verwendung eines speziellen, ferngesteuer ten Schneidwerkzeuges abgetrennt wird, das in den Fig. 22 und 23 gezeigt ist und nachstehend näher beschrieben wird. Jedoch kann die lösbare, endseitige Klemme 250 ferngesteuert von dem eingeklemmten Ende des neuen Rohrs abgenommen werden, wenn dies erwünscht ist, wozu das Seil von der vorhandenen Leitung abgezogen werden kann.

Die lösbare Klemme 250 umfaßt eine obere Klemmbacke 252, die bei 254 gelenkig mit einer unteren Klemmbacke 256 verbunden ist. Die untere Klemmbacke 256 umfaßt einen vorderen, end seitigen Vorsprung 258 mit einer Zugseilöffnung 260, die sich durch denselben erstreckt und zur Anbringung eines Zugseils 262 dient. Die Klemmbacken 252, 256 haben Greifenden 263, 264 zum Erfassen und zum Zusammendrücken eines vorderen End abschnitts 266 des gefalteten Kunststoffrohrs 10 in heißem und nachgiebigem Zustand.

Eine Schraube 268 erstreckt sich durch eine große Öffnung 270, die größer als der Kopf 269 der Schraube ist, und durch eine hierzu fluchtende, kleinere Schraubenöffnung 272 in der unteren Klemmbacke 256. Die Schraubenöffnung 272 ist kleiner als die Mutter 273 und der Kopf 269 der Schraube 268. Ein gegabeltes, Lösekeilteil 276 hat parallele Arme 277, 278, die einen Schlitz 280 begrenzen, und die an einem vertikalen, keilför migen Körper 282 miteinander verbunden sind. Ein flexibles Löseseil oder ein Band 284 ist an dem Körper 282 angebracht, indem es durch die Körperöffnung 286 durchgefädelt ist. Das Keilteil 276 ist derart ausgelegt, daß es bei 20 zwischen dem Kopf 269 der Schraube 268 und der oberen Fläche der oberen Klemmbacke 252 mit den Armen 277, 278 eingeklemmt werden kann, die unter dem Kopf von dem Schlitz 280 verlaufen, der den Schaft der Schraube aufnimmt. Somit wird der Schrauben kopf 269 gegen die Arme 277, 278 und nicht durch die große Öffnung 270 der oberen Klemmbacke gezogen, wenn die Schraube angezogen wird, um die Klemmbackenenden 263, 264 unter Zwi schenlage des Rohrs 10 zum Einklemmen desselben zusammenzu drücken.

Um die Klemme von dem neuen Rohr zu lösen, nachdem das Rohr in die vorhandene Abwasserquerleitung unter Verwendung des Zugseils 262 eingezogen worden ist, und nachdem das neue Rohr abgesehen von dem geklemmten Ende aufgerundet ist, wird das Löseseil 284 gezogen. Hierdurch wird das Keilteil 250 von der Stelle unterhalb des Schraubenkopfs 269 (oder der Mutter 273, wenn das Mutterende der Schraube oberhalb der oberen Klemmbacke liegt), abgezogen, so daß der Schraubenkopf durch die große Öffnung 270 in der oberen Klemmbacke 256 fallen kann und hierdurch die Klemmbacken geöffnet werden, um das Rohrende freizugeben. Das Keilteil und die Klemme können aus der Querleitung oder der Hauptleitung unter Verwendung der zugeordneten Zugseile ausgezogen werden.

Seilscheibe und Seilfrosch

Ein weiteres Werkzeug, das zum Einziehen der neuen, gefal teten Leitung in die vorhandene Querleitung, ausgehend von der Zugangsöffnung 98 verwendet wird, ist eine Einrichtung mit einer Seilscheibe und einem Seil, die als ein "Frosch" bezeichnet wird, wie dies in den Fig. 14 bis 16 gezeigt ist. Der Frosch 152 enthält ein Seilscheibenrad 154, das dreh beweglich in einem Seilscheibengehäuse 156 um eine Achse 157 gelagert ist. An den gegenüberliegenden Seiten des offenen, hinteren Endes des Seilscheibengehäuses ist ein Paar von Winkelschenkeln 158 angebracht. Jeder Schenkel umfaßt ein vorderes Schenkelteil 158 a und ein einteiliges hinteres oder nachlaufendes Schenkelteil 158 b. Von den nachlaufenden Schen kelteilen 158 b nach hinten weisend ist ein Paar von flexiblen Stahlschenkel-Führungsbändern 160 vorgesehen, die an ihren hinteren Enden 161 nach innen gerollt sind. Die Schwenkver bindungen 162 der Schenkel 158 mit dem Gehäuse 156 sind fe derbelastet, um die Schenkel entsprechend Fig. 14 nach außen zu drücken. Die Schenkel können jedoch nach innen in die Positionen geschwenkt werden, die in Fig. 15 gezeigt sind, um zu ermöglichen, daß die Schenkel und somit die gesamte An ordnung durch die Querleitung bewegt werden kann.

Ein Paar von im allgemeinen dreieckförmig ausgebildeten Armen 164 ist schwenkbeweglich an den Verbindungen der vorderen und hinteren Schenkelteile 158 a, 158 b an federbelasteten Dreh verbindungen 166 gelagert. Die federbelasteten Verbindungen 166 drücken die Arme 164 in ihre ausgefahrenen Positionen, die in Fig. 14 gezeigt sind, und zwar senkrecht zu den hin teren Schenkelteilen 158 b, wenn sie in ihren ausgefahrenen Positionen nach Fig. 14 sind. Die Arme 164 können jedoch auch entgegen dem Federdruck in ihre zusammengelegten Posi tionen nach Fig. 15 zusammengelegt werden, um wiederum zu ermöglichen, daß der Frosch durch eine Querleitung an seine Bestimmungsstelle gebracht werden kann. Ein Zugseil 168, dessen beide Enden zu der Zugangsöffnung 98 zurückführen, läuft um die Seilscheibe 154.

Wenn das Zugseil 168 angebracht ist, aber beide Enden des Seils zu der Zugangsöffnung 98 zurückführen, wird der Frosch in die vorhandene Querleitung eingeführt und durch dieselbe unter Verwendung einer flexiblen Glasfaserschub stange (nicht gezeigt) gedrückt. Wenn der Frosch die Schnitt stelle der Querleitung der Hauptleitung erreicht, wenn das Gehäuse 156 und die damit verbundene Seilscheibe in die Haupt leitung gedrückt und auch die vorderen Schenkel 158 a in die Hauptleitung eintreten, springen die Arme 164 aus ihren Stel lungen in Fig. 15 in ihre offenen Stellungen nach außen, die in Fig. 14 gezeigt sind. In der offenen Stellung der Schenkel drücken die hinteren Schenkelteile 158 b in die damit verbun denen Schenkelbänder 160 gegen die Innenwand der vorhandenen Querleitung. An dieser Stelle werden beide Enden des Zugseils 168 angezogen, um den Frosch fest an der Verbindungsstelle von der Hauptleitung und der Querleitung zu verankern.

Wenn fortgesetzt eine Zugkraft auf das Zugseil aufgebracht wird, um den Frosch an Ort und Stelle verankert zu halten, ist ein Ende des Zugseils an der endseitigen Klemme 144 (Fig. 12 bis 13) oder an der lösbaren, endseitigen Klemme 250 (Fig. 39 bis 41) angebracht. Das andere Ende des Seils, das sich noch an der Zugangsöffnung 98 befindet, wird ge zogen, wodurch das erwärmte, nachgiebige, gefaltete Kunst stoffrohr 10 durch die Querleitung und um die Biegung 100 gezogen wird, bis das vordere Ende des gefalteten Rohrs 10 die Schnittstelle von der Querleitung und der Hauptleitung an den Frosch 152 erreicht. Die Zugkraft auf das Seil 168 kann mit Hilfe von Hand oder mit Hilfe einer hand- oder kraftbetriebenen Winde 170 (Fig. 7) an der Zugangsöffnung 98 aufgebracht werden. Aufgrund der dreieckigen Gestalt der Arme 164 verhindert die auf das Seil 168 einwirkende Zugkraft, daß der Frosch nach oben oder unten springt.

Wenn das neue, gefaltete Kunststoffrohr den Frosch in der Hauptleitung erreicht, wird die Seilverbindung mit der Klemme am Rohrende gelöst, und ein Ende des Seils wird durch die Seilscheibe gezogen, so daß der Frosch in die Hauptleitung fällt. Das Seil wird dann aus der Versorgungsleitung von der Eintrittsöffnung her herausgezogen, und der Frosch kann von der Hauptleitung später unter Verwendung von üblichen Entnahmemethoden entfernt werden. An dieser Stelle ist das gefaltete Kunststoffrohr 10 vollständig in die zu reparie rende Querleitung eingeführt, wobei sein geklemmtes, vorde res Ende in der Hauptleitung liegt. Das gefaltete Kunststoff rohr kann nunmehr erwärmt und gedehnt werden, so daß seine Gestalt rund wird, wenn es in der vorhandenen Querversorgungs leitung angeordnet ist.

Vor der Erörterung des Verfahrens zum Dehnen und Ausrunden unter Anwendung auf die Versorgungsquerleitungen sollten noch das Verfahren und die Einrichtung zum Lösen des Zugseils 168 von der endseitigen Klemme 144 erläutert werden, so daß das Seil durch den Frosch gezogen werden kann. Dies kann auf mehrere Arten geschehen, wie dies beispielsweise in den Fig. 34 und 35 gezeigt ist.

Fig. 34 bezieht sich auf ein Ablösen des Seils mittels Ab reißen. Bei diesem Verfahren ist ein "loses" Ende 168 a des Zugseils 168 an einem relativ wenig festen brechbaren Strang oder einem Seil 172 angebracht, das seinerseits bei 173 mit einem vorderen Abschnitt des gefalteten Rohrs 10 verbunden ist, das in die vorhandene Querleitung einzubringen ist. Aus gehend von dem losen Ende ist das Zugseil 168 mittels einer losen Schleife durch die Seilöffnung 148 der endseitigen Klemme durchgeführt, wie dies mit den losen Schleifen 168 b, 168 c verdeutlicht ist, und dann geht es durch die Seilscheibe des Froschs. Das Zugende des Seils bleibt an der Zugangs öffnung zu der Querleitung. Wenn eine endseitige Klemme nicht verwendet wird, kann die Seilöffnung 148 direkt durch das gefaltete, vordere Ende des Kunststoffrohrs gebohrt werden. Wenn die Winde an der Zugangsöffnung das Seil durch den Frosch zieht, um das gefaltete, neue Rohr in die vorhandene Quer leitung zu ziehen, hält der Strang 172 eine mittlere Zug spannung an dem losen Ende 168 a des Seils ein. Wenn das vordere Ende des neuen Rohrs den Frosch erreicht, wird das Zugende des Seils stramm gezogen, der Strang 172 durchge brochen und das lose Ende 168 a des Seils kommt durch die Seilöffnung 148 frei, so daß das Seil abgezogen werden kann.

Fig. 35 zeigt eine ähnliche Seillöseeinrichtung 30 sowie ein dazugehöriges Verfahren, welches eine mittels Hand gehaltene Seillöseeinrichtung darstellt. Bei diesem Verfahren wird der lose Endabschnitt des Seils 168 wiederum zweimal in Form einer Schleife lose durch die Seilöffnung 148 am vorderen Ende des gefalteten, neuen Rohrs 10 geführt, um eine Doppelschleife 168 b, 168 c zu bilden. Dann geht das Zugseil 168 durch die vorhandene Querleitung 90 zu dem Frosch und zurück zu der Eintrittsöffnung. Der lose Abschnitt 168 a des Seils muß länger als die Länge des neuen, einzuführenden Rohrs 10 sein. Wenn die Winde das neue Rohr in die vorhandene Querleitung zieht, wird eine mittelmäßige Zugspannung an dem losen Ende 168 a des Kabels aufrechterhalten, wodurch ermöglicht wird, daß das gefaltete, neue Rohr in die Querleitung eingezogen werden kann. Wenn das neue Rohr in geeigneter Weise in die vorhandene Querleitung eingeführt ist, wird das lose Ende 168 a des Seils an der Eintrittsöffnung freigegeben, wodurch ermöglicht wird, daß es sich von dem vorderen Ende des neu eingeführten Rohrs durch die Seilöffnung 148 frei durchziehen kann.

Verfahren und Vorrichtung zum Dehnen und Ausrunden des ge falteten Rohrs in der Querleitung

Wenn das gefaltete, neue Rohr an Ort und Stelle in der vorhan denen Querleitung angeordnet ist, ist es bereit, daß es gedehnt und aufgerundet wird, um die vorhandene Querleitung zu ersetzen, welche als eine Anschlußquerleitung dient. An dieser Stelle ist das vordere Ende des gefalteten, neuen Rohrs 10 bereits durch eine endseitige Klemme 144 oder 250 derart verschlossen, daß das gefaltete Rohr unter Innendruck mittels eines Fluides gesetzt werden kann, und daß heißer Dampf oder ein anderes Fluid durch dasselbe durchgehen kann. Hierdurch wird ermöglicht, daß die gesamte innere Längser streckung des gefalteten und zu erwärmenden Rohrs erwärmt wer den kann, um es in einen nachgiebigen Zustand zum Zwecke der Dehnung zu überführen. Selbstverständlich wird an dieser Stel le das vordere Ende des neu eingeführten, gefalteten Rohrs ebenfalls mit einer Kappe verschlossen, um das Einleiten von heißem Dampf oder eines anderen Fluids in die Rohrleitung zu ermöglichen, so daß das Rohr erwärmt und gedehnt werden kann. Eine derartige kappenförmige Verschlußeinrichtung oder ein Stopfen ist beispielsweise in den Fig. 17 bis 21 gezeigt.

Ein im allgemeinen konisch ausgebildeter Stopfen, der als ein "Torpedostopfen" 176 bezeichnet wird, umfaßt einen im all gemeinen konischen vorderen Abschnitt 178, der eine Öffnung 180 an seinem vorderen Ende hat. Der konische Abschnitt 180 er streckt sich zu einem kurzen, zylindrischen Abschnitt 182 nach hinten, der durch eine rückseitige Endplatte 184 als Kappe verschlossen ist. Die Platte 184 umfaßt eine Einlaßöffnung 186 und einen Schlauchanschluß 188 zum Anschließen einer Dampf oder Heißwasser-Versorgungsleitung, so daß heiße Fluide un ter Druck in das Innere des gefalteten Rohrs eingeleitet wer den kann. Andere Schlauchanschlüsse können ebenfalls an der Endplatte 184 vorgesehen sein, wie ein Luftschlauchanschluß, mittels dem das Rohr unter Verwendung von Luftdruck gedehnt wird, oder der Luftdruck in dem gedehnten Rohr aufrecht erhalten wird, wenn dasselbe in seinem expandierten, ausge rundeten Zustand aushärtet.

Wenn das hintere Ende des gefalteten Rohrs 10 erwärmt wird, wie beispielsweise durch die endseitige Heizeinrichtung 152, die zuvor beschrieben worden ist, so wird das Material nach giebig bzw. erweicht, und der konische Abschnitt des Torpedo stopfens 176 wird in das hintere Ende des Rohrs 10 einge trieben, wie dies in Fig. 19 gezeigt ist, bis die endseitige Kappe 184 an dem Endrand des neuen Rohrs liegt, so daß das Ende des neuen Rohrs zu der runden Gestalt gedehnt wird und sich an den Außendurchmesser des zylindrischen Stopfenab schnitts 182 anpaßt. Eine verstellbare Kettenklemme 190 wird verwendet, um den expandierten Endabschnitt des neuen Rohrs an dem zylindrischen Abschnitt 182 des Torpedostopfens fest zuklemmen, so daß 31609 00070 552 001000280000000200012000285913149800040 0002003912205 00004 31490das Rohr mit Hilfe des Stopfens dicht ver schlossen ist.

Einzelheiten der Kettenklemme 190 sind in den Fig. 20 und 21 gezeigt. Die Kettenklemme umfaßt eine Klemmplatte 192, die eine gekrümmte Rohreingriffsfläche 193 hat. Die konvex gekrümm te äußere Fläche der Platte dient zur Anbringung eines Hakens 194, zwischen dem ein Mutterteil 195 drehbar gelagert ist. Das Mutterteil 195 nimmt einen mit Gewinde versehenen Stab 196 auf, der ein Schlüsselende 197 hat. Eine Klemmkette 198 ist mit dem gegenüberliegenden Ende des Stabs verbunden. Die Kette ist vorzugsweise eine Übertragungskette oder eine Fahr radkette o.dgl. Die Kette ist so ausgelegt, daß die Verbin dung mit einem Verankerungspfosten 199 auf der äußeren Fläche der Klemmplatte 192 verstellbar ist.

Wenn das Ende des Rohrs 10 erwärmt und erweicht wird und der Torpedostopfen 176 in ein solches Ende eingeführt wird, be findet sich die Klemmplatte 192 auf dem aufgerundeten Rohr ende und die Kette 198 ist um das zylindrische Rohrende ge wickelt, wird von Hand so stark wie möglich stramm gezogen und dann an dem Verankerungspfosten 199 verankert. Der Klemm druck wird dann durch Drehen der mit Gewinde versehenen Stange 196 in eine solche Richtung aufgebracht, daß die Wirklänge der Klemmkette 198 verkürzt wird, wozu ein Schlüsselwerk zeug verwendet wird, das auf dem Schlüsselende 197 der Stan ge angesetzt wird. Es ist wichtig, daß die Klemme so leicht wie möglich angezogen werden kann, da das Kunststoffrohr die Neigung besitzt, daß es sich verformt, wenn es erwärmt wird, und die Klemme muß an Ort und Stelle während der Erwär mung und der Aufrundung des neuen Rohrs angezogen sein. Wenn der Torpedostopfen an Ort und Stelle an dem hinteren Ende des neu eingeführten Rohrs eingeklemmt ist,wird eine Dampflei tung mit dem Stopfenanschluß 188 verbunden. Heißer Dampf wird durch die Längserstreckung des gefalteten Rohrs ge drückt, insbesondere durch die kleinen Durchgänge, die durch dasselbe gehen, so daß ermöglicht wird, daß das Rohr über seine gesamte Länge hinweg erwärmt wird. Zugleich ermöglicht die Verengung bzw. die Einschnürung durch die endseitige Klem me am vorderen Ende des gefalteten Rohrs, daß das Rohr unter einen Innendruck von bis zu etwa 5358,5 Pa (25 psi) gesetzt wird. Wenn das Rohr sich erwärmt und unter Druck gesetzt wird, dehnt es sich aus und es findet eine Ausrundung der zylindrischen Gestalt über die gesamte Länge hinweg, abge sehen von dem eingeklemmten Endabschnitt statt.

Wenn das neue Rohr auf die gewünschten Abmessungen gedehnt und aufgerundet ist, was üblicherweise unter Gegenlage gegen die Innenwand der vorhandenen Querleitung geschieht, wird das Kunststoffrohr abgekühlt und zugleich der Innendruck beispielsweise durch Einleiten von unter Druck stehender Luft aufrechterhalten, so daß ermöglicht wird, daß das neue Rohr in der neuen, runden Form stabilisiert wird. Wenn das neue Rohr stabilisiert ist, wird die Kettenklemme von dem hinteren Ende gelöst, und der Torpedostopfen wird entnommen.

Entfernen des geklemmten Endes des neuen Rohrs

Im nächsten Schritt wird die endseitige Klemme und der noch gefaltete und geklemmte, vordere Endabschnitt des neuen Rohrs von dem restlichen aufgerundeten Teil des Rohrs ent fernt. Dies wird durch Durchtrennen des geklemmten und ge falteten vorderen Endes an dem expandierten und aufgerunde ten neuen Rohr erzielt, wie dies unter Bezugnahme auf die Fig. 22 und 23 gezeigt ist.

In den Fig. 22 und 23 ist eine Durchtrenneinrichtung zum Durchschneiden des gefalteten und geklemmten vorderen Endes des expandierten und aufgerundeten Rohrs 10 in der vorhande nen Rohrleitung gezeigt. Die Durchtrenneinrichtung weist ein kraftbetriebenes Schneidwerkzeug 200 auf. Das Schneidwerkzeug umfaßt einen kleinen, hochdrehenden elektrischen Motor oder einen Luftmotor 202, der in einem zylindrischen Motorgehäuse 204 mit einem wesentlich kleineren Durchmesser als der Innen durchmesser des runden Kunststoffrohrs 10 untergebracht ist. Eine flexible Luftleitung oder ein elektrisches Versorgungs kabel 206 versorgt den Motor 202 mit Energie von einer ent fernt liegenden Quelle an der Eintrittsöffnung zu der vor handenen Anschlußquerleitung. Eine motorisch angetriebene Welle 208 dient zur Lagerung eines Rotors 210, an dem ein Paar von Schneidmessern oder Durchtrennmessern 212, 213 schwenkbeweglich an Schwenkverbindungen 214 angebracht sind, die in der Nähe der äußeren Enden des Rotors liegen.

Das Motorgehäuse 204 ist in einer aufblasbaren Kautschukhülse 216 eingeschlossen, welche im expandierten Zustand die Schneid einheit zentriert und an Ort und Stelle in dem aufgerundeten Kunststoffrohr verankert. Eine flexible Luftversorgungslei tung 218 versorgt die aufblasbare Hülse 216 mit unter Druck stehender Luft zum Aufblasen der Hülse 216.

Obgleich die Durchtrennmesser 212, 213 als Stahlteile dar gestellt sind, können sie auch als eine Kette oder als ein Dreht ausgebildet sein. Diese Teile sind derart be schaffen und ausgelegt, daß sie sich unter Einwirkung der Zentrifugalkraft bei der Drehbewegung des Rotors 210 strecken, um das Kunststoffrohr 10 durchzutrennen und durchzuschnei den.

Im Gebrauchszustand wird die Schneideinheit 200 durch das neue Kunststoffrohr 10 nach unten gedrückt, nachdem das Rohr eingebaut und aufgerundet ist. Dieses Drücken kann mit Hilfe eines flexiblen Glasfaserstabs und der abgelassenen Kaut schukhülse 216 erfolgen. Die Schneideinrichtung wird in die vorhandene Querleitung gedrückt, bis sie das zusammengelegte und eingeklemmte vordere Ende erreicht. An dieser Stelle wird die Hülse 216 aufgeblasen, um die Schneideinheit in dem aufgerundeten Kunststoffrohr zu verankern und zu zen trieren. Wenn die Hülse aufgeblasen ist, wird der Motor 202 angeschaltet, indem er mit Energie über die Luftschlauch leitung oder das elektrische Kabel 206 versorgt wird. Der Motor dreht der Rotor 210, um die Schneidmesser 212, 213 zu aktivieren, bis die Schneiden das eingeklemmte und gefal tete Ende des Kunststoffrohrs durchgetrennt haben. Das durch getrennte Ende fällt in die Hauptleitung und kann aus die ser später mit Hilfe üblicher Methoden entfernt werden.

Nachdem das vordere Ende des Rohrs abgeschnitten ist, wird die Hülse 216 abgelassen, und die Schneideinheit wird aus dem aufgerundeten Kunststoffrohr einfach dadurch entnommen, daß an der Luftleitung 218 oder dem Stromversorgungskabel 206, ausgehend vom eintrittsseitigen Ende des neuen Rohrs gezogen wird. Die neue Querleitung ist nunmehr in der vor handenen Querleitung installiert, und nach dem Anschließen des Teils der Querleitung, die zu dem Gebäude 96 (Fig. 7) führt, kann sie dann in Gebrauch genommen werden.

Alternative Verfahren und Vorrichtungen zum Einbringen und Dehnen des neuen Rohrs in einer vorhandenen Querleitung

Fig. 33 zeigt ein alternatives Verfahren zum Ziehen des gefalteten Kunststoffrohrs 10 durch eine Zugangsöffnung 98 a sowie zum Einziehen in eine vorhandene Querleitung 90 a, die eine Hauptrohrleitung 94 a an einer Schnittstelle 92 a schneidet. In einem gewissen Abstand von der Schnittstelle 92 a hat die Hauptleitung 94 a einen Schacht 216 zum Zugang zu der Hauptleitung. Eine Seilwinde 218 befindet sich an dem Schacht 216. Das vordere Ende eines Zugseils 220 wird in die vorhandene Querleitung 90 a an der Zugangsöffnung 98 a ein geführt und in der Querleitung zu der Schnittstelle 92 a mit Hilfe eines flexiblen Glasfaserstabs nach unten gedrückt, wobei das vordere Ende desselben mit einer Greifeinrichtung versehen ist, welche das vordere Ende des Zugseils ergreift.

Das vordere Ende der Schubstange ist ebenfalls gekrümmt, so daß es beim Erreichen der Schnittstelle um die scharfe Ecke zu der Hauptleitung gelenkt werden kann. An dieser Stelle wird mit Hilfe der Schubstange ein Zugseil 220 weiter durch die Hauptleitung gedrückt, wie dies bei 220 a gezeigt ist, bis das vordere Ende des Zugseils den Schacht 216 erreicht. Das vordere Ende des Zugseils ist an dem Windenseil bei 219 angebracht. Das vordereEnde des Zugseils 220, das sich noch an der Zugangsöffnung 98 a zu der Querleitung 90 a befindet, wird mit dem vorderen Ende des gefalteten Rohrs 10 unter Anwendung einer der Seillöseverfahren verbunden, die zuvor beschrieben worden sind. Das neue Rohr, das beispiels weise unter Verwendung des heißen Kastens 18 durch Erwärmen nachgiebig gemacht worden ist, wird in die vorhandene Quer leitung 90 a mit Hilfe des Windenseils 220 gezogen, wobei die Winde 218 an dem Schacht 216 benutzt wird. Das Ziehen wird fortgesetzt, bis das vordere Ende des neuen Rohrs 10 die Schnittstelle 92 a erreicht. Dann wird das Zugseil 220 von dem vorderen Ende des neuen Rohrs gelöst, wozu eine der vorstehend beschriebenen Techniken angewandt wird. Das neue Rohr kann nun in der vorhandenen Querleitung 90 a un ter Verwendung einer der vorstehend genannten Verfahrens weisen zum Aufrunden oder einer anderen noch zu beschrei benden Verfahrensweise gedehnt und aufgerundet werden.

Verfahren mit aufblasbarem Stopfen zum Aufrunden des Rohrs

Ein weiteres Verfahren und eine weitere Vorrichtung zum Dehnen des neu installierten Kunststoffrohres in einer vorhandenen Anschlußquerleitung ist in den Fig. 25 bis 29 gezeigt. Dieses Verfahren ist als aufblasbare Stopfenmethode bekannt. Der aufblasbare Stopfen 222, der bei diesem Verfahren zur Anwen dung kommt, ist in den Fig. 25 und 26 gezeigt. Dieser wird anstelle der endseitigen Klemme 144 (Fig. 12 bis 13) oder der endseitigen Klemme 250 (Fig. 39 bis 41) verwendet, um das unzugängliche vordere Ende des neuen Kunststoffrohrs dicht abzuschließen oder abzusperren, so daß das Rohr unter Druck gesetzt, aufgerundet und aufgeweitet werden kann. Der Stopfen ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er wenig stens einen Druck von etwa 5358,5 Pa (25 psi) durch Luftdruck aufrechterhalten kann, so daß der Innendurchmesser des auf gerundeten neuen Rohrs auf einen Außendurchmesser gedehnt wer den kann, wobei aber kein Brechen auftritt, wenn das neue Rohr nicht verschlossen ist. Der Stopfen sollte ebenfalls derart ausgelegt sein, daß er Temperaturen von größer als 93,3°C (200°F) standhalten kann.

Der aufblasbare Stopfen kann in Form einer einzigen Lage eines flexiblen Materials ausgelegt sein, wenn ein geeignetes Mate rial gefunden werden kann, das die vorstehend genannten Erfor dernisse erfüllt. Jedoch wurde bisher hierfür kein geeignetes Material gefunden. Daher wird gegenwärtig eine zweilagige Konstruktion für den Stopfen verwendet. Der Stopfen umfaßt ein äußeres Canvas- oder aus einem anderen Gewebe bestehendes Rohr 224, das gefaltet und mittels Stichen am vorderen Ende 225 verschlossen ist. Das äußere Rohr 224 hat einen aufgewei teten Durchmesser, der dem gewünschten Innendurchmesser des neuen Rohrs im aufgerundeten Zustand entspricht. Das vordere Ende 226 des Canvas-Rohrs bleibt offen. Ein expandierbares, inneres Kautschukrohr oder eine Blase 228 ist im Innern des Canvas-Rohrs vorgesehen. Die gesamte Länge des Stopfens kann zwischen etwa 30,48 cm und 609,6 cm liegen, was von dem An wendungsfall abhängig ist. Die vorderen Enden des äußeren Segel tuchs bzw. Canvas-Rohres und des inneren Kautschukrohres sind um einen Rohrschaft 230 zusammengeführt, der einen Luftschlauchan schluß 232 für einen Luftversorgungsschlauch 234 oder einen Dampfversorgungsschlauch bildet, mittels dem Fluid unter Druck zu dem Inneren des inneren Rohrs zugeführt wird. Die hinteren Enden der äußeren und inneren Rohre sind um einen Rohrschaft 230 zusammengeführt und mit Hilfe einer Bandklemme 236 eng um diesen gelegt, um ein Austreten des unter Druck stehenden Fluides aus dem inneren Rohr zu verhindern.

Der aufblasbare Stopfen der vorstehend genannten Art wird typischerweise beim Installieren und Aufrunden von neuen Anschlußquerleitungen verwendet, so daß man die vorstehend beschriebenen endseitigen Klemmen und die endseitigen Schneid einrichtungen nicht benötigt. Ein typisches Verfahren zur Anwendung des aufblasbaren Stopfens wird nachstehend be schrieben.

Die erforderliche Länge des gefalteten Kunststoffrohrs für eine gegebene, vorhandene Anschlußquerleitung wird an Ort und Stelle erwärmt und aufgerundet, wozu beispielsweise das vorstehend beschriebene Dampfrohr verwendet wird. Der Schlauch 234 für die Unterdrucksetzung des Stopfens wird durch das Längsstück des aufgerundeten Kunststoffrohrs mit dem ange brachten aufblasbaren Stopfen eingeführt, bis der Stopfen am vorderen Endabschnitt des aufgerundeten Kunststoff rohrs sich befindet.

An dieser Stelle wird das vorgeschnittene Längsstück des runden Kunststoffrohrs wiederum erwärmt und es wird noch mals bei abgelassenem Stopfen gefaltet und es wird auch die Luftleitung angeschlossen, die im Innern gefaltet ist, so daß ein Anschluß im Freien möglich ist. Fig. 27 zeigt das Ein führen des Luftschlauches und das Verbinden mit dem abgelas senen Stopfen 122 in dem runden Kunststoffrohr 10. Fig. 28 verdeutlicht das nochmalige Falten des Rohrs 10 mit dem abge lassenen Stopfen 222 und der Schlauchleitung 234 im Innern des gefalteten Rohrs.

An der Arbeitsstelle wird das Kunststoffrohr erwärmt und bei 30 eingeführt, wobei es gefaltet und flexibel ist, so daß es in die zu restaurierende Querleitung eingeführt werden kann. Wenn es vollständig eingeführt ist, wird das gefaltete Kunst stoffrohr mit dem noch unaufgeblasenen Stopfen erwärmt, indem Dampf durch das Rohr geleitet wird. Wenn die gesamte Länge des eingebrachten Kunststoffrohrs erwärmt ist, wird der Stopfen über die Luftleitung 234 aufgeblasen, so daß sich der Stopfen expandiert, wodurch der noch heiße, nachgiebige vor dere Endabschnitt des Kunststoffrohrs 10, der den Stopfen umgibt, den vorderen Endabschnitt des Kunststoffrohrs voll ständig absperrt. Nach dem Aufblasen des Stopfens wird das Kunststoffrohr stromauf des Stopfens beispielsweise mit Hilfe von Druckluft unter Druck gesetzt, aufgerundet und gedehnt, wobei die Luft über eine Schlauchleitung 236 zugeleitet wird, die zu dem Torpedostopfen 176 an dem hinteren Ende des neuen Rohrs an der Zugangsöffnung 98 führt.

Nachdem das neue Kunststoffrohr vollständig aufgerundet und auf den gewünschten Durchmesser in der vorhandenen Quer leitung 90 gedehnt ist, wird es abgekühlt, der Stopfen 222 abgelassen und aus dem neu aufgerundeten Rohr 10 mit Hilfe der Luftschlauchleitung 234 herausgezogen. Die neu instal lierte Kunststoffquerleitung ist nunmehr betriebsbereit.

Weitere Verfahren zur Verwendung des aufblasbaren Stopfens

Fig. 30 bis 32 zeigen einige weitere Verfahren zur Verwendung des aufblasbaren Stopfens, der unmittelbar zuvor beschrieben worden ist.

Eine geringfügige Abweichung bezüglich des Verfahrens, das anhand den Fig. 27 bis 29 gezeigt ist, ist die Verwendung des aufblasbaren Stopfens als ein Gleitstopfen während des Aufrundungsvorganges des Rohres. Bei dieser Variante, die unter Bezugnahme auf Fig. 30 erläutert wird, ist der aufblas bare Stopfen 222 und sein Luftversorgungsschlauch in dem zuvor aufgerundeten Kunststoffrohr 10 installiert und zusammen mit dem Rohr wie zuvor beschrieben gefaltet. Der Stopfen ist jedoch etwa 15,2 cm (6 inch) o.dgl. von dem vorderen Ende 238 des Rohres entfernt angeordnet, so daß ermöglicht wird, daß das vordere zu faltende Ende so kompakt wie möglich gefaltet wird, um dasselbe leicht in die vorhandene Querleitung ein führen zu können. Das gefaltete Rohr 10 im abgelassenen Stopfen 222 im Innern desselben wird wie zuvor beschrieben im gefal teten Zustand in die vorhandene Querleitung eingebracht. Das hintere Ende des neuen Rohrs wird durch einen Torpedostopfen 176 verschlossen, wobei die Luftleitung 234 durch eine Dich tung im Torpedostopfen geht.

Wenn der aufblasbare Stopfen 222 abgelassen ist, wird das gefaltete Rohr mittels Dampf im Innern über seine Länge hin weg erwärmt, so daß dasselbe erweicht bzw. nachgiebig wird. Die Luftleitung 234, die sich von dem Torpedostopfen 176 weg erstreckt, wird stramm gezogen, und eine Klemme 240 wird an der Leitung an einer Stelle etwa 30,48 cm (12 inch) o.dgl. hinter dem hinteren Ende des Torpedostopfens angeordnet. Wenn das gefaltete neue Rohr heiß ist, wird der aufblasbare Stopfen aufgeblasen. Zusätzlich wird das gefaltete, neue Rohr zwischen dem aufgeblasenen Stopfen 222 und dem Torpedo stopfen 176 mittels Druckluft unter Druck gesetzt, die über den Torpedostopfen und die Luftleitung 236 eingeleitet wird. Die Unterdrucksetzung des neuen Rohrs bewirkt, daß der auf geblasene Stopfen 222 mittels einer Gleitbewegung in Rich tung zu dem vorderen Ende 238 des neuen Rohrs getrieben wird, bis er durch die Anlage an der Klemme 240 zum Stillstand kommt, die am hinteren Ende des Torpedostopfens vorgesehen ist. An dieser Stelle wird das vordere Ende ähnlich wie der Rest des neu installierten Rohrs vollständig aufgerundet. Der auf geblasene Stopfen 222 wird nunmehr abgelassen und aus dem neu installierten Rohr herausgezogen.

Fig. 32 zeigt ein anderes Verfahren zur Verwendung des auf blasbaren Stopfens 222, um das neue Rohr in einer vorhandenen Querleitung oder einer anderen Leitung dicht abzuschließen, aufzurunden und zu dehnen, wenn ein Zugang nur von einem Ende ermöglicht ist.

Bei diesem Verfahren wird das neue Rohr in die Querleitung in einem gefalteten Zustand unter Verwendung einer der vor stehend beschriebenen Einführungsweisen eingeführt, ohne daß eine endseitige Klemme am vorderen Ende oder ein aufblasbarer Stopfen vorgesehen ist, um das vordere oder stromabwärtig lie gende Ende dicht zu verschließen und abzusperren. Jedoch we nigstens etwa 304,8 cm (etwa 10 feet) einer zusätzlichen Länge des gefalteten Kunststoffrohrs bleibt jedoch frei liegend am Zugangsende zu der vorhandenen Querleitung. Das gefaltete Rohr wird mittels Dampf von innen erwärmt, so daß es über seine gesamte Länge hinweg nachgiebig wird. Wenn das Rohr heiß ist, wird eine äußere Klemme 242 auf das gefaltete Rohr etwa 304,8 cm (10 feet) stromab von dem Torpedostopfen 176 aufge bracht. Dann werden die oberen 304,8 cm o.dgl. des Kunststoff rohrs zwischen der Klemme und dem Torpedostopfen durch Ein leiten von Dampf über die Leitung 236 durch den Torpedostopfen in die oberen 304,8 cm (10 feet) des gefalteten Rohrs auf gerundet. Die aufgerundeten 304,8 cm (10 feet) des Rohrs wer den dann in dem aufgerundeten Zustand abgekühlt.

Der Torpedostopfen 176 wird nunmehr entnommen und der aufblas bare Stopfen 222 wird in einem wenigstens teilweise aufge blasenen Zustand eingeführt, so daß er leicht in den aufgerun deten Teil des neuen Rohrs eingeführt werden kann. Der Torpe dostopfen 176 wird wiederum in das Ende des aufgerundeten Teils des neuen Rohrs eingeführt, wobei die Luftleitung 234 von dem aufblasbaren Stopfen durch denselben geht. Nunmehr wird die Klemme 242 von dem neuen Rohr entfernt, und der auf blasbare Stopfen 222 wird abgelassen. Das neue Rohr wird nun von innen durch Dampf wiederum über die gesamte Länge hinweg erwärmt, so daß es wiederum nachgiebig wird. Wenn das neue Rohr heiß ist, wird der aufblasbare Stopfen 222 teilweise auf geblasen. Der Innendruck in dem neuen Rohr, der durch einen Dampf- oder Luftdruck aufgebracht werden kann, wird erhöht, und der teilweise aufgeblasene Stopfen 222 wird durch das neue Rohr getrieben, das an dieser Stelle teilweise unge faltet und teilweise aufgerundet ist. Wenn der aufgeblasene Stopfen 222 das stromabwärtige oder vordere Ende des neuen Rohrs erreicht, wird er vollständig aufgeblasen, um das Ende zu verschließen. Das neue Rohr wird nunmehr unter Fluiddruck gesetzt und hierdurch vollständig aufgerundet, und anschlie ßend wird es abgekühlt und in diesem aufgerundeten Zustand stabilisiert. Wenn das neue Rohr sich verfestigt hat, wird der aufgeblasene Stopfen 222 abgelassen und aus dem voll ständig aufgerundeten Rohr ausgezogen.

Dichtung am entfernt liegenden Ende des Rohrs

Ein Verfahren und eine Einrichtung werden vorgesehen, um den Raum zwischen dem neuen, aufgerundeten Rohr und dem vor handenen Rohr an allen Stellen abzudichten, an denen die Rohre eine weitere Öffnung schneiden. Hierbei kann es sich um einen Schacht oder um ein anderes Rohr handeln. Eine typische Rohrschnittstelle liegt an dem stromabwärtigen Ende einer Gebäudeabwasserleitung, an der diese in eine Abwasser hauptleitung einmündet.

Die Dichtung ist einfach eine kompressible Kautschukhülse, die das Schnittende des gefalteten, neuen Rohrs umgibt. Sie ist in typischer Weise etwa 6,35 mm bis 3,175 mm (1/4 bis 1/8 inch) dick. Sie kann aber irgendeine geeignete Dicke aufwei sen. Typischerweise ist sie 30,48 cm bis 60,96 cm (12 bis 24 inch) lang. Sie kann aber irgendeine gewünschte Länge aufwei sen.

Wenn das vordere Ende des gefalteten, neuen Rohrs installiert ist und zugänglich ist, wie z.B. an einem Schacht, kann die Hülse über das gefaltete Ende des neuen Rohrs geschoben wer den, bevor dieses Ende aufgerundet wird. Während des Auf runden des Rohrendes kann dann auch die Hülse aufgerundet wer den. Das neue Rohr wird nun während des Aufrundungsverfahrens gedehnt, bis die Kautschukhülse eng sitzend zwischen dem neuen Rohr und dem vorhandenen Rohr zusammengedrückt wird, um eine fluiddichte Abdichtung zu bilden. Zum Abdichten der entfernt liegenden und unzugänglichen, stromabwärtigen Enden der Gebäudeabwasserleitungen läßt sich eine andere Methode an wenden. Eine mit Klebstoff beschichtete Kautschukhülse wird verwendet. Das vordere Ende des gefalteten, neuen Rohrs wird erwärmt, aufgefaltet und aufgerundet, bevor es in das vor handene Rohr eingeführt wird. Die mit Klebstoff beschichtete Hülse wird auf das aufgerundete Ende aufgebracht, und das Ende wird wiederum mit der angebrachten Hülse zusammengefaltet. Dann wird das gefaltete, neue Rohr in das vorhandene Rohr eingeführt, wozu eines der voranstehend beschriebenen Ver fahrensweisen benutzt wird.

Die Verwendung des vorstehend beschriebenen, expandierbaren Stopfens ist das bevorzugte Verfahren zum Aufrunden und Deh nen des entfernt liegenden und dicht abzuschließenden Endes. Mit einem solchen Stopfen ist die Dehnung und somit die Ab dichtung vollständiger und man kann sie zuverlässiger als bei den vorstehend beschriebenen anderen Methoden erreichen.

Verfahren zum Entfernen eines installierten, thermoplastischen Ersatzrohrs aus einer vorhandenen Untergrundleitung

Wie zuvor angegeben ist, wird es bevorzugt, daß das thermo plastische Rohr 10 in einer gefalteten Gestalt hergestellt wird, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Da es zuerst abgekühlt und in dem gefalteten Zustand verfestigt wird, behält das thermo plastische Rohr sein Gedächtnisvermögen für diese Gestalt bei, so daß es versucht, in die gefaltete Gestalt zurückzu kehren, sobald es wiederum erwärmt wird und begrenzende Kräfte aufgehoben werden. Dieses Speicherverhalten für den gefalte ten Zustand kann dann vorteilhaft genutzt werden, wenn ein beschädigter Teil einer solchen Leitung aus einer vorhandenen Untergrundleitung entfernt werden soll.

Um das beschädigte Kunststoffrohr aus dem Innern einer vor handenen Rohrleitung zu entfernen, wird das beschädigte Rohr erwärmt, indem Frischdampf durchgeleitet wird und gegebenen falls um seine Außenseite geleitet wird. Wenn der beschädigte Rohrteil, der zu entfernen ist, heiß ist, legt er sich zu seiner ursprünglich gefalteten Gestalt zusammen. Dieses Zu sammenlegen und wiederum Zusammenfalten läßt sich dadurch beschleunigen, daß eine Vakuumpumpe an das Innere des Rohrs angeschlossen wird, um den Innendruck abzusenken. Wenn das heiße Kunststoffrohr sich zusammengelegt und zusamnengefaltet hat, kann es aus der vorhandenen Rohrleitung mit Hilfe einer Seilwinde und eines Zugseiles herausgezogen werden, das an einem zugänglichen Ende des zusammengefalteten Rohrs ange bracht ist.

Erwärmen und Ausformen des thermoplastischen Rohrs zum Einführen

Das Erwärmen des gefalteten, thermoplastischen Rohrs zum leich ten Einführen, insbesondere in den Fällen, bei den Biegungen in der vorhandenen Rohrleitung oder dem vorhandenen Rohr zu überwinden sind, oder das neue Rohr durch eine kleine, tiefe, vertikale Öffnung nach unten eingeführt werden muß, ist von Bedeutung. Es gibt einige Verfahren zum Erwärmen zum Zwecke des Einführens, die zuvor beschrieben worden sind, wobei ein heißer Kasten oder ein langes Dampfrohr verwendet werden kann. Ein weiteres Verfahren ist darin zu sehen, daß es in der vorhandenen Rohrleitung erwärmt wird, in der das thermo plastische Rohr einzuführen ist. Bei diesem Verfahren wird ein kurzes Teil des Rohrs, das einen Dampfanschluß hat, mit dem hinteren Ende der zu reparierenden vorhandenen Leitung verbunden. Eine Canvas-Umhüllung an dem hinteren Ende des Dampfleitungsabschnittes wird um das gefaltete, neue Rohr gewickelt, wenn es durch den Dampfleitungsanschluß in das vorhandene Rohr eingebracht wird, um das neue Rohr während des Einführens zu erwärmen. Dieses Verfahren kann auch mit Vor teil bei den anderen beschriebenen Erwärmungsverfahren ver wendet werden.

Das flachgedrückte, gefaltete und im wesentlichen starre, thermoplastische Rohr 20, das in den Fig. 3 und 8 gezeigt ist, ist auch wichtig, da durch diese Form das Rohr gewisse zu sätzliche Eigenschaften, die man bei anderen Rohren nicht erhalten kann, die zusammengelegt oder teilweise zusammen gelegt sind, um ausschließlich die Gesamtquerschnittsabmes sungen zum Einführen in eine vorhandene Rohrleitung zu redu zieren. Zum einen kann die flachgedrückte, gefaltete Form, die in den Beispielen gezeigt ist, bei der Erwärmung und beim Biegsamwerden einfach und kompakt über lange oder kurze Längs stücke auf eine Rolle abgelegt werden. Die Rolle ihrerseits kann zur Lagerhaltung benutzt werden, wiederum aufgewärmt wer den und sie kann zum Einbringen des Rohrs in eine Leitung ver wendet werden.

Zum zweiten kann die Form des gezeigten Rohres beim Erwärmen und Nachgiebigwerden in eine Rohrleitung um eine scharfe Bie gung, ausgehend von einer kleinen vertikalen Zugangsöffnung, wie einem Schacht, eingeführt werden, und sie kann um scharfe Biegungen in der vorhandenen Rohrleitung selbst verlegt wer den. Bei einem starren PVC-Rohr mit einem typischen Verhältnis von Wanddicke zu Durchmesser innerhalb des vorstehend ange gebenen Bereiches kann im flachgelegten und gefalteten Zustand, der in Fig. 3 oder Fig. 8 gezeigt ist, und bei einem Erwärmen zum Erzielen eines nachgiebigen Zustandes ein Verhältnis von minimalem Biegeradius zu rundem Außendurchmesser zwischen eins und zwei haben. Somit kann ein starres PVC-Rohr mit einem typischen Durchmesser von 10,16 cm (4 inch) im nachgiebigen, abgeflachten und gefalteten Zustand, der in Fig. 3 oder 8 ge zeigt ist, um eine Krümmung verlegt werden, die einen Radius zwischen 10,16 cm und 20,32 cm (4 und 8 inch) hat, was von der Wandstärke abhängig ist, ohne daß die Rohrwandungen be schädigt werden. Ein derartiger minimaler Biegeradius ist bei anderen bekannten Formen des starren Kunststoffrohrs nicht verwirklichbar, wenn es in einem zusammengelegten Zustand vorhanden ist.

Zum dritten kann trotz der vorstehend beschriebenen Vorteile beim Erwärmen und Nachgiebigmachen des gefalteten Rohrs gemäß der Form nach Fig. 3 oder 8 wiederum leicht eine runde Gestalt eingenommen werden und diese verfestigt wer den bzw. stabilisiert werden, so daß ein solches Rohr starr und ausreichend widerstandsfähig ist, um den externen Erddrücken und hydraulischen Drücken standzuhalten. Somit ist das installierte, thermoplastische Rohr nach der Erfin dung wirklich ein Ersatzrohr und nicht nur eine Auskleidung für eine beschädigte, vorhandene Rohrleitung.

Zusammenfassend gibt die Erfindung ein im wesentlichen star res, thermoplastisches Rohr an, das in einem flachgedrückten und gefalteten Zustand hergestellt wird, so daß es ein Ge dächtnisvermögen für diesen Zustand hat und dieser in dieser Form gespeichert bleibt. Dieses Rohr wird erwärmt, so daß es nachgiebig wird, um in einer vorhandenen Rohrleitung verlegt und mit dieser angeordnet zu werden. Das neue Rohr wird durch Einleiten von erwärmten Fluids in die Durchgänge längs den Faltungen des Rohrs aufgerundet, wobei zugleich sein vorderes Ende abgesperrt ist. Das vordere Ende kann mit Hilfe einer endseitigen Klemme verengt sein, welche gestattet, daß ein heißes Fluid vollständig durch das Rohr durchgehen und somit das Rohr über seine gesamte Länge hinweg erwärmen kann, oder es kann hierzu ein aufblasbarer Stopfen vorgesehen sein. Alternativ kann ein aufblasbarer Stopfen zu dem vorderen Ende des neuen Rohrs getrieben werden, nachdem er eingeführt ist und er kann dann vollständig aufgeblasen werden, um dieses Ende abzusperren, so daß ermöglicht wird, daß der restliche Teil des neuen Rohrs vollständig aufgerundet und aufgeweitet wird.

Claims

1. Verfahren zum Verlegen einer Ersatzrohrleitung aus einem im wesentlichen starren, thermoplastischen Material unter Umgebungstemperaturen in einer vorhandenen Rohrlei tung, gekennzeichnet durch folgendes:
Transportieren eines neuen Rohrs, das in einem zu sammengelegten und gefalteten Zustand mit verminderten Ab messungen derart hergestellt wurde, daß das Rohr ein Ge dächtnisvermögen für diese gefaltete Form hat, wobei die maximalen Abmessungen des Rohrs in der gefalteten Form klei ner als der Innendurchmesser der vorhandenen Rohrleitung ist, in seiner zusammengelegten, gefalteten Form zu einer Zugangsöffnung zu der vorhandenen Rohrleitung,
Erwärmen eines Längsstücks des neuen Rohrs in der zusammengelegten und gefalteten Form zu einem in Längsrichtung nachgiebigen Zustand,
Einführen eines vorderen Endes des neuen Rohrs in die vorhandene Rohrleitung in dem so erwärmten, nachgiebigen Zustand,
Positionieren des neuen Rohrs in der vorhandenen Rohrleitung,
Aufrunden des neuen Rohrs aus seiner gefalteten Form zu einer rohrförmigen Gestalt, indem Wärme und ein Innendruck zur Einwirkung auf das zusammengelegte und gefaltete neue Rohr gebracht wird, und
Abkühlen des neuen Rohrs zur Stabilisierung desselben in der rohrförmigen Gestalt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandene Rohrleitung eine Querleitung ist, die mit einer Hauptrohrleitung verbunden ist, daß das neue Rohr in die Querleitung von einer Zugangsstelle aus in Richtung zu der Hauptrohrleitung eingeführt wird, das neue Rohr in der vorhandenen Rohrleitung mit Hilfe einer Seilscheibe und einer Seileinrichtung derart positioniert wird, daß ein erstes Ende einer Seileinrichtung, ausgehend von der Zu gangsoffnung, in einer Richtung von der Hauptrohrleitung weg gezogen wird, und daß bewirkt wird, daß ein zweites Ende der Seileinrichtung das vordere Ende des neuen Rohrs in Rich tung zu der Hauptrohrleitung zieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluiddurchfluß an einer Öffnung am vorderen Ende des neuen Rohrs begrenzt wird, bevor die Innendruckbeaufschlagung erfolgt, um das neue Rohr umzugestalten, so daß ein Fluid druck in dem neuen Rohr aufgebaut werden kann, und daß ein heißes Fluid im Innern durch das Längsstück des neuen Rohrs geleitet wird, wobei das eingeleitete, erwärmte Fluid in dem neuen Rohr, ausgehend von einem nachlaufenden Ende, mit einer Temperatur und unter einem Druck eingeleitet wird, der ausreicht, um das neue Rohr aus seinem zusammengelegten und gefalteten Zustand zu seiner runden Gestalt auszudehnen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidfluß von dem vorderen Ende des neuen Rohrs da durch begrenzt wird, daß das vordere Ende mittels eines fle xiblen, faltbaren und aufblasbaren Stopfens verschlossen wird, der in dem zusammengelegten und gefalteten neuen Rohr untergebracht ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das neue Rohr in zusammengelegter und gefalteter Form dadurch hergestellt wird, daß das thermoplastische Rohrma terial in einem heißen, plastischen Zustand durch eine Form extrudiert wird, um eine rohrförmige Gestalt mit gewünschter Abmessung zu erhalten, das erhaltene, heiße, rohrförmige, thermoplastische Material im plastischen Zustand vor einer nennenswerten Abkühlung durch die Öffnungen einer Reihe von Kalibrierplatten geleitet wird, in der die Öffnungen derart bemessen und geformt sind, daß der rohrförmige Kunststoff zusammengelegt und gefaltet wird, um eine vorbestimmte ge faltete Form zu erhalten, wobei zugleich auf das Kunststoff material wenigstens teilweise Unterdruck einwirkt und eine Temperatur vorhanden ist, die oberhalb jener liegt, bei der dem thermoplastischen Material das Memory-Verhalten verliehen wird, daß das zusamnengelegte und gefaltete Rohr während des Durchziehens durch und des Abziehens von den Kalibrierungs platten abgekühlt wird, so daß sich das Rohr in dem zusammen gelegten und gefalteten Zustand verfestigen kann, daß das zusammengelegte und gefaltete Rohr wiederum erwärmt wird, um es in Längsrichtung nachgiebig zu machen, wobei die Er wärmung aber auf eine Temperatur oberhalb jener erfolgt, bei der die Memory-Eigenschaften des thermoplastischen Materials sich ändern, und daß das nachgiebige Rohr in diesem zusam mengelegten und gefalteten Zustand unter Lagerbedingungen abgelegt wird, unter denen das Rohr vorrätig gehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das neue Rohr mit ausreichender Wärme und einem aus reichenden Innendruck aufgerundet wird, um vertiefte Ab schnitte in dem neuen Rohr an den Stellen zu bilden, die der Stelle der Querverbindungen zugeordnet sind, daß die vertieften Abschnitte geortet werden, und daß ein Teil des neuen Rohrs an dem vertieften Abschnitt entfernt wird, um eine Zugangsöffnung zu einer Querverbindungsleitung herzu stellen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des neuen Rohrs aufgerundet wird, eine expandierbare Dichtungshülse um das aufgerundete, vordere Ende des neuen Rohrs festgelegt wird, das vordere Ende vor dem Einführen des neuen Rohrs wiederum gefaltet wird, und daß nach der Anordnung des neuen Rohrs dasselbe erwärmt, aufgerundet und gedehnt wird, wobei das neue Rohr die Dich tungshülse eng anliegend zwischen dem neuen Rohr und dem vorhandenen Rohr zusammendrückt.

8. Vorrichtung zum Einbauen eines Ersatzrohres im Innern einer vorhandenen Rohrleitung, gekennzeichnet durch eine Vorratseinrichtung (116) für ein Längsstück eines im wesentlichen starren, thermoplastischen Ersatzrohrs, das ein vorderes Ende und ein hinteres Ende hat und in einem zusammengelegten und flachgedrückten Zustand mit vermindertem Durchmesser vorrätig gehalten wird, wobei das im wesentlichen starre, thermoplastische Ersatzrohr in einem starren, zusam mengelegten und gefalteten Zustand abgelegt wird, wobei das Rohr gewunden und auf sich selbst gelegt wird, und wobei die Vorratseinrichtung eine Umhüllung (18) zum Umschließen des abgelegten Rohrs umfaßt,
eine Heizeinrichtung (15) zum Erwärmen des Innern der Umhüllung, um das starre Rohr in einen nachgiebigen Zustand zu überführen,
eine Einrichtung zum Abziehen des vorderen Endes des nachgiebigen, zusammengelegten und gefalteten Rohrs von der Umhüllung,
eine Einführungseinrichtung zum Einführen des vor deren Endes des Ersatzrohres in das vorhandene Rohr in einem erwärmten und nachgiebigen Zustand, und
eine Druckbeaufschlagungseinrichtung zum Aufweiten des eingeführten Ersatzrohres aus seinem zusammengelegten und gefalteten Zustand zu einem runden Zustand in dem vorhandenen Rohr, wobei eine Begrenzungseinrichtung an dem vorderen Ende des zusammengelegten Endes des Rohres vorgesehen ist, um den Durchgang von einem erwärmten Fluid durch die Längserstreckung des zusammengelegten und gefalteten Rohrs zu ermöglichen und den Innendruck in dem Rohrlängsstück zu erhöhen, wobei ein erwärmtes Fluid in das Rohr von seinem hinteren Ende her ein geleitet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Ersatzrohr in einem flachgelegten und gefalteten Zustand hergestellt wurde und es aufgrund seines Gedächtnisvermögens diesen Zustand beibehält.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagungseinrichtung einen flexiblen und unelastischen, rohrförmigen Mantel umfaßt, der an einem vor deren Ende geschlossen ist, eine innere, rohrförmige, elasti sche, aufblasbare Blase in dem Mantel, wobei die Blase unter Fluiddruck aufweitbar ist, um zu bewirken, daß der Mantel eine runde, rohrförmige Gestalt annimmt, und eine Verbindungs einrichtung an einem hinteren Ende der Blase zum Verbinden des Inneren der Blase mit einer Fluiddruckquelle.

11. Vorrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr in dem gefalteten, zusammengelegten Zustand in seiner Längsrichtung zusammengelegt und gefaltet ist, und einen Querschnitt mit einem runden, wulstförmigen Ab schnitt auf einer Seite und erste und zweite Schenkel hat, die als Zwischenverbindung zu dem runden, wulstförmigen Abschnitt vorgesehen sind,
daß die ersten und zweiten Schenkel an den abgerunde ten, wulstförmigen, freien Enden unter Bildung von Fluid durchgängen über die Länge des gefalteten Rohrs hinweg enden, und
ein Schenkel länger als der andere derart ist, daß das wulstförmige Ende des kürzeren Schenkels hinter und in übereinanderliegender Anordnung zu dem wulstförmigen Ende des längeren Schenkels zu liegen kommt, um die gesamte Dicke des gefalteten Rohrs möglichst gering zu halten.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr aus Polyvinylchlorid besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine endseitige Heizeinrichtung zum Erwärmen eines End abschnitts des Ersatzrohres zu einem nachgiebigen, bearbeit baren Zustand zum leichteren Einführen eines endseitigen Stopfens zur Fluidstrombegrenzung vorgesehen ist.

14. Verfahren zum Entfernen eines Längsstücks eines neuen, im wesentlichen starren, thermoplastischen Rohrs, das in einer vorhandenen Rohrleitung verlegt ist, wobei das neue Rohr in einem flachgelegten und gefalteten Zustand herge stellt ist und ein Erinnerungsvermögen an diese abgeflachte und gefaltete Form hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsstück des neuen Rohrs auf eine Temperatur er wärmt wird, daß das Rohr nachgiebig wird, so daß das Rohr sich beginnt sich zu seinem wenigstens teilweise abgeflachten und gefalteten Zustand zurückzustellen, in der es Abmessungen hat, die kleiner als der Innendurchmesser der vorhandenen Rohrleitung sind, und
das neue Rohr in dem wenigstens teilweise abgeflachten und gefalteten Zustand aus dem vorhandenen Rohr im nachgiebigen Zustand des neuen Rohrs entfernt wird.