DE4114232A1

DE4114232A1 - Muffenverbindung fuer rohre oder profile

Info

Publication number: DE4114232A1
Application number: DE4114232A
Authority: DE
Inventors: Hilarius Cordel
Original assignee: HILCO TUNNELVORTRIEBSTECHNIK G
Current assignee: HILCO TUNNELVORTRIEBSTECHNIK G
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1992-10-29
Anticipated expiration: 2011-04-27
Also published as: DE4114232C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Muffenverbindung für Rohre oder Profile, insbesondere für Vortriebsrohre oder -profile, mit einer Außenmanschette, die an der Außenfläche des eines Rohr- oder Profilendes fixiert ist und das daran angren zende andere Rohr- oder Profilende übergreift, und zumindest einer zwischen der Innenfläche der Außenmanschette und der Außenfläche des übergriffenen Rohr- oder Profilendes ange ordnete Außendichtung.

Aus Umweltschutzgründen werden große Anforderungen an die Dichtigkeit von Muffenstößen bzw. Verbindungen bei Rohren oder Profilen, insbesondere bei der Abdichtung von Stahl betonvortriebsrohren, gestellt. Obgleich es bereits geeig nete und allgemein anerkannte Mittel zur äußeren Abdichtung z. B. bei Vortriebsrohren, mittels Stahlmanschette und Roll ring gibt, ist bisher noch keine allgemein anerkannte Innen abdichtung im Muffenbereich bekannt geworden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Muffenverbindung für Rohre oder Profile so weiterzuent wickeln, daß auch eine wirkungsvolle Innenabdichtung ermög licht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Innendichtung im Muffenspalt zwischen den beiden Endflächen der Rohre oder Profile und Haltemittel für die Innendichtung, die von min destens einer der Endflächen der Rohre oder Profile in den Muffenspalt überstehen und zwischen der Innendichtung und dem Rohr- oder Profilinneren angeordnet sind, gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung stellt in einfacher Weise eine wirkungsvolle Innenabdichtung im Muffenbereich von Rohren oder Profilen zur Verfügung. Dabei besteht ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Muffenverbindung in ihrer Robustheit und Unempfindlichkeit auch gegenüber Muffenspalt veränderungen während des Vortriebs der Rohre oder Profile.

Die Erfindung schlägt in einer bevorzugten Ausführungsform vor, daß die Haltemittel auf oder in den Innenflächen der Rohre oder Profile fixiert sind. Dies ist insbesondere aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft, da auf diese Weise die erfindungsgemäßen Haltemittel auch noch nachträg lich angebracht werden können.

Besonders bevorzugt bestehen die Haltemittel aus einer min destens zweiteiligen Innenmanschette, deren Einzelteile jeweils auf oder in den Innenflächen der aneinander grenzenden Rohre oder Profile fixiert sind und im Bereich des Muffenspaltes einen Spalt bilden, der eine geringere Breite als der Muffenspalt aufweist. Insbesondere durch das Vorsehen eines Spaltes in der Innenmanschette verhindert werden, daß die an den gegenüberliegenden Rohrenden ange brachten Haltemittel beim Rohr- oder Profilvortrieb gegen einanderstoßen und beschädigt werden.

Die Erfindung schlägt darüber hinaus vor, daß sich der Spalt in der Innenmanschette zum Muffenspalt hin bis auf dessen Breite erweitert. Auf diese Weise wird eine Art Schrägrinne im Bereich der Innenmanschette geschaffen, die einen guten Sitz für die oberhalb der Innenmanschette im Muffenspalt angeordnete Innendichtung darstellt.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß die Einzelteile der Innenmanschette in die Innenflächen der Rohre oder Pro file eingepaßt sind und im wesentlichen bündig mit diesen abschließen. Hierdurch wird insbesondere ein glatter Abfluß innerhalb der Rohre oder Profile gewährleistet, da die In nenmanschette nicht ins Rohr- oder Profilinnere vorsteht.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Einzel teile der Innenmanschette fest im Material der Rohre oder Profile verankert sind. Diese Verankerung kann bspw. über eine Verschraubung mit dem Rohr oder Profil erfolgen, aber auch, wenn es sich beim Rohr- oder Profilmaterial um Beton oder dergleichen handelt, durch Einbetten der Haltemittel oder deren Verankerungen.

Hinsichtlich der Materialausführung der Innenmanschetten gibt es insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Drücke, die im Rohr- oder Profilinneren herrschen können (Schwankungen zwischen 0,5 bis 4,0 bar, je nach Grundwasser stand oder Innendruck, sind bspw. bei Abwasserleitungen üblich), verschiedene Ausführungen im Hinblick auf das Material.

Für niedrigere Drücke empfiehlt die Erfindung die Her stellung der Innenmanschette aus Beton, dessen Festigkeit bedarfsweise durch Zusätze wie übliche Betonzusätze chemischer Art, Kunststoffe, Kunststoffasern, Textilfasern oder Stahlfasern verbessert sein kann. Auch der Einsatz von Polybeton ist denkbar. Bei höheren Drücken besteht die In nenmanschette vorzugsweise aus Kunststoff wie bspw. PVC, oder Stahl, wie bspw. rostfreiem Edelstahl, Resista-Stahl oder verzinktem Stahl.

Die Erfindung schlägt vor, daß die Innendichtung im Bereich des Muffenspaltes einen elastomeren und abwasserresistenten Dichtring oder ein entsprechendes Dichtprofil umfaßt. Hier durch ist sowohl eine hinreichende Elastizität im Bereich des Muffenspaltes während des Vortriebs der Rohre oder Profile als auch eine genügende Lebensdauer der Dichtung beim bestimmungsgemäßen Betrieb der Rohr- oder Profilstrecke sichergestellt.

Dabei ist der Dichtring oder das Dichtprofil vorzugsweise mit Dicht- und/oder Haltelippen versehen, insbesondere, um seine Position innerhalb des Muffenspaltes zu fixieren.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Dichtring oder das Dichtprofil eine Festigkeit zwischen 10 bis 80 Shore Härte besitzt und bis zu 70% seines Volumens verpreßbar ist.

Für eine besondere Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, daß der Dichtring oder das Dichtprofil Hohlkammern aufweist. Dies ist insbesondere bei Kurvenvortrieben sinn voll, da hier unter Umständen, je nach Radius, ein normales Profil nicht mehr ausreicht, um den unterschiedlichen Muffenspalt auszufüllen. Nach beendetem Vortrieb können dann die Hohlkammerprofile mit entsprechendem Verpreßmaterial und dem für die geforderte Dichtigkeit entsprechenden Druck aufgepumpt werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Muffenspalt im übrigen weitgehend mit einem Füllmaterial ausgefüllt, das ein un mittelbares Aufeinandertreffen der Rohr- oder Profilend flächen, insbesondere beim Vortrieb verhindert und gleich zeitig die Breite des Muffenspaltes definiert. Dieses Material kann unterschiedlichster Art sein, bevorzugt wird aber Holz verwendet, wie z. B. Preßholz.

In einer weiteren Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß im Bereich der Muffendichtung eine Dichtigkeitsprüf leitung vorgesehen ist, die eine Verbindung zwischen dem Rohr- oder Profilinneren und dem Muffenspalt im Bereich zwischen der Außenmanschette und der Innendichtung her stellt. Durch eine derartige Prüfleitung kann der Muffenbe reich in Zeitabständen oder auch permanent auf Dichtigkeit überprüft werden.

Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß alle Prüf leitungen einer Rohr- oder Profilstrecke mit einer Sammel leitung verbunden sind, um z. B. eine gesamte Vortriebsstärke permanent überprüfen zu können. Eine sich anbahnende Un dichtigkeit kann so frühzeitig erkannt werden. Somit besteht die Möglichkeit, ein Ausfließen von bspw. Abwasser in das umgebende Erdreich und Grundwasser zu verhindern. Im Notfall kann die Prüfleitung auch als Verpreßleitung benutzt werden, um ein schnelles Abdichten zu ermöglichen.

Für die Dichtigkeitsprüfung mit Luft ist nur eine Prüf leitung erforderlich, während bei der Prüfung mit Wasser mindestens zwei Leitungen vorzusehen sind, von denen die eine zum Füllen im unteren Bereich angebracht ist, während die andere zum Entlüften im Scheitelbereich angebracht werden muß.

Gegenüber den bisherigen Muffenverbindung gewährleistet die neuartige Muffenverbindung mit Innendichtung einen glatten Abfluß, ist unempfindlich gegen Beschädigung (auch und ins besondere beim Vortrieb der Rohre oder Profile) und extrem langlebig, ist vielseitig einsetzbar (und zwar unabhängig vom Querschnitt und Material der Rohre oder Profile), stellt kein Hindernis bei der Reinigung der Rohre dar und ist preisgünstig, weil auf den Bedarfsfall zugeschnitten.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert ist. Dabei zeigt:
die einzige Figur eine Schnittansicht durch den Muffenbereich einer Betonrohrstrecke mit der erfindungsgemäßen Muffenverbindung.

Im Muffenbereich der zwei aneinanderstoßenden Rohre 10 und 20 sind sowohl die bekannten Mittel zur Außenabdichtung als auch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittel zur Innenab dichtung nebst einer Möglichkeit des Einbaus einer Prüf leitung für die Dichtigkeitsprüfung dargestellt. Die Außen abdichtung erfolgt in bekannter Weise mittels einer Außen manschette 30, die an der Außenfläche 11 des (in der Zeich nung rechts dargestellten Rohres) 10 fixiert, im konkreten Fall in die Außenfläche 11 bündig mit dieser abschließend eingepaßt und befestigt ist. Diese Außenmanschette 30 über greift gleichzeitig das Spitzende 21 des (in der Zeichnung links dargestellten) Rohres 20. Zwischen diesem in Stufen konisch zulaufenden Spitzende 21 des Rohres 20 und der Innenfläche der Außenmanschette 30 ist ein gummielastischer Rollring 35 zur Außenabdichtung angeordnet, während als zusätzliche Abdichtung zwischen der Außenmanschette 30 und der Außenfläche 11 des Rohres 10 noch die Quellgummidichtung 36 vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße Innenabdichtung erfolgt über den Dicht ring 40, der in dem dem Rohrinneren zugewandten Ende des Muffenspaltes 15 zwischen den Endflächen 12 und 22 der Rohre 10 bzw. 20 angeordnet ist. Im dargestellten Fall hat der Dichtring einen im wesentlichen ovalen Durchmesser. Selbstverständlich sind aber auch runde oder rechteckige Dichtringe oder -profile zur Innenabdichtung geeignet, wobei ggf. auch noch Dicht- und Haltelippen vorgesehen sein können. Der Dichtring 40 besteht dabei vorzugsweise aus einem elastomeren und abwasserresistenten Material und be sitzt die weiter oben angegebenen elastischen Eigenschaften. Desweiteren ist die Verwendung eines Hohlkammerprofils zur Innenabdichtung möglich, wie weiter oben bereits be schrieben.

Im Muffenbereich ist an der Innenflächen 14 und 24 der dar gestellten Rohre 10 bzw. 20 eine zweiteilige Innenmanschette 50 befestigt, die ebenfalls wie die Außenmanschette einge lassen ist und bündig mit den Innenflächen 14 und 24 ab schließt. Die Innenmanschette besteht aus den beiden Teilen 52 und 54, die jeweils Vorsprünge 52′ und 54′ aufweisen, die in den Muffenspalt 15 überstehen. Dabei sind diese Vor sprünge 52′ und 54′ (ggf., wie dargestellt, auch unter schiedlich) zum Muffenspalt 15 hin abgeschrägt, so daß sie an den Kontaktstellen 52′′ und 54′′ mit den Endflächen 12 und 22 der Rohre 10 bzw. 20 bündig abschließen. Durch diese spezielle Ausbildung der Innenmanschette entsteht so eine Art Kerbe mit offenem Boden (Spalt 56 zwischen den Einzelteilen 52 und 54), in der der Dichtring 40, bedingt durch seine Eigenelastizität, einen festen und sicheren Sitz hat. Die Einzelteile 52 und 54 der Innenmanschette 50 sind über die Anker 57 und 58, die im Beton der Rohre 10 und 20 eingegossen sind, fest in diesem verankert.

Das Material der Innenmanschette ist, wie oben näher be schrieben, druckabhängig gewählt und kann von Beton bis zu Kunststoff und Stahl variieren. Auch die Dimensionierung der Innenmanschette 50 hängt selbstverständlich vom Rohr- oder Profilmaterial und den in der Rohr- oder Profilstrecke auf tretenden Drücken ab und kann entsprechend angepaßt werden.

Das übrige Volumen des Muffenspaltes 15 ist mit Füllmaterial 38, wei beispielsweise einem Preßholzring, ausgefüllt, um beim Vortrieb der Rohrstrecke einen direkten Kontakt zwischen den Endflächen 12 und 22 der Rohre 10 bzw. 20 zu verhindern, was bei Lenkbewegungen oder Kurvenvortrieben zu Beschädigungen führen könnte. Gleichzeitig definiert das Füllmaterial 38 auch die Breite des Muffenspaltes 15, die damit auf den jeweiligen Anwendungszweck abgestimmt werden kann.

Schließlich ist in der Zeichnung noch eine Dichtigkeits prüfleitung 70 in Form eines Polyethylenrohres erkennbar, das in den Beton des Rohres 20 eingegossen ist. Dieses Rohr 70 weist zum einen eine Öffnung 72 zum Rohrinneren hin auf, zum anderen eine Öffnung 74 in den Muffenspalt 15 hinein, wobei der Einmündungsbereich 16 der Dichtigkeitsprüfleitung 70 in den Muffenspalt 15 möglichst (wie auch in der Zeichnung dargestellt) von Füllmaterial 38 freigehalten werden sollte, um in jedem Fall eine zuverlässige Dichtigkeitsüberprüfung zu gewährleisten.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Aus führungsformen wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

10 Rohr
11 Außenfläche von 10
12 Endfläche von 10
14 Innenfläche von 10
15 Muffenspalt
16 Einmischungsbereich von 70
20 Rohr
21 Spitzende von 20
22 Endfläche von 20
24 Innenfläche von 20
30 Außenmanschette
35 Rollring
36 Quellgummidichtung
38 Füllmaterial
40 Dichtring
50 Innenmanschette
52 Einzelteil von 50
52′ Vorsprung von 52
52′′ Kontaktstelle
54 Einzelteil von 50
54′ Vorsprung von 54
54′′ Kontaktstelle
56 Spalt
57 Anker
58 Anker
70 Dichtigkeitsprüfleitung
72 Öffnung
74 Öffnung

Claims

1. Muffenverbindung für Rohre oder Profile, insbesondere für Vortriebsrohre oder -profile, mit einer Außenmanschette, die an der Außenfläche des einen Rohr- oder Profilendes fixiert ist und das daran angrenzende andere Rohr- oder Profilende übergreift, und zumindest einer zwischen der Innenfläche der Außenmanschette und der Außenfläche des übergriffenen Rohr oder Profilendes angeordneten Außendichtung, gekennzeichnet durch eine Innendichtung (40) im Muffenspalt (35) zwischen den beiden Endflächen (12, 22) der Rohre oder Profile (10, 20) und Haltemittel (50) für die Innendichtung, die von mindestens einer der Endflächen (12, 22) der Rohre oder Profile (10, 20) in den Muffenspalt (35) überstehen und zwischen der Innendichtung (40) und dem Rohr- oder Profil inneren angeordnet sind.

2. Muffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (50) auf oder in den Innenflächen (14, 24) der Rohre oder Profile (10, 20) fixiert sind.

3. Muffenverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (50) aus einer mindestens zweiteiligen Innenmanschette bestehen, deren Einzelteile (52, 54) jeweils auf oder in den Innenflächen (14, 24) der aneinander grenzenden Rohre oder Profile (10, 20) fixiert sind und im Bereich des Muffenspaltes (35) einen Spalt (56) bilden, der eine geringere Breite als der Muffenspalt aufweist.

4. Muffenverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (56) in der Innenmanschette (50) sich zum Muffenspalt (35) hin bis auf etwa dessen Breite erweitert.

5. Muffenverbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einzelteile (52, 54) der Innenmanschette (50) in die Innenflächen (14, 24) der Rohre oder Profile (10, 20) eingepaßt sind und im wesentlichen bündig mit diesen abschließen.

6. Muffenverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (50) fest im Material der Rohre oder Profile (10, 20) verankert sind.

7. Muffenverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel aus Beton herge stellt sind.

8. Muffenverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel aus Beton hergestellt sind, dessen Festigkeit durch Zusätze verbessert ist.

9. Muffenverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusätze übliche Betonzusätze chemischer Art, Kunst stoffe, Kunststoffasern, Textilfasern oder Stahlfasern sind.

10. Muffenverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton Polybeton ist.

11. Muffenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (50) aus Kunst stoff, wie bspw. PVC, oder Stahl, wie bspw. rostfreiem Edel stahl, Resista-Stahl oder verzinktem Stahl, hergestellt sind.

12. Muffenverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innendichtung einen elasto meren und abwasserresistenten Dichtring (40) oder ein ent sprechendes Dichtprofil umfaßt.

13. Muffenverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß der Dichtring (40) oder das Dichtprofil mit Dicht und/oder Haltelippen versehen ist.

14. Muffenverbindung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, daß der Dichtring (40) oder das Dichtprofil eine Festigkeit zwischen 10 bis 80 Shore Härte besitzt und bis zu 70% seines Volumens verpreßbar ist.

15. Muffenverbindung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (40) oder das Dichtprofil Hohlkammern aufweist.

16. Muffenverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenspalt (35) im übrigen weitgehend mit einem Füllmaterial (38), vorzugsweise auf Holzbasis, ausgefüllt ist.

17. Muffenverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Dichtigkeitsprüf leitung (70) vorgesehen ist, die eine Verbindung zwischen dem Rohr- oder Profilinneren und dem Muffenspalt (35) im Bereich zwischen der Außenmanschette (30) und der Innendichtung (40) herstellt.

18. Muffenverbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß alle vorhandenen Dichtigkeitsprüfleitungen in einer Rohr- oder Profilstrecke über eine Sammelleitung miteinander verbunden sind.