DE19923858C2 - Verfahren und Schalwagen oder Schalhilfswagen zur Sanierung von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen, insbesondere von begehbaren Abwasserkanälen, wobei in die Rohrleitung eine Innenverrohrung mit einer Innenlage, einer Außenlage sowie einer zwischen der Innenlage und der Außenlage angeordneten Zwischenlage aus härtendem Füllmaterial eingebracht wird.

Ein Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen sowie ein entsprechender Schalwa­ gen oder Schalhilfswagen sind aus der Praxis bekannt. Danach wird in ein defektes Abwasserrohr eine rohrförmige und auf der Außenseite mit Noppen besetzte Kunst­ stoffröhre eingesetzt, die anschließend an ihren Enden durch expandierbare Ver­ schlusspfropfen druckdicht verschlossen und mit Wasser befüllt wird. Durch den Wasserdruck legt sich die Kunststoffröhre an die Innenwand der defekten Rohrlei­ tung an, wobei durch die Noppen zwischen der Außenseite der Röhre und der In­ nenwand der defekten Rohrleitung ein Zwischenraum erzeugt wird. Der Zwischen­ raum wird im Anschluss daran mit Flüssigbeton oder einem selbsthärtenden Kunst­ harz ausgefüllt, wodurch sich eine selbsttragende Innenverrohrung in der defekten Rohrleitung ergibt.

Aus dem Artikel von Ralf Glanert "Sanierung von Abwasserrohren durch PE-Werk­ stoffe" (in: bbr 8, 1998, Seite 46 bis 50) ist ein Verfahren zur Sanierung von Rohrlei­ tungen, insbesondere von begehbaren Abwässerkanälen, mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Zum Schutz gegen von außen her in die Innenverrohrung eindringendes Grundwasser etc., kann zusätzlich eine Außen­ lage in Form eines sogenannten Inliners in die Rohrleitung eingebracht werden. Auf­ grund des durch die Festigkeit der Noppen vorgegebenen geringen Abstandes zwi­ schen der Außenwand der Röhre und der Innenwand der defekten Rohrleitung las­ sen sich mit dem beschriebenen Verfahren keine Innenverrohrungen mit einer größe­ ren Wandstärke und einer hohen Festigkeit erzeugen. Zudem ist es nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich, in den Flüssigbeton oder in das Kunstharz Be­ wehrungen in Form von Stahlgeflecht oder Rundstählen einzubringen, da diese hierzu vor dem Einbringen in die defekte Rohrleitung auf der Außenseite der Kunst­ stoffröhren befestigt und die Röhre zusammen mit der Bewehrung in aufgespannter Form in die Rohrleitung eingebracht werden müssen.

Der vorliegenden Erfindung liegt in verfahrensmäßiger Hinsicht die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen derart auszugestalten und weiterzubilden, dass es möglich ist, in einer defekten Rohrleitung, insbesondere in einem begehbaren Abwasserkanal, eine Innenverrohrung mit hoher Stabilität zu er­ zeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Sanierung von Rohrleitun­ gen, insbesondere von begehbaren Abwasserkanälen, bei welchem in die Rohrlei­ tung eine Innenverrohrung mit einer Innenlage, einer Außenlage sowie einer zwi­ schen der Innenlage und der Außenlage angeordneten Zwischenlage aus härtendem Füllmaterial eingebracht wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

Aufspannen der Außenlage in der Rohrleitung, Aufbringen der Innenlage auf einen Schalwagen, Einbringen des Schalwagens mit der Innenlage in die Rohrleitung, Einbringen des Füllmaterials in den Zwischenraum zwischen der Innenlage und der Außenlage und Entnehmen des Schalwagens aus der Rohrleitung nach Erhärten des Füllmaterials.

Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Schalwagen oder Schalhilfswagen, zum Erzeugen einer Innenverrohrung in einer defekten Rohrleitung, insbesondere einem begehbaren Abwasserkanal, zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Grundkör­ per mit einer Vielzahl von an die Form der Innenwand der Rohrleitung angepassten, gelenkig miteinander verbundenen und in radialer Richtung verfahrbaren Stütz- oder Schalflächen.

Die Vorrichtung gemäß nebengeordnetem Patentanspruchs 24 geht vom Stand der Technik aus, der sich aus der DE 195 11 295 A1 ergibt. Aus dieser Druckschrift ist ein Schalwagen mit allen Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 24 be­ kannt. Der Schalwagen trägt einen Grundkörper, an dem gelenkig miteinander ver­ bundene und in radialer Richtung verfahrbare Stütz- oder Schalflächen angebracht sind. Die Stütz- oder Schalflächen sind an die Form der Innenwand der Rohrleitung angepasst. Sie dienen dem Erzeugen einer Innenverrohrung in einer defekten Rohrleitung. Der Grundkörper kann mit einem Drehwerkzeug um die Rohrachse gedreht werden. Dieses Konstruktionskonzept hat allerdings wesentliche Nachteile.

Ein besonderer Nachteil ist darin zu sehen, dass der Schalwagen mit dem um die Rohrachse drehbaren Grundkörper lediglich als Schal- oder Schalhilfswagen in schadhaften Rohren geeignet ist, wobei diese Rohre ausschließlich horizontal ver­ laufen. Die konstruktive Ausgestaltung dieses Schalwagens erlaubt den Stützflächen lediglich eine Bewegung mit zwei Freiheitsgraden, einem linearen und einem rotato­ rischen. Die Rohrsysteme sind jedoch häufig verwinkelt und erfordern Vorrichtungen, die sich mit zusätzlichen Freiheitsgraden in diesen positionieren können. Die bauli­ chen Gegebenheiten, wie beispielsweise enge Baugruben, erfordern zudem oft Vor­ richtungen, die durch apparative Ausgestaltungen räumliche Widrigkeiten dynamisch kompensieren können.

Der Lehre der vorliegenden Patentanmeldung gemäß Patentanspruch 24 liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schalwagen der eingangs genannten Art derart auszu­ gestalten und weiterzubilden, dass ein problemloser Einsatz auch auf engen und verwinkelten Baustellen gewährleistet ist.

Der beanspruchte, durch den nebengeordneten Patentanspruch 24 beanspruchte Schalwagen oder Schalhilfswagen, welcher die zuvor aufgezeigte Aufgabe löst, ist dadurch gekennzeichnet, dass dieser mittels einer Kippvorrichtung von einer horizon­ talen Lage in eine vertikale Lage verschwenkbar ist.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch dieses Konzept der Schal- oder Schalhilfswagen sehr leicht auch auf engstem Raum mit Schalungen versehen wer­ den kann. Es ist beispielsweise denkbar, dass Schalungen, nachdem sie in einer engen Baugrube bei vertikaler Stellung des Schal- oder Schalwagens aufgebracht wurden, durch ein horizontales Rohr transportiert werden und durch erneutes Ver­ schwenken in einem vertikalen Rohr angebracht werden können. Die Verschwenk­ barkeit des Schalwagens oder Schalhilfswagens stellt daher einen zusätzlichen Frei­ heitsgrad dar, der es auf einfachste Weise realisiert, Rohrbeschädigungen auszu­ schalen, die bisher nicht zugänglich waren. Dieses Konzept ermöglicht es, in kleineren Baugruben zu arbeiten. Damit verbunden sind eine geringere Belastung der Ver­ kehrsteilnehmer und niedrigere Kosten.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Außenlage besteht vorzugs­ weise aus einer ringschlauchförmigen und zur Innenseite hin mit Verankerungsnop­ pen versehenen Kunststoffröhre oder Kunststoffbahn, z. B. aus Polyethylen (PE-HD) oder einem ähnlichen Kunststoff, die eine solche Eigensteifigkeit besitzt, dass sie sich nach dem Einbringen in die defekte Rohrleitung in einer im Querschnitt redu­ zierten Form in der Rohrleitung vorzugsweise selbständig aufspannt und an die In­ nenwand der defekten Rohrleitung anlegt. Die Kunststoffröhre oder Kunststoffbahn der Außenlage kann z. B. eine Wandstärke von beispielsweise 6 mm und eine Um­ fangslänge von z. B. 5,4 m bei einer Gesamtlänge von 6 bis 8 m besitzen und durch Thermoverschweißen einer auf die zuvor genannten Maße zugeschnittenen flächi­ gen Lage an den Längsrändern erhalten werden.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Innenlage oder Innenbahn be­ steht in gleicher Weise wie die zuvor beschriebene Außenlage vorzugsweise eben­ falls aus einer ringschlauchförmigen Kunststoffröhre, die auf der Außenseite mit Ver­ ankerungsnoppen versehen ist, welche für eine gute Verbindung mit dem Füllmate­ rial sorgen. Die Kunststoffröhre oder Kunststoffbahn der Innenlage ist vorzugsweise ebenfalls aus Polyethylen (PE-HD) oder einem ähnlichen Kunststoff gefertigt und kann eine Wandstärke von beispielsweise 3 mm und eine Umfangslänge von z. B. 6,4 m bei einer Gesamtlänge von 6 bis 8 m besitzen. In gleicher Weise wie die Außen­ lage wird die Innenlage ebenfalls durch Thermoverschweißen einer auf die zuvor ge­ nannten Maße zugeschnittenen flächigen Lage an den Längsrändern erhalten.

Die Verwendung einer Außenlage und einer Innenlage bietet den Vorteil, dass das Füllmaterial zum einen nicht durch Risse und Beschädigungen in der Wand der de­ fekten Rohrleitung austreten kann, und dass zum anderen ein Austreten des einge­ brachten flüssigen Füllmaterials im Bereich der Innenseite der Innenverrohrung ebenfalls wirkungsvoll unterbunden wird. Weiterhin ergibt sich durch den Einsatz ei­ ner Außenlage und einer Innenlage ein wirksamer Korrosionsschutz des Füllmate­ rials und der darin gegebenenfalls enthaltenen Bewehrung, da dass Eindringen von Fremdwasser in das Füllmaterial sowohl von außen her, z. B. Grundwasser, als auch von innen her verhindert wird.

Als Füllmaterial zum Verfüllen des zwischen der Innenlage und der Außenlage gebil­ deten ringförmigen Zwischenraumes, der bei der zuvor genannten Dimensionierung der Innen- und Außenlagen z. B. eine Breite von 15 cm aufweisen kann, wird insbe­ sondere Flüssigbeton eingesetzt, obwohl der Einsatz von geeigneten selbsthärten­ den Kunstharzen oder anderen selbsthärtenden Kunststoffen ebenfalls möglich ist.

Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich der Vorteil, dass die Innenverrohrungen selbst in sehr langen und einen großen Querschnitt aufwei­ senden Rohrleitungen, wie z. B. begehbaren Abwasserkanälen in Großstädten etc., in vergleichsweise kurzer Zeit erstellt werden können, da ein Großteil der üblicherweise anfallenden Routinearbeiten beim Verschalen und Betonieren durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Schalwagens nicht nur automatisiert werden, sondern zu­ dem teilweise auch gleichzeitig durchgeführt werden können. So ist es beispiels­ weise möglich, das Aufspannen der Außenlage in der defekten Rohrleitung zeitgleich mit dem Aufbringen der Innenlage auf den Schalwagen vorzunehmen, der sich hier­ bei außerhalb der defekten Rohrleitung befindet.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Innenverrohrung abschnittsweise aufgebaut, wodurch eine optimale Anpassung der Innenverrohrung an den Verlauf der Leitungsführung, insbesondere im Falle von Krümmungen, Win­ keln und Schwankungen im Leitungsquerschnitt erfolgen kann.

Obwohl es möglich ist, die Außenlage von Hand in die defekte Rohrleitung einzuzie­ hen und in dieser aufzuspannen, wird diese bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens vor dem Einbringen in die Rohrleitung auf einen Schalhilfswagen, nachfolgend als Hilfswagen bezeichnet, aufgebracht, auf welchem der Transport der Außenlage in volumen- oder querschnittsreduzierter Form erfolgt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Außenlage zum einen durch Vor- und Zurückfahren des Hilfswagens exakt in der defekten Rohrleitung positioniert werden kann, und zum anderen Beschädigungen der Außenlage durch ein Hängenbleiben oder Schleifen der Außenlage an der Innenseite der defekten Rohrleitung ausgeschlossen werden.

Durch ein anschließendes vorsichtiges querschnittsmäßiges Auseinanderfahren des Hilfswagens läßt sich zudem bei Rohrleitungen mit einem nicht kreisförmigen Quer­ schnitt, z. B. einem ovalen Querschnitt, eine genaue Ausrichtung der Außenlage ge­ genüber der Innenwand der Rohrleitung erzielen, so dass die Außenlage nach dem Aufspannen ohne Verspannungen an der Innenwand der Rohrleitung anliegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Außenlage zusam­ men mit einer der Außenlage zugeordneten Bewehrung auf den Hilfswagen aufge­ bracht, was vorzugsweise außerhalb der Rohrleitung vorgenommen wird. Hierdurch läßt sich in schneller und bequemer Weise eine exakt vorgegebene Anordnung und Ausrichtung der Bewehrung erreichen. Die Bewehrung kann in bekannter Weise z. B. aus Stahlmatten, Stahlgeflecht oder Rundeisen etc. bestehen.

Die auf den Hilfswagen aufgebrachte Bewehrung kann weiterhin in vorteilhafter Weise in zwei oder mehrere Teile untergliedert sein, wodurch sich die Konstruktion des Hilfswagens weiter vereinfachen läßt, da die Teile zum Aufspannen der Beweh­ rung, bzw. der Außenlage lediglich miteinander verbunden werden müssen. Insbe­ sondere erweist es sich hierbei als Vorteil, wenn die Bewehrung für einen obenlie­ genden Querschnittsbereich der Rohrleitung auf den Hilfswagen aufgebracht wird, und die Bewehrung zum Aufspannen der Außenlage im unteren Querschnittsbereich der Rohrleitung anschließend ergänzt und mit der Bewehrung im oberen Quer­ schnittsbereich verbunden wird, da die Außenlage auf dem zusammen- oder einge­ fahrenen Hilfswagen lediglich im unteren Teil desselben zum Zentrum der Rohrlei­ tung hin schlaufenförmig ausgeformt werden muss, um eine Reduzierung des Quer­ schnittbereichs der Außenlage und der Bewehrung beim Einfahren des Hilfswagens in die defekte Rohrleitung zu erzielen.

Nachdem die Außenlage in der defekten Rohrleitung ausgerichtet ist, werden die Ränder an den Stoßstellen vorzugsweise mit den Rändern der Außenlage des zuvor bearbeiteten Abschnitts thermoverschweißt, verklebt oder in sonstiger Weise verbun­ den und der Hilfswagen aus der Rohrleitung entnommen. In gleicher Weise können beim Einsatz einer der Außenlage zugeordneten Bewehrung deren Endbereiche mit den Endbereichen der Bewehrung eines vorhergehenden Abschnitts der Innenver­ rohrung verbunden werden, sofern die Sanierung der defekten Rohrleitung abschnittsweise erfolgt und bereits ein vorhergehender Bauabschnitt vorhanden ist. Hierdurch läßt sich eine vollständig flüssigkeitsdichte und über die gesamte Länge hinweg hochstabile Innenverrohrung erzielen.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden der Hilfswagen und auch der Schalwagen durch eine Grube in die defekte Rohrleitung eingesetzt, welche an einem Ende der Rohrleitung bzw. des zu sanierenden Rohrabschnitts in den Bo­ den eingebracht ist. Hierdurch ergibt sich eine gute Zugänglichkeit des Hilfs- oder Schalwagens und ein bequemes Aufbringen der Innen- und Außenlage.

Es ist vorgesehen, dass der Hilfswagen und/oder der Schalwagen zum Aufbringen der Außen- und/oder der Innenlage in der Grube in eine vertikale Position verfahrbar oder kippbar sind, wodurch sich die Außenlage und/oder die Innenlage zusammen mit der zugehörigen Bewehrung in noch einfacherer Weise von oben her auf den jeweiligen Wagen aufschieben lassen.

Zum Bewegen des Hilfswagens und/oder des Schalwagens in der Rohrleitung wer­ den in vorteilhafter Weise eine erste Winde und eine zweite Winde eingesetzt, die vorzugsweise im Bereich der Grube sowie einem in Einführungsrichtung des Schal­ wagens gesehen stromaufwärtigen Abschnitt der zu sanierenden Rohrleitung ange­ ordnet sind. Durch den Einsatz einer Winde ergibt sich ein einfacher, zuverlässiger und überdies kostengünstiger Antrieb der Wagen, da insbesondere keine zusätzli­ chen Motoren an den Wagen vorgesehen werden müssen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann an dem der Grube ge­ genüberliegenden Ende der zu sanierenden Rohrleitung ein zusätzlicher Schacht vorgesehen sein, durch welchen hindurch der Füllstoff über entsprechende Zuleitun­ gen zugeführt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Leitungen bei Rohrlei­ tungen großer Länge vergleichsweise kurz gehalten werden können. In gleicher Weise können die Energieversorgung oder Wartungsarbeiten an der zweiten Winde durch den Schacht hindurch vorgenommen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Innenlage vorzugs­ weise zusammen mit einer dieser zugeordneten Bewehrung auf den Schalwagen aufgebracht, dessen Aufbau im einzelnen weiter unten beschrieben wird. Hierdurch läßt sich die Innenlage zusammen mit der Bewehrung außerhalb der defekten Rohr­ leitung in bequemer Weise bereits vollständig konfigurieren, ohne dass Arbeiten wie das Zuschneiden und Verbinden der Bewehrung unter eingeschränkten Platzverhält­ nissen innerhalb der Rohrleitung vorgenommen werden müssen. Wie zuvor be­ schrieben, wird der Schalwagen dabei vorzugsweise in eine vertikale Lage gebracht.

Im Anschluss daran wird der Schalwagen in die horizontale Lage zurückgekippt und zusammen mit der Innenlage und der der Innenlage zugeordneten Bewehrung in die Rohrleitung eingefahren, bis die Innenlage und die Bewehrung innerhalb der zuvor eingebrachten Außenlage positioniert sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Ränder der In­ nenlage anschließend mit den Rändern der Innenlage des vorhergehenden Ab­ schnitts der Innenverrohrung verbunden, was z. B. durch Thermoverschweißen, Ver­ kleben oder in sonstiger Weise erfolgen kann. Hierdurch ergibt sich eine vollständig glatte Innenwand der Innenverrohrung, was in vorteilhafter Weise zu einer Herabset­ zung des Strömungswiderstandes in der sanierten Rohrleitung führt.

Um eine Positionsänderung des Schalwagens in der Rohrleitung in radialer Richtung zu vermeiden, die insbesondere durch die Auftriebswirkung beim Einfüllen des Füllmaterials aufgrund der Dichteunterschiede zwischen dem Füllmaterial und dem Schalwagen hervorgerufen werden kann, wird die Position des Schalwagens in der Rohrleitung gesichert, was vorzugsweise durch Abstützen des Wagens im Bereich der angrenzenden Rohrabschnitte erfolgt.

Das Einbringen des Füllstoffs in den Zwischenraum wird in bevorzugter Weise von der Seite aus vorgenommen, die der Grube gegenüberliegt, durch die der Schalwa­ gen eingeführt wird. Der Füllstoff wird von der in Einführrichtung des Schalwagens gesehen stromabwärtigen Seite des Zwischenraums aus in Richtung zur stromauf­ wärtigen Seite hin eingefüllt. Dadurch werden eine vollständige und homogene Ver­ füllung des Zwischenraumes sowie eine gute Verbindung mit dem bereits ausgehär­ teten Füllmaterial des zuvor bearbeiteten Abschnitts erzielt.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Endabschnitte der Innen-, Zwischen- und Außenlage durch eine Stirnschalung abgeschlossen, in der Öffnungen gebildet sind, durch welche hindurch der Füllstoff in die Zwischenlage eingebracht wird.

Das Einbringen des Füllstoffs erfolgt dabei in bevorzugter Weise mit Hilfe von Füll­ stoff-Lanzen, durch welche hindurch der Füllstoff ausgehend von der Stirnfläche der Zwischenschicht des zuvor bearbeiteten Abschnitts in die Zwischenlage eingepresst wird. Durch den Einsatz von Füllstoff-Lanzen eröffnet sich die Möglichkeit einer voll­ ständigen und gleichmäßigen Ausfüllung des Zwischenraumes mit der darin ange­ ordneten Bewehrung, ohne z. B. die glattwandige Innenwand der Innenlage mit Zu­ fuhröffnungen für den Füllstoff versehen zu müssen und dadurch zu beschädigen.

Die für das Einbringen des Füllstoffs erforderliche Entlüftung der Zwischenlage kann dabei durch Öffnungen erfolgen, die in vorteilhafter Weise in einem oberen Quer­ schnittsbereich der Innenverrohrung, vorzugsweise in der Stirnschalung, gebildet sind.

Um den Füllstoff nach dem Einbringen in die Zwischenlage vollständig zu verdichten und Hohlräume und damit Schwachstellen im Füllmaterial zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, am Schalwagen durch Druckluft betriebene Rütteleinrichtungen vor­ zusehen, die vorzugsweise paarweise aktiviert werden.

Nach dem Erreichen der statisch erforderlichen Frühfestigkeit des Füllmaterials, d h. der sogenannten Ausschalfrist, kann der Schalwagen entnommen und für den näch­ sten Abschnitt vorbereitet werden. Hierzu werden die Schalflächen des Schalwagens pneumatisch oder mechanisch nach innen gefahren, so dass sich eine Reduzierung des Querschnitts des Schalwagens ergibt, und dieser anschließend mittels der Win­ den aus der Rohrleitung gezogen werden kann.

Gemäß nebengeordnetem Patentanspruch 24 betrifft die Lehre der vorliegenden Patentanmeldung des Weiteren einen Schalwagen oder Hilfswagen, zum Erzeuger einer Innenverrohrung in einer defekten Rohrleitung, insbesondere einem begehba­ ren Abwasserkanal, zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Grundkörper mit einer Vielzahl von an die Form der Innenwand der Rohrleitung angepassten, gelen­ kig miteinander verbundenen und in radialer Richtung verfahrbaren Stütz- oder Schalflächen.

Der erfindungsgemäße Schalwagen oder Hilfswagen zum Erzeugen der Innenver­ rohrung in der defekten Rohrleitung umfasst einen vorzugsweise mit Rollen verse­ henen Grundkörper, an dem eine Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen und sich über die Länge des Schalwagens hinweg erstreckenden Schalflächen an­ geordnet ist. Die Form der Schalflächen ist der Form der Innenwand der Rohrleitung angepasst, wobei der Durchmesser des Schalwagens in Abhängigkeit von den klein­ sten Querschnittswerten der Rohrleitung gewählt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das radiale Ein- und Ausfahren der Schalflächen über Gewindespindeln, die über Drehgelenke vorzugs­ weise mit jeweils zwei benachbarten, ebenfalls gelenkig miteinander verbundenen Schalflächen verbunden sind, in der Weise, dass bei einer Drehung der Gewinde­ spindeln in der einen Richtung ein radiales Auseinanderfahren und bei einer Drehung in entgegengesetzter Richtung ein radiales Zusammenfahren der Schalflächen er­ folgt, und die Vielzahl der Schalflächen im ausgefahrenen Zustand eine im wesentli­ chen eigensteife Konstruktion bildet.

Obwohl das Auseinanderfahren der Schalflächen vorzugsweise durch Gewindespin­ deln erfolgt, kann es in gleicher Weise vorgesehen sein, die Schalflächen mit Hilfe von Pneumatikzylindern, Winkelhebeln und Schubstangen oder in sonstiger Weise zu verfahren, bzw. gegeneinander abzustützen.

Der erfindungsgemäße Schalwagen ist mit einer ganz besonderen Kippvorrichtung versehen. Diese kann durch Hydraulikzylinder betätigbar sein. Die Hydraulikzylinder können zwischen dem Grundkörper und den Schalflächen vorgesehen sein kann. Dabei könnten die Schalflächen vorzugsweise als Einheit gegenüber dem Grundkör­ per von einer vertikalen Position in eine horizontale Position bewegt werden.

Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Schalwagen, bei denen die Verschalung durch Beaufschlagung der Innenlage mit einem Druckmedium, z. B. Wasser, erfolgt, ergibt sich durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Schalwa­ gens der Vorteil, dass dieser in der Rohrleitung, bzw. in dem bereits zuvor fertigge­ stellten Abschnitt der Rohrleitung auf einfache Weise lagesicher abgestützt werden kann, und der auftretende Auftriebseffekt aufgrund der Eigensteifigkeit des Wagens nahezu vollständig eliminiert wird. Demgemäß läßt sich in vorteilhafter Weise eine über die gesamte Länge hinweg im wesentlichen konstante Wandstärke der Innen­ verrohrung erzielen, ohne dass es aufgrund des Auftriebseffekts zu einer signifikan­ ten Abnahme der Wandstärke der Innenverrohrung im oberen Bereich des Quer­ schnitts kommt.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den nebengeordneten Patentansprüchen 1 und 24 nachgeordneten Ansprüche, an­ dererseits auf die nachfolgende Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der beispielhaften Erläuterung des bevorzugten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausfüh­ rungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Rohrleitung mit einer eingebrachten erfindungsgemäßen Innenverrohrung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Rohrleitung, die nach dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren saniert wird,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Rohrleitung von Fig. 1 mit dem darin angeordneten Hilfswagen beim Transport der Außenlage mit zuge­ ordneter Bewehrung in einer querschnittsreduzierten Form,

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht der Rohrleitung von Fig. 1 mit dem darin eingebrachten Schalwagen beim Transport der Innen­ lage mit der dieser zugeordneten Bewehrung,

Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht der zum Verschließen der stirnseitigen Enden der Innenverrohrung in die Rohrleitung einge­ brachten Stirnschalung,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht der Stirnschalung von Fig. 5 ent­ lang der Schnittlinie A-A, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Schalwa­ gens mit eingefahrenen Schalflächen.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer defekten Rohrleitung 1, die mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Innenverrohrung 2 versehen ist. Die Innenverrohrung 2 umfasst eine Außenlage 4, die mit in der Zeichnung nicht näher dargestellten nach innen weisenden Verbindungsnoppen versehen ist.

Die Innenverrohrung 2 umfaßt weiterhin eine radial innenliegende Innenlage 6, die mit nicht gezeigten nach außen weisenden Verbindungsnoppen versehen ist. Zwi­ schen der Außenlage 4 und der Innenlage 6 ist eine Zwischenlage 8 aus Füllmaterial in Form von Stahlbeton 50 angeordnet, in welche eine der Außenlage 4 zugeordnete Bewehrung 10 sowie eine der Innenlage 6 zugeordnete Bewehrung 12 eingebracht sind. Die Bewehrungen 10 und 12 sind in den Figuren lediglich ausschnittsweise dargestellt, erstrecken sich jedoch vorzugsweise über den gesamten Umfang der Innenverrohrung 2 hinweg.

Wie weiterhin in Fig. 2 gezeigt ist, wird zur Herstellung der erfindungsgemäßen In­ nenverrohrung 2 eine Baugrube 14 in den Boden eingebracht, durch welche hindurch ein Hilfswagen 16, bzw. ein Schalwagen 18 in die defekte Rohrleitung 1 einfahrbar sind. Obwohl der Hilfswagen 16 und der Schalwagen 18 in Fig. 2 aus darstellungs­ technischen Gründen lediglich in Form eines einzigen Wagens schematisch wieder­ gegeben sind, handelt es sich um zwei unterschiedliche Ausgestaltungen, welche mit Bezug auf die Fig. 3 bis 7 näher beschrieben werden.

Wie in Fig. 2 weiterhin gezeigt ist, sind der Hilfswagen 16, bzw. der Schalwagen 18 durch Hydraulikzylinder 20 aus der horizontalen Lage in die vertikale Lage verschwenkbar oder kippbar. In der vertikalen Lage wird in einem ersten Arbeitsgang die Außenlage 4 zusammen mit der zugehörigen Bewehrung 10 von oben her mit Hilfe eines Kranwagens 17 auf den Hilfswagen 16 aufgeschoben und der Hilfswagen 16 anschließend mittels der Hydraulikzylinder 20 in die horizontale Lage ver­ schwenkt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 erfolgt der Transport der Außenlage 4 zusammen mit der zugeordneten Bewehrung 10 auf dem Hilfswagen 16 in einer querschnittsre­ duzierten Form, wozu die jeweiligen durch einen Grundkörper 21 des Hilfswagens 16 gehaltenen Stützflächen 22 radial nach innen gefahren sind und die Außenlage 4 im unteren Bereich auf einem Arm oder Ausleger 24 aufliegt und durch diesen gestützt wird.

Die Bewegung des Hilfswagens 16, bzw. des Schalwagens 18 zu dem jeweils zu bearbeitenden Abschnitt der Rohrleitung 1 erfolgt durch zwei Seilwinden 26 und 28, die im Bereich der Baugrube 14 sowie im Bereich eines Schachts 30 angeordnet sind, welch letzterer sich, wie in Fig. 2 gezeigt, in Einführrichtung des Schalwagens 18 betrachtet am stromabwärtigen Ende der Rohrleitung 1 befindet.

Nachdem der Hilfswagen 16 in dem zu bearbeitenden Abschnitt in der Rohrleitung 1 positioniert wurde, werden die Stützflächen 22 bzw. der Arm 24 radial nach außen gefahren und die im wesentlichen eigensteife Außenlage 4 zusammen mit der zuge­ hörigen Bewehrung 10 an die Innenwand der Rohrleitung 1 angelegt. Im Anschluss daran wird die Bewehrung 10 im Bodenbereich ergänzt, so dass die Bewehrung 10 die Außenlage 4 nach dem Herausfahren des Hilfswagens 16 vollständig abstützt und im aufgespannten Zustand hält. Weiterhin werden die Ränder der Außenlage 4, bzw. der Bewehrung 10 mit den Rändern und der Bewehrung des zuvor bearbeiteten Abschnitts verbunden und der Hilfswagen 16 aus der Rohrleitung 1 mittels der Winde 26 herausgefahren.

In einem nächsten Arbeitsgang wird die Innenlage 6 zusammen mit der zugehöriger Bewehrung 12 von oben her mittels des Kranwagens 17 auf den in die vertikale Lage geschwenkten Schalwagen 18 aufgeschoben und der Schalwagen 18 durch die Hy­ draulikzylinder 20 in die horizontale Lage gebracht. Im Anschluß daran wird der Schalwagen 18 über die Winde 28 zu dem zu bearbeitenden Abschnitt gefahren und dort exakt innerhalb der Außenlage 4 positioniert und in der Rohrleitung 1, bzw. dem zuvor bearbeiteten Abschnitt abgestützt, um eine Positionsveränderung aufgrund des beim Einfüllen des Betons 50 auftretenden Auftriebeffekts zu verhindern. Zudem werden die Ränder der Innenlage 6 mit den Rändern der Innenlage des zuvor bear­ beiteten Abschnitts durch Thermoschweißen verbunden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, liegt die Innenlage 6 zusammen mit der zugeordneten Be­ wehrung 12 auf Schalflächen 32 des Schalwagens 18 auf, welch letztere mit einem in Fig. 4 durch gestrichelte Linien angedeuteten Grundkörper 34 über die Hydrau­ likzylinder 20 kippbar verbunden sind.

In einem nächsten Arbeitsgang wird die in Fig. 5 dargestellte Stirnschalung 36 an dem der Baugrube 14 zugewandten stirnseitigen Ende des Schalwagens 18 ange­ bracht, um den Zwischenraum 8 stirnseitig zu verschließen. Die Stirnschalung 36 besteht aus einer Vielzahl von der Form der Rohrleitung 1 angepassten Schalele­ menten 38, die über Langlöcher 40 und Befestigungsmittel 42 an der Stirnseite des Schalwagens 18 befestigt werden.

Wie in Fig. 5 weiterhin gezeigt ist, sind in den Schalelementen 38 Pumpöffnungen 44 gebildet, durch welche hindurch der durch eine Betonpumpe 49 geförderte Beton 50 mit Hilfe von bekannten Betonierlanzen in den Zwischenraum 8 eingebracht wird.

Wie in Fig. 6 im Detail dargestellt ist, sind im Bereich der Stoßstellen 46 zwischen den Schalelementen 38 Überlappungsbleche 48 vorgesehen, um ein Austreten von Beton 50 an den Stoßstellen 46 zu verhindern. Zwischen der Stirnschalung 36 und der Innenwand der Rohrleitung 1 sind ferner Gummielemente 52 angeordnet, die die Stirnschalung 36 gegenüber der Innenwand der Rohrleitung 1 abdichten. Die Au­ ßenlage 4 und die Innenlage 6 sind bei der Schnittansicht von Fig. 6 nicht mit ein­ gezeichnet.

Nach dem Aushärten des Betons 50, bzw. nach dem Erreichen der statisch erforder­ lichen Frühfestigkeit desselben, werden die Stirnschalung 36 entnommen und die Schalflächen 32 des Schalwagens 18 mit Hilfe von Gewindespindeln 54, die mit den Schalflächen 32 drehbeweglich verbunden sind, radial nach innen gefahren und der Schalwagen 18 mittels der Winde 26 aus der Rohrleitung 1 herausgezogen.

Claims (26)

1. Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen, insbesondere von begehbaren Ab­ wasserkanälen, wobei in die Rohrleitung eine Innenverrohrung mit einer Innen­ lage, einer Außenlage sowie einer zwischen der Innenlage und der Außenlage angeordneten Zwischenlage aus härtendem Füllmaterial eingebracht wird, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Aufspannen der Außenlage in der Rohrleitung, Aufbringen der Innenlage auf ei­ nen Schalwagen, Einbringen des Schalwagens mit der Innenlage in die Rohrlei­ tung, Einbringen des Füllmaterials in den Zwischenraum zwischen der Innenlage und der Außenlage und Entnehmen des Schalwagens aus der Rohrleitung nach Erhärten des Füllmaterials.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Flüssig­ beton oder ein selbsthärtendes flüssiges Kunstharz ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilden der Innenverrohrung abschnittsweise erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlage vor dem Einbringen in die Rohrleitung auf einen Hilfswagen aufge­ bracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport der Außenlage auf dem Hilfswagen querschnittsreduziert erfolgt, und dass die Au­ ßenlage durch Auseinanderfahren des Hilfswagen an die Innenwand der Rohr­ leitung angelegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenlage zusammen mit einer der Außenlage zugeordneten Bewehrung auf den Hilfswa­ gen aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich ein Teil der der Außenlage zugeordneten Bewehrung auf den Hilfswagen aufgebracht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrung für einen obenliegenden Querschnittsbereich der Rohrleitung auf den Hilfswagen aufgebracht wird, und dass die Bewehrung zum Aufspannen der Außenlage im unteren Querschnittsbereich der Rohrleitung ergänzt und mit der Bewehrung im oberen Querschnittsbereich verbunden wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Außenlage mit den Rändern der Außenlage eines zuvor bearbeiteten Abschnitts der Innenverrohrung verbunden werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfswagen und/oder der Schalwagen durch eine am Ende der Rohrleitung gebil­ dete Grube in die Rohrleitung eingebracht werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfswagen und/oder der Schalwagen zum Aufbringen der Außenlage und/oder der Innenlage in der Grube in eine vertikale Lage bewegbar sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Hilfswagens und/oder des Schalwagens in der Rohrleitung durch Winden erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem in Einführrichtung des Schalwagens betrachtet stromabwärtigen Ende der Rohrleitung ein zusätzlicher Schacht vorgesehen ist, durch welchen hindurch der Füllstoff über entsprechende Zuleitungen zugeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlage zusammen mit einer dieser zugeordneten Bewehrung auf den Schal­ wagen aufgebracht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einbringen des Schalwagens mit der Innenlage in die Rohrleitung die Ränder der Innenlage mit den Rändern der Innenlage eines zuvor bearbeiteten Abschnitts der Innenverrohrung verbunden werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalwagen während des Einbringens des Füllmaterials in die Zwischenlage in der Rohrleitung gegen eine Positionsänderung gesichert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalwagen ge­ genüber der Rohrleitung im Bereich angrenzender Rohrabschnitte abgestützt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Endabschnitte der Innen-, Zwischen- und Außenlage durch eine Stirnschalung abgeschlossen werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff durch Öffnungen in der Stirnschalung hindurch in die Zwischenlage eingebracht wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Füllstoffs von der in Einführrichtung des Schalwagens gese­ hen stromabwärtigen Seite des Zwischenraumes aus in Richtung zur stromauf­ wärtigen Seite hin erfolgt.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbrin­ gen des Füllstoffs mit Hilfe von Füllstoff-Lanzen erfolgt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff nach dem Einbringen in die Zwischenlage durch am Schalwagen vorge­ sehene Rütteleinrichtungen verdichtet wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die für das Einbringen des Füllstoffs erforderliche Entlüftung der Zwischenlage durch Öffnungen in einem oberen Querschnittsbereich der Innenverrohrung erfolgt.

24. Schalwagen oder Schalhilfswagen, zum Erzeugen einer Innenverrohrung in einer defekten Rohrleitung, insbesondere einem begehbaren Abwasserkanal, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Grundkörper (21; 34) mit einer Vielzahl von an die Form der Innenwand der Rohrleitung (1) angepassten, gelenkig miteinander verbundenen und in radialer Richtung verfahrbaren Stütz- oder Schalflächen (22; 32), dadurch gekennzeichnet, dass der Schalwagen oder Schalhilfswa­ gen mittels einer Kippvorrichtung von einer horizontalen Lage in eine vertikale Lage verschwenkbar ist.

25. Schalwagen nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütz- oder Schalflächen (22; 32) über Gewindespindeln (54) relativ zueinander verfahrbar sind.

26. Schalwagen nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Kippvorrich­ tung Hydraulikzylinder (20) umfasst.