DE4439597C2 - Verfahren zur Reparatur von Schadstellen unterirdischer Abwasserkanäle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reparatur von Schadstellen unterirdi­ scher Abwasserkanäle von einem Schacht aus unter Verwendung eines Stranges von an den Rohrenden jeweils mit Steckmuffen versehenen Stahlrohren.

Das Verfahren findet insbesondere Anwendung zur Sanierung von Abwasserka­ nälen und Sickerwasserleitungen in Deponien aus Beton, Steinzeug, Asbestze­ ment und Kunststoff, welche Bruchstellen aufweisen, aus denen das Abwasser in das umgebende Erdreich ausläuft.

Zur Reparatur von unterirdisch verlegten Abwasserkanälen sind in jüngerer Zeit verschiedene Methoden bekanntgeworden, bei welchen die Sanierung vom Roh­ rinnern her - also ohne Entfernen des den Kanal abdeckenden Erdreichs - durch­ geführt wird. Mit den dabei verwendeten Geräten und Vorrichtungen gelingt es gut, einzelne Lecks, Bruchstellen oder Undichtigkeiten der Muffenverbindungen abzudichten. Probleme treten jedoch dort auf, wo Abwasserkanäle zu reparieren sind, welche eine größere Zahl über längere Kanalstrecken sich verteilende Schadstellen aufweisen, was beispielsweise oft bei schon vor vielen Jahren ver­ legten, gealterten Kanälen aus Beton der Fall ist, ein Sanieren jeder einzelnen Schadstelle wäre hier zu aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sanierung von Ab­ wasserkanälen und Sickerwasserleitungen zu konzipieren, mit welchem auch über längere Strecken schadhafte und daher undichte Kanäle auf sehr kostengün­ stige Weise dauerhaft repariert werden können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe geschieht mit einem Verfahren, dessen Ver­ fahrensschritte im Patentanspruch 1 im einzelnen beschrieben sind. Die vorge­ schlagene Sanierung besteht im Prinzip aus einer relativ einfach ausführbaren Auskleidung des Schadbereichs des Abwasserkanals unter Verwendung von leicht zu handhabenden und absolut korrosionsbeständigen Rohrabschnitten, die zu einer Rohrkolonne zusammengefügt werden, deren Länge den Schadbereich überdeckt und dort die Abwasserführung übernimmt. Die Rohrkolonne ist in ge­ wissem Umfang sogar gelenkig und kann deshalb beim Vorschieben während des Reparaturvorgangs in Grenzen Verschiebungen des Kanals folgen. Nach dem Verlegen werden später auftretende Spannungen durch Verkehrslasten, Erdla­ sten, tektonische Verschiebungen und Senkungen aufgenommen, ohne daß der Strang seine Dichtigkeit verliert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläu­ tert. Dargestellt ist ein unter dem Erdboden 1 liegender, schadhafter Abwasserkanal 2 während seiner Reparatur. Dieser Abwasserkanal 2 besteht aus zusammengesetzten Betonrohren, Steinzeugrohren, Asbestzementrohren oder Kunststoffrohren und besitzt an seinem Umfang drei Schadstellen 3, welche mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens saniert, also ab gedichtet werden. Durch diese Schadstellen sickert in unerwünschter Weise ein mehr oder minder großer Teil des Abwassers in das umgebende Erdreich, was je nach Art des Abwassers zu einer mehr oder minder großen Bodenverseuchung führen kann.

Der Abwasserkanal 2 geht von einem Schacht 4 aus, von dem der Abwasser­ kanal 2 zur Reinigung und Inspektion zugänglich ist, der Schacht 4 ist mit einem (nicht dargestellten) mit Lüftungsöffnungen versehenen Deckel verschlossen. Der Abwasserkanal 2 mündet in einen zweiten (nicht dargestellten) Einsteige­ schacht, von welchem ein oder mehrere Kanalstränge ausgehen.

Nachdem der zu sanierende Abwasserkanal 2 geleert worden ist, wird zunächst zwecks Lokalisierung der Schadstellen 3 und zur Feststellung deren Umfanges eine Fernsehkamera 5 eingefahren. Dies geschieht zweckmäßigerweise von dem zweiten Einsteigeschacht aus. Diese Fernsehkamera 5 besitzt einen elektromotori­ schen Antrieb für ihre sechs Räder, hängt zur Stromversorgung und zum Datenaustausch an einem Kabel 6 und trägt ein bewegbares, elektronisches Auge 7 sowie eine Lichtquelle 8.

Sobald Ort und Größe einer Schadstelle 3 festgestellt sind, wird ein erstes Stahlrohr 9 als Vorläuferrohr vom Schacht 4 aus in den Abwasserkanal 2 einge­ schoben. Die Länge dieses Stahlrohres 9 ist etwas geringer als der Durchmesser des Schachtes 4, der in der Regel etwa einen Meter beträgt.

Dieses erste Stahlrohr 9 besteht aus nicht rostendem Stahl und besitzt eine Wand­ stärke von etwa 2 Millimetern. Sein Außendurchmesser ist nur wenig kleiner als die lichte Weite des Abwasserkanals 2. Der Rohranfang 10 ist mit einem außen aufgesetzten und dort befestigten Verstärkungsring 11 versehen, der zum Schutz des beim Vortrieb stark beanspruchten vorderen Rohrrandes dient. Am Rohrende 12 ist eine Steckmuffe 13 vorgesehen, die durch einen übergeschobe­ nen, äußeren Muffenring 14 und einen innen eingeschobenen, inneren Muffenring 15 gleicher Länge gebildet ist. Die beiden Muffenringe 14 und 15 ste­ hen soweit über das Rohrende 12 hinaus, daß zwischen ihnen eine Ringnut 16 verbleibt.

In die Ringnut 16 wird eine Dichtung 17 eingegeben, indem eine handelsübliche, korrosionsbeständige Quellgummi-Masse eingespritzt wird. Dieses Material quillt bei Benetzung stark auf und gewährleistet eine zuverlässige, dauerhafte Abdichtung.

Vom Schacht 4 aus wird nun an das Vorläuferrohr ein zweites Stahlrohr 18 als Nachläuferrohr angesetzt und dessen Rohranfang in die Ringnut 16 eingescho­ ben. Dabei quillt ein Teil der Quellgummi-Masse seitlich heraus und bildet an der Außenseite und der Innenseite des Nachläuferrohres einen Dichtungswulst. Das Nachläuferrohr ist - bis auf den Verstärkungsring 11 - genauso ausgebildet wie das erste Stahlrohr 9, es trägt also an seinem Rohrende ebenfalls eines Steckmuffe 13.

Zwecks Bildung eines Stranges ineinandersteckender Stahlrohre werden nun vom Schacht 4 aus weitere Stahlrohre 18 als zusätzliche Nachläuferrohre ange­ setzt. Dieser Strang wird im Abwasserkanal 2 soweit vorgeschoben, bis der Rohr­ anfang 10 des Vorläuferrohres (des ersten Stahlrohres 9) die erste zu reparieren­ de Schadstelle 3 erreicht hat.

Zum Vorschieben des Stranges im Abwasserkanal 2 dient ein Hydraulik-Schub­ zylinder 19, der in den Schacht 4 eingesetzt ist. Dieses Vorschieben kann auch mit Hilfe einer der bekannten Rohrvortriebsrammen oder nach dem Seil­ zugverfahren über eine Seilwinde am Einsteigeschacht geschehen.

Jetzt wird ein Fräsroboter 20 vom Schacht 4 her in den Strang ineinanderstecken­ der Stahlrohre 18 eingefahren, bis dessen Arbeitswerkzeug 21 die erste auf dem Weg liegende Schadstelle 3 erreicht hat. Das Arbeitswerkzeug 21 ist ein elek­ trisch oder pneumatisch angetriebener Fräskopf, welcher schwenkbar und um 360 Grad drehbar ist, so daß unter Beobachtung mit der Fernsehkamera 5 jeder Ort der Innenwand 22 des Abwasserkanals 2 erreicht werden kann.

Eine Schadstelle 3, beispielweise mit in den Abwasserkanal 2 ragenden Bruchstücken 23 der Kanalwand oder andere, den Kanalquerschnitt verengende Kanalbereiche werden nun - immer unter Beobachtung der Fernsehkamera 5 - ab­ gefräst, bis die Innenwand 22 wieder ihre ursprüngliche Weite und ihren ur­ sprünglichen Querschnitt aufweist.

Zur Verhinderung des Einbrechens loser Teile des Abwasserkanals 2 oder von Erde wird während des Abfräsens der Strang zusammen mit dem Fräsroboter 20 ständig mit Hilfe des Hydraulik-Schubzylinders 19 nachgeschoben. Die dichtend ineinandersteckende Stahlrohre 18 werden beim Abfräsen bis in einen unbeschä­ digten Bereich des Abwasserkanals 2 weitergeschoben.

An den Strang wird nun ein letztes Stahlrohr 24 als Endrohr angefügt. Dieses Endrohr ist an seinem Ende 25 mit einem außen aufgesetzten Verstärkerring 26, versehen, welcher als Widerlager und zur Zentrierung dient. Um ein Verschieben des ganzen Stranges im Innern des Abwasserkanals 2 in beiden Richtungen zu ermöglichen, sind das Vorläuferrohr (das erste Stahlrohr 9), die Nachläuferrohre (das zweite Stahlrohr 18 und die weiteren) und das Endrohr (das letzte Stahlrohr 24) beim abschnittsweisen Einschieben durch Blindnieten 27 miteinan­ der verbunden, welche die Steckmuffen 13 durchsetzen.

Der nicht mehr benötigte Fräsroboter 20 wird nun aus dem an der vorgesehenen Stelle im Abwasserkanal 2 sitzenden Strang ineinandersteckender Rohre 9, 18, 24 zum Schacht 4 hin herausgefahren. Dieser Fräsroboter 20 ist mittels eines Ver­ bindungskabels (nicht gezeichnet) mit einer neben dem Schacht 4 stehenden (nicht dargestellten) Kommandostation verbunden.

Um die Funktion des in den Abwasserkanal 2 eingeschobenen Stranges von Stahlrohren 9, 18, 24 im Sinne des Abdichtens des Kanals zu gewährleisten, wer­ den die Ringspalte 28 zwischen dem Verstärkungsring 11 des Vorläuferrohres und dem Verstärkerring 26 des Endrohres einerseits und der Innenwand 22 des Abwasserkanals 2 andererseits mittels einer Dichtungsmasse 29 ausgefüllt und damit ab gedichtet. Zum Abdichten wird hierbei in die Ringspalte 28 mittels be­ kannter Vorrichtungen ein Polyurethan-Gel eingepreßt. Auch diese Maßnahme geschieht unter Beobachtung mittels der Fernsehkamera 5.

Zum Abschluß wird nach Beendigung des Abdichtens der Ringspalte 28 die Fernsehkamera 5 aus dem Abwasserkanal 2 herausgezogen.

Bezugszeichenliste

1 Erdboden
2 Abwasserkanal
3 Schadstellen
4 Schacht
5 Fernsehkamera
6 Kabel
7 Auge
8 Scheinwerfer
9 (erstes) Stahlrohr
10 Rohranfang
11 Verstärkungsring
12 Rohrende
13 Steckmuffe
14 Muffenring (äußerer)
15 Muffenring (innerer)
16 Ringnut
17 Dichtung
18 (zweites) Stahlrohr
19 Hydraulik-Hubzylinder
20 Fräsroboter
21 Arbeitswerkzeug
22 Innenwand (von 2)
23 Bruchstücke
24 (letztes) Stahlrohr
25 Ende (von 24)
26 Verstärkerring
27 Blindnieten
28 Ringspalte
29 Dichtungsmasse

Claims (6)

1. Verfahren zur Reparatur von Schadstellen unterirdischer Abwasserkanäle von einem Schacht aus unter Verwendung eines Stranges von an den Rohrenden jeweils mit Steckmuffen versehenen Stahlrohren, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Einfahren einer Fernsehkamera (5) in den schadhaften Abwasserkanal (2) und Lokalisieren der Schadstelle (3),
• b) Einschieben eines ersten Stahlrohres (9) aus nichtrostendem Stahl als Vorläu­ ferrohr in den Abwasserkanal (2), dessen Außendurchmesser wenig kleiner ist als die lichte Weite des Abwasserkanals (2), dessen Rohranfang (10) mit einem außen aufgesetzten Verstärkungsring (11) versehen ist und dessen Steckmuffe (13) eine Ringnut (16) trägt,
• c) Eingeben einer Dichtung (17) in die Ringnut (16),
• d) Ansetzen eines zweiten Stahlrohres (16) aus nichtrostendem Stahl als Nach­ läuferrohr, dessen Rohranfang in die Ringnut (16) eingeschoben wird,
• e) Ansetzen weiterer Stahlrohre aus nichtrostendem Stahl als zusätzliche Nach­ läuferrohre zur Bildung eines Stranges ineinandersteckender Stahlrohre (9, 18),
• f) Vorschieben des Stranges im Abwasserkanal (2), bis der Rohranfang (10) des Vorläuferrohres die Schadstelle (3) erreicht hat,
• g) Einfahren eines Fräsroboters (20) in den Strang soweit, bis dessen Arbeitswerkzeug (21) die Schadstelle (3) erreicht hat,
• h) Abfräsen der Schadstelle (3) unter Beobachtung mit der Fernsehkamera (5),
• i) ständiges Nachschieben des Stranges zusammen mit dem Fräsroboter (20) während des Abfräsens zur Verhinderung des Einbrechens von Bruchstücken (23) des Abwasserkanals (2) und von Erde,
• j) Weiterschieben des Stranges der dichtend ineinandersteckenden Stahl­ rohre (9, 18) bis in einen unbeschädigten Bereich des Abwasserkanals (2),
• k) Anfügen eines letzten Stahlrohres (24) aus Edelstahl als Endrohr, dessen Ende (25) mit einem außen aufgesetzten Verstärkerring (26) versehen ist,
• l) Herausfahren des Fräsroboters (20) aus dem Strang,
• m) Abdichten der Ringspalte (28) zwischen dem Verstärkungsring (11) des Vor­ läuferrohres und des Verstärkerringes (26) des Endrohres sowie der Innenwand (22) des Abwasserkanals (2) mittels einer Dichtungsmasse (29),
• n) Ausfahren der Fernsehkamera (5) aus dem Abwasserkanal (2).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor­ läuferrohr, die Nachläuferrohre und das Endrohr beim Einschieben durch Blindnieten (27) miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung (17) in die Ringnut (16) eine plastische Quellgummi-Masse eingespritzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Abdichten in die Ringspalte (28) eine Dichtungs­ masse (29) eingepreßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmasse (29) ein Polyurethan-Gel Verwendung findet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Vorschieben des Stranges ein Hydraulik-Schubzylinder (19) in den Schacht (4) eingesetzt wird.