DE4200593C2 - Verfahren zum bereichsweisen Sanieren einer Rohrleitung und Kunststoffschlauch zu dessen Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum bereichsweisen Sanieren einer Rohrleitung mit einem nach innen aufgerollten Kunststoffschlauch mit einer äußeren durch Wärme aushärtbaren Schlauchfolie. Ferner betrifft die Erfindung einen mehrlagigen Kunststoffschlauch zur Durchführung des Verfahrens.

Die Sanierung schadhafter Rohrleitungen ist häufig mit erheblichem Aufwand verbunden. Dies gilt vor allem für unterirdisch verlegte Rohrleitungssysteme, beispielsweise der städtischen Kanalisation, bei deren Sanierung zeit- und kostenaufwendige Erdarbeiten mit damit verbundenen Behinderungen des Kraftfahrzeugverkehrs in Kauf genommen werden müssen.

In der DE 35 13 956 A1 ist ein Verfahren angegeben, bei dem in das zwischen zwei Kontrollschächten liegende Teilstück einer bereichsweise zu sanierenden Rohrleitung mittels eines Seiles ein Auskleideschlauch eingezogen wird. Beim Einziehen des Schlauches wird dessen äußere Deckschicht perforiert. In eine Harz absorbierende Innenlage des Schlauches wird Harz eingefüllt. Ferner wird mit Hilfe eines gebogenen Inversionsrohres, an dessen in der Rohrleitung verlaufendem horizontalen Teil das vordere freie Ende eines Hilfsschlauches sowie das Ende des Auskleideschlauches befestigt sind, letzterer ausgeformt. Durch Einfüllen von Wasser in das Inversionsrohr stülpt sich der Hilfsschlauch durch den Druckaufbau fortschreitend um, der auch dafür sorgt, daß der Auskleideschlauch gegen die Innenwand der Rohrleitung gedrückt wird. Das im Überschuß vorhandene Harz wird durch die Perforationen gedrückt und gegebenenfalls durch Wärme ausgehärtet.

Das Verfahren erfordert wegen des Einziehens des Auskleideschlauches eine Zugänglichkeit der Rohrleitung von zwei Seiten aus. Bereits bei kleinen Hindernissen oder Krümmungen in der Rohrleitung kann eine Beschädigung des Schlauches nicht ausreichend ausgeschlossen werden. Auch muß die Topfzeit des Harzes so eingestellt werden, daß bei eventuell auftretenden Einzugsproblemen kein Aushärten des Harzes auftritt, woraus wiederum ein erhöhter Zeitaufwand resultieren kann.

Auch das aus der FR 26 18 873 A1 bekannte Verfahren erfordert ein Einziehen eines aufgerollten Schlauches, der z. B. mittels einer durch den Schlauch gezogenen Heizeinrichtung gegen die Rohrleitungsinnenwand gedrückt und erwärmt wird, um anschließend auszuhärten.

Ausgehend vom obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches Verfahren zum bereichsweisen Sanieren einer Rohrleitung sowie einen Kunststoffschlauch zu dessen Durchführung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 bzw. 5 gelöst. Danach kann praktisch jede beliebige Rohrleitung einfach, schnell und zuverlässig wieder abgedichtet bzw. saniert werden, indem im Anschluß an prinzipiell bekannte Maßnahmen zur Lokalisierung und Identifizierung von schadhaften Stellen oder Bereichen z. B. über einen nahegelegenen Revisionsschacht einfach ein aufgerolltes Schlauchrollenpaket in Form eines nach innen aufgerollten mehrlagigen Schlauches in die Rohrleitung eingebracht und dort (beispielsweise mittels Haken oder einer Spreizvorrichtung) fixiert wird. Durch Einpumpen eines Fluids (eines Gases oder einer Flüssigkeit) in eine Ringkammer der Schlauchrolle entrollt sich der nach innen aufgerollte Schlauch automatisch ohne die Notwendigkeit des Schlaucheinziehens entlang dem schadhaften Bereich der Rohrleitungsinnenwand und eine äußere, aushärtbare Kunststofflage des mehrlagigen Schlauchs wird gleichzeitig durch das unter Druck gesetzte Fluid gegen die Innenwand gedrückt. Durch Wärmeeinwirkung wird anschließend die äußere Schlauchlage oder Schlauchfolie ausgehärtet und durch die dauerhaft ausgehärtete Lage wird die Leckstelle der Rohrleitung verschlossen.

Hierdurch ist es möglich, auch bei vorhandenen Rohrleitungskrümmungen von nur einer zugänglichen Stelle aus die Rohrleitung auszukleiden. Die Nachteile des bekannten Schlaucheinziehens sind vermieden. Außerdem wird in einem Arbeitsgang ausgerollt und gleichzeitig die erforderliche Ausdehnung des Schlauches erzielt.

Das Verfahren vermeidet auch in vorteilhafter Weise die Notwendigkeit der Freilegung der Rohrleitungen zu deren Sanierung und gestattet ohne weiteres die Abdichtung von Leckstellen über größere Bereiche ohne die Notwendigkeit des Zugriffs von zwei Seiten. Damit sind auch an die Lokalisierung nicht mehr so hohe Anforderungen zu stellen und es können ohne Mehraufwand größere Rohrbereiche sicherheitshalber und auch prophylaktisch saniert und verstärkt werden.

Der Schlauch zur Durchführung dieses Verfahrens ist technisch einfach realisierbar. Aus bekannten Kunststoffen sind ohne weiteres zwei- oder mehrlagige elastische Schläuche herstellbar, die auch über größere Längen zu einer Schlauchrolle ausgehend von einem Schlauchende nach innen aufrollbar sind und auf ihrer Innenseite die erfindungsgemäße aufblähbare Ringkammer aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Schlauchrolle wird der extrudierte oder aus Folie geschweißte, mindestens zweilagige Schlauch vorzugsweise über einen abgerundeten Dorn gezogen und an einem Ende auf einem elastischen Kunststoffring in Form eines luftgefüllten Schlauchrings oder Vollrings fixiert, der mit Hilfe von federbelasteten Rollen mit dem fixierten elastischen Schlauch so gedreht wird, daß sich der Schlauch nach innen über den Ring aufrollt.

Zur Ausbildung der mit Fluid füllbaren Ringkammer, die dazu dient, um den Schlauch abzurollen und so unter Druck zu setzen, daß sich die äußere aushärtbare Schlauchlage fest gegen die Rohrleitungsinnenwandung legt, kann im einfachsten Fall außer dieser aushärtbaren Folie eine einzige weitere Folie vorgesehen werden, die an den Enden fluiddicht mit der aushärtbaren Lage verbunden ist. Vorzugsweise werden noch punktuelle Verbindungen zwischen beiden Folien vorgesehen. Über Anschlußstutzen wird die so ausgebildete Ringkammer mit dem Fluid unter Druck gesetzt. Die zur Aushärtung notwendige Wärme kann durch Umpumpen eines heißen Fluids und/oder in die aushärtbare Lage oder daran angrenzende Lagen integrierte elektrische Heizeinrichtungen bewirkt werden.

Die innere Schlauchfolie kann nach der Aushärtung entweder über Sollbruchstellen und/oder heizbare Widerstandsdrähte abgetrennt bzw. abgeschmolzen werden. Alternativ ist es möglich, die Kammer zu leeren und zu evakuieren, so daß sich die innere Lage oder Folie flach gegen die ausgehärtete Lage oder Folie legt.

Es ist alternativ möglich, mit zwei zusätzlichen zur Ringkammer verbundenen Schlauchlagen zu arbeiten, die nicht mit der aushärtbaren Lage verbunden sind und diese lediglich durch den Kammerdruck andrücken sowie, wenn diese selbst keine Heizeinrichtungen aufweist, für deren Erwärmung sorgen. Der Vorteil besteht in der einfachen Entfernung und Wiederverwendbarkeit einer solchen Doppelschlauch- Ringkammer.

Die Fixierung des Rollschlauchs mit dem oder den Füllstutzen in der Rohrleitung kann auf vielfältige Weise, beispielsweise mittels Haken oder einer Spreizvorrichtung, erfolgen.

Der Durchmesser der auszuhärtenden äußeren Schlauchfolie wird grob auf den Innendurchmesser der zu sanierenden Rohrleitung abgestimmt. Durchmesser-Unterschreitungen der eingelegten Schlauchlage werden in Verbindung mit der unter Druck gesetzten Ringkammer durch die Elastizität des verwendeten Kunststoffs, Durchmesser-Überschreitungen durch Faltenbildung so ausgeglichen, daß die Außenfläche der ausgehärteten Schlauchlage eng an der Innenseite der Rohrleitung anliegt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die prinzipielle Darstellung eines in einer zu sanierenden Rohrleitung fixierten erfindungsgemäßen Schlauches,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels des in der Rohrleitung abgerollten erfindungsgemäßen Schlauches,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels des in der Rohrleitung abgerollten erfindungsgemäßen Schlauches,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels des in der Rohrleitung abgerollten erfindungsgemäßen Schlauches und

Fig. 5 eine Einrichtung zum Aufrollen des erfin­ dungsgemäßen Schlauches.

In Fig. 1 ist eine nach innen aufgerollte Schlauchrolle 1 bzw. ein Schlauchrollenpaket in einer schadhaften Rohr­ leitung 2 beabstandet zum identifizierten Bereich der Rohrleitung fixiert. Im Ausführungsbeispiel dienen hierzu Haken 3 oder eine Spreizvorrichtung 4, die das äußere Ende der nach innen aufgerollten Schlauchrolle 1 gegen die Innenseite der Rohrleitung 2 spreizt. Sämtliche Elemente sind im Schnitt (Längsschnitt durch die Rohrlei­ tung) dargestellt. Es ist ebenfalls möglich, nur Haken oder nur eine Spreizvorrichtung oder auch andere Fixie­ rungselemente einzusetzen. Es ist lediglich sicherzustel­ len, daß der abgerollte Schlauch sich beim Aushärten nicht mehr verschiebt.

Das erste Ausführungsbeispiel der Fig. 2 umfaßt einen aus Kunststoff gefertigten elastischen doppelwandigen Schlauch, der entrollt dargestellt ist. Die äußere Schlauchlage 5 besteht aus einem bei Umgebungstemperatur elastischen, jedoch z. B. bei etwa 80°C dauerhaft aushärtendem Kunststoff. Die innere Schlauchlage oder -wand 6 sollte aus einem zumindest bis zu der Aushär­ tungstemperatur der Schlauchlage 5 im wesentlichen temperaturbeständigen und elastisch bleibendem Kunststoff bestehen. Für beide Anforderungen sind diverse aus der Kunststoffindustrie bekannte Stoffbeispiele möglich, die der Fachmann im Hinblick auf Länge und Durchmesser der abzudichtenden Rohrleitung auswählt.

Die äußere und innere Schlauchlage 5 bzw. 6 sind an den Enden 7 der Schlauchrolle 1 beispielsweise durch Verschweißen luft- bzw. flüssigkeitsdicht verbunden. Da­ rüber hinaus kann die innere Schlauchlage 6 auch über bei 8 angedeutete punktuelle Verbindungen (Punktschweißungen) über die Länge und den Umfang des Schlauches mit der äußeren Schlauchlage 5 verbunden sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Zwischen äußerer und in­ nerer Schlauchlage bildet sich in jedem Fall eine ring­ förmige Kammer aus, die an der Befestigungsseite des Doppelschlauchs zwei Anschlußstutzen 9, 10 umfaßt.

Ferner sind an den Enden der inneren Schlauchlage mit 11 angedeutete, am Umfang eingearbeitete Sollbruchstellen und/oder radial angebrachte Widerstandsdrähte 12 vorge­ sehen, die elektrisch beheizbar sind. Durch beide Maßnahmen ist es möglich, nach erfolgter Aushärtung der Schlauchlage 5 die innere Schlauchlage 6 von dieser abzutrennen bzw. abzuschmelzen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird nach Fixierung der Schlauchrolle 1 mittels der Elemente 3, 4 in der Rohrlei­ tung 2 eine Flüssigkeit oder ein Gas über einen der Stutzen, z. B. über den Anschlußstutzen 9, in die Ringkam­ mer zwischen den Schlauchlagen 5, 6 gepreßt, wodurch sich die Schlauchrolle 1 längs der Rohrleitung 2 abrollt. Durch das in der Ringkammer befindliche, unter Druck stehende Fluid wird die äußere Lage 5 des Doppelschlauchs an die Innenwand der Rohrleitung gepreßt und schließt damit die Rohrleitungswand längs des inneren Umfangs dicht ab.

Anschließend wird durch den anderen Stutzen 10 ein auf etwa 100°C erwärmtes Fluid eingepumpt, das abgekühlt durch den nun geöffneten Stutzen 9 ausströmen kann. Dieses Durchpumpen von heißem Fluid erfolgt solange, bis die äußere Lage 6 durch die Erwärmung dauerhaft ausgehärtet ist und damit z. B. in Fig. 1 angedeutete Leckstellen dauerhaft verschließt.

Schließlich kann über die Sollbruchstellen 11 oder die Widerstandsdrähte 12, die hierzu elektrisch beheizt werden, die Innenlage 6 abgetrennt und aus der Rohrlei­ tung herausgezogen werden.

Alternativ hierzu ist es möglich, den Ringraum zu leeren und dauerhaft zu evakuieren, so daß sich die innere Lage 6 ohne Zwischenraum gegen die ausgehärtete Lage 5 legt.

Statt ein heißes Fluid zur Aushärtung zu verwenden, ist es auch möglich, in die äußere Schlauchlage 5 eine Heizeinrichtung beispielsweise in Form einer Heizfolie zu integrieren. Eine Heizeinrichtung kann jedoch auch in eine separate Druck-Heizmanschette 14 integriert werden, wie sie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dargestellt ist. Die Manschette 14 ist zunächst mit einer wärmeaus­ härtenden äußeren Schlauchlage 13 zusammen entsprechend Fig. 1 aufgerollt, wird jedoch nicht mit dieser verbunden. Die Ringkammer wird von den beiden Lagen der Druck-Heizmanschette gebildet, von denen die äußere Kunststofflage eine integrierte Heizvorrichtung (wie eine elektrisch heizbare Folie) enthält. Es ist auch möglich, beide Lagen der Manschette mit einer Heizvor­ richtung zu versehen. Der Vorteil dieser Ausführung be­ steht darin, daß die Manschette 14 einfach entfernbar ist und wiederverwendbar ist.

Die elektrische Heizvorrichtung kann, wie bereits er­ wähnt, auch direkt in die aushärtende äußere Schlauch­ lage eingebettet sein. Eine solche Schlauchlage ist in Fig. 4 mit 15 angedeutet. Die Manschette 16 ist hier eine reine Druckmanschette mit entsprechenden Anschluß­ stutzen 9 bzw. 10 für das Fluid. (In den beiden letzten Ausführungsbeispielen reicht auch ein Stutzen aus.) Die Heizvorrichtung bleibt nach der Aushärtung der äußeren Lage 15 in der Rohrleitung. Die aus dem Doppelschlauch gebildete Manschette 16 kann z. B. nach Entlüftung problemlos entfernt werden.

Falls erwünscht, können die Maßnahmen einer elektrischen Heizung und Heizung über ein Kammermedium auch mitein­ ander kombiniert werden.

Die Schlauchrolle 1 kann gemäß Fig. 5 schnell und einfach aufgerollt werden. Der z. B. extrudierte oder aus Folie geschweißte, mehrlagige Schlauch 1 wird über einen abgerundeten Dorn 17 einer Einrichtung zum Aufrollen der Schlauchrolle gezogen. Diese Einrichtung umfaßt ferner drei (bei größeren Schlauchdurchmessern auch mehr) Roll­ einheiten, von denen eine aus drei federbelasteten An­ triebsrollen 20 bestehende Einheit mit 21 gekennzeichnet ist. Die Antriebsrollen 20 wirken auf einen elastischen Kunststoffring 19, der entweder aus einem Vollring oder aus einem mit Gas (z. B. Luft) gefüllten Schlauchring besteht. Der Dorn 17, der hohl ausgebildet ist und in seiner Außenwandung Bohrungen 18 aufweist, sowie die Roll­ einheiten 21 und Antriebsrollen 20 sind in der darge­ stellten Weise über eine waagerechte oder auch senkrech­ te Stange an einem Ständer gehaltert.

Die Bohrungen 19, durch die Luft geblasen wird, dienen dazu, ein Anhaften des Schlauches 1 am Dorn zu verhin­ dern.

Gleichzeitig oder alternativ kann der Dorn auch mit einem Gleitmittel beschichtet werden.

Der aufzurollende Schlauch wird am elastischen Ring 19, der z. B. mit einem Adhesiv beschichtet ist, an seinem vorderen Ende fixiert. Dann wird der Ring 19 durch die federbelasteten, bezüglich des Rings 19 radial bewegli­ chen Antriebsrollen 20 in Drehung (Pfeile) versetzt, so daß der Schlauch 1 um den Ring 19 nach innen aufgerollt wird. Es existieren etliche Kunststoffsorten ausreichen­ der Elastizität, die ein solches Aufrollen zulassen. Durch die Federn wird eine Anpassung an den Schlauch­ rollendurchmesser gewährleistet.

Die dargestellte Einrichtung eignet sich auch dazu, eine Schlauchrolle, gegebenenfalls mit nur einer Lage, nach außen statt nach innen über sich selbst aufzurollen. Dies ist durch entsprechendes Versetzen der Rolleinheiten 21 nach außen sowie eine Umkehrung der Drehrichtung der Antriebsrollen 20 ohne weiteres möglich.

Claims (15)

1. Verfahren zum bereichsweisen Sanieren einer Rohrleitung mit einem nach innen aufgerollten Kunststoffschlauch mit einer äußeren durch Wärme aushärtbaren Schlauchfolie, gekennzeichnet durch folgende Schritte

• a) Einbringen des mehrlagigen Kunststoffschlauches, welcher mit einer füllbaren auf der Innenseite befindlichen Ringkammer ausgestattet ist, in die zu sanierende Rohrleitung,
• b) Fixieren des aufgerollten Kunststoffschlauches in der Rohrleitung vor dem zu sanierenden Bereich,
• c) Einbringen eines Fluids in die füllbare Ringkammer derart, daß sich der aufgerollte Kunststoffschlauch über den zu sanierenden Bereich hinweg abrollt und die aushärtbare Schlauchlage durch das unter Druck gesetzte Fluid gegen die Rohrinnenwand gedrückt wird, und
• d) Aushärten der aushärtbaren Schlauchlage durch Erwärmung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt (d) heißes Fluid durch die Ringkammer gepumpt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt (d) eine in der aushärtbaren Schlauchfolie oder in einer angrenzenden Schlauchlage der Ringkammer vorgesehene elektrische Heizeinrichtung in Betrieb gesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an den Verfahrensschritt (d) die die Ringkammer bildende(n) innere(n) Schlauchlage(n) entfernt wird (werden) oder alternativ die Ringkammer evakuiert wird.

5. Mehrlagiger nach innen aufrollbarer Kunststoffschlauch mit einer äußeren durch Wärme aushärtbaren Schlauchfolie zum bereichsweisen Sanieren einer Rohrleitung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenseite des Kunststoffschlauches (1) eine aufblähbare Ringkammer gebildet ist.

6. Kunststoffschlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblähbare Ringkammer von mindestens einer Innenfolie (6) gebildet ist.

7. Kunststoffschlauch nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfolie (6) an den Enden der Schlauchrolle (1) fluiddicht (bei 7) mit der äußeren aushärtbaren Schlauchfolie (5) verbunden ist und mit dieser die Ringkammer bildet.

8. Kunststoffschlauch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schlauchfolie (6) und die äußere Schlauchfolie (5) punktuell an weiteren Stellen miteinander verbunden sind.

9. Kunststoffschlauch nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der inneren Schlauchfolie (6) zur Abtrennung von der ausgehärteten inneren Schlauchfolie (5) radial vorgesehene Sollbruchstellen (11) aufweisen.

10. Kunststoffschlauch nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der inneren Schlauchfolie (6) zur Abtrennung von der äußeren ausgehärteten Schlauchfolie (5) radial angebrachte, heizbare Widerstandsdrähte (12) aufweisen.

11. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Ringkammer zwei Anschlußstutzen (9, 10) vorgesehen sind.

12. Kunststoffschlauch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er außer der äußeren aushärtbaren Schlauchfolie (13; 15) zwei nicht mit ihm verbundene, nach der Aushärtung der äußeren Schlauchfolie entfernbare Schlauchfolien (14; 16) aufweist, die die Ringkammer ausbilden.

13. Kunststoffschlauch nach Anspruch 6, 7 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die aushärtbare äußere Schlauchfolie (5; 15) oder zumindest die äußere der die Ringkammer bildenden Schlauchfolien (14) mit einer elektrischen Heizvorrichtung versehen ist.

14. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 5 bis 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kammer mindestens ein Anschlußstutzen (10) vorgesehen ist, über den die Ringkammer mit Fluid füllbar und unter Druck setzbar ist.

15. Kunststoffschlauch nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen aufgerollte Schlauchrolle (1) durch Fixieren des vorderen Endes des mehrlagigen, über einen Dorn (17) mit Gleitmittel und/oder gasdurchströmten Bohrungen (18) gezogenen Schlauches, an einem elastischen Kunststoffring (19) in Form eines Vollrings oder gasgefüllten Schlauches und durch Drehen dieses Rings mittels radial beweglicher Antriebsrollen (20) ausgebildet ist.