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Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Linerschlauch-Rohrsanierung im Umstülpverfahren, wobei ein zuvor innenbeharzter Linerschlauch zumindest eine Schleuse passiert, welche ein Vortriebsmedium für den Linerschlauch entgegen der Vortriebsrichtung absperrt, und wobei sich der Linerschlauch durch sein an der Vorrichtung fixierten Anfang hindurch unter Vortriebsdruck im Weiteren fortschreitend wendet. Ein Linerschlauch für die Sanierung eines Rohres, wie insbesondere eines Abwasserrohres, ist sehr flexibel und üblicherweise zweischichtig aufgebaut. Eine dicke, vor dem Umstülpen innere Filzschicht wird vor dem Einbringen in das Rohr mit einem licht- und/oder wärmeaushärtbaren Kunstharz, meist ein Zweikomponenten-Epoxidharz, getränkt. Eine dünne, reißfeste Kunststofffolie aus zum Beispiel Polypropylen oder Polyethylen bildet die Deckschicht. Im Rohr kommt dann infolge des Umstülpvorgangs die kunstharzgetränkte Filzschicht zur satten Anlage mit der Innenrohrwand und verklebt sich im Aushärtungsvorgang fest mit dieser. Die dann abwasserseitige Kunststofffolie bietet dem Abwasser nur wenig Reibungswiderstand, wodurch sich der maximal mögliche Abwasserdurchsatz infolge des verringerten Rohrinnendurchmessers keineswegs verschlechtert, sondern eher sogar verbessert.
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Zur Eingangs-Abdichtung des im flachen Zustand die Vorrichtung durchlaufenden Linerschlauchs sind federbeaufschlagte Dichtwalzen- und Druckfeder- bzw. druckbeaufschlagte Dichtlippen-Schleusen sowie auch afterförmige Schleusenventile bekannt. In der
DE 10 2004 043 383 B4 ist eine spezielle drucktbeaufschlagte Luftschleuse beschrieben, welche zwei gummiblattartige Dichtlippen aufweist, die nicht nur eine linienförmige, sondern eine flächige Abdichtung für den Linerschlauchdurchlauf schaffen. Hierdurch kann bei gleicher Dichtwirkung die Einzugskraft gegenüber quer zur Einzugsrichtung linienförmigen Dichtmittelanordnungen wesentlich verringert werden. Der Linerschlauch durchläuft, von einer Vorratshaspel oder einem Vorratsstapel abgezogen, eine Schleusenkammer, einen Inversionskopf und letztlich einen Stutzen, an den der umgeschlagenen Anfang des Linerschlauchs befestigt wird, bevor er sich infolge Druckeinleitung in den Inversionskopf fortschreitend umstülpend erstreckt. Alternativ kann ein Eingangs-Führungskopf, eine zweite Schleusenkammer, eine mechanische Vorschubkammer, ein Anschlussstutzen für den Anschluss eines flexiblen Führungsrohrs für den Schlauchliner und ein Führungsrohr selbst angeschlossen werden. Die Schleuse nach
DE 10 2004 043 383 B4 für den Linerschlauch hat dort die Aufgabe, den eine Druckkammer ausbildenden Inversionskopf, auf den der Vortriebsdruck für den Linerschlauch gegeben wird, gegenüber der Außenwelt abzudichten.
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Die
WO 2008 / 027 973 A2 beschreibt ein Verfahren zum Inversieren einer flexiblen aushärtbaren Auskleidung zur Rohrsanierung durch umstülpen der Auskleidung unter Verwendung eines speziellen trockenen, durch die Auskleidung selbst gebildeten, hülsenartigen Abschnittes der Auskleidung. Die so gebildete Inversionshülse hat die gleichen Abmessungen, wie die zu installierende Auskleidung und soll wiederverwendbar ausgebildet sein. Über die Hülse wird durch einen perforierten Flachschlauch mittels einer Doppelverschraubungsvorrichtung Dampf eingebracht, der die Auskleidung härtet. Es kann auch eine Flüssigkeitseinlassöffnung an am Hülsenkörper angeordnet werden. Die Vorrichtung, bei der es sich um keine Schleuse handelt, ist konstruktiv aufwendig und schlecht transportierbar.
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Die
US 2011 / 0 220 273 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auskleiden eines Rohres, wobei die Auskleidung teilweise durch einen nicht umgestülpten Abschnitt und einen umgestülpten Abschnitt gekennzeichnet ist. Des Weiteren ist eine zusätzliche Streckvorrichtung erforderlich. Diese Streckvorrichtung umfasst mindestens zwei Streckelemente, die an den gegenüberliegenden Seiten an dem umgestülpten Abschnittes befestigt sind. Die Streckelemente werden voneinander weg bewegt um den umgestülpten Abschnitt des Liners zu dehnen. Bei dieser Vorrichtung handelt es sich um eine Art Schleuse, welche mit einer speziellen Dichtung abgedichtet werden muss. Dabei treten aber Dichtungsprobleme auf, weswegen eine zusätzliche Haltevorrichtung eingebracht werden muss.
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In der
WO 2011 / 036 125 A1 ist eine Vorrichtung zum Zuführen eines Liners beschrieben, welche eine Druckkammer mit einem keilförmigen Ende zur Aufnahme einer Auskleidung umfasst und wobei die Vorrichtung mit einer Flüssigkeit druckbeaufschlagt wird. Es handelt sich dabei nicht um eine Schleuse sondern der Liner ist am Ende der Druckkammer mittels einer Klammer befestigt und wird durch die Druckkammer hindurch und eben nicht durch sich selbst geführt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung und ein Verfahren zur Rohrsanierung mittels Linerschläuchen im Umstülpverfahren zu schaffen, die, ohne Abstriche an ihrer Funktionalität und Zuverlässigkeit zu machen, konstruktiv kürzer bauend wird, mit weniger Baugruppen auskommt, gewichtsärmer, flexibler im Einsatz und einfacher zu montieren und zu bedienen ist. Außerdem soll die Gleitfähigkeit des Linerschlauchs durch die Schleuse weiter verbessert werden und es sollen mit lediglich einer einzigen Größe der Vorrichtung Linerschläuche verschiedener Nennweiten verlegbar sein.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Fortbildungen sind in den begleitenden Ansprüchen aufgezeigt.
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Mit der Erfindung wird erreicht, dass prinzipbedingt auf einen Inversionskopf verzichtet werden kann. Die Vorrichtung der Anordnung reduziert sich im Kern auf eine steuerbare Schleuse zur Absperrung des Vortriebsdruckes zum Zwecke eines fortschreitenden Umstülpens des Linerschlauchs, alternativ ergänzt für insbesondere große Nennweiten mit einem speziell ausgebildeten Anschlussstutzen für ein flexibles Führungsrohr.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei als Druckmedium Luft verwendet werden soll. Es lassen sich als Druckmedien jedoch ebenso ein anderes Gas, Dampf, Fluide oder bei Bedarf auch Druckwasser einsetzen. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
- 1a eine schematische Ausführung einer vorzugsweisen Ausprägung der Erfindung,
- 1b hierzu ein Prinzipbild
- 2 eine Schleuse von vorn,
- 3 einen Schnitt durch den Linerschlauch innerhalb der Schleuse,
- 4 ein Prinzipbild im Bereich der Luftzuführung in den Linerschlauch und
- 5 ein Prinzipbild zu einem Arbeitsfahrzeug unter Verwendung der Erfindung.
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Gemäß den 1a - 4 und 5 ist ein Vorrat 2 von gestapeltem oder aufgerolltem Linerschlauch 1 vorhanden, dessen filztragende Innenmantel 1a mit Ausnahme seiner ersten Meter am Anfang mit einem Klebstoff, insbesondere mit einem Zweikomponentenkunstharz getränkt ist. Den Außenmantel 1b des Linerschlauchs 1 bildet eine reißfeste, glatte Kunststofffolie. Der Anfang des Linerschlauches 1wird beispielsweise an zwei sich diametral gegenüberliegenden Seiten des Linerschlauchs 1 ein wenig axial aufgeschnitten, so dass zwei gleichgroße Lappen 11, 12 entstehen. Diese werden aufgestellt, um den Eingang 3a einer noch näher zu beschreibenden Schleuse 3 gelegt und zum Beispiel gemäß der 1a und 2 auf der Ober- und Unterseite der Schleuse 3 an Blechen 4a, 4b verhakt. Es ist nach der Erfindung möglich, den Linerschlauch-Anfang eingangsseitig direkt am Schleuseneingang 3a der Schleuse 3 zu fixieren oder auch an einem dem Eingang 3a der Schleuse 3 vorgeordneten Element der Saniervorrichtung, da mit dem Befestigen des Linerschlauch-Anfangs keine Druckdichtheit zum Inneren des Linerschlauchs 1 hin erzielt werden muss. Manuell wird sodann der sich anschließende flachliegende Linerschlauch 1 durch die spaltförmige Öffnung, welche die Lappen 11, 12 aufgeklappt formen und den flächigen Dichtungsspalt 5 der Schleuse 3 gestülpt, wodurch der Linerschlauch 1 in diesem Bereich flach und ineinander gestülpt liegt (3). Außen liegt umgestülpt der Linerschlauch 1 mit seiner Filzseite 1a nunmehr nach außen und ist mit den Blechen 4a, 4b festgelegt und innen wird der noch nicht umgestülpte flachliegende übrige Linerschlauchs 1 mit der Folienseite 1b nach außen vom Vorrat 2 fortschreitend abgezogen. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Linerschlauch 1 im Bereich der Schleuse 3 bei entlüfteter und somit geöffneter Schleuse 3.
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In den Mantel des Anfangsbereichs des Linerschlauchs 1 ist vorzugsweise vor dem Durchschieben durch die Schleuse 3 ein Loch 6 gestanzt. Das Loch 6 kann aber auch erst danach geschaffen werden. Dieses Loch 6 ist für den Einsatz eines Druckluftanschlusses 7 vorgesehen. Der Druckluftanschluss 7 besteht im Beispiel aus einer Unterlegplatte 7a, welche den eigentlichen Druckluftstutzen 7b trägt, einer Dichtungsscheibe 7c, und einer Klemmmutter 7d. Der Druckluftanschluss 7 kann auf zweierlei Weise am Mantel des Linerschlauchs 1 installiert werden. Wird er vor dem Durchgang durch die Schleuse 3 installiert, also in einem noch nicht umgestülpten Zustand des Linerschlauchs 1, so wird der Druckluftstutzen 7b von außen durch das Stanzloch 6 in den Schlauchliner 1 geschoben, bis die Unterlegplatte 7a am Außenmantel (Folie 1b) anschlägt. Mit der Hand wird in den offenen Anfang des Linerschlauchs 1 gefahren, und es werden die Dichtungsscheibe 7c und die Klemmmutter 7d auf den Druckluftstutzen 7b montiert. Die entlüftete Schleuse 3 erlaubt das Durchführen des Linerschlauchs 1 nebst des Druckluftanschlusses 7, wie im Übrigen auch des Endknotens des Linerschlauchs 1.
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Nach einer weiteren Methode erfolgt das Installieren des Druckluftanschlusses 7 erst, nachdem der Schlauchliner 1 von Hand durch die Schleuse 3 geführt wurde. Diese Verfahrensweise bietet sich insbesondere dann an, wenn der Druckluftanschluss 7 an einem Anschlussstutzen 8 fixiert werden soll, der an den Ausgang 3b der Schleuse 3 angeflanscht wird. In diesem Falle wird mit der Hand durch die entlüftete Schleuse 3 und den Spalt gefahren, der sich zwischen den beiden Lagen des Linerschlauchs 1 bildet, und von innen wird der Druckluftstutzen 7b bis zum Anschlag der Unterlegplatte 7a an der Folie 1b durch den umgestülpten Mantel des Schlauchliners 1 und ein Bohrloch 9 im Anschlussstutzen 8 hindurch gesteckt sowie von außen mit der Dichtungsscheibe 7 c und der Klemmmutter 7d fixiert.
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Anstelle eines Druckluftanschlusses 7 kann bei entsprechender Vorsorge bezüglich der Schleusenabdichtung auch ein Druckschlauch oder Druckrohr zur Druckluftversorgung direkt durch die Schleuse 3 und zwischen dem äußeren und inneren Schlauchteil hindurch in den zuvor manuell gewendeten Abschnitt des Linerschlauchs 1 geführt werden. Diese Variante ist zeichnerisch nicht dargestellt.
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Für das Einschießen des Schlauchliners 1 in ein zu sanierendes Rohr 10 wird zunächst die im Beispiel pneumatische Schleuse 3 so gesteuert geschlossen, dass der innere Linerschlauchteil ohne signifikanten Druckverlust zwischen dem inneren und äußeren Linerschlauchteil durch den äußeren Linerschlauchteil hindurch durchgleiten kann.
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Im Beispiel besteht die Schleuse 3 aus zwei spiegelsymmetrisch verbundenen Kammern 31, 32, die jeweils am Durchgang für den Linerschlauch 1 mit einer flächigen gummiartigen Lippendichtung 33, 34 abgedichtet sind. Die flächige Lippendichtungen 33, 34 ist zwischen den Kammern 31, 32 der Schleuse 3 luftdicht geklemmt und beiderseits an beiden Stirnseiten der Schleuse 3 abdichtend umgeschlagen, so dass die Kammern 31, 32 vollkommen abgedichtet sind und die Lippendichtung 33, 34 zugleich ein breites Mundloch zum Durchschieben des Linerschlauchs 1 bei entlüfteter Schleuse 3 bildet. Wird auf die Kammern 31, 32 Druck Ps gegeben, so wird die flächige Lippendichtung 33, 34 aufeinander gepresst und klemmt das sich im umgestülpten Linerschlauchs 1 bildende Volumen druckdicht nach hinten ab. Nunmehr wird Vortriebsdruck Pv auf den zuvor mit Hand umgestülpten Anfang des Linerschlauchs 1 gegeben, indem im Beispiel Pressluft oder ein anderes Druckgas über den Druckluftanschluss 7 direkt in das zuvor von Hand umgestülpte Volumen des Linerschlauchs 1 eingeleitet wird. Hierdurch bewegt der Linerschlauch 1 sich fortschreitend wendend vorwärts, gesteuert vom Vortriebsdruck Pv auf den sich umstülpenden Linerschlauch 1, Schleusendruck Ps auf die flächige Lippendichtung 33, 34 der Schleuse 3 und ggf. einem zusätzlichen Leinenzug, der am Endknoten des Linerschlauchs 1 angebunden ist.
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Es ist aus insbesondere 1a, 1b und 3 ersichtlich, dass der innenliegende, noch nicht gewendete, flachliegende Linerschlauchteil durch den äußeren, bereits gewendeten Linerschlauchteil hindurch schießt. Dabei gleiten die Kunststofffolienschichten 1b des Linerschlauchs 1 gegeneinander, was zu einem sehr geringen Gleitwiderstand selbst bei größerem Schleusendruck Ps führt. Damit kann der Vortriebsdruck Pv bei gleicher Dichtwirkung erheblich gesenkt werden. Eine Dichtungszwischenlage zwischen der Schleuse 3 und dem Anschlussstutzen 8 kann ebenso entfallen, wie eine Abdichtung der Lappen 11, 12 zum Schleuseneingang 3a hin, da einzig die Schleuse 3 im Bereich des Linerschlauchdurchgangs erfindungsgemäß für die Abdichtung des Volumens im umgestülpten Linerschlauchteil verantwortlich ist.
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In 1b ist das erfinderische Prinzip nochmals verdeutlicht dargestellt. Vom Vorrat 2 an Linerschlauch 1 wird der einige Meter unbeharzte Anfang des Linerschlauchs 1 irgendwo vor der Schleuse 3, 3' oder direkt am Eingang 3a der Schleuse 3, 3' festgelegt und im Weiteren gewendet durch die Schleuse 3, 3' gestülpt. Oder aber der Anfang des Linerschlauchs 1 wird zunächst vom Vorrat kommend durch die Schleuse 3, 3' geführt, hinter der Schleuse 3, 3' umgestülpt, umgestülpt zurück durch die Schleuse 3, 3' geführt und an einer bestimmten geeigneten Stelle vor oder direkt an der Schleuse 3, 3' selbst festgelegt. Sodann wird die Schleuse 3, 3' geschlossen und es wird Druck entweder mittels eines Druckschlauchs oder Druckrohrs durch die Schleuse 3, 3' hindurch (nicht dargestellt) oder mittels des Druckanschlusses 7 durch den Linerschlauch 1 hindurch (Fig., 1b) in das Innere des umgestülpten Linerschlauchs 1 gegeben, wodurch sich dieser fortschreitend umstülpt und sich mit seiner geharzten Filzseite an die Innenwand eines Rohrs (1a, 5) anpresst. Die Schleuse 3, 3' gemäß der 1a bis 4 und 5 muss folglich lediglich das Volumen im umgestülpten Linerschlauch 1 gegen den nachschießenden noch nicht umgestülpten Linerschlauch 1 abdichten. Ein Inversionskopf wird ebenso eingespart wie eine aufwändige Abdichtung von einem Inversionskopf zu der Schleuse 3, 3'. Prinzipiell genügt als Schleuse also auch eine konstruktiv einfache Klemmvorrichtung, wie sie beispielhaft in 1b als Federklemmenschleuse 3' ausgeführt ist. Ebenso könnte rein funktionell z. B. lediglich eine Klemmwalzenschleuse oder eine linienförmige Dichtlippenschleuse eingesetzt sein.
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Es versteht sich, dass in einer Variante der Erfindung anstelle Druckgas, wie insbesondere Druckluft, auch Druckwasser oder Dampf in den Linerschlauch 1 zur Erzeugung des Vorschubdrucks Pv eingeleitet werden kann und entsprechend anstelle des Druckluftanschlusses 7 ein Druckwasseranschluss oder Dampfanschluss in den Linerschlauch 1 montiert wird.
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Bei dem Beispiel nach der 1 ist jeweils an den Ausgang der Schleuse 3 ein Anschlussstutzen 8 angeschlossen. Dieser dient zum einen für einen Anschluss eines Führungsrohrs 20 für den Linerschlauch 1 bis hin zum Abwasserrohr 10 (siehe 7), zum anderen wird daran der Druckluftanschluss 7 fixiert. Dieser Halt an dem Gehäuse des Anschlussstutzens 8 ist insbesondere vorteilhaft bei der Verlegung von Linerschläuchen größeren Durchmessers und folglich unter Anwendung höherer Vorschubdrücke, die mitunter unkontrollierte Bewegungen des Linerschlauchs 1 bewirken können. Prinzipiell ist jedoch eine Arbeitsweise der Erfindung auch ohne angesetzten Anschlussstutzen 8 möglich.
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Da auf einen Inversionskopf verzichtet werden kann, dessen Anschluss immer nur für einen bestimmten Linerschlauchdurchmesser verwendbar ist, ergibt sich für die Erfindung als weiterer Vorteil, dass Linerschläuche verschiedenster Größen mit ein und der selben und zudem konstruktiv einfach aufgebauten Vorrichtung verarbeitet und verlegt werden können. Auch entfallen aufwändige Dichtungen zwischen einer Schleuse und einem Inversionskopf wie bislang aus dem Stand der Technik allgemein üblich. Des Weiteren lässt sich ist die neuartige Schleuse einfacher handhaben und bedienen.
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Aus 5 ist beispielhaft ersichtlich, auf welche Weise mit wenig technischem Aufwand eine Rohrsanierung ausgeführt werden kann. Auf einem Fahrzeug 30 befindet sich ein Vorrat 2 an geharztem Linerschlauch 1 sowie ein Druckkessel 40 mit einem Kompressor zur Drucklufterzeugung. Die ersten Meter bis zum Rohr 10 bleiben ungeharzt, damit die Vorrichtung nicht verklebt und Harz eingespart wird. Ein am Fahrzeug 30 ausschwenkbarer Ausleger 50 hält eine Schleuse 3 mit angesetztem Anschlussstutzen 8 über einen Einstiegsschacht 60 zu einer Beschleusung. An den Anschlussstutzen 8 ist ein flexibles Führungsrohr 20 angeflanscht, welches bis zum zu sanierenden Abwasserrohr 10 führt. Vom Druckluftkessel 40 führen Druckluftleitungen zur Schleuse 3 und durch den Anschlussstutzen 8 hindurch in den Anfang des umgestülpten Schlauchliners 1 hinein. Selbstverständlich ist auf dem Fahrzeug 30 auch eine Software-gestützte Elektronik mit den entsprechenden Aktoren zur Steuerung, Regelung und Dokumentation aller Arbeitsschritte vorhanden. Wie die 5 deutlich zeigt, kann die gesamte Sanierungstechnik mit einem Arbeitsfahrzeug 30 sowohl transportiert als auch mit sehr wenig Personal bedient werden. Es entfallen aufwändige Turmaufbauten, separate anzuordnende Gestelle oder andere zusätzliche Hilfsvorrichtungen.
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Bis zum endgültigen Vortrieb des Linerschlauchs 1 unter Anlegen an die Rohrinnenwand bleibt der Linerschlauch unter Druck Pv. Anschließend kann der Anschluss 7 genutzt werden, um mit erwärmter Luft, Dampf oder Warmwasser das Aushärten des Kunstharzes zu beschleunigen. Im Falle der Verwendung eines durch die Schleuse 3 3' geführten Druckschlauchs oder Druckrohrs für Vortriebsdruck Pv kann ebenso durch diese erwärmte Luft, Dampf oder Warmwasser für den Aushärteprozess des Kunstharzes eingeleitet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Linerschlauch
- 1a
- Filzmantel auf der Innenseite des Linerschlauchs
- 1b
- Folienmantel auf der Außenseite des Linerschlauchs
- 11, 12
- Lappen am Linerschlauch-Anfang
- 2
- Vorrat an Linerschlauch
- 3
- pneumatische Schleuse
- 3'
- Federklemmen-Schleuse
- 3a
- Eingangsseite der Schleuse
- 3b
- Ausgangsseite der Schleuse
- 31, 32
- Kammerhälften
- 33, 34
- flächige Lippendichtung
- 4a, 4b
- Haltebleche für Linerschlauch-Lappen 11, 12
- 5
- flächiger Dichtungsspalt der Schleuse
- 6
- Stanzloch im Linerschlauch-Anfang
- 7
- Druckluftanschluss
- 7a
- Unterlegplatte
- 7b
- Druckluftstutzen
- 7c
- Dichtungsscheibe
- 7d
- Klemmmutter
- 8
- Anschlussstutzen
- 9
- Bohrloch im Anschlussstutzen
- 10
- Rohr
- 20
- Führungsrohr
- 30
- Fahrzeug
- 40
- Druckkessel
- 50
- Ausleger
- 60
- Einstiegsschacht
- Ps
- Schleusendruck auf die Dichtung
- Pv
- Vortriebsdruck auf den Linerschlauch
