DE4024501C2

DE4024501C2 -

Info

Publication number: DE4024501C2
Application number: DE19904024501
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Wilhelm Epping Spezialtiefbau 4290 Bocholt De GmbH
Current assignee: Wilhelm Epping Spezialtiefbau 4290 Bocholt De GmbH
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1993-01-21
Also published as: DE4024501A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohr aus härtendem Bau stoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a tube made of hardening construction Substance according to the preamble of claim 1.

Das erfindungsgemäße Rohr besteht vorzugsweise aus Beton. Solche Rohre werden in der Regel im Boden verlegt. Sie dienen wegen ihres weitgehend chemisch resistenten Werkstoffes zur Entsorgung von Abwäs sern, gegebenenfalls auch von flüssigen chemischen Substanzen. Die Empfindlichkeit des Werkstoffes gegen Schubspannungen erfordert jedoch besondere Rohrverbindungen, welche einerseits über lange Zeiträume dicht sein müssen, andererseits aber eine Beschädigung der Rohre beim Transport, ihrer Verle gung und während ihrer Nutzungsdauer verhindern. Die erfindungsgemäßen Rohre ermöglichen dies durch eine Rohrverbindung, welche aus anderen Werkstoffen als den für die Rohre verwendeten härtenden Bau stoffen bestehen.The pipe according to the invention preferably consists of Concrete. Such pipes are usually in the ground relocated. Because of their largely chemical function resistant material for the disposal of sewage serum, possibly also from liquid chemical Substances. The sensitivity of the material against shear stresses, however, requires special Pipe connections, which on the one hand over long Periods must be tight, but on the other hand one Damage to the pipes during transport, their installation prevent and during their useful life. The tubes according to the invention make this possible a pipe connection made of other materials than the hardening structure used for the pipes fabrics exist.

Bei der Ausführungsform der Erfindung ist nur eines der Rohrenden mit andersartigem Werkstoff versehen, während das andere Ende aus härtendem Baustoff besteht, jedoch als Einsteckende in einen Überwurf ausgebildet ist, der an dem ihm zugeordneten Rohrende im Baustoff verankert und durch den Anker mit dem Rohr fest verbunden ist. Ein solcher Anker ist insbesondere dort erforderlich, wo eine An schlußmöglichkeit an einer Armierung des Rohrman tels fehlt, weshalb sich die Erfindung vorzugsweise auf Betonrohre ohne Armierung bezieht.In the embodiment of the invention, only one is the pipe ends are provided with a different material, while the other end is made of hardening building material exists, but as a plug in a throw is trained on the assigned to him Pipe end anchored in the building material and by the anchor is firmly connected to the pipe. Such an anchor is particularly necessary where an An possibility to connect to a Rohrman armor means is missing, which is why the invention is preferred relates to concrete pipes without reinforcement.

Die Erfindung geht von vorbekannten Betonrohren dieser Art aus. Hierbei besteht der Überwurf aus einem dünnen Stahlrohr mit zylindrischer Innen- und Außenfläche, sowie Ankern, welche einerseits von einem Rundstahlring, der auf der Innenseite des inneren Rohrendes angeschweißt ist und andererseits aus einem Stahlanker besteht, der in der Tiefe des Betonmantels liegt und schräg ansteigend bis zur Innenseite des Stahlrohres reicht. Hierdurch soll außer der Verankerung des Überwurfes im Baustoff eine Abdichtung der Rohrleitung gegen umläufiges, von außen zusitzendes oder in der Rohrleitung geführtes Wasser bzw. Flüssigkeit gewährleistet werden.The invention is based on previously known concrete pipes of this kind. The throw consists of a thin steel tube with cylindrical inner and Outside surface, as well as anchors, which on the one hand by a round steel ring on the inside of the inner tube end is welded and on the other hand consists of a steel anchor, which is in the depth of the Concrete jacket lies and slopes up to Inside of the steel tube is enough. This is supposed to except for anchoring the wrap in the building material sealing the pipeline against circumferential, from outside or in the pipeline water or liquid guaranteed will.

Es hat sich indessen herausgestellt, daß die bekannten Betonrohre nicht zuverlässig abgedichtet sind, obwohl in der Regel die Rohrstirnseiten auf einem häufig aus Holz bestehenden Ringpuffer abge stützt und mit innen und äußeren Dichtungen verse hen sind, welche auf den inneren Ringflächen der Rohrenden und auf äußeren Ringflächen des Rohr mantels und der Manschette abdichten. Es wurde gefunden, daß die Undichtigkeiten an dem mit der Manschette versehenen Rohrende auftreten und jeden falls in der Hauptsache darauf zurückzuführen sind, daß zwischen Stahl und härtendem Baustoff keine wasserdichte Verbindung der Grenzflächen entsteht, sondern daß trotz der Verankerung Relativverschie bungen der Bauteile unterschiedlicher stofflicher Zusammensetzung im Gefolge von Temperaturschwan kungen der Umgebung der Rohrleitung auftreten. However, it has been found that the known concrete pipes are not reliably sealed are, although usually the pipe ends a ring buffer often made of wood supports and with verse inside and outside seals hen, which are on the inner ring surfaces of the Tube ends and on outer ring surfaces of the tube Seal the jacket and the cuff. It was found that the leaks on the with the Cuffed pipe end occur and each if the main reason is that between steel and hardening building material none watertight connection of the interfaces is created, but that despite the anchoring, it is relatively different exercises of the components of different material Composition in the wake of the temperature swan around the pipeline.

Nach dem Stande der Technik (DE-OS 25 42 004) ist es auch bekannt, an Betonrohren, die innen mit einer dichtenden Kunststoffbeschichtung beispielsweise aus Weich-PVC versehen sind, an einem Rohr stirnseitig innen ein Fugenband zu verankern, welches zwei an den Innenseiten der aneinanderstoßenden Rohre an liegende Schenkel aufweist und aus dem gleichen Material wie die Kunststoffbeschichtung besteht, um mit dieser verschweißt oder verklebt werden zu können. Ein solches Fugenband kann allerdings über die Stoßfuge keinerlei Querkräfte übertragen und ist aus diesem Grunde mit der Einsteck-Rohrverbin dung der erfindungsgemäßen Art nicht vergleichbar.According to the prior art (DE-OS 25 42 004) it also known on concrete pipes that have an inside sealing plastic coating, for example Soft PVC are provided on a tube on the front to anchor a joint tape on the inside, which is attached to two the inside of the abutting pipes has lying leg and from the same Material like the plastic coating, to be welded or glued to it can. Such a joint tape can, however the butt joint does not transmit any transverse forces and is for this reason with the plug-in pipe connection tion of the type according to the invention is not comparable.

Weiterhin ist nach dem Stande der Technik (CH-PS 4 42 895) eine Rohrverbindung für doppelwandige Rohre bekannt, die außen einen Kunststoffmantel und innen einen Betonmantel aufweisen. Bei dieser vorbekannten Rohrverbindung wird die Muffe von einem Abschnitt des äußeren Kunststoffmantels gebil det, der den zugehörigen inneren Betonmantel stirn seitig überragt. Eine Verankerung dieser Muffe im Beton des Betonrohres ist hier nicht vorgesehen und auch nicht notwendig, weil der äußere Kunststoffmantel durch seine große Länge ohnehin ausreichend auf dem Betonmantel fixiert ist.Furthermore, according to the prior art (CH-PS 4 42 895) a pipe connection for double-walled Pipes known, the outside of a plastic jacket and have a concrete jacket inside. At this previously known pipe connection is the sleeve of a section of the outer plastic jacket gebil det, which forehead the associated inner concrete jacket towered over each other. Anchoring this sleeve in the Concrete of the concrete pipe is not provided here also not necessary because of the outer plastic jacket due to its great length it is sufficient on the Concrete jacket is fixed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Rohre aus härtendem Baustoff auf einfache Weise eine dauerhaft dichte Rohrverbindung zu schaffen, welche die Montage der Rohre beim Bau einer Rohrleitung gegenüber dem Stand der Technik nicht erschwert. The invention has for its object for pipes made of hardening building material in a simple way to create permanently sealed pipe connections, which the assembly of the pipes when building a pipeline not difficult compared to the prior art.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of claim 1. Appropriate embodiments of Invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vereinigung der Verankerung mit der Manschette des Überwurfes führt zu einer Vervielfachung der Möglichkeiten, die Umläufigkeit des Wassers an der Rohrverbindung zu unterbinden. Hierdurch entsteht ein Formkörper, der sich aus einem Werkstoff herstellen läßt, der infolge seines im wesentlichen mit dem härtenden Baustoff des Rohrmantels übereinstimmenden Wärmeausdehnungs koeffizienten bei Änderung der Umgebungstemperatur nicht gegenüber dem Rohrende kriecht und dadurch die Umläufigkeit der Flüssigkeit bzw. des Wassers ausschließt.The anchoring union according to the invention with the cuff of the wrap leads to one Multiplication of the possibilities, the uncomfortable of the water at the pipe connection. This creates a molded body that is made up of can produce a material that due to its essentially with the hardening building material of the Pipe jacket matching thermal expansion coefficients when the ambient temperature changes does not creep towards the pipe end and thereby the circulation of the liquid or water excludes.

In einer bevorzugten Ausführungsform dieses erfin dungsgemäßen Lösungsgedankens, welche Gegenstand des Anspruches 2 ist, läßt sich eine Art von Laby rinthdichtung der Manschette und des Rohrmantels verwirklichen, der durch die axiale Folge der vor geschlagenen Nuten gegeben ist, deren Schwalben schwanzform andererseits die notwendige Veranke rungswirkung verbessert.In a preferred embodiment, this invented inventive solution, which subject of claim 2 is a type of Laby Rinth seal of the sleeve and the pipe jacket realize by the axial sequence of the front given grooves, their swallows tail shape on the other hand the necessary anchoring improved effect.

Der Anspruch 3 bezeichnet ein für die Manschette geeignetes Material.The claim 3 designates a for the cuff suitable material.

Obwohl die vorstehend geschilderten Merkmale und Maßnahmen gemäß der Erfindung bereits eine zuver lässig dichte Rohrverbindung ergeben, kann es sich bereits zweckmäßig erweisen, hierfür zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen. Mit den Merkmalen des Anspruches 4 läßt sich eine besondere Dichtung schaffen, die nicht oder nicht allein auf dem Zusammenquetschen elastomeren Dichtmaterials zwi schen auskragendem Manschettenende und eingeführtem Einsteckende der Rohrverbindung beruht. Hierbei wird vielmehr der Dichtdruck von außen mit dem Blähmittel erzeugt und durch das hart gewordene Blähmittel aufrechterhalten. Dadurch ist es möglich, die Drücke auf die Dichtflächen erheblich zu steigern und nicht verlorengehen zu lassen, weil der flüssige Kunststoff entweder nicht schrumpft oder sein Schrumpfmaß bereits beim Blähen der Dichtung berücksichtigt werden kann, wenn er härtet.Although the features and Measures according to the invention already a ver casually tight pipe connection can result already prove appropriate, additional for this To take action. With the characteristics of Claim 4 can be a special seal create that not or not alone on the Squeezing elastomeric sealing material between cantilevered cuff end and inserted Inserting end of the pipe connection is based. Here rather, the sealing pressure from the outside with the Blowing agent produced and by the hardened Maintain blowing agent. That’s it possible, the pressures on the sealing surfaces significantly to increase and not to be lost because the liquid plastic doesn't shrink either or its degree of shrinkage already when the Seal can be taken into account if he hardens.

Die Zuführung des Blähmittels erfolgt von außen. Hierfür sind die Merkmale des Anspruches 5 vorgese hen. Dabei nutzt man den Kanal gleichzeitig mit dem in ihm härtenden Blähmittelrest zum Verschluß des Inneren der Blähdichtung.The blowing agent is supplied from the outside. The features of claim 5 are provided for this hen. The channel is used simultaneously with the in it hardening blowing agent residue to close the Inside the inflatable seal.

Vorzugsweise weisen die Rohre gemäß der Erfindung einen erheblichen Querschnitt auf. Dann empfiehlt sich die Ausführungsform nach Anspruch 6. Durch die radiale Anordnung des Kanals, über den der anfange flüssige und später härtende Kunststoff in die Blähdichtung eingeführt wird, ergibt sich ein opti mal kurzer Zuführungsweg, der auch in der fertigen Rohrleitung zu keinen Einbußen der Festigkeit führt.Preferably, the tubes according to the invention a substantial cross-section. Then recommends the embodiment of claim 6. By the radial arrangement of the channel over which the beginning liquid and later hardening plastic in the Inflatable seal is introduced, there is an opti times short feed path, which is also in the finished Pipeline for no loss of strength leads.

Mit dem Anspruch 7 wird die geschilderte Blähdich tung mit einer Quetschdichtung kombiniert, was eine weitere Steigerung der Zuverlässigkeit der erfin dungsgemäßen Rohrdichtung zur Folge hat.With claim 7, the described Blähdich tion combined with a press seal, which is a further increase the reliability of the inventions according to the pipe seal.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenEmbodiments of the invention based on the figures explained in more detail in the drawing. Show it

Fig. 1 im abgebrochenen Längsschnitt anein ander anschließende erfindungsgemäße Rohre, wobei die Darstellung an der Innenseite der Rohrwände und im Anschluß an die Rohrverbindung abgebrochen wiedergegeben ist und Fig. 1 in broken longitudinal section anein other connecting pipes according to the invention, the representation on the inside of the pipe walls and following the pipe connection is shown broken off and

Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstel lung eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 in Fig. 1 corresponding presen- tation a modified embodiment of the invention.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 bestehen die Rohrmäntel (1) der Rohre (2, 3), die im fertig mon tierten Zustand der Rohrleitung wiedergegeben sind, aus härtendem Baustoff, z. B. aus Beton. Die Rohr verbindung (4) besteht dagegen aus einem anderen Werkstoff. Sie ist hälftig an den Rohrenden ange ordnet. Die eine Hälfte der Rohrverbindung wird von einem Einsteckende (5) gebildet, während die andere Hälfte als Überwurf ausgebildet ist. Der Überwurf wird von einer über das andere Rohrende (6) vorste henden Manschette (7) gebildet, welche mit Ankern im Baustoff der Rohrmäntel festgelegt ist.In the embodiment according to FIG. 1, the pipe jackets ( 1 ) of the pipes ( 2 , 3 ), which are shown in the finished installed state of the pipeline, consist of hardening building material, e.g. B. made of concrete. The pipe connection ( 4 ), however, consists of a different material. It is arranged in half at the pipe ends. One half of the pipe connection is formed by an insertion end ( 5 ), while the other half is designed as a cap. The cap is formed by a sleeve ( 7 ) protruding from the other pipe end ( 6 ), which is fixed with anchors in the building material of the pipe jackets.

Die Manschette (7) bildet mit diesen Ankern einen Formkörper und besteht aus einem nichtmetallischen Werkstoff, der etwa einen dem Baustoff der Rohrmän tel entsprechenden Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist. Dafür kommt insbesondere Epoxydharz mit einer Faserbewehrung in Betracht. Der Formkörper, welcher von der Manschette (7) gebildet wird, weist auf seiner Innenseite zwei parallele, im übrigen identische Nuten (8, 9) auf die schwalbenschwanz förmig sind. Das bedeutet, daß die Nutränder (10 bzw. 11), wie am Beispiel der Nut (8) dargestellt, nach innen konvergieren. Sie sind mit dem härtenden Baustoff der Rohrmäntel ausgefüllt.The sleeve ( 7 ) forms a molded body with these anchors and consists of a non-metallic material which has a thermal expansion coefficient corresponding to the construction material of the Rohrmän tel. Epoxy resin with fiber reinforcement is particularly suitable for this. The molded body, which is formed by the sleeve ( 7 ), has on its inside two parallel, otherwise identical grooves ( 8 , 9 ) which are dovetail-shaped. This means that the groove edges ( 10 and 11 ), as shown in the example of the groove ( 8 ), converge inwards. They are filled with the hardening building material of the pipe jackets.

Die Manschette (7) wirkt mit einer elastomeren Dichtung (12) zusammen, welche als Ring ein inneres abgestuftes Rohrende (14) umgibt und sich an der Ringfläche (15) einer zweiten Rohrstufe (16) abstützt. Die äußeren Ringflächen (17, 18) der Rohrstirnseiten sind über einen aus Holz bestehen den Ring (19) aufeinander abgestützt. Ein elasto merer Dichtring (22) dichtet auf inneren Ringflächen (21, 23) der Rohrenden ab.The sleeve ( 7 ) interacts with an elastomeric seal ( 12 ) which surrounds an inner stepped pipe end ( 14 ) as a ring and is supported on the ring surface ( 15 ) of a second pipe stage ( 16 ). The outer ring surfaces ( 17 , 18 ) of the pipe end faces are supported on one another by a wooden ring ( 19 ). An elastomeric sealing ring ( 22 ) seals on inner ring surfaces ( 21 , 23 ) of the pipe ends.

Die Herstellung der Rohre erfolgt in an sich bekannter Weise dadurch, daß die Manschette (7) mit ihrer äußeren Stirnfläche (24) unterstützt und über eine Innenmuffe gestülpt wird, welche einen dem lichten Durchmesser der Rohre entsprechenden Außen durchmesser aufweist. Hierdurch ist es möglich, die Rohre aus dem flüssigen Baustoff zu gießen und die Manschette in dem härtenden Baustoff zu verankern.The tubes are produced in a manner known per se in that the sleeve ( 7 ) is supported with its outer end face ( 24 ) and placed over an inner sleeve which has an outer diameter corresponding to the inside diameter of the tubes. This makes it possible to pour the pipes from the liquid building material and to anchor the sleeve in the hardening building material.

Gemäß der Darstellung der Fig. 2 ist die auf dem inneren abgestuften Rohrende (14) angeordnete elastomere Ringdichtung (12) mit einer Blähdichtung (25) ergänzt. Hierbei handelt es sich um einen ringförmigen Schlauch, der gegebenenfalls armiert ist, sich aber unter dem Einfluß eines in seinem Inneren (26) ausbildenden erhöhten Druckes ausdeh nen kann und sich dann der dachförmig abgeschrägten inneren Manschettenfläche (27) und der nach außen abgestuften Fläche (25) des Einsteckendes (5) anlegt. Diese Fläche wird einerseits von der Fase der Stirnfläche (17) des Einsteckendes und anderer seits von der äußeren Zylinderfläche des Ringes (19) gebildet.According to the illustration of FIG. 2 which is arranged on the inner stepped tube end (14) elastomeric annular seal (12) is supplemented with an inflatable seal (25). This is an annular hose, which is reinforced if necessary, but can expand under the influence of an increased pressure that forms in its interior ( 26 ) and then the roof-shaped beveled inner cuff surface ( 27 ) and the outwardly stepped surface ( 25 ) of the insertion end ( 5 ). This surface is formed on the one hand by the chamfer of the end face ( 17 ) of the insertion end and on the other hand by the outer cylindrical surface of the ring ( 19 ).

Als Blähmittel dient ein flüssiger Kunststoff, z. B. Epoxydharz. Dieser Kunststoff ist anfangs flüssig und wird durch einen Radialkanal, der in der Blähdichtung (25) mündet, von außen zugeführt. Der Radialkanal wird von dem lichten Querschnitt eines Röhrchens (30) gebildet, welches radial den Ring (19) und den elastomeren Dichtring (22) durch quert.A liquid plastic, e.g. B. epoxy. This plastic is initially liquid and is supplied from the outside through a radial channel which opens into the inflation seal ( 25 ). The radial channel is formed by the clear cross section of a tube ( 30 ) which radially crosses the ring ( 19 ) and the elastomeric sealing ring ( 22 ).

Bei der Montage der Rohre (2, 3) wird das Einsteckende zusammen mit der Dichtung (12) nach dem Einlegen der Ringe (19, 22) mit dem Röhrchen (30) und der Blähdichtung (25) zwischen die Stirn flächen (17, 18) in das auskragende Ende (31) der Manschette (7) eingeführt. Vom Inneren des Rohres (2 oder 3) wird eine Pumpe an das freiliegende Ende des Rohres (30) angeschlossen. Mit der Pumpe wird flüssiges Epoxydharz durch den Kanal (29) in das Innere (26) der Blähdichtung (25) gedrückt, bis diese, wie beschrieben, die Dichtflächen (27 und 28) erreicht. Hiernach wird die Pumpe abgeschaltet und das Ende des Rohres (30) verschlossen. Der im Rohr (30) zurückbleibende und härtende Rest des Epoxydharzes dichtet die Blähdichtung (25) ab, bis das gesamte Blähmittel erhärtet ist. Danach wirkt die Blähdichtung (25) mit der Quetschdichtung (12) zusammen.When installing the pipes ( 2 , 3 ), the insertion end together with the seal ( 12 ) after inserting the rings ( 19 , 22 ) with the tube ( 30 ) and the inflation seal ( 25 ) between the end faces ( 17 , 18 ) into the cantilevered end ( 31 ) of the sleeve ( 7 ). A pump is connected from the inside of the tube ( 2 or 3 ) to the exposed end of the tube ( 30 ). With the pump, liquid epoxy resin is pressed through the channel ( 29 ) into the interior ( 26 ) of the inflation seal ( 25 ) until, as described, it reaches the sealing surfaces ( 27 and 28 ). The pump is then switched off and the end of the tube ( 30 ) is closed. The remaining and hardening rest of the epoxy resin in the tube ( 30 ) seals the inflation seal ( 25 ) until the entire blowing agent has hardened. The inflation seal ( 25 ) then interacts with the pinch seal ( 12 ).

Claims

1. Pipe made of hardening building material with pipe connection made of another material, which is arranged in half at the ends of the pipe, one half being designed as a plug-in end and the other half as a cap, which is arranged over the pipe end in front of a sleeve with one in the building material Anchor, characterized in that the sleeve ( 7 ) and the anchor are combined in a molded body made of a non-metallic material with an approximately thermal expansion coefficient corresponding to the building material.

2. Pipe according to claim 1, characterized in that the anchor consists of a plurality of swallow tail-shaped grooves ( 8 , 9 ) which are arranged on the inside of the sleeve ( 7 ) and filled with the building material.

3. Pipe according to one of claims 1 or 2, characterized in that the sleeve ( 7 ) consists of epoxy resin with a fiber reinforcement.

4. Pipe according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the insertion end ( 5 ) and the cantilevered collar end ( 31 ), an inflation seal ( 25 ) is arranged, the blowing agent of an initially liquid and after inflation and application of the inflation seal ( 25 ) on the sealing surfaces ( 27 , 28 ) hardening plastic.

5. Pipe according to claim 4, characterized in that a channel ( 29 ), which opens into the inflation seal ( 25 ), to see the supply of the blowing agent and can be closed with the hardening rest of the blowing agent.

6. Pipe according to one of claims 4 or 5, characterized in that the channel ( 29 ) radially through the insertion end ( 5 ) or with this and the sleeve end ( 31 ) cooperating sealing and pressure ring ( 19 , 22 ).

7. Pipe according to one of claims 4 to 6, characterized by the interaction of the Blähdich device ( 25 ) with a pinch seal ( 12 ) which is arranged under the cuff end ( 31 ).

8. Pipe according to one of claims 4 to 7, characterized in that the sealing and pressure ring ( 19 , 22 ) with the inflation seal ( 25 ) and a tube ( 30 ) forms a structural unit, the clear cross section of which forms the channel ( 29 ) .