DE2806425A1 - Bauteil fuer fluiddichte bauwerke und verfahren zu ihrer abdichtung - Google Patents
Bauteil fuer fluiddichte bauwerke und verfahren zu ihrer abdichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft das Abdichten von Planschverbindungen,
insbesondere die Abdichtung von verschraubten Flanschen zur Vermeidung von Undichtheiten. Insbesondere betrifft die Erfindimg
die mit Flanschen versehenen Komponenten selbst, sie
betrifft Tunnelauskleidungen, ßolirleitungen (Pipelines), Vorratsbehälter
und ähnliche Bauwerke, dio aus solchen Bestandteilen bestehen, wobei die Bestandteile aus Gußeisen, aus
Stahl, aus Beton oder anderen Material hergestellt sein können und sie betrifft das Verfahren, diese Bestandteile
7,UT Herstellung eitles gegen das Eindrillten von V/anser oder
anderen jTluide abgedichteten Bauwerks zu verbinden.
Die Erfindung ist auf jedes aus Einzelteilen oder aus Sektionen gebildetes Bauwerk aus mit Planschen versehenen
Einzelteilen anwendbar, beispielsweise auf segmentartigen
Tunnelauskleidungen, Vorrat sb ehält em und derartigen Rohrleitungen.
Ein bekanntes Verfahren zum Abdichten von Verbindungsstellen bei einer Tunnelauskleidung, nach dem sie aufgebaut und
befestigt wurde, besteht darin, die imt oder Trennstollc
zwischen zwei benachbarten Tunnel se giaent en mit Blei oder mit einem Asbestzementgemisch unter Verwendung von pneumatischen
oder ähnlichen Werkzeugen aufzufüllen. Wegen der beträchtlichen Langen derartiger Treruistellen ist das ein
zeitraubender Vorgang und er ist an der Oberseite der Konstruktion
sehr schwierig auszuführen. Da das Verfahren als separator Arbeitsgang mit einigem Abstand vom Arbeitsbereich
.:<. ungeführt wird, kann Wasser oder anderes Fluid, in den noch
nicht aufgefüllten Abschnitt eintreten. Bei diesem Verfahren sind die Schrauben oder nieten dez1 Bodenfeuchtigkeit
ausgesetzt und sie können mit der Zeit ernsthafte Korrosionsschäden erleiden. Es ist auch notwendig, abdichtende
Durchführungen oder ähnliche Anordnungen für die schrauben oder bieten vorzusehen, und diese bei der Herstellung der
oegiaente oder bei der Montage einzubringen. Die erwähnten
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Auffüllmaterialien sind darüber hinaus xireder nachgiebigelastisch noch, kleben sie an den Einzelteilen fest und
die geringste Relativbewegung der Seiten der Verbindung
kann die Auffüllst eile sprengen. Die Bolzen- oder Ilietendurchführungen
aus elastischem Material erleiden einen Kriechvorgang und damit "bleibt die starke Spannung, unter
der die ITiet- oder ßchraubenverbindung bei ihrer Herstellung
steht, während der Dienstzeit der Tunnelauskleidung nicht erhalten.
Zur Überwindung der beschriebenen Nachteile ist ein alternatives Verfahren bekannt, das darin besteht, daß um jedes
Tunnelsegment an den Verbindungsstellen eine umlaufende Nut angebracht wird, in die eine Gummischnur gürtelartig eingelegt
wird. Wenn die Segmente ztisammengebaut v/erden, xierden
die vorstehenden Gummidichtungen gegeneinander gedruckt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß an den Kreuzverbindungen
immer noch Undichtheiten auftreten können und daß die Dichtung während des Transports und während des Einbringens
beschädigt oder zerstört werden kann.
Nach dem breitesten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Aufbauteil oder Einzelteil zum Aufbau eines Tunnels,
einer Rohrleitung (Pipeline), eines Vorratsbehälters oder eines anderen Bauwerks, das ein Fluid zurückhalten oder enthalten
soll, geschaffen, das mindestens einen mit einer öffnung versehenen Verbindungsflansch besitzt, wodurch
zwei derartige Aufbau- oder Bestandteile durch sich durch die oder jede Öffnung in dem Flansch erstreckende Befestigungsmittel
verbunden v/erden können und wobei die Außenfläche des Flansches oder mindestens eines der beiden
Flansche eine sich fortlaufend längs des Flansches oder der Flansche erstreckende, die oder jede Öffnung in dem
Flansch überschneidende Rille oder Nut enthält.
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Hach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein ein Fluid zurückhaltendes oder enthaltendes Bauwerk geschaffen, dan eine Vielzahl miteinander verbundene Aufbau-
oder Bestandteile enthält, von denen ,jedes mit einem benachbarten Bestandteil durch sich durch eine oder mehrere
miteinander ausgerichtete in den Flanschen ausgebildete öffnung(en) erstreckende Befestigungsmittel verbunden ist und
die Bestandteile im verbundenen Zustand so angeordnet sind, daß die in jedem Flansch ausgebildete Hut oder Rille mit
einer Hut oder Rille in dem Flansch eines benachbarten, damit verbundenen Bestandteiles ausgerichtet ist oder durch
einen ungenuteten Flansch verschlossen ist, so daß ein Kanal geschaffen ist, in dem sich ein in den Kanal durch eine oder
mehrere der Öffnungen eingespritztes Dichtmittcl befindet.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Vex'fahx'en zum Abdichten
eines Bauwerks oder sum Ausbilden einor Dichtung
zwischen zwei mit Flanschen verschollen Aufbau- oder Bestandteilen,
das darin besteht, daß eine Hut in der Fläche jedes Flansches oder in der Fläche von ausgewählten Flanschen
so ausgebildet wird, daß jede nut eine odor mehrere Öffnungen zum Yex*binden der Bestandteile rniteinandez* überschneidet,
daß die Komponenten mit eiiiem oder mehreren Befestigung
smitteln so verbunden v/erden, daß durch zusammenpassende
Hüten oder eine Hut und einen ungenuteten Flansch ein Kanal gebildet wird und daß ein Dichtmittel durch eine
oder mehrere der miteinander ausgerichteten öffnungen in den Flanschen mit weggelassenen oder entfernten Befestigungsmitteln
eingespritzt wird.
Die Überschneidung zwischen der oder jeder Öffnung in den Flanschen und den Hüten ist so ausgelegt, daß die Schrauben
oder andere Befestigungsmittel in den Öffnungen einen
Durchtritt dos Dichtmittels in der ganzen Länge des Kanals
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gestatten und den Durchfluß des Dichtmittels längs des Kanals
nicht ernsthaft "behindern. Auf diese Weise ist es möglich, über jede Bolzenöffnung Zutritt zum Kanal zu erlangen oder
während des Einspr.itzprozesses den Bolzen oder das Verbindungsmittel
zu umgehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 einen Längs-Teilschnitt durch eine aus Segmenten bestehende
Tunnelauskleidung mit drei typischen Dichtstellen zwischen Segmenten, und
Fig. 2 eine Ansicht der Endfläche einer eingesetzten, aus Segmenten bestehenden Tunnelauskleidung.
Eine aus Segmenten bestehende Tunnelauskleidung besteht aus einer Reihe von gebogenen Segmenten (oder Bestand- oder
Aufbauteilen) 10 von rechteckiger Form beispielsweise aus
Stahl, aus Gußeisen oder aus Beton, die mittels durch miteinander ausgerichtete Bolzenöffnungen 12 in Flanschen 14-an
allen vier Seiten jedes Segmentes hindurchreichende Bolzen miteinander verbunden sindo Die Außenfläche jedes Flansches
ist bei der Herstellung mit einer Nut 16 versehens die sich fortlaufend um das jeweilige Segment erstreckte Die Hut
16 ist so an den Flanschen 14- angeordnet, daß sie die Bolzenöffnungen
12 vollständig oder teilweise überquerte Die nuten 16 an den einzelnen Segmenten sind so angeordnet, daß sie mit
den Hüten 16 der jeweils benachbarten vier Segmente übereinstimmen,
so daß bei einer fertig aufgebauten Tunnelauskleidung ein fortlaufendes rechtwinkliges Hetzwerk aus Kanälen
entsteht j wobei jeder Kanal durch zwei aneinanderliegende Hüten 16 gebildet wirdo Das Netzwerk ist durch jede Bolzenöffnung
12 zu erreichen,, Um eine zusammengebaute Auskleidung
abzudichten9 wird ein Dichtmittel, beispielsweise ein Egoxid-
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material, das nach, einer bekannten Aushärtezeit aushärtet,
oder oin anderes Gemisch, das bei Berührung mit Wasser aushärtet, unter Druck in das Kanalnetzwerk über eine Bolzenöffnung
12 (oder vorzugsweise über mehrere solcher Öffnungen) eingespritzt, während in die restlichen Öffnungen 12
Verbindungsbolzen eingeführt sind. Das Dichtmittel füllt
die Kanäle vollständig aus und bildet nach dcra Aushärten eine undurchdringliche Dichtung zwischen den benachbarten
Segment on 10.
Es ist aus der Zeichnung zu ersehen, daß die Bolzenöffnungen
12 sich über die Kante der imt 16 erstrecken, die am
weitesten von der Innenflache des Gegmentes entfernt liegt,
d.h. die liut ist außerhalb des Teilkreises der Öffnungen
in dem flansch angeordnet. Auf diese V/eise sind die Bolzen gegen eine Berührung mit dem von außen eindringenden Grundwasser
und damit gegen Korrosion geschützt. Wenn die durch die ßeginernte gebildete Struktur als Tunnelauskleidung dient,
besitzt jedes Segment eine gebogene rechtwinklige Form und die Flansche 14 stehen von der konkaven Fläche jedes Segmentes
ab.
i?ig. 1 zeigt ein Gerät 18, das beim Einspritzen des Dichtpiaterials
verwendet werden kann. Das Gerät 18 wird an den aneinander r>i!liegenden Flanschen 14 zweier benachbarter
Segmente so srif-eklemnit, daß ein feststehender Kopf 20 dichtend
an einem Lade einer Bolzenöffnung 12 in einem Flansch
anliegt und ein beweglicher Kopf 22 liegt dichtend an dem
offenen Ende der Bolaenöffnung 12 des anderen Flansches an.
Der bewegliche Kopf 22 ist an einem Stößel 24 befestigt, der
von einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 26 betvlugt
wird. Dau Gerät 18 wird anfangs mit zurückgezogenem
Stößel 24 abgesetzt, so daß der feststehende Kopf 20 in die
richtige Lage gebracht v/erden kann. Drtmi wird der Zylinder
2G beispielsweise über ein Ventil so betätigt, daß der Stößel
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ausfährt und den Kopf 22 zum Anliegen bringt. Der feststehende
Kopf 20 ist mit einer zentralen Öffnung versehen, die über eine Versorgungsleitung 28 mit einer Dichtmaterialquelle
verbunden ist. Durch Betätigung eines Ventils in der Leitung 28 fließt die Dichtmasse durch die Bohrung in den
Kopf 20 und in den durch die einander gegenüberliegenden Muten 16 gebildeten Durchgangsweg.
Bei einem alternativen Aufbau kann beispielsweise eine
Rohrleitung aus einer Vielzahl von Aufbau- oder Bestandteilen (beispielsweise Segmenten) aufgebaut werden, die
im wesentlichen wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, ausgebildet sind, aber, um die Befestigungsbolzen
gegen Korrosion infolge der Berührung mit dem Fluid innerhalb der Rohrleitung zu schützen, sind in diesen Flanschen die
Bolzenöffnungen an den Außenkanten der Nuten angebracht, so daß die nuten oder Kanäle sich innerhalb des Teilkreises
der Bolzenöffnungen in den Flanschen befinden.
Durch die vorliegende Erfindung könneii folgende Vorteile
erzielt werden:
1. Das Abdichten kann während des Verschraubens oder Vernietetis
ausgeführt werden, d.h. der Tunnel wird während des Auskleidungsvorgangs in der Nähe der vordersten aufgebrachten
Auskleidung abgedichtet.
2. Der Arbeitsgang ist nicht sehr aufwendig und erzeugt wenig oder überhaupt keinen Lärm.
3. Wenn der Tunnel unter erhöhtem Druck aufgebaut wird, wird durch die sofortige Abdichtung in der Nähe der Aufbaustelle
der Luftverlust verringert.
4. Das aufgefüllte Kanalnetz kann während des Einspritzens
durch Entfernen irgendeines Bolzens überprüft werden.
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5. Die Bolzen nind gegen Berührung mit Grundwasser geschützt
und deswegen keiner Korrooionsgefahr ausgesetzt.
G. Bio Beschaffung und das Einsetzen von Bolzendurchführung ist nicht nötig.
7. Falsche Ausrichtungen und Unregelmäßigkeiten an den Kreuzverb
indungen oder Verbindungsüberschneidungen werden ausgeglichen.
8. Die Dichtung ist schnell und einfach herzustellen.
9. Eine Relativbewegung der AuskleidungLibestandteile wird
ohne Undichtheit aufgenommen, falls ein im ausgehärteten
Zustand flexibel bleibendes Dichtmaterial verwendet wird.
10. Die Verbindungsbolzen der Tunnelauskleidung sind Teil einer strukturell zuverlässigen Verbindung und können
sicher benutzt werden, als Halteklammern für Fußbodenträger und andere Einrichtungen.
11. Die Abdichtung ist fest und zuverlässig hergestellt.
Das beschriebene Dichtsystem kann vorteilhafterweise auch
für andere Aufbauten als für Tunnel- (odox1 Schacht-) Auskleidungen
verwendet v/erden. Beispielsweise können mit Flauschansätzen versehene Rohre zur Bildung einer Pipeline
oder sonstigen Rohrverbindung^beispielsweise einer Eutwässerungsleitung
oder eines Abwasserrohrs in genau derselben Art und Weise verbunden und abgedichtet werden. Die
Außenfläche des Flansches an ,jedem Rohrende wird mit einer sich um den Umfang erstreckenden Hut ausgebildet, die die
Öffnungen für die Verbindungsbolzen in dem Flansch überschneidet und mit der Nut eines benachbarten Rohrstückes
ausgerichtet ist und durch eine freie Bolzenöffnung oder
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durch mehrere solche freie Öffnungen wird zum Abdichten der
Verbindung Dichtmaterial eingespritzt. In diesem FnIl sind
die !''lausche an der Außenfläche des RohrStückes und sie werden
außerhalb verschraubt; die Hüten werden dann innerhalb
des Teilkreisdurchmessers angeordnet, um eine Berührung des Fluids in der Rohrleitung mit den Bolzen zu vermeiden.
Gleicherweise werden fluiddichte Bauwerke , beispielsweise Vorratsbehälter odei" Dämme,aus einer Reihe miteinander verbundener
flacher Platten aufgebaut, die jeweils mit Kantenflanschen ziu? Verbindung mit Flanschen an den benachbarten
Platten vex"selien sind utid die in der gleichen beschriebenen
V/eise abgedichtet werden lcönneu. Eine ITu b wird zwischen der
Verbindungslinie der Ilittelpunkte der Bolzenöffnungon in den
I1Iansehen und der Fläche des Bauwerks, die in Berührung nit
dem zurückzuhaltenden Fluid steht, angebracht.
Die beschriebenen Aufbau- oder Bestandteile und »Strukturen sind sämtlich mit einer Nut versehen, die die Bolzenöffnung(en)
in deia Flanschen überschneidet„ Es kann ,-jedoch von Vorteil sein,
und ergibt gleichzeitig eine gute Dichtung, wenn zwischen den beiden miteinander verbundenen Flanschen zweier benachbarter
Bestandteile nur in einem der Flansche eine Kut ausgebildet ist und der andere Flansch eben ist, so daß die Jlut in dem
anderen Flausch verschlossen und so ein Kanal für das Dichtmittel bestimmt wird,, Ein solcher Aufbau ist für mit Flanschen
versehene Rohrstücke sehr gut geeignet, da nur der Flansch am einen Ende jedes Rohrstückes mit einer Hut versehen
werden muß0 Alternativ können die Rohrleitungen aus
Kojvponenten aufgebaut werden, die abwechselnd beidseitig
genutet bzw,, beidseitig nicht genutet sindo selbstverständlich
üiui'i bei Tunnelauskleidungen und anderen Aufbauten während
des Aufbaus Sorge getragen v/erden, daß die korrekte
Ausrichtung der verschiedenen genuteten und nicht genuteten Flansche der ,-jeweiligen Bestandteile während des Aufbaus der
otrulcuiu? eingehalten wird0
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e e rs e
Claims (5)
- PatentansprücheBauteil zur Errichtung einer Tunnelauskleidung, einer Rohrleitung (Pipeline), eines Tanks oder eines anderen, Fluid zurückhaltenden oder Fluid enthaltenden Bauwerks, mit einem Hauptabschnitt, der mindestens einen mit Öffnungen versehenen Vei-bindmigsflansch umfaßt, wodurch zwei derartige Bauteile mittels sich durch die oder jede Öffnung in den Flanschen erstreckende Befestigungsmittel verbunden werden können, wobei an der Außenfläche des Flansches oder mindestens eines Flansches eine sich kontinuierlich längs des Flansches oder der Flansche erstreckenden Hut ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Nut (16) die oder jede Öffnung (12) in dem Flansch (14) überschneidet.DR. C. MANITZ · DIPL.-INC. M. FINSTERWALD 8 MÖNCHEN 22. ROBE RT-KOCH-STR ASSE I TEl·. ΓΟ89) 22 42 II. TELEX 05-29672 PATMF809834/0662DIPL.-ING. W. GrAMKOW 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) SEELBERGSTR. 23/2 5. TEL. (071IIS6 7 2 61ORIGINAL INSPECTEDZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270 POSTSCHECK: MÖNCHEN 77062-805
- 2. Bauteil nach. Anspruch 1 als Tunnelauskleidungssegment, "bei dom die i'lansche sich von der konkaven Fläche des Segmentes nach innen erstrocken, dadurch gekennzeichnet, daß eitae Hut (16) außerhalb des Teilkreisdurchmessers der Öffnungen (12) in mindestens einem Flansch (14-) angeordnet ist«
- 3. Bauteil nach Anspruch 1 als flache polygonale Platte, "bei der die Verbindungsf!ansehe sich um den Umfang der Platte erstrecken, dadurch gekennzeichnet , daß jede Öffnung (12) die Kante der Hut (16) überdeckt, die am weitesten von der in Berührung mit dem Fluid kommenden Fläche der Platte entfernt liegt.
- 4. Bauteil nach Anspruch 1 als !Rohrabschnitt, bei dem die Verbindungsflansche den gesamten Unfang jedes Endes des Kohrabschnittοa umfassen und mindestens einer der Flansche an seiner Außenfläche mit einer Nut versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Öffnungen (12) gegen den äußeren Umfang der Mut (16) in dem oder jedem Flansch hin versetzt sind.
- 5. Gegen Fluid schützendes oder ein Fluid enthaltendes Bauwerk aus einer Vielzahl miteinander verbundener Bauteile nach einem der Ansprüche 1 bis 2I-, wobei jedes Bauteil mit einem benachbarten Bauteil mittels sich durch eine oder mehrere miteinander ausgerichtete, in den Flanschen aiisgebildete Öffnungen erstreckende Bolzen oder andere Befestigungsmittel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Flansch (14-) ausgebildete Nut (16) mit einer Hut (16) in dem Flansch (14) eines benachbarten verbundenen Bauteils (10) ausgerichtet ist oder durch einen ungenuteten Flansch (14) verschlossen ist, so daß sich ein Kanal für xn den Kanal durch eine oder mehrere Öffnung(en) (12) eingespritztes Dichtinittel ergibt.809834/0662Verfahren, zur Abdichtung des Bauwerks nach Anspruch 5 oder zur Ausbildung einer Dichtung zwischen zwei mit Flanschen versehenen Bauteilen, bei dem eine Hut in der Fläche jedes Flansches oder in der Fläche ausgewählter Flanschen ausgeformt wird, um die Bauteile miteinander zu verbinden und die Bauteile mit einem oder mehreren Befestigungsmitteln so miteinander verbunden werden, daß zusammenpassende nuten oder eine nut und ein ungenuteter Flansch einen Kanal bildeti, dadurch gekennzeichnet, dr>ß die oder jede i-iut (16) in dem jeweiligen Flansch (Ή) so arigebraclit wird, daß sie die oder jede Öffnung (12) in dem Flansch. (14) überschneidet und daß ein Diclitmittel in diesen Kanal durch eine oder mehrere miteinander ausgerichtete, nicht durch Befestigungsmittel versperrte Öffnung(en) (12) in den Flanschen (14) eingespritzt wird.09834/06
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