DE69006135T2

DE69006135T2 - Einsatzrohr für die Reparatur von Rohrleitungen.

Info

Publication number: DE69006135T2
Application number: DE90308668T
Authority: DE
Inventors: Toshio Akesaka; Takayuki Kawafuji; Sinkiti Ooka
Original assignee: Toa Grout Kogyo Co Ltd; Iseki Kaihatsu Koki KK
Current assignee: Toa Grout Kogyo Co Ltd; Iseki Kaihatsu Koki KK
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2010-08-08
Also published as: KR910004980A; KR970009021B1; AU5995890A; US5035539A; EP0413495B1; AU630482B2; EP0413495A1; CA2022301C; DE69006135D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einlage, die verwendet wird, um den Ausfluß von Wasser aus einer Rohrleitung zu verhindern, beispielsweise einem Abflußrohr, und um das Einströmen von Wasser in die Rohrleitung zu verhindern, sowie auf ein Verfahren für die Instandsetzung der Rohrleitung,um durch Verwendung der Einlage den Durchtritt von Wasser in die Rohrleitung und aus der Rohrleitung zu verhindern.

Beschreibung des Standes der Technik:

Als eines der zum Stand der Technik gehörenden Verfahren zur Instandsetzung von Rohrleitungen, beispielsweise von Abflußrohren, Wasserversorgungsrohren, Leitungsrohren oder dergleichen, offenbart die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (KOKOKU) Nr. 62-18799 die Anordnung einer Einlage mit einer Gummihülse und einer Schraubenfeder, die innerhalb der Hülse so angeordnet ist, daß die Hülse durch die Schraubenfeder gegen die innere Oberfläche des Rohres gepreßt wird, das die Rohrleitung bildet. Bei diesem Verfahren werden jedoch die Teile der Hülse, die nicht mit der Schraubenfeder in Berührung sind, durch eine Kraft, beispielsweise den Druck von Grundwasser, die von der Außenseite der Hülse nach innen gerichtet ist, leicht verformt, so daß Grundwasser leicht in die Rohrleitung einströmt. Um dies zu verhindern, muß die Hülse verdickt werden, um ihre mechanische Festigkeit zu verbessern. Als ein anderes Instandsetzungsverfahren zur Verhinderung des Gasaustritts aus Gasrohren offenbart die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (KOKAI) Nr. 60-24993 ein Verfahren zur Anordnung einer Einlage mit einer Gummihülse und einem expandierbaren Band, das innerhalb der betreffenden Enden der Hülse so angeordnet ist, daß jedes Ende der Hülse durch das Band gegen die innere Oberfläche des Rohres gepreßt wird, das eine Rohrleitung bildet. Bei diesem Verfahren wird jedoch der axiale Mittelteil der Hülse ebenfalls leicht durch eine Kraft verformt, die von außerhalb der Hülse nach innen gerichtet ist. Es muß daher die mechanische Festigkeit des axialen Mittelteiles der Hülse verbessert werden, um die mechanische Festigkeit derselben zu verstärken.
Um diese Probleme zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder ein Verfahren vorgeschlagen, um einen Durchtritt von Wasser durch Verwendung einer Einlage zu verhindern, die einen Grundteil in Art eines Bleches beinhaltet, der ein Paar überlappender Teile aufweist und in eine Spiralform gebracht ist, um einen der überlappten Teile innerhalb des anderen anzuordnen. Außerdem sind bahnartige Absperrglieder aus Gummi vorhanden, die an der umfänglichen Oberfläche des Grundteiles angeordnet sind.
Bei diesem Verfahren wird die Einlage in ihrem zusammengezogenen Zustand zu dem Abschnitt, der repariert werden soll, innerhalb eines Rohres bewegt und sodann aufgeweitet, so daß die Einlage in einer Lageanordnung ist, in der sie die innere Oberfläche des Rohres bedeckt. Wenn die Einlage in dem zu reparierenden Rohrabschnitt angeordnet ist, werden die Absperrglieder gegen die innere Rohrfläche mittels des Grundteils angepreßt, um eine Leckage von Wasser zu verhindern, und der Grundteil hält die Hülse gegen die innere Oberfläche des Rohres angedrückt.
Bei der Einlage, die bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Verhinderung des Wasserdurchtritts benutzt wird, sind jedoch die Absperrglieder in Abschnitten stumpf aneinander gefügt, die den überlappten Abschnitten des Grundteiles zugeordnet sind. Dementsprechend wird ein Durchtreten von Wasser von dem stumpf angesetzten Teil der Absperrglieder und den überlappten Teilen des Grundteiles nicht verhindert.
Die US-A-3 700 265 offenbart eine Einlage mit ringförmigen Rippen, die aus einem festen elastischen Werkstoff gebildet sind, sodaß bei Anwendung bei einer Rohrleitung, die keinen wirklich kreisrunden Querschnitt besitzt, ein Teil der ringförmigen Rippen nicht mit der inneren Oberfläche der Rohrleitung in Berührung kommt.
Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einlage zur Instandsetzung einer Rohrleitung zur Verfügung zu stellen, wobei die Einlage, ohne eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit einer Hülse, in hohem Maße fähig ist, eine Leckage zu verhindern.
Eine Einlage gemäß vorliegender Erfindung zur Instandsetzung einer Rohrleitung wird an der inneren Oberfläche eines die Rohrleitung bildenden Rohres angeordnet und weist eine undurchlassige und elastisch verformbare Hülse auf, die einen elastisch verformbaren zylindrischen Teil und eine Gruppe mit einer Mehrzahl elastisch verformbarer Vorsprönge besitzt, die entsprechenden Endteilen des genannten zylindrischen Teiles in einer Axialrichtung zugeordnet sind, wobei sich die Vorsprünge der genannten Gruppe fortlaufend in der Umfangsrichtung an der äußeren umfänglichen Fläche der betreffenden zugeordneten Enden erstrecken und in der genannten Axialrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind:
ein Grundelement mit einem blechartigen Grundteil, das innerhalb der genannten Hülse in einer radial aufweitbaren, zylindrisch gewundenen Form angeordnet ist; und
Festlegmittel, die an dem genannten Grundelement angeordnet und zum Halten des genannten Grundteils in einer im wesentlichen zylindrischen Form vorgesehen sind, wenn der genannte Grundteil radial innerhalb der genannten Hülse aufgeweitet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß:
die Querschnittsform jedes der genannten Vorsprünge im wesentlichen ein rechtwinkliges Dreieck ist;
jeder Vorsprung, der in der Axialrichtung der genannten Hülse am weitesten außenliegend gelegen ist, so angeordnet ist, daß derjenige Teil desselben, der der schräg verlaufenden Hypotenuse des genannten rechtwinkligen Dreiecks entspricht, in der Axialrichtung der genannten Hülse innenseitig zu liegen kommt; und
jeder Vorsprung, der in der Axialrichtung der genannten Hülse weiter innen als jeder am weitesten außenliegende Vorsprung gelegen ist, so angeordnet ist, daß derenige Teil, der der schräg verlaufenden Hypotenuse des genannten rechtwinkligen Dreiecks entspricht, in der Axialrichtung der genannten Hülse außenseitig zu liegen kommt.
Die Einlage wird zu einem vorbestimmten Abschnitt innerhalb einer Rohrleitung bewegt, der einen Innendurchmesser besitzt, der größer ist als der Außendurchmesser der Hülse. Dann wird der Grundteil in eine zylindrische Form aufgeweitet, bis die Hülse elastisch verformt wird, indem sie gegen die innere Oberfläche des Rohres gepreßt wird. Das Grundelement wird durch die Festlegmittel in einem radial aufgeweiteten Zustand gehalten, um die Hülse in verformtem Zustand zu halten. Auf diese Weise wird die Hülse zwischen dem Grundteil und der inneren Oberfläche des Rohres angeordnet, und die Einlage ist an der inneren Oberfläche des Rohres angebracht.
Entsprechend der Einlage der vorliegenden Erfindung wird ein Wasserdurchtritt sicher verhindert, da eine Hülse ohne jedweden stumpf angefügten Teil verwendet wird.
Vorzugsweise hat der Grundteil eine axiale Länge, die im wesentlichen der axialen Länge der Hülse entspricht. Dadurch ist die Hülse durch den Grundteil über fast die gesamte axiale Länge hin abgestützt, so daß es nicht erforderlich ist, die mechanische Festigkeit der Hülse zu erhöhen.
Wenn der Grundteil aufgeweitet wird, werden die Vorsprünge in der Hauptsache verformt, indem sie gegen die innere Oberfläche des Rohres gepreßt werden, so daß die Vorsprünge durch ihre eigene Rückstellkraft in Anlage an die innere Oberfläche des Rohres gedrückt werden, wodurch der Durchtritt von Wasser verhindert wird. Im Ergebnis kann die Dicke der Hülse verringert werden.
Vorzugsweise weist die Hülse zumindest je drei elastisch verformbare Vorsprünge auf, die an betreffenden Enden des zylindrischen Teils in axialen Abständen ausgebildet sind. In diesem Falle besteht vorzugsweise jeder Vorsprung, der in einer mittleren Axialstellung gelegen ist, aus einem polymeren Material, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt, und der Grundteil hat vorzugsweise eine axiale Länge, die größer ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden der Vorsprünge, die den Enden axial am nächsten gelegen sind. Somit verhindern die Vorsprünge an beiden Enden der Hülse, daß, wenn der mittlere Vorsprung Wasser absorbiert und sich ausdehnt, sich der mittlere Vorsprung als Ganzes in Axialrichtung der Einlage ausdehnt. Im Ergebnis expandiert der mittlere Vorsprung in Radialrichtung der Einlage nach außen und wird stärker gegen die Oberfläche des Rohres angepreßt, so daß die Absperrleistung der Einlage verbessert wird.
Wenn der mittlere Vorsprung eine Struktur besitzt, die eine Expansion in der Axialrichtung der Hülse begrenzt, dann dehnt sich der Vorsprung hauptsächlich in Radialrichtung der Einlage aus, und im Ergebnis wird der mittlere Vorsprung stärker gegen die innere Oberfläche des Rohres angepreßt.
Jeder Vorsprung ist so geformt, daß die Dicke des Vorsprungs in Axialrichtung der Hülse forschreitend von dem an den zylindrischen Teil angrenzenden Teil nach außen in Radialrichtung der Hülse abnimmt, so daß, wenn die Einlage an dem Rohr angebracht ist, die Vorsprünge gebogen werden. Daher werden die Vorsprünge sicher gegen die innere Oberfläche des Rohres angepreßt, selbst wenn das Rohr eine etwas unregelmäßige innere Oberfläche besitzt.
Vorzugsweise ist die Höhe des mittleren Vorsprungs, der aus polymerem Material gefertigt ist, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt, größer als diejenige der anderen Vorsprünge. Auf diese Weise ist der mittlere Vorsprung stärker verformbar als die übrigen und wird in starkem Maße verformt, wenn die Hülse gegen die innere Oberfläche des Rohres gepreßt wird. Im Ergebnis wird, wenn der Grundteil im wesentlichen in eine zylindrische Form aufgeweitet ist, eine Abnahme des Durchmessers des Grundteiles, falls sie auftreten sollte, hauptsächlich durch eine leichte Formerholung des mittleren Vorsprungs absorbiert.
Es ist auch vorzuziehen, daß die Festlegmittel einen ersten Kupplungsteil beinhalten, der an dem Grundteil angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl zweiter Kupplungsteile, die an dem Grundteil angeordnet und in Winkelabständen voneinander und von dem ersten Kupplungsteil angeordnet sind. In diesem Falle wird der erste Kupplungsteil wahlweise mit einem zweiten Kupplungsteil in Eingriff gebracht, um den aufgeweiteten Grundteil in einer im wesentlichen zylidrischen Form zu halten. Auf diese Weise wird, wenn der erste Kupplungsteil mit einem der zweiten Teile in Eingriff ist, die Einlage gegen die innere Oberfläche des Rohres gepreßt, selbst wenn bei dem Innendurchmesser des für die Anordnung der Einlage vorgesehenen Teiles ein Fehler vorliegt. Im Ergebnis kann der Gegenstand sicher innerhalb des Rohres gehalten werden, selbst wenn gewisse Fehler im Innendurchmesser des Rohres gegeben sind, weil der erste Kupplungsteil mit irgendeinem der zweiten Kupplungsteile in Eingriff gebracht werden kann.
Erste und zweite Kupplungsteile können folgendes sein: Z-artige, metallische Formstücke, die an dem Grundteil angebracht sind, ein Rand des Grundteiles, eine in dem Grundteil ausgebildete Öffnung, eine von einer Seite in Richtung der Dicke des Grundteils zur anderen Seite hin ausgeprägte Zunge, ein an einem weiteren Teil des Grundteiles ausgeformter Vorsprung und ein abgebogener Teil, der durch Biegen eines Endes des Grundteiles erhalten wird.
Das Grundelement kann außerdem ein Paar bandartiger Forsätze aufweisen, die sich zueinander parallel und durch einen Abstand voneinander getrennt in Axialrichtung des Grundelements von einem Rand des Grundteiles weg erstrecken. In diesem Falle weist der eine der ersten und zweiten Kupplungsteile ein Paar länglicher Schlitze auf, die sich in Axialrichtung erstrecken und mit einem Abstand in Axialrichtung an der Seite des Grundteiles, die den Fortsätzen entgegengesetzt ist, so ausgebildet sind, daß jeder Schlitz einen Fortsatz aufnimmt. Der jeweils andere der ersten und zweiten Kupplungsteile weist sägeähnliche Zähne auf, die an den betreffenden Fortsätzen ausgebildet sind, um mit dem Teil in Eingriff zu kommen, der den Schlitz an dem Grundteil begrenzt.
Vorzugsweise weist das Grundelement außerdem einen Verformungsteil auf, der an den betreffenden, in Axialrichtung des Grundteils befindlichen Rändern radial nach außen verformt ist. Dadurch, werden, wenn der Grundteil aufgeweitet wird, beide Ränder durch den Verformungsteil daran gehindert, sich in Axialrichtung relativ zu verschieben. Der Grundteil wird daher in richtiger Weise aufgeweitet, und die Einlage wird in korrektem Zustand innerhalb des Rohres gehalten.
Es ist vorzuziehen, daß der Verformungsteil sich fortlaufend von einem Endabschnitt zum anderen Endabschnitt des Grundteiles erstreckt. Dadurch wirkt der Verformungsteil ähnlich wie eine Verrippung, und die mechanische Festigkeit gegen eine Kraft, die auf die Einlage quetschend einwirkt, ist verbessert.
Vorzugsweise ist die Hülse rings um die Grundteile und zwischen den Verformungsteilen angeordnet. Auf diese Weise wird durch den Verformungsteil verhindert, daß sich die Hülse in Axialrichtung relativ zu einem Halter verschiebt. Im Ergebnis wird der Grundteil korrekt aufgeweitet, die Einlage wird in einem genaueren Zustand gehalten und die Hülse wird in einem genaueren Zustand gehalten.
Vorzugsweise besitzt das Grundelement seinen eigenen Kennzeichnungskode, der an seiner Innenseite angebracht ist. Während sich ein Transportfahrzeug, das eine Fernsehkamera trägt, durch die vorhandene Rohrleitung hindurch bewegt, um die Innenseite derselben zu überwachen, werden die reparierten Abschnitte mittels der abgelesenen Kode-Nr. der durch den Monitor sichtbar gemachten Einlage bestätigt. Daher können die reparierten Abschnitte einfach und sicher bestätigt werden.
Für den Kode werden Ziffern, Strichkode, Buchstaben, chinesische Zeichen, Hiragana, Katakana, Bildzeichen oder dergleichen verwendet. Wenn Kodierungen bereits an der vorhandenen Rohrleitung angebracht sind oder die Einlagen gemäß vorliegender Erfindung bereits in der vorhandenen Rohrleitung in Stellung gebracht sind, kann eine Kodierung, die gegenüber der zuvor bei der vorhandenen Rohrleitung benutzten unterschiedlich ist, an einer neu in Stellung gebrachten Einlage angebracht werden. Bei ihrer Verwendung wird die Einlage an einer vorbestimmten Stelle innerhalb der Rohrleitung angeordnet. Das Grundelement wird radial aufgeweitet, um die Hülse zu verformen, bis die Hülse gegen die innere Oberfläche des Rohres angepreßt ist, und das Grundelement wird in einem radial aufgeweiteten Zustand durch die Festlegmittel gehalten, um die Hülse in ihrem elastisch verformten Zustand zu halten.
Vorzugsweise wird eine ringförmige Vertiefung an einer vorbestimmten Stelle für die Aufnahme der Einlage ausgebildet, bevor die Einlage an dieser vorbestimmten Stelle angeordnet wird. Auf diese Weise wird die Einlage so angeordnet, daß sie sich nicht aus der inneren Oberfläche des Rohres heraus erstreckt.
Es ist außerdem vorzuziehen, die Einlage mit einem Kennzeichnungskode zu benutzen, der am Grundelement angebracht ist, und die Einlage so anzuordnen, daß der Kode innenliegend und durch eine Kamera feststellbar ist, die durch das Rohr hindurch passiert.
Auf diese Weise werden die reparierten Abschnitte durch diese an der Einlage befindlichen Kodierungen bestätigt, die durch einen Monitor dargestellt werden, wenn ein Transportfahrzeug, das eine Fernsehkamera trägt, durch existierende Rohrleitungen hindurch bewegt wird. Im Ergebnis können die reparierten Abschnitte leicht und sicher bestätigt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehenden und weitere Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen:
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, die eine zu reparierende, existierende Rohrleitung sowie eine Einlage gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Einlage gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 3 eine Schnittansicht ist, die eine Hülse eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine gestreckte, perspektivische Ansicht ist, die ein Grundelement eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine Schnittansicht ist, die den Zustand einer Einlage zeigt, die durch eine Aufweitvorrichtung aufgeweitet ist;
Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung ist, die den elastisch verformten Zustand eines Vorsprunges einer Hülse zeigt;
Fig. 7 eine Seitenansicht ist, die den Eingriffszustand erster und zweiter Kupplungsteile zeigt;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Einlage eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine gestreckte perspektivische Ansicht ist, die ein Grundelement zeigt, das für die Einlage von Fig. 8 benutzt wird;
Fig. 10 eine Schnittansicht ist, die den Zustand der Einlage von Fig. 8, aufgeweitet durch eine Aufweitvorrichtung, zeigt;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Einlage eines weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 12 eine gestreckte perspektivische Ansicht ist, die ein Grundelement zeigt, das bei der Einlage von Fig. 11 verwendet wird;
Fig. 13 eine Schnittansicht ist, die den Zustand der Einlage von Fig. 11, aufgeweitet durch eine Aufweitvorrichtung, zeigt;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Grundelement eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 16 (A), (B) und (C) Ansichten sind, die jeweils Kupplungsteile weiterer Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen ;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Grundelement und seinen Kupplungsteil bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Kupplungsteil eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 19, 20 und 21 perspektivische Ansichten sind, die Grundelemente weiterer Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 22 eine gestreckte Ansicht ist, die ein Grundelement eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 23 eine vergrößerte Seitenansicht nach einer Linie 23 - 23 in Fig. 22 ist;
Fig. 24 eine vergrößerte perspektivische Ansicht ist, die den Zustand zeigt, bevor der Kupplungsteil des Grundelements von Fig. 22 in Eingriff gebracht ist;
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht ist, die den Eingriffszustand des Kupplungsteils des Grundelements von Fig. 22 zeigt, und
Fig. 26 eine Ansicht der Anordnung einer Einlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung innerhalb von zueinander verschobenen Rohren ist.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

In Fig. 1 ist eine existierende Rohrleitung 10 unter dem Erdboden so gebaut, daß sie mit zwei in einem Abstand voneinander befindlichen Einsteigschächten 12 und 14 in Verbindung ist. In dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 gezeigt ist, besteht die existierende Rohrleitung 10 aus einer Mehrzahl von Rohren 16 kleinen Durchmessers, die an Stellen 18 stumpf aneinanderstoßend miteinander verbunden sind. Wenn ein Rohr 16 der existierenden Rohrleitung 10 und die angrenzenden Rohre 16 aufgrund von Erschütterungen, Bodensenkungen oder dergleichen zueinander verschoben sind, werden Spalte zwischen den Rohrverbindungen oder Risse in den Rohren gebildet, die zu einem Durchtreten von Wasser führen. Daher wird eine Einlage 20 zur Verhinderung der Leckage an jedem der Mehrzahl undichter Teile angeordnet. Wenn lediglich ein undichter Teil vorhanden ist, wird lediglich eine Einlage 20 an diesem undichten Teil angeordnet.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Einlage 20 gemäß vorliegender Erfindung eine elastisch verformbare Hülse 22 und ein elastisch verformbares Grundelement 24 auf, das innerhalb der Hülse 22 in einem spiralig gewundenen Zustand angeordnet ist, so daß es radial aufweitbar ist, d.h. zu einem zylindrisch gewundenen Zustand. Die Hülse 22 ist vorzugsweise aus einem polymeren Material, wie Gummi oder einem anderen synthetischen Harzmaterial, das undurchlässig ist. Das Grundelement 24 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, Kupfer oder Kupferlegierung mit Korrosionsbeständigkeit.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Hülse 22 eine Mehrzahl von Vorsprüngen 28, 30, 32 und 34 auf, die an betreffenden axialen Enden eines zylindrischen Teiles 26 der Hülse 22 ausgebildet sind und sich fortlaufend in Umfangsrichtung an den umfänglichen Oberflächen der zugeordneten Enden erstrecken. Wie in Fig. 3 gezeigt, weisen die Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 querschnittsformen rechtwinkliger Dreiecke auf, wobei die Basis jedes rechten Winkels an der Seite des zylindrischen Teils 26 ausgebildet ist.
Jeder Vorsprung 28, der in Axialrichtung am weitesten außen an der Hülse 22 angeordnet ist, d.h. am endseitigen Teil, und jeder Vorsprung 34, der axial am weitesten innenliegend angeordnet ist, d.h. gegen den Zentralteil hin, ist aus dem gleichen Material gefertigt wie der zylindrische Teil 26 und mit dem zylindrischen Teil 26 einstückig. Die mittleren Vorsprünge 30 und 32, die zwischen beiden Vorsprüngen 28 und 34 angeordnet sind, sind aus einem polymeren Material gefertigt, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt.
Die Vorsprünge 30 und 32 können jedoch ebenfalls aus dem gleichen Material gefertigt sein wie der zylindrische Teil 26. Das Material für die Vorsprünge 30 und 32 kann elastisch stärker verformt werden und, insbesondere, sich leichter ausdehnen als das Material der Vorsprünge 28 und 34. Sämtliche Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 können aus einem polymeren Material gebildet sein, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt. Als polymeres Material, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt, kann synthetischer Gummi verwendet werden, wie er durch die Asahi Denka Kogyo Kabushiki Kaisha unter dem Handelsname "Adeca Ultraseal" vertrieben wird.
Jeder innenliegende Teil der Vorsprünge 30 und 32 ist in den zylindrischen Teil 26 eingebettet, so daß eine Axialverschiebung der Vorsprünge 30 und 32 verhindert ist. Alternativ könnten die Vorsprünge 30 und 32 mit dem zylindrischen Teil 26 verklebt oder verbunden oder mit dem zylindrischen Teil 26 während der Ausbildung oder Vulkanisierung einstückig kombiniert sein.
Bei einem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Grundelement 24 einen elastisch verformbaren Grundteil 35 in Form eines langgestreckten Blechs auf.
Ein erster Kupplungsteil 36 ist an einem Ende des Grundelements 24 in Längsrichtung ausgebildet. Der erste Kupplungsteil 36 weist eine Z-artige Querschnittsform auf und besteht aus einem langgestreckten metallischen Formstück, das an dem Grundelement 24 befestigt ist. Der erste Kupplungsteil 36 erstreckt sich über den gesamten Bereich des Grundelements 24 in dessen Querrichtung. Ein zweiter Kupplungsteil 38, der vom ersten Kupplungsteil 36 aufgenommen wird und mit diesem in Eingriff kommt, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel das andere Ende des Grundelements 24, kann jedoch auch ein Kupplungsteil anderer Form sein, beispielsweise ein Kupplungsteil, der aus einem ähnlichen metallischen Formstück gefertigt ist wie der erste Kupplungsteil 36.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das Grundelement 24 zu einer zylindrischen Form oder einer Spiralform so verformt, daß sein Ende, an welchem der erste Kupplungsteil 36 angeordnet ist, und dasjenige, an dem der zweite Kupplungsteii 38 angeordnet ist, sich überlappen können. Sodann wird der Grundteil 24 innerhalb der Hülse 22 angeordnet.
Unter diesen Bedingungen ist das Grundelement 24 durch die Hülse 22 eingeengt und daran gehindert, sich durch seine eigene Rückstellkraft radial aufzuweiten. Auf diese Weise wird eine Relativbewegung von Hülse 22 und Grundelement 24 in Axialrichtung längs der Hülse 22 verhindert, ohne daß irgendwelche besonderen metallischen Armaturen benutzt werden.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Grundelement 24 so gewickelt, daß sein Ende, an dem der erste Kupplungsteil 36 angeordnet ist, außerhalb des Endes angeordnet ist, an dem sich der zweite Kupplungsteil 38 befindet. Jedoch kann das Grundelement 24 auch so gewickelt sein, daß sein Ende, an welchem der erste Kupplungsteil 36 angeordnet ist, innerhalb des Endes angeordnet ist, an dem sich der zweite Kupplungsteil 38 befindet.
Das Grundelement 24 kann in eine Spiralform verformt werden, wenn das Grundelement 24 in die Hülse 22 eingesetzt wird, oder kann zur Spiralform vorausgehend verformt werden, so daß das Grundelement 24 in der Hülse 22 angeordnet werden kann.
Der innere Durchmesser der Hülse 22, die axiale Länge der Hülse 22, die Dicke des zylindrischen Teiles 26, die Höhe, die Dicke und die Querschnittsform jedes der Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 sind sämtliche nach Wunsch in Abhängigkeit von ihrer gegenseitigen Lagebeziehung, den Abmessungen des zur Verhinderung von Undichtigkeit zu reparierenden Rohres und auch den Abmessungen des zu reparierenden Teiles geeignet gewählt. Jedoch sollte der äußere Durchmesser der Hülse 22 kleiner sein als der Innendurchmesser des zu reparierenden Rohres. Auch sollte der Innendurchmesser der Hülse 22 kleiner sein als der Außendurchmesser des Grundelements 24 zu dem Zeitpunkt, an dem das Grundelement 24 aufgeweitet wird, so daß die Kupplungsteile 36 und 38 miteinander in Eingriff kommen können.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist die Höhe der Vorsprünge 28 und 34 größer als die Dicke des zylindrischen Teiles 26, und die Höhe der Vorsprünge 30 und 32 ist größer als diejenige der Vorsprünge 28 und 34. Die Höhe der Vorsprünge 28 und 34 kann jedoch kleiner gemacht werden als die Dicke des zylindrischen Teils 26 oder gleich der Dicke des zylindrischen Teils 26. Auch können die Höhen der Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 gleich vorgesehen werden.
Im Falle einer Hülse für ein Abflußrohr von 250 mm Bohrungsdurchmesser können beispielsweise der Innendurchmesser der Hülse 22, die Dicke des zylindrischen Teiles 26 der Hülse 22, die Höhe der Vorsprünge 28 und 34 und der Vorsprünge 30 und 32 auf 180 bis 220 mm bzw. 0,5 bis 1 mm bzw. 2 bis 5 mm und bzw. 5 bis 10 mm festgelegt werden.
Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 2 die Breite des Grundelements 24, nämlich die axiale Länge, im wesentlichen gleich der axialen Länge der Hülse 22 ist, braucht die axiale Länge des Grundelements 24 lediglich größer zu sein als der Abstand zwischen den Vorsprüngen 28, die an beiden Endteilen der Hülse 22 angeordnet sind. Obwohl die Länge des Grundelements 24 größer ist als diejenige längs der Innenseite der Hülse 22, variiert sie je nach Innendurchmesser jedes Rohres 16. Die Dicke des Grundelements 24 kann kleiner sein als diejenige der Hülse 22 und kann beispielsweise auf 0,5 bis 3 mm festgelegt sein.
Nunmehr wird ein Verfahren zur Instandsetzung unter Verwendung der Einlage 20 beschrieben.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird die Einlage 20 zunächst in einer Aufweitvorrichtung 40 zum Aufweiten der Einlage 20 angeordnet.
Die Aufweitvorrichtung 40 ist mit einem Wellenteil 42 und einem Aufweitteil 44, beispielsweise einem Schwimmerring, versehen. Der Aufweitteil 44 ist an dem Wellenteil befestigt und wird mittels eines Druckfluidums, beispielsweise Preßluft, radial aufgeweitet. Als Aufweitvorrichtung 40 kann beispielsweise eine Wasserabdichtvorrichtung benutzt werden, die unter dem Handelsnamen "Packer" von der Toa Grout Kogyo Kabushiki Kaisha vertrieben wird. Die Aufweitvorrichtung 40 wird bei zusammengezogenem Aufweitteil 44 in dem Grundelement 24 aufgenommen.
Anschließend wird der Aufweitteil 44 radial durch das Druckfluidum aufgeweitet, das von einer Quelle für das Fluidum, die auf dem Erdboden installiert ist, zu einem Anschlußstück 46 über einen Schlauch zugeführt wird, so daß sich die Einlage 20 relativ zur Aufweitvorrichtung 40 nicht verschiebt und in diesem Zustand gehalten wird. Das Anschlußstück 46 ist an dem Wellenteil 42 angebracht, der einen Fluiddurchgang aufweist, um den Durchtritt des dem Anschlußstück 46 zugeführten Druckfluidums zu gestatten.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist eine Vertiefung 48 ausgebildet, um die Einlage 20 innerhalb eines Abschnitts des zu reparierenden Rohres 16 anzuordnen. Die Vertiefung 48 erstreckt sich ununterbrochen und in Umfangsrichtung längs der inneren Oberfläche des Rohres 16. Die axiale Länge der Vertiefung 48 ist im wesentlichen gleich derjenigen der Einlage 20, während die Tiefe der Vertiefung 48 etwas kleiner ist als die Dicke der Einlage 20 einschließlich der Höhe des Vorsprunges 30. Der zu reparierende Abschnitt kann ein Verbindungsteil sein, d.h. eine Verbindung zwischen aneinander angrenzenden Rohren 16, oder ein Abschnitt, der einem in dem Rohr 16 gebildeten Riß zugeordnet ist.
Sodann werden die Einlage 20 und die Aufweitvorrichtung 40 von einem Ende des Rohres 16 zu der Stelle der Vertiefung 48 innerhalb des Rohres 16 bewegt. Die Einlage 20 und die Aufweitvorrichtung 40 können innerhalb des Rohres 16 bewegt werden, indem man an einem Seil 50 zieht, das mit der Aufweitvorrichung 40 verbunden ist. Die Einlage 20 und die Aufweitvorrichtung 40 werden zusammen in eine vorbestimmte Stellung bewegt, indem man ein Bild der Innenseite des Rohres 16 überwacht, das durch eine Fernsehkamera gewonnen wird, während die Fernsehkamera zusammen mit der Einlage 20 und der Aufweitvorrichtung 40 bewegt wird.
Wenn die Einlage 20 und die Aufweitvorrichtung 40 zu der vorbestimmten Stelle innerhalb des Rohres 16 bewegt sind, wird der Aufweitteil 44 durch das Druckfluidum weiter radial aufgeweitet, das ihm über das Anschlußstück 46 zugeführt wird. Dabei wird die Einlage 20 radial so aufgeweitet, daß beide Enden des Grundelements 24 einander leicht überlappen, d.h. so, daß die Kupplungsteile 36 und 38 gegenseitig miteinander in Eingriff kommen und gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 gepreßt werden. Im Ergebnis wird die Hülse 22 zusammengedrückt.
Da jedoch jeder der Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 eine dreieckige Querschnittsform besitzt, werden diese Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 hauptsächlich elastisch verformt, wenn die Einlage 20 gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 gepreßt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 6 gezeigt ist, werden die Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 zu der entgegengesetzten Seite des Vorsprunges 30 hin, zu dem Vorsprung 32 hin, zu dem Vorsprung 34 hin bzw. zu der dem Vorsprung 32 entgegengesetzten Seite hin gebogen und sodann weiter zusammengedrückt. Im Ergebnis wird jeder dieser Vorsprünge durch seine Rückstellkraft gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 angepreßt.
Da jeder der Vorsprünge 28 und 34 einstückig mit dem zylindrischen Teil 26 gebildet ist und die Vorsprünge 30 und 32 an einer axialen Verschiebung gehindert sind, dehnen sich die Basisenden der Vorsprünge 28, 30, 32 und 34, d.h. die Teile an der Seite des zylindrischen Teiles 26, nicht axial aus, obgleich die Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 zusammengedrückt werden. Im Ergebnis werden die Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 fest gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 angepreßt.
Nachdem der Druck des Fluidums in dem Aufweitteil 44 wieder abgebaut ist, wird die Aufweitvorrichtung zusammen mit der Fernsehkamera aus dem Rohr 16 entfernt. Wenn das Druckfluidum im Aufweitteil 44 abgebaut ist, übt die Hülse 22 auf das Grundelement 24 eine auf dieses schrumpfend einwirkende Kraft aus, und der zweite Kupplungsteil 38 des Grundelements 24 wird daher in den ersten Kupplungsteil 36 eingesetzt, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Auf diese Weise wird, obgleich das Grundelement 24 etwas schumpft, diese Schrumpfung durch eine leichte Formerholung der Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 absorbiert. Aus diesem Grunde bleiben die Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 angepreßt und zusammengedrückt, wie es in Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Im Ergebnis wird ein Wasserdurchtritt in das oder aus dem Rohr 16 verhindert, und die Einlage 20 ist völlig innerhalb der Vertiefung 48 angeordnet, d.h. springt nicht in das Rohr 16 hinein vor.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Einlage 20 ist die Höhe der Vorsprünge 30 und 32 größer als diejenige der Vorsprünge 28 und 34, und das polymere Material der Vorsprünge 30 und 32, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt, neigt mehr dazu, elastisch verformbar zu sein, als das polymere Material der Vorsprünge 28 und 34, die sich nicht durch Absorbieren von Wasser ausdehnen. Aus diesem Grunde werden, wenn die Einlage 20 gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 gepreßt wird, die Vorsprünge 30 und 32 stark verformt. Im Ergebnis wird die Anbringung der Einlage 20 weit einfacher, indem das Schrumpfen des Durchmessers des Grundelements 24 zum Eintreten des zweiten Kupplungsteils 38 in den ersten Kupplungsteil 36 vergrößert wird.
Die Hülse 22 erfordert nicht in allen Fällen Vorsprünge 28, 30, 32 und 34. In einem solchen Falle wird der zylindrische Teil 26 unmittelbar gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 angepreßt.
Fig. 7 scheint zu zeigen, daß die Vorsprünge 28 und 30 nicht elastisch verformt sind, während tatsächlich die Vorsprünge in der oben erwähnten Weise verformt sind. Während es außerdem scheint, als wenn ein Hohlraum zwischen der Hülse 22 und dem Grundelement 24 vorhanden wäre, wird tatsächlich kein derartiger Hohlraum gebildet, weil die Hülse 22 aus einem elastisch verformbaren polymeren Material gefertigt ist.
Wenn das Wasser, das von einem beschädigten Teil des Rohres 16 rings um das Rohr 16 fließt, oder das durch das Rohr 16 fließende Wasser in den Bereich zwischen der Einlage 20 und dem Rohr 16 eintritt, nachdem die Einlage 20 an dem Rohr 16 angebracht ist, absorbieren die Vorsprünge 30 und 32 Wasser und dehnen sich aus. Somit werden die Vorsprünge 30 und 32 stark gegen das Rohr 16 gepreßt, um Wasserdichtheit zwischen der Einlage 20 und dem Rohr 16 aufrecht zu erhalten. Fig. 5 und 6 zeigen, daß gewisse Hohlräume zwischen den benachbarten Vorsprüngen gebildet werden können, je nach dem Ausmaß der Verformung und Ausdehnung der Vorsprünge 30 und 32.
Da das Grundelement 24 eine blattartige Form besitzt und die innere Umfangsoberfläche der Hülse 22 in ihrer Gesamtheit durch das Grundelement 24 abgestützt ist, wird die Hülse 22 lediglich geringfügig durch Zusammenpressen deformiert, wenn die durch den Grundwasserdruck oder dergleichen verursachte Kraft auf die Hülse 22 einwirkt.
Es ist nicht immer notwendig, die Vertiefung 48 auszubilden. Insbesondere, wenn das zu reparierende Rohr 16 für eine Verwendung bei Kraftleitungen, Telefonkabeln oder dergleichen vorgesehen ist, braucht die Vertiefung 48 nicht ausgebildet zu werden. Insbesondere in Fällen eines Abflußrohres verhindert jedoch die Vertiefung 48, daß Fremdstoffe, die zusammen mit dem Abwasser strömen, durch die Einlage 20 eingefangen werden, vorausgesetzt, daß die Einlage 20 so innerhalb der Vertiefung 48 sitzt, daß sie sich nicht aus dieser heraus erstreckt.
Vorzugsweise wird die Innenseite des Rohres 16 gereinigt, bevor die Einlage 20 darin angeordnet wird, und der Einlauf des Rohres 16 wird geschlossen, so daß kein weiteres Fluid, beispielsweise Abwasser, durch dieses während der Reparatur hindurchströmen kann.
Eine in Fig. 8 gezeigte Einlage 60 weist die in Fig. 3 gezeigte Hülse 22 und ein Grundelement 62 auf, das innerhalb der Hülse 22 in einem spiralig gewundenen Zustand angeordnet und radial aufweitbar ist. Das Grundelement 62 ist vorzugsweise aus einem korrosionsfesten metallischen Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, Kupfer oder Kupferlegierung, gefertigt.
Wie in Fig. 9 gezeigt, weist das Grundelement 62 einen langgestreckten, blechartigen, elastisch verformbaren Grundteil 64 und einen Verformungsteil oder eine Rippe 66 auf, die sich von der gleichen Seite aus längs beiden Rändern des Grundteils 64 in seiner Querrichtung erstreckt. Jeder Verformungsteil 66 ist aus dem Rand des Grundteiles 64 radial nach außen verformt, mit einem vorbestimmten Winkel oder einem vorbestimmten Krümmungsradius, und ist fortlaufend über die gesamte Länge des Randes des Grundteiles 64 ausgebildet.
Am einen Ende des Grundteiles 64 ist ein Paar erster Kupplungsteile 68 ausgebildet, die in Querrichtung des Grundteiles in einem Abstand voneinander angeordnet sind, während am anderen Ende des Grundteiles 64 eine Mehrzahl zweiter Kupplungsteile 70 und 72 ausgebildet ist.
Beide ersten Kupplungsteile 68 sind metallische Formstücke mit einer Z-förmigen Querschnittsform, die an dem Grundteil 64 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel von Fig. 9 befestigt sind. Wenn der Grundteil 64 aufgeweitet wird, kommen diese ersten Kupplungsteile 68 entweder mit den zweiten Kupplungsteilen 70 oder 72 in Eingriff. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 9 sind die zweiten Kupplungsteile 70 und 72 Teile, die den anderen Rand des Grundteiles 64 definieren, bzw. rechteckige Durchbrüche 74, die in dem anderen Ende des Grundteils 64 ausgebildet sind. Jedoch können die Kupplungsteile 66, 68 und 70 andere Formen besitzen. Beispielsweise könnten die zweiten Kupplungsteile 70 und 72 metallische Formstücke, ähnlich den ersten Kupplungsteilen 66, sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 9 ist die Breite des Grundelementes 62, nämlich die axiale Länge, etwas größer, als diejenige der Hülse 22. Das Grundelement 62 ist innerhalb der Hülse 22 in einem spiralig gewundenen Zustand angeordnet und radial aufweitbar. Somit kann das Ende des Grundelements 62, an dem der erste Kupplungsteil 68 angeordnet ist, von dem Ende überlappt werden, an dem die Kupplungsteile 70 und 72 angeordnet sind. Auf diese Weise ist die Hülse 22 an dem äußeren Umfang des Grundelements 62 und zwischen den Verformungsteilen 66 angeordnet.
Wie in Fig. 10 gezeigt, wird die Einlage 60 mittels der Verwendung der Aufweitvorrichtung 40 während der Reparaturarbeiten in der Vertiefung 48 angeordnet, die in der inneren Oberfläche des Rohres ausgebildet ist, wie es auch bei der Einlage 20 der Fall ist, die in Fig. 2 gezeigt ist. So wird der zweite Kupplungsteil 70 oder 72 der Einlage mit dem ersten Kupplungsteil 68 in Eingriff gebracht, und die Vorsprünge 30, 32, 34 und 36 der Hülse 22 werden gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 gepreßt. Im Ergebnis wird ein Wasserdurchtritt aus dem und in das Rohr 16 verhindert, und die Einlage 60 ist zur Gänze innerhalb der Vertiefung 48 angeordnet, d.h. springt nicht in das Rohr 16 vor.
Da die Einlage 60 die zweiten Kupplungsteile 70 und 72 (oder den ersten Kupplungsteil 68) an einer Mehrzahl von Stellen liegend mit Zwischenräumen in Umfangsrichtung des Grundteiles 64 aufweist, können die ersten Kupplungsteile 68 sicher mit einem der zweiten Kupplungsteile 70 oder 72 in Eingriff gelangen, selbst wenn gewisse Fehler in den Abmessungen des Rohres 16 vorhanden sind.
Außerdem, da beide überlappenden Enden des Grundelements 62 gegen eine Relativbewegung in Axialrichtung des Grundelements 62 durch den Verformungsteil 66 gehindert sind, wird das Grundelement 62 richtig aufgeweitet und in seinem richtigen Zustand innerhalb des Rohres 16 gehalten.
Ferner, da das Grundelement 62 den Verformungsteil 66 aufweist, der sich über den gesamten Grundteil 64 in der Längsrichtung erstreckt, ist die mechanische Festigkeit des Grundelements 62 gegen die relativ zu ihm radial nach einwärts gerichtet Kraft verbessert, nachdem der erste Kupplungsteil 68 mit einem der zweiten Kupplungsteile 70 oder 72 in Eingriff ist.
Wenn jedoch eine Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Grundelements 62 nicht durch sie bezweckt ist, braucht keiner der Verformungsteile 66 ununterbrochen zu sein und könnte auch lediglich an dem Ende ausgebildet sein, an dem der erste Kupplungsteil 68 ausgebildet ist.
Eine in Fig. 11 gezeigte Einlage 80 weist die in Fig. 3 gezeigte Hülse 22 und ein Grundelement 82 auf, das innerhalb der Hülse 22 in spiralig gewundenem Zustand angeordnet und radial aufweitbar ist. Das Grundelement 82 ist vorzugsweise aus korrosionsfestem metallischem Material gefertigt, beispielsweise rostfreiem Stahl, Kupfer oder Kupferlegierung.
Wie in Fig. 12 gezeigt, weist das Grundelement 82 einen elastisch verformbaren Grundteil 84 langgestreckter blechartiger Form und einen Verformungsteil 86 auf, der gegen die gleiche Seite hin von beiden Rändern des Grundteils 84 in dessen Querrichtung abgebogen ist.
Jeder Verformungsteil 86 ist von dem zugeordneten Rand des Grundteiles 84 radial nach außen mit einem vorbestimmten Winkel oder einem vorbestimmten Krümmungsradius abgebogen und ist fortlaufend längs des gesamten Randes des Grundteiles 84 ausgebildet.
Am einen Ende des Grundteils 84 ist eine Mehrzahl erster Kupplungsteile 88 in Abständen in Querrichtung des Grundteils 84 ausgebildet. An dem anderen Ende des Grundteils 84 sind andererseits eine Mehrzahl zweiter Kupplungsteile 90, 92 und 94 ausgebildet, um wahlweise mit den ersten Kupplungsteilen 88 in Eingriff gebracht zu werden, wenn der Grundteil 84 radial aufgeweitet wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 12 besteht jeder der ersten Kupplungsteile 88 aus einem Zungenteil, der durch Ausklinken eines Teils des Grundteiles 84 von einer Seite zu dessen anderer Seite hin gebildet ist, nämlich von der Außenseite (der Seite des Verformungsteiles 86) zur Innenseite hin mittels Stanzen oder dergleichen. Andererseits besteht jeder der zweiten Kupplungsteile 90, 92 und 94 aus Teilen, die Durchbrüche begrenzen, die in dem anderen Ende des Grundteiles 84 ausgebildet sind. Jedoch können die ersten und die zweiten Kupplungsteile auch eine andere Struktur für gegenseitigen Eingriff miteinander besitzen.
Ein jeweiliger Kode 96, der für jedes Grundelement 82 charakteristisch ist, ist an der inneren Oberfläche des Grundteiles 84 aufmarkiert. Jeder Kode 96 ist auch vorzugsweise durch eine Fernsehkamera verifizierbar. Jedoch kann jeder Kode 96 geeignet sein, fotografiert zu werden oder mittels eines Kodelesers ausgelesen zu werden. Ein derartiger Kode 96 kann mittels Drucken, Gravieren oder dergleichen gebildet sein.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 12 besteht jeder Kode 96 aus Ziffern und Buchstaben "No. 17", könnte aber alternativ aus einem Strichkode, Buchstaben, chinesischen Zeichen, Hiragana, Katakana, Bildzeichen und so fort, bestehen, vorausgesetzt, daß jeder Kode an der Einlage 80 identifizierbar ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt, ist das Grundelement 82 innerhalb der Hülse 22 in spiralig gewundenem Zustand derart angeordnet, daß der erste Kupplungsteil 88 nach einwärts vorspringt und der Endteil des Grundelements 82, an dem der erste Kupplungsteil 88 angeordnet ist, denjenigen Endteil überlappt, an dem die zweiten Kupplungsteile 90, 92 und 94 angeordnet sind.
Der Innendurchmesser der Hülse 22 ist kleiner als der Außendurchmesser des Grundteiles 84, wenn das Grundelement 82 aufgeweitet ist, so daß der erste Kupplungsteil 88 mit dem vorbestimmten zweiten Kupplungsteil 90, 92 oder 94 in Eingriff kommt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von Fig. 13 ist die Dicke des zylindrischen Teils 26 der Hülse 22 im wesentlichen gleich der Vorsprungshöhe des Verformungsteiles 86 des Grundelements 82. Daher springen große Teile der Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 der Hülse 22 radial aus dem Grundelement 82 nach außen vor. Die axiale Länge der Hülse 22 und diejenige des Grundelements 82 variieren, je nach dem inneren Durchmesser des zu reparierenden Rohres 16. Jedoch ist die Breite des Grundelements 82, nämlich seine axiale Länge, etwas größer als diejenige der Hülse 22. Auch kann die Dicke des Grundteils 84 kleiner sein als diejenige der Hülse 22.
Wie in Fig. 13 gezeigt, wird während der Reparaturarbeit die Einlage 80 ebenfalls in der Vertiefung 48, die in der inneren Oberfläche des Rohres 16 ausgebildet ist, unter Verwendung der Aufweitvorrichtung 40 angeordnet, ähnlich wie die Einlagen 20 und 60, die in Fig. 2 bzw. 8 gezeigt sind. So wird die Einlage 20 derart gehalten, daß der erste Kupplungsteil 88 in Eingriff mit einem der zweiten Kupplungsteile 90, 92 oder 94 gebracht wird und die Vorsprünge 28, 30, 32 und 34 der Hülse 22 gegen die innere Oberfläche des Rohres 16 gepreßt werden. Im Ergebnis wird ein Wasserdurchtritt aus dem und in das Rohr 16 verhindert, und die Einlage 80 ist zur Gänze innerhalb der Vertiefung 48 gelegen, d.h. springt nicht in das Rohr 16 vor.
Wenn die Einlage 80 so angeordnet ist, wie oben beschrieben, ist jeder Kode 96 so gelegen, daß er durch eine Fernsehkamera vom Inneren der existierenden Rohrleitung 10 her abgebildet werden kann.
Wenn die existierende Rohrleitung 10 ein Abflußrohr ist, ist die Einlage 80 so angeordnet, daß jeder Kode 96 innerhalb der existierenden Rohrleitung 10 an einer oberen Stelle erscheint. Im Ergebnis ist die Gefahr gering, daß die Kode 96 durch Abwasser beschädigt werden können, weil das Abwasser lediglich längs des Bodenteils des Abflußrohres strömt, abgesehen von starkem Regenfall.
Wenn eine Mehrzahl von Stellen innerhalb der existierenden Rohrleitung 10 gleichzeitig oder nacheinander repariert werden, werden die Einlagen 80 mit voneinander unterschiedlichen Kode 96 benutzt. Auch wird, wenn die Kode 96 an jedem die existierende Rohrleitung 10 definierenden Rohr 16 so aufmarkiert sind, daß sie mittels einer Fernsehkamera vom Inneren der existierenden Rohrleitung 10 her abgebildet werden können, eine Einlage 80 benutzt, die einen anderen Kode 96 besitzt, der sich von diesen früher aufmarkierten unterscheidet.
Wenn sich eine Fernsehkamera durch die existierende Rohrleitung 10 bewegt und das innere derselben überwacht, läßt sich der reparierende Teil mittels des abgelesenen Kode 96 der Einlage 80 bestätigen.
Der Kode 96 jeder an einem reparierten Stelle angeordneten Einlage 80 wird in ein Register eingetragen, zusammen mit einem Ausdruck, der die reparierte Stelle bezeichnet, und beispielsweise das Datum, an dem die Stelle repariert wird. Auf diese Weise läßt sich die nächste, zu reparierende Stelle auf der Grundlage der Einlagen 80 bestätigen, die zu diesem Zeitpunkt an den reparierten Stellen angebracht wurden. Nachfolgende Instandsetzungsarbeiten werden daher einfach. Der Kode 96 für die für die nächste Arbeit zu benutzenden Einlage 80 darf nicht derselbe sein, wie er zuvor benutzt wurde.
Als Ausdrücke, um die reparierten Stellen zu bezeichnen, können der Abstand vom Schacht 12 (oder 14) jedwede Zahl, die die reparierten Rohre kennzeichnet, reparierte Verbindungen oder dergleichen, verwendet werden.
Als Zahlen, die die reparierten Rohre kennzeichnen, können beispielsweise die Anzahl der Rohre 16 zwischen dem Schacht 12 (oder 14) und dem reparierten Rohr oder andere beliebige, ortskennzeichnende Zahlen benutzt werden. In gleicher Weise können als Zahlen, die die reparierten Verbindungen kennzeichnen, die Zahlen der Windungen von Verbindungsstellen zwischen dem Schacht 12 (oder 14) und dem reparierten Rohr oder andere beliebige Zahlen benutzt werden, die ortsbestimmend sind. In jedem Falle können, wenn neue Rohre eingebaut werden oder bevor sie repariert werden, die Rohre numeriert werden oder eine Numerierung lediglich in dem Register vorgenommen werden.
Da die Einlage 80 außerdem die zweiten Kupplungsteile 90, 92 und 94 an mehreren in der Umfangsrichtung des Grundteiles 84 in Abständen liegenden Stellen aufweist, kommen beide Kupplungsteile sicher miteinander in Eingriff, selbst wenn ein Fehler in den Abmessungen des Rohres 16 vorliegt.
Ferner, da beide relativ überlappenden Endteile des Grundelements 82 gegen ein relatives axiales Bewegen durch den Verformungsteil 86 gehindert sind, wird das Grundelement 82 korrekt aufgeweitet und in einem korrekten Zustand innerhalb des Rohres 16 gehalten.
Außerdem ist, da das Grundelement 82 den Verformungsteil 86 aufweist, der sich völlig in Längsrichtung des Grundteiles 84 erstreckt, die mechanische Festigkeit des Grundelements 82 gegen die radial nach innen gerichtete Kraft verbessert, nachdem der erste Kupplungsteil 88 mit dem zweiten Kupplungsteil 90, 92 oder 94 in Eingriff ist.
Wenn jedoch die Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Grundelements 82 nicht bezweckt ist, brauchen die Verformungsteile 86 nicht ununterbrochen zu sein und können lediglich am Endbereich des Grundelements 82 ausgebildet sein, wo der erste Kupplungsteil 88 gebildet ist.
Es ist nicht immer erforderlich, daß die Kupplungsteile, die als Festlegmittel vorgesehen sind, um das Grundelement in aufgeweitetem Zustand zu halten, sich in der Querrichtung des Grundelements erstrecken. Derartige Festlegmittel können Formen besitzen, die zu denjenigen der oben erwähnten Ausführungsbeispiele unterschiedlich sind, oder können diesen Ausführungsbeispielen ähnlich sein. Ein in Fig. 15 gezeigtes Grundelement 110 weist Kupplungsteile 112 auf, die an einer Mehrzahl von Stellen vorgesehen sind, die durch Abstände in der Querrichtung an einem längsverlaufenden Ende des Grundelements 110 voneinander getrennt sind. Der Kupplungsteil 112 besteht aus im Querschnitt Z-förmigen metallischen Formstücken, die an dem Grundelement in Abständen in Querrichtung des Grundelements 110 befestigt sind. Ein Kupplungsteil 114 von beispielhaft gewähltem Querschnitt (d.h. leicht abgebogen relativ zu den übrigen Teilen des Grundelements 110), das von dem Kupplungsteil 112 aufgenommen und mit diesem in Eingriff gebracht wird, ist an dem anderen Ende des Grundelements 110 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel angeordnet. Der Kupplungsteil 114 kann eine andere Formgebung besitzen.
Ein weiterer Kupplungsteil kann ein Zungenteil 118 sein, der durch Ausklinken eines Teils des Grundelements 116 aus einer Seite zur anderen Seite des Grundelements 116 hin mittels Stanzen geformt ist, wie es in Fig. 16 (A) gezeigt ist. Auch kann ein Kupplungsteil 122 gebildet sein durch Falzen eines Endes eines Grundelements 120 zu einer Y-artigen Form, wie es in Fig. 16 (B) gezeigt ist. Außerdem kann ein Kupplungsteil 126 aus einer Mehrzahl von Bohrungen (oder Nuten) gebildet sein, die in einem Endabschnitt eines Grundelements 124 ausgebildet sind, wie es in Fig. 16 (C) gezeigt ist. Wenn ein weiblicher Kupplungsteil 126 verwendet wird, kann der andere Kupplungsteil zu einem Vorsprung 128 am anderen Ende des Grundelements 124 geformt sein.
Das Festlegmittel, das für ein in Fig. 17 gezeigtes Grundelement 130 benutzt wird, weist eine Mehrzahl erster Kupplungsteile 132, 134 und 136 auf, die längs einer Mehrzahl zugeordneter, gedachter Linien in Abständen in Längsrichtung des Grundelements 130 gebildet sind, sowie einen zweiten Kupplungsteil 138 auf, um wahlweise mit den ersten Kupplungsteilen 132, 134 oder 136 in Eingriff zu kommen. Jeder erste Kupplungsteil 132, 134 und 136 besteht aus Z-förmigen, metallischen Formstücken, die an vorbestimmten Stellen an einem Ende des Grundelements 130 befestigt sind. Der zweite Kupplungsteil 138 ist das andere Ende des Grundelements 130 und ist relativ zu den übrigen Teilen desselben leicht abgebogen, kann jedoch in unterschiedlichen Formen ausgebildet sein.
Das Festlegmittel, das für ein Grundelement 140 verwendet wird, das in Fig. 18 gezeigt ist, weist eine Mehrzahl erster Kupplungsteile 142, 144 und 146 auf, die in einer matrixartigen Konfiguration an einem Ende des Grundelements 140 ausgebildet sind, sowie einen zweiten Kupplungsteil 148, der sich am anderen Ende des Grundelements 140 befindet. Jeder der ersten Kupplungsteile 142, 144 und 146 ist eine Zunge, die durch Ausklinken eines Teils des Grundelements 140 von einer Seite zur anderen hin mittels Stanzen oder dergleichen gebildet ist. Der zweite Kupplungsteil 148 ist relativ zu den anderen Teilen des Grundelements 140 leicht abgebogen, kann jedoch von unterschiedlicher Form sein.
Das Festlegmittel, das für ein Grundelement 150 benutzt wird, das in Fig. 19 gezeigt ist, weist eine Mehrzahl erster Kupplungsteile 152, 154 und 156 auf, die sich in Querrichtung parallel und durch Zwischenräume getrennt entlang der Längsrichtung des Grundelements 150 erstrecken, sowie einen zweiten Kupplungsteil 158 für wahlweisen Eingriff mit den ersten Kupplungsteilen 152, 154 oder 156. Die ersten Kupplungsteile 152, 154 und 156 bestehen aus Z-artigen metallischen Formstücken, die an vorbestimmten Abschnitten des einen Endes des Grundelements 150 befestigt sind und sich fortlaufend längs der Querrichtung des Grundelements 150 erstrecken. Der zweite Kupplungsteil 158 ist das andere Ende des Grundelements 150 und ist etwas gegen die übrigen Abschnitte desselben hin abgebogen, kann jedoch in anderer Form ausgebildet sein.
Das Festlegmittel, das für ein in Fig. 20 gezeigtes Grundelement 160 benutzt wird, weist eine Mehrzahl von Kupplungsteilen 162, 164, 166 und 168, die am einen Ende des Grundelements 160 in Abständen in der Längsrichtung desselben angeordnet sind, sowie einen zweiten Kupplungsteil 170 auf, um mit einem der ersten Kupplungsteile 162, 164, 166 oder 168 in Eingriff zu kommen. Jeder der ersten Kupplungsteile 162, 164, 166 und 168 besteht aus einem Glied mit einem dreieckförmigen Querschnitt und ist am Grundelement 160 angebracht. Der zweite Kupplungsteil 170 ist das andere Ende des Grundelements 160 und leicht gebogen, um mit dem ersten Kupplungsteil 162, 164, 166 oder 168 in Eingriff zu kommen. Jeder erste Kupplungsteil 162, 164, 166 und 168 kann in eine Mehrzahl von Teilen in der Querrichtung des Grundelements 160 unterteilt sein.
Das Festlegmittel, das für ein in Fig. 21 gezeigtes Grundelement 172 benutzt wird, weist eine Mehrzahl von Kupplungsteilen 174, 176 und 178 auf, die aus rechteckigen Durchbrüchen in matrixartiger Konfiguration bestehen, die am einen Ende des Grundelements 172 ausgebildet sind, sowie einen Kupplungsteil 180, der aus einer Mehrzahl von Vorsprüngen besteht, die am anderen Ende des Grundelements 172 vorgesehen sind. Jeder Vorsprung 180 ist einer Gruppe von Durchbrüchen 174, 176 und 178 zugeordnet, die, wiederum, einer Matrixreihe entsprechen, und jeder Vorsprung 180 greift in einen zugeordneten Durchbruch ein. Die Durchbrüche 174, 176 und 178 erstrecken sich durch das Grundelement 172 in dessen Dickenausdehnung hindurch, und als Paar einander gegenüberliegende Seiten des Rechtecks sind in Querrichtung des Grundelements 172 ausgebildet. Der Kupplungsteil 180 weist einen Querschnitt in Form eines rechtwinkligen Dreiecks auf und ist an dem Grundelement 172 so angebracht, daß eine von zwei Seiten, die sich an den rechten Winkeln des rechtwinkligen Dreiecks schneiden, die zweite Seite des Grundelements 172 ist und daß die andere zum Grundelement 172 parallel und angrenzend ist.
Ein in Fig. 22, 23, 24 und 25 gezeigtes Grundelement 200 weist einen blechartigen Grundteil 202 und ein Paar bandartiger Fortsätze 204 auf, die sich in einem Abstand parallel zueinander in der Querrichtung des Grundteiles 202 vom einen Ende des Grundteiles 202 weg erstrecken. Das Ende des Grundteiles 202 an der den Fortsätzen 204 entgegengesetzten Seite ist verformt, so daß seine in seiner Querrichtung gemessene Dicke etwas größer als diejenige der übrigen Teile des Grundteiles 202 ist.
In den verformten Teilen des Grundteiles 202 ist ein Paar länglicher Schlitze 206 in einem Zwischenraum in Querrichtung des Grundteiles 202 ausgebildet. Die Schlitze 206 sind den Fortsätzen 204 zugeordnet und erstrecken sich von dem Ende des Grundteiles 202 in seiner Querrichtung gegen das Zentrum hin, um die zugeordneten Fortsätze 204 aufzunehmen. Die Länge jedes Schlitzes 206 ist etwa gleich groß wie die Breite jedes zugeordneten Fortsatzes 204. An der Innenseite des Endbereichs der Fortsätze 204 ist ein Sägeteil 208 ausgebildet. Jeder Zahn des Sägeteils 208 kann mit den Teilen in Eingriff kommen, die jeden Schlitz 206 des Grundteiles begrenzen.
Wie in Fig. 24 gezeigt, ist das Grundelement innerhalb der Hülse in einem gewundenen Zustand angeordnet, so daß sich die Fortsätze 204 durch die Schlitze 206 von der Innenseite zur Außenseite des Grundteiles 202 erstrecken, und der größere Teil des Fortsatzes 204 ist außerhalb des Grundteiles 202 gelegen. Auch ist, wie in Fig. 25 gezeigt, wenn einer der Zähne des Sägenteiles 208 mit dem Begrenzungsteil des Schlitzes 206 in Eingriff ist, der Grundteil 202 in einem zylindrisch aufgeweiteten Zustand gehalten. Genau gesagt, wirken die Zähne in dem Sägenteil 208 und die den Schlitz 206 in dem Grundteil 202 begrenzenden Teile als Festlegmittel, um den Grundteil 202 in dem aufgeweiteten Zustand zu halten.
Die Hülse 22 kann ohne jedweden Vorsprung sein. Wenn man jedoch die Einlage 20 mit einer Hülse 22 benutzt, die mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen versehen ist (beispielsweise die Einlage 20, die in Fig. 26 gezeigt ist), können, selbst wenn die aneinandergrenzenden Rohre 16 zueinander versetzt sind, Innenseite und Umfang beider Rohre 16 voneinander getrennt sein.
Die vorliegende Erfindung kann zur Leckageverhinderung nicht nur in dem Falle einer tatsächlichen Leckage und schadhafter Stellen verwendet werden, sondern auch dazu, um mögliche, im Laufe der Zeit an Teilen auftretende Leckbildungen zu verhindern, beispielsweise an Verbindungen an neu erstellten Rohren.

Claims

1. Einlage (20, 60, 80), die zur Instandsetzung einer Rohrleitung an einer inneren Oberfläche eines die genannte Rohrleitung bildenden Rohres (16) angeordnet ist, aufweisend:

eine undurchlässige und elastisch verformbare Hülse (22), die einen elastisch verformbaren zylindrischen Teil (26) und eine Gruppe mit einer Mehrzahl elastisch verformbarer Vorsprünge (28, 30, 32, 34, 100, 102, 104, 106, 108) besitzt, die entsprechenden Endteilen des genannten zylindrischen Teiles in einer Axialrichtung zugeordnet sind, wobei sich die Vorsprünge der genannten Gruppe fortlaufend in der Umfangsrichtung an der äußeren umfänglichen Fläche der betreffenden zugeordneten Enden erstrecken und in der genannten Axialrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind;

ein Grundelement (24, 62, 82, 110, 116, 120, 130, 140, 150, 160, 172, 200) mit einem blechartigen Grundteil (35, 64, 84, 202), das innerhalb der genannten Hülse in einer radial aufweitbaren, zylindrisch gewundenen Form angeordnet ist; und

Festlegmittel (36, 38, 68, 70, 72, 88, 90, 92, 94, 112, 114, 118, 122, 132, 134, 136, 138, 142, 144, 146, 148, 152, 154, 156, 158, 162, 164, 166, 168, 170, 174, 176, 178, 180, 206, 208), die an dem genannten Grundelement angeordnet und zum Halten des genannten Grundteiles in einer im wesentlichen zylindrischen Form vorgesehen sind, wenn der genannte Grundteil radial innerhalb der genannten Hülse aufgeweitet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Querschnittsform jedes der genannten Vorsprünge (28, 30, 32, 34) im wesentlichen ein rechtwinkliges Dreieck ist;

jeder Vorsprung (28), der in der Axialrichtung der genannten Hülse (22) am weitesten außenliegend gelegen ist, so angeordnet ist, daß derjenige Teil desselben, der der schräg verlaufenden Hypotenuse des genannten rechtwinkligen Dreiecks entspricht, in der Axialrichtung der genannte Hülse innenseitig zu liegen kommt; und

jeder Vorsprung (30, 32, 34), der in der Axialrichtung der genannten Hülse (22) weiter innen als jeder am weitesten außenliegende Vorsprung (28) gelegen ist, so angeordnet ist, daß derjenige Teil, der der schräg verlaufenden Hypotenuse des genannten rechtwinkligen Dreiecks entspricht, in der Axialrichtung der genannten Hülse außenseitig zu liegen kommt.

2. Einlage nach Anspruch 1, bei der der genannte Grundteil (35, 64, 84, 202) eine axiale Länge besitzt, die im wesentlichen der axialen Länge der genannten Hülse (22) entspricht.

3. Einlage nach Anspruch 1, bei der der genannte Grundteil (35, 64, 84, 202) eine axiale Länge besitzt, die größer ist als der Abstand zwischen den äußeren Enden des genannten Vorsprunges (28), der in der Axialrichtung der genannten Hülse (22) an den äußersten Enden gelegen ist.

4. Einlage nach Anspruch 1, bei der jede der genannten Gruppen von Vorsprüngen zumindest drei der genannten Vorsprünge (28, 30, 32, 34) besitzt, wobei, bezogen auf die genannte Axialrichtung, mittlere Vorsprünge (30, 32) jeder Gruppe aus polymerem Material gebildet sind, das sich durch Absorbieren von Wasser ausdehnt.

5. Einlage nach Anspruch 4, bei der die genannten mittleren Vorsprünge (30, 22), die sich durch Absorbieren von Wasser ausehnen, höher sind als die übrigen Vorsprünge (28, 34).

6. Einlage nach Anspruch 1, bei der die genannten Festlegmittel einen ersten Kupplungsteil (38, 68, 88, 114, 128, 138, 148, 158, 170, 180, 206), der an dem genannten Grundteil (35, 64, 84, 202) angeordnet ist, sowie eine Mehrzahl zweiter Kupplungsteile (36, 70, 72, 90, 92, 94, 112, 118, 122, 126, 132, 134, 136, 142, 144, 146, 152, 154, 156, 162, 164, 166, 168, 174, 176, 178, 208) beinhalten, die an dem genannten Grundteil angeordnet und in einem Abstand voneinander und von dem genannten ersten Kupplungsteil angeordnet sind,

wobei der genannte erste Kupplungsteil wahlweise mit den genannten zweiten Kupplungsteilen in Eingriff bringbar ist, um den genannten Grundteil in einer im wesentlichen zylindrischen Form zu halten, wenn der genannte Grundteil aufgeweitet ist.

7. Einlage nach Anspruch 1, bei der das genannte Grundelement (62) außerdem ein Paar Verformungsteile (66) beinhaltet, die in einer Radialrichtung des genannten Grundteils (64) verformt und an zugeordneten Rändern des genannten Grundteiles (64) in einer axialen Richtung ausgebildet sind.

8. Einlage nach Anspruch 7, bei der die genannte Hülse (22) rings um den genannten Grundteil (64) und zwischen den genannten Verformungsteilen (66) angeordnet ist.

9. Einlage nach Anspruch 1, bei der das genannte Grundelement (24, 62, 82, 110, 116, 120, 130, 140, 150, 160, 172, 200) einen Erkennungskode (96) besitzt, der an einem inneren Teil des genannten Grundteiles aufmarkiert ist.