DE4314302A1 - Injektionsschlauch für Arbeitsfugen an Betonbauwerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektionsschlauch für Arbeits­ fugen an Betonbauwerken mit einem aus biegsamem Material, wie Gummi oder Kunststoff bestehenden, einen Durchtrittskanal um­ schließenden Grundkörper, welcher über seine Länge verteilt radiale Öffnungen für den Austritt von Injektionsflüssigkeit aus dem Durchtrittskanal aufweist, wobei der Grundkörper mit einem Mantel umhüllt ist.

Ein derartiger Injektionsschlauch ist bspw. aus der EP-B-0 199 108 bekannt. Der Grundkörper des dortigen Injektionsschlauchs ist über seine Länge verteilt mit radialen Öffnungen und einer langgestreckten Vertiefung für die Aufnahme eines die Öff­ nungen überdeckenden, aus unter dem Druck der Injektionsflüs­ sigkeit kompressiblen Material bestehenden Streifens versehen. Der Grundkörper und die Streifen sind mit einem Schlauch aus flüssigkeitsdurchlässigem Material umhüllt. Derartige Injek­ tionsschläuche werden für Abdichtungsaufgaben im Hoch-, Tief- und Ingenieurbau in die Arbeitsfugen insbesondere von Betonbau­ werken und ähnlichem eingelegt, so daß im Bedarfsfall Injek­ tionsflüssigkeit mit Druck durch den Injektionsschlauch in die Fugen injiziert und dadurch der Fugenbereich abgedichtet werden kann.

Desweiteren ist bspw. aus der DE-A-27 37 774 ein Dichtungs­ material bekannt, das aus einem vernetzten Produkt einer Mi­ schung aus einem Mischpolymer eines niederen Olefins und Maleinsäureanhydrid, einer Polymeremulsion, die mit dem Misch­ polymer verträglich ist und einer Verbindung mit mindestens zwei funktionellen Gruppen aus der durch Hydroxy-Gruppen, Amino-Gruppen und Epoxy-Gruppen gebildeten Gruppe besteht. Das Material weist selbstquellendes Verhalten mit einer 5 bis 40fachen Quellrate auf. Das Dichtungsmaterial ist bandförmig ausgebildet und mit einer Schutzschicht überzogen, um ein Quellen des Materials mit Wasser oder Feuchtigkeit während des Transports oder der Lagerung zu verhindern. Die Bänder werden in die abzudichtenden Fugen eingebaut und quellen bei Berührung mit eintretendem Wasser auf und tragen somit zu einer Abdich­ tung der Fuge bei.

Während bei den erstgenannten Injektionsschläuchen das Dich­ tungsmaterial aktiv in die abzudichtenden Fugen injiziert werden kann, wirken die letztgenannten Quellbänder nur passiv in der Weise, daß eine Abdichtung durch das aufquellende Dicht­ band erfolgt, wenn dieses mit Wasser in Berührung kommt. Diese Methoden der Abdichtung der Fugenbereiche zwischen zwei Bau­ teilen oder Bauabschnitten haben sich in der Praxis gut be­ währt.

Im letztgenannten Fall, nämlich beim Einsatz von passiv wirkenden Quellbändern, ist die Dichtigkeit der Abdichtung dann nicht sicher gewährleistet, wenn die abzudichtenden Fugen­ bereiche durch Bauteile gebildet werden, die im Fugenbereich schlecht verdichtet sind. In solchen Fällen muß der undichte Fugenbereich mit einer nachträglichen Injektion über Injek­ tionspacker abgedichtet werden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Injektionsschlauch der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Fugenbereiche zwischen zwei Betonteilen oder Bauabschnitten sicher und einfach abdichtbar sind, auch wenn die an die Fugen angrenzenden Materialbereiche schlecht verdichtet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß bei einem Injektionsschlauch der eingangs genannten Art der flüssigkeitsundurchlässige Mantel über seine Länge verteilt Durchbrechungen aufweist und aus quellbarem Dichtungs­ material besteht.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein quellbarer Injek­ tionsschlauch geschaffen, der zwei Dichtungsfunktionen in einem aufweist. Zum einen quillt der Mantel des Injektionsschlauches beim Zutritt von Wasser auf und dichtet den Fugenbereich für diesen Fall selbsttätig ab. Sollte die Quellrate des Dich­ tungsmaterials des Mantels zum Abdichten der Fuge nicht aus­ reichen oder aber bei schlecht verdichtetem Beton die Möglich­ keit bestehen, daß Wasser durch die im Wandbereich porösen Bauteile um den gequollenen Mantel herum durchfließt, kann durch den Grundkörper unter Druck eine zusätzliche Abdich­ tungsflüssigkeit in den Fugenbereich injiziert werden, so daß insbesondere der Beton auch außerhalb des Fugenbereiches abgedichtet werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Grundkörper als glattes oder gewelltes Rohr und die Radialöffnungen als in Längsreihen auf der Rohrwandung ange­ ordnete Schlitze, Löcher od. dgl. ausgebildet sind. Hierdurch wird eine gute Fixierung des Mantels an dem Grundkörper ge­ währleistet und dennoch für einen sicheren und gleichmäßigen Austritt der Injektionsflüssigkeit aus dem Grundkörper gesorgt.

Von Vorteil sind die radialen Öffnungen in einer bevorzugt geradzahligen Anzahl von Längsreihen angeordnet, welche in Um­ fangsrichtung des Grundkörpers gesehen einen im wesentlichen gleichen Winkelabstand zueinander aufweisen.

Zweckmäßig ist eine Ausbildung des Grundkörpers mit einer geringen Wandstärke, insbesondere im Bereich von etwa 2 mm, wobei der Durchtrittskanal einen mittleren Durchmesser von etwa 6 mm aufweist.

Die Wandstärke des Mantels liegt vorzugsweise im Bereich von 1 mm bis 8 mm, insbesondere 3 mm bis 6 mm, wobei das Außen­ profil des Mantels beliebig, den jeweiligen Bedürfnissen an­ gepaßt, ausgebildet werden kann.

Eine besonders günstige polygonale Ausbildung des Außenprofils des Mantels, insbesondere in Rechteck- oder Quadratform hat den Vorteil, daß der Injektionsschlauch leicht in den Fugenbereich eingebracht und positioniert sowie vor der Verarbeitung, bspw. in kompakter Rollenform, gelagert und transportiert werden kann.

Eine günstige Dimensionierung des Injektionsschlauches besteht darin, daß die Länge der Seiten der Außenwandung des Mantels Werte im Bereich von 12 bis 22 mm annimmt. Trotz geringer äußerer Abmessungen, die eine nur minimale Querschnitts­ schwächung des Betonkörpers bedingen, ist das Mantelvolumen so hoch bemessen, daß im Normalfall der Fugenbereich bereits aufgrund der Quellrate des quellbaren Dichtungsmaterials aus­ reichend abgedichtet werden kann.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Durchbrechungen als in wenigstens in einer Längsreihe über die Länge des Mantels verteilt angeordnete Schlitze aus­ gebildet, die sich von einer Innenwandung im wesentlichen radial zu der Außenwandung des Mantels erstrecken. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Austritt des Injektionsmaterials aus dem Mantel gewährleistet, so daß auch insbesondere schlecht ver­ dichteter Beton im Fugenbereich der Bauteile sicher abgedichtet werden kann.

Von Vorteil sind die Durchbrechungen in wenigstens zwei ein­ ander im wesentlichen diametral einander gegenüberliegenden Längsreihen längs des Mantels angeordnet, um eine allseitige Verteilung der Injektionsflüssigkeit sicherzustellen.

Insbesondere für rechteckige oder quadratische Außenprofile des Mantels hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Durch­ brechungen in wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Mantels vorzusehen.

Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Er­ findung sind die Durchbrechungen des Mantels in Längsrichtung und/oder Winkellage versetzt bezüglich der Öffnungen des Grund­ körpers angeordnet. Durch diese Maßnahme wird ein Eindringen von Betonteilen in das Innere des Injektionsschlauches bzw. in den Durchtrittskanal des Grundkörpers vermieden und somit einer möglichen Verstopfung des Injektionsschlauches bzw. des Durch­ trittskanals des Grundkörpers durch von außen eindringende Bestandteile entgegengewirkt. Andererseits erfolgt eine gleich­ mäßige Verteilung der Injektionsflüssigkeit über die Länge und den Umfang des erfundenen Injektionsschlauchs.

Hierzu sind die Längsreihen mit den Durchbrechungen des Mantels über den Umfang bspw. versetzt zu den Längsreihen mit den Öffnungen im Grundkörper angeordnet.

Noch eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sind die radialen Öffnungen als Schlitze und/oder Bohrungen ausgebildet.

Von Vorteil ist das Außenprofil des Mantels sechs- oder acht­ eckig ausgebildet, so daß der Injektionsschlauch leicht in den Fugenbereich ohne wesentliche Querschnittsschwächung der Beton­ körper eingebracht werden kann.

Ein gleichmäßiger Austritt und eine homogene Verteilung des Injektionsmaterials wird dadurch erreicht, daß die Durch­ brechungen in allen Seiten des Mantels angeordnet sind.

Von Vorteil ist das quellbare Dichtungsmaterial durch Poly­ merisation aus einem Reaktionsgemisch von monomeren, wasser­ löslichen oder wassermischbaren Acryl- und/oder Methacrylsäuren und/oder Derivaten dieser Säuren, insbesondere deren Amide, Aminoester oder Hydroxyester, oder Gemischen dieser Stoffe mit den monomeren Säuren oder deren Derivaten verträglichen oder mischbaren, im Wasser dispergierten Hochpolymeren herstellbar, wobei das Reaktionsgemisch monomere, vernetzend wirkende Derivate der Acryl- und/oder Methacrylsäuren mit mehreren ungesättigten Gruppen je Mol enthält, und der Anteil dieser Derivate, bezogen auf die restlichen Monomere des Reaktionsge­ misches, insbesondere zwischen 1% und 30%, bevorzugt zwischen 1,5% und 10% liegt. Durch diese Maßnahme wird ein quellbares Dichtungsmaterial geschaffen, dessen Quellverhalten besonders einfach und beliebig steuerbar ist. Das Dichtungsmaterial quillt bei Kontakt mit Wasser leicht und schnell und besitzt auch in gequollenem Zustand eine hohe Gelfestigkeit. Dieses Dichtungsmaterial kann einerseits zur Herstellung des Mantels des Injektionsschlauches und andererseits als durch den Injek­ tionsschlauch in dem Fugenbereich zu injizierende Injektions­ flüssigkeit eingesetzt werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Injektionsschlauches, wobei man den Mantel mittels Extrusion auf den Grundkörper aufbringt und mit bevorzugt in ein oder mehreren Längsreihen angeordneten Durchbrechungen, insbesondere Schlitzen, ausstattet. Hierdurch wird die Aufbringung des Mantels auf den Grundkörper des Injektionsschlauches herstel­ lungstechnisch besonders einfach, wobei insbesondere das Außen­ profil des Mantels durch eine geeignete Formgebung der Extru­ sionsdüse den jeweiligen Erfordernissen individuell angepaßt werden kann.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Dabei bilden alle beschriebenen Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den An­ sprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Injektions­ schlauches nach der Erfindung, und

Fig. 2 einen Schnitt durch den Injektionsschlauch in der durch die Hilfslinien 42, 44 gebildeten Ebene der Fig. 1.

Der Injektionsschlauch 10 weist einen Grundkörper 12 aus wasserundurchlässigem Gummi oder Kunststoff mit einem sich über seine Länge erstreckenden Durchtrittskanal 14 auf. In dem Grundkörper 12 sind eine Vielzahl von Öffnungen 16 bis 22 vorgesehen, die die Wandung des Grundkörpers 12 im wesentlichen radial durchsetzen. Die Öffnungen 16 bis 22 sind in mehreren Längsreihen über die Länge des Grundkörpers 12 verteilt und weisen über den Umfang des Grundkörpers 12 gesehen einen im wesentlichen gleichen Winkelabstand zueinander auf. Die Öff­ nungen 16 bis 22 sind bevorzugt als Schlitze 50 und/oder Bohrungen ausgebildet.

Ein den Grundkörper 12 umhüllende Mantel 24 besteht aus quell­ barem Dichtungsmaterial 26 und ist mit bevorzugt als Schlitze 34 bis 37 ausgebildete Durchbrechungen 28 bis 32 versehen, die sich von einer Innenwandung 40 im wesentlichen radial zu einer Außenwandung 38 des Mantels 24 erstrecken. Das Außenprofil 46 des Mantels 24 ist in dem dargestellten Fall quadratisch aus­ gebildet, es kann jedoch zur Anpassung an individuelle Einsatz­ zwecke des Injektionsschlauchs beliebig verändert werden, so z. B. sechs- oder achteckig ausgebildet sein.

Die Durchbrechungen 28 bis 32, bzw. Schlitze 34 bis 37 sind in wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten, bevorzugt aber in allen Seiten des Mantels 24 und insbesondere, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in Längsrichtung und in ihrer Winkel­ lage versetzt zu den Längsreihen im Grundkörper 12 mit den Öffnungen 16 bis 22 angeordnet.

Der Grundkörper 12 besitzt eine geringe Wandstärke, insbe­ sondere von etwa 2 mm, wobei der Durchtrittskanal 14 einen mittleren Durchmesser von etwa 6 mm und der Mantel eine Wand­ stärke von 1 mm bis 8 mm, insbesondere 3 mm bis 6 mm aufweist.

Der Mantel 24 wie auch die Injektionsflüssigkeit bestehen aus einem Reaktionsgemisch, welches monomere, vernetzend wirkende Derivate der Acryl- und/oder Methacrylsäuren mit mehreren ungesättigten Gruppe je Mol enthält, wobei der Anteil dieser Derivate, bezogen auf die restlichen Monomere des Reaktions­ gemisches, bevorzugt zwischen 1,5% und 10% liegt. Hierdurch wird insbesondere ein einfach und beliebig steuerbares Quell­ verhalten des Dichtungsmaterials 26 bzw. der Injektionsflüs­ sigkeit erhalten.

Der Injektionsschlauch 10 kann insbesondere derart hergestellt werden, daß man auf den verhältnismäßig starren aber biegsamen und mit Öffnungen 16 bis 22 versehenen Grundkörper 12 den Mantel 24 aus verhältnismäßig nachgiebigem quellbarem Dich­ tungsmaterial 26 mittels Extrusion aufbringt und anschließend mit in ein oder mehreren Längsreihen angeordneten Schlitzen 34 bis 37 versieht.

Bezugszeichenliste

10 Injektionsschlauch
12 Grundkörper
14 Durchtrittskanal
16 bis 22 Öffnungen
24 Mantel
26 quellbares Dichtungsmaterial
28 bis 32 Durchbrechungen
34 bis 37 Schlitze
38 Außenwandung
40 Innenwandung
42, 44 Hilfslinien
46 Außenprofil
48 Bohrung
50 Schlitz

Claims (17)

1. Injektionsschlauch (10) für Arbeitsfugen an Betonbauwerken mit einem aus biegsamem Material, wie Gummi oder Kunststoff, bestehenden, einen Durchtrittskanal (14) umschließenden Grund­ körper (12), welcher über seine Länge verteilt radiale Öff­ nungen (16 bis 22) für den Austritt von Injektionsflüssigkeit aus dem Durchtrittskanal (14) aufweist, wobei der Grundkörper (12) mit einem Mantel (24) umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssigkeitsundurchlässige Mantel (24) aus quellbarem Dichtungsmaterial (26) besteht und über seine Länge verteilt Durchbrechungen (28 bis 32) aufweist.

2. Injektionsschlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Grundkörper (12) als glattes oder gewelltes Rohr und die radialen Öffnungen (16 bis 22) als in Längsreihen in der Rohrwandung angeordnete Schlitze, Löcher od. dgl. aus­ gebildet sind.

3. Injektionsschlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die radialen Öffnungen (16 bis 22) in einer bevorzugt geradzahlige Anzahl von Längsreihen angeordnet sind, welche in Umfangsrichtung des Grundkörpers (12) gesehen einen im wesentlichen gleichen Winkelabstand zueinander aufweisen.

4. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) eine geringe Wandstärke, insbesondere im Bereich von etwa 2 mm und der Durchtrittskanal (14) einen mittleren Durchmesser von etwa 6 mm aufweisen.

5. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (24) eine Wand­ stärke im Bereich von 1 mm bis 8 mm, insbesondere 3 mm bis 6 mm, aufweist.

6. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenprofil (46) des Mantels (24) polygonal, insbesondere quadratisch, ausgebildet ist.

7. Injektionsschlauch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Seiten einer Außenwandung (38) des Mantels (24) eine Länge im Bereich von 12 mm bis 22 mm aufweisen.

8. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (28 bis 32) als in wenigstens einer Längsreihe längs des Mantels (24) angeordnete Schlitze (34, 36) ausgebildet sind, die sich von einer Innenwandung (40) im wesentlichen radial zu der Außen­ wandung (38) des Mantels (24) erstrecken.

9. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (28 bis 32) in wenigstens zwei einander im wesentlichen diametral einander gegenüberliegenden Längsreihen längs des Mantels (24) angeordnet sind.

10. Injektionsschlauch nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchbrechungen (28 bis 32) in wenigstens zwei einander gegenüberliegenden Seiten des bevorzugt rechteckförmig profilierten Mantels (24) angeordnet sind.

11. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (28 bis 32) des Mantels (24) in Längsrichtung und/oder Winkellage versetzt zu den Öffnungen (16 bis 22) des Grundkörpers (12) angeordnet sind.

12. Injektionsschlauch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsreihen der Durchbrechungen (28 bis 32) über den Umfang versetzt zu den Längsreihen der Öffnungen (16 bis 22) angeordnet sind.

13. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Öffnungen (16 bis 22) als Schlitze (50) und/oder Bohrungen (48) ausgebildet sind.

14. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenprofil (46) des Mantels (24) sechs- oder achteckig ausgebildet ist.

15. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (28 bis 32) in allen Seiten des Mantels (24) angeordnet sind.

16. Injektionsschlauch nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das quellbare Dichtungsma­ terial (26) bzw. die Injektionsflüssigkeit durch Polymerisation aus einem Reaktionsgemisch von monomeren, wasserlöslichen oder wassermischbaren Acryl- und/oder Methacrylsäuren und/oder Derivaten dieser Säuren, insbesondere deren Amide, Aminoester oder Hydroxyester, oder Gemischen dieser Stoffe mit den mono­ meren Säuren oder deren Derivaten verträglichen oder misch­ baren, in Wasser dispergierten Hochpolymeren herstellbar ist, wobei das Reaktionsgemisch monomere, vernetzend wirkende Derivate der Acryl- und/oder Methacrylsäuren mit mehreren un­ gesättigten Gruppen je Mol enthält, und der Anteil dieser Derivate, bezogen auf die restlichen Monomere des Reaktions­ gemisches, insbesondere zwischen 1% und 30%, bevorzugt zwi­ schen 1,5% und 10% liegt.

17. Verfahren zur Herstellung eines Injektionsschlauches (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß man den Mantel (24) mittels Extrusion auf den Grund­ körper (12) aufbringt und mit bevorzugt in ein oder mehreren Längsreihen angeordneten Durchbrechungen (28 bis 32), insbe­ sondere Schlitzen (34, 36), ausstattet.