NO140682B - Tynnvegget slange av elastisk materiale, fortrinnsvis gummi, til innvendig foring av vannledninger, saerlig avloepsroer av betong - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en tynnvegget slange av elastisk materiale, fortrinnsvis gummi, til innvendig fSring av vannledninger, særlig avløpsrør av betong, for forbedring av tettheten, idet slangen, som har en utvendig diameter som tilnærmet svarer til rørets innvendige diameter, for innføring i røret deformeres for å gis et omskrevet tverrsnitt som er betydelig mindre enn rørets tverrsnitt, og i deformert tilstand trekkes inn i røret og på plass i dette, hvoretter den tillates å innta sin opprinnelige form, hvor den er avstivet ved anlegg mot rørets vegger.

Ved avløpsrør skal der i denne sammenheng forstås rør for kloakk-, overvann- og drensvann.

Ved mange av de rørledningsnett som tjener til avløp av spillvann og lignende, og som består av betongrør, er der et stort behov for utbedringer. Betongrørene som er nedlagt i grøfter i jordbunnen, er på grunn av sin uelastisitet sterkt utsatt for ytre mekaniske påkjenninger ved setning og rystelse i grunnen. Ofte vil disse påkjenninger føre til sprekkdannelser og lekkasje i rørene, og/eller til løsning av fugematerialet i skjøtene.

I den senere tid er betongrørenes kvalitet og tetninger ved skjøtene forbedret, noe som i nyere rørledningsnett har redusert lekkasjen i noen grad. I de siste årene er der også benyttet termoplaster og herdeplaster som utgangsmateriale for avløpsrør,

og dette har ført til at det er enklere å tette skjøtene, men plastrørene tåler ikke de samme mekaniske belastninger som betong-rørene.

Imidlertid regnes der med at der i det norske rørlednings-nett forekommer ca. 25% svinn eller lekkasje, og dette skyldes for en stor del at ledningsnettet som består av betongrør, er gammelt og defekt. Man har søkt å råde bot på disse ulemper ved å påsprøyte rørene et innvendig lag med betongmørtel, men resul-tatet har som oftest vært utilfredsstillende fordi det ikke har vært mulig å beherske påføringen og tilgangen på vann m.m.

Der har også vært brukt en metode hvor man f Sr er rørledningen med et stivt plastrør. Rør av plast har imidlertid begrensede slitasje-egenskaper, og det er vanskelig å få plastrøret inn i betongrøret, dels fordi man på innføringsstedet må ha en åpen rett strekning svarende til plastrørets lengde, og dels fordi betongrørene er ujevne innvendig, f.eks. på grunn av skade eller tilgroing. Plastf©ringen kan derfor ikke ha større diameter enn det trangeste sted på betongrøret, f.eks. ved skadestedet eller tilstopningsstedet. En slik fSringsfremgangsmåte ved hjelp av stive plastrør vil i alminnelighet medføre at ledningstverrsnittet reduseres med 50-60%, og mellomrommene mellom rørene og fSringen må som oftest fylles med mørtel eller lignende.

Fra SW-US 343 357 og 368 435 er der kjent fremgangsmåter til tetning av en ytre rørledning ved hjelp av et fleksibelt rør eller slange som før innføringen i røret deformeres for å gis et omskrevet tverrsnitt som er betydelig mindre enn rørets tverrsnitt. Imidlertid utføres deformeringene av slangene ifølge disse svenske utlegningsskrifter ved hjelp av tråder eller stålbånd, idet der ifølge SW-US 343 357 blir benyttet stålbånd med utløsbare låseanordninger, og der ifølge SW-US 368 435 foreslås brukt ikke-metalliske bånd som etter innføringen av fSringen i betongrøret avskjæres ved hjelp av et knivorgan som føres langs den renne som danner seg i den deformerte slange.

Ved bruk av stålbånd med låseanordninger vil der imidlertid danne seg et mellomrom mellom foringen og rørledningen i området for låseanordningene, samtidig som stålbåndene øker friksjonen ved innføringen av fSringen i røret. Videre er det forbundet med vanskeligheter å få utløst låseanordningene, idet det er vanskelig å skaffe skikkelig mothold for den trekkraft som skal formid-le utløsningen.

Ved fremgangsmåten ifølge SW-US 368 435 har man søkt å råde bot på de ovenfor omtalte ulemper, idet der ifølge dette utlegningsskrift benyttes ikke-metalliske bånd. Imidlertid vil det by på meget store problemer å føre inn en fleksibel slange i et rør på den måte som er beskrevet i dette utlegningsskrift. Ifølge utlegningsskriftet skal fSrings-slangen før innføringen meddeles en tverrsnittsendring under dannelse av en renne med et U-formet tverrsnitt. For å kunne få istand en slik U-formet renne kreves det at slangen er fremstilt av et meget spesielt materiale, og noen bestemt anvisning på et slikt materiale er der ikke gitt i utlegningsskriftet. Riktignok er det foreslått at man for å

lette sammenbretningen av fcJringsrøret kan utføre røret med svekningspartier i det område hvor det U-formede parti skal dannes. En slik svekning er imidlertid uønsket, idet den for det første fører til uønsket styrkereduksjon av fSringsrøret og for det annet fordyrer fremstillingen av slangen.

Videre er å bemerke at dersom der gjennom den U-formede

renne skal kunne trekkes et organ som bærer en kniv til avskjæring av båndene, må rennen være plassert i den stilling som er vist på figuren, nemlig med renneåpningen vendende opp, slik at organet kan hvile mot bunnen og veggene av rennen. Imidlertid vil en slik montering av røret være både tidkrevende og vanskelig, spesielt når man har med lange rørledninger å gjøre. FSrings-røret eller -slangen vil da lett kunne vri seg med den følge at organet faller ut av rennen og ikke lenger kan utføre den tiltenkte oppgave.

Fra SW-US 33 7 785 er der kjent en metode til fSring av et stivt profilert ytterrør med en myk innerslange. Ytterrøret er profilert med innvendige fordypninger som tjener som føringsspor for et forskyvbart konisk styringslegeme som presser den myke innerslange til anlegg mot ytterrørets innervegg for å fjerne luft og vann mellom slangen og røret.

For at en slange til rehabilitering av avløpsrør skal få praktisk anvendelse, må den være lett å legge, dvs. den må lett kunne føres inn i og trekkes på plass i de rør som skal rehabili-teres. Følgelig må en slik slange blant annet oppfylle de neden-for oppstilte betingelser: a) Slangen må ha tilstrekkelig bøyelighet til at den lett kan gis et deformert omskrevet tverrsnitt som er mindre enn rør-tverrsnittet. b) Slangen må kunne deformeres uten spesielt verktøy, dvs. den må kunne brettes sammen, f.eks. for hånd eller ved et svakt

innvendig undertrykk.

c) Deformasjonen av slangen må ikke være varig.

d) Slangens diameter skal være tilnærmet lik rørets inner-diameter.

Kjente f©ringsslanger, f.eks. av den art som er beskrevet ovenfor, oppfyller de ovenfor nevnte betingelser, idet slike kjente slanger er fremstilt av gummi eller gummilignende materiale (nylon, plast).

Følgelig er tidligere kjente slanger myke nok til at de lett kan deformeres, f.eks. for hånd, samtidig som de etter innføringen i rørene lett lar seg bringe tilbake til sirkulær form for å slutte seg tett mot rørveggen.

Imidlertid vil slike kjente slanger av tynt gummilignende materiale ikke være tilstrekkelig stive til å kunne motstå et utvendig vanntrykk.

Følgelig må en slange til fSringsformål i tillegg til be-tingelsene a) - d) også oppfylle betingelsen: e) Den må i montert stilling være tilstrekkelig stiv til å motstå utvendig vanntrykk.

Med andre ord skal en brukbar fSringsslange ha stor bøyelig-het før innføringen i røret, mens den i montert stilling skal ha stor stivhet og motstandsevne mot sammentrykning på grunn av utvendig vanntrykk.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse gis der anvisning på en slange som ikke er beheftet med noen av de ovenfor angitte ulemper ved kjente slanger, men som tilfredsstiller alle de angitte krav. Med andre ord gis der ifølge oppfinnelsen anvisning på en armert slange som er tilstrekkelig bøyelig til å kunne meddeles en passende tverrsnittsdeformasjon før inntrekning i røret, uten at deformasjonen derved blir varig, og som er tilstrekkelig stiv til at den motstår utvendig vanntrykk.

Slangen ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at den er forsterket eller armert med tynne elastiske tråder eller lisser som er spunnet eller viklet sammen av enda tynnere, hovedsakelig kontinuerlige tråder eller filamenter, og som er innleiret i den tynnveggete elastiske slange hovedsakelig i slangens omkretsretning, således at slangen for innføring i røret har stor bøye-lighet uten varig deformasjon og i montert stilling inne i røret har stor stivhet og motstandsevne mot sammentrykning på grunn av utvendig vanntrykk.

Diameteren av de tynnere, hovedsakelig kontinuerlige tråder er valgt så liten at der i praksis ikke merkes noen deformasjon av fSringsslangen når denne etter å ha vært deformert ved inn-føringen i røret, gjeninntar sin opprinnelige form i røret.

Slangen ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved passende stivhet og bøyeelastisitet, noe som gjør den spesielt godt egnet som en fSringsslange til å forbedre tettheten av vannledninger og lignende. Ifølge oppfinnelsen har man kommet frem til en slange som oppviser stor stivhet og motstandsevne når den er bragt på plass i betongrøret, samtidig som den oppviser god bøyelighet før innføringen. Med andre ord har man ifølge oppfinnelsen lykkes å kombinere to motstridende egenskaper ved slangen, noe som tidligere kjent teknikk ikke har gitt noen ansporing til.

Dessuten oppnås der ved slangen ifølge oppfinnelsen en ffiring som etterat den er montert, fyller betongrøret fullstendig, og diameterreduksjonen på det opprinnelige rørtverrsnitt blir relativt liten. Elastisiteten i foringen tillater dessuten betydelige forkastninger i rørledningen uten at der oppstår skader av betydning. Videre har det elastiske gummimateriale gode egenskaper mot slitasje og sure og basiske påkjenninger.

Det har vist seg at slanger som er oppstivet med ståltråder eller -strenger, vil ha stor stivhet og liten bøyeelastisitet og derfor vil ha en del av de svakheter som er omtalt ovenfor i for-bindelse med plastfSringsrør, fordi diameteren ikke kan gjøres større enn det trangeste punkt på rørledningen, med den følge at en vesentlig del av den stålarmerte slange blir liggende med stor klaring mot betongrøret uten å bli avstøttet av dette. Skal man få en stålarmert slange inn i røret med rimelige krefter, må diameteren på slangen være enda mindre enn det trangeste punkt på rørledningen.

Således vil en vanlig armering med ståltråder eller -strenger heller ikke gi en slange som oppfyller kravene til en god deforma-sjonsevne for montering og tilstrekkelig stivhet under bruk. Ved deformering av den ståltråd-armerte slange vil ståltrådenes elastisitetsgrense overskrides og disse vil få en varig deformasjon som medfører at slangen ikke får sin opprinnelige form tilbake etter at den er ført inn i røret.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et utsnitt av et rørledningssystem hvor rør-ledningen er utført med en foring ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser detalj A på fig. 1 i større målestokk.

Fig. 3 er i større målestokk et tverrsnitt etter linjen B-B på fig. 1. Fig. 4 er et enderiss av en rørledning hvor den elastiske slange er vist deformert.

På fig. 1 er der vist et utsnitt av et rørledningssystem be-stående av en kum 1 med en tilsluttet rørledning som generelt er betegnet med 2, og som består av en rekke sammenskjøtede rørstyk-ker av betong hvorav to er vist og betegnet med 2a og 2b. Inne i rørledningen 2 er der anbragt en slange 3 av elastisk gummi som tjener som en vanntett fSring av rørledningen 2.

Som vist på fig. 2 og 3, er den elastiske slange 3 forsterket eller armert med tynne, elastiske tråder 4 av kunststoff. Ifølge innarbeidet terminologi består en forsterket slange av innergummi, forsterkning og yttergummi, idet forsterkningen kan bestå av vevede dukinnlegg, garnfletting etc. Med uttrykket armert slange vil der vanligvis forstås en slange med innvendig eller utvendig armering av metallspiral eller -fletting. I den følgende beskriv-else skal det forstås at begge uttrykkene, dvs. armert og forsterket slange må benyttes for å dekke oppfinnelsens omfang, men i det etterfølgende er for enkelhets skyld bare uttrykket armert slange benyttet. Trådene eller lissene 4 er innleiret i selve gummimaterialet og strekker seg rundt slangens omkrets, dvs. ca. 90° på slangens og rørets lengderetning. Ytterdiameteren på slangen 3 svarer i det vesentlige til innerdiameteren av røret 2, dvs. når slangen 3 er anbragt i røret 2, fyller den røret og kommer til anlegg mot dette i det vesentlige over hele sin ytter-flate.

Før innføringen i røret 2 blir slangen 3 deformert eller

brettet til i.eks. en tverrsnittsform som vist på fig. 4 og ombundet med et utvendig bånd 5, slik at den lett kan trekkes inn i og på plass i røret 2. Etterat slangen 3 er kommet på plass i røret 2, løsgjøres båndet 5, hvorved elastisiteten hos den sammen-satte slange bringer slangen tilbake til sin opprinnelige form, slik at den presses mot den innvendige rørvegg. Hvis der er ujevnheter i røret og disse er så store at slangearmeringens egenstivhet ikke greier å rette ut slangen, kan slangen meddeles et innvendig overtrykk inntil foringen igjen har inntatt sin opprinnelige sirkulære form.

Eventuelt kan slangen deformeres ved hjelp av innvendig undertrykk, for deretter å innta sin opprinnelige form ved opp-hevelse av undertrykket når den er trukket på plass.

Slangen ifølge oppfinnelsen gir en rask og effektiv foring av rør i vannledningsnett, og ved bruk av gummi i den elastiske armerte slange oppnås der også meget gode egenskaper mot slitasje og sure og basiske påkjenninger.

Kunststofftrådene som benyttes, kan fortrinnsvis være av typen "ICI Terylene Macrofil". Macrofil-garnets grove enkel-filament gir høy kompresjonsmotstand langs garnaksen, og gummi-blandinger som forsterkes med Macrofil, kan gjøres meget stive. For å lette deformasjonen av den armerte slange før denne trekkes på plass i røret, kan det være fordelaktig at armeringen anordnes i ett lag som fortrinnsvis ligger langs nøytralaksen. I praksis vil det imidlertid være en fordel om armeringslaget legges noe utenfor nøytralaksen, idet man da vil oppnå et tykkere slitelag av gummi.

En annen fordelaktig armeringsmetode går ut på å bruke to armeringslag som hvert er anordnet så langt fra nøytralaksen som praktisk mulig. En slik armering vil gi en slange med meget stor bøyestivhet selv uten at den er avstøttet mot det innvendige be-tongrør, noe som er gunstig i tilfelle av skader på betongrøret. Fortrinnsvis kan Macrofil-trådene være vevet sammen i matter som er innleiret i gummislangen rundt dennes omkrets. Trådene kan også være vevet sammen til bånd som strekker seg skruelinjeformig rundt slangen.

Dersom der for et vannrør med diameter på 300 mm benyttes en f6ringsslange som har 8 mm godstykkelse, vil det opprinnelige rørtverrsnitt etter f6ringen reduseres med ca. 12%. Dette er en vesentlig forbedring i forhold til den f6ringsfremgangsmåte som baserer seg på innføring av stive plastrør, og hvor ledningstverr-

snittet blir redusert med 50-60%.

Slangen ifølge oppfinnelsen byr på fordeler ikke bare med hensyn til redusert leggetid, men også på det skjøtetekniske område. Slangelengdene kan settes sammen til en passende sammen-skjøtet lengde som rulles opp på en trommel. Under opprullingen brettes slangen sammen og holdes i sammenbrettet stilling ved hjelp av passende bånd eller snorer. Deretter settes slangen under vakuum. Den oppspolede slangelengde kan så trekkes på plass inn i ledningsnettet gjennom en eksisterende kum, hvoretter båndene og vakuumtrykket fjernes og slangen går tilbake til sin opprinnelige form.

Claims (1)

1. Tynnvegget slange av elastisk materiale, fortrinnsvis gummi, til innvendig f©ring av vannledninger, særlig avløpsrør av betong, for forbedring av tettheten, idet slangen, som har en utvendig diameter som tilnærmet svarer til rørets innvendige diameter, for innføring i røret deformeres for å gis et omskrevet tverrsnitt som er betydelig mindre enn rørets tverrsnitt, og i deformert tilstand trekkes inn i røret og på plass i dette, hvoretter den tillates å innta sin opprinnelige form, hvor den er avstivet ved anlegg mot rørets vegger, karakterisert ved at slangen er forsterket eller armert med tynne elastiske tråder eller lisser som er spunnet eller viklet sammen av enda tynnere, hovedsakelig kontinuerlige tråder eller filamenter, og som er innleiret i den tynnveggete elastiske slange hovedsakelig i slangens omkretsretning, således at slangen for innføring i røret har stor bøyelighet uten varig deformasjon og i montert stilling inne i røret har stor stivhet og motstandsevne mot sammentrykning på grunn av utvendig vanntrykk.