DE19601041C2

DE19601041C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Sanieren von Muffenverbindungsbereichen von Abwasserrohren bzw. -kanälen

Info

Publication number: DE19601041C2
Application number: DE1996101041
Authority: DE
Inventors: Helmar Haas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-01-13
Filing date: 1996-01-13
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2016-01-14
Also published as: DE19601041A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sanieren der Muffenverbindungsbereiche von Abwasserrohren bzw. -kanälen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs 7.

Bei unter der Erde verlegten Abwasserrohren bzw. -kanälen wurden früher die Ringspalte der übereinander geschobenen Rohr- bzw. Kanalabschnittenden entweder gar nicht abgedichtet oder mit einer einer schnellen Alterung unterworfenen Abdichtung versehen, so daß sie inzwischen vielfach undicht geworden sind. Desweiteren sind diese Muffenverbindungsbereiche durch Materialalterung und Setzen der Rohr- bzw. Kanalabschnitte und ggf. teilweise Zerstörung der Rohr- bzw. Kanalabschnittenden undicht geworden. Bei Abwasserrohren ist es jedoch wichtig, daß sowohl eine Exfiltration als auch eine Infiltration in den Muffenverbindungsbereichen verhindert wird.

Bisher wurden folgende nachträgliche Abdichtungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen bei diesen Muffenverbindungsbereichen getroffen.

Mit Hilfe eines Aufweitdornes, über den eine mit Hilfe von Druckluft aufweitbare Kunststoffmuffe gebracht ist, wird über Düsen ein Gel in den Ringspalt und an die Innenflächen der Muffenverbindungsbereiche gespritzt und dann die aufgeweitete Kunststoffmuffe an diese Innenseitenbereiche geklebt. Zum Aushärten dieses Gels wird das Abwasser im Rohr bzw. Kanal entweder aufgestaut oder es werden Maßnahmen dafür getroffen, daß das Abwasser durch den Aufweitdorn hindurch geleitet werden kann. Zur Beschleunigung des Aushärtens des Gels wird der Aufweitdorn erwärmt, da das Gel unter Wärmeanwendung schneller aushärtet. Nachteilig hierbei ist, daß beim Aushärten das Gel schwindet, so daß die Gefahr besteht, daß keine ausreichende Abdichtung erzielt wird. Außerdem gelangt das relativ dünnflüssige Gel unkontrolliert in Hohlräume hinter den Verbindungsmuffenbereichen, was zu Materialverschwendung führt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das verwendete Gel gegen in den Abwasserrohren bzw. -kanälen auftretende Gase anfällig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sanieren der Muffenverbindungsbereiche von Abwasserrohren bzw. -kanälen der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. mit der eine einfachere und sicherere Abdichtung der Muffenverbindungsbereiche bietet bzw. gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zum Sanieren der Muffenverbindungsbereiche von Abwasserrohren bzw. -kanälen der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 bzw. die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine nachträgliche Abdichtung der Muffenverbindungsbereiche von verlegten Abwasserrohren bzw. -kanälen auch dann erreicht, wenn sich die benachbarten Rohre bzw. Kanäle gegeneinander versetzt haben oder wenn in den Muffenverbindungsbereichen Beschädigungen vorhanden sind. Mit der Schutzmasse ist es möglich, das verwendete Epoxidharz auch während eines Abwasserstromes aushärten zu lassen. Da die mit dem Epoxidharz versehenen Übergangsbereiche an den Muffenverbindungsbereichen zusammengedrückt und geglättet werden, ist ein für den Abwasserstrom glatter Übergang erreicht, der ein erneutes schnelles Zerstören der sanierten Muffenverbindungsbereiche auch dort verhindert, wo gegeneinander versetzte Rohre in den Muffenverbindungsbereichen saniert worden sind.

Es ist desweiteren bekannt, vor dem Sanieren der Muffenverbindungsbereiche diese mit Hilfe eines Fräswerkzeuges von Ablagerungen und sog. minderhaftenden Schichten zu befreien. Bei der Verwendung eines Fräswerkzeugs ist jedoch nachteilig, daß der gesamte Muffenverbindungsbereich ringsum abgefräst wird, auch wenn möglicherweise nur ein kleiner Teilumfangsbereich solche minderhaftenden Schichten trägt. Außerdem rotiert das Fräswerkzeug, so daß gegeneinander versetzte Muffenverbindungsbereich zu weitgehend abgefräst oder gar teilweise dadurch zerstört werden können. Gemäß einer Ausführungsform vorliegender Erfindung sind deshalb die Merkmale gemäß Anspruch 2 vorgesehen, wonach solche Ablagerungen und minderhaftenden Schichten durch eine Druckspülung von den Muffenverbindungsbereichen entfernt werden. Von Vorteil ist gleichzeitig das Wegspülen dieser entfernten Ablagerungen bzw. Schichten aus dem gesamten Abwasserkanal bzw. -rohr. Dabei kann das erste Werkzeug zum Druckspülen entweder gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 unmittelbar an der Vorrichtung oder an einem separaten Gerät, das zeitlich vor der Vorrichtung eingesetzt wird, vorgesehen sein.

Bevorzugte Materialien für das verwendete Epoxidharz bzw. die verwendete Schutzmasse ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 3 und 5.

Eine bevorzugte Ausgestaltung hinsichtlich der Werkzeuge ergibt sich aus den Merkmalen gemäß Anspruch 6 bzw. 9. Dies hat entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 10 den wesentlichen Vorteil, daß es zumindest bei den zweiten bis vierten Werkzeugen ausreicht, einen einzigen Arm zur Bearbeitung des Ringspaltes zu verwenden.

Weitere Ausgestaltungen der Werkzeuge ergeben sich aus den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 11 bis 13.

Gemäß den Merkmalen eines oder mehrerer der Ansprüche 14 bis 18 ergibt sich der Vorteil, daß die Werkzeuge in Abhängigkeit vom Rohr- bzw. Kanalinnendurchmesser in den Muffenverbindungsbereichen radial bewegbar sind.

Entsprechendes gilt gemäß den Merkmalen des Anspruchs 19 bei der Bewegung der Werkzeuge mit Hilfe des Schlittens durch das Abwasserrohr bzw. den Abwasserkanal.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Die einzige Figur zeigt in schematischer längsgeschnittener Darstellung einen Muffenverbindungsbereich im Zuge eines Abwasserrohres bzw. -kanales mit einer Vorrichtung zum Sanieren dieses Muffenverbindungsbereiches gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Gemäß der Zeichnung sind im Zuge eines Abwasserrohres bzw. -kanales 10 mehrere Einzelrohre bzw. Rohrabschnitte 11, 12 mittels einer Muffenverbindung 13 miteinander verbunden. Die Muffenverbindung 13 ist durch eine am einen Ende des Rohrabschnitts 12 angeordnete Muffe 14, die über das benachbarte Ende 15 des Rohrabschnitts 11 greift, gegeben. Die Muffenverbindung 13 besitzt im allgemeinen sowohl einen axialen Spalt 16 als auch einen radialen Spalt 17. Diese Spalte 16 und 17 sind nach langjähriger Verlegung im allgemeinen nicht mehr so gleichmäßig wie in der Zeichnung dargestellt, und zwar insbesondere dann, wenn sich bei benachbarten Rohrabschnitten 11 und 12 ein entsprechender Versatz durch Absenken, Ausbrechungen in der Muffenverbindung 13 u. dgl. ereignet hat. Eine nachträgliche Abdichtung dieser Spalte 16 und 17 bzw. Sanierung der Muffenverbindungsbereiche 13 wird unabhängig von der Anordnung benachbarter Rohrabschnitte 11 und 12 zueinander, d. h. mit oder ohne Versatz, Ausbrüchen o. dgl., mit Hilfe des in der Zeichnung schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Gerätes 21 erreicht.

Das Gerät 21, das eine zentrische Achse 22 besitzt, stützt sich über mehrere, vorzugsweise drei gleichmäßig über seinen Umfang verteilt angeordnete Kufen 23 an der Innenwandung 24 des Rohrabschnittes 11 bzw. 12 ab. Die Kufen 23 sind in radialer Richtung gegenüber der Achse 22 federnd gelagert. An seinem in Bewegungsrichtung gemäß Pfeil A nachlaufenden Ende ist das Gerät 21 mit einem Düsen-Druckwasserantrieb 26 versehen, dem Druckwasser über einen ersten Schlauch 27 zugeführt wird.

Innerhalb der Achse 22 ist eine in Richtung der Bewegung (Pfeil A) gerichtete Drehachse 28 als Verlängerung vorgesehen, die in nicht dargestellter Weise rotierend angetrieben ist. An der Drehachse 28 sind in Bewegungsrichtung A des Gerätes 21 hintereinander ein erstes Werkzeug 31, ein zweites Werkzeug 32, ein drittes Werkzeug 33 und ein viertes Werkzeug 34 drehfest gehalten.

Das erste Werkzeug 31 besitzt über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete, vorzugsweise leicht schräg geneigte Düsen 36, die mit einem zweiten Druckwasserschlauch 29 verbunden und an einem Halter 37, der mit der Drehachse 28 drehfest verbunden ist, angeordnet sind. Dieses erste Werkzeug 31 dient zum Druckwasserspülen des Muffenverbindungsbereiches 13 und damit zum Lösen von Ablagerungen und/oder minderhaftenden Schichten an der Innenseite dieses Muffenverbindungsbereiches 13. Außerdem kann das erste Werkzeug 31 gleichzeitig als Rotationsantrieb für die Drehachse 28 dienen.

Das zweite Werkzeug 32 besitzt einen Arm 41, der an einem an der Drehachse 28 angeordneten Gelenk 42 in Richtung des Doppelpfeiles B₁ federnd schwenkbar gehalten ist. Am Arm 41 ist eine Düse 43 in Richtung des Pfeiles C₁ radial verschiebbar gehalten, wobei um den Arm 41 eine Druckfeder 44 vorgesehen ist, mit der die Düse 43 mit seiner becherartigen Hülle 45 gegen die Innenwandung 24 des Rohrabschnitts 11, 12 gedrückt ist. In nicht dargestellter Weise wird dem zweiten Werkzeug 32 und damit dessen Düse 43 ein dauerelastisches, klebriges Epoxidharz in breiiger Form bspw. über einen dritten Schlauch 46 zugeführt.

Das dritte Werkzeug 33 ist mit seinem Arm 47 ebenfalls an dem Gelenk 42 in Richtung des Doppelpfeiles B₂ zur Achse 22 hin schwenkbar gehalten. Auf dem Arm 47 des dritten Werkzeugs 33 ist eine Walzenanordnung 48 in Richtung des Doppelpfeiles C₂ entgegen der Wirkung einer Druckfeder 49 verschiebbar gehalten. Die Druckfeder 49 drückt die Walzenanordnung 48 gegen die Innenwandung 24 des Rohrabschnitts 11 bzw. 12. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Walzenanordnung 48 zwei Walzen 51 und 52, die winkling zueinander angeordnet sind, wobei ihre einander gegenüberliegenden abgewandten freien Enden nach innen gerichtet sind. Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung besitzt die Walzenanordnung 48 statt der drehbaren zwei Walzen 51 und 52 eine einzige drehbare Walze, deren Drehachse parallel zur Achse 22 verläuft und die außenumfangsseitig mit einer Hohlkehle versehen ist. Die Arme 41 und 47 der beiden Werkzeuge 32 und 33 sind derart angeordnet, daß in Bewegungsrichtung A zunächst das zweite Werkzeug 32 und danach das dritte Werkzeug 33 zum Einsatz kommt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Arme 41 und 47 der beiden Werkzeuge 32 und 33 einander diametral gegenüberliegend angeordnet.

Das vierte Werkzeug 34 besitzt ebenfalls einen Arm 56, der an einem an der Drehachse 28 angeordneten Gelenk 57 gemäß Doppelpfeil B₃ federbelastet schwenkbar gehalten ist. Am Arm 56 ist ein Halter 58 gegen eine Druckfeder 59 gestützt und verschiebbar in Richtung des Pfeiles C₃ gehalten. Der Halter 58 besitzt an seinem der Innenwandung 24 zugewandten Ende einen Schaber 61 bzw. Spachtel, auf dessen Fläche mindestens eine Düse 62 austritt, über die eine umweltunbedenkliche Spritzmasse austritt, welche über einen vierten Schlauch 64 zugeführt ist.

Das Sanieren des Muffenverbindungsbereiches 13 geht folgendermaßen vor sich: Das Gerät 21 wird in Richtung des Pfeiles A durch das Abwasserrohr 10 bewegt, wobei in nicht dargestellter Weise eine Kamera zum Beobachten des Vorganges miteingesetzt werden kann. Zunächst wird der Muffenverbindungsbereich 13 im Bereich der Spalte 16, 17 mit Hilfe des ersten Werkzeugs 31 von Ablagerungen und/oder minderhaftenden Schichten durch Druckspülung befreit. Die dadurch entfernten Materialien werden durch das Abwasserrohr 10 unmittelbar weggeschwemmt. Bei weiterer Bewegung in Richtung des Pfeiles A kommt das zweite Werkzeug 32 zur Wirkung, über dessen Düse 43 das breiige Epoxidharz in den axialen Spalt 16 und damit auch in den radialen Spalt 17 eingedrückt wird. Sind die Spalte 16 und 17 mit Abdichtmittel 38 entsprechend ausgefüllt, wird über die Breite des axialen Spaltes 16 mit Hilfe des zweiten Werkzeugs 32 zusätzlich eine Raupe 39 aus demselben breiigen Epoxidharz über den gesamten ringförmigen Umfang des axialen Spaltes 16 aufgebracht. Dies zeigt die zeichnerische Darstellung. Mit Hilfe des dritten Werkzeugs 33, das nach einer axialen Weiterbewegung in Richtung des Pfeiles A zum Einsatz kommt, wird die Raupe 39 flachgedrückt, derart, daß sich ein glatter Übergang im Bereich der Muffenverbindung 13, d. h. an der Innenwandung vom Ende 15 des einen Rohrabschnitts 11 zum gegenüberliegenden Ende des Rohrabschnitts 12 ergibt. Bei weiterer axialer Bewegung gemäß Pfeil A kommt das vierte Werkzeug 34 zur Wirkung, mit dessen Hilfe die Schutzmasse über die geglättete Epoxidharzraupe 39 gestrichen wird. Diese umweltunbedenkliche Schutzmasse dient dazu, daß das Epoxidharz unabhängig vom nach wie vor fließenden Abwasser kalt aushärten kann. Das Aushärten dauert etwa sechs bis sieben Stunden. Die Schutzmasse selbst ist in ein bis zwei Tagen vom Abwasser abgewaschen und weggespült.

Das Abtragen der sog. minderhaftenden Schichten bewirkt, daß die Innenoberfläche der Muffenverbindungsbereiche 13 so präpariert wird, daß das breiige Epoxidharz ausreichend haften kann.

Die federnd gelagerte Anordnung der zweiten bis vierten Werkzeuge 32 bis 34 gestattet einerseits ein stetes Anliegen an der Innenwandung 24 der Rohrabschnitte 11, 12, unabhängig von Rohrabschnittversatz, Durchmesseränderungen u. dgl. und darüberhinaus eine entsprechende Schrägstellung der Arme der Werkzeuge beim Verfahren des Gerätes 21 in Richtung des Pfeiles A oder auch in Gegenrichtung unabhängig von den jeweiligen Innendurchmessern aufgrund von Verengungen, Ablagerungen u. dgl. Die Rotation der Werkzeuge 31 bis 34 bewirkt eine gleichmäßige Bearbeitung der Muffenverbindungsbereiche 13 über deren gesamten Innenumfang.

Gemäß einem nicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist das erste Werkzeug 31 zum Druckspülen nicht an der Vorrichtung 21 gehalten, sondern als eine separate Einheit vorgesehen, die zeitlich vor der Vorrichtung 21 die zu sanierende Muffenverbindung 13 zum Entfernen minderhaftender Schichten durchfährt.

Claims

1. Verfahren zum Sanieren der Muffenverbindungsbereiche von Abwasserrohren bzw. -kanälen, bei dem ein mit Werkzeugen bestücktes Gerät durch das Abwasserrohr bzw. den Abwasserkanal bewegt und mit Hilfe eines der Werkzeuge der Spalt zwischen den Muffenverbindungsbereichen benachbarter Abwasserrohre bzw. -kanäle mit einem Abdichtmittel ausgefugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ausfugen des Spaltes mittels eines Epoxidharzes über die Breite des Spaltes hinweg eine Raupe aus Epoxidharz etwa ringförmig aufgebracht und danach die Raupe glattgedrückt wird und daß der so geglättete Übergang an den Muffenverbindungsbereichen mit einer Schutzmasse überzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ausfugen des Spaltes der Muffenverbindungsbereich der benachbarten Abwasserrohre bzw. -kanäle unter Druck abgespült wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein breiiges dauerelastisches, klebendes und kalt aushärtendes Epoxidharz verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Ausfugen des Spaltes und für die Raupe das gleiche Epoxidharz verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzmasse aus umweltunbedenklichem Material verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils mit einem Arm versehenen Werkzeuge um eine Drehachse rotierend angetrieben werden.

7. Vorrichtung zum Sanieren der Muffenverbindungsbereiche (13) von Abwasserrohren (10) bzw. -kanälen, mit einem mit Werkzeugen (31 bis 34) bestückten, durch das Abwasserrohr (10) bzw. den Abwasserkanal bewegbaren Gerät (21), wobei mit Hilfe eines der Werkzeuge (31 bis 34) der Spalt (16, 17) zwischen den Muffenverbindungsbereichen (13) benachbarter Abwasserrohrabschnitte (11, 12) bzw. - kanalabschnitte mit einem Abdichtmittel (38) ausfugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Werkzeug (32) zum Ausfugen des Spaltes (16, 17) mittels eines Epoxidharzes zusätzlich eine über die Breite des Spaltes (16) angeordnete Raupe (39) aus Epoxidharz etwa ringförmig aufbringbar ist, daß ein drittes Werkzeug (33) zum Glattdrücken der Raupe (39) vorgesehen ist und daß mit einem vierten Werkzeug (34) eine Schutzmasse auf den so geglätteten Übergang an den Muffenverbindungsbereichen (13) auftragbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Werkzeug (31) zum Druckspülen der Muffenverbindungsbereiche (13) der benachbarten Abwasserrohrabschnitte (11, 12) bzw. -kanalabschnitte vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (31 bis 34) rotierend angetrieben sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten bis vierten Werkzeuge (32 bis 34) mit jeweils einem Arm (41, 47, 56) versehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten bis vierten Werkzeuge (31 bis 34) axial nacheinander angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (31 bis 34) an der Achse eines wasserstrahlgetriebenen Schlittens (23) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Werkzeug (31) mit Rotationswasserstrahldüsen (36) versehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Werkzeug (32) mit einer radial federnd bewegbaren Düse (43) versehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Werkzeug (33) mit einer radial federnd bewegbaren Walzenanordnung (48) versehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenanordnung (48) durch zwei stumpfwinklig und überlappend zueinander angeordnete Walzen (51, 52) gebildet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenanordnung (48) durch eine mit einer Hohlkehle versehene Walze gebildet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Werkzeug mit einer radial federnd bewegbaren Spachtelanordnung (61), die mit einer Düse (62) bestückt ist, versehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite bis vierte Werkzeug (32 bis 34) einen zur Drehachse hin federnd schwenkbaren Arm (41, 47, 56) besitzen.