DE4418331C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verschließen einer in eine Hauptleitung mündenden Zweigleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen einer in eine Hauptleitung mündenden Zweigleitung insbesondere in einem Abwasserkanalsystem sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Rohrleitungssysteme, insbesondere Abwasserkanalsysteme bestehen aus einer Vielzahl von untereinander verzweig­ ten Leitungen, wobei die Rohre üblicherweise aus Beton, Steingut oder ähnlichem Material bestehen. Es besteht in manchen Fällen die Notwendigkeit, eine in eine Hauptleitung einmündende Zweigleitung stillzulegen und deren Rohr dicht zu verschließen. Dabei soll der Ver­ schlußkörper auf seiner der Hauptleitung zugewandten Oberfläche an die Innenkontur der Hauptleitung angepaßt sein, um eine gleichmäßige Strömung in der Hauptleitung zu gewährleisten.

Für die Arbeiten in den Rohren eines Rohrleitungs­ systems sind spezielle Rohrsanierungsroboter entwickelt worden, die auch Spachtelarbeiten ausführen können. Ein entsprechender Rohrsanierungsroboter ist aus dem Fach­ buch DE-B Stein: D., Niederehe, W.; Instandhaltung von Kanalisationen, 2. Auflage, 1992, Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften, Berlin, S. 288-295 und 457-465, bekannt. Einerseits ist es jedoch relativ aufwendig, den gesamten Querschnitt des Rohres der Zweigleitung zuzuspachteln, und andererseits hat es sich gezeigt, daß auf diese weise ein zuverläs­ sig dichter Verschluß des Rohres der Zweigleitung nicht erreicht werden kann.

Aus dem genannten Fachbuch ist ein weiteres Verfahren zum Verschließen einer in eine Hauptleitung mündenden Zweigleitung bekannt, das auf Seite 293, dortiges Bild 7.3-23c dargestellt ist. Dabei wird in eine Aufnahme eines Arbeitskopfes ein vorgefertigter zylindrischer Leichtbetonzapfen eingesetzt, dessen Außenabmessungen im wesentlichen den Innenabmessungen der zu ver­ schließenden Zweig- bzw. Anschlußleitung entsprechen. Obwohl es in dem Fachbuch nicht ausdrücklich beschrie­ ben ist, ist es in der Fachwelt allgemein bekannt, daß der Zapfen auf der Außenseite mit einem Epoxi-Kleber bestrichen wird, so daß er nach dem Einführen in das Rohr der Zweigleitung mit diesem verklebt ist. Das Einsetzen eines vorgefertigten Stopfens oder Zapfens erlaubt jedoch keine Anpassung an die baulichen Ver­ hältnisse vor Ort und darüber hinaus müssen für Zweig­ leitungen unterschiedlicher Abmessungen eine Vielzahl von entsprechenden Zapfen vorgehalten werden, was aufwendig und teuer ist.

Gemäß der DE 40 22 103 A1 ist es im Gegensatz zu der Erfindung nicht beabsichtigt, die Zweigleitung voll­ ständig zu verschließen, sondern die Zweigleitung soll gegenüber einem in die Hauptleitung eingezogenen In­ liner abgedichtet werden, um zu verhindern, daß Wasser zwischen den Inliner und die Wandung der Hauptleitung eindringen kann. Dazu wird ein Anschlußstück mit einer vorgefertigten Öffnung verwendet, das in seiner Funk­ tion einer schlauchförmigen flexiblen Manschette ent­ spricht. Das Anschlußstück wird mit einem aushärtbaren Harz getränkt und in die Nähe des Übergangsbereiches zwischen dem Inliner und der Zweigleitung gebracht und dann mit Hilfe eines aufblähbaren Dehnkörpers derart aufgeweitet, daß es die Anschlußöffnung, d. h. den Spalt zwischen dem Inliner und der Zweigleitung überdeckt. Ein Verschließen der Zweigleitung ist mit dem in der DE 40 22 103 A1 beschriebenen Verfahren nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, mit dem eine Zweiglei­ tung zuverlässig dicht verschlossen werden kann. Da­ rüber hinaus soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die eine Durchführung des Verfahrens in einfacher und schneller Weise gestattet.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Verschließen einer in eine Hauptleitung mündenden Zweigleitung insbesondere in einem Abwasser­ kanalsystem gelöst, das die folgenden Schritte umfaßt:
Einführen einer napfförmigen Schalung unter enger Passung in das Rohr der Zweigleitung, wobei die napf­ förmige Schalung einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch besitzt, mit dem sie an der Innenwand des Rohres der Hauptleitung in Anlage gebracht wird, und Auffüllen der napfförmigen Schalung mit einer Füllmasse zur Bildung eines Verschlußkörpers.

Die napfförmige Schalung, die als sogenannte verlorene Schalung ein Bestandteil des Verschlußkörpers wird, dichtet aufgrund ihrer engen Passung das Rohr der Zweigleitung bereits zuverlässig ab. Die Füllmasse, die in die napfförmige Schalung eingefüllt wird und bei­ spielsweise aus schnell härtender Spachtelmasse beste­ hen kann, bildet zusammen mit der Schalung den Ver­ schlußkörper, der den gesamten Querschnitt des Rohres der Zweigleitung ausfüllt. Auf diese Weise ist es möglich, daß die der Hauptleitung zugewandte Oberfläche des Verschlußkörpers an die Innenkontur der Hauptlei­ tung angepaßt wird.

Um die Dichtwirkung zu erhöhen und insbesondere die Soll-Position der napfförmigen Schalung in dem Rohr der Zweigleitung mit hoher Genauigkeit zu erreichen, ist der radial nach außen vorstehende Ringflansch vorge­ sehen, mit dem die napfförmige Schalung an der Innen­ wand des Rohres der Hauptleitung in Anlage gebracht wird. Der radial vorstehende Ringflansch trägt auf­ grund seiner Anlage an der Innenwand des Rohres der Hauptleitung zur Abdichtung bei und beschränkt darüber hinaus das Maß, um das die napfförmige Schalung in das Rohr der Zweigleitung axial eingeführt werden kann.

Eine vollflächige Anlage der napfförmigen Schalung an der Innenwand des Rohres der Zweigleitung und somit eine hohe Dichtwirkung kann in vorteilhafter Weiterbil­ dung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die napfförmige Schalung nach dem Einführen in das Rohr der Zweigleitung radial gegen dessen Innenwand gespannt wird. Dies kann beispielsweise durch ein in die napf­ förmige Schalung eingeführtes Kissen erfolgen, das aufblasbar ist und somit auf die Schalung eine radial nach außen hin gerichtete Spannkraft aufbringen kann.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die napfförmige Schalung aus einem aushärt­ baren Material, insbesondere einem mit Epoxidharz getränkten Polyester-Vlies besteht. Dabei erfolgt das Aufweiten bzw. das radiale Verspannen der napfförmigen Schalung gegen die Innenwand des Rohres der Zweiglei­ tung im nicht-ausgehärteten Zustand des Materials der Schalung. Die napfförmige Schalung wird solange radial gegen die Innenwand des Rohres der Zweigleitung ge­ spannt, bis sie ausgehärtet ist, so daß die Schalung auch nach Entnahme des aufblasbaren Kissens ihren radial nach außen vorgespannten Zustand beibehält. Die anschließend eingefüllte Füllmasse verhindert nach dem Aushärten, daß sich die Schalung wieder radial nach innen zusammenzieht.

Zur Einbringung der Füllmasse in die napfförmige Scha­ lung hat sich ein Arbeitskopf bewährt, der an dem Rohrsanierungsroboter angebracht ist und über diesen bewegt werden kann. Der Arbeitskopfist in seinen Abmessungen an die Innenabmessungen der napfförmigen Schalung angepaßt und kann in diese eingeführt werden. Gegebenenfalls kann auch das aufblasbare Kissen an dem Arbeitskopf angebracht sein. Nachdem der Arbeitskopfin die napfförmige Schalung eingeführt wurde, wird die Füllmasse beispielsweise durch einen im Arbeitskopf ausgebildeten axialen Füllkanal in den Zwischenraum zwischen dem vorderen Ende des Arbeitskopfs und dem Boden der napfförmigen Schalung eingepreßt, wobei der Arbeitskopf kontinuierlich aus der napfförmigen Scha­ lung zurückgezogen wird. Der Arbeitskopf verhindert dabei, daß eine übermäßige Menge an Füllmasse aus der napfförmigen Schalung austreten kann. Bei Verwendung eines aufblasbaren Kissens kann auch vorgesehen sein, daß die Füllmasse in die napfförmige Schalung unter gleichzeitiger Verdrängung des Kissens eingefüllt wird.

Wenn die napfförmige Schalung vollständig mit Füllmasse gefüllt ist, wird die der Hauptleitung zugewandte Oberfläche des Verschlußkörpers an die Innenkontur der Hauptleitung angepaßt.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die o.g. Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Verschließen einer in eine Hauptleitung mündenden Zweigleitung gelöst, die einen Arbeitskopf, mittels dessen eine napfförmige Schalung unter enger Passung in das Rohr der Zweiglei­ tung einführbar ist und der ein Andruckelement auf­ weist, mittels dessen ein radial nach außen vorstehen­ der Ringflansch der napfförmigen Schalung gegen die Innenwand des Rohres der Hauptleitung spannbar ist, und eine Einfüllvorrichtung für das Auffüllen der napfför­ migen Schalung mit einer Füllmasse zur Bildung eines Verschlußkörpers aufweist.

Das Andruckelement des Arbeitskopfs besitzt beispiels­ weise die Form einer flexiblen Scheibe. Die flexible Ausgestaltung des Andruckelementes stellt sicher, daß sich dieses der Innenkontur des Rohres der Hauptleitung anpassen kann, so daß eine vollflächige Anlage des Ringflansches gewährleistet ist.

In Weiterbildung der Erfindung besitzt der Arbeitskopf ein Spannglied, beispielsweise in Form eines aufblasba­ ren Kissens, mittels dessen die napfförmige Schalung radial gegen die Innenwand des Rohres der Zweigleitung gespannt werden kann. Die radiale Vorspannung der napfförmigen Schalung, die vorzugsweisen aus einem aushärtbaren Material, insbesondere einem harzgetränk­ ten Polyester-Vlies besteht, stellt eine vollflächige Anlage der Schalung an der Innenwand des Rohres der Zweigleitung sicher.

Die in die napfförmige Schalung einzubringende Füllmas­ se wird vorzugsweise durch einen im Arbeitskopf ausge­ bildeten axialen Füllkanal eingepreßt, wobei der Ar­ beitskopf drehbar sein sollte, so daß die der Hauptlei­ tung zugewandte Oberfläche des Verschlußkörpers an die Innenkontur der Hauptleitung angepaßt werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersicht­ lich. Es zeigen:

Fig. 1 das Einsetzen der napfförmigen Schalung in das Rohr der Zweigleitung,

Fig. 2 das Andrücken der napfförmigen Schalung an die Innenwand der Zweigleitung und der Hauptleitung,

Fig. 3 das Einfüllen der Füllmasse,

Fig. 4 den Verschlußkörper vor der abschließenden Behandlung und

Fig. 5 den Zustand nach Abschluß des erfindungsge­ mäßen Verfahrens.

In den Fig. 1 bis 5 ist ein Rohr 11 einer Hauptlei­ tung 10 gezeigt, in die ein Rohr 13 einer Zweigleitung 12 einmündet, das dicht verschlossen werden soll.

Entlang dem Rohr 11 der Hauptleitung 10 ist ein Rohr­ sanierungsroboter 1 verfahrbar, der einen Arbeitskopf 2 verstellbar lagert. Der Arbeitskopf 2 besitzt eine im wesentlichen kreiszylindrische Form und trägt auf seiner Mantelfläche ein Kissen 6, das mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung aufblasbar ist. Auf seiner hinteren, der Hauptleitung zugewandten Seite besitzt der Arbeitskopf 2 eine Kupplung 3, an die eine nicht dargestellte Förderleitung für eine Füllmas­ se anschließbar ist.

Der Arbeitskopf 2 besitzt einen im wesentlichen axial verlaufenden Füllkanal 5, der an der Vorderseite des Arbeitskopfes 2 mündet. Auf seiner Rückseite ist der Arbeitskopf 2 mit einer flexiblen Scheibe 4 versehen, die über den Umfang radial über den Arbeitskopf 2 vorsteht.

Im folgenden sollen die einzelnen Phasen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zum Verschließen des Rohres 13 der Zweigleitung 12 erläutert werden.

Zunächst wird auf den Arbeitskopf 2 von vorne eine napfförmige Schalung 7 aus einem mit einem Epoxid-Harz getränkten Polyester-Vlies aufgelegt. An ihrem hinte­ ren, d. h. der Hauptleitung zugewandten Ende besitzt die napfförmige Schalung 7 einen umlaufenden Ringflansch 8, der an die flexible Scheibe 4 des Arbeitskopfes 2 angelegt wird. Die Außenabmessungen der napfförmigen Schalung 7 sind im wesentlichen an die Innenabmessungen des Rohres 13 der Zweigleitung angepaßt, so daß der Arbeitskopf 2 zusammen mit der aufgesetzten napfförmi­ gen Schalung 7 in das Rohr 13 unter gegenseitiger Anlage eingeführt werden kann. Dieser Zustand ist in Fig. 1 dargestellt.

Der Arbeitskopf 2 wird dann soweit in das Rohr 13 der Zweigleitung 12 eingeschoben, bis der Ringflansch 8 der napfförmigen Schalung 7 und die dahinter liegende flexible Scheibe 4 des Arbeitskopfes 2 mit der Innen­ wandung 11a des Rohres 11 der Hauptleitung 10 in Anlage kommen. Bei einer weiteren Bewegung des Arbeitskopfes 2 in axialer Richtung verformt sich die flexible Scheibe 4 entsprechend der Innenkontur des Rohres 11 der Haupt­ leitung 10 und drückt den Ringflansch 8 gegen die Innenwand 11a des Rohres 11. Anschließend wird das Kissen 6 des Arbeitskopfes 2 aufgeblasen, wodurch die napfförmige Schalung 7 radial gegen die Innenwand 13a des Rohres 13 der Zweigleitung 12 gespannt wird. Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt. Die Spannung durch die flexible Scheibe 4 bzw. das aufgeblasene Kissen 6 wird solange beibehalten, bis das Epoxid-Harz in dem Polyester-Vlies der napfförmigen Schalung 7 ausgehärtet ist.

Nach Aushärtung des Epoxid-Harzes wird über die Kupp­ lung 3 und den axialen Füllkanal 5 eine Füllmasse 9 in den Zwischenraum zwischen der Stirnseite des Arbeits­ kopfes 2 und dem Boden der napfförmigen Schalung 7 eingepreßt, wobei der Arbeitskopf 2 kontinuierlich aus der napfförmigen Schalung 7 zurückgezogen wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist.

Wenn der Arbeitskopf vollständig zurückgezogen und die napfförmige Schalung 7 vollständig mit der Füllmasse 9 aufgefüllt ist, ist ein das Rohr 13 der Zweigleitung 12 dicht verschließender Verschlußkörper 14 gebildet. Dieser Zustand ist in Fig. 4 gezeigt.

Um die der Hauptleitung 10 zugewandte Oberfläche des Verschlußkörpers 14 an die Innenkontur des Rohres 11 der Hauptleitung 10 anzupassen, wird der Arbeitskopf 2 in Drehung versetzt, so daß er nach Art eines Schleif­ körpers eine entsprechende Nachbearbeitung ausführen kann, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Insbesondere können auf diese Weise eventuell auftretende Abstufun­ gen geglättet werden.

Claims (18)

1. Verfahren zum Verschließen einer in eine Hauptlei­ tung mündenden Zweigleitung insbesondere in einem Abwasserkanalsystem, mit den Schritten:
Einführen einer napfförmigen Schalung (7) unter enger Passung in das Rohr (13) der Zweigleitung (12)
wobei die napfförmige Schalung (7) einen radial nach außen vorstehenden Ringflansch (8) besitzt, mit dem sie an der Innenwand (11a) des Rohres (11) der Hauptleitung (10) in Anlage gebracht wird, und
Auffüllen der napfförmigen Schalung (7) mit einer Füllmasse (9) zur Bildung eines Verschlußkörpers (14).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Schalung (7) nach den Einführen in das Rohr (13) der Zweigleitung (12) radial gegen dessen Innenwand (13a) gespannt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Schalung (7) mittels eines aufblasbaren Kissens (6) radial gespannt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Schalung (7) aus einem aushärtbaren Material besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Schalung (7) aus einem harzge­ tränkten Polyester-Vlies besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die napfförmige Schalung (7) solange radial gegen die Innenwand (13a) des Rohres (13) der Zweigleitung (12) gespannt wird, bis sie ausge­ härtet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse (9) in die napf­ förmige Schalung (7) mittels eines Arbeitskopfes (2) eingepreßt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse (9) in die napfförmige Schalung (7) unter ständigem Zurückziehen des Arbeitskopfes (2) eingefüllt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse (9) in die napf­ förmige Schalung (7) unter gleichzeitiger Verdrän­ gung des Kissens (6) eingefüllt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptleitung (10) zugewandte Oberfläche des Verschlußkörpers (14) an die Innenkontur der Hauptleitung (10) angepaßt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der Hauptleitung (10) zugewandte Oberfläche des Verschlußkörpers (14) durch Drehen des Arbeits­ kopfes (2) an die Innenkontur der Hauptleitung (10) angepaßt wird.

12. Vorrichtung zum Verschließen einer in eine Haupt­ leitung mündenden Zweigleitung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Arbeitskopf (2), mittels dessen eine napfförmige Schalung (7) unter enger Passung in das Rohr (13) der Zweigleitung (12) einführbar ist und der ein Andruckelement (4) aufweist, mittels dessen ein radial nach außen vorstehender Ringflansch (8) der napfförmigen Schalung (7) gegen die Innenwand (11a) des Rohres (11) der Hauptleitung (10) spannbar ist, und mit einer Einfüllvorrichtung (3, 5) für das Auffüllen der napfförmigen Schalung (7) mit einer Füllmasse (9) zur Bildung eines Verschlußkörpers (14).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das Andruckelement eine flexible Scheibe (4) ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (2) ein Spannglied (6) aufweist, mittels dessen die napf­ förmige Schalung (7) radial gegen die Innenwand (13a) des Rohres (13) der Zweigleitung (12) spann­ bar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß das Spannglied ein aufblasbares Kissen (6) ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Scha­ lung (7) aus einem aushärtbaren Material, insbeson­ dere einem harzgetränkten Polyester-Vlies besteht.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (2) einen im wesentlichen axialen Füllkanal (5) be­ sitzt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskopf (2) drehbar ist.