DE6607126U - Leitungsrohr fuer halbflexible hohlleitungen - Google Patents

Leitungsrohr fuer halbflexible hohlleitungen

Info

Publication number
DE6607126U
DE6607126U DE19636607126 DE6607126U DE6607126U DE 6607126 U DE6607126 U DE 6607126U DE 19636607126 DE19636607126 DE 19636607126 DE 6607126 U DE6607126 U DE 6607126U DE 6607126 U DE6607126 U DE 6607126U
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hollow pipe
wall
pipe
pipes
pipe according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19636607126
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armco Inc
Original Assignee
Armco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armco Inc filed Critical Armco Inc
Publication of DE6607126U publication Critical patent/DE6607126U/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/12Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/127Rigid pipes of plastics with or without reinforcement the walls consisting of a single layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/14Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/18Double-walled pipes; Multi-channel pipes or pipe assemblies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

RA 730 991*111183
RWekckmann, Dr. Ing. A.Weickmann, Dipl.-Ing. H."Weickmann Dipl.-Phys, Dr. K. Fincke Patentanwälte
S MÖNCHEN 27, MDHLbTRASSE 23, RUFNUMMER 4139 21/22
KYOVA FIBER PIPE COMPANY, MILWAUKEE, WIS., U.S.A.
Hohlleitung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlleitung, insbesondere auf eine halbflexible Hohlleitung, die im Erdboden zu verlegen ist. Eine erfindungsgemäße Hohlleitung ist doppelwandig ausgebildet und durch Abstandsstücke und Streben zwischen ihren beiden Wandungen verfestigt und quaaistarr. Die Abotandsstüoke und Streben sind vorzugsweise einstückig mit ihren Wandungen verbunden.
Das Wort "Hohlleitung" umfaßt Rohrleitungen aller Art. Aufgabe der Erfindung ist ep, eine Hohlleitung anzugeben, die.mit wirtschaftlichen Maßnahmen starr 1JUId fest genug gemacht werden kann, um einer äußeren Belastung zu widerstehen^, ohnu einzubeulen, und die dennoch flexibel genug ist, um wie andere flexible Hohlleitungen benutzt zu werden. Dabei i?ollen insbesondere Belastungen des Innenrohrs vermieden werden.
Im Rahmen der folgenden Beschreibung werden die in Betracht kommenden Belastungen durch den Erdboden noch näher erläutert.
Die Erfindung geht im wesentlichen von zwei Feststellungen aus. Zunächst wurde festgestellt, daß eine Hohlleitung für alle in Betracht kommenden praktischen Zwecke nur eine Flexi-
eines gev/issen Bereich.es zu haben braucht.
um gleichermaßen vorteilhaft gehandhabt werden zu können, wie bekannte hochflexible Leitungen, jedoch ohne deren Nachteile, andererseits aber mit den Vorteilen der starren Leitungen, ohne deren Nachteile. Zum Zweiten geht die Erfindung von der Peststellung aus, daS ein doppelwandiger Aufbau der Hohlleitung ihre Festigkeit erheblich erhöhen kann, ohne daß . dabei aus dem genannten Flexibilitätsbereich herausgetreten werden muß, wenn es erwünscht ist, diesen einzuhalten. Darüberhinaus hat eine erfindungsgemäße Leitung noch viele andere
Vorteile, die bisher mit unterirdisch zu verlegenden Hohlleitungen nicht zu erreichen waren. Aus noch zu erläuternden Gründen sind die Innenwandung und Außenwandung einer erfindungs- / gemäßen Hohlleitung zweckmäßigerweise durch fachwerkartige Stützen und Streben miteinander zu verbinden. Ferner soll die Innenwand einer erfindungsgemäßen Hohlleitung vorzugsweise stärker sein als -ihre Außenwand. V/ird eine Hohlleitung in einem Graben verlegt, dessen Weite wesentlich größer ist als ihr Durchmesser, so wird beim Wiederauffüllqn des Grabens Erde längs beider Seiten der Leitung und auf die Leitung geschüttet und festgestampft. Bei diesem Vorgang gleitet der Erdboden über
die Außenwandung der Hohlleitung unter der Stampfkraft oder unter dem Gewicht des aufgefüllten Bodens seitlich nach unten. Rohre aus Beton, aus Eisen oder gebranntem Ton oder dergleichen sind so starr, daß sie nur wenig unter Last eingebeult oder eingebogen werden. Die wieder in den Graben eingeschüttete Erde verfestigt sich an den Seiten des Rohres mehr cTs auf der Oberseite des Rohres, was zur Folge -hat, daß das Rohr eine Belastung aushalten muß, die wesentlich größer ist als das Gewicht der Erdsäule über ihr.
Ist andererseits die Leitung relativ flexibel, kann sie also einer Belastung ausweichen oder auch abflachen, so kann ihr oben liegender Wandungsteil nach unten ausgebogen werden, und zwar in einem Maß, das gleich oder größer ist, als die Verschiebung der seitlich von ihr verfestigten Erde. Die auf der "Leitung ruhende Last ist dann geringer als das Gewicht der über ihr liegenden Erde. Die Last, die auf einem starren Ruhr ruht,, wenn es in die Erde verlegt ist, ist aus diesen Gründen etwa zwei- bis dreimal so groß wie die Last, die auf einem flexiblen Rohr gleichen Durchmessers.unter den gleichen Bedingungen ruht.
Die Plexibiität des Rohres darf aber nicht zu groß sein, um
Abflachung nioht andere Mängel hervorzurufen. Erreicht die xÄewftbacfaBC des Rohres etwa 20 seines anfänglichen Vertikal durchmessers, so kann die Röhrwändung instabil werden und sich nach innen
-A-
einbeulen. In der Praxis wird daher eine 5-^ige Abflachung als zulässig und als annehmbar und zufriedenstellend angesehen. ■
Die allgemein angenommene Formel zur Berechnung der Abflachung ist:
(1) · Ax = DK
EI + 0,061 (er)r5
In dieser Formel bedeuten:
Ax = Verringeruig des Durchmessers der Leitung in Zoll,
1} = Verzögerungsfaktor. Dieser Paktor 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,
W = Vertikalbelastung der Leitung in Englischen Pfunden pro linearem Zoll»
E = Elastizitätsmodul bei Verbiegung des Materials, aus dem die Leitung besteht, in Englischen Pfunden pro Quadratzoll,
I = Trägheitsmoment einer Einheitslänge des Querschnitts der Leitungswandung in ZoIl^ pro Zoll· Länge,
Γ = mittlerer Radius der Leitung in Zoll,
(er)sspassiver Widerstand des Erdbodens gegenüber Auswärtsbewegungen der Seiten der Leitung in Englischen Pfunden t pro- Quadratzoll.
In der Praxis wird empfohlen, daß das Produkt EI wenigstens gleich 10 <fc des Terms 0,061 (er) r5 tragen soll. - 5 -
- 5 Dividiert man Zähler und Nenner des Bruchs in Gleichung (1)
durch r , so erhält man:
(2) αχ = DWK
Ei/r5 + 0,061 (er)
Der Term (er) ist ein Maß für die Festigkeit des Bodens seitlich des Rohres, der Auswärtsbewegung der Seitenwandong der Leitung zu widerstehen, wenn sich die Oberseite der Leitung unter der Last nach unten ausbiegt. Die Größe dieses Terms hängt von der Art des Erdbodens ab unc' davon, ob dieser gestampft oder nur aufgelegt ist. Bekannt gewordene Werte von (er) liegen zwischen 234 für sandigen Tonboden, der nicht verfestigt ist, und 7980. Es besteht Grund zur Annahme, daß bei klumpigem, nicht verfestigtem Erdboden, die Vierte von (er) bis auf 100 herabsinken oder noch !kleiner sind. Der Term Ei/r in Gleichung 2, multipliziert mit 6,7» repräsentiert die Starrheit der Leitung, wie dies später noch erläutert wird. Sein numerischer Wert kann größer oder kleiner als der Term 0,061 (er) sein, je nach der Konstruktion der Leitung und dem oben erläuterten Wert von (er).
Ist die Leitung eehr starr, wie etwa ein Betonrohr oder dergleichen, so ist der Wert von Ei/r wesentlich größer als der größte beobachtete Wert von 0,061 (tr).. Die Leiv<uig hat dann unter allen Verlegungsbedingungen die Eigenschaft eines starren Gebildes. Es "besteht geringe Gofahr, daß die Könngrenze von 5 i> der Einbiegung bei Lasten überschritten wird, die nicht zum Zejtrbroohen der Leitung fühjies.* -Iedoah muß die starre Leitung fest genug gemacht werden, via. die erwarteten Lasten abstützen zu können.
V/ie erläutert, sind diese Lasten in der Regel größer als das Gewicht der Erdsäule über der Leitung. Ist andererseits die Leitung so flexibel, daß der Wert von Ei/r5 kleiner ist als der niedrigste beobachtete Viert von 0,o6i (er), so hat sie unter allen Verlegungsbedingungen die Eigenschaft einer flexiblen Leitung. Sie kann dann nur Lasten abstützen, die geringer sind als die über ihr liegende Erdsäule, wie dies eingangs erläutert wurde. Der Term 0,061 (sr) ist als Maß der seitlichen Abstützung, die der Erdboden auf die Leitung ausübt und damit eine Abflachung der Leitung zu verhindern hilft, der Hauptfaktor im Nenner der Gleichung 2* Zusammen mit den Termen im Zähler bestimmt er das Maß der Abflachung.
Ba der Wert von (er) nicht mit Gewissheit vorausgesagt werden kann und die Leitung ggf. wegen sohlechter Verlegung hohen Spannungen widerstehen muß, ist es günstig, einen niederen Wert von (er) anzunehmen. ■
Ist andererseits die Leitung sehr flexibel, so wird der Term/n Ei/r klein oder vernachlässigbar gegenüber dem Term 0,061 (er). Typische Werte von D und K sind 1,5 bzw. 0,1. Die Erdbodendichte d, die W wesentlich bestimmt, liegt typischerweise bei etwa 100 Englischen'Pfunden pro Cubikfuß.
Gleichung
Wird die vorgenannte iseä±xnqg für den angenommenen Pail einer sehr flexiblen Leitung gelöst und werden die numerischen Werte angesetzt, die in den beiden vorangehenden Absätzen
angeführt sind, so ergibt oich, daß, unabhängig vom Durchmesser der Leitung, die maximale Höho der Erdsäule über der Leitung nicht größer als 4,18 Fuß sein qoII. Da es in vielen Fällen notwendig ist, die Leitung tiefer als 4,18 Fuß einzugraben, flacht sich die oben definierte sehr flexible Leitung dann um mehr als 5 ab unter der Voraussetzung, daß die Verlegung schlecht erfolgte und der niedrige Wert von (er) zu Reoht angenommen wurde. Eine flexible Leitung ist also bei einer solchen Verlegung ungeeignet.
Ist jedoch die Verlegung gut, so werden Werte von (er) in der Größenordnung von 1200 oder größer erhalten. Wird die Gleichung (2) für (er) = 1200 gelöst, wobei alle anderen Faktoren die gleiohen wie im vorangehenden,.numerisehen Beispiel bleiben, so wird die Sicherheitseingrabetiefe 50,16 Fuß. Die Eingrabetiefe 'kann noch vergrößert werden, wenn man die Verlegung besonders sorgfältig durchführt. '. . ,
Aus allem ist ersichtlich, daß die sehr flexible Leitung bei schlechter Verlegung ungeeignet ist. Sie kann jedoch zufriedenstellend selbst sehr tief verlegt werden, wenn eine gute und damit aber auch teure Verlegung erfolgt.
Bis hierher wurde die Flexibilität nur vom Standpunkt einer leichten Abflachung der Leitung unter Belastung erörtert, eine Abflachung, die die auf ihr ruhende Last verringert im Vergleich, zur Last, die auf eine starre Leitung unter gleichen Bedingungen
660712621.1.71 ~8'
ausgeübt wird. Es ergeben sich jedoch noch weitere Vorteile, wenn ©ine eingegrabene Leitung einen mäßigen KLexibilitäts-"^grad hat. Eine solche Leitung kann nämlich in ihrer Längsrichtung gebogen werden. Der Boden des Verlegungsgrabens kann beispielsweise unzureichend geglättet sein oder die Verfestigung des Bodens kann örtlich verschieden sein. Bereits im unteren Bereich der gemeinhin verwendeten Leitungsdurchmesser ist es unwirtschaftlich, die Leitungen so starr zu maohen, daß sie unter allen diesen Bedingungen den auf ihr ruhenden Erdboden abstützen, insbesondere dann, wenn die Leitung in langen Stücken verlegt wird. Aus diesen Gründen ist es üblich geworden, starre spröde Leitungen zu verlegen, etwa aus verglasten Ziegeln oder Beton oder Asbestzement oder Gußeisen, um die Längenabschnitte auf etwa 6 Fuß odex' weniger verringern zu können. Die Flexibilität
.1.
übernehmen dann die Verbindungsstellen, so daß die Gesamtleitung Ungleichmäßigkeiten des Grabenbodens folgen kann. Soll dies nicht geschehen, so ist eine sehr sorgfältige und teure Verlegung erforderlich. Die Leitung nach der Erfindung ist hinreichend flexibel, um sich ungleichmäßigkeiten des Grabenbodens anzupassen, ohne zu reißen oder zu zerbrechen. Sie kann also in langen Stücken verlegt werden, wodurch Verlegungskosten gespart werden, weil nämlich nur wenigere Stücke gehandhabt werden müssen und nur weniger Verbindungsstellen gemacht. werden muss es.«
Eine erfindungsgemäße Leitung besteht vorzugsweise aus Kunstharz; sie weist Innen- und Außenwandungen auf,die rundum.
660712621.1.71 -·9-
durchlaufend sind. Der Querschnitt der Wandungen ist vorzugsweise kreisförmig. In manchen Fällen kann er 'jedoch von dem kreisförmigen Abschnitt etwas abweichen, wie dies später erläutert wird» Die Wandungen sind untereinander durch einstückig mit den Wandungen verbundene Abstandsstücke und Streben verbunden, Vorzugsweise werden darum Streben verwendet, die einstückig mit den Wandungen verbunden sind.. Die Anordnung der Abstandsstücke und Streben erfolgt derart,, daß sich die — " innere Wandung gegenüber der äußeren Wandung oder gegenüber den Abstandssbücken nicht verdrehen kann. Die Streben oder •Abstandsstück« können radial verlaufen, (in welchem Fall zusätzlich Abstützmittel erforderlich sind), oder sie können in Zick-Zack-Porm zwischen der Innenwand und Außenwand des Rohres verlaufen. (In diesem Fall haben sie sowohl die Funk-
von
tionen von Abstützstreben als auch Abstandsstücken.)
In manchen Ausführungsformen der Erfindung wird ein billiger und vorzugsweise leichter Füllstoff zwischen die Wandungen Mb eingebracht, etwa ein zementöses Material oder ein Schaumkunststoff. Füllt der Füllstoff im wesentlichen den ganzen Raum zwischen der'Innenwandung und der Außenwa?andung, so kann er selbst als Abstandshalter oder als Stütze dienen, ggf. neben & den schon vorgesehenen Abstandsstücken und Streben.
Es sind eine Vielzahl von Kunststoffen bekannt geworden, die in verschiedenen Zwecken dienenden Rohre.·, geformt wurden. Diese Kunststoffe, insbesondere Kunstharze, zerfallen in zwei Klassen. Die erste Klasse umfaßt Thermoplaste, zu denen ι» Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acryl -nitrilbutadien-styrol (gemeinhin ABS genannt) gehören. Die zweite Klasse
660712621.1.71 ' -10 -'
- 10 -
umfaßt ifcszmswärmehärtende Kunststoffe, zu denen Phenolic rinal deny d, Polyester und Epoxy—Harz gehören. Diese Materialien können in verschiedenster Yteise erzeugt werden und in verschiedenster Weise geformt werden und mit Füllstoffen vieler Art vereinigt werden, wie etwa mit lehm, mit Ton, mit gemahlenem Glimmer, mit Kohlenstaub und anderen. . Sie können such mit organischen oder snorganisahen Pasern verstärkt werden, wie etwa mit Zellulose, Asbest oder Glasfasern.
In fast allen Fällen, vielleicht mit Ausnahme bei Verwendung sehr hoher Prozentsätze gewisser mineralischer Füllstoffe oder Fasern, sind diese Materialien als hinreichend flexibel anzusehen. Sie haben einen Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegung, der im Bereich von 50.000 bis 2.000.000 Englischen Pfunden/Quadratzoll liegt. Diese Aussage basiert auf einem Vergleich mit Materialien, die man allgemein als starr ansieht, wie etwa Stahl, Beton, Gußeisen, glasierter Ton und dergleichen. Derartige Materialien haben einen Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegen, der im allgemeinen zwischen 2.000.000 und 30.000.000 Englischen Pfunden/Quadratζoll liegt. Die Kunststoffe, wie sie oben beschrieben Bind, dürfen nicht mit elastomeren Materialien durcheinandergebracht werden, wie etwa mit natürlichem .oder synthetischem Gummi oder mit plastifiziertem Poly-vinylchlorid. Deren Elastizitätsmodulwerte liegen in der Regel niedriger als 10.000 Engl.Pfund/Quadratζoll, Auoh dürfen die genannten Kunststoffe nicht durcheinander gebracht werden mit
- 11 -
- 11 -
halbelastischen Materialien, wie etwa mit Polyäthylen niedriger und mittlerer Dichte. Solche Materialien haben Elastizitätsmoduln zwischen 10.000 und 50.000 Englischen Pfunden/Quadratζoll.
Werden aus Kunststoffen der genannten Art, also aus du^ktilen Materialien, mit einem Elastizitätsmodul gegenüber Verbiegen von 2.000.000 Englischen Pfunden/Quadratzoll oder weniger Leitungen hergestellt und vergraben, so verhalten sie sich, wenn ihre Wanddicke nicht sehr groß ist, im Sinne der oben erläuterten Theorie wie flexible Leitungen.
In der letz'ten Zeit sind aua verschiedenen -Arten- von Kunst--
stoffen unter den Erdboden zu verlegende Hohlleitungen, Rohre und dergleichen hergestellt worden. Diese Leitungen oder Rohre waren einwandig. Entweder bestanden sie aus homogenem Material oder ihr Material enthielt Fasern oder Itillstoffe zur Verfestigung. Wegen der relativ hohen Kosten der Kunststoffe wurden diese Rohre oder Leitungen relativ dünnwandig gemacht. Ihre Flexibilität war so groß, daß sie sehr sorgfältig verlegt werden mußten, und daß ihre Seiten durch aufgeschütteten Boden und Verfestigung dieses Bodens abgestützt werden mußten. Geschah dies nicht, so neigten diese Leitungen dazu, durch den über ihnen liegenden Boden zusammengedrückt zu werden. Die Erfindung schafft eine Kohlleitung, die einerseits hinreichend flexibel ist und andererseits hinreichend fest ist, so daß sie nicht besonders sorgfältig Verlegt werden muß.
- 12 -
* · - 12 - O Pig. Q ' Pig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, teilweise fort - 13 - 660712621.1.71
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich, aus der gekrochen, einer bevorzugten Konstruktionsform einer
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Pig. Pig. erfindungsgemäßen Hohlleitung. (Der mittlere Teil
Hinweis auf die Figuren. der Hohlleitung ist herausgebrochen).
Pxg. Pig. Pig. 2 zeigt eine Teilansicht einer fachwerkartig verstärkten
Hohlleitung nach der Erfindung.
3 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
4 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
5 zeigt eine Teilansieht einer weiteren Ausführungsfora)
der Erfindung,
6 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform
,der Erfindung.
7 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
Pig. 8 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsforni j der Erfindung. !
Pig. 9 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Leitung nach Pig. 1.
Pig. 10 zeigt in üjeilaneicht einen Ach si al schnitt durch, eine \
leitung, die aus der in Pig. 9 dargestellten Perm ab- j
i _ gewandelt ist.
Pig.11 zeigt in ähnlicher Ansicht wie Pig, 10 einen Achsialschnitt durch einen-Teil der Leitung nach Pig. 9.
Die Innenwandung 12 und die Außenwandung 14 einer srfindungs-
\ gemäßen Hohlleitung bestehen hub in Radialabstand voneinander
; liegenden konzentrischen Rohren, die fortlaufende, nicht
: -unterbrochene Innen- bzw. Außenoberflachen aufweisen. Dies
^ trifft für alle bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung zu.
Die Innenwandungen und Außenwandungen werden inr* folgenden als durchgängig bezeichnet, sei es, daß ihr Querschnitt kreis-• ..förmig ist, und daß sie eine gleichmäßige Stärke haben, wie
' . dies Pig. 1 darstellt, sei es, daß sie gerippt sind, wie dies Pig, 2 darstellt, sei es> daß sie polygonal sind; wie dies Pig, 4 darstellt oder sei es, daß sie eine nicht gleichmäßige Querschnittadicke haben, wie dies Pig. 5 darstellt.
- 14 -
Eine geometrische Analyse zeigt, daß in jedem Abschnitt der doppelwandigen Leitung der Erfindung, der durch eine aufliegende last eingebogen wird, nämlich durch die Füllung des Grabens, in dem das Rohr ruht, eine der Wandungen einer Kompression unterworfen ist und die andere einer Spannung. Das Fachwerk oder die Streben und Abstandsstück© werden jedoch weitauB geringeren Spannungen unterworfen; sie erfahren daher keine wesentliche Längenänderung.
Die Streben und Abstandshalter i&id Stützerubleiben .daher ,
wirksam, um Schorkräften zu widerstehen, passen sich jedoch Einbiegungen an, die die Leitung als flexible Leitung erscheinen lassen, flexibel im Sinne der o. g. Formel." Die erhöhte Festigkeit, die die Leitung durch die Streben und Abstandsstücke gewinnt, macht es möglich, eine erfindungsgemäße Hohlleitung bis zu jeder Tiefe ohne besondere Sorgfalt bezüglich der Auffüllung des Grabens einzugraben. Überdies können die Materialien, die .zur Herstellung der Leitung verwendet werden, nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten ausgesucht werden. Somit werden alle oben angeführten Nachteile flexibler Leitungen bezüglich Verlegung unter dem Erdboden behoben.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bewirken die paarigen Zick-Zack-Bänder 16 und 18 die radiale Abstandshaltung und die diagonale Abstützung. Die Bänder 16 sind im Uhrzeigersinn gegenüber der Innenwand 12 in der Sichtweise der Fig* 1
- 15 -
- 15 -
geneigt;' die Bänder 18 sind im entgegengesetzten Sinn, also gegen den Uhrzeigersinn, geneigt. Beide Gruppen von Bändern erstrecken sich in Längsrichtung über die volle Länge $ der Leitung. Alle Bänder sind einstückig mit der Innenwandung 12 und der Außenwandung H verbunden. Ihre Verbindungsstellen liegen nahe aneinander, so daß sich die Zick-Zaok-Porm zwischen den Rohren ergibt.
Das Resultat ist eine einfache, relativ leichte und relativ billige Leitung, die eine sohr große Festigkeit im Verhältnis zu ihrem Gewicht hat. Sie kann allen in Betracht kommenden Beanspruchungen widerstehen,- denen unterirdisch verlegte Leitungen gemäß obigen Erläuterungen ausgesetzt sind. Die dargestellte Struktur kann leicht und wirtschaftlich durch Strangpressen (Extrudieren) von Materialien, wie Kunststoffen, erzeugt werden. Ohne daß die Erfindung auf die Verwendung irgendeines bestimmten Kunststoffes beschränkt ist, (es gibt viele geeignete), kann als Erläuterung gesagt werden, daß eine bevorzugte Leitungskonstruktion, wie sie in JPig. 1 dargestellt ist, aus Polyvinyl extrudiert (stranggepresst) wird.
Die Abmessungen erfindungsgemäßer Hohlleitungen können in einem weiten Bereich, liegen, je nach dem verwendeten Material
- 16 -
- 16 -
und dem Verwendungszweck der Hohlleitungen. Allein als Beispiel sei angeführt, daß eine erfindungsgemäße Hohlleitung einen Innendurchmesser von etwa 20 cm (8 Zoll), einen Durchmesser von etwa 24cm (9,5 ZoIi), eine Stärke der Wand 12 von stws 0,15 ca (0,063 Zoll) ^ und eine Starke der Außenwandung 14 von etwa 0,12 cm (0,042 Zoll) haben kann, wobei 32 Paare von Abstütz-• bändern 16 und 18 in dem Ringraum zwischen der Innen- ^ · wandung und der Außenwandung vorgesehen sein können;
ν jedes Abstützband erstreckt sioh über die volle Länge j der Leitung und hat eine Dicke von annähernd 0»12cm
(0,042 Zoll).
Bei der Konstruktionsform nach Pig. 2 können die Innenwandung 12 und die Außenwandung 140 wie bei der Ausführungsform, nach Pig. 1 ausgebildet sein, jedoch kann auch, wie Pig. 2 zeigt, das Außenrohr 140°"gebogene konvexe .Rippen 15 aufweisen, die zwischen denjenigen Linien liegen, längs denen die Streben 16 und 18 an das Außenrohr 140 anstoßen. Die Bänder 16, die im Uhrzeigersinn geneigt sind, können untereinander verbunden sein.
- 17 -
6« 0712 6 21.1.71
- 17 -
Sie können jedoch auch in nahem Abstand an die Innenwand ,2 anstoßen; vorzugsweise befindet sich jedoch ein relativ weiter Abstand zwischen ihren Aufstoßlinien, der einen V/andabschnitt 20 freiläßt. Ferner sind die Bänder 16 mit der Außenwandung 140 verbunden. i>_
Bei der Konstruktion nach Fig. 5 sind die Innenwaridung und /ä| .die Außenwandung 12 und 14 durch radiale Bänder 22 und 24 miteinander verbunden. Überdies sind die beiden Wandungen durch Bänder 1βΟ miteinander verbunden, die im Uhrzeigersinn geneigt sind und durch Bänder 180, die gegen den Uhrzeigersinn geneigt sind. Es liegen in diesem Fall keine diagonalen Stützbänder vor, die mit der Außenwandung 14 längs derjenigen Linien verbunden sind, an die die radialen Bänder 22 anstoßen.
, : Die radialen Bänder 24 sind das Gegenstück zu den Bändern 22. Sie sind mit .der Außenwandung im Bereich der Stoßstellen der
w Bänder 160 und 180_an die Außenwandung verbunden» und sie
erstrecken sich zur Innenwandung bis zu Linien, die in Abstand von jenen Linien liegen, längs denen die Diagonalbänder mit der. Innenwandung verbunden sind.
Bei der Konstruktion nach 3?ig. 4 sind die Innenwandung 121 u-ad die Außenwandung 141 im Querschnitt polygonal. Die Fachwerk— bänder sind, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgeführt. Im Grund-
- 18 -
- 18 -
satz is"5 es unwesentlich, aus wieviel geraden Abschnitten die Innenwandung 121 und die Außenwandung 141 gebildet sind.
Bei der Konstruktion nach Pig. 5 sind die Fachwerkbänder oder Streben 16 und 18 wieder mit denjenigen nach Pig. 1 vergleichbar. Die Außenwandung 142 hat einen kreisförmigen Außenumfang 28. Ihr Innenumfang ist jedoch abschnittsweise I nach innen konvex ausgesogen (bei 30), und zwar jeweils zv/ischen | ^ den Linien, längs denen die Fachwerkbänder 16, 18 an die f Außenwandung anstoßen. Die Innenwandung 122 hat einen kreis- jj förmigen Innenumfang bei 32, jedoch konkav gebogene Oberflächen I S bei 34, zwischen denjenigen Linien längs denen, die Fachwerkbänder 16 und 18 an die Innenwandung anstoßen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 haben Innenrohr und Außenrohr 12 bzw. 14 die gleiche Form wie in Fig. 1. Die Fachwerkbänder 163 und 184 sind den Bändern 16 und 18 nach Fig. 1 Ä vergleichbar mit der Ausnahme, daß ihre Neigung im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn unter einem größeren Winkel zur Tangente des Innenrohrs verläuft. Der sich daraus ergebende größere Abstand ihrer Verbindungsstellen mit dem Innenrohr bzw. dem Außenrohr, wird ausgeglichen durch eine zweite Gkruppe von die erstgenannten Bänder sohneidenden Bändern 164 und 183, die einstückig mit den Bändern 163 und 184 längs der Schnitt-' linien verbunden sind und ebenfalls einstückig mit dem Innenrohr und dem Außenrohr verbimuen sind, wie auch die Bänder
- 19 -
- 19 163 und 184.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 können die Innenwandung und die Außenwandung 12 "bzw. H im wesentlichen den in Pig. 1 dargestellten nachgebildet sein. Jedoch verlaufen die Bänder 165 radial statt im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn geneigt. Das Fachwerk wird in diesem.Fall durch Füllstoffe 36 ersetzt, die im wesentlichen die Räume zwischen der Innenwandung und der Außenwandung und den Radialbänderxx 165 vollständig ausfüllen. Vorzugsweise haften die Füllstoffe an den Oberflächen der Bänder und auch an den Oberflächen der Wandungen. Als Füllstoff ist vorzugsweise eine billige, poröse oder leichte Masse zu verwenden, falls gewünscht, ein aufgeschäumtes Harz·. In gewissen Anwendungsfällen kann der Füllstoff aus zementösem Material bestehen, wie etwa aus Beton. Dies isit zweckmäßig v/egen der Spannungsfestigkeit, die dadurch das innere Rohr uncl das äußere Rohr erhalten. Da der Füllstoff 36 mit den Oberflächen der Rohre und den Abstützbändern in Verbindung steht und als solcher eine gewisse Eigenstarrheit hat, trägt er beträchtlich zur Festigkeit des zusammengesetzten Hohrg©bildes bei. Er gibt der Hohlleitung eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegenüber Verbiegung der Wände und hemmt auch eine Durchbiegung der Abstützbänder.
Die Aueführungsform naoh Fig« 8 zeigt nur Stummel von Radialstreben 166, die eigentliche Abstützung wird von der Füllmasse
- 20 -
- 20 -
566 übernommen. Diese Füllmasse 366 ersetzt also das Fachwerkgerüst zwischen der Innenwandung und der Außenwandung 1? bzw. 14 und dient als Abstützung gegen radiale Druckkräfte.
Die Konvexität und Konkavität oder die sonstige Form der Oberflächen 30 und 34 der Innenwand und der ,Außenwand können ausgetauscht oder abgewandelt werden, wie dies jeweils gewünscht ist. Die Ausführungsbeispiele haben im wesentlichen nur den Zweck, zu zeigen, daß es, jedenfalls im Prinzip, unnötig ist, die Innenwandung und die Außenwandung mit einer gleichmäßigen
Form oder Dicke auszustatten.
Wird eine Länge e'.nes Rohres aus elastischem Material einer Quetschkraft unterworfen, so ist die Verringerung seines vertikalen Durchmessers durch"
(3) '-X = 0,149 r
ei;
(vgl. Buch von Roark "Formulas for Stress and Strain" Seite 156)
gegeben. (Die in der Formel vorkommenden Tenne sind oben definiert).
Wird nun die Starrheit des Rohres definiert durch die Belastung pro Einheitslänge des Rohres in Englischen Pfunden pro'Zoll, die erforderlich ist, um eine Ausbiegung von 1 Zoll hervorzurufen, so ergibt sich
- 21 ~
- 21 -
(4) Starrheit R =_W = 6,7 EI Englischen Pfunden pro
χ ~j5 Zoilquadrat
Hat das Rohr homogene Wandungen, so gilt pro Einheitslangs ' I = ir Zoll /Soll
R = 0,558 Eh ·* Englische Pfunde/Quadratζο3η.
r
(h = Rohrwanddxcke in Zoll)
\ f. In der Gleichung 5 erscheinen die Wanddicke h und der Leitungs
radius r mit der dritten Potenz. Zwei Hohlleitungen unter-g schiedlichen Durchmessers aus dem gleichen Material haben also die gleiche Starrheit, wenn das Verhältnis von ^knddicke 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.
Ist in Gleichung 2 im Nenner der Term EI größer als der 2. Term 0,061 (er), so überwiegt die Staxrlaeitrder Leitung, und der Seitenabstützeffekt vom Erdboden auf die. Seiten der Leitung wird daher sekundär. Ist jedoch 0,061 (er) der größte Term, so überwiegt der Effekt der Seitenabstützung und von einer Hohlleitung vorgegebener Festigkeit können weit größere Lasten, getragen werden. Um dies näher zu erörtern, @ei im folgenden
- 22 -
- 23. -
die Festigkeit definiert als Last pro Einheitslänge der Hohlleitung in Englischen Pfunden pro Zoll, die abgestützt werden kann, ohne daß die Leitung zerbricht.
Oben wurde gezeigt, daß niedrige Werte von (er), d.h. niedrige Werte des passiven Widerstandes des Erdbodens ihre Ursache in ungeeigneten Auffüllmaterialien haben und in schlechter Verfestigung, Es ist ferner schon gezeigt worden, daß bei niedrigen Werten von (er) schon bei relativ flaohen Gräben relativ starke Einbiegungen des Rohres erfolgen, wenn es zu flexibel ist.
Eine ideale Hohlleitung soll demnach eine solche Starrheit haben, daß EI größer als 0,061 (er) bei niedrigen Werten von ' (er) ist, ui£ die Ausbiegung auf maximal 5 °/>t cLen maximal zulässigen Wert, zu begrenzen. Ferner muß dann das Rohr hinreichend fest sein, um die Erdbodenlast zu tragen, die auf das Rohr geschüttet wird, wenn es in in genügender Tiefe vergraben wird. Überdies soll das Rohr eine Starrheit fiaben, die geringer ist als die höheren Werte von (er), und zusätzlich soll es sich um wenigstens 5 # biegen lassen, ohne daß es zerbricht.
Eine Leitung, die eine solche Starrheit hat, daß EI etwa gleich 0,061 (er) im mittleren Bereich von (er) iSt, hat einen Wert von EI , der größer ist als diejenigen Werte,
die bei sogenannten flexiblen Hohlleitung ei* gefunden werden. •Dennoch ist der Wert von EI nicht so hoch, wie bei den sogenannten starren · r Hohlleitungen.
Wenn eine Leitung diese Eigenschaften hat, und wonn ihre Verlegung auch nur mäßig gut ist, so wird dts Belastung der Leitung vermindert. Es. wird nämlich die Seitenabstützung durch den Erdboden ausgenutzt, um die Verbiegung des Rohre« '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 anderen Rohren anstellt, die einigermaßen wirtschaftlich 'herzustellen sind.
" Die Werte von (er) im Mittelbereich sind diejenigen, die etwa 700 betragen. Die bevorzugte Starrheit einer eingegrabenen Leitung soll daher etwa
(6) R = 6.7 EI = 6.7 x 0,061 (er) *
r*
= 285 Englische Pfunde pro Quadratzoll
betragen.
- 24 -
' Jede Leitung, die eine Starrheit von etwa ein Viertel bis zum Vierfachen dieses Wertes hat, ist vom praktischen Standpunkt aus als besonders brauchbar anzusehen, da sie unter vielen Verlegungsbedingungen günstige Eigenschaften hat.
Thermoplastische Materialien 'and viele wärmehärtende Materialien sind für zu vergrabende Hohlleitungen mit niedrigen Werten von E (Elastizitätsmodul) gut geeignetJ Jedenfalls besser als Hohlleitungen aus den früheren Materialien, wie etwa gebrannter Ton, Zement usw. Um Hohlleitungen aus den neueren Materialien die gewünschte Starrheit zu geben, ist es bei vorgegebenem Leitungsdurchmesser nur möglich, I, das Trägheitsmoment eines Wandabschnitts, zu erhöhen. Dies wiederum kann im Falle einer Hohlleitung mit homogener Wand" nur dadurch geschehen, daß· man die Wanddicke in unwirtschaftlichem Maß erhöht. Beispielsweise würde eine Hohlleitung mit homogener Wand und einem Durchmesser von etwa 20 cm (8 Zoll), die aus ABS gefertigt ist, eine Wanddicke von 0,531 Zoll erfordern; 5,53 Englische Pfund ABS pro Ihiß der Leitung würden benötigt, um eine Starrheit von 285 Englischen Pfunden pro Zollquadrat zu gewinnen.
Aus den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist erkennbar, daß die Innenwandung eines erfindungsgemäß zusammengesetzten Rohres schwerer ist als die Außenwandusig. Zu dieser Bemessungsvorsehrif-fc führten folgende Überlegungen:
- 25 -
- 25 -
Wird eine Rohrlänge Quetschkräften ausgesetzt, so entstehen in der Rohrwand Umfangsspannungen. Aus Fig. 9 ist ersichtlioh, daß die maximale Spannung an den Punkten, a, a', b, b' auftritt", die auf der Vertikalachee liegen. Bin zweites, jedooh niedrigeres Spannungsmaximuin tritt bei o, o·, d und d' auf, &ie auf der Horisontalaohoe liegen, Zwisohen diesen Punkten haben die Innenwand und die Außenwand geringere Spannungen,
, Die Werte der Spannungsmaxima länge der Vertikalachse y - y betragen
(7) Sy = 0,3183 WrC
(vgl. Roark I.e. Seiten 95 und156) und längs der Horizontalachse χ - χ
" Sx = 0,1817 WrC . .
T '
(8) . . (vgl. Roark I.e. Seiten 95 und 156)
In diesen Formeln bedeuten
Sv und Sx = maximale Faserspannung im Rohrmaterial in Englischen Pfunden pro Quadratzoll,
W = Belastung in Englischen Pfunden über die Lemge des Rohrs t
r = mittlerer Radius des Rohres in Zoll,
4 I = Trägheitsmoment der Rohrwand in Zoll , 0 = maximaler Abstan-i von der lieutralachse
des Rohrwandabschnittes zu ;jader Wandfläche in Zoll»
660712621.1.71 _26_
- 26 -
Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß die Last W die Krümmung der Rohrwand nächst, der Vertikalachse zu verringern sujht und die Krümmung in der Nähe der Horizontalachse zu vergrößern sucht. Die Spannungen in der Innenwand bei b, b1 und in der Außenwand "bei c, c1 sind also Zugspannungen, während die Spannungen in der Außenwand bei a, a1 und in der Innenwand bei d, d1 Druckspannungen sind»
Es ist bekannt, daß bei vielen ducktilen Materialien die Druckfestigkeitsgrenae wesentlich höher ist als die Zugspannungsgrenze. Zu diesen Materialien gehören die meisten ducktilen 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 7 und 8 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
0,3183 = 1.752 0,1817
Wird ein Längsabschni.tt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hohlleitung betrachtet? so liegt- die neutrale Achse η in
- 27 -
- 27 -
der Mitte zwischen der Innenwand und der Außenwand, wenn "beide Wände die gleiche Stärke habeL. Ist die Innenwand stärker als dargestellt, bleibt aber die gemeinsame Dicke von Innenwand und Außenwand unge,-ändert, so bewegt sich die neutrale Achse in Richtung zur schwereren Wand, und zwar nahezu direkt porportional zum Verhältnis von ΐ..- und tp« .
Pig. 10 zeigt schematisch eine Innenwand t.. und ©ine Außenwand t2 gleicher Dicke.
Fig. 11 zeigt zum Vergleich eine bevorzugte Konstruktion. Die vereinigte Dicke beider Wände ist die gleiche, jedoch hat die Innenwand t1 eine größere Stärke als die Außenwand tp. Bei Anwendungen der Gleichungen 7 und 8 ist erkennbar, daß die Vergrößerung des Materials der Innenwand die Zugspannung auf die Innenwand in derjenigen Ebene verringert, auf die eine Quetschkraft ausgeübt wird, und andererseits die Zugspannung in einer rechtwinklige»* dazu liegenden Ebene erhöht. Durch Nachrechnen ergibt sich, daß, wenn die Innenwand 1,75-fach so dick gemacht wird v/ie die Außenwand, die resultierenden Spannungen in diesen beiden Ebenen gleich werden.
Obwohl viele ducktile Materialien bezüglich Druck fester aind als bezüglich Zug. so ist doch das Verhältnis zwischen Druck und Zug nicht stets so hoch wie 1,75 ί 1. Wird ein Material verwendet, bei dom das Verhältnis von Druckfestig-
660712621.1.71 _a8_
- 28 -
keit zu· Zugfestigkeit kleiner als 1,75 s 1 ist, und wird
kein Füllstoff verwendet oder nur ein Füllstoff sehr geringer Festigkeit, so wird vorzugsweise das Verhältnis der Stärken von Innenwand und Außenwand gleich dem Verhältnis von Druck- zur Zugfestigkeit des Materials gemacht, aus dem die Rohrleitung besteht.
Wird ein Füllstoff zwischen die Rohrwände gefüllt s so über-™ nimmt er, gleichgültig, ob er mit den Wänden verbunden ist oder nicht, einen gewissen Anteil der Druckfestigkeit. · Dieser Anteil hängt von relativen Elastizitätsmoduln ab und vpnF~estigkeiten von Füllstoff- und Wandmaterial. Hat der Fülletoii eine beträchtliche Festigkeit und Steifheit, so kann es günstig sein, ein Verhältnis von Innen- zu Außenwandungsstärke anzuwenden, das größer ist, als das Verhältnis von Druck-zu Zugfestigkeit des Wandmaterials.
Ä| Obwohl aus den vorangehenden Erläuterungen klar wird, wie ein optimales Wanddickenverhältnis 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 gleiohem Materialverbrauch schafft..
- 29 -
- 29 -
Diese Erwägungen treffen in "besonderem Maße zwischen den Verhältnissen 1,05 : 1 bis zu wenigstens 4,0 : 1 zu.
Eine erfindungsgemäß durch ein Fachwerk oder dergleichen verstärkte Hohlleitung liefert ein erhöhtes Trägheitsmoment I1 so daß der gewünschte Starrheitsgrad bei wirtschaftlichem Materialverbrauch sichergestellt werden kann. Eine erfindungsgemäße Hohlleitung aus ABS mit einem •^Durchmesser von etwa 20 cm (8 Zoll) hat eine Starrheit von etwa 289 Englischen Pfunden pro Zollquadrat und .. benötigt etwa 2,2 Englische Pfunde ABS pro Fuß.
Wird ein entsprechendes Rohr mit etwa 20 cm (8 Soll) Durchmesser in üblicher Weise aus den bisher benutzten Materialien hergestellt, so liegen die Starrheitswerte wie folgt:
Standardfestigkeit eines Abwässerrohrs R '= 7.900 Beton-Abwässerrohr ASTM C14-52 R = 8.450
Abwässerrohr aus Zementasbest R ^2,120
Besonders schweres Abwässerrohr aus GußeisenR = 3.020
Für ein üblich aufgebautes Abwasserrohr aus thermoplastisuhem Kunststoff mit einem Durchmesser von etwa 20 cm (8 Zoll) gilt; .
- 30 -
- 30 O
Abwässerrohr aus Styrol-Gummi Plastik CS228-61 R = 21.4
Alle älteren starren Materialien sind bei den genannten Standardwanddioken 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 eind sie relativ viel weniger belastbar als eine prflndungsgeraäß ausgebildete Leitung gleicher Quetschfsstigkeit.
Erfolgt andererseits eine Verlegung in nur relativ flachen Gräben, so ist das Abwässerrohr aus Styrol-öummi 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 = 289 ist eine erfindungsgemäße Hohlleitung flexibler als die bisher in der Technik als starr bezeichneten Hohlleitungen. Sie kann alle Erdbodenbelastungen, die bei üblichen Verlegungen auftreten, bei üblichen Verlegungstiefen aufnehmen, ihre Flexibilität gestattet die erreichbare Seitenabstützung mit Vorteil auszunutzen, wobei ihre Verlegung nicht besondere 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.

Claims (6)

  1. P.A.
    j - 1. Hohlleitung,'die in Querrichtung auf sie wirkenden
    Kräften, welche sie zusammenzuquetschen suchen und
    Biegebeanspruchungen, wie sie etwa bei Verlegung unter der Erde entstehen, widersteht, gekennzeichnet durch zv/ei konzentrisch zueinander in Abstand vonein-. ander liegende Rohre (12, 14; 140; 121, 141? 122, 142)
    φ und durch Abstandstücke und Streben (16, 18; 22, 24, 160,
    180; 165, 164, 183, 184; 36, 165; 166, 366) zwischen den beiden Rohren, die sie vor Verschiebung gegenein-• ander sichern und den Beanspruchungen widerstehen, die bei Benutzung der Leitung auftreten, andererseits eine ' Flexibilität der Leitung in Querrichtung gewährleisten.
  2. 2. Hohlleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t,
    daß die Druckfestigkeit des Materials, aus dem die Rohre bestehen, größer ist als ihre Zugfestigkeit, und daß
    ^ . das innere Rohr (12; 121; 122) stärker ist als das
    äußere Rohr (14, 140, 141; 142).
  3. 3. Hohlleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stärkenverhältnis des inneren Rohres zum äußeren Rohr zwischen 1,05 : 1 und 4,0 : 1 liegt.
  4. 4. Hohlleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    " ' · dadurch gekennzeichnet, daß zwisohen den Rohren Bänder
    — 2 —
    KSSKSBS
    f ■ ·
    ι -Z-
    (16, 18; 22, 24, 160, 180; 165, 164, 133, 184; 165) liegen, die sich im wesentlichen in Längsrichtung der Hohlleitung erstrecken und die in körperlichem Kon-' takt mit beiden Rohren stehen, an wenigstens einem
    Rohr befestigt sind und relativen Radial- und Vinkelbewegungen der Rohre gegeneinander widerstehen.
  5. 5. Hohlleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder ein quasi starres Fachwerk bildend, einander abstützend und eine Winkelbewegung der Rohre gegeneinander unterbindend, einstückig mit beiden Rohren ■verbunden sind, daß einige von ihnen (l6j 160; 163, 164) in Stirnansicht der Hohlleitung im Uhrzeigersinn geneigt verlaufen und daß andere von ihnen (18; 180; 183, 184) in Stirnansicht der Hohlleitung gegen den Uhrzeigersinn geneigt verlaufen.
    w 6. Hohlleitung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch
    gekennzeichnet, daß zur Abstandhaltung und Abstützung der Rohre gegeneinander einige Bänder (124; 165) im wesentlichen radial jwl «sehen den Rohren verlaufen und daß Stützgliedeifzwischen den Rohren und den radial verlaufenden Bändern vorgesehen sind, die die Bänder und Bohre gegen Einknicken abstützen«
    r 5 -
    ■ - 3 -
    * 7* Hohlleitung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch
    gekennzeichnet, daß die Bänder durch im Raum zwischen ' ' den Rohren verlaufende Verbindungsstreben miteinander ι verbunden sind*
  6. 6· Könlleitüng HoGh einen* «sr Ansprüche 4 bis 7, gekersnzeiohnet durch Stützglieder zur Abstützung der Bänder gegen Winkelversetzung in Bezug zu den Rohren.
    9* Hohlleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Bänder in der gleiohen Richtung geneigt sind, und daß die Stützglieder durch eine zweite Gruppe von Bändern gebildet sind, die abwechselnd zu den erstgenannten Bändern angeordnet sind und entgegengesetzt geieigt zu diesen verlaufen, so daß beide Arten von Bändern zusammen eine fachwerkartige Zick-Zack-Anordnung zwischen den Rohren bilden.
    10. Hohlleitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder «äurch einen Füllstoff (36j 366) gebildet sind, der mit den Bändern und den Rohren in Berührung steht.
    11. Hohlleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß las innere und das äußere Rohr aus halbflexiblem Material bestehen, und daß die
    Hohlleitung eine Steifheit im Bereich von Qtwa 5 kg/cm
    * 2
    . (60 "ßngl. Pfund pro Quadratzoll) bis etwa 700 kg/cm
    (1000 Eng!, Pfund pro Quadratzoll) hat.
    12. Hohlleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, ääS uic Svutselisdsr ««roh einen Füllstoff (366) gebildet Bind, der echerfest ist und im. wesentlichen den ganzen Raum zwisohen den Rohren ausfüllt, und daß Verankerungen (166) zur Befestigung des Füllstoffes an beiden Rohren vorgesehen sind.
    13. Hohlleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus zementartigem Material besteht.
    14. Hohlleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus schaumstoffartigem Material
    besteht.
    15. Hohlleitung nach einem der Ansprüche 12, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungen '{166) einstückig mit dem inneren bzw. äußeren Rohr verbun- ■ den sind und sich von dem inneren zum äußeren Rohr bzw. umgekehrt erstrecken.
    16. Hohlleitung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung mittels Bändern erfolgt, die
    iß /joneißb in Ziolc-Znclc-Koihon aw J. α ο hon dun Hohren verlaufen und Abteile begrenzen, in dorian oich ein die Abteile im wesentlichen ganz oul'Ullendes, als Füllstoff dienendes sohaumdoffartiges Material befindet.
DE19636607126 1962-11-13 1963-11-13 Leitungsrohr fuer halbflexible hohlleitungen Expired DE6607126U (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23708362A 1962-11-13 1962-11-13
US30839363A 1963-09-12 1963-09-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE6607126U true DE6607126U (de) 1971-01-21

Family

ID=26930368

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1963K0051356 Pending DE1296899B (de) 1962-11-13 1963-11-13 Doppelwandiges Kunststoffrohr mit Stegen und/oder einem poroesen Fuellstoff im Wandzwischenraum
DE19636607126 Expired DE6607126U (de) 1962-11-13 1963-11-13 Leitungsrohr fuer halbflexible hohlleitungen

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1963K0051356 Pending DE1296899B (de) 1962-11-13 1963-11-13 Doppelwandiges Kunststoffrohr mit Stegen und/oder einem poroesen Fuellstoff im Wandzwischenraum

Country Status (5)

Country Link
BE (1) BE639835A (de)
CH (1) CH425370A (de)
DE (2) DE1296899B (de)
GB (1) GB1066319A (de)
NL (2) NL146560B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2203312A1 (de) * 1972-01-25 1973-08-02 Wrede & Niedecken Gmbh Isoliermantel, insbesondere zur kaelteisolierung von behaeltern, rohrleitungen und dergleichen und verfahren zu seiner herstellung
DE102013108856A1 (de) * 2013-08-15 2015-02-19 Dieter Bächle Luftrohr sowie Rohreinheit für Verbrennungseinrichtungen

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0244154B1 (de) * 1986-04-29 1990-12-27 Ceskoslovenska akademie ved Vorrichtung zur Herstellung von Rohren aus thermoplastischen Materialien
GB9122575D0 (en) * 1991-10-24 1991-12-04 Sloma Robert M Improvements in or relating to piling
DE102008046262A1 (de) * 2008-09-08 2010-03-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Druckrohr zum Übertragen von Druckkräften zwischen seinen Enden
US20160066678A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 Filip Technologies, Inc. Band support structure for wearable device
CN106402514A (zh) * 2016-12-27 2017-02-15 河南省汉盛新型材料科技有限公司 一种便于对接的塑料管材
CN111271522A (zh) * 2020-01-19 2020-06-12 山东大城防腐保温安装工程有限公司 一种防止切割破裂的耐腐蚀直埋保温管
CN113551286B (zh) * 2021-06-07 2022-07-19 阿克苏阳光热力有限公司 一种具有弯道保护结构的供热管网用预埋管

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1677714A (en) * 1924-12-29 1928-07-17 Hurxthal F Frease Tubular structure
US2029369A (en) * 1933-10-10 1936-02-04 Erle P Halliburton Monolithic cementitious pipe
DE695612C (de) * 1937-10-07 1940-08-29 Robert Schallhart Dipl Ing Hohlmantelrohr
DE816464C (de) * 1942-11-08 1951-10-11 Wieland Werke Ag Metallisches Hohlmantelrohr
DE1756952U (de) * 1957-09-25 1957-11-28 Kunststofftechnik Heilbronn H Waermeisolierende kunststoffrohre und formstuecke.
US3047313A (en) * 1961-10-27 1962-07-31 Jersey Prod Res Co Weighted drill collar
DE1848046U (de) * 1962-01-19 1962-03-08 Rhodiaceta Ag Kunststoffrohr mit hoher korrosionsbestaendigkeit.
CH499724A (de) * 1967-11-15 1970-11-30 Elitex Zavody Textilniho Dosierpumpe, insbesondere für einen Düsenwebstuhl

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2203312A1 (de) * 1972-01-25 1973-08-02 Wrede & Niedecken Gmbh Isoliermantel, insbesondere zur kaelteisolierung von behaeltern, rohrleitungen und dergleichen und verfahren zu seiner herstellung
DE102013108856A1 (de) * 2013-08-15 2015-02-19 Dieter Bächle Luftrohr sowie Rohreinheit für Verbrennungseinrichtungen
DE102013108856B4 (de) * 2013-08-15 2019-06-19 Dieter Bächle Luftrohr sowie Rohreinheit für Verbrennungseinrichtungen

Also Published As

Publication number Publication date
CH425370A (fr) 1966-11-30
NL7504910A (nl) 1975-08-29
NL146560B (nl) 1975-07-15
BE639835A (de)
DE1296899B (de) 1969-06-04
GB1066319A (en) 1967-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60131966T2 (de) Regenwasser-verwaltungssystem
DE102005051691B4 (de) Dichter und thermisch isolierter Tank aus aneinanderliegenden wärmedämmenden Elementen
EP3112542B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur wärmeentkopplung von betonierten gebäudeteilen
EP3085843B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur wärmeentkopplung von betonierten gebäudeteilen
DE2447111A1 (de) Bauteil aus beton und verfahren zu dessen herstellung
DE6607126U (de) Leitungsrohr fuer halbflexible hohlleitungen
DE4037438C2 (de) Transportables Stahlbetonfundament für eine Stütze
DE1285801B (de) Im Erdreich zu verlegendes Verbundrohr
DE19711813A1 (de) Thermisch isolierendes Bauelement
DE2743639A1 (de) Mit flexiblem stab armierte betonstuetze und verfahren zur herstellung derselben
EP3225758B1 (de) Anschlussbauteil zur wärmeentkopplung zwischen einem vertikalen und einem horizontalen gebäudeteil
DE102012201281A1 (de) Stahlbeton-Rammpfahlfundament
DE2111730A1 (de) Bauelement fuer Gebaeudewaende
EP0875635B1 (de) Verbundbauteil zum im wesentlichen vertikalen Stützen von Bauelementen von Gebäuden
DE3335141A1 (de) Behaelter aus vorgefertigten betonelementen und seine herstellung
EP0248813B1 (de) Wiederverwendbares schalungssystem zur herstellung von freiräumen in baustoffen
AT259956B (de) Hohlleitung
DE2648477C3 (de) Verbundausbau für Bergbauschächte
EP4086401B1 (de) Wärmedämmendes verzahnungsbauteil und verfahren zur erstellung eines gebäudeabschnitts
EP3225759A1 (de) Anschlussbauteil zur wärmeentkopplung von vertikal verbundenen gebäudeteilen
CH691691A5 (de) Stütze, insbesondere Stahlbetonstütze.
AT286579B (de) Bauteil, wie Träger, Platte, Decke, Wand od.dgl.
DE102021127307A1 (de) Textile Bewehrungshülle und ein daraus gebildetes Bauelement oder Bauwerk sowie Herstellverfahren für ein solches Bauelement
DE202019100581U1 (de) Gebäude mit einer Wand und einer auf dieser Wand aufliegenden Decke, Gebäude mit einer Wand, Bewehrungselement, Bewehrungsbauteil und Bewehrungsbaugruppe
DE1609701C (de) Stahlbetonbalken