DE69609689T2

DE69609689T2 - Verfahren zum Innenbekleiden eines Rohres

Info

Publication number: DE69609689T2
Application number: DE69609689T
Authority: DE
Inventors: Nobukatsu Ike; Masaaki Itagi; Kenji Ohshima; Shigeru Toyoda; Shuichi Yagi
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Hakko Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Hakko Co Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: EP0770811B1; CA2170954C; CA2170954A1; EP0770811A1; ES2150634T3; US5590689A; JPH09117720A; DE69609689D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auskleiden der inneren Oberflächen eines Rohres, insbesondere ein Verfahren zum Auskleiden der inneren Oberfläche eines bestehenden unterirdischen Gasrohres, Wasserrohres usw. zum Zweck der Reparatur der inneren Oberfläche oder dessen Wiederherstellung.
Es hat verschiedene Vorschläge für Verfahren zum Auskleiden der inneren Oberfläche eines bestehenden Rohres mit einem Harz gegeben, um so die Reparatur der inneren Oberfläche einer Rohrleitung oder dessen Wiederherstellung auszuführen. Zum Beispiel offenbaren JP A 58189073 oder das Japanische Patentblatt 61-24067 ein Verfahren, wo eine vorbestimmte Menge eines flüssigen Harzes in ein zu behandelndes bestehendes Rohr eingebracht wird und durch die Wirkung eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms durch das Rohr hindurch gedrückt wird, so daß eine gewünschte Auskleidungsschicht des Harzes auf der inneren Oberfläche des bestehenden Rohrs gebildet wird.
Fig. 1 stellt das obengenannte Verfahren vom Stand der Technik dar. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 ein bestehendes unterirdisches Rohr, das der Auskleidungsbehandlung mit Harz unterzogen werden soll, welches von einem Hauptrohr 2 abzweigt und zum Haus eines Benützers verläuft.
Das Rohr 1 wird hier als Zuleitungsrohr verwendet mit einem Meßsteigrohr 3, das aus der Bodenoberfläche ragt. Das Meßsteigrohr 3 ist an dessen einem Ende mit einem Meßgerät (nicht gezeigt) versehen, das davon abzunehmen ist, um so für das Durchführen der Auskleidung mit Harz ein erstes offenes Ende zu bilden. Auf der anderen Seite wird eine Grube A durch Ausheben an einer Stelle gebildet, wo das Zuleitungsrohr 1 vom Hauptrohr 2 abzweigt, so daß die Verzweigungsstelle frei liegt, und das Zuleitungsrohr 1 wird vom Hauptrohr 2 getrennt, indem es von einem Zuleitungs-T-Stück 4 getrennt wird. Auf diese Weise wird auf dem Zuleitungsrohr 1 für den Auskleidungsvorgang mit Harz ein zweites offenes Ende gebildet.
Bei dem Auskleidungsvorgang werden ein Luftgebläse 5 und eine Harzmisch-/Zufuhrvorrichtung 6 an das erste offene Ende des Zuleitungsrohrs 1 angeschlossen, während ein Auffangtank für überschüssiges Harz 8 über einen Schlauch 7 an dessen zweites offene Ende angeschlossen wird.
Bei Betrieb des Luftgebläses 5 wird ein Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit erzeugt, der bewirkt, daß ein vermischtes flüssiges Harz (das von der Harzmisch-/Zufuhrvorrichtung 6 zugeführt wird) in das Meßsteigrohr 3 strömt. Dann wird durch die Wirkung desselben Luftstroms das Harz in und durch das Zuleitungsrohr 1 in Richtung auf dessen anderes Ende gedrückt, so daß eine Auskleidungsschicht des Harzes c auf der inneren Oberfläche des Rohrs 1 gebildet wird. Eine kleine Menge an überschüssigem Harz wird veranlaßt, aus dem Rohr 1 auszuströmen, um vom Auffangtank 8 über den Schlauch 7 aufgenommen zu werden.
Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren weist die Harzschicht c, die auf der inneren Oberflächen des Zuleitungsrohrs 1 gebildet wird, zumindest folgende zwei Mängel auf, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt wird.
Wie in Fig. 4 dargestellt wird, strömt das Harz an der Oberseite, bevor die Auskleidungsschicht des Harzes c auf der inneren Oberfläche des Rohres 1 erstarrt ist, auf den Grund des Rohres hinab, was zu dem Problem führt, daß die obere Hälfte der Auskleidungsschicht des Harzes c eine verhältnismäßig geringe Dicke d aufweist, während die untere Hälfte der Auskleidungsschicht des Harzes c eine verhältnismäßig große Dicke e aufweist.
Da auf der Harzoberfläche, wie in Fig. 5 dargestellt wird, vor der Erstarrung des Harzes leicht ein Kräuseleffekt g auftreten kann, zeigt die Auskleidungsschicht des Harzes c, die sich schließlich auf der Innenwand des Rohres 1 bildet, eine unebene Oberfläche, was zu einer Auskleidungsschicht mit ungleichförmiger Dicke führt.
Da viele Experimente zeigen, daß die Verwendung eines Harzes mit geringer Zähigkeit erforderlich ist, das auf geeignete Weise thixotrop ist, so daß das Harz durch das Rohr entlang dessen gesamter Länge korrekt befördert werden kann, stellten sich bisher die obigen zwei Probleme, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, als schwer zu bewältigen heraus.
Daher versucht die vorliegende Erfindung, die oben genannten Probleme vom Stand der Technik zu mindern und ein verbessertes Verfahren zum Auskleiden von Rohren zu schaffen, das nicht nur in der Lage ist, die obigen Probleme zu lösen, sondern auch eine gut verstärkte Auskleidungsschicht des Harzes zu erhalten, die stärker als die Auskleidungsschicht des Harzes ist, die bei einem herkömmlichen Verfahren erhalten wird, wodurch ein verbesserter Wiederherstellungseffekt für ein bestehendes Rohr erzielt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Auskleiden der inneren Oberfläche eines Rohres geschaffen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Einbringen einer vorbestimmten Menge eines Harzes in ein Ende des Rohres und
bewirken, daß sich das Harz durch das Rohr in Richtung auf dessen anderes Ende bewegt, um so eine Auskleidungsschicht auf der inneren Oberfläche des Rohres zu bilden, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte des Einführens einer vorbestimmten Menge an festem körnigem oder flockigem Material, so daß das flockige Material an der Oberfläche des Harzes klebt;
Des Einführens eines Molches mit einem vorbestimmten Durchmesser in das Rohr und bewirken, daß sich der Molch durch das Rohr über dessen gesamte: Menge bewegt, wobei das flockige Material in die Auskleidungsschicht des Harzes eingebettet: wird und auf der inneren Oberfläche des Rohres eine gleichmäßige Auskleidungsschicht des Harzes, mit einer gewünschten gleichförmigen Dicke, gebildet wird.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das flockige Material in die ungehärtete Harzschicht eingebettet, um so eine verstärkte Auskleidungsschicht des Harzes zu erhalten, wenn das Harz aushärtet. Das flockige Material ist aus kurzen synthetischen Fasern, welche Glasfasern, Carbonfasern oder Polyesterfasern sind.
Ferner kann die vorbestimmte Menge des flockigen Materials in das Rohr entweder durch das erste, offene Ende oder das zweite offene Ende des Rohres durch die Wirkung von Hochgeschwindigkeitsluft eingebracht werden, die in das Rohr strömt, so daß das flockige Material auf der Oberfläche der Auskleidungsschicht des Harzes im Rohr haften kann.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bewirkt, daß sich der Molch durch das Rohr entweder aufgrund einer Saugkraft, die von einer Saugpumpe erzeugt wird, oder aufgrund einer Schubkraft bewegt, die von einem Luftgebläse erzeugt wird.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hier beispielshalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben:
Fig. 1 ist eine erklärende Ansicht, welche einen ersten Vorgang des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei dieser Vorgang auch bei einem herkömmlichen Verfahren angewendet wird.
Fig. 2 ist eine erklärende Ansicht, die einen zweiten Vorgang des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 3 ist eine erklärende Ansicht, die einen dritten Vorgang des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 4 ist eine Querschnittansicht in Querrichtung, welche eine Auskleidungsschicht des Harzes darstellt, die sich auf der inneren Oberfläche eines bestehenden Rohres bei Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens gebildet hat.
Fig. 5 ist eine Querschnitt- und teilweise Vorderansicht in Längsrichtung, welche eine Auskleidungsschicht des Harzes darstellt, die sich auf der inneren Oberfläche eines bestehenden Rohrs bei Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens gebildet hat.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine Ausführungsform eines Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird anschließend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen einschließlich Fig. 1-3 ausführlich beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bezeichnet die Bezugsnummer 1 ein bestehendes unterirdisches Rohr, das der Auskleidungsbehandlung mit Harz unterzogen werden soll, das von einem Hauptrohr 2 (straßenseitig eingegraben) abzweigt und zu einem Haus eines Benützers verläuft.
Das Rohr 1 wird hier als Zuleitungsrohr mit einem Meßsteigrohr 3 verwendet, das aus der Bodenoberfläche ragt. Das Meßsteigrohr 3 ist an dessen einem Ende mit einem Meßgerät (nicht gezeigt) versehen, das von dort abzunehmen ist, um so ein erstes offenes Ende für das Durchführen der Auskleidung mit Harz zu bilden. Auf der anderen Seite wird eine Grube A durch Ausheben an einer Stelle gebildet, wo das Zuleitungsrohr 1 vom Hauptrohr 2 abzweigt, so daß die Verzweigungsstelle frei liegt, und das Zuleitungsrohr 1 wird vom Hauptrohr 2 getrennt, indem es von einem Zuleitungs-T-Stück 4 getrennt wird. Auf diese Weise wird auf dem Zuleitungsrohr 1 für den Auskleidungsvorgang mit Harz ein zweites offenes Ende gebildet.
Ein erster Schritt des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 1 dargestellt, der auf dieselbe Weise mit derselben Ausrüstung wie der oben beschriebene Stand der Technik ausgeführt wird.
Es werden nämlich vor dem Auskleidungsvorgang ein Luftgebläse 5 und eine Harzmisch-/Zufuhrvorrichtung 6 an das erste offene Ende des Zuleitungsrohrs 1 angeschlossen, während ein Auffangtank für überschüssiges Harz 8 über einen Schlauch 7 an dessen zweites offenes Ende angeschlossen ist.
Bei Betrieb des Luftgebläses 5 wird ein Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit erzeugt, der bewirkt, daß ein vermischtes flüssiges Harz (das von der Harzmisch-/Zufuhrvorrichtung 6 zugeführt wird) in das Meßsteigrohr 3 strömt. Dann wird durch die Wirkung desselben Luftstroms das Harz in und durch das Zuleitungsrohr 1 in Richtung auf dessen anderes Ende gedrückt, so daß eine Auskleidungsschicht des Harzes c auf der inneren Oberfläche des Rohrs 1 gebildet wird. Eine kleine Menge des überschüssigen Harzes wird veranlaßt, aus dem Rohr 1 auszuströmen, um vom Auffangtank 8 über der Schlauch 7 aufgenommen zu werden.
Ein zweiter Schritt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 2 dargestellt.
Wie in Fig. 2 gezeigt wird, bleibt das Luftgebläse 5 im selben Zustand wie beim ersten Vorgang, eine Zufuhrvorrichtung für flockiges Material 11 mit einem Tank 11a, der zuvor eine vorbestimmte Menge eines flockigen Materials a aufnimmt, wird in der Nähe aufgestellt, wobei sein Auslaß an die Luftgebläseleitung des Luftgebläses 5 angeschlossen ist. Ferner wird ein Auffangtank für überschüssiges flockiges Material 13 über einen Schlauch 12 an das zweite offene Ende des Rohres 1 angeschlossen.
Das flockige Material a ist hier aus kurzen synthetischen Fasern, welche Glasfasern, Carbonfasern oder Polyesterfasern sind. Ein derartiges flockiges Material wird zur Einbettung in die Auskleidungsschicht des Harzes c als Verstärkungsmaterial verwendet, um so eine gut verstärkte Auskleidungsschicht zu erhalten, die stärker als eine Auskleidungsschicht des Harzes ist, die bei einem herkömmlichen Verfahren erhalten wird.
Bei Betrieb des Luftgebläses 5 wird ein Luftstrom mit einer hohen Geschwindigkeit erzeugt, der bewirkt, daß das flockige Material (das von der Zufuhrvorrichtung für flockiges Material 11 zugeführt wird) in das Meßsteigrohr 3 fliegt. Dann wird durch die Wirkung desselben Luftstroms das flockige Material a in und durch das Zuleitungsrohr 1 in Richtung dessen zweiten offenen Endes geblasen, so daß das flockige Material an der Oberfläche der Auskleidungsschicht des Harzes im Rohr 1 klebt. Wie in Fig. 2 dargestellt wird, wird eine kleine Menge an überschüssigem flockigem Material im Auffangtank für überschüssiges flockiges Material 13 durch den Schlauch 12 aufgenommen.
Obwohl in Fig. 2 dargestellt wird, daß das flockige Material a in das Zuleitungsrohr 1 durch dessen erstes offene Ende (auf dem Meßsteigrohr 3) eingebracht wird, ist es auch möglich, das flockige Material a in das Rohr 1 durch das zweite offene Ende (in der Grube A) einzubringen.
Ein dritter Schritt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 3 dargestellt.
Wie in Fig. 3 gezeigt wird, wird eine Saugpumpe 15 an das erste offene Ende des Zuleitungsrohres 1 angeschlossen, ein Auffangtank für überschüssiges Harz 16 wird in der Nähe aufgestellt, wobei sein Einlaß an das Saugrohr der Saugpumpe 15 angeschlossen wird.
Zuerst wird ein kugelförmiger Molch 14 in das Rohr 1 durch dessen zweites offene Ende eingeführt. Dann wird die Saugpumpe 15 in Betrieb genommen, um eine Saugkraft zu erzeugen, um zu bewirken, daß sich der Molch 14 vom zweiten offenen Ende in Richtung des ersten offenen Endes des Rohres 1 bewegt.
Der kugelförmige Molch 14 hat einen vorbestimmten Durchmesser, so daß sich mit der Bewegung des Molches 14 durch das Rohr 1 eine gleichmäßige Auskleidungsschicht des Harzes c mit einer gewünschten gleichförmigen Dicke f an der inneren Oberfläche des Rohres bilden kann. Ebenso wird, während sich der kugelförmige Molch 14 durch das Rohr 1 bewegt, die Auskleidungsschicht des ungehärteten Harzes c gegen die Innenwand des Rohres gedrückt und kreisförmig ausgewalkt, so daß das flockige Material a, das schon an der Oberfläche der Auskleidungsschicht des Harzes klebt, weiterhin tief in die Schicht c eingebettet wird. Auf diese Weise wird die Auskleidungsschicht des Harzes c verstärkt, so daß es möglich ist, nicht nur das Abfließen oder Herunterfließen des ungehärteten Harzes zu verhindern, sondern auch eine gut verstärkte Auskleidungsschicht des Harzes zu erhalten, die stärker als eine Auskleidungsschicht des Harzes ist, die bei einem herkömmlichen Verfahren erhalten wird.
Nach der Bildung der gleichmäßigen Auskleidungsschicht des Harzes c mit einer gleichförmigen Dicke wird bewirkt, daß das überschüssige Harz aus dem Rohr 1 durch dessen erstes offene Ende austritt und in dem Auffangtank für überschüssiges Harz 16 aufgenommen wird.
Obwohl in Fig. 3 dargestellt wird, daß der kugelförmige Molch 14 durch das Rohr 1 hindurch durch die Saugkraft, die von der Saugpumpe 15 erzeugt wird, gedrückt wird, ist es auch möglich, ein Luftgebläse (nicht gezeigt) an das zweite offene Ende des Rohres 1 anzuschließen, um so eine Schubkraft zu schaffen, die bewirkt, daß sich der Molch 14 durch das Rohr 1 auf dieselbe Weise bewegt.
Offensichtlich ist es wichtig, daß der oben beschriebene zweite und dritte Vorgang ausgeführt werden sollte, bevor die Auskleidungsschicht des Harzes c, die während dem obigen ersten Vorgang gebildet wird, aushärtet.
Aus der obigen Beschreibung versteht sich von selbst, daß bei Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung eine gleichmäßige Auskleidungsschicht des Harzes mit einer gewünschten und gleichförmigen Dicke an der inneren Oberfläche eines bestehenden unterirdischen Rohres gebildet werden kann, Wobei die Dicke des Harzes an der Oberseite gleich dick wie an der Unterseite ist.
Da bewirkt wird, daß ein flockiges Material aus kurzen synthetischen Fasern auf der ungehärteten Harzschicht klebt und weiterhin tief in die Harzschicht eingebettet wird, wird außerdem bei Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung die Auskleidungsschicht des Harzes, die an der inneren Oberfläche des bestehenden Rohres gebildet wird, gut verstärkt. Es ist daher nicht nur möglich, das Abfließen oder Herunterfließen der ungehärteten Harzschicht zu verhindern, sondern auch eine gut verstärkte Auskleidungsschicht des Harzes zu erhalten, die stärker als eine Auskleidungsschicht des Harzes ist, die bei einem herkömmlichen Verfahren erhalten wird.
Wenn auch die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung oben gezeigt und beschrieben worden sind, versteht sich von selbst, daß diese Offenbarungen dem Zweck der Darstellung dienen und daß verschiedene Änderungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gültigkeitsbereich der beiliegenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Ein Verfahren zum Beschichten der inneren Oberfläche eines Rohres, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

Einbringen einer vorbestimmten Menge eines Harzes in ein Ende des Rohres und

Bewirken, daß sich das Harz durch die Röhre in Richtung auf dessen anderes Ende bewegt, um so eine Beschichtungsschicht auf der inneren Oberfläche des Rohres zu bilden,

gekennzeichnet durch die weiteren Schritte des Einführens einer vorbestimmten Menge an festem körnigem oder flockigem Material, so daß das flockige Material an der Oberfläche des Harzes klebt;

Einführen eines Molches mit einem vorbestimmten Durchmesser in das Rohr und Bewirken, daß sich der Molch durch die Röhre über deren gesamte Länge bewegt, wobei das flockige Material in die Beschichtungsschicht des Harzes eingebettet wird und auf der inneren Oberfläche des Rohres eine gleichmäßige Beschichtungsschicht des Harzes, mit einer gewünschten gleichförmigen Dicke, gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Molch kugelförmig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin das feste Material in die Harzschicht eingebettet wird, bevor sich diese verfestigt, um so eine verstärkte Beschichtungsschicht des Harzes zu erhalten, wenn das Harz aushärtet.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das feste Material kurze synthetische Fasern umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, worin die kurzen synthetische Fasern Glasfasern, Carbonfasern oder Polyesterfasern umfassen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das feste Material durch die Wirkung; eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms in das Rohr eingebracht wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Vorrichtung zur Aufnahme von festem Material an einem Ende des Rohres bereitgestellt ist, das dem Ende gegenüber liegt, in welches das Material in das Rohr eingeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Bewegung des Molches durch das Rohr durch einen Saugzug bewirkt wird, der durch eine Saugpumpe erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Bewegung des Molches durch das Rohr durch einen Überdruck bewirkt wird, der durch ein Luftgebläse erzeugt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Vorrichtung zur Aufnahme von Harz an einem Ende des Rohres bereitgestellt ist, das dem Ende gegenüber liegt, an welchem der Molch eingeführt wird.