EP0077898A1

EP0077898A1 - Vorpressverfahren und Vorpressrohr zum Verlegen einer Rohrleitung im Erdreich

Info

Publication number: EP0077898A1
Application number: EP82107657A
Authority: EP
Inventors: Heiner I. Hammer; Klaus Tornow
Original assignee: Schlegel Lining Technology GmbH
Current assignee: Schlegel Lining Technology GmbH
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1982-08-21
Publication date: 1983-05-04
Also published as: DE3265079D1; US4552485A; JPS58180894A; DE3142177A1; EP0077898B1

Abstract

Bei einem mit einer polymeren inneren Auskleidung (4) versehenen Betonrohr, das zur Verlegung im Vorpreßverfahren bestimmt ist, wobei zwischen aufeinanderfolgenden Rohrstücken hohe axiale Preßkräfte auftreten, wird die Dichtung dadurch bewirkt, daß die Auskleidung zum Rohrende hin verdickt (12) ausgeführt wird, so daß sich in der Rohrstirnfläche (4) durch die Auskleidung eine Dichtfläche (13) bildet, die mit einer gleichartigen Dichtfläche des benachbarten Rohrs einen Dichtstreifen einschließt. Zweckmäßigerweise wird ein elastischer Dichtstreifen verwendet, der durch die beim Vortrieb der Rohre aufgewendete Axialkraft komprimiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Betonrohr, insbesondere zur Verlegung im Schildvortrieb-Rohrpreßverfahren, mit einer fest mit dem Beton verbundenen, polymeren Auskleidung.
Es ist bekannt, Betonrohre vor dem schädigenden Einfluß der im Rohrinnenraum enthaltenen Medien durch eine innere Folienauskleidung zu schützen, die mittels an der Folie angeordneter, hinterschnittener Vorsprünge im Beton verankert ist. Diese Vorsprünge haben beispielsweise die Form von bürstenartig dicht angeordneten Filamenten, die in einem Gewebestreifen verankert sind, der seinerseits mit der Folie verbunden ist (DE-OS 24 32 648). Man erhält auf diese Weise sehr fest am Betonteil des Rohrs haftende Auskleidungen, die nach dem Vorschlag einer älteren Patentanmeldung (P 31 14 003) an den Stoßstellen der Rohre nach der Verlegung miteinander verschweißt werden. Dies - ist aufwendig und hindert den Einsatz derartig ausgekleideter Rohre in Bereichen, in welchen keine Betriebe mit den erforderlichen speziellen Schweißgeräten und der notwendigen Verarbeitungserfahrung zur Verfügung stehen.
Es ist bei Muffenrohren bekannt, zwischen den zylindrisch einander gegenüberstehenden Flächen von Muffe und Spitzende eine elastische Dichtung einzusetzen. Dieses Prinzip ist aber bei den eingangs genannten Betonrohren nicht anwendbar, weil die Auskleidung nicht mit wirtschaftlich vertretbaren Mitteln von der Rohrinnenfläche bis zu den dichtenden Flächen von Muffe und Spitzende geführt werden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Betonrohr der eingangs genannten Art zu schaffen, das ohne die Notwendigkeit der Schweißarbeit am verlegten Rohr eine sichere Abdichtung gestattet.
Die erfindungesgemäße Lösung besteht darin, daß die Auskleidung zu den Rohrenden hin verdickt ist zur Bildung einer Dichtfläche in den Rohrstirnflächen.
Diese Rohrausführung gestattet es, eine von Erdreich umgebene Rohranordnung zu schaffen, die aus mindestens zwei Betonrohrstücken besteht, deren innere Auskleidung im Fugenbereich dadurch dicht miteinander verbunden sind, daß die Auskleidungen zwischen ihren in den Rohrstirnflächen von ihren Verdickungen gebildeten Dichtungsflächen einen Dichtungsstreifen einschließen. Dieser Dichtungsstreifen ist vorzugsweise gummi-elastisch, wobei er bei der Verlegung der Rohre durch deren axiale Zusammenpressung komprimiert wird. Die Kompressionskraft bleibt dadurch erhalten, daß sie durch die Reibung der Rohre gegenüber dem umgebenden Erdreich aufgenommen ist. Die Rohre können sich daher nicht unter der von dem Dichtungsstreifen auf die Dichtflächen ausgeübten Kompressionskraft voneinander wegbewegen und dabei die Dichtung entlasten.
Damit der Dichtstreifen exakt die vorgesehene Lage zwischen den Dichtflächen einnimmt, ist zweckmäßigerweise wenigstens an einer Rohrstirnfläche eine Einrichtung zum Halten des Dichtstreifens vorgesehen. Diese Einrichtung kann nach der Erfindung von einer Ringnut in wenigstens einer der beiden Rohrstirnflächen gebildet sein, die einen verdickten Teil des Profilstreifens haltend aufnimmt.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn besondere Einrichtungen zum Sichern der konzentrischen Lage benachbarter Rohrenden vorgesehen sind. Diese können - wie an sich bekannt - von Stahlkragen oder -muffen gebildet sein, die jeweils an einem Rohrende zur Aufnahme des benachbarten Rohrendes angeordnet sind.
Die Verwendung eines gummi-elastischen Dichtstreifens bietet sich deshalb besonders an, weil bei der Verlegung von Rohren im Rohrpreßverfahren sehr hohe Pressungen zwischen den aufeinanderstoßenden Rohrenden erzeugt werden, die zur Kompression des Dichtrings und damit zur Erzeugung einer dauerhaften Dichtpressung genutzt werden können. Nichtsdestoweniger können auch andere Dichtmittel verwendet werden, beispielsweise im flüssigen oder teigigen Zustand in die Fuge einpreßbare Dichtmassen, die sich hinreichend dicht mit den von den verdickten Auskleidungsenden gebildeten Dichtflächen verbinden, ohne für ihre Verarbeitung besonderen Geräts oder besonderer Erfahrung zu bedürfen.
Bei Verwendung eines gummi-elastischen Dichtungsstreifens wird die Dichtkraft von dem verdickten Teil der Auskleidung einerseits durch die mit dem Beton zusammenwirkenden Vorsprünge und andererseits über die am Übergang von der normal dicken Auskleidung zum verdickten Teil vorhandene Ringfläche auf den Beton übertragen.
Die Dichtfläche kann in einer zur Verbesserung der Dichtwirkung geeigneten Weise bearbeitet sein. Sie kann beispielsweise glatt geschnitten oder konzentrisch genutet oder geriefelt sein. Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die in einer Figur einen Radialschnitt durch den Stoßbereich zweier Rohrstücke darstellt.
Es handelt sich um Rohre großen Durchmessers und großer Wanddicke, beispielsweise für Abwassersammler mit einem lichten Durchmesser von einigen Metern und einer Wanddicke von beispielsweise 20 bis 50 cm. Die Darstellung ist also etwas verkleinert. Man erkennt die einander benachbarten Enden 1 und 2 zweier Rohrstücke, deren Wand jeweils überwiegend aus Beton 3 besteht und an der Innenfläche eine Auskleidung 4 aus polymerem Werkstoff wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen besitzt, die fest mit dem Beton verbunden ist, und zwar vorzugsweise durch die Mittel, die in den eingangs genannten Schriften offenbart sind. Die Rohre mögen zur Verlegung im Preßverfahren bestimmt sein, bei welchem Rohrschüsse beträchtlicher Länge, die aus einer Vielzahl von einzelnen Rohrstücken bestehen, hydraulisch im Erdreich in einem gleichzeitig durch Schildvortrieb geschaffenen Tunnel vorgeschoben werden. Zwischen die Rohrstirnflächen 4 ist zur Übertragung der Preßkräfte ein Holzring 5 eingelegt. Ein Stahlring 6 ist zur Bildung eines überstehenden Kragens am Rohrende 1 angeordnet. Er umfaßt den verjüngten Bereich 7 des Rohrendes 2 unter Einschluß einer Rolldichtung 8. Dadurch werden die Rohrenden gegeneinander zentriert und gegen von außen anstehendes Wasser abgedichtet.
Die Rohrstirnflächen 4 enthalten je eine Nut 9 in mäßigem Abstand von der Rohrinnenfläche zur Aufnahme des verdickten Teils 10 eines ringförmigen Dichtstreifens, dessen Dichtteile11 zwischen demjenigen Bereich der Rohrstirnfläche 4 liegen, die radial innerhalb der Nuten 9 liegen.
Die Rohrauskleidungen 4 sind in den Endbereichen bei 12 verdickt, so daß sie in den Rohrstirnflächen 4 Dichtungsflächen 13 bilden, die mit dem Dichtteil 11 des Dichtstreifens zusammenwirken. Im dargestellten Beispiel sind die verdickten Teile 12 der Rohrauskleidungen in derselben Weise mit dem Betonteil der Rohrwandungen verbunden.wie die Auskleidung in ihrem normal dünnen Bereich 4. Dies ist jedoch nicht in jedem Fall unbedingt erforderlich.' Es kommt vielmehr an auf die Art der Kraftübertragung von dem verdickten Auskleidungsteil 12 auf den Betonteil der Wand. Übertragen werden müssen die Kräfte, die durch die Kompression des Dichtteils 11 des Dichtungsstreifens als axiale Druckkräfte auf den verdickten Auskleidungsteil 12 übertragen werden. Zur Kraftübertragung stehen einerseits die Verbindungseinrichtungen 15 (Vorsprünge, Monofilamente etc.) und andererseits die axiale Projektion der Ringfläche 16 zur Verfügung. Je größer der Dickenunterschied zwischen den Teilen 4 und 12 der Auskleidung ist, um so größer ist auch die radiale Erstreckung der Ringfläche 16 und damit deren Vermögen, die Dichtungskräfte zu übertragen. Andererseits ist dieses Vermögen um so geringer, je kleiner der Winkel zwischen dieser Fläche und der Axialrichtung ist. Das Kraftübertragungsvermögen über die Einrichtungen 15 entlang der äußeren Zylinderfläche des verdickten Teils 12 der Auskleidung hängt von der Art der Verbindungseinrichtungen und der axialen Länge dieser Fläche ab. Je weniger die Stirnfläche 16 zur Kraftübertragung geeignet erscheint, um so größer muß die axiale Länge des verdickten Auskleidungsteils gemacht werden und um so geringer muß die Nachgiebigkeit der Verbindungseinrichtungen 15 sein. Umgekehrt kann die axiale Länge des verdickten Teils 12 der Auskleidung gering bemessen werden und kommt es weniger auf die Festigkeit der Verbindungseinrichtungen 15 in diesem verdickten Auskleidungsbereich an, je größer und steiler der Dickensprung zwischen den Bereichen 4 und 12 der Auskleidung ist. Praktisch bewährt hat sich beispielsweise bei der Verwendung von Polypropylen als Auskleidungsmaterial und Polyethylen als Material der die Verbindungseinrichtungen 15 bildenden Monofilamente sowie bei einer normalen Dicke der Auskleidung von 3 mm ein verdickter Auskleidungsteil von 30 mm Dicke und 80 mm Länge, wobei der Winkel zwischen der Ringfläche 16 und der Axialrichtung bei etwa 25° lag. Unter diesen Verhältnissen kann der verdickte Auskleidungsteil gegenüber den am Dichtungsstreifen wirkenden Kompressionskräften als praktisch starr betrachtet werden. Beim Zusammenschieben der Rohrstücke im Verlegeverfahren wird der Dichtungsstreifen zur Erzeugung einer hinreichenden Dichtpressung komprimiert. Tritt er dabei - wie bei 14 angedeutet - nach innen über die Rohrinnenfläche hinaus, so kann der überstehende Teil weggeschnitten werden.
Auf die Befestigungseinrichtungen 15 kann ggf. verzichtet werden, wenn die Grenzfläche zwischen diesem verdickten Teil und dem Betonteil des Rohres - wie bei 17 strichpunktiert angedeutet - so ausgebildet ist, daß eine Lageveränderung des verdickten Teils unter der Langzeitwirkung der Dichtpressung nicht zu erwarten ist, nämlich beispielsweise bei der angedeuteten hinterschnittenen Gestalt der Grenzfläche.
Der Dichtungsstreifen kann so geformt sein, daß die höchste Dichtpressung im Bereich der Dichtflächen 13 entwickelt wird. Dies gelingt beispielsweise dadurch, daß der zwischen diesen Dichtflächen zu liegen bestimmte Bereich des Dichtstreifens etwas dicker im Vergleich mit dem übrigen Teil 11 ausgeführt wird.

Claims

1. Betonrohr, insbesondere zur Verlegung im Schildvortrieb-Rohrpreßverfahren, mit einer fest mit dem Beton verbundenen, polymeren Auskleidung, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (4) zu den Rohrenden hin verdickt (12) ist zur Bildung einer Dichtfläche (13) in den Rohrstirnflächen (4).

2. Betonrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Rohrstirnfläche (4) eine Einrichtung (9) zum Halten eines elastischen Dichtstreifens (10,11) im Zusammenwirken mit der Dichtfläche (13) umfaßt.

3. Betonrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Halten eines elastischen Dichtstreifens (10,11) von einer mit einem verdickten Teil (10) des Dichtstreifens zusammenwirkenden Ringnut (9) gebildet ist.

4. Betonrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß besondere Einrichtungen (6,7) zum Sichern der konzentrischen Lage benachbarter Rohrenden (1,2) vorgesehen sind.

5. Von haftender Masse, wie Erdreich, umgebene Rohranordnung bestehend aus mindestens zwei Betonrohrstücken, die Auskleidungen enthalten, die im Fugenbereich dicht miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidungen (4) an dem Verbindungsende verdickt (12) sind und in den einander gegenüberstehenden Rohrstirnflächen (4) Dichtungsflächen (13) bilden, zwischen denen ein Dichtungsstreifen (10,11) eingeschlossen ist.

6. Rohranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsstreifen (10,11) gummi-elastisch ist und die von axialer Zusammenpressung der Rohre (1,2) herrührende Kompressionskraft von der Reibung der Rohre gegenüber der umgebenden Masse aufgenommen ist.