DE4306618A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sanieren einer erdverlegten Rohrleitung aus asbesthaltigem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sanieren einer erdverlegten Rohrleitung, wobei die Rohrlei­ tung von innen her in Stücke zerlegt und ggf. aufgeweitet wird, woraufhin ein neues Rohr in die zerlegte Rohrleitung eingezogen wird.

Es handelt sich hierbei um eine aus der Praxis bekannte Technik, die sich in weitem Umfang bewährt hat, insbesondere für Rohrleitungen aus sprödem Material, beispielsweise für Guß­ leitungen.

Es existieren Rohrleitungen und Rohrleitungssysteme, die in weitem Umfange oder gar überwiegend aus Asbestzementrohren be­ stehen. Nachdem die krebserzeugende Wirkung von Asbest erkannt worden ist, müssen Rohrleitungen aus Asbestzement saniert wer­ den, insbesondere wenn es sich um Trinkwasserleitungen handelt. Ein konventionelles Entfernen und Austauschen dieser Rohrlei­ tungen ist außergewöhnlich aufwendig. Das Erdreich muß aufge­ graben werden, und die Arbeitsstelle muß während der Entnahme der Rohrleitungen hermetisch abgedichtet werden, um ein Ent­ weichen der Asbeststäube und -fasern in die Umwelt sicher zu verhindern.

Zu erwägen ist auch eine Innenbeschichtung der Asbest­ zementrohre. Das Auftragen des Auskleidungsmaterials birgt, allerdings das Risiko von Fehlstellen, an denen keine aus­ reichende Abschirmung gesichert ist. Hinzu kommt, daß der Rohr­ querschnitt verengt wird. Letzteres gilt auch für den Fall, daß ein Auskleidungsrohr in die Rohrleitung eingezogen wird.

Die Anwendung der eingangs genannten Technik auf die Sanie­ rung von Asbestzementrohren war bisher nicht möglich, da das Zerlegen der Rohrleitung große Mengen an Asbestfasern und - stäuben freisetzt, die die Gefahr einer Verschmutzung des umge­ benden Erdreiches mit sich bringen und ohne weiteres auch ins Grundwasser gelangen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs ge­ nannte Technik derart weiterzuentwickeln, daß ein wirtschaft­ liches und umweltverträgliches Sanieren von Rohrleitungen aus asbesthaltigen Werkstoffen möglich wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfin­ dung dadurch gekennzeichnet, daß die erdverlegte Rohrleitung entlang vorgegebener Trennlinien in Stücke zerlegt wird und daß zumindest die Trennkanten der Rohrleitungsstücke mit einem Fa­ serbindemittel behandelt werden.

Das Zerlegen der Rohrleitung entlang der vorgegebenen Trennlinien führt dazu, daß die Behandlung mit dem Faserbin­ demittel gezielt in dem Bereich durchgeführt werden kann, in dem die Fasern und Stäube freigesetzt worden sind. Auch können die Bruchkanten minimiert werden. Ggf. läßt sich das Faserbin­ demittel so verteilen, daß zusätzlich die gesamte Innenfläche der Rohrleitungsstücke und zumindest die Randbereiche der Außenflächen ebenfalls behandelt werden. Als Bindemittel wird eine Substanz verwendet, die ein hohes Einkapselungsvermögen besitzt, und zwar verbunden mit großer Langzeitbeständigkeit. Auch soll das Bindemittel umweltverträglich, insbesondere grundwasserneutral sein.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß ein Bodenverfesti­ gungsmittel zwischen den Trennkanten in das umgebende Erdreich eingebracht wird, um die Gefahr eines Ausspülens von Asbestfa­ sern durch abfließendes Oberflächenwasser weitestgehend zu ver­ hindern.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Trenn­ linien in Längsrichtung der Rohrleitung und vorzugsweise auch im Winkel zur Längsrichtung geführt werden. Die in Längsrich­ tung verlaufenden Trennlinien teilen die Rohrleitung in Halb­ schalen, Drittelschalen, Viertelschalen oder noch kleinere Seg­ mente. Diese können u. U. mit vergleichsweise geringem Aufwand aus dem Boden entnommen werden. In der Regel wird man sie je­ doch im Boden belassen und auseinanderdrücken, um ein neues Rohr mindestens gleichen, wenn nicht größeren Durchmessers ein­ ziehen zu können. Die erdverlegte Rohrleitung besteht üblicher­ weise aus Abschnitten von mehreren Metern Länge. Häufig ist es nicht praktikabel, entsprechend lange Teilschalen zu erzeugen. Vielmehr wird man bestrebt sein, die Rohrabschnitte zu segmen­ tieren, wozu die im Winkel zur Längsrichtung der Rohrleitung geführten Trennlinien dienen.

Im übrigen kann das erfindungsgemäße Verfahren mit großem Vorteil auch in der Weise durchgeführt werden, daß man die Rohrleitungsstücke durch das neue Rohr hindurch abfördert. Da­ durch wird das Erdreich praktisch vollkommen von Asbest be­ freit.

Eine wesentliche Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß entlang der vorgegebenen Trennlinien Soll­ bruchstellen in der erdverlegten Rohrleitung erzeugt werden, daß die dabei anfallenden Stäube und Fasern durch die Rohrlei­ tung hindurch abgefördert werden und daß die Rohrleitung sodann entlang der Sollbruchstellen aufgebrochen und ggf. aufgeweitet wird. Diese Vorgehensweise bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß der größte Anteil der freiwerdenden Fasern und Stäube abtransportiert werden kann, bevor sich das Rohr zum Erdreich hin öffnet. Je nach Arbeitsgenauigkeit werden beim Zerbrechen des Rohres lediglich noch schmale und dünne Brückenschichten durchtrennt, deren geringe Menge an freigesetzten Fasern von dem Faserbindemittel weitestgehend fixiert werden kann.

Für die Erzeugung der Trennlinien kommen - ebenso wie für die Erzeugung der Sollbruchstellen - verschiedene Techniken in Frage, beispielsweise Fräsen, Sägen oder Ultraschall. Bei der Erzeugung der Sollbruchstellen ist es besonders vorteilhaft, die Technik des Wasserstrahlschneidens einzusetzen, da auf diese Weise das Wasser gleichzeitig den Abtransport der Stäube und Fasern durchführen kann. Setzt man - was durchaus ebenfalls möglich ist - das Wasserstrahlschneiden auch zum Zerbrechen der Rohrleitung ein, so kann man dem Wasser das Faserbindemittel und ggf. auch das Bodenverfestigungsmittel beimischen.

Die im Winkel zur Längsrichtung der erdverlegten Rohrlei­ tung verlaufenden Sollbruchstellen und die in Längsrichtung verlaufenden Sollbruchstellen können nacheinander erzeugt wer­ den. Vorteilhafter hingegen ist es, sie gleichzeitig zu erzeu­ gen. Auf diese Weise erhalten die im Winkel zur Längsrichtung verlaufenden Sollbruchstellen eine schraubenlinienförmige Ge­ stalt, wobei sie sich an definierten Punkten mit den in Längs­ richtung verlaufenden Sollbruchstellen schneiden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit einem durch die Rohrleitung hindurchbewegbaren Molch, der einen Führungsab­ schnitt und einen in Bewegungsrichtung dahinter liegenden, vor­ zugsweise konischen Brech- und ggf. Aufweitungsabschnitt auf­ weist, wobei diese Vorrichtung gekennzeichnet ist durch eine dem Brechabschnitt vorgeschaltete Schneideinrichtung mit minde­ stens zwei Schneidwerkzeugen, von denen mindestens eines um die Molchachse drehbar ist, und durch eine dem Brechabschnitt nach­ geschaltete Sprüheinrichtung mit mindestens zwei Sprühdüsen, von denen mindestens eine um die Molchachse drehbar ist. Die Schneideinrichtung dient dazu, sollbruchstellen in der erdver­ legten Rohrleitung zu erzeugen, während die Sprüheinrichtung nach dem Zerlegen der Rohrleitung das Faserbindemittel und ggf. das Bodenverfestigungsmittel in den Bereich der Rohrstückkanten einbringt.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, eine Sensor-Steuerein­ richtung vorzusehen, die die durch die Schneideinrichtung er­ zeugten sollbruchstellen erfaßt und die Sprüheinrichtung ent­ sprechend betätigt.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom­ binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den vorste­ hend diskutierten Verknüpfungen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine zum Teil aufgebrochene Teilansicht eines erfindungsgemäßen Molchs.

Der Molch weist einen vorderen Führungsabschnitt 1 mit ei­ ner Öse 2 für ein Zug- und Führungsseil auf. An den Führungsab­ schnitt 1 schließt sich ein konischer Brech- und Aufweitungsab­ schnitt 3 an, der in einen Körperabschnitt 4 übergeht. Letz­ terer enthält eine nicht dargestellte Vortriebsmechanik sowie eine rückwärtige Kupplung zum Befestigen des einzuziehenden Rohres.

Dem Brech- und Aufweitungsabschnitt 3 ist eine Schneidein­ richtung 5 vorgeschaltet. Diese umfaßt radial ausschiebbare Schneidwerkzeuge 6, im vorliegenden Fall in Form von Fräsern, welche dazu dienen, in Längsrichtung verlaufende Sollbruchstel­ len in der zu zerbrechenden Asbestzement-Rohrleitung zu erzeu­ gen. Weitere, ebenfalls radial ausschiebbare Schneidwerkzeuge 7 sind an einem Ring 8 angeordnet, der sich um die Molchachse drehen läßt. Auf diese Weise werden im Winkel zur Längsrichtung der zu sanierenden Rohrleitung verlaufende sollbruchstellen er­ zeugt. Dies kann während des Molchvortriebs geschehen, so daß diese Sollbruchstellen eine schraubenlinienförmige Gestalt er­ halten und sich an definierten Punkten mit den von den Schneid­ werkzeugen 6 erzeugten Sollbruchstellen treffen. Insgesamt wer­ den die Sollbruchstellen entlang definierter Trennlinien er­ zeugt. Die dabei entstehenden Asbestfasern und -stäube werden in Transportrichtung des Molches abgesaugt.

Der Körperabschnitt 4 des Molches ist mit einer Sprühein­ richtung 9 versehen. Diese weist Sprühdüsen 10 auf, welche ra­ dial mit den Schneidwerkzeugen 6 fluchten. Sie sprühen ein Fa­ serbindemittel in diejenigen Bruchlinien, die den von den Schneidwerkzeugen 6 erzeugten Sollbruchstellen entsprechen. Die Restmenge der Fasern und Stäube wird also sicher gebunden.

Weitere Sprühdüsen 11 sind an einem Ring 12 angeordnet, der sich um die Molchachse drehen kann. Eine nicht dargestellte Sensor-Steuereinrichtung sorgt dafür, daß die Sprühdüsen 11 das Faserbindemittel in diejenigen Bruchbereiche sprühen, welche den von den Schneidwerkzeugen 7 erzeugten Sollbruchstellen ent­ sprechen.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglich­ keiten gegeben. So können die Molchabschnitte 1, 3 und 4 auch mit Abstand aneinander anschließen. Wesentlich ist, daß keine oder nur definierte Drehbewegungen zwischen der Schneideinrich­ tung 5 und der Sprüheinrichtung 9 zugelassen werden. Ferner können die Schneidwerkzeuge 6 und 7 anders als dargestellt aus­ gebildet sein, beispielsweise als Sägen. Auch kommen Wasser­ strahl-Schneideinrichtungen in Frage. Ggf. genügen am Orte der Schneidwerkzeuge 6 einfache Schneiden. Erwähnt sei ferner, daß auf die Schneidwerkzeuge 6 auch völlig verzichtet werden kann, sofern der Molch taktweise bewegt wird: Im Stillstand läßt man den Ring 8 mit den Schneidwerkzeugen 7 rotieren, während man ihn festhält, solange sich der Molch vorwärts bewegt. Die Sprüheinrichtung 9 kann zusätzlich ein Bodenverfestigungsmittel versprühen, um die Schnittkanten weiter abzusichern. Für das Bodenverfestigungsmittel können auch gesonderte Sprühdüsen vor­ gesehen werden. Auch im Zusammenhang mit der Sprüheinrichtung 9 gilt, daß bei entsprechender Steuerung des Ringes auf die Sprühdüsen 10 u. U. verzichtet werden kann. Weitere Sprühdüsen im Bereich der Schneideinrichtung 5 können dafür sorgen, Spül­ flüssigkeit oder Druckgas einzubringen, um Asbestfasern und -stäube durch die Rohrleitung herauszuspülen oder -zublasen. Als weitere Alternative sei erwähnt, daß die Ringe der schneid- und der Sprüheinrichtung dann überflüssig werden, wenn keine Seg­ mentierung in Längsrichtung erforderlich ist. Ferner ermöglicht die Erfindung bei entsprechender konstruktiver Gestaltung die Abförderung der Rohrleitungsstücke durch das neue Rohr.

Claims (9)

1. Verfahren zum Sanieren einer erdverlegten Rohrleitung, bei dem die Rohrleitung von innen her in Stücke zerlegt und ggf. aufgeweitet wird, woraufhin ein neues Rohr in die zerlegte Rohrleitung eingezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erdverlegte Rohrleitung entlang vorgegebener Trennlinien in Stücke zerlegt wird und daß zumindest die Trennkanten der Rohr­ leitungsstücke mit einem Faserbindemittel behandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bodenverfestigungsmittel zwischen den Trennkanten in das umgebende Erdreich eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die vorgegebenen Trennlinien in Längsrichtung der Rohrleitung und vorzugsweise auch im Winkel zur Längsrichtung geführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rohrleitungsstücke durch das neue Rohr hindurch abgefördert werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß entlang der vorgegebenen Trennlinien Soll­ bruchstellen in der erdverlegten Rohrleitung erzeugt werden, daß die dabei anfallenden Stäube und Fasern durch die Rohrlei­ tung hindurch abgefördert werden und daß die Rohrleitung sodann entlang der Sollbruchstellen aufgebrochen und ggf. aufgeweitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sollbruchstellen durch Wasserstrahlschneiden erzeugt wer­ den, wobei das Wasser den Abtransport der Stäube und Fasern durchführt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die im Winkel zur Längsrichtung der erdverlegten Rohr­ leitung verlaufenden Sollbruchstellen gleichzeitig mit den in Längsrichtung verlaufenden erzeugt werden.

8. Vorrichtung zum Sanieren einer erdverlegten Rohrleitung, mit einem durch die Rohrleitung hindurchbewegbaren Molch, der einen Führungsabschnitt (1) und einen in Bewegungsrichtung da­ hinter liegenden, vorzugsweise konischen Brech- und ggf. Auf­ weitungsabschnitt (3) aufweist, gekennzeichnet durch eine dem Brechabschnitt (3) vorgeschaltete Schneideinrichtung (5) mit mindestens zwei Schneidwerkzeugen (6, 7), von denen mindestens eines um die Molchachse drehbar ist, und eine dem Brechab­ schnitt nachgeschaltete Sprüheinrichtung (9) mit mindestens zwei Sprühdüsen (10, 11), von denen mindestens eine um die Molchachse drehbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Sensor-Steuereinrichtung zum Erfassen von durch die Schneidein­ richtung (5) erzeugten Sollbruchstellen und zum entsprechenden Betätigen der Sprüheinrichtung (9).