AT520174A4 - Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung von unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitungen - Google Patents

Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung von unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitungen Download PDF

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Abstract

ln einem Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung werden am Ort der zu sanierenden Rohrleitung unverformte Enden von Rohrsträngen einer Vielzahl von Rohrsträngen stoffschlüssig zur Bildung eines Gesamtrohrstranges (40) verbunden (56), ein Innenraum (22) einer Rohrheizungsvorrichtung (1 0) auf eine Warmumformungstemperatur des Kunststoffmaterials erwärmt (58) und ein Anfangsteil des Gesamtrohrstranges (40) in den Innenraum (22) der Rohrheizungsvorrichtung (1 0) eingebracht. ln kontinuierlicher Weise wird der Gesamtrohrstrang (40) innerhalb des Innenraums (22) der Rohrheizungsvorrichtung (10) befördert und erwärmt. Der erwärmte Teil des Gesamtrohrstranges (40) wird derart verformt, dass eine größte Abmessung einer Querschnittsform des Gesamtrohrstranges (40) wesentlich geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung. Der verformte und abgekühlte Gesamtrohrstrang (40) wird in die zu sanierende Rohrleitung eingebracht. Der Gesamtrohrstrang (40) wird mit Heißdampf für eine vorbestimmte Zeit bedruckt und unter fortwährender Bedruckung durch Gas und ohne Heißdampf abgekühlt.

Description

Zusammenfassung
In einem Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung werden am Ort der zu sanierenden 5 Rohrleitung unverformte Enden von Rohrsträngen einer Vielzahl von Rohrsträngen stoffschlüssig zur Bildung eines Gesamtrohrstranges (40) verbunden (56), ein Innenraum (22) einer Rohrheizungsvorrichtung (10) auf eine Warmumformungstemperatur des Kunststoffmaterials erwärmt (56) und ein Anfangsteil des Gesamtrohrstranges (40) in den Innenraum (22) der Rohrheizungsvorrichtung (10) eingebracht. In kontinuierlicher Weise 10 wird der Gesamtrohrstrang (40) innerhalb des Innenraums (22) der
Rohrheizungsvorrichtung (10) befördert und erwärmt. Der erwärmte Teil des Gesamtrohrstranges (40) wird derart verformt, dass eine größte Abmessung einer Querschnittsform des Gesamtrohrstranges (40) wesentlich geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung. Der verformte und abgekühlte Gesamtrohrstrang (40) wird 15 in die zu sanierende Rohrleitung eingebracht.
(Fig. 4)
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Rohrsanierunasvarfahren zur Sanierung von unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegebbaren oder begehbaren Rohrleitungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung von unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitungen, insbesondere zur Sanierung von Trinkwasser-, Gas-, Industrie- und Abwasserleitungen, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Rohrheizungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und eine mobile Warmumformungseinheit, umfassend eine derartige Rohrheizungsvorrichtung.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene grabenlose Lösungen zur Sanierung von unterirdisch verlegten Rohrleitungen bekannt.
Bei einigen der vorgeschlagenen Lösungen wird ein Schlauchaufbau („Schlauchliner“), der einen mittels Wärme, UV- oder IR-Strahlung aushärtbaren Kunststoff umfasst, in das zu sanierende Rohr eingeführt, mit Druckluft aufgeblasen, bis der Schlauchaufbau an einer
Innenwand des Rohres zur mechanischen Anlage kommt, und anschließend beispielsweise mittels Dampf oder Durchführen einer UV-Strahlungsquelle durch das Rohr ausgehärtet.
Zum Beispiel beschreibt die Offenlegungsschrift DE 10 2016 202 355 A1 einen Schlauchliner mit einem Innenfolienschlauch aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial, einem Außenfolienschlauch aus flüssigkeitsdichtem Kunststoffmaterial und einer dazwischen vorgesehenen, sich in Schlauchumfangsrichtung ringsum erstreckenden Schlauchlage aus UV-strahlungsaushärtbarem oder lichtaushärtbarem Material. Zwischen dem Innenfolienschlauch und dem Außenfolienschlauch ist ein IR-Absorbermaterial vorhanden, das in direktem thermischem Kontakt mit dem aushärtbaren Material steht und durch IRStrahlung im nahen IR-Bereich stärker erwärmt wird als das aushärtbare Material.
Eine Lösung zur Sanierung von unterirdisch verlegten Rohrleitungen, die als dose fitVerfahren oder close fit lining-Verfahren bekannt ist, basiert auf einem Rohrstrang aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, bei dem werkseitig in einem warmen Zustand, beispielsweise direkt nach der Fertigung, eine Verformung einer Querschnittsform des Rohres, beispielsweise in C- bzw. U-Form, derart durchgeführt wird, dass eine größte
Abmessung der Querschnittsform um ca. 10-20 % geringer ist als ein Durchmesser nach / 24
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Fertigung des Rohrstrangs. Am Ort der zu sanierenden Rohrleitung ist der Kunststoffrohrstrang dadurch in die Rohrleitung, beispielsweise mittels einer Seilwinde, einziehbar. Danach wird der eingezogene, verformte Kunststoffrohrstrang mit Druck und Temperatur, beispielsweise mittels Heißdampf, beaufschlagt, bis der eingezogene 5 Kunststoffrohrstrang rückverformt ist und sich mit einer Innenwand der zu sanierenden
Rohrleitung in enger mechanischer Anlage befindet, die auch nach einem Abkühlen des Kunststoffrohrstranges erhalten bleibt.
Der werkseitig verformte Kunststoffrohrstrang ist üblicherweise in seiner Gesamtlänge auf eine Trommel gewickelt, die zum Ort der zu sanierenden Rohrleitung transportiert wird. Die 10 maximal mögliche Einbaulänge ist somit durch die Nennweite und die Transportmöglichkeit der verwendeten Trommel begrenzt. Mit diesem Verfahren können bei einem Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung von DN 150 mm Installationslängen von etwa 850 m, bei einem Durchmesser von DN 400 mm von etwa 150 m mit einem vorgeformten Rohrstrang ausgeführt werden.
Da es gemäß ÖVGW (Österreichische Vereinigung für das Gas- und Wasserfach) und DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e. V. - technisch-wissenschaftlicher Verein) unzulässig ist, verformte Rohrstränge, d.h. Rohrstränge mit einer von einer Kreisfläche abweichenden Querschnittsfläche, schweißtechnisch miteinander zu verbinden, können mit den konventionellen Verfahren keine größeren Sanierungslängen zwischen zwei 20 Erdschächten bzw. Montagegruben erreicht werden.
Obwohl die bekannten Verfahren zur Sanierung von insbesondere unterirdisch verlegten Rohrleitungen bereits. Vorteile aufweisen, bietet der technische Bereich der Rohrsanierungsverfahren noch Raum für Verbesserungen.
Offenbarung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Rohrsanierungsverfahren, insbesondere zur Sanierung von Trinkwasser-, Gas-, Industrieund Abwasserleitungen, bereitzustellen, bei dem eine maximal mögliche Sanierungslänge zwischen zwei notwendigen Erdschächten bzw. Montagegruben oder dergleichen vergrößert und von den Transport- und Handhabungsmöglichkeiten in Bezug auf zu verwendende 30 Kunststoffrohrstränge weitgehend unabhängig ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Rohrsanierungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird ferner durch eine ambulante Warmumformungseinheit gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.
Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Merkmale, die in dieser Beschreibung aufgeführt sind, auch in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar sein können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung darstellen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
Das erfindungsgemäße Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung umfasst zumindest folgende Schritte:
Bereitstellen einer Vielzahl von Rohrsträngen mit identischen, kreisförmigen Querschnittsflächen aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial am Ort der zu sanierenden Rohrleitung,
Verbinden von unverformten Enden der Rohrstränge der Vielzahl von Rohrsträngen mit unverformten Enden anderer Rohrstränge der Vielzahl von Rohrsträngen mittels einer stoffschlüssigen Verbindung zur Bildung eines Gesamtrohrstranges am Ort der zu sanierenden Rohrleitung, wobei eine Länge des Gesamtrohrstranges zumindest einer Länge der zu sanierenden Rohrleitung entspricht,
Erwärmen eines Innenraums einer Rohrheizungsvorrichtung auf eine Temperatur, die eine Warmumformung des Kunststoffmaterials gestattet, und
Einbringen eines Anfangsteils des Gesamtrohrstranges in den Innenraum der Roh rheizungsvo rrichtu ng.
Unter dem Begriff „Vielzahl“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Anzahl von zumindest zwei verstanden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet ferner folgende, im Wesentlichen kontinuierlich auszuführende Schritte:
Befördern des Gesamtrohrstranges innerhalb des Innenraums der Rohrheizungsvorrichtung parallel zu einer Erstreckungsrichtung zum Erwärmen eines
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- Verformen des erwärmten Teils des Gesamtrohrstranges derart, dass eine größte Abmessung einer Querschnittsform des Gesamtrohrstranges wesentlich geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung.
Unter dem Begriff „Erstreckungsrichtung des Innenraums“ soll im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Richtung verstanden werden, die mit einer längsten Mittellinie des Innenraums übereinstimmt. Unter dem Begriff „wesentlich geringe^“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere eine Reduzierung um mindestens 10%, bevorzugt mindestens 15%, und, besonders bevorzugt, mindestens 20% verstanden werden.
Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den folgenden Schritt:
- Einbringen des verformten und abgekühlten Gesamtrohrstranges in die zu sanierende Rohrleitung.
Durch das vorgeschlagene Verfahren, bei dem ein verformter Gesamtrohrstrang am Ort der zu sanierenden Rohrleitung gebildet wird, ist eine maximal mögliche Sanierungslänge weitgehend unabhängig von einer Transport-und Handhabungsmöglichkeit in Bezug auf das zu verwendende Kunststoffrohr. Somit kann am Ort der zu sanierenden Rohrleitung ein verformter Gesamtrohrstrang mit einer Länge zur Verfügung gestellt werden, die eine Länge eines transportablen Rohrstrangs um ein Mehrfaches übersteigt. Auf diese Weise kann eine Anzahl von notwendigen Erdschächten bzw. Montagegruben, die für eine Sanierung der Rohrleitung erforderlich sind, verringert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft bei einer Sanierung von Trinkwasser-, Gas-, Industrie- und Abwasserleitungen und insbesondere bei Freispiegelleitungen anwendbar. Insbesondere ist das vorgeschlagene Verfahren vorteilhaft bei Sanierungen von unterirdisch verlegten, unbegehbaren Rohrleitungen anwendbar.
Im Falle, dass das thermoplastische Kunststoffmaterial keinen oder nur einen geringen Anteil an kristallinem Material aufweist, entspricht die Temperatur, die eine Warmumformung gestattet, zumindest und im Wesentlichen der Glasübergangstemperatur des Kunststoffmaterials. Unter „zumindest und im Wesentlichen“ soll im Sinne der Erfindung insbesondere ein Wert für die Temperatur verstanden werden, der mindestens der / 24
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Glasübergangstemperatur entspricht, aber unterhalb einer maximalen Temperatur eines thermoplastischen Bereichs des Kunststoffmaterials liegt. Im thermoplastischen Bereich kann ein thermoplastischer Kunststoff in seiner Form verändert werden, behält aber seine Ursprungsform bei und kann in diese zurückgebracht werden,
Im Falle, dass das thermoplastische Kunststoffmateri al einen hohen Anteil an kristallinem Material aufweist, wie dies beispielsweise für Polyethylen mit hoher Dichte (PE-HD) zutrifft, kann die Temperatur, die eine Warmumformung gestattet, zwischen der Glasübergangstemperatur und der Kristallitschmelztemperatur gewählt werden.
Bevorzugte thermoplastische Kunststoffmaterialien für die Rohrstränge der Vielzahl von 10 Rohrsträngen sind Polyethylen mit hoher Dichte (PE-HD bzw. HDPE), Polypropylen (PP) und Polyvinylchlorid (PVC).
Bevorzugt beinhaltet das Rohrsanierungsverfahren als zusätzlichen Schritt, der nach der Verformung des Gesamtrohrstranges auszuführen ist, ein Anordnen des Gesamtrohrstranges in einer kompakten Anordnung am Ort der zu sanierenden Rohrleitung.
Dadurch kann eine Größe eines erforderlichen Erdschachtes für eine gegebene Sanierungslänge klein und Kosten für einen Aushub gering gehalten werden.
In bevorzugten Ausführungsformen umfasst das Rohrsanierungsverfahren folgende, zusätzliche Schritte:
Bedrucken des Gesamtrohrstranges mit Heißdampf für eine vorbestimmte Zeit, in
Abhängigkeit von Länge, und/oder Durchmesser und/oder Wandstärke des Gesamtrohrstranges und/oder einer Heizleitung eines eingesetzten Heizsystems und Abkühlen des Gesamtrohrstranges unter fortwährender Bedruckung durch Gas und ohne Heißdampf.
Auf diese Weise kann ein effektiver Rückformprozess, nach dessen Durchführung sich der 25 Kunststoff-Rohrstrang an einer Innenwand der zu sanierenden Rohrleitung in mechanischer Anlage befindet und von dieser gestützt wird, ausgeführt werden.
Bevorzugt beinhaltet der Schritt der Verformung eines erwärmten Teils des Rohrstranges eine Verformung in ein c-förmiges Querschnittsprofil, wodurch eine ausreichende Reduzierung der größten Abmessung der Querschnittsform des Gesamtrohrstranges unter
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Vermeidung von engen Kurvenradien, die einen Rückformprozess erschweren, erreicht werden kann.
Bevorzugt umfassen die Rohrstränge der Vielzahl von Rohrsträngen Polyethylen mit hoher Dichte (PE-HD), und der Schritt des Erwärmens des Innenraums der 5 Rohrheizungsvorrichtung beinhaltet ein Erwärmen auf eine Temperatur von mindestens 80°C, bevorzugt von mindestens 85eC, 90°C bzw. 95eC und höchstens 130eC bevorzugt von höchstens 125°C, 120°C bzw. 110°C. Auf diese Weise kann mit dem vorgeschlagenen Verfahren ein großer Anteil von Rohrleitungen in effektiver und kostengünstiger Weise saniert werden.
In bevorzugten Ausführungsformen beträgt eine Länge des Gesamtrohrstranges zwischen 400 m und 3000 m, bevorzugt von mindestens 500 m, 800 m, 900 m bzw. 1000m und bevorzugt von höchstens 2500 m, 2000 m, 1500 m, 1100 bzw. 1000 m. In diesem Längenbereich kann ein Gesamtaufwand, der eine Anzahl erforderlicher Erdschächte bzw. Montagegruben entlang der zu sanierenden Rohrleitung, eine Handhabbarkeit des am Ort der zu sanierenden Leitung verformten Gesamtrohrstranges und einen Aufwand zur Einbringung des verformten Gesamtrohrstranges in die zu sanierende Rohrleitung berücksichtigt, optimiert werden.
In einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Rohrheizungsvorrichtung vorgeschlagen zur Erwärmung eines Gesamtrohrstranges aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial 20 am Ort der zu sanierenden Rohrleitung, wobei der Gesamtrohrstrang zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung vorgesehen ist. Unter dem Begriff „dazu vorgesehen soll im Sinne der Erfindung insbesondere speziell dafür ausgelegt oder angeordnet verstanden werden.
Die Rohrheizungsvorrichtung beinhaltet
- ein länglich geformtes Gehäuseteil mit einem beheizbaren Innenraum und eine
Erstreckungsrichtung aufweisend, einen an einer Stirnseite des Gehäuseteils angeordneten Eingangsflansch mit einer Eingangsöffnung des Innenraums, einen an einer in der Erstreckungsrichtung gegenüberliegenden Stirnseite des
Gehäuseteils angeordneten Ausgangsflansch mit einer Ausgangsöffnung des Innenraums, und
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P-RTI-OO1/AT eine zwischen dem Eingangsflansch und dem Ausgangsflansch in der Erstreckungsrichtung angeordnete Trägereinheit zur Unterstützung zumindest eines Teils des Gesamtrohrstranges.
Hierbei weisen der Eingangsflansch und der Ausgangsflansch jeweils eine flexible
Lippendichtung in Form eines Kreisringes auf. Ein innerer Durchmesser des Kreisringes ist geringer als ein äußerer Durchmesser des Gesamtrohrstranges, so dass sich zumindest einer der Dichtringe während des Beförderns des Gesamtrohrstranges durch den Innenraum in dauernder mechanischer Anlage mit dem Gesamtrohrstrang befindet, um den Innenraum gegen einen äußeren Umgebungsraum abzudichten.
Mittels der vorgeschlagenen Rohrheizungsvorrichtung kann der Gesamtrohrstrang in einem kontinuierlichen Betrieb besonders schnell, wärmeeffizient und gleichmäßig auf eine gewünschte, zur Warmumformung geeignete Temperatur erwärmt werden. Insbesondere ist die vorgeschlagene Rohrheizungsvorrichtung vorteilhaft zur Erwärmung eines Gesamtrohrstranges einsetzbar, der zu einer Sanierung einer unterirdisch verlegten, unbegehbaren Rohrleitung vorgesehen ist.
Bevorzugt kann die Eingangsöffnung des Innenraums am Eingangsflansch in einer zentrierten Position in Bezug auf den Innenraum angeordnet sein. Bevorzugt kann die Ausgangsöffnung des Innenraums am Ausgangsflansch in einer zentrierten Position in Bezug auf den Innenraum angeordnet sein.
Bevorzugt kann die Eingangsöffnung des Innenraums am Eingangsflansch in einer zentrierten Position sowohl in Bezug auf den Innenraum als auch auf den Eingangsflansch angeordnet sein. Bevorzugt kann die Ausgangsöffnung des Innenraums am Ausgangsflansch in einer zentrierten Position sowohl in Bezug auf den Innenraum als auch auf den Ausgangsflansch angeordnet sein.
Bevorzugt bestehen die flexiblen Lippendichtungen aus Silikonkautschuk, wodurch bestehende Anforderungen an Temperaturbeständigkeit und Abriebfestigkeit in einfacher Weise erfüllt werden können.
In bevorzugten Ausführungsformen sind die Lippendichtungen des Ein- und Ausgangsflansches lösbar fest mit diesen verbunden und zur Anpassung an einen 30 Durchmesser des Gesamtrohrstranges in einfacher Weise austauschbar.
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Bevorzugt weist der Innenraum der Rohrheizungsvorrichtung eine Länge in Erstreckungsrichtung zwischen 20 m und 50 m auf. Dadurch kann bei einer gewünschten Geschwindigkeit der Beförderung des Gesamtrohrstranges innerhalb des Innenraums eine gleichmäßige Erwärmung des Gesamtrohrstranges auf die Temperatur des Innenraums 5 erzielt werden.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine mobile Warmumformungseinheit vorgeschlagen. Die mobile Warmumformungseinheit dient zur am Ort einer zu sanierenden Rohrleitung vorzunehmenden Warmumformung eines Gesamtrohrstranges aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, wobei der Gesamtrohrstrang zur Sanierung der 10 unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung vorgesehen ist,
Die mobile Warmumformungseinheit umfasst eine erfindungsgemäße Rohrheizungsvorrichtung, eine vor dem Eingangsflansch angeordnete Raupenabzugsvorrichtung zur Beförderung 15 des Gesamtrohrstranges, eine in einer Beförderungsrichtung hinter dem Ausgangsflansch angeordnete Verformungseinheit zu einer Verformung eines erwärmten Teils des Gesamtrohrstranges derart, dass eine größte Abmessung einer Querschnittsform des Gesamtrohrstranges wesentlich geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden 20 Rohrleitung, und eine an die Verformungseinheit in der Beförderungsrichtung anschließend angeordnete, weitere Raupenabzugsvorrichtung zur Beförderung des verformten Gesamtrohrstranges.
Die mobile Warmumformungseinheit kann eine Bereitstellung eines verformten
Gesamtrohrstranges am Ort der zu sanierenden Rohrleitung in effektiver und 25 energieeffizienter Weise ermöglichen. Insbesondere ist die mobile Warmumformungseinheit vorteilhaft zur Warmumformung eines Gesamtrohrstranges am Ort einer zu sanierenden, unterirdisch verlegten, unbegehbaren Rohrleitung einsetzbar.
Vorteilhaft kann die mobile Warmumformungseinheit mit einer Abdeckung ausgestattet sein, die dazu dient, die Verformungseinheit und die in der Beförderungsrichtung anschließend 30 angeordnete Raupenabzugsvorrichtung abzudecken, um Wärmeverluste weiter zu reduzieren.
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Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1 eine mobile Warmumformungseinheit zur am Ort einer zu sanierenden Rohrleitung vorzunehmenden Warmumformung eines Gesamtrohrstranges mit einer
Rohrheizungsvorrichtung, in einer schematischen Draufsicht und einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Rohrheizungsvorrichtung gemäß der Fig. 1 in einer Querschnittansicht,
Fig. 3 eine schematische Darstellung von Details der Rohrheizungsvorrichtung gemäß der Fig. 1 in einer längsgeschnittenen Ansicht, und
Fig. 4 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Rohrsanierungsverfahrens zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht (oben) und eine schematische Seitenansicht (unten) einer mobilen Warmumformungseinheit 42 zur am Ort einer zu sanierenden Rohrleitung (nicht dargestellt) vorzunehmenden Warmumformung eines Gesamtrohrstranges 40 aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial. Der Gesamtrohrstrang 40 (DA 395) ist zur Sanierung der unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren, zu sanierenden Rohrleitung vorgesehen.
Die Warmumformungseinheit 42 weist eine vordere Raupenabzugsvorrichtung 44, eine Rohrheizungsvorrichtung 10 zur Erwärmung des Gesamtrohrstranges 40, eine Verformungseinheit 46 und eine hintere Raupenabzugsvorrichtung 48 auf, wobei die Begriffe „vordere und „hintere in Bezug auf eine Beforderungsrichtung 52 zu verstehen sind, die in der Fig. 1 geradlinig von rechts nach links verläuft. Die Rohrheizungsvorrichtung 10 ist
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♦ · ·· ·♦·· • · « · · • · · t ·♦· • · · · · * · · * • · - *10 -* · · ·· zwischen der vorderen Raupenabzugsvorrichtung 44 und der Verformungseinheit 46 angeordnet, an die sich in der Beförderungsrichtung 52 die hintere Raupenabzugsvorrichtung 48 anschließt. Die vordere Raupenabzugsvorrichtung 44 und die hintere Raupenabzugsvorrichtung 48 dienen einer Beförderung des Gesamtrohrstranges 40 5 innerhalb der Warmumformungseinheit 42.
Die Rohrheizungsvorrichtung 10 dient zur Erwärmung des Gesamtrohrstranges 40 aus thermoplastischem Kunststoffmaterial am Ort der zu sanierenden Rohrleitung. Der Gesamtrohrstrang 40 ist zur Sanierung der unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung vorgesehen und besteht vollständig aus 10 Polyethylen mit hoher Dichte (PE-HD).
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Rohrheizungsvorrichtung gemäß der Fig. 1 in einer geschnittenen Ansicht. Die Rohrheizungsvorrichtung 10 umfasst ein länglich geformtes Gehäuseteil 12, das in dieser speziellen Ausführungsform aus Grobspanplatten (OSB (oriented strand board)-Platten) gefertigt ist. Eine Erstreckungsrichtung 14 (Fig. 1) der 15 Rohrheizungsvorrichtung 10 verläuft parallel zur Beförderungsrichtung 52 der
Warmumformungseinheit 42. Die Rohrheizungsvorrichtung 10 ist mit einem beheizbaren, mit einer ca. 5 cm dicken Wärmedämmschicht 16 aus Steinwolla wärmeisolierten Innenraum 22 ausgestattet (Fig. 2), der von einem Inneren eines Stahlrohres 18 (in dieser speziellen Ausgestaltungsform: DA 610) gebildet ist. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist das Stahlrohr 18 20 aus mehreren Teilrohren 20 zusammengesetzt. Der Innenraum 22 (Fig. 2) weist in der
Beförderungsrichtung 52 eine Länge zwischen 20 m und 50 m, und in dieser speziellen Ausführungsform von etwa 37 m, auf.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung von Details der Rohrheizungsvorrichtung gemäß der Fig. 1 in einer längsgeschnittenen Ansicht. Die Rohrheizungsvorrichtung 10 weist einen 25 Eingangsflansch 24 auf, der nahe einer Stirnseite des Gehäuseteils 12 an dem Stahlrohr 18 befestigt ist. Der Eingangsflansch 24 ist mit einer zentralen Durchgangsöffnung ausgestattet, die eine Eingangsöffnung des Innenraums 22 bildet. An einer dem Eingangsflansch 24 in der Erstreckungsrichtung 14 gegenüberliegenden Stirnseite ist die Rohrheizungsvorrichtung 10 ferner mit einem Ausgangsflansch 28 ausgestattet, der nahe der betreffenden Stirnseite des 30 Gehäuseteils 12 an dem Stahlrohr 18 befestigt ist. Der Ausgangsflansch 28 ist ebenfalls mit einer zentralen Durchgangsöffnung ausgestattet, die der Durchgangsöffnung des Eingangsflanschas 24 entspricht und eine Ausgangsöffnung des Innenraums 22 bildet.
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Die Rohrheizungsvorrichtung 10 weist ferner eine Trägereinheit 32 auf (Figuren 1 und 2). Das in der Erstreckungsrichtung 14 zwischen dem Eingangsflansch 24 und dem Ausgangsflansch 2Θ angeordnete, beheizbare Stahlrohr 18 ist von der Trägereinheit 32 gehaltert, die zwei parallel zur Erstreckungsrichtung 14 ausgerichtete und quer dazu beanstandete I-Träger 34 umfasst. Die beiden I-Träger 34 ruhen auf einer Vielzahl von quer zu den beiden I-Trägern 34 ausgerichteten und in der Erstreckungsrichtung 14 beabstandeten HEB-Trägern 36 der Trägereinheit 32. An einer Innenwand des Stahlrohres 18 sind in der Erstreckungsrichtung 14 und umfänglich beabstandete Laufrollen 38 der Trägereinheit 32 zur Führung und Halterung des Gesamtrohrstranges 40 befestigt. Auf diese Weise ist bei einer Beförderung des Gesamtrohrstranges 40 innerhalb der Rohrheizungsvorrichtung 10 ein Teil des Gesamtrohrstranges 40 durch die Trägereinheit 32 unterstützt.
Das Stahlrohr 18 ist mit einer Vielzahl von in der Erstreckungsrichtung 14 beabstandeten Durchgangslöchern ausgestattet, durch die von außen Düsen 50 in das Innere des Stahlrohres 18, d.h. in den Innenraum 22, ragen. Die Düsen 50 dienen zum Einbringen von Warmluft in den Innenraum 22.
Wie in Fig. 3 gezeigt weist der Eingangsflansch 24 eine flexible Lippendichtung 26 aus Silikonkautschuk auf, die in Form eines Kreisringes ausgebildet ist. Ein innerer Durchmesser des Kreisringes ist geringer als ein äußerer Durchmesser des Gesamtrohrstranges 40. Eine identische flexible Lippendichtung 30 ist auch am Ausgangsflansch 28 lösbar fest befestigt. Während einer Beförderung des Gesamtrohrstranges 40 durch den Innenraum 22 befindet sich zumindest eine der Lippendichtungen 26, 30, zum größten Teil der Zeit beide Lippendichtungen 26, 30, in dauernder mechanischer Anlage mit dem Gesamtrohrstrang 40, wodurch der Innenraum 22 gegen einen äußeren Umgebungsraum abgedichtet ist.
Die vordere Raupenabzugsvorrichtung 44 ist vor dem Eingangsflansch 24 angeordnet (Fig. 1) und mit einer Abdeckung 51 aus OSB-Platten abgedeckt. Die Verformungseinheit 46 ist in der Beförderungsrichtung 52 hinter dem Ausgangsflansch 28 angeordnet. Die hintere Raupenabzugsvorrichtung 48 ist in der Beförderungsrichtung 52 an die Verformungseinheit 46 anschließend angeordnet. Die Verformungseinheit 46 und die hintere Raupenabzugsvorrichtung 48 sind durch eine weitere, gemeinsame Abdeckung 51 aus OSBPlatten abgedeckt, um ein Abkühlen des Gesamtrohrstranges 40 vor der Verformung zu verhindern.
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Nachfolgend wird eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung anhand der Figuren 1, 3 und 4 beschrieben, in Fig. 4 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens dargestellt.
In Vorbereitung einer Durchführung des Verfahrens wird unterstellt, dass alle beteiligten Vorrichtungen und Komponenten sich in einem betriebsbereiten Zustand befinden und wie in der Fig. 1 dargestellt angeordnet sind.
In einem ersten Schritt 54 des Verfahrens wird eine Vielzahl von fünf Rohrsträngen DA 395 mit einer Länge von jeweils 300 m mit identischen, kreisförmigen Querschnittsflächen am Ort der zu sanierenden Rohrleitung bereitgestellt. Die Rohrstränge bestehen in diesem Ausführungsbeispiel vollständig aus Polyethylen mit hoher Dichte (PE-HD), können aber in alternativen Ausführungsbeispiel auch ein anderes thermoplastisches Kunststoffmaterial umfassen.
In einem weiteren Schritt 56 des Verfahrens werden die unverformten Enden der
Rohrstränge der Vielzahl von Rohrsträngen mit unverformten Enden anderer Rohrstränge mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, nämlich durch Stumpfschweißen, zur Bildung eines Gesamtrohrstranges 40 am Ort der zu sanierenden Rohrleitung verbunden. Eine Länge des Gesamtrohrstranges 40 von 1500 m übersteigt die Länge der zu sanierenden Rohrleitung geringfügig.
Der Innenraum 22 der Rohrheizungsvorrichtung 10 wird mittels der Düsen 50 durch Einleiten von Warmluft in einem Schritt 5Θ des Verfahrens auf eine Temperatur von 80°C erwärmt, die eine Warmumformung des erwärmten Teils des Gesamtrohrstranges 40 aus PE-HD gestattet. Wenn die Temperatur des Innenraums 22 80°C beträgt, wird in einem weiteren Schritt 60 ein Anfangsteil des Gesamtrohrstranges 40 in den Innenraum 22 der
Rohrheizungsvorrichtung 10 eingebracht. Dies kann beispielsweise mittels durch Betreiben der vorderen Raupenabzugsvorrichtung 44 erfolgen.
In einem weiteren Schritt 62 wird der Gesamtrohrstrang 40 kontinuierlich und mit gleichbleibender Geschwindigkeit innerhalb des Innenraums 22 der Rohrheizungsvorrichtung 10 in der Beförderungsrichtung 52 befördert, um einen Teil des 30 Gesamtrohrstranges 40 auf die Temperatur des Innenraumes 22 zu erwärmen. Die
Beförderung des Gesamtrohrstranges 40 erfolgt innerhalb des Stahlrohres 19, so dass der
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im Innenraum 22 befindliche Teil des Gesamtrohrstranges 40 sehr gleichmäßig auf die Temperatur des Innenraumes 22 gebracht wird.
Der erwärmte Teil des Gesamtrohrstranges 40 tritt nach Austritt aus der Ausgangsöffnung im Ausgangsflansch 28 in die Verformungseinheit 46 ein und wird durch die Verformungseinheit 46 in einem Schritt 64 des Verfahrens derart verformt, dass der Gesamtrohrstrang 40 ein c-förmiges Querschnittsprofil mit einer größten Abmessung aufweist, die um 25 bis 30% geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung. In einem anschließenden Schritt 66 wird der verformte und noch immer warme Gesamtrohrstrang 40 durch Binden in eine kompakte Anordnung gebracht.
Nachdem der verformte Gesamtrohrstrang 40 wieder auf eine Temperatur nahe der Umgebungstemperatur abgekühlt ist, wird er in einem nächsten Schritt 68 mittels einer Seilwinde in ausreichender Länge in die zu sanierende Rohrleitung eingebracht. Anschließend wird ein Ende des Gesamtrohrstranges 40 an einer Heißdampfleitung angeschlossen und in einem nächsten Schritt 70 des Verfahrens mit Heißdampf für eine vorbestimmte Zeit bedruckt. Durch Anwendung von Temperatur und Druck wird eine Rückformung des Gesamtrohrstranges 40 bewirkt, so dass sich der Gesamtrohrstrang 40 mit einer Innenwand der zu sanierenden Rohrleitung in enger mechanischer Anlage befindet.
Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit wird der Gesamtrohrstrang 40 in einem weiteren Schritt 72 des Verfahrens auf eine Temperatur in der Nähe der Umgebungstemperatur abgekühlt und währenddessen durch Gas und ohne Heißdampf mit Druck beaufschlagt. Die Rückformung des Gesamtrohrstranges 40 bleibt nach dem Abkühlen des Kunststoffrohrstranges erhalten, so dass die Innenwand des zu sanierenden Rohres und die Außenwand des Gesamtrohrstranges 40 sich in gegenseitiger mechanischer Anlage befinden, wodurch der Gesamtrohrstrang 40 durch das zu sanierende Rohr mechanisch gestützt ist.
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Liste der Bezugszeichen
10 Rohrheizungsvorrichtung 52 Beförderungsrichtung
12 Gehäuseteil Verfahrensschritte:
14 Erstreckungsrichtung 54 Bereitstellen von Rohrsträngen
16 Wärmedämmschicht 56 Verbinden der Rohrstränge zu Gesamtrohrstrang
16 Stahlrohr 56 Erwärmen des Innenraums auf
Temperatur zur Warmumformung
20 Teilrohr 60 Einbringen des Gesamtrohrstranges in den Innenraum
22 Innenraum 62 kontinuierliches Befördern des
Gesamtrohrstranges
24 Eingangsflansch 64 Verformen des erwärmten Teils des
Gesamtrohrstranges
26 Lippendichtung 66 Binden des Gesamtrohrstranges
28 Ausgangsflansch 68 Einbringen des Gesamtrohrstranges in die zu sanierende Rohrleitung
30 Lippendichtung 70 Bedrucken des Gesamtrohrstranges mit Heißdampf
32 Trägereinheit 72 Abkühlen des Gesamtrohrstranges unter Bedruckung mit Gas
34 I-Träger
36 HEB-Träger
38 Laufrolle
40 Gesamtrohrstrang
42 Warm u mf orm ungseinheit
44 vordere
Raupenabzugsvorrichtung
46 Verformungseinheit
48 hintere
Raupenabzugsvorrichtung
50 Düse
51 Abdeckung
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Claims (8)

  1. Ansprüche
    1. Rohrsanierungsverfahren zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung, gekennzeichnet durch zumindest
    S folgende Schritte
    - Bereitstellen (54) einer Vielzahl von Rohrsträngen mit identischen, kreisförmigen Querschnittsflächen aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial am Ort der zu sanierenden Rohrleitung,
    - Verbinden (56) von unverformten Enden der Rohrstränge der Vielzahl von
    10 Rohrsträngen mit unverformten Enden anderer Rohrstränge der Vielzahl von
    Rohrsträngen mittels einer stoffschlüssigen Verbindung zur Bildung eines
    Gesamtrohrstranges (40) am Ort der zu sanierenden Rohrleitung, wobei eine Länge des Gesamtrohrstranges (40) zumindest einer Länge der zu sanierenden Rohrleitung entspricht,
    15 Erwärmen (58) eines Innenraums (22) einer Rohrheizungsvorrichtung (10) auf eine
    Temperatur, die eine Warmumformung des Kunststoffmaterials gestattet,
    - Einbringen (60) eines Anfangsteils des Gesamtrohrstranges (40) in den Innenraum (22) der Rohrheizungsvorrichtung (10), sowie durch folgende, im Wesentlichen kontinuierlich auszuführende Schritte
    20 - Befördern (62) des Gesamtrohrstranges (40) innerhalb des Innenraums (22) der
    Rohrheizungsvorrichtung (10) parallel zu einer Erstreckungsrichtung (14) zum Erwärmen eines Teils des Gesamtrohrstranges (40) auf die Temperatur des Innenraums (22) der Rohrheizungsvorrichtung (10),
    - Verformen (64) des erwärmten Teils des Gesamtrohrstranges (40) derart, dass
    25 eine größte Abmessung einer Querschnittsform des Gesamtrohrstranges (40) wesentlich geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung, und folgenden Schritt:
    - Einbringen (68) des verformten und abgekühlten Gesamtrohrstranges (40) in die zu sanierende Rohrleitung.
  2. 2. Rohrsanierungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest folgenden, zusätzlichen Schritt, der nach dem Schritt des Verformens (64) des Gesamtrohrstranges (40) auszuführen ist:
    - Anordnen (66) des Gesamtrohrstranges (40) in einer kompakten Anordnung am
    35 Ort der zu sanierenden Rohrleitung.
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  3. 3. Rohrsanierungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest folgende, zusätzliche Schritte:
    Bedrucken (70) des Gesamtrohrstranges (40) mit Heißdampf für eine vorbestimmte Zeit, und
    Abkühlen (72) des Gesamtrohrstranges (40) unter fortwährender Bedruckung durch Gas und ohne Heißdampf.
  4. 4. Rohrsanierungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verformens (64) eines erwärmten Teils des Gesamtrohrstranges (40) eine Verformung in ein c-förmiges Querschnittsprofil beinhaltet.
  5. 5. Rohrsanierungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstränge der Vielzahl von Rohrsträngen Polyethylen mit hoher Dichte umfassen und der Schritt des Erwärmens (58) des Innenraums (22) der Rohrheizungsvorrichtung (10) ein Erwärmen auf eine Temperatur von mindestens 80°C beinhaltet.
  6. 6. Rohrsanierungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des Gesamtrohrstranges (40) zwischen 300 m und 1000 m beträgt.
  7. 7. Rohrheizungsvorrichtung (10) zur Erwärmung eines Gesamtrohrstranges (40) aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, der zur Sanierung einer unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung vorgesehen ist, am Ort der zu sanierenden Rohrleitung, umfassend ein länglich geformtes Gehäuseteil (12) mit einem beheizbaren Innenraum (22) und eine Erstreckungsrichtung (14) aufweisend, einen an einer Stirnseite des Gehäuseteils (12) angeordneten Eingangsflansch (24) mit einer Eingangsöffnung des Innenraums (22), einen an einer in der Erstreckungsrichtung (14) gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuseteils (12) angeordneten Ausgangsflansch (28) mit einer Ausgangsöffnung des Innenraums (22), und
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    No. 2773 P. 22 *··4 44 «4 ·· »4·· ©ine zwischen dem Eingangsflansch (24) und dem Ausgangsflansch (28) in der Erstreckungsrichtung (14) angeordnete Trägereinheit (32) zur Unterstützung zumindest eines Teils des Gesamtrohrstranges (40), wobei der Eingangsflansch (24) und der Ausgangsflansch (28) jeweils eine flexible
    5 Lippendichtung (26, 30) in Form eines Kreisringes aufweisen, und wobei ein innerer
    Durchmesser des Kreisringes geringer ist als ein äußerer Durchmesser des Gesamtrohrstranges (40), so dass sich zumindest einer der Dichtringe während des Beförderns des Gesamtrohrstranges (40) durch den Innenraum (22) in dauernder mechanischer Anlage mit dem Gesamtrohrstrang (40) befindet, um den
    10 Innenraum (22) gegen einen äußeren Umgebungsraum abzudichten.
    B. Rohrheizungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (22) eine Länge in der Erstreckungsrichtung (14) zwischen 20 m und 50 m aufweist.
  8. 9. Mobile Warmumformungseinheit (42) zur am Ort einer zu sanierenden Rohrleitung vorzunehmenden Warmumformung eines Gesamtrohrstranges (40) aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, der zur Sanierung der unterirdisch oder oberirdisch verlegten, unbegehbaren oder begehbaren Rohrleitung vorgesehen ist, 20 umfassend eine Rohrheizungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, eine vor dem Eingangsflansch (24) angeordnete Raupenabzugsvorrichtung (44) zur Beförderung des Gesamtrohrstranges (40), eine in einer Beförderungsrichtung (52) hinter dem Ausgangsflansch (28)
    25 angeordnete Verformungseinheit (46) zu einer Verformung eines erwärmten Teils des Gesamtrohrstranges (40) derart, dass eine größte Abmessung einer Querschnittsform des Gesamtrohrstranges (40) wesentlich geringer ist als ein Durchmesser der zu sanierenden Rohrleitung, und eine an die Verformungseinheit (46) in der Beförderungsrichtung (52)
    30 anschließend angeordnete, weitere Raupenabzugsvorrichtung (48) zur
    Beförderung des verformten Gesamtrohrstranges (40),
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