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WO1989003459A1 - Process for repairing pipes - Google Patents

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WO1989003459A1
WO1989003459A1 PCT/AT1988/000078 AT8800078W WO8903459A1 WO 1989003459 A1 WO1989003459 A1 WO 1989003459A1 AT 8800078 W AT8800078 W AT 8800078W WO 8903459 A1 WO8903459 A1 WO 8903459A1
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WO
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formwork
cement
suspension
mortar
resulting
Prior art date
Application number
PCT/AT1988/000078
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German (de)
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Inventor
Rudolf Hayden
Original Assignee
Allgemeine Baugesellschaft - A. Porr Aktiengesells
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AT254687A external-priority patent/AT391917B/en
Priority claimed from AT197188A external-priority patent/AT397834B/en
Application filed by Allgemeine Baugesellschaft - A. Porr Aktiengesells filed Critical Allgemeine Baugesellschaft - A. Porr Aktiengesells
Publication of WO1989003459A1 publication Critical patent/WO1989003459A1/en

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • E03F3/06—Methods of, or installations for, laying sewer pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/165—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section
    • F16L55/1657—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a pipe or flexible liner being inserted in the damaged section lengths of rigid pipe being inserted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00—Sewer pipe-line systems
    • E03F3/06—Methods of, or installations for, laying sewer pipes
    • E03F2003/065—Refurbishing of sewer pipes, e.g. by coating, lining

Definitions

  • the present invention relates to a method for the repair of sewable and walkable channels, the load-bearing capacity of which does not correspond to the usual structural requirements.
  • This aim is achieved according to the invention in a method of the type mentioned above in that a sealed inner formwork is inserted into the damaged channel, then preferably rotatable inserts with nozzles are attached in specially prepared recesses in the formwork wall and are connected to a mixing and pump system or by means of pressure hose. Drain lines are connected to discharge the items to be washed, then the defective old stock including the organic contaminants is removed and / or removed from water or suspension with the aid of cutting jets and the resulting or already existing cavity is filled with suspension and solidified.
  • a dense supporting formwork is also used.
  • Specially mounted, preferably movable, nozzles are used in these, which direct cutting jets of water or suspension onto the adjacent channel wall, which is loosened or dissolved thereby.
  • the nozzles are distributed on the outer surface; the items to be washed are advantageously drawn off via separate openings in the formwork wall.
  • the cutting jet which strikes the existing channel wall with pressures of preferably between 400 and 1200 bar, dissolves it depending on its nature and at the same time rinses out dirt such as filter skin and fine particles.
  • the destruction of the structure enables penetration and mixing with the subsequently pressed-in suspension.
  • the mixing is so extensive and intimate that one can speak of the formation of a mortar.
  • thermoplastic, elastomeric or duromeric organic binders are advantageously used, or hydraulic binders such as Portland cement, Eisenportland and blast furnace cement, cement with increased sulfate resistance, lime, quick-setting cement based on 11 CaO.TAl 2 O 3 .CaF 2 and alumina cement or Bentcnit.
  • appropriate additives can be used to adapt the setting time of the cement to the given conditions.
  • the addition of a flow agent, a liquefier, an air pore agent and / or a stabilizer can lead to further necessary improvements and modifications.
  • An improvement in the penetrability and / or resistance of the mortar and / or the suspension is achieved by adding plastic additives, preferably based on acrylate and / or styrene butadiene.
  • the steel formwork used initially serves as support formwork for the existing, collapse-threatening sewer, especially during the rinsing phase. If suspension is finally injected, the special formwork is effective as internal formwork, i.e. around them the new canal body is built up out of the ground, remnants of the old stock and suspension. Since the formwork adapts to the existing channel profile, cross-sectional reductions are not important.
  • the formwork in the present method is expediently made of steel or equivalent material in assemblable elements, the size of which generally depends on the cross section of the sewer to be renovated.
  • the formwork elements have at least one, preferably circular opening with a diameter of about 100 mm;
  • the opening is either closed flush with the formwork jacket by means of a welded-on, inwardly extending pipe socket or, depending on the conditions encountered (floor, condition of the channel walls), the nozzle insert is installed in the formwork opening described, which is connected to the pressure pump via a pressure hose .
  • suction devices are distributed evenly over the outer surface of the formwork in place of the nozzles in order to be able to remove the flushing material.
  • phase 1 of the method according to the invention is ended. Subsequent pressing in of suspension creates the new channel around the formwork jacket, partly by mixing the suspension with the soil, but partly by non-positive connection of the old stock (phase 2).
  • the workflow according to the present method can be designed as follows, for example:
  • Rinsing phase The nozzle inserts installed in the formwork wall are designed in such a way that the nozzles can rotate as a result of water pressure.
  • the cutting jet of water is directed at the damaged channel wall at pressures of 400 - 1200 bar, loosens loose material, removes the membrane skin and destroys the existing structure.
  • the locally generated overpressure is created through those openings in the formwork degraded to which the derivation connects. If necessary, it may prove necessary to exchange nozzles and discharge inserts in order to achieve a uniform flushing out.
  • Phase 2 comprises pressing in the suspension, preferably a cement suspension, which is mixed with soil material and remaining old stock by the pressure and the rotary movements of the nozzles.
  • the method according to the invention thus makes the modern technology of high-pressure floor mortar usable for the underground repair of canals at risk of collapse. It is assumed that the intended repair of manholes or chambers will proceed without having to use the road surface.
  • the work area is secured during the day by means of appropriately dimensioned formwork; At the same time, this formwork serves to shape the inner surface of the sewer to be renovated.
  • the removal of duct wall parts and enveloping soil with water in the form of a high-tension cutting jet can be carried out from a radially mounted drill pipe through prepared openings in the formwork into the old stock or floor.
  • the length of the drill pipe is expediently adapted to the clear width of the channel
  • the drill pipe itself consists of the drill pipe, at the end of which a nozzle is located, and a drain pipe arranged centrally thereon.
  • the pump and metering system installed outside the renovation line presses water into the drill pipe via pressure hoses, a cutting jet is generated through the nozzle, which exits with pressures between 400 and 1200 bar.
  • the feed and the rotary movement of the boom ensure that the cutting beam dissolves the defective canal wall or the existing soil structure within a radius of approximately 60 to 100 cm.
  • the loose and fine parts are pumped out through the exhaust pipe.
  • the boom can be extended up to about 80 to 100 cm; in the retreat phase, cement suspension is pressed through the nozzle into the soil and mixed with the remaining soil parts, whereby the mortar occurs.
  • the segment-like mortar finally creates an annular consolidation body around the sewer, which is progressively followed in the direction of the sewer axis until the entire renovation route has been covered.
  • the inner formwork of the canal is moved on as work progresses.
  • the extent of the consolidation body must be based on the strength achieved to ensure the load-bearing capacity of the renovated sewer. Due to the relatively low specific concrete quality, the inner surface is expediently either lined with prefabricated parts or after the cement slurry has been removed, e.g. by means of high pressure flushing, with a special shotcrete layer in order to achieve the required abrasion resistance and chemical resistance.
  • the method described will be used in particular if the local conditions require extensive mortaring and / or the old stock is in a different state.
  • the method according to the invention thus opens up the possibility of restoring burglar-endangered road channels without damaging the road surface, without reducing the drainage cross-section, without disturbing residents and without endangering existing installations or neighboring buildings, that is to say overall without impairing the environment in any way.
  • the construction site equipment - cement silo, pump system, construction hut, material warehouse - takes up relatively little space and can be accommodated in vacant lots if necessary.

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Abstract

In a process for repairing pipes of any diameter to which access can be gained by crawling or walking and whose load-bearing capacity is impaired, an impermeable inner form is inserted in the damaged pipe, and the old structure, together with the organic impurities, is dissolved and/or removed using cutting jets of water or suspension injected through insertions in the form wall connected through a pressure hose to a mixing and pumping installation and outlet pipes for removal of the flushed material. The resulting or pre-existing hollow space is filled with suspension and compacted. Fragments of the pipe walls and the surrounding soil are evacuated via openings in the form by means of a high-pressure cutting jet issuing from preferably rotating nozzles set in the form wall or from a radially supported drill rod.

Description

Verfahren zur Instandsetzung von Kanälen Sewer repair procedures
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Instandsetzung von beschlief- und begehbaren Kanälen, deren Tragfähigkeit nicht mshr den üblichen statischen Erfordernissen entspricht.The present invention relates to a method for the repair of sewable and walkable channels, the load-bearing capacity of which does not correspond to the usual structural requirements.
Obwohl in allen Kulturstaaten in jüngster Vergangenheit der Abwasserbeseitigung besondere Auftaerksamkeit geschenkt und neben dem Neubau Tausender Kilometer Kanäle auch die Auswechslung bestehender Leitungen betrieben worden ist, sind insbesondere in den größeren Kommunen sanierungsbedürftige Kanalstränge unter exponierten Verkehrsflächen ein Schwerpunktproblem für jeden Kanalbetrieb. Aufgrabungen sind entweder nicht oder nur erschwert möglich, Instandsetzungsverfahren bekannter Art vermindern zumeist den Leitungsquerschnitt in unzulässiger Weise, sodaß selbst Erhaltungsarbeiten auf größte Schwierigkeiten stoßen.Although special attention has been paid to wastewater disposal in all cultivated countries in the recent past and replacement of existing lines has been carried out in addition to the construction of thousands of kilometers of canals, especially in the larger municipalities, sewer lines in need of renovation under exposed traffic areas are a priority problem for every canal operation. Excavations are either not possible or only possible with difficulty; repair methods of a known type usually reduce the cross-section of the line in an inadmissible manner, so that even maintenance work encounters the greatest difficulties.
In der Publikation WD 87/05365 ist ein Verfahren zur Wiederherstellung von einsturzgefährdeten Kanälen, insbesondere Profilkanälen, unter Anwendung der Bodenvermörtelungstechnik vorgeschlagen worden, in welchem Verfahren in den schadhaften Kanal eine dichte Innenschalung eingeführt wird, sodann die schadhaften Kanalwandteile von außen mit Hilfe eines Schneidstrahles aus Wasser oder Suspension mit oder ohne Luftzusatz aufgelockert und/oder entfernt werden und der dadurch entstehende oder sehen vorhandene Hohlraum mit Mörtel und/oder Suspension ausgefüllt und verfestigt wird.In publication WD 87/05365, a method for restoring channels that are at risk of collapse, in particular profile channels, using floor mortar technology has been proposed, in which method a dense inner formwork is introduced into the damaged channel, then the damaged channel wall parts are removed from the outside using a cutting beam Water or suspension with or without the addition of air are loosened and / or removed and the resulting or existing cavity is filled with mortar and / or suspension and solidified.
In diesem Verfahren werden somit in der praktischen Anwendung längs des mittels Spezialschalung gestützten Kanals beiderseits Bohrungen niedergebracht und Konsolidierungskörper geschaffen, die die vorhandenen Kanalwandungen ganz oder teilweise ersetzen.In this method, in practical use, holes are drilled on both sides along the channel supported by special formwork and consolidation bodies are created which replace all or part of the existing channel walls.
Die Anwendung dieser Baumethode erfährt jedoch eine gewisse Einschränkung bei dichter Lage von verschiedenen Einbauten, z.B. Rohrleitungen und Kabel, insbesondere dann, wenn diese in den Plandckumenten nur ungenau oder nicht verzeichnet sind. Es wäre daher von Vorteil, über ein Verfahren zur Instandsetzung von in ihrer Tragfähigkeit bedrohten, beschliefbaren oder begehbaren Straßenkanälen verfugen zu können, das ohne Eingriffe von außen eine wirtschaftliche und dauerhafte Sanierung von schadhaften Abwasserleitungen ermöglicht.However, the use of this construction method is subject to a certain restriction in the case of the dense location of various internals, such as pipelines and cables, especially if these are only inaccurately or not recorded in the planning documents. It would therefore be advantageous to have a procedure for the repair of road sewers that are threatened, lumberable or walkable, which enables an economical and permanent renovation of damaged sewage pipes without external intervention.
Dieses Ziel wird erfindurigsgemäß in einem Verfahren der vorstehend angeführten Gattung dadurch erreicht, daß in den schadhaften Kanal eine dichte Innenschalung eingesetzt wird, sodann in speziell vorbereiteten Ausnehmungen in der Schalungswand vorzugsweise drehbare Einsätze mit Düsen angebracht und mittels Druckschlauch an eine Misch- und Pumpenanlage bzw. Abflußleitungen zur Abfuhr des Spülgutes angeschlossen werden, hierauf der schadhafte Altbestand einschließlich der organischen Verunreinigungen mit Hilfe von Schneidstrahlen aus Wasser oder Suspension gelöst und/oder entfernt wird und der dadurch entstehende oder schon vorhandene Hohlraum mit Suspension ausgefüllt und verfestigt wird.This aim is achieved according to the invention in a method of the type mentioned above in that a sealed inner formwork is inserted into the damaged channel, then preferably rotatable inserts with nozzles are attached in specially prepared recesses in the formwork wall and are connected to a mixing and pump system or by means of pressure hose. Drain lines are connected to discharge the items to be washed, then the defective old stock including the organic contaminants is removed and / or removed from water or suspension with the aid of cutting jets and the resulting or already existing cavity is filled with suspension and solidified.
Im erfindunsgemäßen Verfahren wird somit ebenfalls eine dichte Stützschalung verwendet. In diese werden speziell gelagerte, vorzugsweise bewegliche Düsen eingesetzt, die Schneidstrahlen aus Wasser oder Suspension auf die benachbarte Kanalwandung richten, die hiedurch gelockert oder aufgelöst wird. Die Düsen sind auf der Mantelfläche verteilt; das Spülgut wird vorteilhaft über separate Öffnungen in der Schalungswand abgezogen.In the method according to the invention, therefore, a dense supporting formwork is also used. Specially mounted, preferably movable, nozzles are used in these, which direct cutting jets of water or suspension onto the adjacent channel wall, which is loosened or dissolved thereby. The nozzles are distributed on the outer surface; the items to be washed are advantageously drawn off via separate openings in the formwork wall.
Der mit Drücken zwischen vorzugsweise 400 und 1200 bar auf die vorhandene Kanalwandung auftreffende Schneidstrahl löst diese je nach Beschaffenheit auf und spült zugleich Verschmutzung wie Sielhaut und Feinteile aus. Die Zerstörung des Gefüges ermöglicht die Durchdringung und Vermengung mit der nachfolgend eingepreßten Suspension. Die Durchmischung ist so weitgehend und innig, daß von der Entstehung eines Mörtels gesprochen werden kann. Für M5rtel bzw. Suspension werden vorteilhaft entweder thermoplastische, elastomere oder duromere organische Bindemittel herangezogen oder hydraulische Bindemittel wie Portlandzement, Eisenportland- und Hochofenzement, Zement mit erhöhter Sulfatbestähdigkeit, Kalk, Schnellzement auf Basis 11 CaO.TAl2O3.CaF2 und Tonerdezement oder Bentcnit. In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können zur Anpassung der Erstarrungszeit des Zementes an die gegebenen Bedingungen entsprechende Zusätze verwendet werden. Die Zugabe eines Fließmittels, eines Verflüssigers, eines luftporeπnittels und/oder eines Stabilisators kann zu weiteren notwendigen Verbesserungen und Modifizierungen führen.The cutting jet, which strikes the existing channel wall with pressures of preferably between 400 and 1200 bar, dissolves it depending on its nature and at the same time rinses out dirt such as filter skin and fine particles. The destruction of the structure enables penetration and mixing with the subsequently pressed-in suspension. The mixing is so extensive and intimate that one can speak of the formation of a mortar. For mortars or suspensions, either thermoplastic, elastomeric or duromeric organic binders are advantageously used, or hydraulic binders such as Portland cement, Eisenportland and blast furnace cement, cement with increased sulfate resistance, lime, quick-setting cement based on 11 CaO.TAl 2 O 3 .CaF 2 and alumina cement or Bentcnit. In advantageous In a further embodiment of the method according to the invention, appropriate additives can be used to adapt the setting time of the cement to the given conditions. The addition of a flow agent, a liquefier, an air pore agent and / or a stabilizer can lead to further necessary improvements and modifications.
Eine Verbesserung der Penetrationsfähigkeit und/oder Beständigkeit des Mörtels und/oder der Suspension wird durch Zugabe von Kunststoffzusätzen, vorzugsweise auf Acrylat- und/oder Styrolbutadienbasis, erreicht.An improvement in the penetrability and / or resistance of the mortar and / or the suspension is achieved by adding plastic additives, preferably based on acrylate and / or styrene butadiene.
Die eingesetzte Stahlschalung dient zunächst als Stützschalung ffür den vorhandenen, einsturzbedrohten Kanal, insbesondere während der Spülphase. Wird schließlich Suspension eingepreßt, ist die Spezialschalung als Innenschalung wirksam, d.h. um sie baut sich der neue Kanalkörper aus Boden, Resten des Altbestandes und Suspjension auf. Da sich die Schalung dem vorhandenen Kanalprofil anpaßt, fallen Querschnittsverminderungen nicht ins Gewicht.The steel formwork used initially serves as support formwork for the existing, collapse-threatening sewer, especially during the rinsing phase. If suspension is finally injected, the special formwork is effective as internal formwork, i.e. around them the new canal body is built up out of the ground, remnants of the old stock and suspension. Since the formwork adapts to the existing channel profile, cross-sectional reductions are not important.
Wie in dem eingangs zitierten Verfahren wird auch in der vorliegenden Methode die Schalung zweckmäßig aus Stahl oder gleichwertigem Material in zusammensetzbaren Elementen hergestellt, deren Größe in der Regel vom Querschnitt des zu sanierenden Kanals abhängt. Die Schalungselemente weisen mindestens eine, vorzugsweise kreisförmige Öffnung mit etwa 100mm Durchmesser auf; mittels eines angeschweißten, nach innen reichenden Rohrstutzens wird die Öffnung entweder bündig mit dem Schalungsmantel verschlossen oder es wird je nach Maßgabe der angetroffenen Verhältnisse (Boden, Zustand der Kanalwandungen) in die beschriebenen Schalungsöffnung der DUseneinsatz eingebaut, der über einen Druckschlauch an die Druckpumpe angeschlossen wird. In vorteilhafter Weise werden gleichmäßig über die Mantelfläche der Schalung Absaugvorrichtungen an Stelle der Düsen verteilt, um das Spülmaterial abfuhren zu können. Mit der getrennten Abführung des Spülgutes kann in wirksamer Weise eine Verunreinigung der Suspension mit organischem Material verhindert werden Diese Öffnungen werden nach dem Spülvorgang wieder dicht und bündig mit dem Mantel verschlossen, womit die Fhase 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens beendet wird. Durch das anschließend folgende Einpressen von Suspension entsteht um den Schalungsmantel der neue Kanal, teilweise durch Vermischen der Suspension mit Boden, teilweise aber durch kraftschlüssige Verbindung von Altbestand (Phase 2).As in the method cited at the outset, the formwork in the present method is expediently made of steel or equivalent material in assemblable elements, the size of which generally depends on the cross section of the sewer to be renovated. The formwork elements have at least one, preferably circular opening with a diameter of about 100 mm; The opening is either closed flush with the formwork jacket by means of a welded-on, inwardly extending pipe socket or, depending on the conditions encountered (floor, condition of the channel walls), the nozzle insert is installed in the formwork opening described, which is connected to the pressure pump via a pressure hose . In an advantageous manner, suction devices are distributed evenly over the outer surface of the formwork in place of the nozzles in order to be able to remove the flushing material. With the separate removal of the items to be washed, contamination of the suspension with organic material can be effectively prevented. After the washing process, these openings become tight and flush again with the jacket closed, with which phase 1 of the method according to the invention is ended. Subsequent pressing in of suspension creates the new channel around the formwork jacket, partly by mixing the suspension with the soil, but partly by non-positive connection of the old stock (phase 2).
Der Arbeitsablauf nach dem vorliegenden Verfahren kann beispielsweise wie folgt gestaltet werden:The workflow according to the present method can be designed as follows, for example:
1) Der für eine Erneuerung bestimmte Abschnitt des Kanals, z.B. zwischen zwei Kammern oder Einstiegen (30 - 50m), wird für einige Tage außer Betrieb gesetzt, Hausanschlüsse werden beim Putzschacht provisorisch abgeleitet.1) The section of the channel intended for renewal, e.g. between two chambers or entrances (30 - 50m), is shut down for a few days, house connections are provisionally derived at the cleaning shaft.
2) Von einer Kammer aus beginnend werden die Schalungselemente in den Kanal eingebracht und zusammengebaut. Die zu erhaltenden Hausanschlüsse werden mit fortschreitender Schalungsmontage vom Hauptkanal aus gleichfalls mit Stützschalung versehen und verschlossen.2) Starting from a chamber, the formwork elements are inserted into the channel and assembled. The building connections to be maintained are also provided and closed with progressive formwork assembly from the main channel with supporting formwork.
3) Entsprechend den Bodenverhältnissen bzw. dem Zustand des Altbestandes werden je 1 - 2 m2 Mantelfläche der Schalung die Düsen eingesetzt und mittels Druckschlauch an die Puπpenanlage angeschlossen. Diese befindet sich ober Tag in der Nähe der Einstiegskaimer. Für das Ableiten der Spülwasser werden gleichfalls Schläuche angesetzt (1 Anschluß je 4 - 8m2 Mantelfläche) und unterhalb in den Kanal geleitet, der sich noch/wieder in Betrieb befindet.3) Depending on the soil conditions and the condition of the old stock, 1 - 2 m 2 of the outer surface of the formwork are used and the nozzles are connected to the pump system using a pressure hose. This is located near the entrance quay above ground. To drain the rinsing water, hoses are also attached (1 connection each 4 - 8m 2 outer surface) and led below into the channel, which is still / again in operation.
4) Spülphase: Die in die Schalungswand montierten Düseneinsätze sind derart konstruiert, daß die Düsen infolge Wasserdrucks eine rotierende Bewegung ausführen können.4) Rinsing phase: The nozzle inserts installed in the formwork wall are designed in such a way that the nozzles can rotate as a result of water pressure.
Der Schneidstrahl aus Wasser wird mit Drücken von 400 - 1200 bar auf die schadhafte Kanalwand gerichtet, löst lockeres Material, entfernt die Sielhaut und zerstört das anstehende Gefüge.Der örtlich entstehende Überdruck wird durch jene Öffnungen in der Schalung abgebaut, an die die Ableitung anschließt. Gegebenenfalls kann es sich als notwendig erweisen, Düsen- und Ableitungseinsätze zu vertauschen, um eine gleichmäßige Ausspülung zu erreichen.The cutting jet of water is directed at the damaged channel wall at pressures of 400 - 1200 bar, loosens loose material, removes the membrane skin and destroys the existing structure. The locally generated overpressure is created through those openings in the formwork degraded to which the derivation connects. If necessary, it may prove necessary to exchange nozzles and discharge inserts in order to achieve a uniform flushing out.
5) Die Phase 2 umfaßt das Einpressen der Suspension, vorzugsweise einer Zementsuspension, die durch den Druck und die Drehbewegungen der Düsen mit Bodenmaterial und restlichem Altbestand vermischt wird.5) Phase 2 comprises pressing in the suspension, preferably a cement suspension, which is mixed with soil material and remaining old stock by the pressure and the rotary movements of the nozzles.
6) Einbau der Schalung in den nächsten Abschnitt, umsetzen der Düseneinsätze, Ableitungen usw.6) Installation of the formwork in the next section, implementation of the nozzle inserts, discharge lines, etc.
7) Abbau der Schalung nach Erreichen entsprechender Mindestfestigkeiten des erneuerten Kanalabschnitts.7) Removal of the formwork after the minimum strength of the renewed sewer section has been reached.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die moderne Technologie der Hochdruckbodenvermörtelung für die unterirdische Instandsetzung einsturzgefährdeter Kanäle nutzbar gemacht. Hiebei wird davon ausgegangen, daß die beabsichtigte Instandsetzung von Einstieg- schachten oder Kammem ausgeht, ohne daß die Straßenoberfläche in Anspruch genommen werden muß. Durch eine entsprechend dimensionierte Schalung wird der Arbeitsraun unter Tag abgesichert; gleichzeitig dient diese Schalung der Formgebung der zu sanierenden Innenfläche des Kanals.The method according to the invention thus makes the modern technology of high-pressure floor mortar usable for the underground repair of canals at risk of collapse. It is assumed that the intended repair of manholes or chambers will proceed without having to use the road surface. The work area is secured during the day by means of appropriately dimensioned formwork; At the same time, this formwork serves to shape the inner surface of the sewer to be renovated.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Abtrag von Kanalwandteilen und umhüllendem Boden mit Wasser in Form eines hochgespannten Schneidstrahles aus einem radial gelagerten Bohrgestänge durch vorbereitete Öffnungen in der Schalung hindurch in den Altbestand bzw. Boden vorgenommen werden.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the removal of duct wall parts and enveloping soil with water in the form of a high-tension cutting jet can be carried out from a radially mounted drill pipe through prepared openings in the formwork into the old stock or floor.
Die Länge des Bohrgestänges wird zweckmäßig der lichten Weite des Kanals angepaßt, das Gestänge selbst besteht aus dem Bohrrohr, an dessen Ende seitlich eine Düse situiert ist, und einem zentrisch hiezu angeordneten Abzugsrohr. Die außerhalb der Sanierungsstrecke aufgestellte Pumpen- und Dosieranlage preßt Wasser über Druckschläuche in das Bohrrohr, durch die Düse wird ein Schneidstrahl erzeugt, der mit Drücken zwischen 400 und 1200 bar austritt. Der Vorschub und die Drehbewegung des Gestänges sorgen dafür, daß der Schneidstrahl in einem Radius von etwa 60 bis 100cm die schadhafte Kanalwand bzw. die anstehende Bodenstruktur auflöst. Die Locker- und Feinteile werden durch das Abzugsrohr abgepumpt.The length of the drill pipe is expediently adapted to the clear width of the channel, the drill pipe itself consists of the drill pipe, at the end of which a nozzle is located, and a drain pipe arranged centrally thereon. The pump and metering system installed outside the renovation line presses water into the drill pipe via pressure hoses, a cutting jet is generated through the nozzle, which exits with pressures between 400 and 1200 bar. The feed and the rotary movement of the boom ensure that the cutting beam dissolves the defective canal wall or the existing soil structure within a radius of approximately 60 to 100 cm. The loose and fine parts are pumped out through the exhaust pipe.
Das Gestänge kann bis zu etwa 80 bis 100cm ausgefahren werden; in der Rückzugsphase wird Zementsuspension durch die Düse in den Boden gepreßt und mit den verbliebenen Bodenteilen vermengt, wodurch die Vermörtelung eintritt. Durch das segmentartige Vermörteln entsteht schließlich ein ringförmiger Konsolidierungskörper um den Kanal, an den sich fortschreitend in Richtung der Kanalachse weitere anschließen, bis die gesamte Sanierungsstrecke erfaßt ist.The boom can be extended up to about 80 to 100 cm; in the retreat phase, cement suspension is pressed through the nozzle into the soil and mixed with the remaining soil parts, whereby the mortar occurs. The segment-like mortar finally creates an annular consolidation body around the sewer, which is progressively followed in the direction of the sewer axis until the entire renovation route has been covered.
Die Kanalinnenschalung wird dem Arbeitsfortschritt folgend weitergezogen. Das Ausmaß des Konsolidierungskörpers hat sich nach der erzielten Festigkeit zu orientieren, um die Tragfähigkeit des sanierten Kanals sicherzustellen. Die Innenfläche wird wegen der relativ geringen spezifischen Betonqualität zweckmäßig entweder eine Auskleidung aus Fertigteilen erhalten oder nach Ehtfemung der Zementschlempe, z.B. mittels Hochdruckspülung, mit einer speziellen Spritzbetonschichte versehen werden, um die erforderliche Abriebfestigkeit und chemische Resistenz zu erreichen.The inner formwork of the canal is moved on as work progresses. The extent of the consolidation body must be based on the strength achieved to ensure the load-bearing capacity of the renovated sewer. Due to the relatively low specific concrete quality, the inner surface is expediently either lined with prefabricated parts or after the cement slurry has been removed, e.g. by means of high pressure flushing, with a special shotcrete layer in order to achieve the required abrasion resistance and chemical resistance.
Das beschriebene Verfahren wird insbesondere dann anzuwenden sein, wenn die örtlichen Gegebenheiten eine tiefgreifende Vermörtelung erfordern und/oder der Altbestand unterschiedlichen Zustand aufweist.The method described will be used in particular if the local conditions require extensive mortaring and / or the old stock is in a different state.
Der Arbeitsablauf dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die gleichen Fhasen 1) und 2), wie vorstehend beschrieben, auf, an die sich die folgenden Phasen anschließen:The workflow of this embodiment of the method according to the invention has the same phases 1) and 2) as described above, which are followed by the following phases:
3) In Abhängigkeit von der Anzahl der zur Verfügung stehenden Gestänge und dem Erstarrungsverhalten der Zementsuspension wird die Abfolge der einzelnen Bohrungen festgelegt. 4) Ansetzen der Bohrlafette (Gestänge) an der vorgesehenen Öffnung in der Schalungswand.3) The sequence of the individual holes is determined depending on the number of rods available and the setting behavior of the cement suspension. 4) Position the drill carriage (rod) at the opening provided in the formwork wall.
5) Bohr- und Spülphase.5) Drilling and rinsing phase.
6) Vermörtelungsphase6) Mortar phase
7) Umbau der Lafette zur nächsten vorbereiteten Öffnung.7) Conversion of the carriage to the next prepared opening.
8) Weiterziehen oder Umbau der Schalung.8) Moving on or remodeling the formwork.
Das erfindungsgemäße Verfahren eröffnet somit die Möglichkeit, einbruchgefährdete Straßenkanäle wiederherzustellen, ohne die Straßendecke zu beschädigen, ohne den Abflußquerschnitt zu vermindern, ohne Anrainer zu belästigen und ohne vorhandene Einbauten oder benachbarte Hochbauten zu gefährden, also insgesamt ohne die Umwelt in irgend einer Weise zu beeinträchtigen. Auch die Baustelleneinrichtung - Zementsilo, Pumpenanlage, Bauhütte, Materiallager - beansprucht relativ wenig Platz und kann gegebenenfalls in Baulücken untergebracht werden. Bei Gewährleistung einer ununterbrochenen, gleichmäßig fortschreitenden Arbeitsweise mit gleichmäßigem Einsatz von Geräten und Fachpersonal ist auch die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens gesichert. The method according to the invention thus opens up the possibility of restoring burglar-endangered road channels without damaging the road surface, without reducing the drainage cross-section, without disturbing residents and without endangering existing installations or neighboring buildings, that is to say overall without impairing the environment in any way. The construction site equipment - cement silo, pump system, construction hut, material warehouse - takes up relatively little space and can be accommodated in vacant lots if necessary. By ensuring an uninterrupted, uniformly progressing mode of operation with uniform use of equipment and specialist personnel, the economic viability of the method according to the invention is also ensured.

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Verfahren zur Instandsetzung von in ihrer Tragfähigkeit bedrohten beschliefbaren oder begehbaren Straßenkanälen beliebigen Querschnitts, dadurch gekennzeichnet, daß in den schadhaften Kanal eine dichte Innenschalung eingesetzt wird, sodann in speziell vorbereiteten Ausnehmungen in der Schalungswand vorzugsweise drehbare Einsätze mit Düsen angebracht und mittels Druckschlauch an eine Misch- und Pumpenanlage bzw. Abflußleitungen zur Abfuhr des Spülgutes angeschlossen werden, hierauf der schadhafte Altbestand einschließlich der organischen Verunreinigungen mit Hilfe von Schneidstrahlen aus Wasser oder Suspension gelöst und/oder entfernt wird und der dadurch entstehende oder schon vorhandene Hohlraum mit Suspension ausgefüllt und verfestigt wird.1. A method of repairing the load-bearing capacity of accessible or accessible street channels of any cross-section, characterized in that a tight inner formwork is used in the damaged channel, then preferably rotatable inserts with nozzles are attached to specially prepared recesses in the formwork wall and attached to one by means of a pressure hose Mixing and pumping systems or drain lines for the removal of the wash ware are connected, then the defective old stock including the organic contaminants is removed and / or removed from water or suspension with the aid of cutting jets and the resulting or already existing cavity is filled with suspension and solidified .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrag von Kanalwandteilen und umhüllendem Boden mit Wasser in Form eines hochgespannten Schneidstrahles aus einem radial gelagerten Bohrgestände durch in der Schalung vorbereitete Öffnungen in den Altbestand bzw. in den Boden vorgenommen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the removal of channel wall parts and enveloping soil with water in the form of a high-tension cutting jet from a radially mounted drilling stand through openings in the formwork prepared in the old stock or in the ground.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes mit hydraulisch erhärtendem Mörtel, vorzugsweise mit Mörtel auf Basis eines Portlandzementes, Eisenportlandzementes, Hochofenzementes, insbesondere eines Zementes mit erhöhter Sulfatbestän- digkeit, oder eines hydraulisch erhärtenden Kalkes, oder mit Bentonit durchgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the filling of the resulting or already existing cavity with hydraulically hardening mortar, preferably with mortar based on a Portland cement, Eisenportland cement, blast furnace cement, in particular a cement with increased sulfate resistance, or a hydraulic hardening lime, or with bentonite.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes mit Schnellzement auf Basis von 11CaO.7Al2O3.CaF2 oder Tonerdezement durchgeführt wird.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the filling of the resulting or already existing cavity is carried out with quick cement based on 11CaO.7Al 2 O 3 .CaF 2 or alumina cement.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes mit einem thermoplastischen, elastomeren oder duromeren organischen Bindemittel durchgeführt wird.5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the filling of the resulting or already existing cavity is carried out with a thermoplastic, elastomeric or thermosetting organic binder.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mörtel oder die Suspension einen die Erstarrungszeit des Zementes den gegebenen Bedingungen anpassenden Zusatz enthält.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mortar or the suspension contains an additive which adapts the setting time of the cement to the given conditions.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Verfestigung und/oder Ausfüllung des entstandenen oder schon vorhandenen Hohlraumes eingesetzte Mörtel bzw. die Suspension ein Fließmittel, einen Verflüssiger, ein Luftporenmittel und/oder einen Stabilisator enthält.7. The method according to any one of claims 1 to 4 or 6, characterized in that the mortar used for the consolidation and / or filling of the resulting or already existing cavity or the suspension contains a flow agent, a liquefier, an air pore agent and / or a stabilizer .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem hydraulisch erhärtenden Mörtel bzw. der Suspension zur Verbesserung der Penetrationsfähigkeit und/oder Beständigkeit ein Kunststoffzusatz, vorzugsweise auf Acrylatund/oder Styrolbutadieribasis, zugegeben wird.8. The method according to any one of claims 1 to 4, 6 or 7, characterized in that a plastic additive, preferably based on acrylate and / or styrene butadieri, is added to the hydraulically hardening mortar or the suspension to improve the penetrability and / or resistance.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflockerung und/oder die Ehtfemung der schadhaften Kanalwandteile mit Hilfe eines Schneidstrahles in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Bodens und der Kanalwand mit einem Pumpendruck von 400 bis 1.200 bar durchgeführt wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the loosening and / or the Ehtfemung the defective duct wall parts is carried out with the aid of a cutting jet depending on the nature of the floor and the duct wall with a pump pressure of 400 to 1,200 bar.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Innenschalung eine Stahlschalung, vorzugsweise eine zerlegbare Stahlschalung, eingesetzt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that a steel formwork, preferably a dismantled steel formwork, is used as the inner formwork.
11.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülgut über separate, an Öffnungen in der Schalungswand befestigte Abflußleitungen abgeführt wird.11.The method according to any one of claims 1 to 30, characterized in that the wash ware is discharged via separate drain lines attached to openings in the formwork wall.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinsätze mit mindestens je einer Düse bestückt sind und drehbar an der Öffnung in der Schalungswand abnehmbar befestigt werden, wobei die Drehbewegung des Einsatzes durch den Wasserdruck bewirkt wird.12. The method according to any one of claims 1 or 3 to 11, characterized in that the nozzle inserts are equipped with at least one nozzle each and rotatable at the opening in the formwork wall be removably attached, the rotation of the insert being caused by the water pressure.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem Bohrrohr mit an dessen Finde seitlich angeordneter Düse und einem zentrisch hiezu angeordneten Abzugsrohr gebildetes, bis zu etwa 100 cm ausfahrbares Bohrgestänge eingesetzt wird. 13. The method according to any one of claims 2 to 11, characterized in that a drill pipe is used, from a drill pipe with a nozzle arranged at the find side and a centrally arranged discharge pipe, up to about 100 cm extendable drill pipe.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0110664A2 (en) * 1982-11-24 1984-06-13 Pirelli Construction Company Limited Improved method of renovating sewers
GB2147393A (en) * 1983-09-28 1985-05-09 Ian Roland Yarnell Valve for grouting
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WO1987005365A1 (en) * 1986-03-03 1987-09-11 Allgemeine Baugesellschaft - A. Porr Aktiengesells Process for restoring channels threatening to collapse, in particular profiled channels

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