DE4412147C2 - Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines Abwasserkanals - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines aus Muffenrohren sich zusammensetzenden Abwasserkanals aus elektrisch isolie­ rendem oder gering elektrisch leitendem Material, bei dem mittels einer Meßsonde der Abwasserkanal durch die Emission eines Wechselspannungssignals abgetastet wird und die Beschädigungen oder Undichtigkeiten des Abwasserkanals durch Unterschiede in den Widerstandswerten zwischen dem hochohmigen Kanalrohrmate­ rial und dem umgebenden Erdreich erfaßt und registriert werden.

Es ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt (DE 42 19 434 A1), bei dem Abschottungen von Kanalabschnitten nicht vorgenommen, sondern während des Abwasserbetriebs ausschließlich die vom Abwasser beaufschlagten Kanalteile auf Leckstellen untersucht werden. Diese Untersuchung ergibt keinen Gesamtüberblick über das im Kanal vorhandene Schadensbild und erfaßt auch nicht die Lage der den Abwasserkanal bildenden Muffenrohre zueinander.

Es ist ferner bekannt, Abwasserkanalisationsnetze durch Kanalrohr-TV-Untersu­ chungen auf ihren Zustand zu überprüfen (DE-OS 21 59 376). Bei diesem Verfahren werden zwar von der Innenseite des Kanalrohres ausgehende Beschädigungen erkannt, jedoch kann nicht ermittelt werden, ob diese Beschädigungen nur auf einen Teilbereich der Kanalrohrwandung beschränkt sind oder ob sie das Kanalrohr voll­ ständig durchdringen.

Die Risse oder Beschädigungen, die sich über die gesamte Dicke des Kanalrohres erstrecken, ermöglichen, sofern der Grundwasserspiegel unterhalb des Risses ver­ läuft, eine Exfiltration des Abwassers in das Grundwasser, so daß dieses verunreinigt wird. Liegt der Grundwasserspiegel oberhalb des Risses in der Kanalrohrwandung, so kann eine Infiltration des Grundwassers in das Kanalrohr eintreten, was ebenfalls nicht erwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß durch eine Abtastung des Abwasserkanals mittels einer Meß­ sonde sämtliche relevanten Werte zur Beurteilung des Zustandes des Abwasserka­ nals ermittelt werden und hierbei der Abwasserkanal schonend behandelt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Einbringen der Meßsonde in den zu überprüfenden Kanalabschnitt der Kanalabschnitt gesperrt, bis zur Scheitellinie geflutet und der Wasserdruck in dem gefluteten Kanalabschnitt dadurch gering gehalten wird, daß er durch eine Wassersäule erzeugt wird, die sich von der Bodenlinie des Kanalabschnittes bis ein wenig oberhalb seiner Scheitellinie erstreckt und mit der Meßsonde zusätzlich die Neigung der Einzelrohre des Abwas­ serkanals zur Horizontalen festgestellt wird.

Durch den geringen Wasserdruck in dem zu untersuchenden Abwasserkanal wird der im allgemeinen beschädigte Abwasserkanal nur geringfügig belastet, so daß die vor­ handenen Schadstellen und die Muffenverbindungen geschont werden.

Die Feststellung der Neigung der Muffenrohre zur Horizontalen und damit auch die Lage der Muffenrohre zueinander läßt Schlüsse auf die Qualität der Muffenverbin­ dungen und der Belastung der in den Muffen vorgesehenen Dichtungen zu, selbst wenn die Abdichtung im Zeitpunkt der Untersuchung noch kein Leck aufweist.

Es ist vorteilhaft, ein fokussiertes Widerstandsmeßverfahren zu verwenden, bei dem die Meßelektrode zwischen zwei Guardelektroden angeordnet ist, die während der Messung gleiches Potential wie die Meßelektrode aufweisen.

Bei den fokussierten Widerstandsmeßverfahren, die eine feine Schichtauflösung bieten, wird die Ausbreitung des Meßstromes beeinflußt. Er wird auf eine schmale Scheibe fokussiert. Das Fokussieren erfolgt mit Hilfe der sog. Guard- oder Schutz­ elektroden, die zu beiden Seiten der Meßelektrode angeordnet sind. Diese Guard­ elektroden verhindern das kugelförmige Ausbreiten des Meßstromes, wenn sie sich während der Messung stets auf gleichem Potential befinden, auf dem auch die eigentliche Meßelektrode liegt, da ja Strom nur fließen kann, wenn er ein Potential­ gefälle vorfindet.

Die Meßsonde ist so ausgelegt, daß sie verstärkt auf Widerstandsdifferenzen, die sich zwischen dem relativ hochohmigen Kanalrohrmaterial und dem umgebenden Erdreich ergeben, reagiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine in einen auf Undichtigkeiten zu überprüfenden Abwasserkanal einge­ brachte Meßsonde, die über ein Meßkabel und den zugeordneten Umlenk- und Betätigungsmitteln mit einer an der Erdoberfläche angeordneten Meßapparatur in Verbindung steht, und

Fig. 2 die Meßsonde der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und teilweise geschnitten.

Das Meßsystem setzt sich aus einer Meßsonde 1, einer vorzugsweise in einem Meßwagen angeordneten Meßapparatur 2, einer Meßwinde 3 und einem Meßkabel 4 zusammen, das über einen Ablaufbock 5, der oberhalb eines vertikalen Schachtes 6 angeordnet ist, zu einer Umlenkrolle 7 geführt und die in der Höhe des zu prüfenden Abwasserkanals 8 drehbar gelagert ist. Das Meßkabel 4 ist über einen Kabelkopf 9 und ein flexibles Kabel 10 mit der Meßsonde 1 verbunden.

Die Meßsonde 1 weist mittig eine Maßelektrode 11 auf, an deren Stirnseiten Isolier­ scheiben 12 und 13 vorgesehen sind. Benachbart der Isolierscheibe 12 ist die Meß­ sonde mit einem Knickgelenk 14 ausgerüstet, das die Möglichkeit bietet, den vorde­ ren Teil der Meßsonde 1 gegenüber dem hinteren Teil entgegen der Wirkung einer vorgespannten Feder 15 abzuknicken, so daß die Meßsonde 1 in einfacher Weise von dem vertikalen Schacht in einen Abwasserkanal mit kleinerem Durchmesser ein­ geführt werden kann.

Im vorderen Teil der Meßsonde ist eine Guardelektrode 16 und im hinteren Teil der Meßsonde eine Guardelektrode 17 vorgesehen.

Zwischen dem Knickgelenk 14 und der Guardelektrode 16 ist in einer Kammer 18 der Meßsonde 1 das System der Neigungsmesser 19 angeordnet, durch die die Neigung der Einzelrohre des Abwasserkanals zur Horizontalen festgestellt werden kann.

Die Kammer 18 enthält die Neigungssensoren und die Signalvorverstärker, während die Signalverarbeitung in der Sondenelektronik 20 erfolgt die im Gehäuse der Guard­ elektrode 17 angeordnet ist.

Eine B-Elektrode 21 des flexiblen Kabels 10 enthält den Anschluß für den Kabelkopf 9. Das Meßkabel 4, das die Verbindung zur Meßapparatur 2 herstellt, ist somit nicht direkt an die Meßsonde 1, sondern an das flexible Kabel 10 angeschlossen. Die B- Elektrode 21 und der Körper der Meßsonde 1 dürfen nicht elektrisch direkt miteinan­ der verbunden sein. Zwischen der Meßsonde und der B-Elektrode fließt der Meß­ strom und zwischen der Guardelektrode 17 und der B-Elektrode der Fokussierstrom. Die Quellen von dem Meßstrom und dem Fokussierstrom sind galvanisch voneinan­ der getrennt.

Die Länge der Meßelektrode 11 und der Isolierscheiben 12 und 13 sowie die Art und Weise der Einspeisung von Meß- und Fokussierstrom bestimmen weitgehend das Auflösungsvermögen der Meßsonde.

In der Sondenelektronik 20 werden die unterschiedlichen Spannungen und Ströme erzeugt und die Meßsignale aufbereitet, gewandelt und zur Meßapparatur 2 übertra­ gen. Beide Guardelektroden 16 und 17 sind elektrisch miteinander verbunden.

Die Meßsonde 1 und das flexible Kabel 10 werden miteinander verschraubt. Den elektrischen Anschluß übernimmt ein koaxialer Vierpolstecker. Die mechanische Verbindung zwischen der B-Elektrode 21 und der Meßsonde erfolgt über ein norma­ les, stahlarmiertes Tragkabel 22, das von einem Isolierschlauch 23 umgeben ist. Die Stahlarmierung des Tragkabels ist elektrisch gegenüber dem Körper der Meßsonde 1 isoliert.

Zwischen der Meßwinde 3 und der Meßapparatur 2 sind ein Encoderkabel 24 und ein Lein-Kabel 25 vorgesehen.

Von der Meßapparatur 2 gelangt die Versorgungsspannung zur Meßsonde 1. Ferner werden in der Meßapparatur die ankommenden Meßwerte, bezogen auf die Länge des zu prüfenden Kanalabschnittes, dargestellt, gespeichert und mit Hilfe eines angeschlossenen Plotters oder Druckers als längenbezogenes Endlosdiagramm ausgegeben.

Die Meßapparatur, der Plotter/Drucker, die Winde und u. U. auch der Ablaufbock sind normalerweise fest in einem Fahrzeug installiert, das auch das notwendige Zubehör, z. B. die Absperrblasen und die Umlenkrolle, transportiert.

Zur Durchführung einer Messung wird zunächst das Meßfahrzeug in Position gebracht und die Umlenkrolle 7 im vertikalen Schacht 6 installiert. Danach schließt man die Meßsonde 1 an den Kabelkopf 9 an und befestigt ein Schleppseil an der Meßsondenspitze. Zu diesem Zweck ist die Meßsondenspitze mit einer Ringöse ver­ sehen. Das Schleppseil bringt man nun durch die zu messende Kanalstrecke, führt die Meßsonde in den Kanal 8 ein und zieht sie bis an den Anfangspunkt der Meß­ strecke. Die Meßwinde ist hierbei ausgekuppelt, so daß das Meßkabel 4 selbständig von der Trommel abläuft.

Nach dem Absperren der zu überprüfenden Kanalstrecke wird diese geflutet, wobei der Wasserdruck dadurch gering gehalten wird, daß er durch eine Wassersäule erzeugt wird, die sich von der Bodenlinie des Kanalabschnittes bis ein wenig ober­ halb seiner Scheitellinie erstreckt. Hierdurch werden die Innenfläche des zu prüfen­ den Kanalabschnittes und auch die Muffenverbindungen mit einem sehr geringen Innendruck belastet, durch den zusätzliche Beschädigungen der Kanalrohre und der Offenverbindungen verhindert werden.

Die Meßsonde 1 wird dann bei aktivierter Meßapparatur 2 mit einer Meßgeschwin­ digkeit von ca. 15 m/min zurückgefahren. Die Messung läuft dabei automatisch ab und kann auf einem Bildschirm der Meßapparatur verfolgt werden.

Mit der dargestellten und beschriebenen Meßsonde 1 werden nicht nur die Undich­ tigkeiten in den Kanalrohrwandungen festgestellt und erfaßt, sondern es wird auch die Neigung der Einzelrohre des Abwasserkanals zur Horizontalen ermittelt und fest­ gehalten.

Claims (1)

1. Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines aus Muffenrohren sich zusammen­ setzenden, aus elektrisch isolierendem oder gering elektrisch leitendem Material bestehenden Abwasserkanals, bei dem mittels einer Meßsonde der Abwasserkanal durch die Emission eines Wechselspannungssignals abgetastet wird und die Beschädigungen und Undichtigkeiten des Abwasserkanals durch Unterschiede in den Widerstandswerten zwischen dem hochohmigen Kanalrohrmaterial und dem umgehenden Erdreich erfaßt und registriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einbringen der Meßsonde (1) in den zu überprüfenden Kanalabschnitt der Kanalabschnitt gesperrt, bis zur Scheitellinie geflutet und der Wasserdruck in dem gefluteten Kanalabschnitt dadurch gering gehalten wird, daß er durch eine Wasser­ säule erzeugt wird, die sich von der Bodenlinie des Kanalabschnittes bis ein wenig oberhalb seiner Scheitellinie erstreckt und mit der Meßsonde (1) zusätzlich die Nei­ gung der Einzelrohre des Abwasserkanals zur Horizontalen festgestellt wird.