Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. WO1989005887 - PROCEDE POUR IMPERMEABILISER LE SOL, NOTAMMENT POUR REPARER DES CANALISATIONS SOUTERRAINES NON ETANCHES OU POUR AMELIORER LA DURABILITE D'OUVRAGES

Note: Texte fondé sur des processus automatiques de reconnaissance optique de caractères. Seule la version PDF a une valeur juridique

[ DE ]

VERFAHREN ZUM WASSERDICHTMACHEN VON ERDREICH, INSBESONDERE ZUR REPARATUR VON UNDICHTEN UNTERIRDISCHEN ROHRLEITUNGEN BEZIEHUNGSWEISE ZUR VERBESSERUNG DER HALTBARKEIT VON 3AU0B3EKTEN
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wasserdichtmachen von Erdreich, insbesondere zur Reparatur von brüchig gewordenen und/oder undichten, infolge ihrer InnenmaSe nicht begehbaren Rohrleitungen und Kanälen, das ohne Ausgraben der Leitun- gen beziehungsweise Kanäle vorgenommen werden kann, und ferner zur Verbesserung der Haltbarkeit von Bauobjekten.
In der Beschreibung werden Ausdrücke wie "Bauobjekt", "Kanal", "Rohrleitung" im weitest- möglichen Sinne verstanden. Sie können sich auf Kanäle und Rohrleitungen unterschiedlichsten Materials, Alters, unterschiedlichster Größe und Zweckbestimmung, ferner auf aus unterschiedlichstem Material bestehende offene oder geschlosse- ne Becken, Schächte, Wassertürme, Tunnel, Keller, Räumlichkeiten, auf natürliche oder künstliche Höhlen beziehen.
Es ist bekannt, daß die Reparatur von statisch unzulänglichen und/oder undichten Kanälen weltweit Probleme verursacht (z.B. Einbruch der Straßendecke, Verseuchung des Trinkwassers). Es ist auch bekannt, daß mit der Entwicklung der
Urbanisation die Wahrscheinlichkeit des Schadhaftwerdens der alten Kanäle größer wird.
Zur ohne Aufreißen der Straßendecke erfolgenden Reparatur von nicht begehbaren Kanälen wird in der ungarischen Patentschrift Nr.
194 956 ein chemisches Kanalreoa ratu rverfahren - 2 -vorgeschlagen. Dabei wird der Kanal zunächst gereinigt und dann mit einer chemischen Flüssigkeit A (zum Beispiel Wasserglaslösung) aufgefüllt. Wenn sich der Flüssigkeitspegel im Schacht nicht mehr -oder nur noch geringfügig wander , wird die Lösung aus dem Kanal gepumpt und der Kanal mit einer chemischen Flüssigkeit B (zum Beispiel der wässrigen Lösung von Wasserstoffsilikofluorid) gefüllt. Die Flüssigkeit B vermischt sich mit den zurückgeblie-benen Resten der Flüssigkeit A, und nach einer bestimmten Zeit erstarrt das in die Spalten und
Sprünge des schadhaften Kanals und durch diese hindurch in das umliegende Erdreich gelangte Material zu einem Gel und erhärtet. Das Verfahren wird in Ungarn und auch im Ausland verbreitet angewendet.
Neben zahlreichen Vorteilen hat dieses Verfahren jedoch auch Nachteile, zum Beispiel muß bei der Reparatur von begehbaren Kanälen damit gerechnet werden, daß eine große Menge Chemikalienlö_sung ; und deshalb viele Taπkfahrzeuge gebraucht werden;-was aufwendig ist. Auch kann es vorkommen, daß, vor allem im Falle grobkörniger, kiesiger Böden, die -. Gefahr besteht, daß aus im Grundwasser befindlichen Kanälen Chemikalienlösung ins Grundwasser gelangt beziehungsweise das aus den schadhaften Stellen des Kanals austretende Wasser bis zum Grundwasser sickert, was Grundwasserverseuchung verursachen kann. Dies ist aus Umweltschutz- und Hygienegründen nicht akzeptierbaro
Das erwähnte Verfahren hat ferner den Nachteil, daß die Reparatur von im Grundwasser liegen-, den Kanälen häufig nur sehr umständlich, durch mehrmaliges Wiederholen der technologischen Maßnahmenreihe möglich ist, was die Kosten weiter er- höhte Zum anderen besteht die Möglichkeit, daß ein Teil der als erste Flüssigkeit injizierten und versickerten Lösung A mit der Flüssigkeit B gar nicht in Berührung kommt. Das ist aus Umwelt- schutzgründen unerwünscht, und die nicht umgesetzte Lesung verursacht zusätzliche Kosten.
Aufgabe der Erfindung war die Beseitigung der aufgeführten Mängel, d.hα die Schaffung eines vervollkommneten Verfahrens, das eine wirtschaft- lichere, schnellere, zuverlässigere und umweltfreundlichere Lösung bietet.
Bei der Lösung der genannten Aufgabe wurde von dem beschriebenen bekannten Reparaturver fahren ausgegangen, bei dem in das zu behandelnde Erdreich eine Wasserglas enthaltende Flüssigkeit A eingebracht und gegebenenfalls mit einer Flüssigkeit B im Erdreich umgesetzt wird, wobei ein Hydrogel entsteht» Dieses Verfahren wurde erfindungsgemäß dadurch weiterentwickelt, daß vor oder während dem Einbringen der Flüssigkeit A in das zu behandelnde Erdreich dieses mit der wässrigen Suspension eines hydraulischen Bindemittels behandelt wird. Diese Suspension wird im folgenden auch als Flüssigkeit C bezeichnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Flüssigkeit C Zement, vorzugsweise heterogenen Portlandzement sowie gegebenenfalls Abbindezeitregulatoren und/oder das Absetzen verhindernde Stoffe.
Als das Absetzen verhindernde Stoffe werden vorzugsweise aus natürlichen Materialien industriell hergestellte feine Pulver mit einer Korngröße von höchstens 400 Mikron verwendet.
Es ist ferner bevorzugt, der Flüssigkeit C industrielle Abfallstof e, zum Beispiel Flugasche, zuzusetzen.
Als an sich bekannte Lösung B wird bevoχ~ - zugt die wässrige Lösung von Wasserstoffsiliko- : fluorid, Citronensäure , Weinsäure, Borax usw..
verwendet .
Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen und mit Hilfe der beigeschlossenen Zeichnungen ausführlich erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen eine technologische
Skizze des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren reparierten
Kanals, und in
Fig. 3 ist der in Fig. 2 entlang III-III ge- nommene Schnitt in vergrößertem Maßstab dargestellt.
In dem in der Zeichnung dargestellten -Fall -handelt es sich um einen alten, statisch mangelhaften, undichten Abwasserkanal, der aus ringför-migen Segmenten besteht und einen Durchmesser von 40 cm aufweist. In Fig. 3 ist besonders gut- zu sehen, daß die Wand des Kanals 1 an mehreren Stellen Risse hat. Die Risse sind so groß, daß sie an einigen Stellen die gesamte Wanddicke des Ka-nals 1 durchbrochen haben. Diese Risse erhielten das Bezugszeichen 2. In Fig. 3 ist weiterhin erkennbar, daß sich außen um den Kanal 1 herum
Höhlungen 3 von beträchtlicher G röße gebildet haben, die zum Einstürzen des Kanals 1 und zum Einbruch der darüber befindlichen Straßendecke führen können.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der zu reparierende Abschnitt des Kanals 1 zwischen Schächten 4 und 5 mit an sich bekannten Roh rschließkonstruk- tionen 6 beziehungsweise 7 abgesperrt, Dann wird der abgesperrte Abschnitt in nicht dargestellter Weise, zum Beispiel mit einem unter Hochdruck stehenden Wasserstrahl, gereinigt.
"5 Daran schließt sich die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an. Zunächst wird aus dem Tank eines Nutzfahrzeuges 8 durch ein Rohr 9 der abgesperrte Abschnitt des Kanals 1 (im vorliegenden Fall ein 60 m langer Abschnitt) 0 mit Flüssigkeit C gefüllt. Die Auffüllhöhe m wird vom Fließgrund 10 (der Kanalsohle) aus gemessen und beträgt im vorliegenden Fall 2 m. Nachdem sich der Pegel der eingefüllten Flüssigkeit C in den Schächten 4 beziehungsweise 5 nicht mehr senkt 5 (erfahrungsgemäß tritt dies nach 30-60 Minuten ein), wird die Flüssigkeit C durch das Rohr 9 hindurch in den Tank des Nutzfahrzeuges 8 zurückgepumpt (oder in einen zur Reparatur vorbereiteten anderen Kanalabschnitt umgepumpt).
0 Durch den hydrostatischen Druck wird die Flüssigkeit C in die Risse 2 des Kanals 1 und von dort in die Höhlungen 3 und das umgebende Erdreich gepreßt. Die Flüssigkeit C durchtränkt den umgebenden Boden bis zu einer gewissen Dicke. 5 Nachdem die Flüssigkeit C entfernt wurde, wird aus einem anderen Nutzfahrzeug, aus einem Tank 11 Wasserglas enthaltende Flüssigkeit A durch den Schacht 5 hindurch in den zu reparierenden Abschnitt des Kanals 1 gefüllt. Der Vor-0 gang ist in Fig, 2 dargestellt. Die Flüssigkeit A vermischt sich infolge des hydrostatischen Druckes mit den zurückgebliebenen Resten der Flüssigkeit C und wird nach einer bestimmten Zeit, zum Beispiel nach 20-40 Minuten, fest.

Der damit erreichte Zustand ist in Fig 0 3 dargestellte Um den Kanal 1 herum hat sich in be.-deutender Dicke eine wasserdichte äußere Schicht 12 gebildet, die verhindert, daß weitere Flüs-sigkeit A in den umgebenden Boden oder ins Grundwasser eindringt, (in Fig. 3 ist die Schicht 12 schraffiert gezeichnet.) Innerhalb der Schicht

12 ist durch Punktschraffur eine innere Schicht

13 angedeutet, die den Kanal 1 unmittelbar um-gibt und im wesentlichen aus Flüssigkeit A besteht.
Nachdem der Pegel der Flüssigkeit A- in dem Schacht 5 nicht weiter absinkt, wird die Flüssigkeit A zurück in den Tank 11 gepumpt.
Im vorliegenden Fall wird anschließend .aus _. einem zweiten Behälter des Tanks 11 Flüssigkeit B in den zu reparierenden Abschnitt des Kanals 1 gefüllte Ziel dieses Schrittes ist es, die. Lösung B durch die Risse 2 des Kanals 1 in die un-mittelbare Umgebung zu drücken, wodurch auch die den Kanal 1 unmittelbar umgebende Schicht.13 geliert und damit fest wird.
Anschließend kann der reparierte Abschnitt des Kanals 1 durchgespült und nach Demontage der Rohrschließkoπstruktionen 6 und 7 in Betrieb genommen werden.
Auf die Zusammensetzung der Flüssigkeiten A, B und C wird in den folgenden Beispielen näher eingegangen, in denen das erfindungsgemäße Ver-fahren ausführlicher erläutert wirdα
Beispiel 1
Ein Abwasserkanal wie in den Fig. 1-3 dargestellt wird an einem rissigen, brüchigen Abschnitt repariert. Nachdem der Abschnitt zwecks Reinigung durchgespült wurde, wird er mit Lösung C gefüllt, die folgende Zusammensetzung hat:
- 32,7 Masse% Leitungswasser,
- 65,3 Masse% Flugasche-Portlandzement 10
- 0,7 Masse% Retardol 85 (das Abbinden verzögernder Betonzusatz mit anorganischem Wirkstoff)
1,3 Masse% das Absetzen verhindernder Zusatz
(Glasperlen von max. 160 Mikron
Größe) .
Die im zweiten Schritt des Verfahrens verwendete Flüssigkeit A besteht zu 100 Massen aus konzentriertem Wasserglas (38 Bo) . Die Behandlung mit der Flüssigkeit A erfolgt eine halbe Stunde nach Beendigung der Behandlung mit der

Flüssigkeit C. Nach Beendigung der Behandlungen ist der Kanal vollständig wasserdicht, wie experimentelle Messungen beweisen.
Beispiel 2
Ein Kanal wie in den Fig. 1-3 dargestellt wird gemäß dem erfindungsgemäßeπ Verfahren ausgebessert. Die technologische Reihenfolge ist die gleiche wie im Beispiel 1 beschrieben, jedoch schließt sich als dritter Schritt noch eine Be-handluπg mit einer Flüssigkeit B an.
Zusammensetzung der Flüssigkeit C
- 36,1 Masse% Leitungswasser
- 60,3 Masse% Flugasche-Portlandzement 10
0,6 Masse% Retardol F (das Abbinden verzö- gernder Betonzusatz mit organischem Wirkstoff)
3,0 Masse% das Absetzen verhindernder Zusatz
(Glasperlen von max» 350 Mikron
Durchmesser) .

Zusammensetzung der Lösung A
- 77,7 Masse% konzentrierte. Wasserglaslösung . .
(38 ° Bo),
- 19/4 Masse% Leitungswasser,
- 2,9 Masse% Rapidol (chloridfreier Betonver-;
festigungsbeschleuniger) .
Als Flüssigkeit B wird die 10 %ige wäss-rige Lösung von Wasserstoffsilikofluorid verwendet o
Durch diese Behandlung wird eine noch wirksamere wasserabschließende Schicht erzielt.
Beispiel 3
Es wird eine defekte Rohrleitung repariert, verglichen mit den Beispielen 1 und 2 jedoch mit dem Unterschied, daß die Flüssigkeiten A und C gleichzeitig eingebracht werden und sich daran die Behandlung mit der Lösung B anschließt. Die. Lösungen haben folgende Zusammensetzung.
Flüssigkeit (A + C)
- 6,4 Massen Leitungswasser,
- 12,8 Masse% Flugasche-Portlandzemeπt 10 _
- 0,3 Masse% Retardol 85
- 80,5 Masse% konzentriertes Wasserglas (38 Bo) Als Flüssigkeit B wird die 10 %ige wässrige Lö-sung von Wasserstoffsilikofluorid verwendet.
Beispiel 4
Man arbeitet auf die im Beispiel 3 beschriebene Weise mit dem Unterschied, daß als Flüssigkeit B ein Gemisch aus
- 93,5 Masse% Leitungswasser und
6,5 Massen Citronensäure
verwendet wird.
Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens erwies sich, daß das Verfahren Wirtschaft- licher, schneller, zuverlässiger und umweltfreundlicher ist als die bekannten Verfahren. In dem Verfahren werden gelbildende Flüssigkeiten A, B und C verwendet, die, nachdem sie in den Boden eingedrungen sind, von selbst oder aufeinander einwirkend ein Gel bilden, das homogener ist und gleichmäßiger erhärtet als im Falle der bisher bekannten Lösungen. Die Lösung C + A, deren Abbindezeit beliebig ist, geliert auch in Fällen, wenn sie durch Bodengänge eine Entfernung von einigen Metern zurückgelegt hat (die Flüssigkeit B kommt nicht so weit), und bildet dort ein festes Gel, das die Wasserdichtigkeit gewährleistet. Es sei betont, daß die Flüssig- keit C + A beliebig lange Zeit im flüssigen

Zustand gehalten werden kann. Die gesamte Silikatlösung erstarrt nach dem Ausbringen zu Gel, d.h. Materialverluste treten nicht auf.
Die in den Beispielen 1 und 2 beschriebene Technologie ist insbesondere zur Reparatur von in grobkörnigem, kiesartigem Boden verlaufenden Kanälen geeignet. Das Verfahren gemäß den Beispielen 3 und 4 ist für die Reparatur von in Böden sonstiger Struktur oberhalb oder unter-halb des Grundwasserspiegels geeignet.
Bei der Reparatur von in feinem Sandboden, zum Beispiel Lößboden verlegten Rohrleitungen ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, bei der die Behandlung mit der Lösung B völlig weggelassen wird und nur die Flüssigkeit C + A verwendet wird.
Schließlich sei erwähnt, daß das Verfahren auch für Reparaturarbeiteπ an Kanälen angewendet werden kann, wo nicht der ganze Kanal aufgefüllt wird, sondern nur die schadhafte Stelle behandelt wird. Außer zu Rohrreparaturen ist das erfindungsgemäße Verfahren- auch -zur Bodenverfestigung geeignet, wobei die üblichen Ausrüstungen verwendet werden. Als weitere Anwendungsgebiete kommen die Stabilisierung von Gebäuden und die Stabilisierung von Ingenieursobjekten , die gesunken oder rissig geworden sind, durch Verfestigung des umgebenden Erdreiches in Frage. In letzterem Falle ist es vorteilhaft, die Flüssigkeiten C und A gleichzeitig anzuwenden.

[in der vorliegenden Beschreibung ist mit
"Hydrogensilikofluorid" in jedem Falle Hexa-- fluorkieselsäure gemeint.]