DE3912205C5

DE3912205C5 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbauen eines Ersatzrohrs in einer vorhandenen Untergrundleitung

Info

Publication number: DE3912205C5
Application number: DE3912205A
Authority: DE
Inventors: Campbell H. Salem Steketee jun.
Original assignee: INA Acquisition Corp
Current assignee: INA Acquisition Corp
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2009-04-14
Also published as: HU209194B; AU3265089A; AU3536093A; FI891714A; GB2251472A; GB2251472B; DE3912205C2; FI94283C; PT90271B; AT399551B; IT8947847A0; NL8900922A; DK174689D0; GB8908227D0; KR970005450B1; IE73221B1; FR2630185A1; GB9204727D0; GB9204728D0; SE8901282L

Abstract

Ersatzrohr zum Einbau in eine bestehende Rohrleitung, wobei das Ersatzrohr einen Längenabschnitt eines Rohrs aus thermoplastischem Material umfaßt, welches eine abgeflachte und in Längsrichtung gefaltete Gestalt aufweist mit einem ersten und einem zweiten Schenkel (83, 84), die an einem abgerundeten, wulstförmigen, eine Längsfaltung bildenden Abschnitt (82) miteinander verbunden sind, und wobei der erste und der zweite Schenkel (83, 84) an abgerundeten, wulstförmigen freien Enden (85, 87) enden, dadurch gekennzeichnnet,
daß das Rohe bei Umgebüngstemperatur im wesentlichen starr ist und bei einer vorbestimmten über der Umgebungstemperatur liegenden Temperatur biegbar und in eine im wesentlichen rohrförmige Gestalt mit einer gewünschten Abmessung ausdehnbar ist, und
daß einer (83) der beiden Schenkel länger ist als der andere Schenkel (84), so daß das wulstförmige Ende (8n des kürzeren Schenkels (84) bezüglich des wulstformigen Endes (85) des längeren Schenkels (83) in Richtung auf den die Längsfaltung bildenden Abschnitt (82) zu verschoben ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ersatzrohr zum Einbau in eine bestehende Rohrleitung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrs aus thermoplastischen Material in einer verringerte Abmessungen aufweisenden Gestalt und eine Vorrichtung zur Herstellung eines starren Rohrs aus thermoplastischem Material in eine verringerte Abmessungen aufweisenden Gestaltung.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit dem Einbauen eines Ersatzförderleitungsteils in Gebäudeabwasserkanälen, welche Hauptabzugskanäle schneiden, sowie in anderen Querförderleitungen, die die Hauptabzugskanäle schneiden und in Förderleitungsteilen, die Krümmungen und abrupte Biegungen haben können, sowie in weiteren Förderleitungsteilen, die sich mit Gebäudeabwasserkanälen schneiden. Die Verbindungen der Querteile Lassen sich nur mit Schwierigkeiten verbunden orten, nachdem ein neues Förderleitungsteil in das vorhandene Förderleitungsteil eingesetzt ist.
Verschiedene Verfahrensweisen und Vorrichtungen wurden zur Reparatur von Untergrundförderleitungen, wie Abwasserleitungen u. dgl., in vorhandene Förderleitungen vorgeschlagen, die an Ort und Stelle unter dem Boden bleiben, indem in dem vorhandenen Rohr eine flexible Membrane oder eine Kunststoffauskleidung eingebracht wird, oder in das vorhandene Rohr ein neues Kunststoffrohr eingeführt wird.
Bei einem bekannten Verfahren werden Rohre mit einem flexiblen Kunststoff, wie Polyethylen, ausgekleidet. Bei diesem 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 3,927,164 und 4,064,211 gezeigt ist, wird ein flexibles Rohr bzw. ein flexibler Schlauch beim Aufblasen gewendet und in ein Färderleitungsteil 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 anderen Verfahrensweisen verwenden eine flexible oder semi-flexible Auskleidung, die nicht fähig ist, daß sie beträchtlichen externen hydrostatischen Drücken oder Erddrücken standhalten kann. Daher kann die vorhandene Rohrleitung nicht in geeigneter Weise repariert werden, da die Auskleidung möglicherweise durch den AuBendruck mir irgendeiner Stärke, wie Drücken, die beispielsweise größer als etwa 857,36 Pa (4 pounds per square inch) sind, zusammenbrechen kann, wenn irgendein Teil der vorhandenen Rohrleitung weggebrochen ist.
Die US-PSen 4,394,202 und 2,794,758 beschreiben auch Verfahren zum Einbringen eines flexiblen Schlauches in eine vorhandene Rohrleitung als eine Auskleidungsmembrane für diese Rohrleitung. In der erstgenannten US-PS ist ein Verfahren zum Anbringen des flexiblen Schlauches an der vorhandenen Rohrleitung unter Verwendung eines expandierbaren, kurzen Teils eines klebstoffbeschichteten, starren Kunststoffs beschrieben. Die Verfahrensweisen nach beiden Patenten haben die gleichen Nachteile wie die voranstehend im Zusammenhang mit den üblichen Verfahrensweisen erläuterten, bei denen ein flexibles 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 einzuführen. In der veröffentlichten GB-PS2,084,686 beispielsweise wird ein übergroß dimensioniertes, rundes, starres Kunststoffrohr an der Arbeitsstelle flachgedrückt oder auf andere Weise hinsichtlich seinen Abmessungen vermindert und dann wird es im kalten und starren Zustand in die vorhandene Rohrleitung 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.
Aus der GB-PS 1 580 438 , welche ein Ersatzrohr gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt, ist es bekannt eine vorhandene Untergrundleitung mit einem Kunststoffauskleidungsschlauch auszukleiden, der aus einem Kunststoff material, wie Polyethylen oder Polypropylen besteht, das ein plastisches Memory-Verhalten hat. Der Auskleidungsschlauch wird in einer unrunden "U"-förmigen Gestalt hergestellt, um in das Innere des vorhandenen Rohrs zu passen, dann wird er in dieser unrunden Gestalt in die vorhandene Rohrleitung eingeführt und dann zur Anlage gegen das vorhandene Rohr unter Einwirkung von Wärme und Druck zu einer runden Gestalt gedehnt.
Die veröffentlichte europäische Patentanmeldung No.0,000,576 schlägt das Einführen eines halbstarren Kunststoffrohreinsatzes 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.
Die US-PS 3,080,269 offenbart ein Verfahren zum Auskleiden einer Leitung, bei welchem beispielsweise auf eine auszukleidende Leitung ein Haftstoff aufgebracht wird und eine Verkleidungsleitung aus thermoplastischem Material in die auszukleidende Leitung eingeschoben wird und ein aufblasbares Dichtungselement innerhalb des Auskleidungsrohrs angeordnet wird.
Die US-PS 4,273,605 zeigt ein Verfahren zum Verkleiden einer Rohrleitung mit einem flexiblen Rohr durch zunehmendes Aufblasen eines abgeflachten Rohrs innerhalb der Rohrleitung, während gleichzeitig der Raum zwischen dem abgeflachten Rohr und der Rohrleitungsinnenwand evakuiert wird.
Aus der nachveröffentlichten Druckschrift mit älterer Priorität DE 37 27 786 A1 ist ein Ersatzrohr aus thermoplastischem Material bekannt, das nur einer U-Form gefaltet ist, wobei zwei gleich lange U-Schenkel vorgesehen sind.
a. Reparatur von krummen Leitungen und Leitungen, welche nur an einem Ende zugänglich sind
Die meisten der vorstehend beschriebenen und weiterer bekannter Verfahrensweisen haben durch die Verwendung von starren oder halbstarren Rohrstücken zum Einführen in eine vorhandene Untergrundleitung einen gemeinsamen Nachteil: aufgrund ihrer Starrheit oder ihrer näherungsweisen Starrheit müssen sie in die vorhandenen, geraden oder nahezu geraden Rohrleitungen eingeführt werden. Dies bedeutet beispielsweise im Hinblick auf unterirdisch verlegte Abwasserleitungen, daß derartige bekannte Verfahrensweisen auf die Verwendung von Abzugshauptkanälen beschränkt sind, da diese üblicherweise gerade Rohrleitungsabschnitte zwischen den Schachtöffnungen haben. Die meisten wenn nicht alle bekannten Verfahrensweisen sind zur Verwendung bei der Reparatur von zahlreichen Gebäudeabwasserkanälen in Form von Leitungen nicht geeignet, die sich von den Hauptabzugskanälen zu den Gebäudeabwasserkanälen erstrecken. Häufig haben derartige Querleitungen Krümmungen oder Biegungen, denen ein starres oder halbstarres Kunststoffrohr nicht folgen kann. Auch sind derartige Querverbindungen normalerweise über Schächte am jeweiligen Ende zugänglich und daher sind bekannte Auskleidungs- 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 Querleitung 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 Enden 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 Verfahrensweisen 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 Verfahren zum Reparieren und Auskleiden vorhandener Rohrleitungsteile, die von Gebäudeabwasserkanälen geschnitten werden, wobei ein starres oder halbstarres Rohrleitungsstück Verwendung findet, ist darin zu sehen, daß dann, wenn der Rohrleitungsabschnitt 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 Ersatzleitung vorgesehen werden können, um einen Zugang zu den Versorgungsquerleitungen zu bekommen. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Ersatzleitung eine ausreichende Dicke und daher eine ausreichende Ring- bzw Umfangsfestigkeit hat, bei welcher sie von sich aus den typischen hydraulischen 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 Rohrleitungsteilen 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.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Möglichkeit zu schaffen, in einfacher weise eine zuverlässig wirkende Auskleidung für eine Röhrleitung vorsehen zu können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 angegebene Ersatzrohr, das im Anspruch 5 angegebene Verfahren zur Herstellung eines Rohrs sowie die im Anspruch 10 angegebene Vorrichtung zur Herstelung eines starren Rohrs
Durch die vorliegende Erfindung wird ein neues Ersatzrohr, im folgenden auch Erzeugnis genannt, bereitgestellt, das insbesondere zur Installation in einer vorhandenen. Untergrundleitung wie einer Gebäudeabwasserleitung mit Biegungen und Krümmungen geeignet ist und es werden eine Reihe von eng hiermit in Verbindung stehender Verfahren, Vorrichtungen und Werkzeuge zur Herstellung des Erzeugnisses, zum Einbau des Erzeugnisses in eine vorhandene Rohrleitung, die gerade oder gekrümmt ist und zum Umgestalten des Erzeugnisses zu einer runden Gestalt nach dem Einführen in die vorhandene Rohrleitung in einer zusammengelegten, gefalteten Gestalt angegeben. Das Erzeugnis, die Verfahrensweisen und die Vorrichtungen nach der Erfindung sind insbesondere zur Verwendung beim Einbau des Erzeugnisses in Gebäudeabwasserleitungen oder andere, vorhandener Untergrundleitungen bestimmt, die nur von einem Ende der Leitung her zugänglich sind oder die Krümmungen oder Biegungen haben oder die Schnittstellen mit Querleitungen haben.
Gemäß einem Gedanken nach der Erfindung ist ein Ersatzrohr ein thermoplastisches Kunststoffmaterial, wie PVC, das zuerst zu einer besonders gefalteten und abgeflachten Gestalt extrudiert und geformt wird, so daß es eine Erinnerung an den gefalteten Zustand bei einer nochmaligen Erwärmung behält, 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, bogenförmige 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 durchgeleitet werden kann.
Das Ersatzrohr kann in eine vorhandene, gekrümmte Querleitung beispielsweise dadurch eingebracht werden, daß das Kunststoffrohr zur Erzielung eines nachgiebigen Zustandes aufgewärmt wird, dann das heiße, nachgiebige, gefaltete Kunststoffrohr in die vorhandene Querleitung mit einem Zugseil eingezogen wird, in dem eine Seilscheibenanordnung zeitweilig an der Schnittstelle der Querleitung und der Hauptleitung verankert wird, oder daß eine Seilwinde, ausgehend von dem nächsiliegenden 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 mir einem Stopfen versehen oder verschlossen, 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.
Es sind verschiedene Einrichtungen zum Absperren oder Verschließen des vorderen Endes des Ersatzrohrs vorgesehen, welche den Durchgang eines heißen Fluides im gefalteten Zustand durch das Kunststoffrohr zulassen und die aber auch eine Expansion und Umgestaltung des gefalteten Rohrs zu einer runden Gestalt durch die Beaufschlagung mit einem inneren Fluiddruck gestatten.
Ferner können Einrichtungen vorgesehen sein, mittels welchen ein Einlaßende des gefalteten Rohrs mit einer Kappe oder mir einer Dichtung versehen werden kann, um zu ermöglichen, daß der Innenfluiddruck in dem gefalteten Rohr einwirken kann, wenn es in eine vorhandene Unter grundleitung eingeführt ist.
Zum Einziehen des Ersatzrohrs kann eine Einrichtung mit einer Seilscheibe und einem Seil vorgesehen sein, die durch eine Querversorgungsleitung zur Schnittstelle mit einer Hauptversorgungsleitung gedrückt und geschoben werden kann, und die zeitweilig an dieser durch Aufrechterhaltung der Spannung an beiden Enden des Seils verankert werden kann. Ein Ende des Seils ist mit dem vorderen Ende der zu installierenden, gefalteten Förderleitung verankert. Das gegenüberliegende Ende des Seils wird gezogen, um den gefalteten Kunststoffschlauch in die vorhandene Querleitung zu ziehen, wenn er in einem erwärmten, nachgiebigen Zustand ist.
Ferner sind verschiedene Einrichtungen zum Erwärmen der gegenüberliegenden Enden und verschiedener weiterer Teile des Kunststoffschlaucherzeugnisses vorgesehen, um zu ermöglichen, daß bei einer Wiederbearbeitung der gewünschten Teile der Rohrleitung zum Klemmen, Einführen von Stoffen o. dgl. aufgenommen werden kann, oder daß die gesamte Länge der Rohrleitung ausreichend nachgiebig gemacht werden kann, um diese in eine vorhandene Rohrleitung einzuführen, die nicht gerade ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
1 eine Querschnittsansicht eines üblichen thermoplastischen Rohrs, wie eines PVC-Rohrs, das bei der Erfindung im expandierten, abgerundeten Zustand zur Anwendung kommt,
2 eine perspektivische Ansicht des thermoplastischen Rohrs nach 1 und einer Vorrichtung zur Reduzierung des Rohrstücks, ausgehend von seinem runden Zustand zu einem zusammengelegten und gefalteten Zustand zum Zwecke der Ablage auf einer Rolle,
3 eine Querschnittsansicht des thermoplastischen Rohrs nach 2, nachdem es längs der Linie 3-3 in 2 gefaltet ist,
4 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Einbringen des gefalteten und auf eine Spule gewickelten thermoplastischen Rohrs nach den 2 und 3 in eine Abwasserhauptleitung, ausgehend von einem Schacht, wobei der gefaltete, thermoplastische Schlauch auf einer Rolle vorrätig gehalten wird und bei Einbringen in die zu reparierende Untergrundleitung wiederum erwärmt wird,
5 eine schematische Schnittansicht zur Verdeutlichung von Einzelheiten einer Vorrichtung zum Expandieren des gefalteten, thermoplastischen Schlauches nach den 2 und 3 und zum Abrunden desselben nach dem Einführen in die vorhandene Hauptleitung, wie dies in 4 gezeigt ist,
6 eine schematische Schnittansicht zur Verdeutlichung einer alternativen Auslegungsform einer Einrichtung zurh Expandieren und Abrunden des gefalteten thermoplastischen Schlauches nach seinem Einführen in eine vorhandene Leitung,
7 eine schematische Schnittansicht zur Verdeutlichung einer typischen Gebäudeabwasserleitung, die sich von einem Gebäude wegerstreckt und mit einer Hauptabwasserleitung zusammenarbeitet, wobei ein Verfahren zum Einbauen des thermoplastischen Schlauches in eine vorhandene Gebäudeabwasserleitung nach der Erfindung verdeutlicht ist,
8 eine Schnittansicht durch eine bevorzugte Ausführungsform des thermoplastischen Schlauches bzw. des thermoplastischen Rohres nach 1, wenn es zum Einbau in eine vorhandene Untergrundleitung gefaltet ist,
9 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen des thermoplastischen Schlauches nach 1 in einer gefalteten Gestalt, wie dies in 8 gezeigt ist,
10 eine Seitenansicht einer Kalibrierungsvorrichtung nach 9 in vergrößertem Maßstab, welche zur Herstellung des thermoplastischen Schlauches in der in 8 gezeigten Form verwendet wird,
11 eine Seitenansicht einer einzigen Kalibrierungsplatte der Kalibrierungseinrichtung nach 10 mit Blickrichtung von der Linie 11-11 in 10,
12 eine Draufsicht auf einen gefalteten Endabschnitt des thermoplastischen Schlauches nach 8, wobei eine endseitige Klemmeinrichtung angebracht ist, die dazu genutzt wird, den Schlauch in eine vorhandene Rohrleitung einzuziehen und das Rohrende zu verschließen, so daß eine Innendruckbeaufschlagung des Schlauches zu Expansionszwecken vorgenommen werden kann,
13 eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 in 12,
14 eine geringfügig schematische Draufsicht einer Vorrichtung mit einem Seil und einer Seilscheibe nach der Erfindung, welche auch in 7 gezeigt ist und welche dazu dient, den gefalteten, thermoplastischen Schlauch nach 8 in eine Verbindungsquerleitung zu ziehen, wobei die Vorrichtung in ihrer Betriebsstellung gezeigt ist,
15 eine 14 ähnliche Ansicht, wobei die Vorrichtung nach 14 in einem zusammengelegten Zustand zum Einführen in eine Querverbindungsleitung gezeigt ist,
16 eine geringfügig schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach den 14 und 15,
17 eine Seitenansicht eines Abspenwerkzeuges, das zum Absperren eines Endes eines Längsstückes des thermoplastischen Schlauches verwendet wird, das in 8 gezeigt ist, nachdem 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,
18 eine Vorderansicht des Werkzeugs nach 17, 19 eine Ansicht eines Endes des thermoplastischen Schlauches mit dem Absperrwerkzeug nach den 17 und 18, das in den Schlauch eingeführt ist, und das an Ort und Stelle mit Hilfe einer Kettenklemmeinrichtung festgelegt ist,
20 eine Ansicht der Kettenklemmeinrichtung nach 19 vor ihrer Anbringung an dem Schlauch und dem Stopfen nach 19,
21 eine Schnittansicht längs der Linie 21-21 in 19 zur Verdeutlichung des Kettenklemmwerkzeugs nach den 19 und 20, welches eine Klemmverbindung des Endes des thermoplastischen Schlauches mit dem Absperrwerkzeug nach den 17 bis 19 herstellt,
22 eine geringfügig schematische Längsschnittansicht durch einen vorderen Endabschnitt des thermoplastischen Schlauches nach 8, wobei die endseitige Klemme nach den 12 und 13 an dem Schlauchende 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 restlichen Teil des Schlauches zu trennen,
23 eine Schnittansicht des Schlauchs und des Schneidwerkzeugs nach 22 längs der Linie 23-23 in 22,
24 eine geringfügig schematische Seitenansicht einer endseitigen Heizeinrichtung, die zum Erwärmen eines Endabschnitts des thermoplastischen Schlauches zum Ausführen einer Wiederbearbeitung des Endabschnitts verwendet wird, wobei das Heizwerkzeug derart gezeigt ist, daß es an einem gefalteten Endabschnitt des thermoplastischen Schlauchs nach 8 vorgesehen ist,
25 eine perspektivische Ansicht eines aufgeblasenen, endseitigen Absperrwerkzeugs, das zum Absperren und Verschließen des Endabschnitts des thermoplastischen Schlauches anstelle der endseitigen Klemmeinrichtung nach den 12 und 13 verwendet wird, um ein Expandieren und Abrunden des gefalteten Kunststoffschlauches zu ermöglichen,
26 eine verkürzte Seitenansicht des aufgeblasenen Schlauches nach 25 in Teilschnittdarstellung,
27 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einem mit 35 bezeichneten Einbau des aufblasbaren Absperrwerkzeugs nach den 25 und 26 in den thennoplastischen Schlauch, wenn er sich in seinem expandierten und abgerundeten Zustand befindet,
28 eine 17 ähnliche Ansicht zur Verdeutlichung des Schlauchs nach 27, nachdem dieser wiederum mit Hilfe des aufblasbaren Stopfens in einen abgelassenen Zustand im Innern der Leitung gefaltet wird,
29 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Verwendung eines aufblasbaren Stopfenwerkzeugs nach den 25 und 26 während der Installation des thermoplastischen Schlauches in einer Versorgungsquerleitung,
30 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer anderen Verwendungsweise des aufblasbaren Stopfenwerkzeugs nach den 25 und 26,
31 eine schematische Ansicht zur weiteren Verdeutlichung der Verwendung des aufblasbaren Stopfenwerkzeugs nach den 25 und 26 in Übereinstimmung mit dem Verfahren, das in 30 dargestellt ist,
32 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer weiteren Verwendung des aufblasbaren Stopfenwerkzeuges nach den 25 und 26, um den gefalteten, thermoplastischen Schlauch zu dehnen und abzurunden, nachdem er in eine vorhandene Untergrundleitung eingeführt wurde,
33 eine schematische Ansicht eines Hauptrohrleitungsteils und eines Querversorgungsleitungsteils, das diese schneidet, wobei ein alternatives Verfahren zum Einziehen des thermoplastischen Schlauches nach 8 in eine zu reparierende Querversorgungsleitung verdeutlicht ist,
34 eine schematische Ansicht eines Endabschnitts des gefalteten, thermoplastischen Schlauches nach 8, wobei ein Verfahren zum Freigeben des Zugseiles von dem vorderen Ende des Schlauches dargestellt ist, nachdem dieser in eine Untergrundleitung eingeführt wurde,
35 eine 34 ähnliche schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines weiteren Verfahrens zum Freigeben des Zugseils von dem thennoplastischen Schlauch, nachdem dieser in eine vorhandene Untergrundleitung eingeführt wurde,
36 eine Schnittansicht durch die Schnittstelle der Hauptabzugsleitung und einer Querversorgungsleitung nach dem Einbau des thermoplastischen Schlauches nach 8 und nach der Expansion desselben in der zu reparierenden Hauptleitung, wobei ein Verfahren zum Plazieren und Einschneiden einer Öffnung durch das neu installierte thermoplastische Rohr verdeutlicht ist, mittels dem wiederum die Verbindung zwischen der Querversorgungsleitung und der Hauptleitung geöffnet werden kann,
37 eine schematische Seitenansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Falten eines thermoplastischen Schlauches, der rund hergestellt wurde und welcher in eine vorhandene Rohrleitung eingeführt wird,
38A-E jeweils Schnittansichten längs den Linien 38A-A bis 38E-E in 37,
39 eine etwa schematische Seitenansicht einer lösbaren endseitigen Klemme unter einem angebrachten Zugseil und einer Löseleitung zur Verwendung beim Einklemmen des vorderen Endes des gefalteten Schlauches nach 8 während seiner Installation,
40 eine Draufsicht auf die endseitige Klemme nach 39, und
41 eine Draufsicht auf den Lösekeilteil der Klemme nach 39
Reparatur von Abwasserhauptleitungen und dergleichen
Zuerst unter Bezugnahme auf 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 wieder herzustellen, 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 ausgebildet 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 thermoplastische 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 Erdbodens 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 mir 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 anschleßend 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 zusammengelegten und gefalteten Form hergestellt wurde, wie dies beispielsweise in den 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, gefalteten Zustand zurückkehrt, wenn anschließend ohne eine Begrenzung eine Wiedererwärmung vorgenommen wird. Dieses Speichervermögen 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 Polyvinylchlorid (PVC) – Rohr mit Standardabmessungsverhältnissen (Außendurchmesser/Wanddicke), in dem Bereich von 13 bis 65, die für Untergrundleitungen, wie Abwasserleitungen, Wasserleitungen 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 8 gezeigt ist, wozu die Vorrichtung nach den 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 abgerundeten Gestalt hergestellt ist. 2 zeigt eine Vorrichtung 11 zum Nachformen des üblichen PVC-Rohrs 10, das in einer runden Gestalt hergestellt wurde. 3 zeigt einen Querschnitt des Rohrs nach der Nachformung, indem es abgeflacht und gefaltet wird, wobei die Vorrichtung nach 2 verwendet wird. Insbesondere wird das PVC-Rohr auf übliche Art und Weise, wie mit Hilfe einer Heizeinrichtung 11a erwärmt, bei der es sich um einen thermostatisch gesteuerten Dampfkasten oder ein Gehäuse handeln kann, welches thermostatisch gesteuerte elektrische Heizelemente enthält. Wenn man das ursprünglich runde Rohr 10 durch den Heizkasten 11a 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 vorzugsweise 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 Innendurchmesser als der ursprüngliche Außendurchmesser des thermoplastischen Rohres hat. Das thermoplastische Rohr mit den verminderten Abmessungen im gefalteten Zustand ist bei 10a in 3 gezeigt.
Obgleich die Einheit 11 in 2 schematisch eine Rohrfalteinrichtung darstellt, sind eine praktische Rohrfaltvorrichtung und ein Verfahren detailliert unter Bezugnahme auf die Vorrichtung nach den 37 und 38A-E erläutert. Hieraus ist zu ersehen, daß das runde Rohr 10 nach dem Durchgang durch die Heizeinrichtung 11a 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 gefaltet 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. Ausgehend von der Form 66 kann das gefaltete Rohr entweder in vorbestimmten Längsstücken gelegt werden oder es kann durch ein Dampfrohr durchgeleitet werden, um wiederum erwärmt und nachgiebig 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 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 thermoplastische Rohr in ein vorhandenes Rohr in einem abgeflachten Zustand einzubauen, insbesondere in das thermoplastische Rohr in seinem runden Zustand einen beträchtlich kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der zu reparierenden Rohrleitung hat. Unter den meisten Bedingungen jedoch wird es bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr in eine vorhandene Rohrleitung in einem in Längsrichtung gefalteten Zustand eingebracht wird, wie dies in 3, 8 oder 38E gezeigt ist. Von allen gefalteten Formen wird die Form nach 8 aus den nachstehend näher angegebenen Gründen bevorzugt.
Wie vorangehend erwähnt ist, hat das thermoplastische Rohr bei einer Herstellung mit einer runden Gestalt ein Gedächtnisvermögen, nachdem es versucht, in die runde Gestalt zurückzukehren, 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 Rohrleitung nachgiebig zu machen, hat das Rohr die Tendenz, zu seiner runden Gestalt, die es zuvor möglicherweise gehabt hat, zurückzukehren, wenn keine äußeren Beschränkungen einwirken. Aus diesem Grunde wird es hauptsächlich bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr zuerst in der gewünschten, gefalteten Gestalt hergestellt wird. Wenn dann das gefaltete Rohr wiederum erwärmt wird, um es zum Einführen in eine vorhandene Rohrleitung nachgiebig zu machen, behält das Rohr seinen gefalteten Zustand bei, bis es vollständig in die vorhandene Rohrleitung eingeführt ist und es kann dann in leichter Weise zu seiner runden Gestalt durch Umgestaltung zurückkehren.
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 Einführen in die vorhandene Leitung bestimmt ist. Auch ist es bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr auf eine Rolle aufgewickelt wird, währenddem es erwärmt und hierdurch nachgiebig gemacht wird, wobei es sich um eine Vorratsrolle, wie eine Rolle 12, handeln kann, die in 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 10a gegebenenfalls nachgiebig gemacht wird. Vorzugsweise ist der heiße Kasten 18 auch mit einem Luftzirkulationssystem 19 versehen, um eine Wärmeschichtung in dem heißen Kasten zu vermeiden, und um hierdurch sicherzustellen, daß die Rolle aus dem gefalteten Schlauch gleichmäßig erwärmt wird. Der heiße Kasten 18 ist vorzugsweise zu Transportzwecken wie gezeigt beispielsweise auf einem flachen Bett eines Lastwagens 20 angebracht, 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 Rohrleitungen, wie Gebäudeabwasserleitungen, gewartet werden sollen. Auf jeden Falls sind entweder kraftbetriebene oder manuell betriebene 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 mir einem Fallrohr 22 und einer Rolle 23 zum erleichterten Einführen des gefalteten thermoplastischen Schlauches in eine Untergrundleitung über eine vertikale Zugangsöffnung, wie den Schacht 16, der vorhandenen Hauptabwasserleitung 14, ausgestattet sein.
Verfahren zur Reparatur des Abwasserhauptkanals
Der heiße Kasten 18 wird zu einer Öffnung in einer Arbeitsstelle, wie dem Schacht 16, an einem Untergrundrohrleitungsabschnitt wie dem Hauptabwas serkanal 14, transportiert, welcher zu reparieren ist. Das Ende des durchmesserverminderten Rohrs 10a 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 nachgiebig 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 beaufschlagt, um den nachgiebigen gefalteten Schlauch 10a 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 hydraulischen Drücken und Erddrücken von außen einwirkend standzuhalten.
5 zeigt eine Möglichkeit zum Expandieren des in den Abmessungen 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 eingeführt, 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 Dichtungseingriff mit dem ursprünglichen Rohr 14 und dem neuen Rohr 10a 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 gegenüberliegenden Enden eingesetzten Stopfen wird dann von innen durch das Durchleiten von Frischdampf durch die kleinen Durchgänge erwärmt, die an den Faltlinien des neuen Rohrs in 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, nachdem 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 Umgestaltungsbehandlung 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 3 gezeigt ist, müßte das neue Rohr von außen beispielsweise dadurch erwärmt werden, daß Frischdampf durch die vorhandene 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 gegenüberliegenden 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.
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 dann befindliche Heizein richtung 52 hat, welche das neue Rohr zu einem nachgiebigen Zustand erwärmen kann. Der Dom 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 Dom 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 vorhandene 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 stromabwärtigen 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 übliches PVC-Rohr mit etwa 12,7 mm (1/2 inch) plus oder minus kleiner im Hinblick auf den Außendurchmesser als der Innendurchmesser des zu reparierenden Rohrs. Das PVC-Rohr hat Standardabmessungsverhältnisse von Wanddicke zu Außendurchmesser, wie dies voranstehend angegeben ist. Der PVC-Schlauch wird auf wenigstens 93,3°C bis 98,9°C (200 bis 210°F) erwärmt und die Form reduziert sich, wie dies in 3, 8 oder 38E gezeigt ist. Der gefaltete Schlauch wird dann auf großen Rollen gelagert, so daß er mittels eines Fahrzeuges zu der Arbeitsstelle gebracht werden kann. Während der Installation in ein vorhandenes Rohr oder einer Untergrundleitung 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. Gegebenenfalls 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, thermoplastischen Rohrs über seinen ursprünglichen Nenndurchmesser hinaus ist unter Bezugnahme auf 36 verdeutlicht, bei der das vorhandene und zu reparierende Rohrleitungsteil von wenigstens einer Gebäudeabwasserleitung oder einer anderen quer verlaufenden Versorgungsleitung geschnitten wird. In 36 wird die Hauptrohrleitung 70 bei 72 durch eine Querverbindungsleitung 74, wie eine Gebäudeabwasserleitung, geschnitten. Wenn das neue, thermoplastische Rohr in der Hauptleitung 70 angeordnet ist und abgerundet und expandiert oder gestreckt ist, und zwar über den ursprünglichen runden Nenndurchmesser hinaus, um eng sitzend 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 Querersorgungsleitung in die Hauptversorgungsleitung. Wenn man eine Fernsehkamera durch die Hauptleitung durchführt, läßt sich die genaue Stelle der Wulst oder der Vertiefung und somit der Mündungsöffnung der Querversorgungsleitung bestimmen. Anschließend kann ein ferngesteuertes Schneidwerkzeug 78 durch die Hauptleitung genau 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 installierten, thermoplastischen Rohres erfolgt nach den Verfahrensweisen, die voranstehend angegeben sind, oder die nachstehend in Bezug mit zusätzlichen bevorzugten Ausführungsformen erläutert werden.
Bevorzugte Form des gefalteten Rohrs
Obgleich die flachgedrückten und gefalteten thermoplastischen Rohre nach den 3 und 38E zur Verwendung beim Verfahren zum Einbauen der beschriebenen Art geeignet sind, ist die bevorzugte Form eines derart gefalteten Rohrs 10 in 8 gezeigt. Das thermoplastische Rohr 10 nach 8 wird im wesentlichen in der gefalteten Form hergestellt, die dort gezeigt ist. Es ist im allgemeinen ein rusammengefaltetes 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 beschriebenen Art sind dahingehend von Bedeutung, daß sie verhindern, daß die gefalteten Teile des Rohrs beim Falten springen, was ansonsten der Fall sein könnte, wenn das Rohr eben entsprechend 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 wiederzubearbeiten, nachdem das gefaltete Rohr in eine vorhandene Untergrundleitung eingesetzt ist. Ohne einen Zugang zu dem Innenraum der Faltungen wäre die Erwärmung ein langes und langsames Verfahren und es wäre sehr schwierig, den gewünschten Effekt zu erzielen.
Die gefaltete Form des Rohrs nach 8 ist insbesondere zur Verwendung als ein Ersatzrohr bei der Reparatur von Gebäudeabwasserleitungen, wie einer Gebäudeabwasserleitung 90 in 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 Ersatzrohrs in derartige Gebäudeabwasserleitungen bereitet spezielle Schwierigkeiten, die auf die Eigenart derartiger Leitungen 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 7 gezeigt ist. Ein derartiger Aushub stellt. nur wenig Raum zum Manövrieren und für eine große Anzahl von Ausrüstungsgegenständen 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 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 unterhalb einer Straße 104 erstreckt. Die Verfahren und die Vorrichtungen, die etwa beschrieben wurden, sind insbesondere geeignet, um diese besonderen Schwierigkeiten bei der Installation 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 Vorrichtungen verwenden die hergestellte Form eines gefalteten, thermoplastischen Rohrs, das in 8 gezeigt ist.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung des thermoplastischen Rohrs in gefalteter Form
Unter Bezugnahme auf die 9, 10 und 11 wird das gefaltete, thermoplastische Rohr nach 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 Vakuumkastens 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 4 angeordnet wird.
Eine Form 118 und ein Stift 120 sind an dem mit 35 be zeichneten 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 Wasser bis zu einem Pegel 124 in dem Kasten gefüllt. Der erste oder stromaufwärtige Abschnitt des Kastens ist mit einer Vakuumquelle 125 verbunden. Obgleich der gesamte Vakuumkasten unter einem Unterdruck aufgrund dieser Verbindung steht, herrscht ein maximaler Unterdruck in dem stromaufwärtigen Abschnitt des Kastens. Eine Kalibriereinrichtung 126 ist in dem ersten Abschnitt des Vakuumkastens vorgesehen. Die Kalibriereinrichtung formt und vereinheitlicht das extrudierte Kunststoffmaterial 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 Kalibriereinrichtung zusammen, um das Kunststoffmaterial in der gewünschten, gefalteten Form zu halten, bis mittels der Kühlung das Material diese Form ohne zusätzliche Krafteinwirkungen beibehalten kann.
Insbesondere bezugnehmend auf die 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 gegenüberliegenden Enden mit Gewinden versehen und durch Muttern 134 festgelegt. Die Kalibrierungsplatten 128, die dem Einlaßende der Kalibriereinrichtung näherliegen, haben einen kleineren Abstand insgesamt gesehen als jene, die weiter stromab liegen, was auf die größere Plastizität und das größere Fließvermögen des Kunststoffs an dem einlaßseitigen Endteil zurückzuführen ist, so daß dort eine größere Notwendigkeit besteht, die Form des Extrudats in diesem Teil der Kalibriereinrichtung 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 schneller abzukühlen.
Unter Bezugnahme auf 11 umfaßt jede Kalibrierungsplatte 128 eine genau eingeschnittene Öffnung 138 mit genau der Umrißform und den Außenabmessungen des gefalteten und gebildeten 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 8 und 11 ist zu erkennen, daß die Öffnung 138 der Kalibrierungsplatte einen kurzen Schenkel 138a, der dem kurzen Schenkel 84 des gefalteten Rohrs zugeordnet ist, und einen langen Schenkel 138b, der dem langen Schenkel 83 des Rohrs zugeordnet ist, sowie einen runden Faltabschnitt 138c, der der in Längsrichtung verlaufenden runden Faltung 82 des Rohrs zugeordnet ist, aufweist.
Bei der Herstellung des Rohrs nach 8 wird ein Rohkunststoffgemisch, 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) erwärmt wird und dann durch die Form 118 extrudiert wird, in der das sehr heiße Kunststoffmaterial auf den Stift 120 auftrifft. Die Form und der Stift sind so bemessen, daß die Kunststoffmasse 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 Platten 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 Kalibrierungseinrichtung 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 stromabwärtige Ende der Kalibriereinrichtung 126 und ist im wesentlichen abgekühlt, wobei es seine Gestalt unter der durch die Zugwalzen 110 aufgebrachten Zugspannung selbst aufrechterhalten 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 8 gezeigte Form. Die Zieheinrichtung 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 einnimmt 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 Funktion der Extrusionsgeschwindigkeit, die durch die Zieheinrichtung bestimmt ist und der gewünschten Wanddicke des fertiggestellten 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 4 gezeigt ist, so daß das Rohr zur Arbeitsstelle transportiert und dort eingesetzt werden kann.
Verfahren, Vorrichtung und Werkzeug zum Einbauen des thermoplastischen Rohrs in einer Querleitung
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 8 dargestellt ist. Zuerst muß ein vertikaler Graben 98 ausgehoben werden, der vorzugsweise möglichst nahe am Gebäude 96 liegt, zu dem die Querleitung 90 führt, um diese durchzutrennen und einen Zugang zu der vorhandenen Querleitung 20 zu haben.
Dann kann die Länge der zu reparierenden oder zu ersetzenden Querleitung dadurch bestimmt werden, daß ein flexibler Glasfaserstab 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 inner halb der Querleitung 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 Querleitungen bekannt ist, kann das gefaltete Rohr 10 vorher auf seine Länge zugeschnitten werden, welche den gewünschten Längserstrekkungen entspricht, wobei dieses Zuschneiden entweder beim Hersteller oder auch an einer anderen Stelle von der Arbeitsstelle entfernt vorgenommen werden kann. Die so vorgeschnittenen Längsstücke können dann zu den Arbeitsstellen Für den Einbau transportiert werden.
Alternativ kann das erforderliche Längsstück an der Arbeitsstelle von der Rolle 116 oder 12 (4) innerhalb des heißen Kastens 18 abgeschnitten werden, der zu der Arbeitsstelle gebracht wurde. Wenn die ausgehobenen Gräben für die zu reparierenden Querleitungen nicht mit einem Lastwagen 20 zugänglich sind, auf dem der heiße Kasten 18 angebracht ist, kann die notwendige Länge des Kunststoffrohrs 10 auf weitere, kleinere Rollen umgespult werden, wie sie in kleineren mit Rädern versehenen heißen Kästen (nicht gezeigt) transportiert werden können, die zu den zugeordneten Gräben geschoben werden können. Eine kleinere "ein heißer Kasten in Miniausführung" 140 ist in 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 abgelängt werden auf solche Größen, die den Längsabmessungen der zu reparierenden 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 werden.
Wenn das gefaltete Kunststoffrohr 10 auf seine Länge beim Hersteller vorgeschnitten ist, so ist es auch möglich, daß es mit diesen vorgeschnittenen Längserstreckungen zu den verschiedenen Arbeitsstellen transportiert werden kann, und daß es dann dort zum Einführen in die vorhandene Querleitung in einem Dampfrohr, ähnlich dem Dampfrohr 114 nach 9, erwärmt werden kann. Das Dampfrohr kann aus Canvas oder Metall oder ähnlichen Materialien hergestellt sein, wobei das flexible Gewebe oder die entsprechenden Enden um das gefaltete Kunststoffrohr zugebunden werden können, um den Dampf im Innern des Dampfrohres zu halten. Derartige Rohre sind für einen leichten Transport zur Arbeitsstelle gewichtsmäßig leicht und können etwa 609,6 cm lang, oder länger sein. Für die Anwendung im Freien wird ein Canvas-Dampfrohr gegenüber einem Metallrohr im Hinblick auf die Gewichtsunterschiede bevorzugt.
Wenn die Abwasserquerleitung gerade ist und ihre Zugangsöffnung an der Aushubstelle nahe genug an der Oberfläche ist oder der ausgehobene Graben ausreichend groß ist, kann es möglich sein, die erforderliche Länge des gefalteten Kunststoff rohrs 10 in die vorhandene Querleitung einfach dadurch einzuführen, 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 Kunststoffrohr 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 Probleme 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 Querleitung 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 eines Zugkraft auf das Zugseil, ausgehend von der Zugangsöffnung an dem ausgehobenen Graben 98, kann das neue Rohr durch die vollständige Länge der vorhandenen Querleitung gezogen werden. Bei diesem Verfahren wird einspezielles Werkzeug verwendet.
Zuerst muß das vordere Ende der neuen Querleitung zum Schliessen zusammengeklemmt werden, um die Größe der Durchgänge 86, 88, 89 zu begrenzen, wie dies in 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 umgestaltet werden kann. Um diesen Abschluß und das Einklemmen am Ende zu erreichen, wird eine endseitige Klemmeinrichtung verwendet, die in den 12 und 13 gezeigt ist. Eine Seitenansicht der endseitigen Klemmeinrichtung ist auch in 22 gezeigt. Unter Bezugnahme auf diese drei Figuren umfaßt die endseitige Klemmeinrichtung 144 ein Paar von starren Metallplatten. 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 erstrecken. Ein weiteres Paar von fluchtenden Öffnungen 149 verlaufen durch die Bodenplatten und die oberen Platten von der Seilöffnung 148 nach hinten, um eine Klemmschraube 150 aufzunehmen. Die Schraube 150 erstreckt sich auch durch die fluchtenden 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 beispielsweise eine endseitige Heizeinrichtung 152 vorgesehen sein kann, die in 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 Heizeinrichtung 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 angebracht 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 Anwendungsfall abhängig ist.
Nachdem das vordere Ende des Rohrs 10 nachgiebig ge macht 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 wüd angezogen, so daß die gegenüberliegenden Seiten 145, 146 einen Zwischenabschnitt des gefalteten Rohrs in einem noch flacheren Zustand zusammenquetschen, um die Größe der Durchgänge 86, 87, 89 an dem Ende des gefalteten Rohrs zu reduzieren. Es ist noch zu erwähnen, daß die Breite 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 verschlossen sind. Wenn auf diese Weise die Klemme angebracht ist, kann Fluid nach wie vor noch vollständig durch das geklemmte Ende des Rohrs durchgehen, wobei die Durchgänge aber so ausreichend klein sind, daß man einen Druckaufbau eines Innendrucks in dem gefalteten Rohr zur Expansion und zur Rundung 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 lösbare, endseitige Klemme 250, die in den 39 bis 41 gezeigt 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, ferngesteuerten Schneidwerkzeuges abgetrennt wird, das in den 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, endseitigen 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 _Vffnung 270, die größer als der Kopf 269 der Schraube ist, und durch eine hierzu fluchtende, kleinere Schrauböffnung 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, keilförmigen 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 Zwischenlage des Rohrs 10 zum Einklemmen desselben zusammenzudrücken.
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, gefalteten 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 14 bis 16 gezeigt ist. Der Frosch 152 enthält ein Seilscheibenrad 154, das drehbeweglich 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 158a und ein einteiliges hinteres oder nachlaufendes Schenkelteil 158b. Von den nachlaufenden Schenkelteilen 158b 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 federbelastet, um die Schenkel entsprechend 14 nach außen zu drücken. Die Schenkel können jedoch nach innen in die Positionen geschwenkt werden, die in 15 gezeigt sind, um zu ermöglichen, daß die Schenkel und somit die gesamte Anordnung 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 158a, 158b an federbelasteten Drehverbindungen 166 gelagert. Die federbelasteten Verbindungen 166 drücken die Arme 164 in ihre ausgefahrenen Positionen, die in 14 gezeigt sind, und zwar senkrecht zu den hinteren Schenkelteilen 158b, wenn sie in ihren ausgefahrenen Positionen nach 14 sind. Die Arme 164 können jedoch auch entgegen dem Federdruck in ihre zusammengelegten Positionen nach 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 Glasfaserschubstange (nicht gezeigt) gedrückt. Wenn der Frosch die Schnittstelle der Querleitung der Hauptleitung erreicht, wenn das Gehäuse 156 und die damit verbundene Seilscheibe in die Hauptleitung gedrückt und auch die vorderen Schenkel 158a in die Hauptleitung eintreten, springen die Arme 164 aus ihren Stellungen in 15 in ihre offenen Stellungen nach außen, die in 14 gezeigt sind. In der offenen Stellung der Schenkel drücken die hinteren Schenkel teile 158b in die damit verbundenen 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 (12 bis 13) oder an der lösbaren, endseitigen Klemme 250 (39 bis 41) angebracht. Das andere Ende des Seils, das sich noch an der Zugangsöffnung 98 befindet, wird gezogen, 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 (7) an der Zugangsöffnung 98 aufgebracht werden. Aufgrund der dreiekkigen 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 reparierende Querleitung eingeführt, wobei sein geklemmtes, vorderes Ende in der Hauptleitung liegt. Das gefaltete Kunststoffrohr kann nunmehr erwärmt und gedehnt werden, so daß seine Gestalt rund wird, wenn es in der vorhandenen Querversorgungsleitung 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 34 und 35 gezeigt ist.
34 bezieht sich auf ein Ablösen des Seils mittels Abreissen. Bei diesem Verfahren ist ein "loses" Ende 168a 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. Ausgehend 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 168b, 168c verdeutlicht ist, und dann geht es durch die Seilscheibe des Froschs. Das Zugende des Seils bleibt an der Zugangsöffnung 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 Querleitung zu ziehen, hält der Strang 172 eine mittlere Zugspannung an dem losen Ende 168a des Seils ein. Wenn das vordere Ende des neuen Rohrs den Frosch erreicht, wird das Zugende des Seils stramm gezogen, der Strang 172 durchgebrochen und das lose Ende 168a des Seils kommt durch die Seilöffnung 148 frei, so daß das Seil abgezogen werden kann.
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 168b, 168c zu bilden. Dann geht das Zugseil 168 durch die vorhandene Querleitung 90 zu dem Frosch und zurück zu der Eintrittsöffnung. Der lose Abschnitt 168a 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 168a 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 168a des Seils an der Eintrittsöfnung 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 gefalteten Rohrs in der Querleitung
Wenn das gefaltete, neue Rohr an Ort und Stelle in der vorhandenen 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 Längserstreckung des gefalteten und zu erwärmenden Rohrs erwärmt werden kann, um es in einen nachgiebigen Zustand zum Zwecke der Dehnung zu überführen. Selbstverständlich wird an dieser Stelle 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 17 bis 21 gezeigt.
Ein im allgemeinen konisch ausgebildeter Stopfen, der als ein "Torpedostopfen" 176 bezeichnet wird, umfaßt einen im allgemeinen konischen vorderen Abschnitt 178, der eine Öffnung 180 an seinem vorderen Ende hat. Der konisch Abschnitt 180 erstreckt 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 unter Druck in das Innere des gefalteten Rohrs eingeleitet werden 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 aufrechterhalten wird, wenn dasselbe in seinem expandierten, ausgerundeten 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 nachgiebig bzw. erweicht, und der konische Abschnitt des Torpedo stopfens 176 wird in das hintere Ende des Rohrs 10 eingetrieben, wie dies in 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 festzukulemmen, so daß das Rohr mit Hilfe des Stopfens dicht verschlossen ist.
Einzelheiten der Kettenklemme 190 sind in den 20 und 21 gezeigt. Die Kettenklemme umfaßt eine Klemmplatte 192, die eine gekrümmte Rohreingriffsfläche 193 hat. Die konvex gekrümmte 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 Fahrradkette o. dgl. Die Kette ist so ausgelegt, daß die Verbindung 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, befindet sich die Klemmplatte 192 auf dem aufgerundeten Rohrende und die Kette 198 ist um das zylindrische Rohrende gewickelt, wird von Hand so stark wie möglich stramm gezogen und dann an dem Verankerungspfosten 199 verankert. Der Klemmdruck 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 Schlüsselwerkzeug verwendet wird, das auf dem Schlüsselende 197 der Stange 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 Erwärmung 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 Dampfleitung mit dem Stopfenanschluß 188 verbunden. Heißer Dampf wird durch die Längserstreckung des gefalteten Rohrs gedrückt, 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 Klemme 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, abgesehen 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 entfernt. Dies wird durch Durchtrennen des geklemmten und gefalteten vorderen Endes an dem expandierten und aufgerundeten neuen Rohr erzielt, wie dies unter Bezugnahme auf die 22 und 23 gezeigt ist.
In den 22 und 23 ist eine Durchtrenneinrichtung zum Durchschneiden des gefalteten und geklemmten vorderen Endes des expandierten und aufgerundeten Rohrs 10 in der vorhandenen 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 Innendurchmesser des runden Kunststoffrohrs 10 untergebracht ist. Eine flexible Luftleitung oder ein elektrisches Versorgungs kabel 206 versorgt den Motor 202 mit Energie von einer entfernt liegenden Quelle an der Eintrittsöffnung zu der vorhandenen 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 Schneideinheit zentriert und an Ort und Stelle in dem aufgerundeten Kunststoffrohr verankert. Eine flexible Luftversorgungsleitung 218 versorgt die aufblasbare Hülse 216 mit unter Druck stehender Luft zum Aufblasen der Hülse 216.
Obgleich die Durchtrennmesser 212, 213 als Stahlteile dargestellt sind, können sie auch als eine Kette oder als ein Draht ausgebildet sein. Diese Teile sind derart beschaffen und ausgelegt, daß sie sich unter Einwirkung der Zentrifugalkraft bei der Drehbewegung des Rotors 210 strecken, um das Kunststoffrohr 10 durchzutrennen und durchzuschneiden.
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 zentrieren. Wenn die Hülse aufgeblasen ist, wird der Motor 202 angeschaltet, indem er mit Energie über die Luftschlauchleitung 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 gefaltete Ende des Kunststoffrohrs durchgetrennt haben. Das durchgetrennte Ende fällt in die Hauptleitung und kann aus dieser 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 vorhandenen Querleitung installiert, und nach dem Anschließen des Teils der Querleitung, die zu dem Gebäude 96 (7) führt, kann sie dann in Gebrauch genommen werden.
Alternative Verfahren und Vorrichtungen zum Einbringen und Dehnen des neuen Rohrs in einer vorhandenen Querleitung
33 zeigt ein alternatives Verfahren zum Ziehen des gefalteten Kunststoffrohrs 10 durch eine Zugangsöffnung 98a sowie zum Einziehen in eine vorhandene Querleitung 90a, die eine Hauptrohrleitung 94a an einer Schnittstelle 92a schneidet. In einem gewissen Abstand von der Schnittstelle 92a hat die Hauptleitung 94a 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 90a an der Zugangsöffnung 98a eingeführt und in der Querleitung zu der Schnittstelle 92a 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 220a 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 vordere Ende des Zugseils 220, das sich noch an der Zugangsöffnung 98a zu der Querleitung 90a 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 beispielsweise unter Verwendung des heißen Kastens 18 durch Erwärmen nachgiebig gemacht worden ist, wird in die vorhandene Quer Leitung 90a 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 92a 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 90a unter Verwendung einer der vorstehend genannten Verfahrensweisen zum Aufrunden oder einer anderen noch zu beschreibenden 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 25 bis 29 gezeigt. Dieses Verfahren ist als aufblasbare Stopfenmethode bekannt. Der aufblasbare Stopfen 222, der bei diesem Verfahren zur Anwendung kommt, ist in den 25 und 26 gezeigt. Dieser wird anstelle der endseitigen Klemme 144 (12 bis 13) oder der endseitigen Klemme 250 (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 wenigstens einen Druck von etwa 5358,5 Pa (25 psi) durch Luftdruck aufrechterhalten kann, so daß der Innendurchmesser des aufgerundeten neuen Rohrs auf einen Außendurchmesser gedehnt werden 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 Material gefunden werden kann, das die vorstehend genannten Erfordernisse 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 aufgeweiteten 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 Anwendungsfall abhängig ist. Die vorderen Enden des äußeren Segeltuch 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 Schneideinrichtungen nicht benötigt. Ein typisches Verfahren zur Anwendung des aufblasbaren Stopfens wird nachstehend beschrieben.
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 nüt dem angebrachten aufblasbaren Stopfen eingeführt, bis der Stopfen am vorderen Endabschnitt des aufgerundeten Kunststoffrohrs sich befindet.
An dieser Stelle wird das vorgeschnittene Längsstück des runden Kunststoffrohrs wiederum erwärmt und es wird nochmals bei abgelassenem Stopfen gefaltet und es wird auch die Luftleitung angeschlossen, die im Innern gefaltet ist, so daß ein Anschluß im Freien möglich ist. 27 zeigt das Einführen des Luftschlauches und das Verbinden mit dem abgelassenen Stopfen 122 in dem runden Kunststoffrohr 10. 28 verdeutlicht das nochmalige Falten des Rohrs 10 mit dem abgelassenen 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 Kunststoffrohr 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 vordere Endabschnitt des Kunststoffrohrs 10, der den Stopfen umgibt, den vorderen Endabschnitt des Kunststoffrohrs vollständig 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 Querleitung 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 installierte Kunststoffquerleitung ist nunmehr betriebsbereit.
Weitere Verfahren zur Verwendung des aufblasbaren Stopfens
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 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 30 erläutert wird, ist der aufblasbare 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 einführen zu können. Das gefaltete Rohr 10 im abgelassenen Stopfen 222 im Innern desselben wird wie zuvor beschrieben im gefalteten Zustand in die vorhandene Querleitung eingebracht. Das hintere Ende des neuen Rohrs wird durch einen Torpedostopfen 176 verschlossen, wobei die Luftleitung 234 durch eine Dichtung im Torpedostopfen geht.
Wenn der aufblasbare Stopfen 222 abgelassen ist, wird das gefaltete Rohr mittels Dampf im Innern über seine Länge hinweg erwärmt, so daß dasselbe erweicht bzw, nachgiebig wird. Die Luftleitung 234, die sich von dem Torpedostopfen 176 wegerstreckt, 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 aufgeblasene Stopfen 222 mittels einer Gleitbewegung in Richtung 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 aufgeblasene Stopfen 222 wird nunmehr abgelassen und aus dem neu installierten Rohr herausgezogen.
32 zeigt ein anderes Verfahren zur Verwendung des aufblasbaren 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 vorstehend beschriebenen Einführungsweisen eingeführt, ohne daß eine endseitige Klemme am vorderen Ende oder ein aufblasbarer Stopfen vorgesehen ist, um das vordere oder stromabwärtig liegende Ende dicht zu verschließen und abzusperren. Jedoch wenigstens 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 aufgebracht. Dann werden die oberen 304,8 cm o. dgl. des Kunststoffrohrs zwischen der Klemme und dem Torpedostopfen durch Einleiten von Dampf über die Leitung 236 durch den Torpedostopfen in die oberen 304,8 cm (10 feet) des gefalteten Rohrs aufgerundet. Die aufgerundeten 304,8 cm (10 feet) des Rohrs werden dann in dem aufgerundeten Zustand abgekühlt.
Der Torpedostopfen 176 wird nunmehr entnommen und der aufblasbare Stopfen 222 wird in einem wenigstens teilweise aufgeblasenen Zustand eingeführt, so daß er leicht in den aufgerundeten 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 aufblasbare 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 aufgeblasen. 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 ungefaltet 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 anschliessend 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 vollständig 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 vorhandenen 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 Abwasserhauptleitung 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 (114 bis 1/8 inch) dick. Sie kann aber irgendeine geeignete Dicke aufweisen. Typischerweise ist sie 30,48 cm bis 60,96 cm (12 bis 24 Inch) lang. Sie kann aber irgendeine gewünschte Länge aufweisen.
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 werden, bevor dieses Ende aufgerundet wird. Während des Aufrunden des Rohrendes kann dann auch die Hülse aufgerundet werden. 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 fluid dichte Abdichtung zu bilden. Zum Abdichten der entfernt liegenden und unzugänglichen, stromabwärtigen Enden der Gebäudeabwasserleitungen läßt sich eine andere Methode anwenden. Eine mit Klebstoff beschichtete Kautschukhülse wird verwendet. Das vordere Ende des gefalteten, neuen Rohrs wird erwärmt, aufgefaltet und aufgerundet, bevor es in das vorhandene 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 eine der voranstehend beschriebenen Verfahrensweisen benutzt wird.
Die Verwendung des vorstehend beschriebenen, expandierbaren Stopfens ist das bevorzugte Verfahren zum Aufrunden und Dehnen des entfernt liegenden und dicht abzuschließenden Endes. Mit einem solchen Stopfen ist die Dehnung und somit die Abdichtung vollständiger und man kann sie zuverlässiger als bei den vorstehend beschriebenen anderen Methoden erreichen.
Verfahren zum Entfernen eines installierten, thermoelastischen Ersatzrohrs aus einer vorhandenen Untergrundleitung
Wie zuvor angegeben ist, wird es bevorzugt, daß das thermoplastische Rohr 10 in einer gefalteten Gestalt hergestellt wird, wie dies in 8 gezeigt ist. Da es zuerst abgekühlt und in dem gefalteten Zustand verfestigt wird, behält das thermoplastische Rohr sein Gedächtnisvermögen für diese Gestalt bei, so daß es versucht, in die gefaltete Gestalt zurückzukehren, sobald es wiederum erwärmt wird und begrenzende Kräfte aufgehoben werden. Dieses Speicherverhalten für den gefalteten 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 vorhandenen Rohrleitung zu entfernen, wird das beschädigte Rohr erwärmt, indem Frischdampf durchgeleitet wird und gegebenenfalls 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 Zusammenlegen 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 zusammengefaltet hat, kann es aus der vorhandenen Rohrleitung mit Hilfe einer Seilwinde und eines Zugseiles herausgezogen werden, das an einem zugänglichen Ende des zusammengefalteten Rohrs angebracht ist.
Erwärmen und Ausformen des thermoplastischen Rohrs zum Einführen
Das Erwärmen des gefalteten, thermoplastischen Rohrs zum leichten 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 vorhandenes Rohrleitung erwärmt wird, in der das thermoplastische 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 gewikkelt, wenn es durch den Dampfteitungsanschluß in das vorhandene Rohr eingebracht wird, um das neue Rohr während des Einführens zu erwärmen. Dieses Verfahren kann auch mit Vorteil bei den anderen beschriebenen Erwärmungsverfahren verwendet werden.
Das flachgedrückte, gefaltete und im wesentlichen starre, thermoplastische Rohr 20, das in den 3 und 8 gezeigt ist, ist auch wichtig, da durch diese Form das Rohr gewisse zusätzliche Eigenschaften, die man bei anderen Rohren nicht erhalten kann, die zusammengelegt oder teilweise zusanimengelegt sind, um ausschließlich die Gesamtquerschnittsabmessungen zum Einführen in eine vorhandene Rohrleitung zu reduzieren. 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 Längsstücke auf eine Rolle abgelegt werden. Die Rolle ihrerseits kann zur Lagerhaltung benutzt werden, wiederum aufgewärmt werden und sie kann zum Einbringen des Rohrs in eine Leitung verwendet werden.
Zum zweiten kann die Form des gezeigten Rohres beim Erwärmen und Nachgiebigwerden in eine Rohrleitung um eine scharfe Biegung, ausgehend von einer kleinen vertikalen Zugangsöffnung, wie einem Schacht, eingeführt werden, und sie kann um scharfe Biegungen in der vorhandenen Rohrleitung selbst verlegt werden. Ein starres PVC-Rohr mit einem typischen Verhältnis von Wanddicke zu Durchmesser innerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches kann mit flachgelegten und gefalteten Zustand, der in 3 oder 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 3 oder 8 gezeigt 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 beschädigt 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 3 oder 8 wiederum leicht eine runde Gestalt eingenommen werden und diese verfestigt werden 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 Erfindung wirklich ein Ersatzrohr und nicht nur eine Auskleidung für eine beschädigte, vorhandene Rohrleitung.
Zusammenfassend gibt die Erfindung ein im wesentlichen starres, thermoplastisches Rohr an, das in einem flachgedrückten und gefalteten Zustand hergestellt wird, so daß es ein Gedächtnisvermögen 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 Fluid 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

Ersatzrohr zum Einbau in eine bestehende Rohrleitung, wobei das Ersatzrohr einen Längenabschnitt eines Rohrs aus thermoplastischem Material umfaßt, welches eine abgeflachte und in Längsrichtung gefaltete Gestalt aufweist mit einem ersten und einem zweiten Schenkel (83, 84), die an einem abgerundeten, wulstförmigen, eine Längsfaltung bildenden Abschnitt (82) miteinander verbunden sind, und wobei der erste und der zweite Schenkel (83, 84) an abgerundeten, wulstförmigen freien Enden (85, 87) enden, dadurch gekennzeichnnet, daß das Rohe bei Umgebüngstemperatur im wesentlichen starr ist und bei einer vorbestimmten über der Umgebungstemperatur liegenden Temperatur biegbar und in eine im wesentlichen rohrförmige Gestalt mit einer gewünschten Abmessung ausdehnbar ist, und daß einer (83) der beiden Schenkel länger ist als der andere Schenkel (84), so daß das wulstförmige Ende (8n des kürzeren Schenkels (84) bezüglich des wulstformigen Endes (85) des längeren Schenkels (83) in Richtung auf den die Längsfaltung bildenden Abschnitt (82) zu verschoben ist.
Ersatzrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wulstförmigen Enden (85, 87) der Schenkel (83, 84) Fluiddurchgänge (86, 88, 89) durch das gefaltete Rohr hindurch bilden.
Enatzrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr ein Formgedächtnis für die abgeflachte, gefaltete Gestalt aufweist.
Ersatzrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material Polyvinylchlorid ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohrs aus thermoplastischem Material in einer verringerte Abmessungen aufweisenden Gestalt, wobei das Rohr bei Umgebungstemperatur im wesentlichen starr ist und bei Erwärmen auf eine vorbestimmte, über der Umgebungstemperatur liegende Temperatur in eine rohrförmige Gestalt mit vergrößerten Abmessungen aufweitbar ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: a) Extrudieren eines thermoplastischen Rohrmaterials in einem heißen und plastischen Zustand durch eine Düse in eine rohrförmige Gestalt vorbestimmter Größe, b) Leiten des im Schritt a) in die rohrförmige Gestatt extrudierten Materials in einem heißen und plastischen Zustand durch eine Formgebungseinrichtung (126), wobei die Formgebungseinrichtung das extrudierte rohrförmige Material derart umformt, daß es in die verringerte Abmessungen aufweisende Gestalt gebracht wird, und c) Abkühlen des durch die Formgebungseinrichtung in die Gestalt mit verringerten Abmessungen umgeformten thermoplastischen Materials.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische rohrförmige Material in der Formgebungseinrichtung (126) einem Unterdruck ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische rohrförmige Material in der Formgebungseinrichtung in eine abgeflachte, in Längsrichtung gefaltete Gestalt gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schritt c) ein Schritt zum Erwärmen des Rohrs in seiner verringerte Abmessungen aufweisenden Gestalt durchgeführt wird, um das Rohr biegbar zu machen, und daß nach dem Erwärmen ein Schritt zum Wickeln des erwärmten biegbaren Rohrs auf eine Lagerspule durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Erwärmen durch Einwirkung von Dampf auf das Rohe durchgeführt wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines starren Rohrs aus thermoplastischem Material in einer verringerte Abmessungen aufweisenden Gestalt, wobei das Rohr bei Erwärmen auf eine vorbestimmte Temperatur aus der verringerte Abmessungen aufweisenden Gestalt in eine gewünschte Gestalt bringbar ist wobei die vorrichtung umfaßt: – eine Extrudereinrichtung zum Extrudieren eines thermoplastischen Rohrmaterials in einem heißen, plastischen Zustand in ein Rohr mit rohrförmigem Querschnitt, – eine Formgebungseinrichtung (126), um das extrudierte Rohr in einem heißen, plastischen Zustand in eine verringere Abmessungen aufweisende Gestalt umzuformen, – eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Rohrs in der durch die Formgebungseinrichtung (126) erzeugten verringerte Abmessungen aufweisenden Gestalt, so daß das Rohr nach dem Kühlen die Gestalt mit verringerten Abmessungen beibehält.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Druckerzeugungsmittel zum Aufrechterhalten der Gestalt des extrudierten Materials in der Formgebungseinrichtung (126).
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeugungsmittel eine Vakuumvorrichtung umfassen, welche in einem das Rohe umgebenden Bereich einen Unterdruck erzeugt.