DE4232059A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sanieren des Muffenbereichs von vorzugsweise nicht begehbaren Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Sanieren des Muffenbereichs von vorzugsweise nicht begehbaren Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungen.

Es hat sich bei der Überprüfung sanierungsbedürftiger nicht begehbarer Rohrleitungen, insbesondere von Abwasser­ leitungen gezeigt, daß entgegen den früheren Annahmen, ins­ besondere auch der Muffenbereich sanierungsbedürftig ist.

Die bisher vorgeschlagenen Verfahren zum Sanieren des Muffenbereichs sind, wie sich herausgestellt hat, bei zahl­ reichen Problemstellungen nicht in der Lage, eine dauerhafte Sanierung zu erreichen.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Sanierung des Muffenbereichs von vorzugsweise nicht begehbaren Rohr­ leitungen, insbesondere von Abwasserleitungen zu schaffen, das den Bedürfnissen der heutigen modernsten Technik ent­ sprechend, eine dauerhafte und insbesondere überwachbare Sanierung gewährleistet.

Zum nächstkommenden Stand der Technik ist die DE-OS 38 10 615 zu nennen, die einen Packer zur Ringfugenverpressung von Muffenrohrleitungen mit einer ein Trägerrohr umgebenden, aufblasbaren ringförmigen Hauptkammer, der durch die Rohr­ leitung ziehbar, schiebbar oder verfahrbar ausgebildet ist, beschreibt, wobei ein auf der Hauptkammer angeordneter, durch frei sich überlagernde Enden im Durchmesser veränder­ barer Heizring, mit einer mit einer Mörtelpumpe verbundenen Austrittsöffnung beidends von zumindest teilweise unabhängig von der Hauptkammer aufblasbaren, ringförmigen Randkammern eingefaßt ist.

Es handelt sich hier also um eine Ringfugenverpressung mittels Mörtel.

Zum Stand der Technik gehört ferner die DE-PS 38 40 994, in welcher ein Fugenverpreßgerät zur Ringfugenverpressung von Muffenrohrleitungen mit aufblasbaren, ringförmigen Randkammern beschrieben ist, bei dem auf dem Hauptzylinder ein durch frei sich überlappende Enden im Durchmesser ver­ änderbarer Heizring mit einer Mörtelpumpe verbundenen Aus­ trittsöffnung angeordnet ist, wobei der Hauptzylinder eine durch eine Verstellvorrichtung im Durchmesser ver­ änderbare Manschette aus Metall mit einer Führungseinrich­ tung zur gleitend anliegenden Führung des außenliegenden Manschettenendes aufweist. Es handelt sich bei diesem Stand der Technik also nicht um einen Packer, sondern um ein Fugenverpreßgerät, welches Mörtel verpreßt.

Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung ein solches Sanierungsverfahren, bei dem eine gattungsartig völlig davon verschiedene Dichtungsmasse eingesetzt wird, nämlich eine solche, die in einem im Packer enthaltenen Mischkopf durch die Vermischung der Einzelkomponenten entsteht und sodann unmittelbar nach der Vermischung unter hohem Druck in den zu sanierenden Muffenbereich eingepreßt bzw. eingespritzt wird.

Bezüglich des nächstkommenden Standes der Technik des zum Einsatz gelangenden Packers ist auf die deutschen Offenle­ gungsschriften 39 13 317 und 39 13 318 zu verweisen, die in ihrem Inhalt gleichlautend sind bis auf die Tatsache, daß gemäß DE-OS 39 13 317 zwei Silikatharz-Komponenten und gemäß DE-OS 39 13 318 zwei Polyurethanharz-Komponenten als Dich­ tungsmassen eingesetzt werden.

Zum Stand der Technik ist ferner die DE-OS 41 01 531 zu nennen, die sich auf eine Vorrichtung zum Auffinden und Abdichten von Lecks in Rohren bezieht, wobei ein solcher Packer zum Einsatz gelangt, der mit wenigstens einem Volumen, das über Luftleitungen aufblähbar ist, und einer Einrichtung zum Ausbringen eines Dichtungsmaterials versehen ist, wobei dieser Packer aus einem im Querschnitt vollkreis­ förmigen Außenschlauch und einem zweiten, kleineren form­ stabilen Innenschlauch besteht, der Innenschlauch in einem Kreissegment mit dem Außenschlauch verbunden ist und der Raum zwischen Innenschlauch und Außenschlauch das aufbläh­ bare Volumen bildet.

Die technischen Lehren gemäß DE-OS 39 13 317 und DE-OS 39 13 318 betreffen Verfahren und Vorrichtungen zur par­ tiellen Instandsetzung defekter Kanäle, jedoch nicht eine Instandsetzung des Muffenbereichs defekter Kanäle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkennt­ nis zugrunde, daß eine dauerhafte Sanierung von vorzugsweise nicht begehbaren Rohrleitungen durch Sanierung des Muffen­ bereichs nur dann bewirkbar ist, wenn man unter Verwendung eines Packers die Dichtmassen derart in den zu sanierenden Muffenbereich einpreßt, daß der be­ handelte Rohrleitungsbereich insgesamt unter einem bleiben­ den Preßdruck der Einzelelemente steht.

Dies geschieht nach der Lehre vorliegender Erfindung dadurch, daß man eine solche Dichtungsmasse einspritzt, die nach ihrem Erstarren durch Volumenvergrößerung einen bleibenden Druck auf ihre Umgebung ausübt.

Als Dichtungsmassen einsetzbare Massen, die aus einer Polymer-Vorstufe und Härter für die rasche Polymerisa­ tion der Vorstufe bestehen, wobei das entstandene polymerisierte Produkt ein größeres Volumen als die beiden eingesetzten Komponenten Polymer-Vorstufe und Härter besitzt, sind dem Stand der Technik an sich bekannt.

Dabei kann die Klebrigkeit des Dichtmassen-Materials insbesondere des einzusetzenden Polyurethan-Materials ausgenutzt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zu­ grunde, daß die wesentlichen Parameter der Verfahrensführung quantitativ zu erfassen, zu registrieren und zu überwachen sind.

Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun anhand der bei­ liegenden Fig. 1 bis 6 weiterhin erläutert, wobei anhand der Figurenbeschreibung auch beispielhafte Ausführungsformen erläutert sind.

Es zeigt:

Fig. 1 die Herstellung bzw. das Ergebnis der erfindungs­ gemäßen Muffensanierung, wobei die unter ständigem Eigendruck stehende Dichtungsmasse mit dem Bezugs­ zeichen 1, die Glocke des rechts angeordneten Muffenbereichs mit 2 und der in diese Glocke eingeschobene Endbereich der links angeordneten Rohrleitung mit dem Bezugszeichen 3 versehen ist.

Fig. 2 zeigt systematisch das erfindungsgemäße Verfahren nebst erfindungsgemäßer Vorrichtung, wobei das Zu- und Abflußsystem der beiden Dichtungsmassen­ komponenten A und B insgesamt mit dem Bezugs­ zeichen 4, der 5-Kammerpacker mit Mischkopf mit dem Bezugszeichen 5, die Wasserdruckprüfungs­ einrichtung mit dem Bezugszeichen 6, die Hoch­ druckreinigung mit 7, die Kamera für die Positio­ nierung und die Sichtkontrolle mit 8 bezeichnet ist.

Mit den Bezugszeichen 9′, 9′′ und 9′′′ sind drei separat ansteuerbare Absperrbälge des 5-Kammer­ packers und mit dem Bezugszeichen 10 die Verpreßkammer mit Wegemessung bezeichnet.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere bezüglich der Wasserdruckprüfung. Ferner ist der Schnitt B-B wiedergegeben.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere bezüglich der Hochdruckspülung. Ferner ist der Schnitt B-B wiedergegeben.

Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere bezüglich des Abdichtvorgangs. Ferner ist der Schnitt B-B wiedergegeben.

Fig. 6 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere bezüglich der Ablösung durch Wasserzufuhr. Ferner ist der Schnitt B-B wiedergegeben.

An allen Figuren sind die gleichen Elemente mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

In Fig. 1 bedeuten:
 1 zu verpressender/verpreßter Muffenspalt/Ringraum
 2 Glocke des angeschlossenen Rohrstückes
 3 Spitzende des angeschlossenen Rohrstückes

In Fig. 2 bedeuten:
 4 Komponente A und B - Vor- und Rücklaufleitungen
 5 Mischkopf/Spritzkopf
 6 Wasserdruckprüfungseinrichtung
 7 Hochdruckreinigung
 8 Kamera
 9′, 9′′, 9′′′ Separat ansteuerbare Absperrbälge
10 Verpreßkammer mit Wegemessung

In den Fig. 3, 4, 5 und 6 bedeuten:
11 Kabel für Wegemessung (20) in der Packer-Membran
12 Kabel für Fernsehkamera (23)
13 Kabel für Druckaufnehmer
14 Packermembran
15 Fahrwerk
16 Offener Bereich für Trockenwetterabfluß während des Abdichtens
17 Spritzkopf
18 Hydraulik für Stößel der Mischkammer
19 Führungsschiene für Hydraulik mit Spritzkopf
20 Induktive Wegemessung
21 Absperrbälge
22 Hochdruckspülung
23 Schwenkbare Fernsehkamera
24 Zugseil mit Wegabnahme an der stufenlos verstellbaren Winde
25 Metallzylinder als Tragkonstruktion
26 Schlauchpaket für alle Leitungen
27 Federrad
28, 29, 30, 31 Komponente A und B - Vor- und Rücklaufleitungen
32, 33 Leitungen für Spritzkopfhydraulik
34 Druckluftleitung für Absperrkammern (21)
35 Druckluftleitung für Stützdruck beim Verpreßvorgang
36 Druckwasserleitung für Wasserdruckprüfung
37 Druckwasserleitung für Hochdruckspülung (22)
38 Mittlerer Absperrbalg, getrennt aufblasbar
39 Druckluftleitung für mittlere Absperrkammer (28)
40 Luftreinigung der Linse

Im folgenden wird nun eine beispielhafte Verfahrensbeschreibung gegeben:

Der erste Verfahrensschrift besteht darin, das ein Verholen des Packers nach Wegemessungen an der Seilwinde bis zum Positio­ nieren der schwenkbaren Fernsehkamera an der Muffe zur Sicht­ kontrolle durchgeführt wird.

Der zweite Verfahrensschritt besteht im Verholen des Packers mit Sichtkontrolle durch die Fernsehkamera bis Federrad (27) unter Einrasten im Muffenspalt.

Der dritte Verfahrensschritt besteht im Verholen des Packers mit Wegemessung an der Seilwinde bezüglich des exakten Abstands Federrad zur Wasserdruckkammer (Position 1).

Der vierte Verfahrensschritt besteht im Aufblasen der Absperrbälge (21 und 28), Anlegedruck in den Bälgen, Wasserfüllung bis die Luftblase verdrängt ist.

Beim fünften Verfahrensschritt wird die Wasserdruckprüfung bis 0,5 bar durchgeführt.

Der sechste Verfahrensschritt besteht darin, daß bei festge­ stellter undichter oder beschädigter Muffe die Absperrbälge eingefahren werden und das Verfahren bis Düsenstrahl der Hochdruckspülung in den Muffenspalt zielt (Position 2) und mit anschließender Reinigung durchgeführt wird.

Der siebte Verfahrensschritt besteht im Verholen des Packers, gegebenenfalls unter Durchführung einer nochmaligen Kontrolle mit Federrad, bis die Produktdüse im Spritzkopf direkt in den Muffenspalt zielt (Position 3), unter anschließendem Aufblasen der Absperrbälge, Aufblasen der Mittelkammer sowie folgendem Verpressen bis entweder eine Zeitabschaltung den Schuß beendet, was der vorgegebenen Materialmenge bei konstantem Volumen­ strom entspricht oder Packermembran anzeigt und den Schuß beendet, mit dem Ergebnis, daß der Muffenzwischenraum ge­ füllt und damit voll saniert ist.

Der achte Verfahrensschritt besteht im Halten des Stützdrucks bis das Material abgebunden ist und Klebefreiheit entstanden ist; dieser Zustand ist etwa nach 10 Minuten erreicht.

Beim neunten Verfahrensschritt wird der Stützdruck weg­ genommen und die Absperrbälge entlüftet. Es wird die Ablösung durch Wasserzufuhr beschleunigt, hierzu wird der Absperrbalg 28 entlastet und über die Wasserdruckprüfungs­ kammer kann Wasser zugeführt werden (Position 3a).

Beim zehnten Verfahrensschritt findet das Verholen des Packers bis zur Muffe bei der Wasserdruckkammer statt (Position 4).

Im elften Verfahrensschritt findet die Wasserdruckprüfung bis 0,5 bar statt (wie bei Verfahrensschritt 4 und 5).

Beim zwölften Verfahrensschritt wird das Ergebnis der Wasser­ druckprüfung on-line-protokolliert, ebenso die Materialmenge und die Kontrollwerte für die Materialzusammensetzung.

Beim dreizehnten und letzten Verfahrensschritt findet das Verholen des Packers zur nächsten zu sanierenden Muffe statt.

Bezugszeichenliste

 1 zu verpressender/verpreßter Muffenspalt/Ringraum
 2 Glocke des angeschlossenen Rohrstückes
 3 Spitzende des angeschlossenen Rohrstückes
 4 Komponente A und B - Vor- und Rücklaufleitungen
 5 Mischkopf/Spritzkopf
 6 Wasserdruckprüfungseinrichtung
 7 Hochdruckreinigung
 8 Kamera
 9′, 9′′, 9′′′ Separat ansteuerbare Absperrbälge
10 Verpreßkammer mit Wegemessung
11 Kabel für Wegemessung (20) in der Packer-Membran
12 Kabel für Fernsehkamera (23)
13 Kabel für Druckaufnehmer
14 Packermembran
15 Fahrwerk
16 Offener Bereich für Trockenwetterabfluß während des Abdichtens
17 Spritzkopf
18 Hydraulik für Stößel der Mischkammer
19 Führungsschiene für Hydraulik mit Spritzkopf
20 Induktive Wegemessung
21 Absperrbälge
22 Hochdruckspülung
23 Schwenkbare Fernsehkamera
24 Zugseil mit Wegabnahme an der stufenlos verstellbaren Winde
25 Metallzylinder als Tragkonstruktion
26 Schlauchpaket für alle Leitungen
27 Federrad
28, 29, 30, 31 Komponente A und B - Vor- und Rücklaufleitungen
32, 33 Leitungen für Spritzkopfhydraulik
34 Druckluftleitung für Absperrkammern (21)
35 Druckluftleitung für Stützdruck beim Verpreßvorgang
36 Druckwasserleitung für Wasserdruckprüfung
37 Druckwasserleitung für Hochdruckspülung (22)
38 Mittlerer Absperrbalg, getrennt aufblasbar
39 Druckluftleitung für mittlere Absperrkammer (28)
40 Luftreinigung der Linse

Claims (16)

1. Verfahren zum Sanieren des Muffenbereichs von vorzugsweise nicht begehbaren Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß man unter Verwendung eines Packers die Dichtungsmasse, die in der Mischkammer des Packers aus mindestens zwei Komponenten entstanden ist, unter Druck aus der Misch­ kammer in den zu sanierenden Muffenbereich einspritzt und im behandelten Rohrleitungsbereich insgesamt einen bleibenden Preßdruck der Einzelelemente dadurch erzielt, daß man eine solche Dichtungsmasse einspritzt, die nach ihrem Erstarren durch Volumenvergrößerung einen bleibenden Druck auf ihre Umgebung ausübt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmasse aus den beiden Komponenten Polyurethan- Vorstufe und Härter für die rasche Polymerisation der Poly­ urethan-Vorstufe besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Komponentenleitungen für die Dichtungs­ masse-Komponenten bezüglich Druck und/oder Temperatur und/oder Durchflußmenge exakt einstellbar sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Dichtungsmasse-Komponenten in einem selbstreinigenden Mischkopf erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischkopf des Packers einen zylindrischen Mischraum aufweist, in den die Dichtungsmasse-Komponenten nach dem hydraulisch betriebenen Zurückziehen eines paßgenauen Stößels eindringen und als kontrolliertes Reaktionsgemisch von dort in den jeweiligen Muffenbereich ausgetragen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des in einem Schuß d. h. für einen Muffen­ dichtungsbereich abgegebenen Dichtungsmassenmaterials mittels Volumenstrommessung erfaßt und protokolliert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensstufen:

• 1. Verholen des Packers nach Wegemessung an der Seilwinde bis zum Positionieren der schwenkbaren Fernsehkamera an der Muffe zur Sichtkontrolle,
  2. Verholen des Packers mit Sichtkontrolle durch die Fernsehkamera bis Federrad (27) im Muffenspalt einrastet,
  3. Verholen des Packers mit Wegemessung an der Seilwinde für exakten Abstand Federrad - Wasserdruckkammer (Position 1),
  4. Aufblasen der Absperrbälge (21 und 28), Anlegedruck in den Bälgen, Wasserfüllung bis Luftblase verdrängt,
  5. Wasserdruckprüfung in 0,5 bar,
  6. Bei undichter Muffe, Absperrbälge einfahren, Verfahren bis Düsenstrahl der Hochdruckspülung in den Muffen­ spalt zielt (Position 2)-Reinigung durchführen, danach Linse trocknen,
  7. Verholen des Packers - gegebenenfalls noch mal Kontrolle mit Federrad - bis Produktdüse im Spritzkopf direkt in den Muffenspalt zielt (Position 3),
  Aufblasen der Absperrbälge,
  Aufblasen der Mittelkammer;
  Verpressen bis entweder Zeitabschaltung den Schuß beendet - entspricht vorgegebener Materialmenge bei konstantem Volumenstrom - oder bis Wegemessung ein Hineindrücken der Packer­ membran anzeigt und den Schuß beendet - Muffen­ zwischenraum voll,
  8. Stützdruck halten bis Material abgebunden und klebefrei, ca. 10 Min.,
  9. Stützdruck wegnehmen und Absperrbälge entlüften, Ablösung durch Wasserzufuhr beschleunigen, hierfür wird Absperrbalg 28 entlastet und über die Wasserdruckprüfungskammer Wasser zugeführt (Position 3a),
  10. Verholen des Packers bis Muffe bei der Wasserdruckkammer (Position 4),
  11. Wasserdruckprüfung bis 0,5 bar, wie 4. und 5.,
  12. Ergebnis der Wasserdruckprüfung on-line-proto­ kollieren, Materialmenge und Kontrollwerte für Materialzusammensetzung,
  13. Verholen des Packers zur nächsten Muffe.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Packer mit mindestens drei Kammern mit eingebautem Mischkopf besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer eine integrierte Wasserdruck-Prüfungs­ vorrichtung enthält, die durch ein angeschlossenes Meßgerät protokollierbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer eine integrierte Wegemessungsvorrichtung enthält, die gewährleistet, daß nur so viel Dichtungs­ massenmaterial pro Sanierung eines Muffenbereichs ver­ wendet wird, wie für die Dichtung dieses Muffenbereichs erforderlich ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer einen ferngesteuerten Antrieb aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Packer fünf Kammern aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Packer ein Hochdruckreinigungsgerät eingebaut ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Packer eine Video-Kamera zur Sichtkontrolle der eingebrachten Dichtung angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergebnisse der Druckprüfung, der Menge des abgegebenen Dichtungsmaterials sowie der Video-Bilder, auf elektronischen Datenträgern speicherbar und in Kanaldatenbanken sowie entsprechende CAD-Kanalkataster integrierbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 15, gekennzeichnet durch folgende Vorrichtungselemente:
Element 11 Kabel für Wegemessung (20) in der Packer-Membran,
Element 12 Kabel für Fernsehkamera (23),
Element 13 Kabel für Druckaufnehmer,
Element 14 Packermembran,
Element 15 Fahrwerk,
Element 16 Offener Bereich für Trockenwetterabfluß während dem Abdichten,
Element 17 Spritzkopf
Element 18 Hydraulik für Stößel der Mischkammer
Element 19 Führungsschiene für Hydraulik mit Spritzkopf,
Element 20 Induktive Wegemessung,
Element 21 Absperrbälge,
Element 22 Hochdruckspülung,
Element 23 Schwenkbare Fernsehkamera,
Element 24 Zugseil mit Wegabnahme an der stufenlos verstellbaren Winde,
Element 25 Metallzylinder als Tragkonstruktion,
Element 26 Schlauchpaket für alle Leitungen,
Element 27 Federrad,
Element 28, 29, 30, 31 Komponente A und B der Dichtungsmasse in Vor- und Rücklaufleitungen,
Element 32 und 33 Leitungen für Spritzkopfhydraulik,
Element 34 Druckluftleitung für Absperrbälge (21),
Element 35 Druckluftleitung für Stützdruck beim Verpreßvorgang,
Element 36 Druckwasserleitung für Wasserdruckprüfung,
Element 37 Druckwasserleitung für Hochdruckspülung (22)
Element 38 Mittlerer Absperrbalg, getrennt aufblasbar,
Element 39 Druckluftleitung für mittlere Absperrkammer (28),
Element 40 Luftreinigung der Linse.