DE2653127C3

DE2653127C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verlegen einer Rohrleitung

Info

Publication number: DE2653127C3
Application number: DE19762653127
Authority: DE
Inventors: Karl 3207 Harsum Hollemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-11-23
Filing date: 1976-11-23
Publication date: 1981-07-09
Also published as: DE2653127B2; DE2653127A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen einer Rohrleitung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist. Weiterhin betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Nach den herkömmlichen Verlegungsverfahren werden die einzelnen aneinanderzufügenden Rohrabschnitte einer Leitung mit Hartschaum und jeweils einem Kunsistoffschutzrohr an die Baustelle geliefert. Wegen der noch auszuführenden Schweißarbeilen am Stahlrohr müssen die Kunststoffrohrenden und der Hartschaum im Bereich der Schweißnaht frei bleiben. Nach dem Schweißen muß die betreffende Stelle mit einer Rohrmuffe überlappt, anschließend von Hand ausgeschäumt und an zwei Stellen geschweißt und geklebt werden. Dadurch ergibt sich ein doppelter Arbeitsaufwand für das Verbinden der Muffe und zusätzlich eine doppelte Fehlerquelle für die Muffenverbindung.

Aus der Zeitschrift »Kunststoffe« Bd. 57 aus dem Jahre 1967, Heft 4, Seiten 228 und 229, ist ein Stand der Technik zu entnehmen, der sich auf Rohrleitungen mit einem äußeren Blechmantel bezieht. Die zwischen dem Blechmantel und dem Rohr bestehenden Hohlräume erhalten Disip.nzringe aus Hartschaumstoff. Die Hohlräume selbst werden über Bohrungen im Blechmantel ausgeschäumt und anschließend verschlossen. Ein solches Verfahren ist für Kunststoffmantelrohrc jedoch völlig ungeeignet. Bei Kuriststoffmantelrohren besteht nämlich die Schwierigkeit, eine erkennbar genügende Abdichtung zu erreichen und zu vermeiden, daß Feuchtigkeit in den Schaumstoff eindringt. Das nachträgliche Verschweißen von Öffnungen von außen bietet außerdem keine genügende Sicherheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit welchen eine schnellere und fehlerfreiere Verlegung einer Rohrleitung einschließlich seiner <\uUcnisolienmg möglich ist.

Diese Aufgabe wird crfindungsgemall durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2 gelöst.

Hei Anwendung des rfindungsgcmäUcn Verfahrens kann das Ausschäumen in einem Arbeitsgang ciledigl werden Durch das Schmclzpreßschweillcn des Kunst

stoffschutzrohrees wird cine wesentlich groUere Zuverlässigkeil sowie eine einfachere und schnellere Schweili verbindung des Kunststoffschut/rurires erreicht. Die Zuverlässigkeit dieser Schnellverbindung ist fur Fernwärmeleitungen von ausschlaggebender Bedeutung. Als weitere entscheidende Verbesserung gilt die mögliche elektrische W.'dersiand.süberwachung des ausgeschäumten Hohlraumes von einer Zentrale aus. Der elektrische Widerstand wird zur Feuchügkeiisüber wachung herangezogen. Das Stahlrohr und das Kunststoffschutzrohr können getrennt oder ineinandergefügt an die Baustelle geliefert werden.

Weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä-Den Verfahrens sind in den Unteransprüchen enthalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens rein schematisch dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt, F i g. 2 die Rückansicht,

F i g. 3 die Stirnansicht,

F i g. 4 das Zusammenfügen zweier Rohrabschnitte, F i g. 5 einen Rollensatz eines Zentrierwagens,

F i g. 6 einen Rohrquerschnitt mit einem Zentrierwagen im Einsatz,

Fig. 7 das Einführen eines Stahlrohres in das zugehörige Kunststoffrohr und

Fig.8 einen Axialschnitt durch ein einzuführendes Stahlrohr mit Abzweigung.

Die wesentlichsten Teile der Zeichnung sind in der nachstehenden Stückliste aufgeführt.

1 Spannzylinder

2 Spannbacken

3 Führungsscheibe für 2

4 Zentrierwagen
4a Rollen für 4

5 Zentrierachse

6 Spannkeile

7 Kugelführungsbuchse

8 Druckzylinder

9 Verbindungsleitung

10 elektrische Leiter

11 Standbeine

12 Seiltrommeln

13 Führungsrollen

14 Druckflächen

15 Seil- und Hebelwerkzeug

16 Rollcnstützen

17 Rohrverbindungsstücke

18 3ehälter für Kunststoffkomponenien

19 Aufwickelvorrichtung

20 Stahlrohr

21 Kunststoffschutzrohr

22 Seilaufzugsvorrichliing

23 Spritzschlauch

24 Kipphebel

25 Feder

26 Heizring

27 llei/nngslcg

28 Heizleiter

29 Druckplatten
H) Cileitbuchscn

in der Fiihriingsscheibe 5 sind die Spannbacken 2 mittels Schwalbenschwanz- oder Flachführungcn geführt. Dadurch ist eine Anpassung an verschiedene Rohrnennueiien möglich. Die Spannkraft kann mechanisch, hydraulisch oder durch Druckluft erzeugt werden. Im Arbeitsbereich der Spannbacken ist die Fuhrungsscheibe 3 mil Durchbruchen versehen. An den Spannbacken ist jeweils eine U-Schiene zur Aufnahme von Druckzylindern 8 und Führungsrolien i3 befestigt. Die Schwalbenschwanzführungen in den Spannbacken dienen außerdem zur Führung eines Schiebers mit Kugelführungsbuchse 7 in axialer Richtung. Der • gleitfähig geführte Keil 6 wird über eine Druckfeder mit einer bestimmten Vorspannung versorgt. Diese Maßnahmen ergeben eine zentnerende Wirkung auf das Kunststoffrohr bevor die Hauptdruckkräfte über die Druckflächen 14 in axialer Richtung weitergeleitet

'"' werden. Die Übertragung der Rohrgewichtskräfte erfolgt über die Spannzx linder 1, die an die Führungsscheibe 3 angeschraubt oder angeschweißt ist. Drei Seiltrommeln 12 können durch stufenlosen Elektroantrieb über Getriebe und Zahnriemen angetrieben

2u werden. Der Antrieb für die Schlaue.'-, trommeln 19 kann ebenfaiis bei entsprechender übersetzung vom Elektroantrieb aus geschehen, wobei über eine bestimmte Zugkraft im Schlauch, mechanisch eine bestimmte Anpreßkraft auf eine Antriebsrolle oder dergleichen übertragen wird.

Ein nicht dargestelltes Transportfahrzeug bringt die ineinandergefügten Rohre, z. B. mittels Seil und Hebelwerkzeug 15 in die gewünschte Lage auf Rollen oder dergleichen (Fig.4). Vorteilhaft sind dabei

jo mechanisch oder luftbetriebene, lageveränderliche Rollenstützen 16. Danach wird die Vorrichtung vom Transportfahrzeug in Position getragen und die Spannzylinder 1 ausgefahren (Fig.T). Mit dem Ausfahren der Standbeine 11 wird die gesamte Vorrichtung in

J5 genaue Position gebrach! und trägt die rechte Seite des Rohrstranges und sich selbst. Hiernach kann die rechte Rollenstütze 16 abgesenkt und entfernt werden. Sobald sich die linke Seite des Stahlrohres in genauer Position befindet, kann das Schweißen des Stahlrohres beginnen.

■*n Um die über Verbindungshaken und Schnellkupplung getrennten drei Seile, sowie den flexiblen Spritzschlauch wieder mit dem Zentrierwagen zu verbinden, muß mit einer der Rohrlänge entsprechenden dünnen Stange die Einfädelung durch den Zwischenraum zwischen dem

■»5 Stahl- und Kunststoffschutzrohr vorgenommen werden. Mit Klebestreifen werden die beiden durch perforierte Kunststoffhülsen gegeneinander isolierten, blanken, elektrischen Leiter 10 auf der Innenwand des Kunststoffschutzrohres 21 in richtiger Lage befestigt. Der

"'<> Querschnitt des Leitermaterials beträgt etwa 2.5 mm'. Über die drei Druckzylinder 8 wird das Kunststoffschutzrohr in Heiz· bz'v. Schweißposition geschoben, fetz' wird der Zentrierwagen 4 soweit vorgezogen, bis die lelz.le Rolle 4a des Zentrierwagens kurz vor der

'·■' Schweißstelle zu<t» Stehen kommt. Dadurch wird gleichzeitig eine zentrierende Wirkung auf beide Rohrenden erreicht. Danach kann die elektrisch beheizbare Heilvorrichtung (F ig. 6) in Position geschwenkt und auf Schweißtemperatur aufgeheizt

^Wl werden, Nach einer genau definierten Zeil wird die Heizvorrichtung weggeschwenkt und iiher »lie drei Druckzylinder 8 der notwendige Schweiiidruck aufgebracht. Die Schweißung gilt als dicht, wenn das Material in Wandstärkendicke als Nahtwulst herausgequetscht

^r" wird. Auch die elektrischen Leiter IO sind hiermit eingeschweißt.

Die Spritzgeschwindigkeit w tirde über einen definierten Luftdruck so eingestellt, daß this Ausschäumen

gerade noch eben im letzten Teil des /entnervagens beginnt. Durch das durchsichtige bis durchscheinende Kunststoffschlitzrohr 21 kann man den Ausschäumvorgang beobachten und über eine elektrische Verbin dungsleilung die Geschwindigkeit des Zcnlrierwagcns stufenlos steuern.

Nach Beendigung des Ausschäutnvorgaiigs wird kurz hintereinander mit Druckluft die restliche Menge des Schaumes aus der Leitung geblasen, mit ein wenig Spülflüssigkeit die Dosiereinrichtung und Spritzleitung durchgespült. Der Zenlrierwagen 4 fahrt in seine Fndstellung. ohne den Zwischenraum zwischen den Rohren zu verlassen (I ig. I). Die sechs um 120 gegeneinander versetzt angeordneten Rollenpaare 4;j des Zentrierwagens ergeben eine sehr gute zentriciende Wirkung zwischen dem Innen und Außenmantcl. so d.il.1 der Schaum überall gleiche Wandstärke erreicht. An die abisolierte VerbindungsleiUmg 9 werden die beiden elektrischen Leiter 10 durch Quetschverbinder. Löten oder dergleichen sichtbar befestigt. Später erfolgt das Vergießen des Anschlusses mit Kunstharz oder durch Abdichten mil z. H. Durmetall.

Der elektrische Widerstand wird als Mall für den Zustand des llartschaumcs herangezogen. Im Normalzustand hat das ganze System einen definierten Widerstand. F.r geht also gegen unendlich. Hei Undichtigkeiten von innen oder außen wird der Widerstand durch die Feuchtigkeit besonders bei großflächiger Berührung der dicht beieinander liegen den Leiter gegen 0 gehen. Wird bei Reparaturarbeiten z. B. das Kunststoffschutzrohr 21 oder gar die Uberwachungsleitung beschädigt, so kann durch einschlägig bekannte Verfahren der F-'ehlerortsbcstimniung die Schadenstelle sehr schnell erkannt und die Ausbreitung des Schadens auf niaxial eine Rohrlänge bzw. einen Rohrabschnitt beschränkt bleiben. Damit wird die Sicherheit einer Haubcnkanaltrasse mit einer wesentlichen Vereinfachung und Kosteneinsparung bei Kiesbettverlegung erreicht. Zu jeder Zeit ist also der Zustand des gesamten Leitungssystems unter Kontrolle. Bei heutigen Schweißarbeiten nach la-Schweißzeugnis am Stahlrohr und eventuell nachfolgender Ultraschall-Wasser abgedriick' und der Druck beginnt abzufüllen, so ist nur der \orher festgestellte Widerstand auf Veränderung desselben zu kontrollieren, und die Fehlstelle nach einschlägig bekannten Methoden zu ermitteln.

Die Finspeisimg der beulen Hartschaumkomponenten geschieht über cmc Dosiereinrichtung, elektrische Magnetventile mittels Druckluft, achsseitig und zentrisch über eine freibewegliche Schlauchtrommel in t.\t:n Spritzschlauch 23. der sich am Zentnerwagen 4 in drei Abzweigwege aufteilt. Die Behälter 18 für Hartschauui komponenten, das Spülmittel, sowie das Dnicklufterzeiigungsgerät können duckt an der Vorrichtung angebracht, aber auch falls notwendig — beweglich aufgestellt scm.

In ΙΊ g. 7 w Ii el das F.inführen des Stahlrohres 20 in das Kunststoffschuizi'ihr bei Rohrabschnittlängen von mehr als zwanzig Meter dargestellt. Hierzu werden geteilte (ileitbuchsen 30 aus Kunststoff verwendet, die beim umführen durch einseitige Mitnehmer am Zugseil in eine bestimmte Position geschleppt und dort so iange verbleiben, wie es für die Montage erforderlich ist. l'.rst der nachfolgende Zentnerwagen 4 schiebt die im Rohr verbliebenen (ileitbuchsen heraus. Die (ileitbuchsen üben beim Linftihren des Stahlrohres außerdem emc Zentrierwirkung aus und führen die Zugseile und flexiblen Sclumitzschläuche zwangsweise.

Um die Dichtigkeiisanforderungen noch zu erhohen. isl f\r:v Druckprüfung vor der Verlegung außerhalb des Rohrgrahens in Teilstücken von ca. 50 — 75 m jeweils für das Stahl- und Kunststoffschutzrohr möglich Hierdurch weiden die Fehlerquellen um einen Faktor von mehr als to reduziert. Außerdem erhöht sich dadurch die Verlegegeschwindigkeit erheblich.

Während der kalten lahreszeit kann mittels Erwärmung der Rohrleitung durch warme Luft von ca. 20 —25 C an einer Abzweigstelle z.B. weit von der letzten Rohrmontagestelle das Stahlrohr und sonnt auch der noch aiiszuschäumende Zwischenraum auf optimale Verschäumungstemperatur gebracht werden. Bei der hochwertigen Isolierung geht auf dem Transportweg keine nennenswerte Energie verloren. Verwendet

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selten. Wird ein größerer Abschnitt der Leitung mit auf der Baustelle arbeitenden Motoren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche.

I. Verfahren /um Verlegen einer Rohrleitung nut einem Kunststoffmantel unier E-inhalfuny eines auszuschäumenden Hohlräume·! /wischen der Rohrleitung und dem Kunststoffmantel, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Rohrabschnitt zusammen mit gleichlangen, bereits aufgeschobenen Mantelabschnitten angeliefert und aneinandergefügt werden, derart, daß ein gleichmäßiger Abstand zwischen dem ersten Rohrabschnitt und seinem Kunststoffmantel hergestellt wird und anschließend zwei Rohrabschnitte miteinander verschweißt werden, wobei der Mantel des ersten Rohrabschnitts mit Abstand vor der Schweißstelle endet und der Kunststoffmantel des zweiten Rohrabschnittes nach beendetem Rohrschweißvorgang über die Schweißstelle hinweggreifend bis an den Kunsstoffmantel des ersten Rohrabschnittes geschoben und mit diesem ume» Aufbringung einer auf den Kunststoffmantel in Richtung der Rohrleitung wirkenden Kraft verschweißt wird, und daß die nachfolgenden Rohrabschnitte in gleicher Weise angefügt werden, wobei nach jeder Verschweißung der Kunststoffmantelenden der Hohlraum zwischen Mantel und Rohrleitung, ausgehend von der Schweißstelle bis in die Nähe des Endes des zuletzt angesetzten Rohrabschnittes, ausgeschäumt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch drei in einer Haltevorricri:ung angeordnete Rohrspannbacken (2), die radial in einer Fühninijsscheibe (3) geführt sind, mit an den Spannbacken befestigbaren, jedoch in Richtung der Rohrleitung verschiebbaren Spannkeilen (6) für die Kunststoffmamelabschnitie. wobei die Spannbacken und Spannkeile mittels hydraulischer Standbeine (11) höhenverstellbar im Leitungsgraben absiützbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch einen in den Hohlraum zwischen Rohr (20) und Kunststoffmantel (21) einschiebbaren, aus mehreren Rollen (Aa) bestehenden und das Rohr umfassenden Zentrierwagen (4), der über einen Seilzug mit der Haltevorrichtung verbunden ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (2) mit Behältern (18) zur Aufnahme der Kunststoffkomponenten eines Hartschaiims und mit der Seilzugvorrichtung (22) zu einer Einheit verbunden sind, daß die Behälter für die Hnrischaurnkomponenten einen Schlauchanschluß aufweisen, und daß das Spritzmundstück eines zugehörigen Schlauch·, (23) über eine geeignete Aufwickelvorrichtung (19) über den Zentrierwagen (4) in Längsrichtung der Rohrleitung (20) bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierwagen aus drei untereinander verbundenen, um 120° gegeneinander versetzt am Rohr anliegenden Rollensätzcn besteht.
b. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, dall jeder Rollensatz aus einem Kipphebel (24) mit daran /u beiden Seilen seines Drehpunktes angeordneten Hollen (4S) beslehl. wobei wenigstens ein 1'H(It- des Kipphebels mil emir leder (25) ausgerüstet ist. deren Kraft als Gegenkraft der Grolle des Rohrgewiclits entspricht.
7 Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche - bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß als Schweißwerkzeug für den Kunststoffmantel ein teilbarer Heizring (26) eingesetzt ist, an dessen Innenumfang ein radial gerichteter Steg (27) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des H^izringes U-förmig ist und elektrische Heizleiter (28) umschließt.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren tier Ansprüche 2 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkeile (6) mit sich an die Stirnflächen der Kunststoffmantelabschnitte anlegenden Druckplatten (29) verbunden sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Spannkeilen und den Druckplatten Federn angeordnet sind.