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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Renovierung und/oder zum Schutz
von Abwasserkanälen und Rohren. Die Erfindung ist insbesondere geeignet für
begehbare, kreisförmige und ovale Abwasserkanäle, jedoch nicht auf diese
begrenzt.
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Die EP-A-184 366 offenbart ein Verfahren zur Wiederauskleidung von
Abwasserkanälen, wobei ein Plastikstreifen spiralig in dem Abwasserkanal
gewunden wird, um eine Auskleidung zu bilden, die von der Wand des
Abwasserkanals durch einen ringförmigen Zwischenraum beabstandet ist. Der
Zwischenraum ist mit Zement abgepreßt und man läßt den Zement sich
absetzen. Vor dem Abpressen wird Wasser unter Druck dem Inneren der
Auskleidung zugeführt.
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Die Internationale Veröffentlichung Nr. WO 88/05884 (Internationale
Anmeldung Nr. PCT/AU88/00027) (Danby Pty Ltd.) beschrieb ein Verfahren
zur Renovierung und/oder zum Schutz von Abwasserkanälen oder Rohren. Eine
Auskleidung wurde aus zugeschnittenen Stücken von PVC-Platten gebildet, und
entlang den Wänden des Rohres angeordnet, wobei die Platten durch
Verbindungsstreifen aneinander stießen. Jede Platte wies eine Ausbildung entlang
einer Seite auf, die einer Ausbildung entlang der anderen Seite komplementär
war, so daß benachbarte Platten verbunden werden konnten, um eine
Auskleidung zu bilden, die sich von Einstiegsloch zu Einstiegsloch entlang dem
Abwasserkanal oder dem Rohr erstreckte.
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Obwohl dies Verfahren eine Verbesserung gegenüber bestehenden
Verfahren war, hatte es eine Anzahl von praktischen Begrenzungen. Jede Platte
mußte individuell zugeschnitten, angeordnet, und mit den benachbarten Platten
verbunden und passend gemacht werden. Da jede Platte z. B. 200 mm breit war,
war dies sehr arbeitsaufwendig. Außerdem wurde, wenn weitere Platten
angeordnet wurden gefunden, daß sich ihr tatsächlicher Durchmesser verringerte
und auf diese Weise die Enden nicht mehr einfach zusammenstießen, so daß die
Platten langsam entlang der Wand auf den gewünschten Durchmesser
gehämmert werden mußten. Es wird angenommen, daß dieses "Kriechen" oder
die Abnahme im Durchmesser aus der Verbindung einer Plattenseite in die
Ausbildung auf die vorhergehende Platte resultierte. Wenn die Platten im
folgenden kürzer geschnitten wurden, um des "Kriechen" zu überwinden, stießen
die Enden richtig aneinander, jedoch der Durchmesser der resultierenden
Auskleidung war entlang seiner Länge reduziert.
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Wie der speziellen Beschreibung, die mit Bezug auf die Zeichnungen folgt,
entnommen werden kann, sieht die Erfindung ein Verfahren vor, das schneller
und einfacher als das eben beschriebene Verfahren des Standes der Technik
arbeitet und das einfache Variationen im Durchmesser im Abwasserkanal oder
dem Rohr, das repariert oder ausgekleidet werden soll, kompensieren kann.
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Allgemein gesprochen sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur
Auskleidung von Abwasserkanälen oder Rohren vor, wobei das Verfahren die
Erstellung einer Auskleidung vorsieht, bei der ein langgezogener
Auskleidungsstreifen in dem Abwasserkanal oder dem Rohr spiralig gewunden
wird, wobei der Auskleidungsstreifen entlang beider Seiten entsprechende
Verbindungsausbildungen aufweist, so daß die Verbindungsausbildung auf einer
Seite des spiralig gewundenen Auskleidungsstreifens gegen die
Verbindungsausbildung entlang der anderen Seite einer benachbarten Windung
des spiralig gewundenen Auskleidungsstreifens stößt; und wobei ein
langgezogener Verbindungsstreifen in Verbindung mit den benachbarten
Verbindungsausbildungen der benachbarten Windungen des spiralig gewundenen
Auskleidungsstreifens gebracht wird, um die Windungen des
Auskleidungssteifens aneinander zu befestigen.
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Die Auskleidung kann aus Abschnitten von jeweiligen Längen des
Auskleidungsstreifens zusammengesetzt werden, die durch einen
Verbindungsstreifen oder Stück miteinander verbunden sind.
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Wenn nötig, kann Zement in den Raum zwischen der Auskleidung und der
Wand des Abwasserkanals oder des Rohres gespritzt oder anderweitig
eingeführt werden, um die Auskleidung in ihrer Stellung zu sichern.
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Vorzugsweise wird der Streifen von PVC extrudiert, weist einen im
wesentlichen ebenen Körper mit einer Vielzahl von nach außen gerichteten
Formationen auf, z. B. von Y- oder T-Bereichen auf der Außenfläche des
Körpers. Diese Ausbildungen beabstanden den Körper von der Wand und
verbinden die Auskleidung mit dem Zement.
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Vorzugsweise sind die Verbindungsausbildungen entlang des Streifens
spiegelbildlich ausgebildet.
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Vorzugsweise weist jede Verbindungsausbildung einen Schenkel auf, der im
wesentlichen senkrecht zum Körper steht, nach außen oder innen gerichtet und
so angeordnet ist, daß er den Schenkel der anderen Verbindungsausbildung als
benachbarte Windung des Streifens anstößt. Vorzugsweise ist ein nach innen
gerichteter Kanal innerhalb, jedoch benachbart zu dem Schenkel jeder
Verbindungsausbildung vorgesehen.
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Vorzugsweise weist jeder Verbindungsstreifen ein Paar von im wesentlichen
parallelen beabstandeten Schenkeln auf, die durch einen Körper miteinander
verbunden sind, wobei die distalen Bereiche der Schenkel gegeneinander
gerichtete Flansche oder Rippen aufweisen, die in die jeweiligen Stoßflächen in
den Kanälen der Verbindungsausbildungen eingreifen.
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Zur verbesserten Verbindung des Verbindungsstreifens mit dem Streifen
können elastische Plastikzonen (von geringerer Härte) zusammen mit den
SchenkeIn des Verbindungsstreifens extmdiert werden, wobei die Zonen durch
den Streifen gepreßt werden, um eine versiegelnde Verbindung dazwischen
auszubilden.
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Zur Anpassung einer Variation im Durchmesser der Abwasserkanäle oder
Rohre oder lokale Variationen in deren Wänden (oder ihrer Auskleidung) können
ein oder mehrere flexible oder elastische Ausschnitte zusammen in den Körper
des Streifens und/oder den Körper des Verbindungsstreifens, der
kompremiert/ausgedehnt werden soll, koextrudiert werden.
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Für geringere Durchmesserkrümmungen in der Auskleidung von
Abwasserkanälen oder Rohren kann ein veränderter Verbindungsstreifen (der
ebenfalls die flexible Koextrusion enthalten kann) bei der Verbindung des
Streifens verwendet werden.
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Damit die Erfindung durch ein Beispiel vollständig verstanden werden kann,
werden nun bevorzugte Ausführungsformen in Vergleich mit dem Stand der
Technik beschrieben, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen
wird, wobei
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Auskleidung des
Standes der Technik ist, die in einem Rohr installiert wird;
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Fig. 2 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie 1-1 der Fig. 1
genommen wurde und die die Verbindung der Platten des
Standes der Technik darstellt;
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Fig. 3 eine Schnittansicht ist, die entlang der Linie 3-3 der Fig. 1
genommen ist, und die die Auskleidung des Standes der
Technik zeigt, die zementiert wurde;
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Auskleidung der
vorliegenden Erfindung ist, die in einem Rohr installiert
wurde;
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Fig. 5 und 6 jeweilige perspektivische und Schnittansichten des
Auskleidungsstreifens darstellen;
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Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Verbindungsstreifens ist;
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Fig. 8 eine Schnittansicht eines alternativen Streifenprofils
darstellt;
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Fig. 9 eine ähnliche Ansicht ist, die eine modifizierte Form des
Verbindungsstreifens darstellt, der Verbindungszonen auf
den Schenkeln enthält;
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Fig. 9a eine Schnittansicht des Verbindungsstreifens der Fig. 9
darstellt;
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Fig. 10 eine Schnittansicht des Streifens mit einer flexiblen
Koextrusionsregion darstellt;
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Fig. 11 eine ähnliche Ansicht eines Streifens darstellt mit zwei
flexiblen Regionen;
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Fig. 12 eine Schnittansicht eines Verbindungsstreifens mit einem
flexiblen Körperbereich darstellt;
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Fig. 13 eine Schnittansicht eines Verbindungsstreifens für Ecken
darstellt;
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Fig. 14 eine perspektivische Ansicht der Verbindung der
Auskleidung zu einem Kastendurchlaß darstellt; und
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Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der Auskleidung in einem
gekrümmten Bereich des Rohres darstellt.
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Das Verfahren des Standes der Technik der Fig. 1 - 3 wird nun kurz
beschrieben.
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Jede Platte 10 wird aus unplastizierten PVC (uPVC) extrudiert und weist
einen ebenen Körper 11 mit einer glatten inneren Fläche auf. Eine Vielzahl von T-
förmigen Ausbildungen 12 sind integral mit der Platte auf der Außenseite des
Körpers ausgebildet. Die Ausbildungen 12 verstärken den Körper, wenn die
Platten gekrümmt werden, beabstanden den Körper 11 von der
Abwasserkanalwand und verbinden die Auskleidung mit dem Zement in der
Höhlung zwischen der Abwasserkanalwand und der Auskleidung.
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Eine erste Verbindungsausbildung 13 (siehe Fig. 2) ist entlang einer Seite
von jeder Platte vorgesehen. Die Ausbildung 13 ist nach innen gerichtet und weist
eine im wesentlichen U-artige Form mit einer länglichen Ausnehmung 14 auf.
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Eine zweite Verbindungsausbildung 15 ist entlang der anderen Seite von
jeder Platte 10 vorgesehen. Diese Ausbildung weist einen nach außen gerichteten
Schenkel 16 auf, der in die Mündung der ersten Verbindungsausbildung 13
einsetzbar ist und eine distale Sicke 17 aufweist, die mit der Ausnehmung 14
verbindbar ist.
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Wie dargestellt in Fig. 3 sind die benachbarten Seiten der Platten 10
miteinander durch die komplementären ersten und zweiten
Verbindungsausbildungen 13, 15 verbunden.
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Im Gebrauch werden die Platten 10 in der Fabrik in Stücke geschnitten, die
der Umgebung des Abwasserkanals, der ausgekleidet werden soll, entsprechen.
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Die Platten 10 werden durch ein Einstiegsloch in das Rohr gebracht und
entlang der Wand des Rohres (siehe Fig. 1) gekrümmt. Die Platten 10 werden
aneinander gestoßen, die ersten und zweiten Verbindungsausbildungen 13, 15
von den benachbarten Platten werden miteinander verbunden, um eine
Auskleidung zu bilden, die sich von Einstiegsloch zu Einstiegsloch erstreckt.
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Wenn jede Platte 10 installiert ist, stoßen ihre Enden 19 aneinander und
werden durch einen aufnehmenden Verbindungsstreifen (siehe Fig. 1 und 5)
miteinander verbunden. Wie dargestellt in Fig. 1 sind die gegeneinander
stoßenden Verbindungen von benachbarten Platten 10 gegeneinander versetzt.
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Der aufnehmende Verbindungsstreifen (Fig. 1) wird ebenso aus extrudiertem
uPVC gebildet und weist eine Vielzahl von länglichen Ausnehmungen 21 auf, um
entsprechende Bereiche der Ausbildungen 12 aufzunehmen. Jede Ausnehmung
21 weist unten zusammenlaufende obere Seitenwände 22 und
Verbindungswiderstände 23 auf.
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Im allgemeinen benötigt die Auskleidung, die ihre Verbindungslagerung 12
gegen die Rohrwand gerichtet hat, keine Zementierung. Jedoch kann
Hydrogensulfidgas in dem Abwasserkanal Bereiche des oberen Anteils der
Rohrwand vernichtet haben. Wenn dies geschehen ist, können Löcher in die
Rohrwand gebohrt werden und Zement 25 in die Höhlung zwischen der
Auskleidung und der Rohrwand gepumpt werden.
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Wenn sich der Zement setzt, wird die Auskleidung fest an ihrem Platz in
dem Abwasserkanal befestigt. Da die Auskleidung gegen die Wand angeordnet
ist, beabstandet durch die Formationen 12, 15, geht nur wenig Kreuzungsbereich
verloren, und die glatte innere Oberfläche der Auskleidung gewährleistet eine
gute hydraulische Ausführbarkeit.
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Wie bereits vorher beschrieben, war das Problem bei dem Verfahren des
Standes der Technik die Verbindung der ersten und zweiten
Verbindungsausbildungen 13, 15 von benachbarten Platten 10, um die wirksame
Länge der Platten zu vergrößern, so daß die Enden nicht mehr aneinanderstoßen,
um durch den aufnehmenden Verbindungsstreifen 20 verbunden zu werden.
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Mit Bezug jetzt auf die Fig. 5 und 6, betreffend die vorliegende Erfindung,
weist der Auskleidungsstreifen 30 einen ebenen Körper 31 und T-Ausbildungen
32 auf, wie vorher beschrieben, und wird aus uPVC extrudiert. Erste und zweite
Verbindungsausbildungen 33, 34 weisen jeweils einen äußeren Schenke 35, 36
(mit nach innen gerichteten Flanschen 37, 38) auf, der mit dem ebenen Körper
31 durch einen im wesentlichen L-förmigen Bereich 39, 40 verbunden ist, um
einen jeweiligen Kanal 41, 42 mit einer Stoßfläche 43, 44 zu bilden.
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Der Verbindungsstreifen 50 (siehe Fig. 7), der ebenfalls aus uPVC
extrudiert wird, weist einen Körper 51 mit beabstandeten, parallen Schenkeln 52,
53 auf, die jeweils mit nach außen gerichteten Flanschen oder Sicken 54, 55
versehen sind.
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Der Auskleidungsstreifen 30 wird auf eine leicht zu bearbeitende Länge
geschnitten, z. B. 50 m, und kann z. B. 300 mm breit sein. Wie dargestellt in Fig.
4 windet der Arbeiter den Auskleidungsstreifen 30 spiralig in dem Rohr mit den
T-Ausbildungen 32, die gegen die Rohrwand stoßen, auf und mit den Schenkeln
35, 36 der Verbindungsausbildung 33, 34, die Fläche an Fläche aneinander
stoßen. Wenn der Auskleidungsstreifen 30 vollständig innerhalb des Rohres
aufgewunden ist, preßt der Arbeiter den Verbindungsstreifen 50 in Verbindung
mit den benachbarten Verbindungsformationen 33, 34 an einem Ende der
Auskleidung und verbindet aufeinanderfolgend die benachbarten Windungen des
Auskleidungsstreifens miteinander. Der Verbindungsstreifen 50 wird in Position
gehämmert, wo die Schenke 52, 53 in die Kanäle 41, 42 der
Verbindungsausbildungen 33, 34 eintreten und die Sicken 54, 55 binden die
Stoßflächen 43, 44, um die Verbindungsstreifen 50 im Platz zu halten.
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Eine weitere Länge des Auskleidungsstreifens 30 wird mit dem Ende der
Auskleidung verbunden und die Installationsschritte werden wiederholt (die
Längen des Auskleidungsstreifens können verbunden werden, indem H-Bereich-
Verbindungsstreifen verwendet werden oder indem die benachbarten Enden des
Auskleidungsstreifens miteinander verschweißt werden).
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Wenn die Auskleidung zwischen benachbarten Einstiegslöchern ausgebildet
wurde, kann Zement in den Raum zwischen der Auskleidung und der Rohrwand
injiziert werden, so wie beschrieben in Verbindung mit dem Stand der Technik.
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Da die benachbarten Windungen des Auskleidungsstreifens nicht
miteinander verbunden sind, bis die Auskleidung ausgebildet ist, und die
Schenke 35, 36 gegeneinander stoßen, kann ein Gleiten zwischen
benachbarten Windungen und Variationen im Durchmesser der Auskleidung
einfach ausgeglichen werden und der Verbindungsstreifen kann schneller und
einfacher installiert werden als bei der Verbindung der ersten und zweiten
Verbindungsausbildung in dem Verfahren des Standes der Technik.
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Jetzt mit Bezug auf Fig. 8 weist der Streifen 60 im wesentlichen dasselbe
Profil auf wie der Streifen 30, jedoch mit einer veränderten
Verbindungsausbildung entlang jeder Seite des ebenen Körpers 62. Wie
dargestellt, weist die Verbindungsausbildung einen äußeren, nach innen
gerichteten Schenke 63 auf, der an den entsprechenden Schenke eines
benachbarten Streifens stößt (siehe Fig. 9). Der innere Schenkel 64, der integral
mit dem Körper ausgebildet ist, weist einen Innenbereich 65 und einen
Außenbereich 66 auf, die eine Stoßfläche 67 definieren, die die Unterseite des
jeweiligen Flansches des Kopfes 54, 55 des Verbindungsstreifens 50 verbindet.
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Mit Bezug auf die Fig. 9 und 9a kann eine verbesserte Versiegelung
zwischen dem Streifen 60 und dem Verbindungsstreifen 70 dadurch erzielt
werden, daß weichere, flexible Versiegelungszonen 71, 72 auf den Außenflächen
der Schenkel 73, 74 koextmdiert werden. Die Versiegelungszonen können z. B.
0,5 mm dick sein und von einem Kunststoff mit einer geringeren Durometerhärte
als der des Körpers und der Schenkel und der Flansche des
Verbindungsstreifens 70 extrudiert werden.
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Örtliche Variationen in dem Abwasserkanal oder den Rohrwänden, dem
Durchmesser und/oder der Auskleidung können durch Verwendung von Streifen
80, 90 (siehe Fig. 10, 11) überwunden werden, die flexible Koextrusionen 81, 91,
92 (im allgemeinen von einem Kunststoff mit geringerer Durometerhärte) in den
Körper 82, 93 extrudiert werden. Außerdem oder als Alternative kann der
Verbindungsstreifen 100 (Fig. 12) eine flexible Koextrusion 101 in dem Körper 102
zwischen den Schenkeln 103, 104 aufweisen.
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Wenn man auf irgendeine Veränderung trifft, z. B. der Abwasserkanal
sowohl verwendet als auch sich krümmt, können die flexiblen Koextrusionen 81,
91, 92, 101 expandiert oder zusammen gedrückt werden, wie benötigt, damit die
Streifen 80, 90 innerhalb des Abwasserkanals oder des Rohrs aufgewunden und
durch die Verbindungsstreifen 50, 70, 100 miteinander verbunden werden
können. Während die Streifen mit einen oder zwei flexiblen
Koextrusionsbereichen dargestellt werden, können drei oder mehrere solcher
Bereiche in den Bereichen des ebenen Körpers der Streifen vorgesehen sein,
außerdem können die "rohrförmigen" Koextrusionen durch geriffelte, gekrümmte
oder andere Profile ersetzt werden, die bei der Lateralausdehnung oder
Zusammenpressung helfen.
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Für Krümmungen von geringerem Radius kann der Verbindungsstreifen 110,
wie dargestellt in Fig. 13, verwendet werden, wobei die Schenkel 111, 112 vertikal
versetzt sind durch einen geneigten Körperbereich 113. (Dieser zentrale
Körperbereich kann außerdem aus einem flexiblen Koextrusionsbereich bestehen
oder diesen enthalten, z. B. bei 114.) Mit den Streifen 80, 90 und/oder dem
Verbindungsstreifen 100 können lokale Veränderungen in den Abwasserkanälen
oder Rohren ausgeglichen werden, ohne daß es nötig ist, eine Auskleidung mit
geringerem Durchmesser aufzufinden, um Variationen zu vermeiden.
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Dies führt zu einem insgesamt größeren Auskleidungsdurchmesser, einem
hohen Flüssigkeitsstrom und einfacher, kostengünstiger Installation der
Auskleidung.
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Um einen Abwasserkanal 120 mit einem Kastenbereicheinlaß oder einem
Rohr 121 zu verbinden, wird der Abwasserkanal 120, wie vorher beschrieben,
ausgekleidet und der Verbindungsbereich 122 wird mit Streifen 123 des
Verbindungsstreifens ausgekleidet, die so geschnitten sind, um an den kegeligen
Verbindungsbereich zu passen. Die Seitenkanten 124 der Streifen 123 können
miteinander verschweißt werden, z. B. mit einem PVC-Streifen, der mit Heißluft
verschweißt wird. Die verschweißten Verbindungen zwischen den Streifen 123
und die Auskleidung 125 in dem Abwasserkanal sind gasdicht. Eine Auskleidung
(nicht dargestellt) kann in dem Auslaß oder dem Rohr 121 plaziert werden und
die Streifen 123 werden damit verschweißt, um die PVC-Auskleidung durch den
Auslaß oder das Rohr 121 zu verbinden.
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Auf einer Seite, siehe Fig. 13, kann der Streifen 130 mit einem Längskegel
geschnitten werden (d.h. der Entfernung einer der Verbindungsausbildungen), und
in dem Abwasserkanal oder dem Rohr 131 gewunden werden und die
aneinander stoßenden Seitenkanten werden mit einem PVC-Schweißstreifen
miteinander verschweißt und/oder Einfüllstücke 132 werden benötigt. Wiederum
sind die geschweißten Verbindungen zwischen den benachbarten
Streifenbereichen oder der Streifen und die Einfüllstücke gasdicht.
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Um zu verhindern, daß Wurzeln in die ausgekleideten Rohre wachsen,
kann der Zement mit Kupfersulfat inprägniert werden.
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Die vorliegende Erfindung führt zu einem einfacheren, effektiveren
Verfahren zur Auskleidung von Abwasserkanälen und Rohren entweder zu ihrer
Renovierung oder ihrem Schutz.