DE4028169C2 - Dämmaterial für ein Verfahren zum Sanieren von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämmaterial für Verfahren zum Sanieren von Rohrleitungen.

Unterirdisch verlegte Versorgungsleitungen, beispielsweise Gas- oder Wasserrohre, bestehen zum überwiegenden Teil aus Grauguß bzw. Stahl und unterliegen im Laufe der Zeit der Korrosion. Über die dadurch entstehenden Undichtigkeiten können unerwünschte Stoffe ins umgebende Erdreich austreten, im Falle von Gasleitungen können dies z. B. Gaskriechströme sein. Bei undichten Abwasserleitungen besteht die Gefahr, daß belastete Abwasser die Qualität des Grundwassers negativ beeinflussen.

Für die Sanierung solcher Rohrsysteme scheidet der Ausbau der alten Rohrleitungen und eine Neuverlegung in den meisten Fällen aus, da das Zerstören hochwertiger Oberflächenbeläge und der Aushub des anstehenden Erdreichs nur mit großem Aufwand vorgenommen werden kann. Außerdem wird bei der offenen Bauweise der stehende und fließende Verkehr nachhaltig behindert. Auch werden üblicherweise Gasrohre unterhalb aller anderen Versorgungsleitungen verlegt, so daß die Sanierung durch Ersetzen der Rohre sehr kostenintensiv wäre.

Daher werden heutzutage sog. Relining-Verfahren eingesetzt, bei denen die schadhaften Rohrleitungen mit Spezialkunststoffen von innen ausgekleidet werden (DE 24 33 774 A1).

Weiterhin ist es bekannt, in die beschädigte Rohrleitung ein Innenrohr aus Polyäthylen einzuziehen. Dies ist möglich, ohne daß die defekte Rohrleitung auf der gesamten Länge ausgebaut werden muß, da das Kunststoffmaterial eine ausreichende Eigenelastizität aufweist, um auch einem kurvenreichen Rohrleitungsverlauf zu folgen. Lediglich alle 100 bis 200 m sind Gruben für den Zugang von außen erforderlich. Obwohl bei dieser Art der Sanierung die Querschnittsverminderung größer ist als bei den vor stehend geschilderten Verfahren, überwiegen doch die Vorteile eines vorgefertigten Polyäthylen-Rohres, da dessen Innenfläche sehr glatt ist und eine günstigere Reynolds-Zahl hat als die bekannten verwendeten Materialien, insbesondere auch als die metallischen Rohrleitungen, außerdem können im Kunststoffrohr höhere Drücke gefahren werden.

Um eine langfristig erfolgreiche Sanierung von Rohrleitungen mit dem eben geschilderten Verfahren durchführen zu können, muß gewährleistet sein, daß das Innenrohr weitgehend zentrisch in der Rohrleitung liegt. Nur dadurch ist sichergestellt, daß das Innenrohr nicht beschädigt wird, wenn die Rohrleitung mechanisch entfernt wird, beispielsweise um Hausanschlüsse herzustellen.

Ein weiteres Problem bei derartigen ineinanderliegenden Rohren besteht darin, daß diese im allgemeinen einen sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, wobei der des Polyäthylen-Innenrohres etwa um einen Faktor 8 höher ist als der der Rohrleitung. Dadurch kann es zu temperaturbedingten Längenänderungen des Innenrohres kommen, die insbesondere an Kupplungsstücken zu unerwünschten Formänderungen führen.

Aus dem "Taschenbuch für den Tunnelbau 1984" (VERLAG GLÜCKAUF GMBH, ESSEN) ist unter dem Kapitel "Tunnelbau im Untertagebau - Nachträgliches Einbringen von Produktrohren" bekannt, Produktrohre in Hohlräume einzubringen und den Ringraum zwischen Hohlraumwandung und Produktrohr durch Dämmstoffe, Kunststoffe oder Verfüllstoffmischungen zu verfüllen. Hierbei ist angegeben, daß sich der Dämmstoff aus einem Gemisch aus tonhaltigem Steinmehl, Flugasche, Rohkalk oder Mergel und einem hydraulischen Bindemittel, wie Rohgips, zusammensetzt.

Es ist das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem (Aufgabe), einen Dämmstoff zum Sanieren von Rohrleitungen zu schaffen, der gasdicht ist, thermisch isoliert, den Hohlraum zwischen zwei Rohren vollständig füllt und eine Korrosion nachhaltig verhindert.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Dämmaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist in Anspruch 2 beschrieben.

Durch das erfindungsgemäße Dämmaterial wird der Raum zwischen dem Innenrohr und der Leitung ausgefüllt. Damit wird eine kraftschlüssige und hohlraumfreie Verbindung zwischen den ineinanderliegenden Rohren geschaffen, so daß das Innenrohr in seiner einmal angenommenen Lage verbleibt. Das Dämmaterial verhindert bei vollständiger Füllung des Hohlraumes insbesondere die temperaturbedingten Längenänderungen des Innenrohres. Ein weiterer Vorteil ist, daß selbst bei Leckagen des Innenrohres keine Gasverschleppungen in den Raum zwischen Innenrohr und Rohrleitung auftreten können, die infolge von Gaskriechströmen entstehen. Daher eignet sich das erfindungsgemäße Dämmaterial sowohl zum Sanieren von Wasserrohren als auch von Gasrohren.

Das vollständige Ausfüllen des Raumes zwischen Innenrohr und Rohrleitung kann besonders dann gewährleistet werden, wenn das Dämmaterial unter Druck in den Raum gepumpt wird.

Als Dämmaterial werden geeignete mineralische Materialien eingesetzt, deren Wärmeausdehnungskoeffizient im wesentlichen mit dem der Rohrleitung übereinstimmt. Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des Dämmaterials mit dem der Rohrleitung im wesentlichen übereinstimmt, treten bei Temperaturschwankungen zwischen ihnen keine thermischen Spannungen auf. Gleichzeitig wird das Innenrohr von der Umgebung des Erdreiches weitgehend thermisch isoliert, so daß temperaturbedingte Längenänderungen beim Innenrohr von vorneherein geringer gehalten werden. Die Formänderungen, die von Kupplungsstücken aufgenommen werden müßten, treten daher nur in ganz geringem Maße auf.

Bevorzugt ist das Dämmaterial ein hydraulisch härtendes Material mit geringer Schrumpfneigung. Das Material kann dann in trockenem Zustand zur Baustelle transportiert werden, wo es kurz vor der Verarbeitung mit Wasser aufgeschlämmt wird. Die Aushärtezeit wird dabei auf ca. 20 Stunden eingestellt, so daß etwa auftretende Schrumpfverformungen des Dämmaterials in diesem Zeitraum durch nachträgliches Einleiten weiteren Dämmaterials ausgeglichen werden können.

Das Dämmaterial ist aus den Komponenten Natriumbentonit, Ölschieferstaub, Ölschieferzement und Beton-Fließmittel zusammengesetzt, wobei diese Trockenkomponenten mit Wasser verschlämmt werden. Eine geeignete Zusammensetzung besteht beispielsweise aus 12 Gew.-% Natriumbentonit, 48 Gew.-% Ölschieferstaub und Ölschieferzement, 1 Gew.-% Beton-Fließmittel und 39 Gew.-% Wasser. Dieses Dämmaterial ist gut fließfähig und kann daher auf einfache Weise unter Druck in den Raum zwischen Innenrohr und Rohrleitung gepumpt werden. Ferner hat sich gezeigt, daß dieses Dämmaterial gegen Rückstände in Gasrohrleitungen beständig ist.

Darüber hinaus weist das Dämmaterial eine sehr hohe Basizität auf. Der pH-Wert liegt bei ca. 12. Dadurch wird eine bereits vorhandene Stahlkorrosion infolge Passivierung in ihrem Fortschritt gestoppt, bzw. das Entstehen neuer Korrosionsstellen nachhaltig verhindert.

Ein Verfahren, bei dem das Dämmaterial Anwendung finden kann, wird im folgenden lediglich beispielhaft unter Heranziehung der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung im Längsschnitt einer Rohrleitung im Sanierungsbereich, und

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der verwendeten Abstandshalter.

Zum Durchführen des Verfahrens werden zwei Gruben ausgehoben, in denen die zu sanierende Rohrleitung freigelegt wird. Die Grubengröße sollte ca. 1 m × 1 m betragen, wobei der Abstand der Gruben bis zu 300 m sein kann. Im Bereich jeder der Gruben wird die Rohrleitung 1 mit einem Durchbruch 10 versehen, auf den jeweils ein Steigrohranschluß 2 aufgeschweißt wird. Das Innenrohr 8 ist bereits im Abstand von ca. 1 bis 3 m mit Abstandhaltern 3 versehen worden. Das Innenrohr 8 wird nun durch die Steigrohranschlüsse 2 in den Innenraum der Rohrleitung 1 geführt. Es ist auch möglich, das Innenrohr 8 vor dem Aufschweißen des Steigrohranschlusses 2 einzulegen, jedoch besteht dann die Gefahr, daß das Innenrohr 8 beim Verschweißen beschädigt wird. Wenn das Innenrohr 8 einliegt, wird die Sanierungsstelle beidseitig, d. h. im Bereich jeder der Gruben, abgedichtet. Dazu wird in den Raum zwischen Rohrleitung 1 und Innenrohr 8 ein Preßring 5 gebracht und dort fixiert. Auf der Außenseite der Rohrleitung 1 ist weiterhin ein Sicherungsring 9 vorgesehen, der eine Sicherungsplatte 7 trägt, welche dann den gesamten Innenquerschnitt der Rohrleitung überdeckt. Die Sicherungsplatte 7 greift mit Flanschen 11 über den Sicherungsring 9. Zusätzlich ist ein Sicherungsrohr 6 vorgesehen, das über die Sicherungsplatte 7 gezogen wird. Das Sicherungsrohr 6 weist in seinem Endbereich 12 eine oder mehrere Bohrungen auf, über die jeweils eine Mutter 13 geschweißt ist. Durch diese Mutter 13 wird ein Schraubbolzen 14 geführt, der an den Flansch 11 der Sicherungsplatte 7 anliegt und als Anschlag dient, so daß das Sicherungsrohr 6 über der Sicherungsplatte 7 gehalten wird. Auf die Steigrohranschlüsse 2 wird dann jeweils eine Schnellkupplung 4 aufgesetzt, auf die dann das hier nicht dargestellte Steigrohr aufgesetzt wird. Die beiden Steigrohre kommunizieren über den Innenraum zwischen Rohrleitung 1 und Innenrohr 8. Nunmehr wird über eines der Steigrohre das Dämmaterial unter einem Druck bis zu 30 bar eingepumpt. Das Dämmaterial füllt den Raum jeweils bis zum Preßring 5 aus. Der Füllvorgang ist dann abgeschlossen, wenn das Dämmaterial den zweiten Steigrohranschluß 2 ausfüllt. Während des Aushärtens des Dämmers kann immer wieder Dämmaterial nachgepumpt werden, so daß Schrumpfverformungen leicht ausgeglichen werden können. Nach dem Erhärten des Dämmaterials werden die Steigrohre abgenommen. Sobald die erforderlichen Rohrverbindungen wiederhergestellt sind, können die Gruben verschlossen werden.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung der verwendeten Abstandshalter. Diese an sich bekannten Abstandshalter bestehen aus zwei Halbschalen 20, 21, die um das Rohr gelegt und mit Hilfe einer Schrauben-Mutter-Verbindung 30, 31 zusammengefügt werden, wobei deren in Längsrichtung verlaufende Flansche 22, 23, 24, 25 und weitere Vorsprünge 28, 29 den gegenseitigen Abstand von Innenrohr und Rohrleitung festlegen. Das Innenrohr kann mit einer geeignet gewählten Anzahl derartiger Abstandhalter sicher in der Rohrleitung festgelegt werden.

Claims (3)

1. Dämmaterial für ein Verfahren zum Sanieren von Rohrleitungen, bei dem ein Innenrohr in die Rohrleitung eingezogen und der Raum zwischen dem Innenrohr und der Rohrleitung mit dem Dämmaterial ausgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß es aus den Komponenten

• - Natriumbentonit
• - Ölschieferstaub
• - Ölschieferzement
• - Beton-Fließmittel

besteht und mit Wasser verschlämmbar ist.

2. Dämmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus
12 Gew.-% Natriumbentonit,
48 Gew.-% Ölschieferstaub und Ölschieferzement,
1 Gew.-% Beton-Fließmittel und
39 Gew.-% Wasser
besteht.