DE3932106A1

DE3932106A1 - Verfahren und vorrichtung zum einbau eines neuen rohrs in eine vorhandene, unterirdische leitung

Info

Publication number: DE3932106A1
Application number: DE3932106A
Authority: DE
Inventors: Jun Campbell H Steketee
Original assignee: Nu Pipe Inc
Current assignee: INA Acquisition Corp
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1990-03-29
Anticipated expiration: 2009-09-27
Also published as: GB2223559A; PT91798B; IT1232246B; NL194513C; GB8921513D0; IE71184B1; NL194513B; GB2223559B; GB2260180A; KR960012319B1; KR900005115A; HUT51747A; GB9225414D0; NO893801D0; MX171932B; SE8903126L; NO180504C; IT8948403A0; FI94079B; AU664425B2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Weiterentwicklungen zum Ein bau von Ersatzstücken zum Einbringen einer Ersatzleitung im Innern einer vorhandenen, unterirdischen Leitung unter Verwendung eines starren, thermoplastischen Rohrs bzw. Schlauchs als Ersatzrohr.

Die Erfindung befaßt sich mit der Überwindung folgender Pro bleme:

1. Die Beibehaltung insbesondere großer Durchmesser und großer Längen des thermoplastischen Schlauchs in einem er wärmten und flexiblen Zustand während des Einführens in die unterirdische Leitung, wobei insbesondere die Leitung stehen des Wasser und andere Fluide enthalten kann, die den thermo plastischen Schlauch während des Einführungsvorganges abzu kühlen versuchen;

2. Austreiben bzw. Verdrängen der stehenden oder strö menden Fluide, die sich in einer vorhandenen Leitung befinden, und Verhindern, daß zusätzliche Fluide in die vorhandene Lei tung einströmen;

3. Ausrunden und Expandieren des thermoplastischen Schlauches ausgehend von seinem gefalteten Zustand nach dem Einführen derart, daß das neue Rohr genau sitzend und eng anliegend gegen die Innenwände der vorhandenen Leitung vor gesehen ist, ohne daß Luftblasen oder Flüssigkeiten zwischen dem vorhandenen und dem neuen Rohr eingeschlossen werden und ohne daß Falten gebildet werden, die zu Unregelmäßig keiten in dem vorhandenen Rohr führen;

4. Aufheben der Längsbelastungen in dem neuen Kunststoff schlauch nach seiner Erwärmung und Expansion gegen die Wände der vorhandenen Leitung, um Belastungsbrüche insbesondere in den Fällen zu verhindern, bei denen Öffnungen in das neue Rohr zum Anschluß einer Querversorgungsleitung geschnitten wer den;

5. Verbinden eines neuen Rohrs in einer vorhandenen Hauptleitung und eines neuen Rohrs in einer vorhandenen Ver sorgungsleitung, welche die Hauptleitung schneidet;

6. Schnelles und sorgfältiges Erwärmen einer Rolle des gefalteten, thermoplastischen Schlauchs zum Einführen an einer Arbeitsstelle, um denselben zum Abwickeln und Einführen in eine Leitung flexibel zu machen, wobei die hohe Tempera tur und die Flexibilität des Schlauches nach dem Abspulen und während seiner Einführung in lange Verlaufserstreckungen der unterirdischen Leitung aufrechtzuerhalten sind, und

7. Reparieren relativ kurzer Abschnitte der langen, un terirdischen Leitung entfernt von einer Zugangsöffnung zu der Leitung.

Verschiedene Verfahrensweisen und Vorrichtungen wurden für die Reparatur von unterirdischen Förderleitungen, wie Ka nalisationsleitungen u.dgl. vorgeschlagen, wobei die vorhan dene Förderleitung an Ort und Stelle unter dem Boden verlegt bleibt. Hierzu wurde vorgeschlagen, in das vorhandene Rohr eine flexible Membrane oder eine Auskleidung aus Kunststoff einzubringen oder in das vorhandene Rohr ein neues Kunst stoffrohr einzuführen.

Bei einem bekannten Verfahren werden Rohre mit einem flexiblen Kunststoff, wie Polyethylen, ausgekleidet. Bei diesem Verfah ren wird die Auskleidung über Einführungsschächte in Abstän den längs der Förderleitung eingebracht, wodurch diese Vor gehensweise teuer wird.

Gemäß einem anderen Verfahren nach US-PSen 39 27 164 und 40 64 211 wird ein flexibler Schlauch von innen nach außen gewendet, wenn er aufgeblasen und in einen Förderleitungsab schnitt von einem Ende desselben eingeblasen wird. Dieses Verfahren ist teuer, da spezielle Ausrüstungen und Anlagen, eine sehr starke Erwärmung und teure Materialien erforder lich sind.

Die vorstehend genannten Verfahren und die meisten anderen Ver fahren verwenden eine flexible oder halbflexible Auskleidung, die keinen nennenswerten externen hydrostatischen Drücken oder Erddrücken standhalten kann. Daher wird das vorhandene Rohr bzw. die vorhandene Leitung nicht in geeigneter Weise repa riert, da dann, wenn irgendein Teil abbricht, die Auskleidung möglicherweise durch den Außendruck in beliebiger Höhe, bei spielsweise durch Drücke, zusammenfallen kann, die etwa 0,27 bar (4 psi) überschreiten.

Beide US-PSen 43 94 202 und 27 94 758 beschreiben ebenfalls Verfahren zum Einbringen eines flexiblen Schlauches in eine vorhandene Förderleitung als eine Auskleidungsmembrane für diese Förderleitung. In der erstgenannten US-PS ist ein Ver fahren zum Anbringen eines flexiblen Schlauches an der vor handenen Förderleitung unter Verwendung eines expandierbaren kurzen Abschnittes aus einem mit Klebstoff beschichteten star ren Kunststoff beschrieben. Bei beiden aus den vorstehend ge nannten Patenten angegebenen Verfahren ergeben sich dieselben Nachteile,wie zuvor im Zusammenhang mit den anderen üblichen Verfahrensweisen erörtert, bei denen ein flexibles Membran material eingesetzt wird, da auch hierbei die erforderliche Umfangssteifigkeit fehlt, um dem äußeren Erddruck oder den hydraulischen Drücken standzuhalten.

Von anderen wurde vorgeschlagen, ein starres Rohr in das Innere der vorhandenen Förderleitung im Reparaturfalle ein zuführen. In der veröffentlichten GB-OS 20 84 686 wird bei spielsweise vorgeschlagen, ein übergroß bemessenes, rundes, starres Kunststoffrohr abzuflachen oder auf eine andere Art und Weise an der Arbeitsstelle hinsichtlich den Abmessungen herabzusetzen, und dann das kalte und starre Rohr in die vor handene Vorderleitung über eine große Aushubstelle an einer Zugangsöffnung einzuführen. Nach dem Einführen wird das Kunststoffrohr unter Verwendung von Wärme und Innendruck ex pandiert. Das Kunststoffrohr wird durch Expansion gegen das vorhandene Rohr gelegt.

Gemäß der GB-PS 15 80 438 wird eine vorhandene, unterirdische Rohrleitung mit einem Kunststoffauskleidungsschlauch ausge kleidet, der aus einem Kunststoffmaterial, wie Polyethylen oder Polypropylen besteht, das ein plastisches Memoryverhal ten hat. Der Auskleidungsschlauch wird in unrunder Form bei spielsweise in Form eines "U" derart hergestellt, daß er in das Innere des vorhandenen Rohrs paßt, dann wird er in der unrunden Form in das vorhandene Rohr eingeführt und dann wird er durch Expansion gegen das vorhandene Rohr unter Ein wirkung von Wärme und Druck zu einem runden Zustand expan diert.

Die veröffentlichte EP-A-00 00 576 schlägt vor, einen halb starren Kunststoffrohreinsatz in das Innere eines vorhande nen Rohrs einzuführen. Das halbstarre Kunststoffrohr hat eine ausreichende Umfangssteifigkeit, um allen oder wenig stens teilweise den externen Drücken standzuhalten, die auf dasselbe einwirken können.

Zusätzlich beschreiben die GB-OS 20 18 384, veröffent licht am 17. Oktober 1979 und GB-PS 10 39 836, veröffent licht am 24. August 1966 eine Vorgehensweise, gemäß der eine sich bewegende Kugel durch eine flexible Rohrausklei dung in einer vorhandenen Förderleitung unter Fluiddruck gedrückt wird, um die Auskleidung zur Anlage gegen die In nenwände des vorhandenen Rohrs zu expandieren und die Aus kleidung haftend mit dem Rohr mit Hilfe eines Klebers zu verbinden, der von der Auskleidung getragen wird. Diese Veröffentlichungen befassen sich jedoch nicht mit dem Er fordernis, ein gefaltetes, im Grundzustand starres thermo plastisches Rohr zu erwärmen und flexibel zu machen und die ses aufzufalten, rund zu machen sowie hierbei eine Expan sion derart zu bewirken, daß das Rohr gegen die Wände der vorhandenen Leitung anliegt und dann das Rohr abzukühlen, so daß es im expandierten Zustand aushärtet. Auch befassen sich diese Druckschriften nicht mit dem Erfordernis, ein starres, gefaltetes Rohr vor dem Stopfen zu erwärmen und flexibel zu machen, indem ermöglicht wird, daß einige der erwärmten Druckfluide hinter dem Stopfen an dem Stopfen vorbeigehen. Auch befassen sich diese Veröffentlichungen nicht mit der Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Stopfens durch das aufgefaltete, neue Rohr, um sicherzustellen, daß eine geeignete Erwärmung und eine geeignete Biegbarkeit des neuen Rohrs vor dem Stopfen auftreten.

Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend genannten Schwie rigkeiten zu überwinden, die sich bei der Durchführung der Verfahrensweise gemäß den vorstehend genannten Dokumenten er gaben, wobei in die Verfahrensweisen gemäß diesen Dokumenten die folgenden Einzelheiten und Vorgehensweisen sowie vor richtungstechnischen Einzelheiten mit eingebaut werden:

1. Ein Wärmetransportschlauch, der aus einer dünnen, flexiblen, rohrförmigen Membrane besteht, die aus irgend einem Material hergestellt ist, das widerstandsfähig, nach giebig, luft- und wasserdicht ist, und das dem Frischdampf und den hohen Temperaturen standhalten kann. Dieser Wärme transportschlauch wird eingesetzt, um eine effiziente Er wärmung des thermoplastischen Rohrs zu unterstützen, nach dem dieses in die vorhandene Leitung im gefalteten Zustand eingeführt worden ist, so daß es dann über seine gesamte Län ge hinweg flexibel gemacht und gehalten werden kann. Der Wärmetransportschlauch kann auch dazu genutzt werden, Fluide in der vorhandenen Leitung zu verdrängen oder das Eintreten von Fluiden in die vorhandene Leitung zu verhindern, wenn die se Fluide eine adäquate Erwärmung des neuen Rohrs behindern. Der Wärmetransportschlauch wird in das neue Rohr eingesetzt und wenigstens teilweise vor dem Einführen des thermoplasti schen Rohrs in seinem gefalteten Zustand aufgeblasen. Ein heißes Fluid wird dann über einen Schlauch zu einem Ende des Wärmetransportschlauches gefördert. Das andere Ende kann ge schlossen sein. Hierdurch wird das heiße Fluid über die Längs erstreckung des Schlauches zur Außenseite des Kunststoffrohrs durchgedrückt und zurück zu dem Rohr über das Kunststoffrohr geleitet, um dieses Rohr sowohl von innen als auch von außen zu erwärmen. Alternativ kann das andere Ende mit einer Dros selstelle versehen sein, so daß es nicht vollständig geschlos sen ist, um zu ermöglichen, daß heißes Fluid austreten kann, nachdem es durch den Schlauch sowohl innenseitig als auch außenseitig des thermoplastischen Rohrs durchgegangen ist. Hierdurch erhält man eine effektive, sich über die gesamte Länge ausdehnende Erwärmung des Rohrs, so daß dieses flexibel gemacht wird, sich hierdurch ausrunden und expandieren kann. Das Rohr kann mit einem kompressiblen Dichtungsmaterial be schichtet sein, um eine durchgehende Dichtung zwischen der vorhandenen Leitung und dem neuen Rohr zu erhalten, nachdem das neue Rohr ausgerundet und zur Anlage gegen die Innen wandung der vorhandenen Leitung expandiert wurde.
2. Das Ausrunden und Expandieren des neu eingebrachten, thermoplastischen Rohrs zur Anlage gegen die Innenwand der vorhandenen Leitung werden mittels eines progressiven Durch führens der Verfahrensschritte von dem einen Ende des neuen Rohrs zu dem anderen unter Einsatz eines sich bewegenden Stopfens vorgenommen. Als Folge hiervon werden Fluide in der vorhandenen Leitung aus der Leitung vor dem aufgefalteten neuen Rohr verdrängt, und nicht als Blasen zwischen dem neuen Rohr und der vorhandenen Leitung eingeschlossen. Der sich be wegende Stopfen ist etwas flexibel und vorzugsweise auf blasbar, so daß er Unregelmäßigkeiten in der Leitung über winden und Faltenbildungen im neuen Rohr an diesen Stellen verhindern kann. Der Stopfen bewegt sich durch das gefal tete neue Rohr mittels Fluiddruck, der auf der Rückseite einwirkt, oder durch eine Kraft eines Seiles, welches die sen nach vorne zieht. Der Stopfen ist so bemessen und aus gelegt, daß ein Erwärmungsfluid, das in das gefaltete neue Rohr unter Druck von der Rückseite des Stopfens eingeleitet wird, nicht nur eine Druckkraft gegen die Stopfen ausüben kann, sondern auch an dem Stopfen vorbeigehen kann, um das gefaltete, neue Rohr vor dem Stopfen zu erwärmen und flexibel zu machen. Ein Halteseil, das an dem Stopfen angebracht ist, steuert die Bewegungsgeschwindigkeit durch das neue Rohr. Der Stopfen übt eine ausreichende nach außen gerichtete Druck kraft auf die Wände des neuen Rohrs aus, so daß dieses auf gefaltet wird und unter enger Anlage gegen die Wände der vorhandenen Leitung gelegt wird.
3. Ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufheben der Längsbelastung bei einem neu eingebrachten, thermoplastischen Rohr nach seiner Ausrundung und Expansion in der vorhandenen Leitung verhindert, daß an dem neuen Rohr Risse entstehen, und zwar insbesondere an jenen Stellen, an denen Öffnungen in das neue Rohr zum Anschluß von Versorgungsleitungen ein geschnitten werden. Bei diesem Verfahren und mit dieser Einrichtung wird das ausgerundete und expandierte neue Rohr progressiv auf kurzen Segmenten wiederum erwärmt, wobei zugleich angrenzende Abschnitte des neuen Rohrs in einem ab gekühlten Zustand verbleiben. Die Wiedererwärmung erhöht die Temperatur des erwärmten Segments in so ausreichendem Maße, so daß dieses plastisch wird, so daß eine physika lische Kontraktion der benachbarten, kalten Rohrabschnitte durch eine physikalische Streckung des erwärmten Segments bewirkt werden kann. Die Belastungsaufhebung erfolgt unter Verwendung eines Paars von beabstandeten, expandierbaren Stopfen, die zusammengekoppelt und langsam durch das ausge rundete und expandierte neue Rohr gezogen werden. Unter Druck stehender Dampf, der über den hinteren, sich bewegen den Stopfen eintritt, erwärmt den Raum zwischen den beiden Stopfen. Kaltes Wasser, das in einen geschlossenen Raum hin ter dem hinteren Stopfen unter Druck eingeleitet wird, er möglicht einen konstanten Kaltwasserdurchfluß, wodurch dieser Raum gekühlt wird und das neue Rohr im ausgerundeten, ex pandierten Zustand hält, bis es wiederum vollständig abge kühlt ist.
4. Ein Verfahren und eine Vorrichtung werden vorgesehen, um ein neu installiertes, thermoplastisches Rohr in einer Hauptleitung, und ein neu installiertes, thermoplastisches Rohr in einer diese schneidenden Versorgungsleitung zu ver binden. Ein spezielles Stopfwerkzeug wird durch die ausge rundete, thermoplastische Versorgungsleitung von einer ent fernt liegenden Zugangsöffnung nach unten bewegt, bis es sich in der Nähe der Schnittstelle mit der Hauptleitung be findet. Mittels eines aufblasbaren Elements wird das Stopf werkzeug an dieser Stelle festgelegt, ein von einer Patrone in dem Stopfwerkzeug mitgeführtes Dichtmittel unter Druck in die Räume gespritzt, an denen das neue Versorgungsrohr an der neuen Hauptleitung anliegt, um diese Räume dicht ab zuschließen. Nachdem das Stopfwerkzeug abgezogen ist, wird ein spezielles Öffnungsschneidwerkzeug in der Versorgungs leitung zu der Schnittstelle nach unten bewegt, und es wird eine vollständige Öffnung durch das Dichtungsmittel und die Wand der neuen Hauptleitung geschnitten, um eine offene Ver bindungsstelle zwischen den Rohren herzustellen. Sowohl das Stopfwerkzeug als auch das Schneidwerkzeug werden von einer Zugangsöffnung über flexible Versorgungsleitungen fernge steuert betätigt.
5. Ein Verfahren und eine Einrichtung zum effizienten Erwärmen einer Rolle des thermoplastischen Schlauches zur Vor bereitung und während des Einführens in eine vorhandene Lei tung werden vorgesehen. Die Einrichtung umfaßt ein speziel les, transportables Gestell, eine Dampfhaube und eine Rolle bzw. einen Spulenkörper zum Tragen eines großen Wickels des gefalteten, thermoplastischen Schlauches, mittels welchem der Wickel zu der Arbeitsstelle transportiert und der Wickel an der Arbeitsstelle erwärmt wird. Der Spulenkörper umfaßt eine Achse mit einer internen Wärmekammer, die mit einer Dampf quelle über eine Drehverbindung derart verbindbar ist, daß der Spulenkörper gedreht werden kann und hierbei zugleich die Verbindung mit der Dampfquelle aufrechterhalten bleibt. Die Achse umfaßt eine zweite Verbindung, mittels welcher das In nerste oder das auslaufende Ende des gefalteten, thermoplasti schen Schlauches mit der Wärmekammer verbunden wird, wenn der Schlauch auf die Achse bzw. Welle aufgespult wird. Während des Einbringens wird heißer Dampf von der Dampfquelle über die Achse zu der Rolle aus dem gefalteten Schlauch übertra gen, um den aufgewickelten Schlauch über seine gesamte Länge hinweg von innen her zu erwärmen. Wenn das erwärmte und flexible neue Rohr von der Achse abgewickelt wird und an schließend in eine vorhandene, unterirdische Leitung einge führt wird, wird hierdurch eine kontinuierliche innere Er wärmung des gefalteten, neuen Rohrs während des Einbauvor ganges ermöglicht.
6. Eine Änderung des Verfahrens zum Einbauen eines ther moplastischen Rohres in eine vorhandene Leitung weist auf, daß ein geringfügig kleiner bemessenes Kunststoffrohr unter Erwärmung von innen und Druck so expandiert wird, daß es sich eng gegen die Innenwände der vorhandenen Leitung anlegt, um ein zusammengesetztes, neues Rohr zu bilden, das sowohl äußeren Drücken als auch inneren Drücken standhalten kann, die größer als jene sind, denen die vorhandene Leitung oder das Kunststoffrohr alleine standhalten könnte.
7. Ein Verfahren zum Reparieren eines kurzen Abschnitts einer langen, vorhandenen Leitung an einer von einer Zugangs öffnung entfernt liegenden Stelle umfaßt das Verwenden eines vergleichsweise kurzen Abschnitts des starren, gefalteten, thermoplastischen Schlauchs. Der Abschnitt des gefalteten, thermoplastischen Schlauchs wird zeitweilig ausgerundet, um einen sich über die gesamte Länge erstreckenden, aufblasba ren Sack aufzunehmen. Der Rohrabschnitt wird dann wiederum er wärmt und wiederum gefaltet, wobei der Sack im Innern ist. An schließend wird die Rohr-Sackanordnung in einen Abschnitt ei nes Wärmetransportschlauches eingebracht, der um die Anordnung an beiden Enden geschlossen wird. Der Schlauch wird durch Ein leiten von Dampf über ein geschlossenes Ende erwärmt, um das im Innern darin befindliche Rohr flexibel zu machen. Ein Zug seil, das mit dem gegenüberliegenden, geschlossenen Ende ver bunden ist, zieht das Rohr und die darin enthaltene und nun mehr flexible Rohr-Sackanordnung in die Leitung und zu dem zu reparierenden Leitungsabschnitt. Das Rohr bzw. der Schlauch wird nunmehr mit Dampf über eine Dampfleitung beaufschlagt, die mit dem vorderen Ende des Rohrs beim Einführen verbunden ist. Wenn das Rohr im Innern des Schlauches heiß und flexibel ist, wird der Sack im Innern mittels eines Luftschlauches aufgeblasen, der mit dem Sack verbunden ist, um den Schlauch auszurunden und derart zu expandieren, daß er gegen die Wände des zu reparierenden Leitungsabschnittes anliegt. Der Luft druck in dem Sack wird aufrechterhalten, bis das neue Rohr in seinem ausgerundeten, expandierten Zustand ausgehärtet ist. Anschließend wird der Sack abgelassen, und der Dampf schlauch und das Zugseil werden von der Leitung abgezogen und die Rohrenden weggetrennt, so daß der abgelassene Sack mittels des Luftschlauches von dem neuen Rohr abgezogen werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich nung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer vorhandenen, unterirdischen Leitung zur Verdeutlichung des Verfahrens zum Einbringen eines neuen, starren, thermoplastischen Rohrs in die Leitung unter Verwendung eines Wärmetransport schlauches nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht durch einen kurzen Abschnitt der vorhandenen Leitung von Fig. 1 zur Verdeutlichung des neuen thermoplastischen Rohrs in seinem ausgerundeten und expandierten Zustand in der Leitung und dem Wärmetransport schlauch an der jeweiligen Stelle,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch die vorhandene Leitung von Fig. 1 längs der Linie 3-3 in Fig. 1 vor der Expansion des neuen Rohrs in dem Wärmetransportschlauch,

Fig. 4 eine Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, aber nach dem Ausrunden und Expandieren des neuen Rohrs, wobei der Wärmetransportschlauch gegen die Innenwand der vorhandenen Leitung ge drückt wird, um eine Dichtung zwischen dem neu eingebrachten Rohr und der vorhandenen Leitung herzustellen,

Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens unter Verwendung eines sich bewegenden Stopfens in einem gefalteten, thermoplastischen Schlauch in einer Leitung, um progressiv den Schlauch unter Anlage gegen die Innenwand der vorhandenen Leitung rund zu machen und zu expandieren, wobei unter Druck stehender Dampf hinter dem Stopfen ver wendet wird, um diesen durch das Rohr zu treiben, und wobei ein Halteseil verwendet wird, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Stopfens durch das Rohr zu steuern,

Fig. 6 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung des Verfahrens zur Belastungsaufhebung bei einem neu eingesetzten, ausgerundeten und ex pandierten, thermoplastischen Rohr in einer vorhandenen, unterirdischen Leitung,

Fig. 7, 8 und 9 schematische Ansichten zur Verdeutlichung eines vorteilhaften Verfahrens zum Verbinden eines in eine vorhandene Hauptleitung einge setzten, neuen thermoplastischen Rohrs und eines in eine vorhandene Versorgungsleitung eingesetzten, neuen, thermoplastischen Rohrs,

Fig. 10 eine schematische Schnittansicht eines Stopf werkzeugs zur Durchführung des Verfahrens nach den Fig. 7 bis 9,

Fig. 11 eine schematische Ansicht eines Schneidwerkzeugs zur Durchführung des Verfahrens nach den Fig. 7 bis 9,

Fig. 12 eine schematische Vorderansicht eines tragbaren Rollenständers und einer Rollenanordnung, wel che bei der Erfindung eingesetzt werden,

Fig. 13 eine schematische Seitenansicht der Anordnung von Fig. 12,

Fig. 14 eine schematische Ansicht eines Dampfzelts zur Verwendung in Verbindung mit der Rollen standanordnung nach den Fig. 12 und 13,

Fig. 15 eine schematische Seitenansicht eines Spulen körpers bzw. einer Rolle mit einer speziellen Achse, die eine innere Dampfkammer hat, um einen Spulenkörper bzw. eine Rolle des gefal teten, thermoplastischen Schlauches während dem Abwickeln und Einführen und während des Einführens des Schlauches in eine vorhandene Rohrleitung gemäß dem Verfahren nach der Erfin dung effektiv zu erwärmen,

Fig. 16 eine schematische Seitenansicht eines Abschnitts eines gefalteten, neuen Rohrs, welches im In nern einen sich über die gesamte Länge erstrecken den, aufblasbaren Sack und eine angeschlossene Luftleitung zur Anwendung bei einem Verfahren nach der Erfindung zum Reparieren von kurzen Ab schnitten der vorhandenen Leitung hat und

Fig. 17 eine Fig. 16 ähnliche schematische Ansicht, wobei jedoch ein Wärmetransportschlauch vor gesehen ist, der die Anordnung nach Fig. 16 umgibt und zur Durchführung des Verfahrens zum Reparieren von kurzen Abschnitten der vorhandenen Leitung verwendet wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine vorhandene, unterir dische Leitung 10 vorgesehen, die zwischen den Einstiegs schichten 12, 13 verläuft, welche einen Zugang zu der Lei tung vom Erdboden 14 aus ermöglichen. Ein Wärmetransport schlauch 16 erstreckt sich von einem Luftgebläse 18 an ei nem Rohrende 19 durch den Einstiegsschacht 12 nach unten, verläuft durch die Längserstreckung der vorhandenen Leitung 10 und nach oben zu dem Einstiegsschacht 13 zu einem geschlos senen oder in ausreichendem Maße verengten, gegenüberliegen den Ende 20.

Ein Längsstück des starren, thermoplastischen Rohrs bzw. Schlauchs 22, jedoch in einem erwärmten, flexiblen und ge falteten Zustand, welcher in den vorangehend angegebenen An meldungen näher beschrieben ist, wird in die vorhandene Lei tung durch den Schlauch 16 mittels eines Zugseiles 30 ge zogen, das mit einer Seilwinde 28 verbunden ist, die in der Nähe des Einstiegsschachtes 13 vorgesehen ist. Der gefaltete Zustand des thermoplastischen Schlauches 22 ist in Fig. 3 im Innern der Leitung 10 und des Wärmetransportschlauches 16 verdeutlicht. Das thermoplastische Rohr 22 ist in seinem aus gerundeten und expandierten Zustand in Fig. 4 dargestellt. Das Rohr 22 wird in typischer Weise erwärmt und flexibel ge macht, um in die Leitung eingeführt zu werden, indem ein Rol lenkörper 24 des gefalteten Schlauches in einem Gehäuse 25 auf einem Fahrzeug 26 erwärmt wird, wie dies in den vorange hend angegebenen Anmeldungen näher beschrieben ist.

Der Wärmetransportschlauch 16 ist eine dünne, flexible, rohr förmige Membrane, die aus einem beliebigen Material her gestellt ist, das widerstandsfähig, nachgiebig, luft- und wasserdicht ist, und das dem Frischdampf bei hohen Tempera turen bis zu etwa 121°C (bis zu 250°F) und beträchtlichen In nendrücken standhalten kann. Eine geeignete Membrane hierzu läßt sich beispielsweise von Nylon-verstärktem Polyethylen herstellen und hat eine Dicke von 6 µm, obgleich es zweifels ohne auch andere geeignete Materialien gibt, die hierfür ausreichend sind und eine Dicke im Bereich von etwa 3 bis 20 µm haben.

Der Wärmetransportschlauch dient wenigstens sechs wichtigen Zwecken. Erstens erleichtert er die Erwärmung des gefalteten, thermoplastischen Schlauchs und die Aufrechterhaltung dessel ben im warmen Zustand nach dem Einführen des Schlauchs in die zu reparierende Leitung. Zweitens hält er Wasser und andere Fluide in der vorhandenen Leitung von der Berührung und dem Abkühlen des thermoplastischen Schlauchs fern, wodurch eine effektive Erwärmung unterstützt und ein Wärmeverlust an dem Schlauch verhindert wird. Zum anderen hält der Schlauch Dampf und andere heiße Fluide, die zum Erwärmen des Kunststoff schlauches in dem Schlauch benutzt werden, so in demselben, daß diese nicht zu den Versorgungsleitungen oder über Bruchstellen in die vorhandene Leitung austreten können. Zum Vierten nimmt der Schlauch den Dampf derart auf, daß vorhandene oder einge schlossene Leitungen nicht beschädigt werden. Zum Fünften kann der Schlauch mit ein oder mehreren Schichten eines kompres siblen Dichtungsmaterials beschichtet sein, so daß, wenn der Schlauch ausgerundet und expandiert wird, um den Wärme transportschlauch gegen die Wände der vorhandenen Leitung zu drücken, eine kontinuierliche Dichtung längs der wiederher gestellten Förderleitung zwischen der vorhandenen Leitung und dem neuen, thermoplastischen Rohr aufrechterhalten wird. Zum Sechsten kann der Wärmetransportschlauch unter Druck ge setzt werden und unter einem ausreichenden Druck gehalten wer den, wenn Kühlfluide sich im Innern der vorhandenen Leitung befinden oder in dieser strömen, so daß Fluide in dieser Leitung verdrängt werden können und andere Fluide an einem Eintritt gehindert werden können.

Das Verfahren zum Einbauen eines neuen Rohrs unter Verwendung des Wärmetransportschlauches läuft wie folgt ab:

Zuerst wird der Wärmetransportschlauch durch einen Abschnitt der vorhandenen Leitung, ausgehend von einem Einstiegsschacht 12, zu dem nächsten Einstiegsschacht 13 mit einer gewissen zusätzlichen Länge des Schlauchs gezogen, welches sich von dem jeweiligen wiederherzustellenden Leitungsabschnitt weg erstreckt. Der Durchmesser des Schlauches ist vorzugsweise we nigstens so groß oder größer als der Innendurchmesser der vorhandenen Leitung.

Wenn sich der Schlauch 16 über die gesamte Länge der Leitung 10 erstreckt, wird das Ende 19 des Schlauchs zeitweilig mit einem Luftgebläse 18 verbunden, und Luft wird durch den Schlauch zur Expansion desselben geblasen. Wenn der Schlauch expandiert ist, wird der gefaltete Schlauch 22, der erwärmt und flexibel ist, durch den Wärmetransportschlauch unter Ver wendung der Winde 28 und des Seils 30 gezogen.

Wenn der gefaltete Schlauch 22 an Ort und Stelle sich in dem Wärmetransportschlauch befindet, wie dies in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, wird ein heißes Fluid, vorzugsweise Dampf, in das Ende 19 des Schlauchs eingeleitet, während das gegenüber liegende Ende 20 geschlossen oder verengt ist. Wenn Fluide aus der vorhandenen Leitung verdrängt oder das Eintreten von Flui den in dieselbe verhindert werden soll, werden Dampf oder ei ne Kombination aus Dampf und Luft in den Wärmetransportschlauch mit einem so ausreichenden Volumen eingeleitet, daß ein aus reichender Druck in dem Schlauch aufrechterhalten wird, um das Verdrängen dieser Fluide zu erreichen oder den Eintritt von Fluiden zu verhindern. Wenn Dampf verwendet wird, kann eine Dampfleitung, die mit einer Dampfquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, mit dem Ende 19 des Schlauchs verbunden werden, und das andere Ende 20 kann abgesperrt werden. Der Dampf wird durch die Längserstreckung des Schlau ches auf der Außenseite des gefalteten Schlauches 22 nach unten gedrückt und dann in Gegenrichtung durch den Schlauch, jedoch im Innern des gefalteten Schlauchs 22, gedrückt. Al ternativ kann der Dampf zu Beginn in ein Ende des gefalteten Schlauchs 22 eingeleitet werden und dann in Gegenrichtung auf der Außenseite des Schlauchs in den Schlauch 16 zurück geleitet werden. Eine weitere Alternative ist darin zu sehen, den Schlauch am Ende 20 zu verengen, es aber zu ermöglichen, daß das heiße Fluid an diesem Ende austreten kann, wobei die ses heiße Fluid sowohl dem Innern des Schlauchs als auch dem Innern des Kunststoffschlauchs an dem Ende 19 zugeleitet wird. Alle diese Wegführungen des Dampfes ermöglichen eine schnelle und effektive Erwärmung des Schlauches 22 über seine gesamte Länge hinweg und von außen und innen.

Wenn sich der thermoplastische Schlauch in einem erwärmten, flexiblen Zustand in dem Schlauch befindet, wird der Schlauch ausgerundet und expandiert, wozu es mehrere Möglichkeiten gibt, die in den voranstehend abgehandelten Anmeldungen und Do kumenten angegeben sind. Eine weitere Möglichkeit wird in die ser Anmeldung angegeben. Wenn der Wärmetransportschlauch mit einer Beschichtung aus einem kompressiblen Dichtungsmaterial versehen ist, erhält man eine kontinuierliche Dichtung zwi schen der Innenwand der vorhandenen Leitung und der Außen wand des ausgerundeten und expandierten Schlauchs bzw. Rohrs 22.

Verfahren und Vorrichtung zum progressiven Ausrunden und Ex pandieren des thermoplastischen Schlauchs im Innern einer vor handenen Leitung

Fig. 5 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum progressi ven Ausrunden und Expandieren des gefalteten, thermoplastischen Schlauchs 22 im Innern der vorhandenen Leitung 10, nachdem der Schlauch in seinem gefalteten Zustand in die Leitung ein gebracht wurde. Das Verfahren weist zum Ausrunden und Expan dieren des gefalteten Kunststoffschlauches 22 die Schritte auf, gemäß denen dieser, ausgehend von einem Ende des Leitungsab schnittes zum anderen progressiv durchgeführt wird, so daß die gesamten Fluide in der vorhandenen Leitung vor dem ausgefalte ten Kunststoffrohr verdrängt und nicht als Blasen zwischen dem Kunststoffrohr und der vorhandenen Leitung während des Ausrun dens und Expandierens eingeschlossen werden. Das progressive Ausrunden und Expandieren unterstützt auch, daß das neue Rohr eine gleichförmige Innenfläche hat, wenn es ausgerundet ist, selbst wenn möglicherweise die vorhandene Leitung Unregelmä ßigkeiten hat.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt einen durchströmten Endstopfen 32, der derart bemessen ist, daß er an einem abgerundeten Ende 33 des gefalteten, thermoplastischen Schlauchs 22 vorgesehen werden kann. Dieser Stopfen umfaßt einen Durchgang 34, der durch diesen geht und eine Eintritts leitung 35 aufnimmt, mit der eine Dampfleitung oder eine an dere Heißfluidversorgungsleitung 36 verbunden ist, die mit einer entfernt liegenden Quelle (nicht gezeigt) für ein derartiges heißes Fluid verbunden ist. Der Durchgang 34 des Stopfens 32 ermöglicht auch, daß ein Halteseil 42 frei gleitend durchgehen kann, das den nachstehend angegebenen Zweck hat.

Eine Gleitkugel oder ein Stopfen 40 ist derart bemessen und aus gelegt, daß er durch den gefalteten Kunststoffschlauch 22 bewegt werden kann und den Schlauch während seiner Bewegung auffaltet, ausrundet und expandiert. Der Stopfen 40 ist vor zugsweise eine aufblasbare Kautschukkugel, die eine mit Schlitzen versehene Fläche hat, welche ermöglicht, daß hei ßer Dampf oder ein anderes Druckfluid, das von hinten her eingeleitet wird, an der Kugel in gewissem Maße vorbeigehen kann, um in den Kunststoffschlauch vor der Kugel einzutreten und diesen somit vorzuwärmen, so daß dieser ausreichend fle xibel gemacht wird, so daß er sich leicht auffalten kann, wenn sich die Kugel weiterbewegt.

Der Stopfen 40 kann entweder mittels Druckfluid von hinten oder mittels eines Zugseiles (nicht gezeigt) weitergetrieben wer den, das an einer vorauslaufenden Fläche der Kugel angebracht ist. Mit der in Fig. 5 dargestellten bevorzugten Ausführungs form wird der Stopfen 40 mittels Druckfluid von hinten getrie ben, welches über ein Ende 32 eintritt. Der Stopfen 40 bringt eine ausreichende, nach außen gerichtete Druckkraft auf die Wände des aufgefalteten Kunststoffschlauches 22 auf, wenn sich dieser im erwärmten und flexiblen Zustand befindet, so daß die Wände des Kunststoffschlauches eng gegen die Wände der vorhan denen Leitung mit der Unterstützung des Fluiddruckes von hinten angedrückt werden. Der sich bewegende Stopfen 40, der als ei ne aufblasbare Kautschukkugel ausgebildet ist, hat dennoch eine ausreichende Flexibilität, um irgendwelche Unregelmäßig keiten zu überwinden, auf die dieser während seiner Bewegung in der vorhandenen Rohrleitung trifft. Die Kugel in ihrer mit Schlitzen versehenen Fläche ist derart bemessen, daß der Strom des erwärmten Druckfluides hinter derselben gedrosselt ist, so daß die Kugel durch die Leitung 22 getrieben wird. Dennoch er möglicht die Kugel, daß eine ausreichende Druckfluidmenge an dieser mit Schlitzen versehenen Fläche vorbeigehen und in den davorliegenden gefalteten Kunststoffschlauch gelangen kann, um den gefalteten Schlauch vor der Kugel zu erwärmen, wodurch das Ausrunden und Expandieren desselben mittels der Kugel unter stützt wird.

Eine vordere Fläche der Kugel 40 hat ein Halteseil 42, das mit dieser verbunden ist. Das Seil 42 geht durch den Durch gang 34 des Endstopfens 32 zu einer Haltewinde oder einer anderen geeigneten Halteeinrichtung 44, um die Fortschreitungs geschwindigkeit der Kugel durch die Leitung 22 zu steuern und diese zu überwachen.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird der gefaltete Schlauch 22 über die gesamte Länge hinweg in der Längserstreckung der zu reparierenden Leitung 10 gemäß der einen oder den anderen Vor gehensweisen eingebracht, die hierin oder in den voranstehend angegebenen Anmeldungen beschrieben sind. Anschließend wird das Ende 33 des vorhergehenden Schlauches 22 erwärmt und aus gerundet, so daß die sich bewegende Kugel 40 mit dem daran an gebrachten Halteseil 42 in dieses Ende eingeführt werden kann. Nach dem Einführen der Kugel 40 wird der Endstopfen 32 in das Ende 33 des Schlauchs 22 eingeführt, um dieses Ende zu verschließen.

Dann wird ein Erwärmungsfluid, wie heißer Dampf, unter Druck in das ausgerundete Ende des Schlauchs 42 über die Leitung 36 und den Durchgang 34 des Endstopfens 32 eingeleitet. Während des Einleitungsbeginns des heißen Druckfluids wird die Bewe gung der Kugel 40 durch das Seil 42 verhindert, so daß sich diese nicht in Richtung nach vorne bewegen kann. Hierdurch wird ermöglicht, daß der Dampf zuverlässig den Kunststoff schlauch 22 sowohl hinter als auch vor der Kugel 40 zur Vor bereitung der gesteuerten Bewegung der Kugel durch den Schlauch erwärmt.

Wenn der Schlauch 22 ausreichend erwärmt ist, wird ermöglicht, daß die sich bewegende Kugel 40 mit einer gesteuerten Ge schwindigkeit durch den gefalteten Schlauch sich fortschrei tend bewegt, wodurch progressiv dieser ausgerundet und ex pandiert wird. Der Stopfen 40 bewegt sich unter einer Druck kraft des Druckfluids, welches denselben von hinten mit ei ner Druckkraft beaufschlagt, oder gegebenenfalls kann eine Zugkraft mit einem Zugseil(nicht gezeigt) aufgebracht werden, das an einer vorauslaufenden Seite der Kugel angebracht ist. In jedem Fall wird der Druck hinter der Kugel 40 aufrechterhal ten, um den Schlauch 22 bis zur Abkühlung in seinem expandier ten Zustand zu halten, insbesondere wenn der Schlauch 22 in einem gefalteten Zustand hergestellt ist, so daß dieser die Neigung besitzt, daß er in diesen Zustand zurückzukehren ver sucht, wenn er erwärmt und flexibel gemacht wird. Dieser Druck kann hinter der Kugel 40 aufrechterhalten werden, nachdem die gesamte Längserstreckung des Schlauches 22 expandiert worden ist, indem ein Kühlfluid unter Druck über den Endstopfen 32 eingeleitet wird. Die fortschreitende Bewegung der sich bewegen den Kugel 40 durch den Schlauch 22 wird mit Hilfe des Halte seils 42 gesteuert und überwacht.

Wenn bei der voranstehend beschriebenen Verfahrensweise Wasser oder ein anderes Fluid sich in der Leitung 10 befindet, wird dieses von der Vorderseite der Kugel her verdrängt. Die er haltenen, expandierten Innenwände des Kunststoffschlauches 22 sind glatt und ohne Falten.

Verfahren und Vorrichtung zum Entlasten der Längsbeanspruchungen bei einem vorher eingesetzten thermoplastischen Rohr bzw. Schlauch

Fig. 6 verdeutlicht ein Verfahren zum Aufheben von Längsbe lastungen bei einem zuvor in eine vorhandene Leitung 10 ein gesetzten thermoplastischen Schlauch bzw. Rohr 22, wobei man zu der vorhandenen Leitung 10 über Einstiegschächte 12, 13 Zugang hat und diese unter dem Erdboden 14 verlegt ist. Längs beanspruchungen in dem Schlauch 22 entstehen häufig während des Einbringens, wenn der gefaltete Schlauch von etwa 21°C auf etwa 104°C (70°F bis etwa 220°F) zum Einbringen, Ausrunden, Expandieren gegen die vorhandene Leitung erwärmt wird und dann an Ort und Stelle abgekühlt wird. Ein typisches thermoplasti sches Rohr, das bei solchen Verlegungen eingesetzt wird, dehnt sich um etwa 13,71 cm (5,4 inch) pro 3048 cm infolge der Wärme dehnung. Wenn ein solches Rohr bzw. ein solcher Schlauch aus gerundet und expandiert wird, ist er physikalisch in der vor handenen Leitung insbesondere an den Verbindungsstellen zwi schen den anstoßenden Abständen der Leitung festgelegt. Das anschließende Kühlen des thermoplastischen Schlauches indu ziert Kontraktionskräfte und somit Längsbelastungen. Diese Belastungen können so stark sein, daß der Schlauch bzw. das Rohr Risse bekommt, insbesondere wenn Öffnungen für Verbindungs rohre eingeschnitten werden.

Beim Verfahren nach der Erfindung erfolgt die Aufhebung der artiger Längsbelastungen dadurch, daß progressiv kurze Segmente des zuvor ausgerundeten und expandierten Kunststoffrohrs noch mals erwärmt werden, während die benachbarten Kunststoffrohr abschnitte in einem kalten Zustand verbleiben. Das nochmalige Erwärmen reicht aus, um das erwärmte Segment in den plasti schen Zustand zu überführen, so daß eine physikalische Kon traktion der benachbarten, kalten Rohrabschnitte über ein phy sikalisches Strecken des erwärmten Segments auftreten kann.

Dieses Verfahren der Belastungsaufhebung läßt sich auf die folgende Weise unter Bezugnahme auf Fig. 6 durchführen. Zwei expandierbare oder aufblasbare, sich bewegende Stopfen 46, 48 sind mit einer Verbindungsleitung 50 miteinander verbunden, wobei ein fester Abstand zwischen denselben unter Bildung eines 52 vorhanden ist. Die sich bewegenden Stopfen werden in das zuvor expandierte Kunststoffrohr 22 mit Hilfe ge eigneter Einrichtungen, wie eines Zugseils 54, gezogen, das mit einer Winde (nicht gezeigt) in der Nähe des Einstiegs schachts 13 verbunden ist.

Ein Dampfschlauch 56 ist an dem hinteren Stopfen 48 ange bracht und verläuft durch den Stopfen, um Dampf in den Raum 52 zwischen den Stopfen 46 und 48 einzuleiten. Eine Dampfquelle (nicht gezeigt) ist in der Nähe des Einstiegs schachts 12 vorgesehen. Unter Druck stehender Dampf wird von der Dampfquelle über die Dampfleitung 56 und den hinteren Stopfen 48 in den Raum 52 eingeleitet, um diesen Raum zu er wärmen, wodurch das expandierte Rohr 22 in diesem Raum er wärmt und plastisch oder flexibel gemacht wird.

Ein Wasserschlauch 58 ist ebenfalls an dem hinteren Stopfen 48 angebracht, so daß über die Düse ein konstanter Kühlwasserstrom in den Raum 60 hinter den hinteren Stopfen 48 eingeleitet wird. Dieser Raum 60 ist mit unter einem geeigneten Druck stehenden Wasser gefüllt, so daß das gesamte, erwärmte Kunststoffrohr, das bei der Bewegung des Stopfens 48, der sich langsam vorwärts bewegt (in Fig. 6 nach rechts) freigelegt ist, während der Ab kühlung in einem ausgerundeten Zustand bleibt. Während dieses Verfahrens und während der fortschreitenden Bewegung der sich bewegenden Stopfen 46, 48 durch das ausgerundete Kunst stoffrohr 22 wird der Druck in dem erwärmten Raum 52 zwischen den Stopfen mit einem etwas höheren Wert als der Druck in dem Raum 60 hinter dem hintersten Stopfen konstant gehalten, um sicherzustellen, daß keine Kühlung in dem Raum 52 statt findet. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Stopfen durch das Rohr muß so ausreichend niedrig sein, daß eine sorgfältige Wiedererwärmung und Plastifizierung jedes Kunststoffrohrseg ments vor seiner Abkühlung ermöglicht wird.

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden eines neuen, thermo plastischen Rohrs in einer Hauptleitung und eines neuen, ther moplastischen Rohrs in einer diese schneidenden Versorgungs leitung

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7, 8 und 9 wird ein Verfahren zum Verbinden eines neu eingebrachten, thermoplastischen Rohrs 22 in einer Hauptleitung 10 und eines neu eingebrachten, ther moplastischen Rohrs 22 a in einer diese schneidenden Versor gungsleitung 10 a verdeutlicht.

Zuerst unter Bezugnahme auf Fig. 7 ist das Hauptrohr 22 an eine vorhandene Hauptleitung 10, wie eine Hauptkanalisations leitung, gemäß einer der Verfahrensweisen, die hierin be schrieben sind oder in den voranstehend gewürdigten Dokumen ten angegeben sind, eingesetzt. Das Versorgungsrohr 22 a für die vorhandene Versorgungsleitung 10 a ist ebenfalls entspre chend einer der voranstehend beschriebenen Methoden oder ent sprechend den gewürdigten Anmeldungen eingebracht. Im all gemeinen umfaßt diese Verfahrensweise, daß die Verbindungs versorgungsleitung 22 a so liegt, daß ein Zugang zu dieser da durch möglich ist, daß man die Versorgungsleitung an einer Zugangsöffnung 62 freilegt, die von der Schnittstelle mit der Hauptleitung 10 entfernt liegt, und daß ein gefaltetes Längs stück des erwärmten und flexiblen Schlauchs 22 a in die Ver sorgungsleitung 10 a eingeschoben oder auf eine andere Art und Weise in dieser vorgesehen wird, bis das stromabwärtige oder vorauslaufende Ende an die neue Hauptleitung 22 an der vor handenen Verbindungsstelle der Versorgungsleitung mit der Hauptleitung anstößt oder sich in deren Nähe befindet. Das gefaltete Versorgungsschlauchstück 22 a wird dann ausgerun det und expandiert, so daß es gegen die Innenwand der vor handenen Versorgungsleitung anliegt, wie dies zuvor beschrie ben oder in den gewürdigten Anmeldungen angegeben ist.

Nach Fig. 8 wird dann ein spezielles Stopfwerkzeug 64, das ein aufblasbares Element 66 hat, nach unten in das ausge rundete Kunststoffversorgungsrohr 22 a, ausgehend von der Zugangsöffnung 62, geschoben, bis das Werkzeug so nahe wie möglich an dem Ende des Versorgungsrohrs 22 a und an der Schnittstelle mit dem Hauptrohr 22 ist. Dann wird das auf blasbare Element 66 des Stopfwerkzeugs aufgeblasen, um das Stopfwerkzeug an Ort und Stelle an der Schnittstelle festzu legen. Das Stopfwerkzeug enthält ein Dichtungsmaterial in einem Patronenzylinder und eine Einrichtung zum Einspritzen des Dichtungsmittels unter Druck von der Patrone in die Räume und Zwischenräume zwischen dem Ende des Versorgungsrohrs 22 a und der benachbarten Wand des Hauptrohrs 22. Das Dichtmittel kann eine geeignete Vergußmasse, vorzugsweise eine schäumende oder expandierbare Vergußmasse sein, die mittels Wasser ak tiviert wird, wie z.B. in die Vergußmasse, die mit No. 202 oder No. 220 bezeichnet ist und von der Firma 3M Company herge stellt wird. Die Vergußmasse wird in alle Risse, Verbindungs stellen oder enge Räume eingedrückt, um die neu eingebauten Kunststoffrohre 22 und 22 a an ihren Schnittstellen dicht ge geneinander abzuschließen. Nachdem die Vergußmasse sich aus gehärtet hat, wird das Stopfwerkzeug von dem Versorgungsrohr 22 a über die Zugangsöffnung 62 abgezogen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird dann ein Lochschneidwerkzeug 68 nach unten durch das Versorgungsrohr 22 a, ausgehend von einer Zugangsöffnung 62, bis zu der abgedichteten Schnitt stelle mit dem Hauptrohr 22 gedrückt. Das Lochschneidwerkzeug wird verwendet, um eine vollständige Öffnung 70 durch das Dichtmittel und die Wand des Hauptrohrs 22 zu schneiden, so daß man eine Öffnung für eine Fluidverbindung von dem Versor gungsrohr 22 a zu dem Hauptrohr 22 erhält.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 sind das Stopfwerk zeug 64 und das Lochschneidwerkzeug 68 schematisch darge stellt und sie werden nachstehend näher beschrieben.

Das Stopfwerkzeug 64 umfaßt ein metallisches oder in ande rer Art und Weise ausgestaltetes, starres, rohrförmiges Gehäuse 72, das an seinem hinteren Ende geschlossen ist und das etwa als Durchmesser den halben Durchmesser des Ver sorgungsrohrs 22 a hat. Eine Aufschraubkappe 73 verschließt das gegenüberliegende, vorauslaufende Ende des Gehäuses 72. Die Kappe 73 hat eine Öffnung, durch die eine Mündungsöff nung 74 eines zylindrischen Behälters 75 in dem Gehäuse 72 passend geht. Der Behälter 75 ist wegwerfbar und enthält ein Dichtmittel oder eine Vergußmasse, die für den Dichtungs vorgang verwendet wird.

Das aufblasbare Element 66 ist eine rohrförmige Kautschuk hülse, die eng sitzend gegen das Äußere des Gehäuses 72 vorgesehen ist, wenn es nicht aufgeblasen ist, das auf den Innenwänden des ausgerundeten Versorgungsrohrs 22 a sitzt und diese erfaßt, wenn es aufgeblasen ist. Der Behälter 75 enthält einen Kolben 76, der sich zu Beginn am hinteren Ende befindet, und der unter dem Fluiddruck nach vorne gedrückt wird, um das Dichtmittel oder die Vergußmasse über die Aus gabeöffnung 74 in die dicht zu verschließenden Räume zu drücken.

Ein Luftschlauch 78, der an einem Ende mit dem Innern des aufblasbaren Elements 66 und am anderen Ende mit einer ent fernt liegenden Quelle für Druckluft in der Nähe der Zu gangsöffnung 62 verbunden ist, dient zur Aufblasung des Elements 66. Ein weiterer Schlauch 68, der mit der Luft quelle oder mit einer Wasserquelle oder einer anderen Druck fluidquelle (nicht gezeigt) und mit dem Inneren des Behälters 75 hinter dem Kolben 76 verbunden ist, dient zum Antrieb des Kolbens in Richtung nach vorne durch den Behälter, um die Vergußmasse über die Düse 74 auszugeben.

Das Schneidwerkzeug 68 in Fig. 11 umfaßt einen durchmesser kleinen, wasserdichten Motor 82, der mittels eines Hydraulik fluids, Luft oder Strom betreibbar ist. Ein kreisförmiges, sich drehendes, mit Sägezahn versehenes Schneidmesser 84 ist an einer Antriebswelle 83 des Motors angebracht, so daß im eingeschalteten Zustand des Motors dieses eine Drehbewe gung ausführt. Eine widerstandsfähige, relativ unflexible Leitung 86 ist an einem Ende 87 mit dem Motor 82 verbunden. Die Leitung führt von dem Motor durch das Versorgungsrohr 22 a zu der Zugangsöffnung 62. Diese wird verwendet, um das Schneid werkzeug in das Versorgungsrohr und zu der Schnittstelle mit dem Hauptrohr zu drücken. Auch wird sie verwendet, um das Schneidmesser 84 während des Schneidvorganges zu halten und zu positionieren. In der Positionierleitung 82 verlaufen Ener gieversorgungsleitungen, die entweder von Schläuchen oder Drähten 88, 89 gebildet werden und welche zur Energieübertra gung von einer entfernt liegenden Energiequelle (nicht gezeigt) zu dem Motor 82 dienen.

Verbesserungen beim Erwärmen der Rolle des gefalteten, thermo plastischen Schlauchs zum Einführen in die vorhandenen Leitungen

Typischerweise wird das starre, thermoplastische Rohr in ge falteter Form während der Herstellung im flexiblen Zustand aufgewickelt und anschließend erwärmt und dann von der Rolle während des Einführens abgezogen. Dieses Abziehen macht er forderlich, daß die Rolle in einem Gehäuse auf eine hohe Tem peratur erwärmt werden muß. Da viele Schlauchwicklungen auf der Rolle vorhanden sind und von jeweils darüberliegenden Wicklungen bedeckt werden, wird das insgesamt aufgewickelte Rohr bzw. der insgesamt aufgewickelte Schlauch von außen in dem Gehäuse erwärmt, wobei die Erwärmung derart weitergeführt werden muß, daß alle Wicklungen ausreichend erwärmt und fle xibel zum Abspulen und Einführen sind. Die nachstehend be schriebene Einrichtung und das Verfahren sind vorgesehen, um die Erwärmung einer Rolle eines derartigen Schlauches zu beschleunigen und den Schlauch in einem erwärmten, fle xiblen Zustand während des Abspulens und nach und während des Einführens in eine vorhandene, unterirdische Leitung zu halten. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen, daß das in lange Strecken der Leitung einzuführende Rohr im er wärmten und flexiblen Zustand über die gesamte Länge hinweg bleibt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 und 13 ist ein gewichtsmäßig leichtes und billiges, transportierbares Gestell 90 vorge sehen, welches eine Rolle 92 trägt. Die Rolle 92 hat eine zy lindrische Mittelachse 94, auf der sich ein Vorrat des ther moplastischen Schlauchs (nicht gezeigt) in einem gefalteten, flexiblen Zustand befindet und auf diese aufgewickelt werden kann und dort einsatzbereit bereitgehalten werden kann. Das Gestell umfaßt eine flache Metallbasisplatte 96, die gegenüber liegende, aufrechtstehende Rahmenteile 97 hat. Die aufrecht stehenden Rahmenteile 97 sind rohrförmig und nehmen Te leskopausfahrarme 98 auf, die Schlitten 99 an ihren oberen Enden haben, welche eine Rollentragachse 100 lagern. Die Achse 100 verläuft durch die Achse 94 der Rolle 92, um die Rolle auf dem Gestell zu lagern. Die Ausfahrarme 98 können in den aufrechtstehenden Rahmenteilen 97 ein- und ausgefahren wer den, wozu eine kleine Kolbenzylindereinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen ist, um die Positionen einzustellen, oder wozu man fluidbetriebene Hydraulikzylinder in den aufrechtstehen den Rahmenteilen 97 vorsehen kann. Sperrstifte 91 verlaufen durch die entsprechend den Unterteilungen vorgesehene Stift löcher in den Rahmenteilen 97 und den Ausfahrrahmen 98, um die Arme in eingestellten Positionen zu arretieren. Somit können die Ausfahrarme 98 die gelagerte Rolle 92 heben und senken. Durch Abheben der Rolle von der Höhe der Grundplatte 96 kann ermöglicht werden, daß die Rolle sich um ihre Achse 100 drehen kann, so daß der gefaltete, thermoplasti sche Schlauch von der Rolle abgezogen werden kann.

Fig. 14 zeigt ein Dampfzeltgehäuse 101, welches das Gestell und die Rollenanordnung, die in den Fig. 12 und 13 angegeben sind und vergleichbare Anordnungen umgibt und aufnimmt. Das Dampfzelt ist ein Gehäuse, das dazu bestimmt ist, heißen Dampf zur Erwärmung der eingeschlossenen Rolle 92 des thermo plastischen Schlauches aufzunehmen, um denselben flexibel zum Einführen in eine vorhandene Leitung zu machen. Das Dampf zelt besteht aus Nylon-verstärktem Vinyl, Canvas oder ande ren Materialien, die leicht, flexibel, luftdicht sind und die Fähigkeit haben, hohen Temperaturen des heißen Dampfes standzuhalten.

Das Dampfzeltgehäuse ist gegebenenfalls mit Öffnungen verse hen, um es um eine Rolle und das Gestell anzubringen und einen neuen thermoplastischen Schlauch zum Einführen abzuziehen. Das Zelt muß auch mit einer Zugangsöffnung zum Einleiten des Frischdampfes versehen sein und die Öffnungen sind mit Ver schlüssen versehen, wie dies bezüglich der Schlauchzugangs öffnung 103 gezeigt ist oder sie sind mit anderen Verschluß einrichtungen versehen, welche sicherstellen können, daß der eingeleitete Dampf in dem Zelt mit minimalen Leckagen bleibt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 15 umfaßt eine Welle bzw. ein Spu lenkörper 92 zum Tragen eines Wickels aus gefaltetem Schlauch 22 die vorstehend angegebene Achse 94. Die Achse ist mit einer inneren Dampfkammer 102 versehen, das einen rotierenden End anschluß bei 104 zur Verbindung der Kammer mit einer Dampf quelle 106 über einen Dampfleitungsschlauch 108 hat. Ein Durchgang 110 verläuft von der Kammer 102 zu einer Flächenver bindung 112 der Achse zu einem kurzen Abschnitt des flexiblen Dampfleitungsschlauchs 114. Das freie Ende des Schlauchs 114 ist mit einem abgerundeten, vorauslaufenden Ende 116 eines Längsstücks des gefalteten, thermoplastischen Schlauches ver bunden, wenn dieser Schlauch vom Herstellungsverfahren kommt, warm, flexibel und zum Aufwickeln bereit ist. Wenn daher der Schlauch 22 auf die Achse 94 gewickelt wird, bleibt sein vor deres Ende 116 mit der Dampfkammer 102 verbunden und kann so mit über den Drehanschluß 104 mit der Dampfquelle 106 verbun den werden.

Wenn der aufgewickelte und gefaltete Schlauch 22 zum Einbrin gen in eine vorhandene, unterirdische Leitung bereit ist, wird die Rolle zu der Arbeitsstelle transportiert und mit der Dampf quelle 106 über den Dampfleitungsschlauch 108 verbunden. Wenn dies der Fall ist, wird Dampf in die inneren Durchgänge des Wickels des gefalteten Schlauches 22 von der Dampfkammer 102 und über die flexible Leitung 114 eingeleitet, um die gesamte Länge des aufgewickelten Schlauches 22 sehr schnell und effi zient zu erwärmen und flexibel zu machen. Der eingeleitete Dampf und somit die Erwärmung des aufgewickelten Schlauches 22 wird während des Abwickelns des Schlauches von der Achse bzw. Trommel 94 und beim Einführen in die unterirdische Lei tung fortgesetzt. Selbst wenn der Schlauch 22 abgezogen, ge drückt oder auf andere Art und Weise durch eine unterirdische Leitung von der Trommel 94 wegbewegt wird, wird der Frisch dampf ständig zugeleitet. Der Schlauch bleibt daher flexibel während des gesamten Einbauvorgangs.

Das vorstehend genannte Verfahren zum Einleiten des hei ßen Dampfes in den aufgewickelten, gefalteten, thermoplasti schen Schlauch ist so ausgelegt, daß der aufgewickelte Schlauch in ausreichendem Maße erwärmt ist, bevor er von dem Trommel körper abgezogen werden soll. 2. Die Erwärmung des gefalteten und aufgewickelten Schlauches wird beschleunigt. 3. Es wird ermöglicht, daß der gefaltete und zu erwärmende Schlauch nach dem Abziehen von dem Trommelkörper und während des Einführens in eine vorhandene, unterirdische Leitung er wärmt bleibt. 4. Hierdurch erhält man im wesentlichen folgende Vorteile: 1. Es wird sichergestellt, daß alle Wicklungen des aufgewickelten Schlauches in geeigneter Wei se erwärmt sind, bevor sie von der Rolle abgenommen werden; 2. die Erwärmung des gefalteten aufgewickelten Schlauches wird beschleunigt; 3. es wird ermöglicht, daß der gefaltete Schlauch nach dem Abziehen von dem Trommelkörper und während des Einführens in eine vorhandene, unterirdische Leitung er wärmt wird, und 4. es wird ein zugleich weicher und nachgie biger Schlauch während des Einführungsvorganges bereitgestellt. Dieser letztgenannte Vorteil schützt den Wärmetransportschlauch, wenn dieser verwendet wird, reduziert die Kräfte, die zum Zie hen des Schlauches durch die vorhandenen Leitungen erforderlich sind und ermöglicht längere Zugwege durch die Leitungen. Na türlich ermöglicht ein derartiges Erwärmungsverfahren auch, daß der thermoplastische und durch die Einstiegsschächte und um Kurven in den Förderleitungen zu ziehende Schlauch Ände rungen hinsichtlich der Ausrichtung in den vorhandenen Lei tungen mitmachen kann, wenn der Schlauch in derartige Leitun gen eingebracht werden soll.

Verfahren und Vorrichtung zum Reparieren kurzer Abschnitt der vorhandenen, unterirdischen Leitung, ausgehend von entfernt liegenden Zugangsöffnungen

Unter Bezugnahme auf die Fig. 16 und 17 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reparieren von kurzen Abschnitten von langen, vorhandenen Leitungen unter Verwendung des zuvor beschriebenen thermoplastischen Rohrs 22 erläutert. Das Ver fahren ist zweckmäßig, wenn man Reparaturarbeiten nur an Stellen in einer vorhandenen Förderleitung vornehmen möchte, an denen relativ kurze zu reparierende Abschnitte im Vergleich zu der Gesamtlänge der Förderleitung vorhanden sind. Das Verfahren kann jedoch auch zum Reparieren von Abschnitten von nahezu jeweils beliebigen Längen genutzt werden.

Zuerst wird ein Abschnitt eines gefalteten, thermoplastischen Schlauchs 22 entsprechend der Länge des zu reparierenden Ab schnitts der Leitung von der Vorratsrolle oder einem ander weitig bereitgehaltenen, thermoplastischen Schlauch abge schnitten. Der Abschnitt 22 wird erwärmt und flexibel gemacht, und dann wird er auf eine der zuvor beschriebenen Weisen oder der in den gewürdigten Anmeldungen beschriebenen Weisen aus gerundet. Wenn der Schlauch 22 ausgerundet ist, wird ein über die gesamte Länge hinweg aufblasbarer Sack 120 in das Innere des Schlauchs gebracht. Der Schlauch 22 wird dann noch mals erwärmt und wiederum gefaltet, wobei der abgelassene, auf blasbare Sack im Innern vorgesehen ist.

Ein Abschnitt des Wärmetransportschlauches 16 a, der länger als die Sack-Rohr-Anordnung ist, wird vorgesehen und die Sack- Rohr-Anordnung wird im Innern des Schlauchs angeordnet, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist. Der Wärmetransportschlauch wird an seinem vorauslaufenden Ende 122 verschlossen, und ein Zug seil 124 wird an diesem Ende angebracht.

Ein Luftschlauch 126 ist mit dem Innern des aufblasbaren Sackes 120 an dem nachlaufenden Ende 128 des Wärmetransport schlauches verbunden. Ein Dampfschlauch 130 ist in das Inne re des nachlaufenden Endes des Wärmetransportschlauches ein geführt, und das nachlaufende Ende 128 des Schlauches ist ge schlossen und um die Luft- und Dampfschläuche gezogen.

Dann wird Dampf in den Wärmetransportschlauch über den Dampfschlauch 130 eingeleitet, das thermoplastische Rohr 22 wird im Innern erwärmt und hierdurch weich und flexibel ge macht. In diesem Zustand wird die gesamte Anordnung ein schließlich des Wärmetransportschlauches in die vorhandene Leitung und zu dem zu reparierenden Abschnitt der Leitung unter Verwendung des Zugseils 124 gezogen, das von einem stromabwärtigen Einstiegsschacht oder einer anderen Zugangs öffnung (nicht gezeigt) ausgezogen wird.

An der Reparaturstelle in der Leitung wird Dampf wiederum in den Wärmetransportschlauch über den Dampfschlauch 130 ge pumpt, um das thermoplastische Rohr 22 im Innern wiederum zu erwärmen und flexibel sowie weich zu machen. Wenn das Kunst stoffrohr ausreichend warm und flexibel ist, wird der Sack 120 im Innern des Rohrs 22 mit Luft über die Luftleitung 26 über eine entfernt liegende Quelle an einer Zugangsöffnung (nicht gezeigt) aufgeblasen. Durch das Aufblasen des Sackes wird das Kunststoffrohr 22 ausgerundet und expandiert, so daß es sich eng an die Innenwände des zu reparierenden Abschnitts der vorhandenen Leitung anschmiegt. Die Dampfzufuhr wird dann unterbrochen, und das ausgerundete und expandierte Rohr 22 wird abkühlen gelassen, wobei zugleich der Sack aufgeblasen bleibt, um ständig einen Innendruck auf das Rohr 22 auszu üben. Wenn das Rohr 22 abgekühlt und in der ausgerundeten Form erhärtet ist, wird es fest an Ort und Stelle in der vorhandenen Leitung verankert. Wenn daher das Zugseil 124 gezogen wird, wird das Ende 122 von dem Wärmetransportschlauch abgerissen. Wenn der Dampfschlauch 130 gezogen, wird das ge genüberliegende Ende 128 von dem Wärmetransportschlauch ab gerissen. Der aufblasbare Sack wird abgelassen und aus dem ausgerundeten Rohr 22 durch Ziehen am Luftschlauch 126 herausgezogen. Der restliche Teil des Wärmetransportschlau ches bleibt an Ort und Stelle, ist zwischen den Außenwänden des expandierten Rohrs 22 und den Innenwänden des reparierten Leitungsabschnittes eingepreßt und bildet eine Abdichtung zwischen dem Rohr und der Leitung. Gegebenenfalls kann der Wärmetransportschlauch mit einem Dichtungsmaterial beschich tet sein, um eine wasserdichte Abdichtung an dem reparierten Leitungsabschnitt zu erreichen.

Verfahren zum Herstellen eines Verbundrohrabschnitts zur Versteifung eines vorhandenen Rohrabschnitts

Der gefaltete, starre thermoplastische Schlauch 22, der vorstehend beschriebenen sowie in den entsprechend gewür digten Anmeldungen wiedergegebenen Art, kann auch dazu ver wendet werden, daß man ein vorhandenes Rohr dadurch ver stärkt, daß man dieses an dem vorhandenen Rohr anbringt, so daß man ein neuartiges Verbundrohr erhält. Das Ver bundrohr hat eine größere Steifigkeit, um externen und in ternen Kräften standzuhalten, die jeweils größer als jene sind, denen die ursprüngliche, vorhandene Leitung oder das thermoplastische Rohr selbst standhalten kann.

Um dies zu ermöglichen, wird der gefaltete, thermoplasti sche Schlauch 5 erwärmt und im Innern der vorhandenen Lei tung expandiert. Der thermoplastische Schlauch wird so ge wählt, daß er im Grundzustand einen ausgerundeten Außen durchmesser hat, der geringfügig kleiner als der Innen durchmesser der zu verstärkenden vorhandenen Leitung ist. Wenn das gefaltete, thermoplastische Rohr im zu versteifen den Rohrleitungsabschnitt vorhanden ist, wird das Rohr bzw. der Schlauch ausgerundet und expandiert. Das neue Rohr wird so expandiert, daß es sich eng an die Innenwände der vor handenen Leitung anschmiegt, so daß es sich genau an diese Leitung anpaßt. Als Ergebnis erhält man ein Verbundrohr, das das äußere, vorhandene Rohr und das innere, thermoplasti sche Rohr umfaßt. Hierdurch wird das Vermögen des thermo plastischen Rohrs verstärkt, Brechbelastungen bei Erdbe lastungen, überlagerten Belastungen u.dgl. standzuhalten, die beträchtlich höher sind, da die Seitenwandabstützung von dem vorhandenen Rohr gebildet wird. Ferner kann dank die ser Auslegung das Verbundrohr sowohl äußeren und inneren Kräften standhalten, die größer sind, da die beiden Rohre als eine einzige Baueinheit wirken.

Die Bedeutung des vorstehend beschriebenen Lösungsgedankens ist darin zu sehen, daß das thermoplastische Rohr zur Versteifung einer vorhandenen Leitung genutzt werden kann, wobei die vorhandene Leitung hinsichtlich ihrer Konstruk tion schwach ausgelegt sein kann. Auch wenn Füllmaterialien, Gebäude o.dgl. noch zusätzliche Belastungen auf die Leitun gen bewirken, die bereits vorhanden sind, so können diese auf die vorstehend beschriebene Weise verstärkt werden. Auch kann man durch diese Verfahrensweise eine vorhandene Leitung, die ursprünglich für ein Fallrohr bestimmt war, hierdurch so weiterbilden, daß sie als eine Druckrohrleitung geeignet ist.

Diese vorstehend beschriebene Verfahrensweise ist auch dahin gehend von Bedeutung, daß sie ermöglicht, ein relativ dünn wandiges, thermoplastisches Rohr als eine starre Auskleidung im Innern einer korrodierenden oder überlasteten Druckleitung einzusetzen, und die Steifigkeit und die Belast barkeit der vorhandenen Leitung zu erhöhen. Das thermo plastische Rohr braucht in diesen Fällen nicht derart aus gelegt zu werden, daß es allen Systeminnendrücken stand halten kann, die im System herrschen. Anstelle hiervon kann die zu reparierende Förderleitung als eine Verbundrohrlei tung ausgelegt werden, welche die vorhandene Druckleitung und eine neu eingebrachte, dünnwandige, thermoplastische Rohrleitung umfaßt.

Voranstehend wurden zahlreiche Weiterentwicklungen und Aus führungsformen des Verfahrens und der Vorrichtung zum Ein bringen eines starren, thermoplastischen Rohrs in das Innere einer vorhandenen Leitung beschrieben und erläutert. Jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt und es sind zahl reiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungs gedanken zu verlassen.

Zusammenfassend gibt die Erfindung eine dünne, flexible, rohrförmige Membran an, die einen Wärmetransportschlauch zum Einleiten und Aufblasen der Membrane in einer zu re parierenden, unterirdischen Leitung aufweist. Ein gefal teter, starrer, thermoplastischer Schlauch wird in das Rohr im heißen und flexiblen Zustand eingeführt. Die rohr förmige Membrane wird unter Druck gesetzt, um auszu schließen, daß unerwünschte Fluide in der vorhandenen Lei tung vorhanden sind. Heißer Dampf wird in das Rohr zur Erwärmung des Rohrs über seine gesamte Länge hinweg von außen und innen eingeleitet, bis dieses flexibel ist. Das Rohr wird dann ausgerundet und expandiert, so daß es gegen die Wände der Leitung anliegt, wobei der Schlauch dazwischen liegt. Das Ausrunden und Expandieren des Schlauches erfolgt progressiv dadurch, daß ein Stopfen durch den Schlauch bewegt wird, und daß unter Druck stehender heißer Dampf hinter dem Stopfen eingeleitet wird. Auch werden Verfahren und Vorrichtungen zum Erwärmen des Schlauchs während des Ein führens, zum Reparieren von kurzen Abschnitten der Leitung unter Verwendung eines vergleichbaren Rohrabschnittes, ein aufblasbarer Sack und ein Wärmetransportschlauch an gegeben. Auch sind Einrichtungen zum Verbinden und dichten An ordnen von neu installierten, thermoplastischen Rohren in einer Hauptleitung und einer diese schneidenden Versorgungs leitung vorgesehen. Ferner sind Einrichtungen zum Aufheben der Längsbelastungen in dem thermoplastischen Rohr nach dem Einbau angegeben.

Claims

1. Verfahren zum Einsetzen eines neuen Rohres in ein Längsstück einer vorhandenen Leitung, gekenn zeichnet durch:
Einführen eines flexiblen, rohrförmigen Teils in das Längsstück der vorhandenen und auszukleidenden Leitung derart, daß wenigstens eines der gegenüberliegenden Enden des rohrförmigen Teils an einem Ende des Längsstücks der Leitung zugänglich ist,
Aufblasen des rohrförmigen Elements zu einem we nigstens teilweise ausgerundeten Zustand,
Einführen eines Längsstückes eines im Grundzustand im wesentlichen starren thermoplastischen Rohres in einem zusammengefalteten Zustand in das rohrförmige Teil derart, daß das starre, thermoplastische Rohr sich über das Längs stück der auszukleidenden Leitung erstreckt, wenn das rohr förmige Teil in die Leitung eingeführt ist,
Begrenzung wenigstens eines Endes des rohrförmigen Teils mit dem zusammengelegten, starren, thermoplastischen Schlauch im Innern und Eindrücken eines heißen Fluids in das rohrförmige Teil von dem anderen zugänglichen Ende aus gehend, um zu bewirken, daß das heiße Fluid durch das rohr förmige Teil und durch den zusammengefalteten, thermo plastischen Schlauch geht, so daß der thermoplastische Schlauch von innen und außen her über seine gesamte Länge hinweg erwärmt wird und der im Grundzustand starre, zusam mengefaltete, thermoplastische Schlauch flexibel gemacht wird,
und
Aufbringen eines inneren Expansionsdruckes auf den thermoplastischen Schlauch, wenn dieser flexibel ist, um den Schlauch in einen ausgerundeten Zustand in der Leitung zu bringen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Schlauch unter Aufrechterhaltung des Innenexpansionsdruckes in dem Schlauch derart abgekühlt wird, daß der Schlauch im ausgerundeten Zustand in der Lei tung bleibt, wenn der Expansionsdruck aufgehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionsdruck dadurch aufgebracht wird, daß ein unter Druck stehendes heißes Fluid durch das thermoplasti sche Rohr gedrückt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionsdruck dadurch aufgebracht wird, daß ein Gleitstopfen durch den gefalteten Kunststoffschlauch im Innern des rohrförmigen Teils bewegt wird, wenn der Schlauch warm und flexibel ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das starre, thermoplastische Rohr während des Einführens in das Längsstück der Leitung erwärmt und flexibel gemacht wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil zuerst in das Längsstück der Leitung eingeführt und wenigstens teilweise zu einem aufgerundeten Zustand expandiert wird und daß dann der thermoplastische Schlauch in das rohrför mige Teil eingeführt wird, während zugleich das rohrför mige Teil im expandierten Zustand ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges Teil verwendet wird, das aus einem dünnen, flexiblen, verstärkten Kunst stoffmembranmaterial hergestellt ist, das eine Dicke in dem Bereich von 3 bis 20 µm hat.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges Teil verwendet wird, das eine Beschichtung aus nachgiebigem, kompressiblem Dichtungsmaterial enthält, und daß das thermoplastische Rohr im aufgerundeten Zustand zu Abmessungen expandiert wird, die ausreichen, daß das Dichtungsmaterial des rohrförmigen Teiles alle Ringräume zwischen dem Rohr und der Leitung dicht abschließt.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible, rohrförmige Teil im Grundzustand einen aufgerundeten Außendurchmesser hat, der wenigstens so groß wie der Innendurchmesser der Leitung ist.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible, rohrförmige Teil mittels Innendruck auf einen aufgerundeten Durchmesser aufblasbar ist, der wenigstens so groß wie der Innendurch messer des rohrförmigen Teils ist, und daß das Rohr unter dem Innendruck expandiert wird, um das rohrförmige Teil gegen die Innenwand der Leitung zu drücken.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsstück der Leitung einen wenigstens teilweise zusammengefalteten Abschnitt hat, und daß das rohrförmige Teil einem so ausreichenden Innendruck ausgesetzt wird, daß der zusammengefaltete Abschnitt der art beaufschlagt wird, daß er sich im wesentlichen an den Restteil des Längsstücks der Leitung anpaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible, rohrförmige Teil an einem Ende dicht ver schlossen ist und mit Innendruck von dem gegenüberliegenden Ende in so ausreichender Weise beaufschlagt wird, daß das rohrförmige Teil gegen die Innenwände des Längsstücks der Leitung gedrückt wird, und daß hierdurch das thermoplastische Rohr in dem rohrförmigen Teil gegenüber außen vorhandenen Fluiden an dem rohrförmigen Teil abgedichtet wird.

13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen starre, thermoplastische Rohr in einem abgeflachten und gefalteten Zustand hergestellt wird.

14. Verfahren zum Einbringen eines neuen Rohrs im In nern eines Längsstücks einer vorhandenen Leitung, gekennzeichnet durch:
Einführen eines Längsstücks eines im Grundzustand wesentlichen starren, thermoplastischen Rohrs in einem zusammengelegten Zustand mit vermindertem Durchmesser in das auszukleidende Längsstück der Leitung,
Erwärmen wenigstens eines Endabschnitts des zusam mengelegten Rohrs, um dieses flexibel zu machen, Aufrunden des Endabschnitts und Einführen eines sich bewegenden Stopfens in den aufgerundeten Endabschnitt, wobei der sich bewegende Stopfen ermöglicht, daß man einen gedrosselten Durchgang von unter Druck stehendem Fluid an diesem vorbei durch das zusammengelegte Rohr erhält,
Festhalten des sich bewegenden Stopfens entgegen einer Bewegung durch das thermoplastische Rohr, ausgehend von dem ausgerundeten Endabschnitt und Einleiten eines unter Druck stehenden heißen Fluids in den Endabschnitt und an dem sich bewegenden Stopfen vorbei bis zu einem Längsstück des zusammengelegten, thermoplastischen Rohrs vor dem Stopfen, so daß dieses erwärmt und flexibel gemacht wird, und
Bewegen des bewegbaren Stopfens mit einer gesteuer ten Geschwindigkeit durch das Rohr, ausgehend von dem aus gerundeten Endabschnitt, wobei ständig unter Druck stehendes heißes Fluid in das Rohr hinter und an dem Stopfen vorbei eingeleitet wird, um das Rohr in einem erwärmten, flexiblen Zustand zu halten, so daß sich dieses progressiv an das Längs stück der Leitung mit einer ausgerundeten Form anschmiegt, wenn der Stopfen durch das Rohr bewegt wird.

15. Verfahren zum Einsetzen eines neuen Rohrs in ein Längsstück einer vorhandenen Leitung, gekenn zeichnet durch:
Einführen eines Längsstücks eines im Grundzustand im wesentlichen starren, thermoplastischen Rohrs in die auszukleidende Leitung, wenn dieses Rohr in einem zusam mengefalteten Zustand mit vermindertem Durchmesser vor liegt,
Umformen des zusammengelegten Rohrs zu einem auf gerundeten Zustand und Expandieren des aufgerundeten Rohrs zur Anlage gegen die Innenwände des Längsstücks der Leitung, indem von innen eine Erwärmung erfolgt und ein Druck an das Rohr angelegt wird,
Abkühlenlassen des aufgerundeten und expandierten Rohrs im aufgerundeten und expandierten Zustand derart, daß es diesen Zustand beibehält, und
Aufheben der Belastung des aufgerundeten und expan dierten Rohrs dadurch, daß progressiv Segmente des Rohrs, ausgehend von einem Ende desselben, wiedererwärmt und dann abgekühlt werden, wobei das Rohr in seinem expandier ten und aufgerundeten Zustand bleibt.

16. Verfahren zum Einsetzen und Verbinden von neuen, im Grundzustand im wesentlichen starren, thermoplastischen Rohren in eine vorhandene, unterirdische Hauptleitung und eine diese schneidende, unterirdische Versorgungsleitung, gekennzeichnet durch:
Einführen eines ersten, neuen, thermoplastischen Rohrs in die vorhandene Hauptleitung, wobei das erste Rohr in einem zusammengefalteten und zusammengelegten Zustand vorliegt und dann von innen Wärme und Druck zur Einwirkung gebracht wird, um das erste Rohr aufzurunden und zu ex pandieren, so daß dieses gegen die Innenwände der Hauptlei tung anliegt,
Einführen eines zweiten, thermoplastischen Rohrs in die vorhandene Versorgungsleitung, ausgehend von einer Zugangsöffnung in der Versorgungsleitung, die von der Haupt leitung entfernt liegt, wobei das zweite Rohr sich in einem zusammengelegten und gefalteten Zustand befindet, wobei das Einführen fortgesetzt wird, bis das vorauslaufende Ende des zweiten Rohrs im wesentlichen das erste Rohr an der Schnittstelle der Versorgungsleitung und der Hauptlei tung schneidet, und wobei dann von innen Wärme und Druck auf das zweite Rohr zur Einwirkung gebracht wird, um dieses aufzurunden und zu expandieren, so daß es gegen die Innen wände der vorhandenen Versorgungsleitung anliegt,
Befördern einer Dichtmasse durch das zweite, neue Rohr in der Versorgungsleitung, ausgehend von der Zugangs öffnung zu der Nähe der Schnittstelle und Festlegen dieser Dichtmasse in dieser Nähe,
Einspritzen der Dichtmasse unter Druck in die Schnitt stelle, um alle Zwischenräume zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr an der Schnittstelle abzudichten und das Dicht mittel aushärten zu lassen, und
Einführen einer Schneideinrichtung in das zweite Rohr, ausgehend von der Zugangsöffnung und Befördern der Schneideinrichtung, ausgehend vom entfernt liegenden Ende des zweiten Rohrs sowie Einschneiden einer Öffnung durch das Dichtmittel von dem entfernt liegenden Ende durch eine Wand des ersten Rohrs an der Schnittstelle, um eine Fluid verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Rohr an der Schnittstelle herzustellen.

17. Verfahren zum Erwärmen eines im Grundzustand im we sentlichen starren, thermoplastischen Rohrs in einem zu sammengelegten und gefalteten Zustand, um das Rohr zum Auf- und Abwickeln und zum Einführen in eine vorhandene Leitung flexibel zu machen, gekennzeichnet durch:
Herstellen eines starren Rohrs in einem zusammen gelegten und gefalteten Zustand derart, daß es ein Memory verhalten hat, so daß es beim Erwärmen flexibel wird, wobei das Rohr seinen gefalteten Zustand beibehält, und
Aufwickeln des Rohrs im erwärmten und flexiblen Zu stand auf eine Trommel, die eine innere Kammer hat, die mit einer Quelle für heißes Druckfluid verbindbar ist, wobei am Beginn des Aufwickelns das vorauslaufende Ende des Rohrs mit der inneren Kammer einer Achse verbunden wird, um eine Fluidverbindung zwischen dem Inneren des Rohrs und der Quelle für heißes Druckfluid über die Achse selbst dann herzustellen, wenn die gesamte Länge des Rohrs auf der Welle bzw. der Trom mel aufgewickelt ist.

18. Transportabler Rollenständer und Gehäuseeinrichtung zur Aufnahme und Erwärmen eines Vorrats eines im Grundzustand im wesentlichen starren, thermoplastischen Rohrs in einem zu sammengelegten und gefalteten Zustand zum Transport und zur Verwendung an einer Arbeitsstelle während des Einsetzens des Rohrs in eine vorhandene Leitung, gekennzeich net durch:
ein Gestell (90), das eine starre Metallgrundplatte (96), ein Paar von senkrecht stehenden, rohrförmigen, in der Länge verstellbaren, Ausfahrrahmenteilen (98), die an ihren einen Enden mit der Grundplatte (96) fest verbunden sind und eine Einrichtung an den gegenüberliegenden Enden hat, um eine Achse zum Einführen einer Rolle (92) des Schlauchs anzubrin gen und eine Einrichtung zum Ausfahren der aufrechtstehenden Rahmenteile (97) hat, um die Rollenachse (100) zu heben und zu senken und hierdurch eine Drehung der Rolle (92) zu er möglichen und zu verhindern,
ein Dampfzelt (101), das aus einem flexiblen, ge wichtsmäßig leichten, luftdichten und wärmebeständigen Folien material hergestellt ist und derart bemessen und ausgelegt ist, daß es das Gestell (90) mit der an diesem gelagerten Rolle (92) aus dem Rohrmaterial aufnimmt, und Dampf in dem Zelt eingeschlossen ist, wobei eine Einrichtung eine erste Zugangsöffnung (103) durch dieses Zelt bildet, so daß das Rohr von der Rolle (92) abgewickelt und von dem Zelt (101) abgezogen werden kann, eine erste Verschlußeinrichtung zum Verschließen der ersten Öffnung und eine Einrichtung enthält, die eine zweite Öffnung bildet, durch die der Dampf in das Zelt (101) einleitbar ist, wobei eine zweite Verschlußein richtung zum Verschließen der zweiten Öffnung vorgesehen ist.

19. Rolle zum Aufwickeln, Lagern und Erwärmen eines Längsstücks eines im Grundzustand im wesentlichen starren, thermoplastischen Rohrs in einem zusammengelegten und zusammengefalteten Zustand zum Einführen in eine vorhan dene Leitung im erwärmten und flexiblen Zustand, gekennzeichnet durch:
eine Achse bzw. Welle (94) zur Aufnahme und zur Lagerung eines Wickels (92) des Rohrs, wobei die Achse (94) eine Innenkammer (102) aufweist, in welcher unter Druck ste hendes, heißes Fluid von einer entfernt liegenden Quelle ent halten ist,
eine erste Verbindungseinrichtung (104) an der Achse (94) zum Verbinden der Kammer (102) mit der Quelle, wobei diese Verbindung bei der Drehbewegung der Rolle (92) auf rechterhalten wird, und
eine zweite Verbindungseinrichtung (105) an der Achse (94) zum Verbinden des zu innerst liegenden Endes des auf die Achse (94) aufgewickelten Rohres mit der Kam mer (103), so daß das Rohr von innen her erwärmt wird, so daß dieses beim Aufspulen auf die Welle (94) flexibel ge macht wird.

20. Verfahren zum Reparieren eines kurzen Abschnittes einer unterirdischen Leitung, gekennzeichnet durch:
Wählen eines Längsstückes eines im Grundzustand im wesentlichen starren, gefalteten, thermoplastischen Rohrs entsprechend der Länge des zu reparierenden Ab schnittes, wobei das Rohr in einem zusammengefalteten und zusammengelegten Zustand ein Memoryverhalten hat, wenn es erwärmt und flexibel gemacht wird,
Erwärmen und Aufrunden des Rohrs und Abkühlenlassen des Rohrs im aufgerundeten Zustand,
Einführen eines aufblasbaren Sackes in die gesamte Länge des Rohrs, wenn dieses aufgerundet ist, wobei der Sack abgelassen wird, das Rohr wiederum aufgewärmt wird, so daß es sich zusammenlegt und wiederum gefaltet wird, wenn der abgelassene Sack sich im Innern desselben be findet,
Umschließen des Rohres mit dem aufgenommenen Sack in einem flexiblen Wärmeübertragungsschlauch,
Verschließen eines vorauslaufenden Endes des Schlauchs und Anbringen eines Zugseils an dem geschlossenen Ende,
Verbinden einer Druckluftleitung mit dem Sack, wobei der Luftschlauch von dem geschlossenen, vorauslau fenden Ende des Schlauchs ausgeht,
Verbinden eines Dampfschlauches mit dem Innern des Schlauches, wobei der Dampfschlauch von dem geschlossenen, nachlaufenden Ende ausgeht,
Einführen von Dampf durch den Dampfschlauch in den Schlauch, um das Rohr zu erwärmen und dasselbe flexibel zu machen,
Ziehen des Schlauchs und des darin enthaltenen, flexiblen Schlauchs und des Sackes mit Hilfe des Zugsei les durch die Leitung und zu dem zu reparierenden Abschnitt,
Einführen von Dampf in den Schlauch an den zu repa rierenden Abschnitt, um das Rohr zu erwärmen und dasselbe flexibel zu machen, wobei dann der Sack über dem Luftschlauch aufgeblasen wird, um das Rohr an dem Abschnitt aufzurunden und zu expandieren,
Abkühlen des aufgerundeten und expandierten Schlauchs, wobei der Luftdruck im aufgeblasenen Sack aufrechterhalten wird, so daß der Schlauch in seinem aufgerundeten und ex pandierten Zustand erstarren kann, und
Ablassen des Sacks und Ziehen an den Luft- und Dampf schläuchen und am Zugseil, um die Enden des Schlauches von dem restlichen Teil des Schlauchs abzureißen, so daß die of fenen Enden des Schlauchs bzw. Rohrs freigelegt werden und anschließendes Abziehen des Sacks.