AT508779B1 - Verfahren zur sanierung von schlitzrinnen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren von Schlitzrinnen, die unterhalb einer Oberfläche (5) eingebaut, zumeist einbetoniert sind, bestehend aus einem Drainageteil (3) und zumindest einem, den Drainageteil mit der Oberfläche (5) verbindenden, durch Flanken definierten, Schlitz (4), wobei zur Sanierung ein Inliner (2) in den Drainageteil (3) eingebracht wird, die beiden Teile gegebenenfalls an der Kontaktfläche miteinander verbunden werden und sodann der Inliner in Verlängerung der Flanken des Schlitzes (4) durchtrennt wird.Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen mittels Hochdruckwasserstrahlschneidens mit einem Druck über 2500 bar erfolgt; bevorzugt mit einem Druck zwischen 3200 und 3500 bar.

Description

österreichisches Patentamt AT508 779B1 2011-04-15

Beschreibung

VERFAHREN ZUR SANIERUNG VON SCHLITZRINNEN

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Renovierung, Instandsetzung und Öffnung von Schlitzrinnen, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Schlitzrinnen sind Entwässerungselemente, insbesondere für große Flächen wie Flughäfen, Parkplätze, Festgelände und dgl. mehr. Sie bestehen im Wesentlichen aus Gebilden mit schlüssellochförmigem Querschnitt, d.h. mit unterhalb der eigentlichen begehbaren oder befahrbaren Fläche angeordneten Drainageelementen, zumeist mit kreisförmigem, ovalem oder polygonalem Querschnitt, die über große Teile ihrer Länge oder über ihre gesamte Länge mittels eines schmalen Schlitzes mit der Oberfläche verbunden sind.

[0003] Hergestellt werden sie zumeist aus Fertigteilen, die in Längsrichtung zusammengesetzt werden und dann vom Ortsbeton als „Verlorener Kern" eingegossen und so umhüllt werden. Es sind auch andere Herstellungsverfahren möglich, aber unabhängig davon leiden diese Schlitzrinnen im Laufe der Zeit und zufolge der zumeist heftigen Beanspruchung, es sei nur an die mechanischen Beanspruchungen gedacht wenn ein Flugzeug im Bereich eines solchen Schlitzes abgebremst wird und die Trägheitskräfte über die Bremse und die Reibung auf die Oberfläche der Betonelemente im Schlitzbereich eingeleitet werden.

[0004] Es ist nun bei zahlreichen derartigen Elementen dazu gekommen, dass der die eigentliche Drainage vornehmende Bereich der Schlitzrinne, der dicke Abschnitt des Schlüssellochprofils unterhalb der Oberfläche, nicht mehr dicht bzw. nicht mehr ausreichend dicht ist. Eine Sanierung durch Freilegen und Neuerrichten kommt wegen der Probleme mit der mechanischen Festigkeit, der damit verbundenen Kosten sowie wegen der über längere Zeit andauernden Blockierung der befahrbaren Fläche oder Bahn bei grabungsintensiver Neuerrichtung nicht in Frage, es wird im Stand der Technik eine Auskleidung des Drainageteils, zumeist mit einem invers eingeblasenen, so genannten „Inliner" vorgenommen und sodann der Schlitz, der nunmehr durch die Auskleidung abgedeckt ist durch mechanische Bearbeitung wieder freigelegt.

[0005] Die EP 2 194 199 A1 beschreibt ein Verfahren zur Sanierung einer Schlitzrinne, bei welchem an die Rinnenwandung der Schlitzrinne ein mit Kunstharz imprägnierter Auskleidungsschlauch angepresst und ausgehärtet wird, so dass dieser formschlüssig anliegt, die Schlitzrinne kraftschlüssig verklebt und somit auch den Rinnenschlitz verschließt, woraufhin der Rinnenschlitz durch Auffräsen des Auskleidungsschlauchs wieder geöffnet wird. Nachteilig hierbei ist, dass die notwendigen Schwenkbewegungen senkrecht zur Längsachse der Schlitzrinne ebenenweise durchgeführt werden müssen, wodurch eine zeitliche Verzögerung stattfindet und darüber hinaus ein hohes Schmutzaufkommen entsteht, weshalb die Schlitzrinne in einem nächsten Schritt mittels einer Wasserhochdruckspülung gereinigt werden muss. Zusätzlich müssen die zur Freilegung der Rinnenschlitze notwendigen Frässchneiden des öfteren ausgetauscht und gegebenenfalls ersetzt werden.

[0006] Die WO 2006/087760 A1 beschreibt ein Verfahren zum Schneiden von Beton mit Hilfe eines Hochdruckwasserstrahls, wobei ein Druck von bis zu 5000 bar vorgesehen ist. Weiters geoffenbart wird, dass bei einer zu sanierenden Schlitzrinne der Rinnenschlitz, mittels eines Wasserstrahls freigelegt werden kann, wobei keine Nennung eines Drucks erfolgt.

[0007] Die Schwierigkeiten, die in diesem technischen Gebiet hauptsächlich auftreten, sind die Ablösungen des Inliners von der alten Innenwand, da es sodann zum Eindringen von Feuchtigkeit von der Schlitzwand in die, wenn auch oft nur mikroskopisch kleine Fuge zwischen Inliner und Drainagebereich kommt, was in der Folge durch Korrosion, durch Festsetzen von Mikroorganismen und besonders im Winter durch Auffrierungen zu einer dramatischen Verringerung der Lebensdauer der sanierten Schlitzrinne führt.

[0008] Der Anmelder hat festgestellt, dass auch der Fräser, insbesondere unter den üblichen Arbeitsbedingungen, die in ihn gesetzten und in dem Beitrag dargelegten Erwartungen nicht 1/5 österreichisches Patentamt AT508 779B1 2011-04-15 erfüllen kann. Es kommt trotz der extrem aufwändigen Führung des Fräsers immer wieder dazu, dass dieser die Schlitzwand, besonders in ihrem untersten Bereich, in dem sie an den Inliner stößt, kontaktiert und dort nicht nur die Schlitzwand beschädigt, sondern durch die Erschütterungen und das beim Rammen abgeschabte Rinnenmaterial auch die Verbindung zwischen Inliner und Drainagebereich verletzt. Darüberhinaus wird dabei auch der Fräser selbst oft beschädigt. Es besteht daher nach wie vor ein Bedarf an einem Verfahren, das nach erfolgtem Einbringen des Inliners in den Drainagebereich einer Schlitzrinne den Schlitz öffnet, ohne die dichte Verbindung des Inliners mit dem Drainagebereich, insbesondere im Bereich des Übergangs zum Schlitz, zu beschädigen.

[0009] Erfindungsgemäß werden nun diese Ziele durch die Verwendung eines Wasserstrahls mit einem Druck von zumindest 2500 bar erreicht, in Übereinstimmung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Bei Verwendung eines Wasserstrahls mit solchem Druck, der nach oben bis 4500 bar erreichen kann, wird nur eine extrem geringe Menge Wasser, nämlich bevorzugt zwischen 1 und 3,5 l/min, verwendet, was dazu führt, dass bereits mit dem Durchtrennen des Inliners in einem kleinen Flächenbereich das wenige anfallende Wasser ablaufen kann. Es wird somit keine Druckenergie in einen sich bildenden, aus Stauwasser bestehenden Wasserkörper eingebracht, in dem sie sich in sensible Bereiche fortpflanzt und die Verbindung zwischen Inliner und Drainagebereich beschädigt. Das Vermeiden einer solchen Einleitung von Druckenergie ist nach derzeitigem Wissensstand ein Hauptgrund dafür, dass die dichte Verbindung zwischen dem Inliner und dem Drainagebereich im Bereich des Schnittes nicht gestört wird.

[0010] Nach dem Wissensstand des Anmelders wurden die fehlgeschlagenen Hochdruckversuche, die in der genannten Zeitschrift kurz angesprochen sind, im Bereich von 1000 bar zumeist aber darunter und mit einer hohen Wassermenge von über 100 l/min gefahren, was dazu geführt hat, dass der eigentliche Schneidpunkt zumeist in einem überfluteten Bereich lag, wodurch es zum Ausbreiten des Druckes im gestauten Wasser und zum Ablösen des Inliners gerade im kritischen Übergangsbereich zwischen Drainagebereich und Schlitz und sogar zur Beschädigung des Betons kam.

[0011] Je nach verwendetem Inliner und den damit erzielten Klebeeigenschaften am Drainageteil ist der Druck zwischen den angegebenen 2500 und 4000 bar zu variieren, in den meisten Fällen sind Drucke von zwischen 3200 und 3500 bar sehr erfolgreich anzuwenden; jedenfalls kann der Fachmann auf dem Gebiete des Wasserstrahlschneidens anhand einiger weniger Versuche in unkritischen Bereichen des sanierten Schlitzrohres oder anhand von Versuchen im Labor feststellen, welche Drücke in seinem Fall passend sind.

[0012] Die Ausrüstung, sowohl was den zu verwendenden Inliner betrifft, als auch was die Vorrichtungen zur Durchführung des Wasserstrahlschneidens betrifft, entspricht den jeweils aus dem Stand der Technik bekannten Elemente bzw. Vorrichtungen, diesbezüglich ist es nicht notwendig, für die Erfindung besondere Vorrichtungen zu verwenden, soferne der benötigte Druck erzielt wird. Es muss daher hier nicht weiter darauf eingegangen werden.

[0013] Es soll nur kurz und der Vollständigkeit halber die Sanierung anhand der Zeichnung, die aus einer einzigen Figur besteht, näher erläutert werden: [0014] Die einzige Figur stellt rein schematisch einen Schnitt durch eine Schlitzrinne 1 mit eingebrachtem Inliner 2 dar. Die zu sanierende Schlitzrinne mit einem Drainageteil 3 und dem Schlitz 4 wird zuerst passend, mittels einer zumeist automatischen Saug- oder Blasvorrichtung von Verunreinigungen befreit. Wenn der Zustand der Oberfläche 5 der Schlitzrinne besonders schlecht ist, kann durch Durchziehen passender Werkzeuge loses Oberflächenmaterial entfernt werden, bevor die Säuberung stattfindet.

[0015] Sodann erfolgt die Trocknung der Rinne, am Besten durch Einblasen vorgewärmter Luft und, je nachdem welcher Inliner verwendet wird, eine Art Voranstrich oder Vorgrundierung der inneren Oberfläche des Drainagebereichs 3 der Rinne, d.h. der zumeist kreisförmigen Rohrabschnitte, die nach oben mittels des Schlitzes 4 bzw. mittels mehrerer, fluchtender Schlitze mit 2/5 österreichisches Patentamt AT508 779 B1 2011-04-15 der Oberfläche 5 in Verbindung stehen. Sodann wird der Inliner 2, getränkt mit einem dafür entwickelten, im Stand der Technik bekannten Harz, in seiner ursprünglichen, flexiblen, zusammengedrückten Form mit der seit langem bekannten Umstülp-Blase-Technik von einer Stelle, an der der Drainageabschnitt zugänglich gemacht worden ist, in den Drainageabschnitt eingeblasen und legt sich zufolge des Überdrucks an die innere Oberfläche an, klebt an ihm durch passende Oberflächenausbildung und Behandlung fest.

[0016] Diese Behandlung besteht zumeist aus dem Einblasen von Wasserdampf, unter Umständen gefolgt von erwärmter Luft, mit Überdruck, wobei der Überdruck von der Dimension des Inliners und dessen Material abhängt, dies entspricht aber dem Stand der Technik und bedarf hier keiner weiteren Erläuterung. In einem kommt es zum Aushärten des Inliners, der dabei eine gewisse Flexibilität behält, und doch auch eine gewisse mechanische Festigkeit, insbesondere ausreichend für die Druckbeständigkeit, erhält.

[0017] Durch das flächige Festkleben der äußeren Mantelfläche des Inliners an der inneren Mantelfläche des Drainageabschnittes der Schlitzrinne, in der Figur ist aus Gründen der besseren Unterscheidung hier eine Art Ringspalt freigelassen, kommt es zu deren Sanierung wobei nunmehr aber wieder der freie Zutritt zur Oberfläche 5 geschaffen werden muss, um es dem Abwasser zu ermöglichen, in den Drainageabschnitt zu gelangen. Dies erfolgt nun erfindungsgemäß durch Verwendung eines Hochdruckwasserstrahlschneiders, der an den unteren Rand 6 des Schlitzes gerichtet wird, somit in den Bereich, in dem die Seitenwände des Schlitzes 4 in den Drainagebereich 3 übergehen. Idealerweise wird nur das Material des Inliners 2 getroffen und durchtrennt, wobei die Klebeverbindung mit der Mantelfläche des zu sanierenden Drainagebereichs unverletzt bleibt. Da mit dem erfindungsgemäßen System nur sehr geringe Wassermengen, wie ausgeführt bevorzugt nur 1 bis 3,5 l/min, anfallen, können diese bereites unmittelbar nach der Schaffung des ersten Durchbruchs durch das Material des Inliners in den Drainagebereich abfließen und erlauben es so, einen Arbeitspunkt zur Verfügung zu haben, in dem die hydrostatische oder auch hydrodynamische Druckausbreitung auf größere Gebiete und damit auch die Beeinträchtigung des Klebeverbundes zwischen Inliner und Rinne zuverlässig vermieden wird.

[0018] Selbstverständlich kann die Erfindung verschiedentlich ausgestaltet werden. So ist es möglich, das Verfahren voll automatisiert oder zumindest halbautomatisiert durchzuführen, wobei passende Fühler im Bereich vor dem Arbeitspunkt die Lage des kommenden Arbeitspunktes durch Abtasten des Schlitzes und der freiliegenden Außenfläche des Inliners bestimmen und sowohl die Bewegung eines Arbeitswagens als auch die Ausrichtung der Düse des auf dem Wagen montierten Wasserschneidegerätes entsprechend ausrichten. Dies ist, erfolge es nun optisch, mechanisch oder auf andere Weise, in Kenntnis der Erfindung mit der heutigen Automatisierung ohne erfinderisches zutun möglich und bedarf daher auf dieser Stelle auch keiner näheren Erläuterung.

[0019] Der Schlitz 4 ist zumeist nicht mit parallel zueinander verlaufenden Flanken ausgebildet sondern wird nach unten, zum Drainagebereich 3 hin, breiter; größenordnungsmäßig liegt die Breite oben oft bei 3 cm, unten bei 4 cm; die Tiefe, entsprechend der Höhe der Flanken zwischen der Oberfläche 5 und dem unteren Rand 6 des Schlitzes, dem Übergang in den Drainagebereich, beträgt meist etwa 10 cm. Durch die Erweiterung des Schlitzes wird Verstopfungen vorgebeugt, da so gut wie alle Gegenstände, die es durch den engen, oberen Bereich schaffen, auch durch den unteren, weiteren Bereich gelangen. Es sind auch Ausführungen mit geknickter Flanke bekannt, all dies spielt aber für die Erfindung nur insofern eine Rolle, als die Geometrie wegen der Ausrichtung der Schneiddüse bekannt sein soll. Der Schlitz ist oft über große Längen durchgehend ausgebildet, in anderen Fällen weist er aber nur eine Länge von etwa einem Meter auf, ist dann für eine gewisse Länge unterbrochen und setzt sich dann wieder fort. Ob dies als Vielzahl von Schlitzen oder als ein unterbrochener Schlitz angesehen wird, hat für die Erfindung nur insofern Bedeutung, als die jeweiligen Schlitzenden beim Durchtrennen des Inliners entsprechend berücksichtigt werden müssen.

[0020] Als Schneidvorrichtung kann an sich jede Wasserstrahlschneidvorrichtung verwendet werden, die die benötigten Drücke bei geringen Wassermengen liefert. 3/5

Claims (4)

1. österreichisches Patentamt AT508 779 B1 2011-04-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Sanieren von Schlitzrinnen, die unterhalb einer Oberfläche (5) eingebaut, zumeist einbetoniert sind, bestehend aus einem Drainageteil (3) und zumindest einem, den Drainageteil mit der Oberfläche (5) verbindenden, durch Flanken definierten, Schlitz (4), wobei zur Sanierung ein Inliner (2) in den Drainageteil (3) eingebracht wird, die beiden Teile gegebenenfalls an ihrer Kontaktfläche miteinander verbunden werden und sodann der Inliner in Verlängerung der Flanken des Schlitzes (4) durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchtrennen mittels Hochdruckwasserstrahlschneidens mit einem Druck über 2500 bar erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck zwischen 3200 und 3500 bar liegt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Wassermenge zwischen 1 und 3,5 l/min liegt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidvorrichtung auf einem Wagen montiert ist, der den Schlitz (4) entlang fährt, und dass die Orientierung der Düse der Schneidvorrichtung mittels Sensoren und einer Steuerelektronik vorgenommen wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 4/5