DE69527114T2

DE69527114T2 - Material und Verfahren zum Auskleiden von Rohren

Info

Publication number: DE69527114T2
Application number: DE69527114T
Authority: DE
Inventors: Richard Samuel Cant
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2015-04-12
Also published as: DK0676579T3; EP0676579A2; DE69527114D1; AUPM499194A0; EP0676579A3; EP0676579B1; US5941285A; PT676579E; CA2146721A1; ATE219563T1; ES2181750T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Auskleiden von Durchlässen und Materialien dafür.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Leitungen, die in der Erde vergraben sind, gehen sowohl von Innenseite als auch von der Außenseite her kaputt, wenn innen Fluide wie wässrige Materialien hindurchgeleitet werden und Wasser und/oder Lösungen an die Außenseite gelangen können. Aber auch Leitungen, die über der Erde verlegt sind, können aufgrund von äußeren und inneren Faktoren zugrundegehen.
Ein typisches Beispiel dafür sind Abwasserleitungen, wobei in diesem Fall Grundbewegungen eine weitere Gefahr darstellen, durch die Leitungen brechen oder zusammengedrückt werden können. Andere Beispiele umfassen Erdölpipelines und pneumatische Transportleitungen.
In Australien und in anderen Ländern gibt es viele Kilometer von Abwasserleitungen, die vor mehr als zwanzig Jahren in die Erde gelegt wurden und deshalb derzeit einen sehr schlechten Zustand aufweisen.
Natürlich ist es immer möglich, Straßen aufzureißen und die Erde aufzugraben und eine Leitung komplett zu ersetzen. Dies ist aber sehr kostspielig.
In der GB-A-2181670 ist ein Weg zum Überwinden dieser Nachteile beschrieben, wobei auf die Außenseite eines gewirkten flexiblen Schlauchs ein Kunstharz aufgebracht wird. Die Verbindung zwischen dem Harz und dem gewirkten flexiblen Schlauch erfolgt durch Lücken zwischen den streng gestrickten Gewebeschlingen und den Kettfäden. Mit einem solchen Auskleidematerial lassen sich zwar gewisse Verbesserungen erreichen, die Haftung zwischen dem Harz und dem Gewebe ist jedoch schwach und kann zur Zerstörung des Auskleidematerials führen. In dieser Druckschrift betrifft der Bezug auf einen Schlauch oder Schläuche Auskleidematerial aus flexiblen Gewebeschläuchen.
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Auskleidematerial und ein Verfahren zum Auskleiden von Leitungen in situ geschaffen werden.
Dieses Ziel wird mit dem Auskleidematerial nach Anspruch 1 und dem Verfahren nach Anspruch 9 sowie der Verwendung in Durchlässen nach Anspruch 12 und 13 erreicht.
Die vorliegende Erfindung kann zwar insbesondere bei Abwasserleitungen angewendet werden, es gibt jedoch noch viele andere Leitungen, bei denen sie verwendet werden kann.
Das Auskleidematerial der vorliegenden Erfindung ist auch nicht darauf beschränkt, Leitungen in situ auszukleiden, und es kann auch dazu verwendet werden, Durchlässe von natürlicher oder vom Menschen geschaffener Herkunft wie Hohlräume oder Bohrungen in existierenden Substraten auszukleiden.
Beispiele für solche Durchgänge umfassen durch Erde oder Fels gebohrte Löcher, etwa unter Straßen, und natürlich vorkommende Quellen oder Senken. Andere Beispiele für solche Durchgänge umfassen Kernlöcher, Bohrlöcher und die Verwendung zum Auskleiden von Leitungen mit natürlicher oder vom Menschen geschaffener Herkunft.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Auskleidematerial geschaffen mit einem aus einem rundgestricktem Gewebe bestehenden flexiblen Gewebeschlauch, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gewebe einen Grund und mehrere an dessen Innenseite vorstehende Gewebebüschel aufweist, daß eine flexible Hülse innerhalb des flexiblen Gewebeschlauchs vorgesehen ist, und daß ein härtbares Harz oder ein zementartiges Material in den flexiblen Schlauch und die Büschel zwischen dem flexiblen Gewebeschlauch und der flexiblen Hülse einimprägniert ist; wobei die flexible Hülse im wesentlichen für Gas und/oder Flüssigkeit undurchlässig und im Gebrauch aufweitbar ist, um sich in generell radialer Auswärtsrichtung an den flexiblen Gewebeschlauch und das Harz anzulegen und um den Schlauch im Gebrauch in eine generell mit einem rohrförmigen Durchlaß konforme Gestalt zu drücken.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Auskleiden eines rohrförmigen Durchlasses geschaffen, wobei ein aus rundgestricktem Gewebe bestehender flexibler Gewebeschlauch verwendet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der flexible Gewebeschlauch, der einen Grund und mehrere Gewebebüschel aufweist, so angeordnet wird, daß sich die Büschel von der Innenseite des Grundes nach innen erstrecken, daß eine flexible Hülse innerhalb des flexiblen Gewebeschlauchs angeordnet wird, daß die flexible Hülse im wesentlichen undurchlässig für Gas und/oder Flüssigkeit ist, daß wenigstens ein wesentlicher Teil des flexiblen Gewebeschlauche und wenigstens ein wesentlicher Teil der Büschel mit einem härtbaren Harz oder einem härtbaren zementartigen Material imprägniert wird, daß der flexible Gewebeschlauch und die Hülse innerhalb des auszukleidenden Durchlasses angeordnet werden, daß die Hülse mit einem Gas oder einer Flüssigkeit aufgeweitet wird, so daß sich der flexible Gewebeschlauch eng an das Innere des auszukleidenden Durchlasses anlegt, und daß dem Harz und/oder dem zementartigen Material gestattet wird auszuhärten, wodurch eine Auskleidung für den Durchlaß gebildet wird.

BEVORZUGTE ASPEKTE DER ERFINDUNG

Die Verwendung eines Harzes wird gegenüber der Verwendung eines zementartigen Materials bevorzugt.
Die Erfindung wird vorzugsweise auf das Auskleiden von Leitungen angewendet. Die Hülse kann entweder vor oder nach dem Imprägnieren des Schlauchs mit dem Harz im Schlauch angeordnet werden. Ersteres wird bevorzugt.
Die Hülse kann vor oder nach dem Anordnen des Schlauchs in der Leitung in den Schlauch eingebracht werden.
Die Hülse besteht vorzugsweise aus Vinyl oder einem elastischen Material.
Der Schlauch hat vorzugsweise eine solche Länge, daß er sich zwischen benachbarten Zugangsabdeckungen erstreckt. Diese Länge beträgt meist bis zu 100 Metern oder mehr. Die Länge der Hülse sollte der Länge des Schlauchs entsprechen, es kann jedoch etwas zusätzliche Länge wünschenswert sein, um das Verschließen des einen Endes der Hülse und das Verwenden des anderen Endes zum Zwecke des Aufweitens zu erleichtern.
Zusätzlich zu der oben erwähnten Hülse, die im folgenden "erste Hülse" genannt wird, kann an der Außenseite des Schlauchs eine zweite Hülse angeordnet sein.
Die zweite Hülse kann unabhängig vom Schlauch sein oder eine Beschichtung auf der Außenseite des Schlauchs.
Die erste Hülse kann auch eine auf die Innenseite des Schlauchs aufgebrachte Beschichtung sein, auch wenn dies nicht bevorzugt wird.
Die zweite Hülse und die erste Hülse werden vorzugsweise vor dem Imprägnieren mit dem Harz oder dem zementartigen Material am Schlauch angeordnet, da die erste und die zweite Hülse das Aufbringen des Harzes oder zementartigen Materials erleichtern kann. Diesbezüglich kann das Harz oder das zementartige Material an einem Ende zwischen die ersten Hülse und die zweite Hülse eingebracht werden und dann mit einer Rolle oder vorzugsweise mit zwei Rollen, die das Auskleidematerial zusammenquetschen, zum anderen Ende gedrückt werden.
Es ist anzumerken, daß es wünschenswert ist, wenn die zweite Hülse transparent oder zumindest durchscheinend ist, da es dann möglich ist, das Ausmaß zu sehen, in dem das Harz oder das aushärtende Material den Schlauch getränkt hat. Bei ungenügender Durchtränkung kann eine Manipulation erfolgen, um das Harz oder zementartige Material zu verteilen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet werden, um kurze Leitungslängen oder auch relativ lange Leitungslängen zu reparieren.
Das Harz kann irgendein geeignetes Material sein, wobei einige geeignete Materialien Polyurethane und Epoxidharze beinhalten.
Das Harz ist vorzugsweise ein kalt oder thermisch aushärtendes Harz, wobei das Aushärten durch die Verwendung eines geeigneten Katalysators oder Vernetzungsmittels unterstützt werden kann.
Vorzugsweise wird ein Härtungsbeschleuniger verwendet, um die Aushärtezeit auf eine kommerziell akzeptable Zeit zu verringern.
Der Schlauch kann mit einer Komponente einer aushärtbaren Harzmischung vorimprägniert sein, wobei dann zum Zeitpunkt der Verwendung eine andere Komponente hinzugefügt wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine Auskleidematerial, das den obigen Schlauch umfaßt, in dem die obige Hülse angeordnet ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt befindet sich der Schlauch zwischen einer ersten Hülse und einer zweiten Hülse.
Die vorliegende Erfindung umfaßt darüberhinaus auch eine Öffnung, insbesondere eine Leitung, die mit dem Schlauch ausgekleidet ist.
Ein geeignetes Material für den Schlauch ist das in der australischen. Patentbeschreibung Nr. 528797 genannte Material.
Die dort genannten Porengrößen sind besonders dafür geeignet, dass Harz zu halten und die gleichmäßige Verteilung des Harzes in den Flor durch die Kapillarwirkung zu unterstützen.
In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, daß der Schlauch aus einem hoch zugfesten Material wie Kevlar oder aus einer Hochtemperaturfaser wie Nomex besteht.
Der Durchmesser des Schlauchs und der Hülse sollte zu dem Durchlaß, etwa der Leitung, die auszukleiden ist, passen.
Die Büschel des Schlauchs befinden sich vorzugsweise auf der Innenseite.
In manchen Fällen werden zwei oder mehr solcher Schläuche verwendet; einer im anderen und, im Falle von zwei Schläuchen, vorzugsweise so, daß die Büschel der Schläuche einander benachbart sind.
Die Länge der Büschel beträgt im allgemeinen 3 mm oder mehr. Besonders wünschenswert sind Büschellängen von 10 mm oder mehr.
Die Grunddicke beträgt im allgemeinen 0,25 mm oder mehr. Besonders bevorzugt werden Grunddicken vom 3 mm oder mehr.
Besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun anhand von nicht einschränkenden Beispielen beschrieben.

GENAUE BESCHREIBUNG VON BESONDEREN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Beispiel 1

Es wird eine Schlauchlänge von etwa 100 Metern und ein Durchmesser von etwa 200 mm gewählt.
Der Schlauch war ein rundgestrickter Schlauch mit einem Grund und einer inneren Florfläche.
Das heißt, daß die innere Florfläche aus einem Frottiertuchflor bestand und von der allgemeinen Art des Materials war, das in der australischen Patentbeschreibung Nr. 528797 gezeigt ist.
Im Schlauch befand sich eine Vinyl-Auskleidehülse mit etwa dem gleichen Innendurchmesser wie der Schlauch und von einer Länge, die etwa 1,5 Meter größer war als die Länge des Schlauchs, so daß die Hülse an beiden Enden des Schlauchs vorstand.
Das so erhaltende Verbundmaterial wurde dann durch ein Bad geführt, das ein thermisch aushärtendes Harz mit einem Katalysator und einem Beschleuniger enthielt, woraufhin das harzimprägnierte Produkt zwischen Quetschrollen hindurchgeführt wurde, die das Harz durch den Schlauch drückten, um ihn intensiv damit zu tränken.
Das getränkte Verbundmaterial wurde dann in Längsrichtung in etwa in die Form eines U's gefaltet, um dadurch das Querschnittsmaß zu verringern, und dann in die auszukleidende Leitung eingebracht.
Die Art, wie es in die auszukleidende Leitung eingebracht wird, ist nicht wesentlich; ein Verfahren umfaßt das Anbringen eines Seils an einem Ende und das Hindurchziehen damit durch die Leitung.
Wenn sich das getränkte Verbundmaterial richtig in der Leitung befand, wurde das eine Ende der Hülse verschlossen, etwa mit einer Klammer, woraufhin Luft, Dampf oder Wässer unter geringem Druck in das andere Ende der Hülse geleitet wurde, um die Hülse zu expandieren und zu bewirken, daß das getränkte Verbundmaterial eine etwa zylindrische Form annimmt, und um den Schlauch in engen Kontakt mit der Leitung zu drücken.
Der Luft-, Dampf oder Wasserdruck wurde für etwa eine Stunde aufrechterhalten, bis das Harz ausgehärtet war.
Die Hülse wurde dann entleert und entfernt. Dieses Entfernen ist nicht wesentlich.
Danach wurden die Enden des Schlauchs wie gewünscht zurechtgeschnitten.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei sich diesmal jedoch im Schlauch eine erste Hülse befand und an der Außenseite des Schlauchs eine zweite Hülse.
In diesem Fall wurde das Harz zwischen der ersten Hülse und der zweiten Hülse eingebracht und durch Quetschrollen zwischen den Hülsen die Länge des Schlauchs entlangbewegt.
Es hat sich herausgestellt, daß diese Verfahren und Produkte eine ausgezeichnete Auskleidung für eine Öffnung, etwa eine Leitung, ergeben, die die Lebensdauer um viele Jahr verlängert.
Insbesondere ist der Schlauch fest und nahtlos, ohne genähte Verbindungen, und läßt sich leicht benetzen. Der Schlauch kann sich sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung strecken. Von besonderer Bedeutung ist die Streckung in Umfangsrichtung, die eine Anpassung an bestehende Formen erlaubt.
Für sehr große Öffnungen oder sehr große Leitungen kann es erforderlich sein, zwei oder mehr solcher Schläuche zu nehmen, sie in Längsrichtung aufzuschneiden und dann wieder in Längsrichtung zusammenzunähen, um den erforderlichen Durchmesser zu erhalten.

Claims

1. Auskleidematerial mit

einem aus rundgestricktem Gewebe bestehenden flexiblen Gewebeschlauch,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Gewebe einen Grund und mehrere an dessen Innenseite vorstehende Gewebebüschel aufweist, und

eine flexible Hülse innerhalb des flexiblen Gewebeschlauchs, und daß

ein härtbares Harz oder ein härtbares zementartiges Material in den flexiblen Schlauch und die Büschel zwischen dem flexiblen Gewebeschlauch und der flexiblen Hülse einimprägniert ist;

wobei die flexible Hülse im wesentlichen für Gas und/oder Flüssigkeit undurchlässig und im Gebrauch aufweitbar ist, um sich in generell radialer Auswäntsrichtung an den flexiblen Gewebeschlauch und das Harz anzulegen, und den Schlauch im Gebrauch in generell mit einem rohrförmigen Durchlaß konforme Gestalt zu drücken.

2. Auskleidematerial nach Anspruch 1, wobei der flexible Gewebeschlauch einen Faden aufweist, der in den Grund definierende Maschen und in die Büschel definierende Maschen gestrickt ist, die von dem Grund ausgehende Schlingenflorbüschel darstellen.

3. Auskleidematerial nach Anspruch 2, wobei sich die Büschel von dem Grund zu einer Höhe von nicht weniger als 3 mm erstrecken.

4. Auskleidematerial nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Grund eine Dicke von nicht weniger als 0,25 mm aufweist.

5. Auskleidematerial nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei, zusätzlich zu der flexiblen Hülse, im folgenden "erste Hülse" genannt, eine zweite flexible Hülse über der Außenseite des flexiblen Gewebeschlauchs angeordnet ist.

6. Auskleidematerial nach Anspruch 5, wobei die zweite flexible Hülse in einem solchen Ausmaß transparent oder lichtdurchlässig ist, daß im Gebrauch die Befeuchtung des flexiblen Gewebeschlauchs durch das härtbare Harz oder das zementartige Material beobachtet werden kann.

7. Auskleidematerial nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der flexible Gewebeschlauch einen Faden von hoher Zugfestigkeit aufweist.

8. Auskleidematerial nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der flexible Gewebeschlauch mit einer Komponente einer härtbaren Harzmischung vorimprägniert ist, zu der eine weitere Komponente der härtbaren Harzmischung bei Gebrauch hinzugefügt werden kann.

9. Verfahren zum Auskleiden eines rohrförmigen Durchlasses, wobei

ein aus rundgestricktem Gewebe bestehender flexibler Gewebeschlauch verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Gewebeschlauch, der einen Grund und mehrere Gewebebüschel aufweist, so angeordnet wird, daß sich die Büschel von der Innenseite des Grundes nach innen erstrecken, daß

eine flexible Hülse innerhalb des flexiblen Gewebeschlauchs angeordnet wird,

wobei die flexible Hülse im wesentlichen undurchlässig für Gas und/oder Flüssigkeit ist, daß

wenigstens ein wesentlicher Teil des flexiblen Gewebeschlauchs und wenigstens ein wesentlicher Teil der Büschel mit einem härtbaren Harz oder einem härtbaren zementartigen Material imprägniert wird, daß

der flexible Gewebeschlauch und die Hülse innerhalb des auszukleidenden Durchlasses angeordnet werden, daß

die Hülse mit einem Gas oder einer Flüssigkeit aufgeweitet wird, so daß sich der flexible Gewebeschlauch eng an das Innere des auszukleidenden Durchlasses anlegt, und daß

dem Harz und/oder dem zementartigen Material gestattet wird auszuhärten, wodurch eine Auskleidung für den Durchlaß gebildet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der flexible Gewebeschlauch und die flexible Hülse ein Auskleidematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweisen.

11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei über der Außenseite des flexiblen Gewebeschlauchs eine zweite flexible Hülse angeordnet ist, die in einem solchen Ausmaß transparent oder lichtdurchlässig ist, daß im Gebrauch die Befeuchtung des Schlauchs durch ein härtbares Harz beobachtet werden kann.

12. Durchlaß mit einer Auskleidung, die ein Auskleidematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.

13. Durchlaß mit einer nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 hergestellten Auskleidung.

14. Durchlaß nach Anspruch 12 oder 13, in dem der Durchlaß, der ein Auskleidematerial nach einem der Ansprüche 1 bis 8 gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 aufnimmt, ein Untergrundrohr oder eine Leitung umfaßt.