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Hohlleitung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlleitung, die gegen bei der Erdverlegung auftretende Biege- und Druckkräfte widerstandsfähig ist und im wesentlichen eine quer verlaufende Flexibilität aufweist.
Es sind bereits Hohlleitungen für die Erdverlegung bekannt, die aus zwei in Abstand voneinander, konzentrisch zueinander angeordneten und durch vorzugsweise abwechselnd entgegengesetzt geneigte
Abstandsstücke und Streben, die sich über die ganze Länge der Leitung erstrecken, miteinander verbundenen Rohren bestehen. Diese bekannten Hohlleitungen waren jedoch entweder nicht fest genug, um einer äusseren Belastung, beispielsweise dem Gewicht der auf ihnen aufruhenden Erdsäule, hinreichend zu widerstehen, ohne in unzulässiger Weise einzubeulen, oder sie waren nicht flexibel genug, um die hinsichtlich der Flexibilität gestellten Anforderungen zu erfüllen. Das Verlegen von Hohlleitungen hinreichender Flexibilität im Erdreich in einer grösseren Tiefe von beispielsweise mehr als 1, 2 m war ausserdem sehr umständlich und teuer.
Es musste nämlich beim Zuschütten der ausgehobenen Künette nach der Verlegung der Rohrleitung die Künette zuerst seitlich der verlegten Leitung sorgsam mit Erdreich vollgestopft werden, um so eine seitliche Unterstützung für die Leitung zu bilden, die eine vertikale Ausbiegung der Leitung verhindert, die durch das Gewicht der auf der Leitung ruhenden Erdsäule bewirkt wird. Ein solches sorgfältiges Ausfüllen der Künette entlang beider Seiten der verlegten Leitung ist jedoch sehr zeitraubend und erhöht die Verlegungskosten beträchtlich, wobei ausserdem noch der Nachteil hinzutritt, dass erfahrungsgemäss ein solches Ausstopfen von den wenigsten Arbeitern mit genügender Sorgfalt durchgeführt wird.
Die Erfindung sucht die oben angeführten Nachteile zu vermeiden und eine Hohlleitung zu schaffen, die hinsichtlich ihrer Verlegung die Vorteile starrer Leitungen aufweist, sich jedoch infolge ihrer Flexibilität dennoch Unebenheiten des Bodens der ausgehobenen Künette anpassen kann, sowie in Längsrichtung gebogen werden kann. Durch derartige Leitungen werden anderseits die Nachteile starrer Leitungen vermieden, die infolge ihrer Starrheit in Abschnitte relativ kurzer Länge unterteilt verlegt werden müssen, da ja die Verbindungsstellen zwischen diesen Abschnitten die mangelnde Flexibilität ersetzen müssen.
Die gegenständliche Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, dass bei einer aus zwei in Abstand voneinander, konzentrisch zueinander angeordneten und durch Abstandsstücke miteinander verbundenen Rohren bestehenden Hohlleitung die Rohre aus Kunstharz mit einem Elastizitätsmodulgegen- über Verbiegung zwischen ungefähr 3. 500 kg/cm2 und 140. 000 kg/cnf bestehen, wobei das Kunstharz eine grössere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit aufweist, dass die Abstandsstücke und Streben ebenfalls aus Kunstharzmaterialbestehen und mit den beiden Rohren gemeinsam geformt sind, dass die Stärke des inneren Rohres im Verhältnis zur Stärke des äusseren Rohres zwischen 1, 05 : 1 und 4, 0 : 1 liegt und dass die Leitung eine Steifheit im Bereich von etwa 4, 2 kg/cm2 bis etwa 70 kg/cm2 aufweist.
Im Vergleich zur erfindungsgemäss ausgebildeten Leitung besitzen feste Materialien, wie Stahl, Beton, Gusseisen, gebrannter Ton u. dgl. einen Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegung in der Grössenordnung von 140000 kg/cm2 bis 2 100 000 kg/cm2. Das bei der erfindungsgemäss ausgebildeten Leitung verwendete Material ist daher relativ biegsam, jedoch keineswegs elastisch, wie beispielsweise natürlicher oder
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synthetischer Gummi, welche einen Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegung von unter 700 kg/cmz haben oder halbelastisch,
wie beispielsweise Polyäthylen mit einem Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegung in der Grössenordnung von 700 kg/cm2 bis 3500 kg/cm2. Durch die Verwendung eines solchen Materiales mit einem Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegung zwischen ungefähr 3 500 kg/cm2 und 140000 kg/cmz sowie durch die spezielle, aufeinander abgestimmte Stärke der beiden Rohrwandungen wird eine Hohlleitung geschaffen, die genügend flexibel und dabei dennoch gegen die bei der Erdverlegung auftretenden Biege-und Druckkräfte widerstandsfähig ist.
Die erfindungsgemässe Hohlleitung ist daher starr genug, um die zu erwartenden Lasten abstützen zu können, bzw. es wird die durch die aufruhende Last entstehende Abflachung der Rohrleitung in zulässigen Grenzen gehalten, während die erfindungsgemässe Hohlleitung dennoch unter allen Verlegungsbedingungen die Eigenschaft einer flexiblen Leitung hat.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsfbrm der Erfindung ist der Zwischenraum zwischen den Rohren im wesentlichen durch ein poröses, festes, zementartiges Material ausgefüllt, um den Abstandsstücken und Streben eine zusätzliche Unterstützung gegen Biegung zu geben. Es ist bekannt, den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren einer Hohlleitung für das Herstellen einer Isolation mit faserigen Stoffen, beispielsweise mit Asbest, oder mit flexiblem Schaum auszuftillen. DieseFüllstoffe besitzen zwar sehr gute Wärmeisolationseigenschaften, sind jedoch kompressibel und werden daher bei einer Neigung oder Knickung der Abstandsstücke und Streben zusammengedrückt.
Durch die erfindungsgemässe Ausfüllung des Zwischenraumes zwischen den Rohren durch ein poröses, festes, zementartiges Material wird jedoch im Zusammenhang mit den in Anspruch 1 unter Schutz gestellten Merkmalen ein wesentlicher Vorteil erzielt, der bei Verwendung faseriger oder schaumartiger Füllmaterialien nicht auftritt. Viele der Kunst- harzmaterialien, aus denen die erfindungsgemässe Hohlleitung hergestellt sein kann, besitzen eine grössere Druck- oder Zugfestigkeit als Biegefestigkeit. Dadurch, dass nun der Abstand zwischen den
Rohren durch einen zementartigen Füllstoff ausgefüllt wird, wird verhindert, dass sich die Streben krümmen oder dass die Streben ausknicken, wenn die Leitung belastet wird und es wird dadurch un- möglich gemacht, dass das Material der Abstandsstücke und Streben infolge Ausbiegung versagt.
Wenn die Abstandsstücke und Streben infolge Ausbiegung versagen, so ist dennoch lediglich ein Teil ihrer Zug- oder Druckfestigkeit ausgenutzt und es könnte daher dieses Material höher belastet werden. Durch die Verwendung eines festen, porösen, zementartigen Füllstoffes, der eine genügende Steifheit aufweist, um ein Ausbiegen der Abstandsstücke und Streben zu verhindern, kann eine wesentlich festere Leitung hergestellt werden, als dies ohne Verwendung des Füllstoffes möglich wäre.
Als Füllstoff kann beispielsweise Lehm, Ton, gemahlener Glimmer, Kohlenstaub usf. verwendet werden.
Als Kunststoffe für die Herstellung der erfindungsgemässen Hohlleitung kommen beispielsweise Thermoplaste, wie Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acrylnitrilbutadien-Styrol (ABS) in Frage, aber auch wärmehärtende Kunststoffe, wie Phenolformaldehyd, Polyester und Epoxy-Harze.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Hohlleitung in schaubildlicher Darstellung.
Die Fig. 2-8 zeigen Teile einer durch fachwerkartig angeordnete Abstandsstücke verstärkten Hohlleitung, wobei bei den in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen der Zwischenraum zwischen den beiden Rohren durch einen Füllstoff ausgefüllt ist. Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Hohlleitung, Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform und Fig. 11 einen Längsschnitt durch die in Fig. 9 dargestellte Leitung.
Die erfindungsgemässe Hohlleitung besteht aus einem Innenrohr 12 und einem konzentrisch dazu in Abstand angeordneten Aussenrohr 14, wobei die beiden Rohre 12 und 14 durch abwechselnd entgegengesetzt geneigte Abstandsstücke 16 und 18 miteinander verbunden sind. In Fig. l sind kreisrunde Rohre mit überall gleichbleibender Stärke dargestellt. Es können jedoch auch, wie Fig. 2 zeigt, gerippte Rohre, wie Fig. 4 zeigt, Rohre polygonaler Form und, wie Fig. 5 zeigt, Rohre mit ungleichmässiger Stärke verwendet werden. Aus den Zeichnungen geht weiters hervor, dass die Stärke des äusseren Rohres geringer ist als die Stärke des inneren Rohres, wobei das Verhältnis zwischen der Stärke des inneren Rohres und der Stärke des äusseren Rohres zwischen 1, 05 : 1 und 4, 0 : 1 liegt.
Die Abmessungen erfindungsgemäss ausgebildeter Hohlleitungen können je nach dem verwendeten Material und dem Verwendungszweck verschieden sein und in einem weiten Bereich liegen. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäss ausgebildete Hohlleitung einen Innendurchmesser von etwa 20 cm, einen Aussendurchmesser von etwa 24 cm, eine Stärke des Innenrohres 12 von etwa 0, 15 cm und eine Stärke des Aussenrohres 14 von etwa 0, 12 cm aufweisen und es können 32 Paare von Abstandsstücken bzw. Stre-
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ben 16 und 18 im Ringraum zwischen dem Innenrohr 12 und dem Aussenrohr 14 vorgesehen sein. Jedes Abstandsstück erstreckt sich hiebei über die volle Länge der Leitung und hat eine Dicke von annähernd 0, 12 cm.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Innenrohr 12 kreisrund ausgebildet, wogegen das Aussenrohr 140 aus gebogenen konvexen Rippen 15 besteht, zwischen denen die Abstandsstücke und Streben 16 und 18 an das Aussenrohr 140 angeschlossen sind. Je zwei benachbarte, entgegengesetzt geneigte Abstandsstücke 16 und 18 können dabei eng nebeneinander mit dem Aussen- rohr 140 verbunden sein, jedoch ist vorzugsweise zwischen den Berührungslinien dieser beiden benachbarten Abstandsstücke 16 und 18 ein relativ grosser Abstand vorgesehen, so dass ein Wandabschnitt 20 frei bleibt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind das Innenrohr 12 und das Aussenrohr 14 durch radiale Abstandsstücke 22 und 24 miteinander verbunden, zwischen denen weitere geneigte Abstandsstücke 160 und 180 vorgesehen sind.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind das Innenrohr 121 und das Aussenrohr 141 im Querschnitt polygonal ausgebildet. Die Abstandsstücke und Streben sind ähnlich wie in Fig. 1 geformt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind wieder die Abstandsstücke und Streben 16 und 18 ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 angeordnet. Das Aussenrohr 142 weist einen kreisförmigen Aussenumfang 28 und das Innenrohr 122 einen kreisförmigen Innenumfang 32 auf. Der Innenumfang des Aussenrohres 142 und der Aussenumfang des Innenrohres 122 sind jedoch zwischen den Verbindungsstellen der Abstandsstücke und Streben 16 und 18 konvex bzw. konkav ausgebogen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 haben Innenrohr 12 und Aussenrohr 14 die gleiche kreisrunde Form wie bei der Ausführungsform nach Fig. li die Neigung der Abstandsstücke und Streben 163 und 184 zur Tangente des Innenrohres ist jedoch grösser. Der sich daraus ergebende grössere Abstand der Verbindungsstellen mit dem Innenrohr 12 bzw. mit dem Aussenrohr 14 wird durch die Anord- nung einer zweiten Gruppe von Abstandsstücken und Streben 164 und 183 ausgeglichen, welche die Abstandsstücke und Streben 163 und 184 schneiden und mit diesen sowie mit dem Innenrohr 12 und mit dem Aussenrohr 14 einstückig ausgebildet sind.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform sind wieder wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zwei kreisrunde Rohre 12 und 14 vorgesehen, die durch radial verlaufende Abstandsstücke 165 miteinander verbunden sind. Der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr 12 und dem Aussenrohr 14 wird durch einen eingebrachten Füllstoff 36 vollständig ausgefüllt, der an der Oberfläche haftet. Dieser Füllstoff besteht aus porösem, festem, zementartigem Material, beispielsweise aus Beton. Weil der Füllstoff 36 mit den Oberflächen der Rohre und der Abstandsstücke in Verbindung steht und eine gewisse Eigenstarrheit aufweist, trägt er beträchtlich zur Festigkeit der erfindungsgemässen Hohlleitung bei. Vor allem wird dadurch eine Verbiegung oder Ausknickung der Abstandsstücke vermieden.
Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform sind nur mehr Stummel von radial angeordneten Abstandsstücken 166 vorgesehen, während die eigentliche Abstützung durch den Füllstoff 366 übernommen wird, der die fachwerkartig angeordneten Abstandsstücke zwischen dem Innenrohr 12 und dem Aussenrohr 14 ersetzt und als Abstützung gegen radiale Druckkräfte dient.
Wird ein Abschnitt eines Rohres aus elastischem Material einer Quetschkraft unterworfen, so ist die Verringerung seines vertikalen Durchmessers durch
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(1)[vgl. Buch von Roark (Formulas for Stress and Strain", S. 156) ].
In dieser Formel bedeuten :
A x = Verringerung des Durchmessers der Leitung in cm, k = Proportionalitätskonstante,
W = Vertikalbelastung der Leitung in kg/cm, r = mittlerer Radius der Leitung in cm,
E = Elastizitätsmodul bei Verbiegung des Materials, aus dem die Leitung besteht, in kg/cm,
I = Trägheitsmoment einer Einheitslänge des Querschnitts der Leitungswandung in cm4/cm.
Wird nun die Starrheit des Rohres definiert durch die Belastung pro cm Einheitslänge des Rohres, die erforderlich ist, um eine Ausbiegung von 1 cm hervorzurufen, so ergibt sich
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(h = Rohrwanddicke in cm).
In der Gleichung (3) erscheinen die Wanddicke h und der Leitungsradius r mit der dritten Potenz. Zwei Hohlleitungen unterschiedlichen Durchmessers aus dem gleichen Material haben also die gleiche Starrheit, wenn das Verhältnis von Wanddicke zu Radius das gleiche bleibt. Ferner gilt allgemein, dass zwei Hohlleitungen aus dem gleichen Material, welche Aufbauform sie auch haben, von gleicher Starrheit sind, wenn alle Abmessungen im gleichen Verhältnis geändert werden wie ihre Radien.
Die allgemein angenommene Formel zur Berechnung der Abflachung ist :
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In dieser Formel bedeuten :
C = Umrechnungsfaktor
D = Verzögerungsfaktor. Dieser Faktor berücksichtigt eine allmähliche Verfestigung der Aufschüttung über viele Monate,
K = Einbettungskonstante. Diese Konstante liegt zwischen 0, 08 und 0, 12, je nachdem, in welchem Umfang und in welcher Weise die Leitung den Erdboden berührt, in dem sie eingebettet ist, (er) = passiver Widerstand des Erdbodens gegenüber Auswärtsbewegungen der Seiten der Leitung in kg/cm ?.
In der Praxis wird empfohlen, dass das Produkt EI wenigstens 10% des Ausdruckes 0, 061 (er) r betragen soll.
Dividiert man Zähler und Nenner des Bruches in Gleichung (4) durch r3, so erhält man :
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Der Ausdruck (er) ist ein Mass für die Festigkeit des Bodens seitlich des Rohres, der Auswärtsbewegung der Seitenwandung der Leitung zu widerstehen, wenn sich die Oberseite der Leitung unter der Last
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niedrigen Werten von (er) ist, um die Ausbiegung auf maximal 50/0, den maximal zulässigen Wert, zu begrenzen.
Ferner muss dann das Rohr hinreichend fest sein, um die Erdbodenlast zu tragen, die auf
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das Rohr geschüttet wird, wenn es in genügender Tiefe vergraben wird. Überdies soll das Rohr eine Starrheit haben, die geringer ist als die höheren Werte von (er), und zusätzlich soll es sich um wenigstens 59/D biegen lassen. ohne dass es zerbricht.
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wird die Belastung der Leitung vermindert. Es wird nämlich die Seitenabstützung durch den Erdboden ausgenutzt, um die Verbiegung des Rohres innerhalb zulässiger Werte zu halten. Eine vorgegebene Rohrfestigkeit gestattet dann, weit höhere Lasten aufzunehmen, ohne dass eine übermässige Abflachung des Rohres oder ein Bruch des Rohres eintritt, wenn man einen Vergleich mit andern Rohren anstellt, die einigermassen wirtschaftlich herzustellen sind.
Wie bereits erwähnt, ist die Stärke des Innenrohres einer erfindungsgemässen Hohlleitung grösser als die Stärke des Aussenrohres.
Zu dieser Bemessungsvorschrift führen folgende Überlegungen : Wird ein Rohrabschnitt Quetschkräften ausgesetzt, so entstehen in der Rohrwand Umfangsspannungen. Aus Fig. 9 ist ersichtlich, dass die maximale Spannung an den Punkten a, a', b, b'auftritt, die auf der Vertikalachse liegen. Ein zweites, jedoch niedrigeres Spannungsmaximum tritt bei c, c ', d und d ' auf, die auf der Horizontalachse liegen. Zwischen diesen Punkten haben die Innenwand und die Aussenwand geringere Spannungen.
Die Werte der Spannungsmaxima längs der Vertikalachse y - y betragen
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(vgl. Roark 1. c. S. 95 und 156) und längs der Horizontalachse x - x
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(vgl. Roark I. c. S. 95 und 156).
In diesen Formeln bedeuten :
Sy und Sx = maximale Faserspannung im Rohrmaterial in kg/cm2, kl = Umrechnungsfaktor
W = Belastung in kg über die Länge des Rohres, r = mittlerer Radius des Rohres in cm, I = Trägheitsmoment der Rohrwand in cm4,
C = maximaler Abstand von der Neutralachse des Rohrwandabschnittes zu jeder Wandfläche in cm.
Aus Fig. 9 ist ersichtlich, dass die Last W die Krümmung der Rohrwand nächst der Vertikalachse zu verringern sucht und die Krümmung in der Nähe der Horizontalachse zu vergrössern sucht. Die Spannungen in der Innenwand bei b, b' und in der Aussenwand bei c, c'sind also Zugspannungen, während die Spannungen in der Aussenwand bei a, a'und in der Innenwand bei d, d'Druckspan- nungen sind.
Es ist bekannt, dass bei vielen duktilen Materialien die Druckfestigkeitsgrenze wesentlich höher ist als die Zugspannungsgrenze. Zu diesen Materialien gehören die meisten duktilen Metalle und Legierungen, wie auch viele thermoplastische Materialien, etwa ABS und P. V. C. Die letztgenannten Materialien dienen insbesondere zur Herstellung erfindungsgemässer Hohlleitungen.
Aus den Gleichungen (6) und (7) ist erkennbar, dass die maximale Spannung in der Innenwand bei b, b'grösser als die maximale Spannung in der Aussenwand bei c, c'ist, nämlich im Verhältnis
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Wird ein Längsabschnitt einer erfindungsgemäss ausgebildeten Hohlleitung betrachtet, so liegt die neutrale Achse n in der Mitte zwischen der Innenwand und der Aussenwand, wenn beide Wände die gleiche Stärke haben. Ist die Innenwand stärker als dargestellt, bleibt aber die gemeinsame Dicke von
Innenwand und Aussenwand ungeändert, so bewegt sich die neutrale Achse in Richtung zur schwereren
Wand, u. zw. nahezu direkt proportional zum Verhältnis von der Stärke tl des Innenrohres zur
Stärke t2 des Aussenrohres.
Fig. 10 zeigt schematisch ein Innenrohr und ein Aussenrohr gleicher Stärke (tl = tz). Fig. 11 zeigt zum Vergleich eine erfindungsgemässe Ausbildung. Die Dicke beider Wände ist in der Summe die gleiche, jedoch hat das Innenrohr eine grössere Stärke tl als das Aussenrohr mit der Stärke tz. Bei
Anwendungen der Gleichungen (6) und (7) ist erkennbar, dass die Vergrösserung des Materiales des
Innenrohres die Zugspannung auf das Innenrohr in derjenigen Ebene verringert, auf die eine Quetschkraft ausgeübt wird, und anderseits die Zugspannung in einer rechtwinkelig dazu liegenden Ebene erhöht. Durch Nachrechnen ergibt sich, dass, wenn die Innenwand 1, 75-fach so dick gemacht wird wie die Aussenwand, die resultierenden Spannungen in diesen beiden Ebenen gleich werden.
Obwohl viele duktile Materialien bezüglich Druck fester sind als bezüglich Zug, so ist doch das
Verhältnis zwischen Druck und Zug nicht stets so hoch wie 1, 75 : 1. Wird ein Material verwendet, bei dem das Verhältnis von Druckfestigkeit zu Zugfestigkeit kleiner als 1, 75 : 1 ist und wird kein Füllstoff verwendet oder nur ein Füllstoff sehr geringer Festigkeit, so wird vorzugsweise das Verhältnis der Stärken von Innenrohr und Aussenrohr gleich dem Verhältnis von Druck-zur Zugfestigkeit des Materiales gemacht, aus dem die Rohrleitung besteht.
Wird ein Füllstoff zwischen die Rohrwände gefüllt, so übernimmt er, gleichgültig, ob er mit den Wänden verbunden ist oder nicht, einen gewissen Anteil der Druckfestigkeit. Dieser Anteil hängt von den relativen Elastizitätsmoduli ab und von den Festigkeiten von Füllstoff- und Wandmaterial. Hat der Füllstoff eine beträchtliche Festigkeit und Steifheit, so kann es günstig sein, ein Verhältnis von Innenzu Aussenrohrstärke anzuwenden, das grösser ist als das Verhältnis von Druck- zu Zugfestigkeit des Wandmaterials.
Obwohl aus den vorangehenden Erläuterungen klar ist, wie ein optimales Wanddickenverhälmis zu bestimmen ist, so muss doch hervorgehoben werden, dass bei allen Materialien, deren Druckfestigkeit höher ist als ihre Zugfestigkeit, oder falls ein Füllstoff benutzt wird, der einen Teil der Druckspannung aufnimmt, jede Verstärkung der Dicke der Innenwand in bezug zur Dicke der Aussenwand ein stärkeres Rohr bei gleichem Materialverbrauch schafft.
Diese Erwägungen treffen in besonderem Masse zwischen den Verhältnissen 1, 05 : 1 bis zu wenigstens 4, 0 : 1 zu.
Eine erfindungsgemässe, durch Abstandsstücke od. dgl. verstärkte Hohlleitung liefert ein erhöhtes Trägheitsmoment I, so dass der gewünschte Starrheitsgrad bei wirtschaftlichem Materialverbrauch sichergestellt werden kann. Eine erfindungsgemässe Hohlleitung aus ABS mit einem Durchmesser von etwa 20 cm hat eine Starrheit von etwa 20, 37 kg/cm2 und benötigt etwa 0,036 kg ABS/cm.
Wird ein entsprechendes Rohr mit etwa 20 cm Durchmesser in üblicherweise aus den bisher benutzten Materialien hergestellt, so liegen die Starrheitswerte wie folgt :
Standardfestigkeit eines Abwasserrohres R = 555 kg/cm2
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Für ein üblich aufgebautes Abwasserrohr aus thermoplastischem Kunststoff mit einem Durchmesser von etwa 20 cm gilt :
Abwasserrohr aus Styrol-Gummi Plastik CS228-61 R = 1, 5 kg/cmz
Alle älteren starren Materialien sind bei den genannten Standardwanddicken zu starr. Sie biegen nicht hinreichend aus, um die Seitenabstützung des Erdbodens auszunutzen, selbst bei guter Verlegung.
Sie müssen also die volle Erdbodenlast ganz tragen. Dementsprechend sind sie relativ viel weniger belastbar als eine erfindungsgemäss ausgebildete Leitung gleicher Quetschfestigkeit.
Erfolgt anderseits eine Verlegung in nur relativ flachen Gräben, so ist das Abwasserrohr aus StyrolGummi zu flexibel. Es kann erwartet werden, dass es sich übermässig abflacht, wenn nicht eine sehr gute Verlegung angenommen wurde.
Erfindungsgemässe Rohrleitungen können in sehr wirtschaftlicher Weise erzeugt werden. Bei einem Wert von R = 20, 3 kg/cm2 ist eine erfindungsgemässe Hohlleitung flexibler als die bisher in der Technik als starr bezeichneten Hohlleitungen. Sie kann alle Erdbodenbelastungen, die bei üblichen Verlegungen
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auftreten, bei üblichen Verlegungstiefen aufnehmen. Ihre Flexibilität gestattet, die erreichbare Seitenabstützung mit Vorteil auszunutzen, wobei ihre Verlegung nicht besonders sorgfältig erfolgen muss.
Dennoch hat eine erfindungsgemässe Hohlleitung eine Festigkeit, die mehr als zehnmal so gross ist, wie die eines Styrol-Gummi-Rohres, und schliesslich kann sie selbst die stärksten Belastungen tragen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gegen bei der Erdverlegung auftretende Biege- und Druckkräfte widerstandsfähige, im wesentlichen eine quer verlaufende Flexibilität aufweisende Hohlleitung, bestehend aus zwei in Abstand voneinander, konzentrisch zueinander angeordneten und durch vorzugsweise abwechselnd entgegengesetzt geneigte Abstandsstücke und Streben, die sich über die ganze Länge der Leitung erstrecken, miteinander verbundenen Rohren, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre aus Kunstharz mit einem Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegung zwischen ungefähr 3 500 kg/cm .
utMLl4000C kg/cm2bestehen, wobei das Kunstharz eine grössere Druckfestigkeit als Zugfestigkeit aufweist, dass die Abstandsstücke und Streben ebenfalls aus Kunstharzmaterial bestehen und mit den beiden Rohren gemeinsam geformt sind, dass die Stärke des inneren Rohres im Verhältnis zur Stärke des äusseren Rohres zwischen 1, 05 : 1 und 4, 0 : 1 liegt und dass die Leitung eine Steifheit im Bereich von etwa 4, 2 kg/cm2 bis etwa 70 kg/cm2 aufweist.