DE69429593T2

DE69429593T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Auskleidung eines Abzweigrohres

Info

Publication number: DE69429593T2
Application number: DE69429593T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Endoh; Takao Kamiyama; Yasuhiro Yokoshima
Original assignee: GET Inc; Shonan Plastic Manufacturing Co Ltd; Yokoshima and Co
Current assignee: GET Inc; Shonan Plastic Manufacturing Co Ltd; Yokoshima and Co
Priority date: 1993-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: DK0620101T3; JP2530552B2; DE69429593D1; TW231332B; US5498389A; KR940021236A; JPH06270252A; EP0620101A2; KR0178141B1; EP0620101B1; EP0620101A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auskleidung eines Abzweigrohres durch Aufbringung eines Auskleidungssacks auf die Innenwandung des Rohres und insbesondere eine Verfahren und eine Vorrichtung zur Auskleidung eines Abzweigrohres, das von einem Hauptrohr abzweigt.
Wenn ein erdverlegtes Rohr, wie beispielsweise eine Rohrleitung oder ein Verkehrsweg, defekt oder zu alt werden, um ordnungsgemäß zu funktionieren, wird das Rohr repariert und wiederhergestellt, ohne den Erdboden aufzugraben, um das Rohr freizulegen und die Sektionen des Rohres zu demontieren. Dieses grabungsfreie Verfahren der Reparatur eines erdverlegten Rohres ist bekannt und wird auf dem Gebiet des Ingenieurtief und Verkehrsbaus allgemein angewendet. Das Typische des Verfahrens wird in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 60-242 038 offengelegt.
Nach dem Verfahren, das in der oben genannten Veröffentlichung beschrieben wird, umfaßt das Rohrreparatur-Verfahren die Einführung eines ausreichend langen, schlauchförmigen, flexiblen Auskleidungssacks in das zu reparierende Rohr mit Hilfe eines Druckfluids, wie beispielsweise Luft oder Wasser. Der schlauchförmige Auskleidungssack wird aus einem flexiblen, kunstharzabsorbierenden Material, das mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert ist, hergestellt, und seine Außenfläche ist mit einem undurchlässigen Kunststoffilm bedeckt.
Im Einzelnen ist nach der Veröffentlichung der schlauchförmige, flexible Auskleidungssack an einem Ende geschlossen und am anderen offen; der schlauchförmige, flexible Auskleidungssack wird zuerst flachgedrückt, danach wird das geschlossene Ende des schlauchförmigen Auskleidungssacks mit einem Steuerseil verbunden; das offene Ende des schlauchförmigen Auskleidungssacks wird weit geöffnet und auf eine solche Weise an das Ende des defekten oder alten Rohres angehakt (verankert), daß das weit geöffnete Ende der Auskleidung das Rohrende vollständig und fest bedeckt und verschließt; ein Abschnitt der Auskleidung wird in das Rohr hineingeschoben; danach wird das Druckfluid an diesem Abschnitt der schlauchförmigen Auskleidung eingesetzt, derartig, daß das Fluid die schlauchförmige Auskleidung dazu bringt, in das Rohr einzutreten. Da ein Ende der schlauchförmigen Auskleidung am Ende des Rohres angehakt ist, verbleibt es dort, während der Rest des flexiblen Auskleidungssacks mit der Innenseite nach außen gedreht wird, während er tiefer in das Rohr eintritt. (Nachstehend wird diese Art der Ein g als "Umstülpen" bezeichnet.) Wenn die gesamte Länge des schlauchförmigen Auskleidungssacks in das Rohr hinein umgestälpt (d. h., mit der Innenseite nach außen gedreht) worden ist, hält das Steuerseil das geschlossene Ende des schlauchförmigen Auskleidungssacks, um dadurch die Länge der schlauchförmigen Auskleidung im Rohr zu regulieren. Danach wird die umgestülpte, schlauchförmige Auskleidung durch das Druckfluid gegen die Innenwandung des Rohres gedrückt, und die schlauchförmige, flexible Auskleidung wird gehärtet, während das hitzehärtbare Kunstharz, mit dem die Auskleidung imprägniert ist, erhitzt wird, was durch Erhitzen des Fluids, das den schlauchförmigen Auskleidungssack füllt, mit heißem Dampf usw. geschieht. Auf diese Weise ist es möglich, die Innenwandung des defekten oder alten Rohres mit einer steifen Auskleidung auszukleiden, ohne den Erdboden aufzugraben und die Rohrsektionen zu demontieren.
Dieses Verfahren kann ebenso bei einem Rohr angewendet werden, das von einem Hauptrohr abzweigt, wie das unter Bezug auf Fig. 7 der beigefügten Zeichnungen beschrieben wird.
Fig. 7 ist ein Querschnitt, der ein herkömmliches Verfahren zur Auskleidung eines Abzweigrohres zeigt. Ein Drucksack 107 wird in ein Hauptrohr 120 eingeführt. Da dieser Drucksack 107 von einem Abzweigrohr-Auskleidungssack 101 getrennt sein muß, muß mit dem Drucksack 107 ein abgedichteter Schlauch 111 verbunden werden, um dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 101 Druck zuzuführen.
Danach werden Druckluft oder dergleichen in den Drucksack 107 eingeführt. Der abgedichtete Schlauch 111 und der Abzweigrohr-Auskleidungssack 101 werden in einem Abzweigrohr 121 umgestülpt, und der Abzweigrohr-Auskleidungssack 101 wird erhitzt, um das hitzehärtbare Kunstharz, mit dem dieser imprägniert ist, zu erhitzen, während der dargestellte Zustand unverändert gehalten wird. Sobald der abgedichtete Schlauch 111 aus dem Abzweigrohr 121 (Abzweigrohr-Auskleidungssack 101) herausgezogen worden ist, ist dann das Abzweigrohr mit dem ausgehärteten Abzweigrohr-Auskleidungssack 101 ausgekleidet worden. Folglich ist die Innenwandung des Abzweigrohres 121 repariert worden.
Bei dem oben genannten herkömmlichen Verfahren müssen jedoch in Abhängigkeit von Schwankungen in der Länge der Abzweigrohre jedesmal, wenn ein Reparaturvorgang erforderlich ist, abgedichtete Schläuche von entsprechender Länge vorbereitet werden, wobei dadurch ein Problem entsteht, daß der abgedichtete Schlauch ausgewechselt werden muß, so daß eine angemessene Länge für ein zu reparierendes Abzweigrohr bereitgestellt wird. Außerdem kann, wenn ein Abzweigrohr einen scharf gewinkelten Krümmungsabschnitt einschließt, der abgedichtete Schlauch u. U. durch den Krümmungsabschnitt eingeklemmt werden, wodurch dessen Herausziehen aus dem Abzweigrohr verhindert wird.
Um die oben genannten Probleme zu überwinden, wurde (in der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-156 096) ein Verfahren zur Auskleidung eines Abzweigrohres vorgeschlagen, wie es in Fig. 8, 9 und 10 der beigefügten Zeichnungen gezeigt wird, wie das nachstehend beschrieben wird.
Wie in Fig. 8 gezeigt wird, wird ein Arbeitsroboter 206 in ein Hauptrohr 220 eingeführt, und ein Setzmundstück 211 des Arbeitsroboters 206 und ein Drucksack 207 werden durch einen Führungsschlauch 208 verbunden. Innerhalb des Führungsschlauchs 208 ist ein zurückziehbarer Schlauch 231 angeordnet, der eine luftdichte Verbindung zwischen dem Drucksack 207 und dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 ermöglicht. Im Einzelnen ist ein Ende des zurückziehbaren Schlauchs 231 an dem Drucksack 207 befestigt, während das andere Ende desselben vorübergehend an der Innenwandung des Abzweigrohr- Auskleidungssacks 201 zum Haften gebracht wird, derartig, daß der zurückziehbare Schlauch 231 nach Abschluß des Reparaturvorgangs leicht davon abgelöst werden kann.
Nachdem ein Flansch 205 des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 201 am Umfangsrand einer Öffnung positioniert worden ist, die durch das Abzweigrohr 221 führend gebildet wird, wird, wenn ein Kompressor, nicht gezeigt, angetrieben wird, um dem Drucksack 207 und einer Luftmatte 232 Druckluft zuzuführen, die Luftmatte 232 aufgeblasen, wie das in Fig. 8 gezeigt wird, um den engen Kontakt des Flanschs 205 des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 201 mit dem Umfangsrand der Öffnung im Abzweigrohr 221 herzustellen. Der Abzweigrohr-Auskleidungssack 201, der sich innerhalb des Drucksacks 207 befindet und den Druck der Druckluft aufnimmt, die in den Drucksack 207 eingeführt wird, wird allmählich umgestülpt und in das Abzweigrohr 221 in der Richtung eingeführt, die durch den weißen Pfeil in der Zeichnung angegeben wird.
Nachdem das Umstülpen und Einführen des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 201 in das Abzweigrohr 221 abgeschlossen sind, wird auf ein offenes Ende des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 201 eine Kappe 233 aufgesetzt, wie das in Fig. 9 gezeigt wird, mit der ein Luftschlauch 234 verbunden ist, um Druckluft in den Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 einzuführen, wodurch der Abzweigrohr- Auskleidungssack 201 gegen die Innenwandung des Abzweigrohres 221 gedrückt wird. Wenn in diesem Stadium eine Pumpe 235 angetrieben wird, um durch einen Heißwasserschlauch 237 heißes Wasser, das in einem Tank 236 aufbewahrt wird, in den Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 einzuspritzen, stellt das heiße Wasser Wärme für ein hitzehärtbares Kunstharz bereit, mit dem der Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 imprägniert ist, um dessen Aushärten zu bewirken. Auf diese Weise wird die Innenwandung des Abzweigrohres 221 mit einem ausgehärteten Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 ausgekleidet, womit der Reparaturvorgang des Abzweigrohres 221 abgeschlossen ist.
Nachdem das Abzweigrohr 221, wie oben beschrieben, ausgekleidet worden ist, wird das heiße Wasser aus dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 abgesogen, und der Drucksack 207 wird in der Richtung bewegt, die durch die Pfeile in Fig. 10 angegeben wird. Danach wird, da der Drucksack 207 und der Arbeitsroboter 206 durch den Führungsschlauch 208 aneinander gekoppelt sind, der Arbeitsroboter 207 zusammen mit dem Drucksack 207 ebenfalls bewegt, wodurch der zurückziehbare Schlauch 231, der vorübergehend am Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 haftete, vom vorübergehend haftenden Abschnitt abgezogen und danach zusammen mit dem Drucksack 207 innerhalb des Hauptrohres 220 bewegt wird und so weiter.
Nach dem Verfahren zur Auskleidung eines Abzweigrohres, wie es oben beschrieben worden ist, ist dieses Verfahren auf Grund dessen, daß die luftdichte Verbindung zwischen dem Drucksack 207 und dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 durch den zurückziehbaren Schlauch 231 hergestellt wird, insofern vorteilhaft, als derselbe zurückziehbare Schlauch 231 für Abzweigrohre von jeder Länge eingesetzt werden kann, der üblicherweise eingesetzte, abgedichtete Schlauch wegfallen kann und steil geneigte, lange oder scharf gebogene Abzweigrohre auf eine ähnliche Weise wirksam ausgekleidet werden können.
Beim vorstehend beschriebenen Verfahren zur Auskleidung eines Abzweigrohres kann es jedoch sein, daß beim Abziehen des zurückziehbaren Schlauchs 231 vom Abzweigrohr-Auskleidungssack 201, wie das in Fig. 10 gezeigt wird, der vorübergehend haftende Abschnitt des zurückziehbaren Schlauches 231 nicht abgezogen wird und im Abzweigrohr-Auskleidungssack 201 verbleibt, und der verbleibende Abschnitt kann ein Fluid am Fließen innerhalb des Abzweigrohres 221 hindern.
Die Aufmerksamkeit wird auch auf die Offenlegung von EP-A-0 518 521 gelenkt, die eine Auskleidungsvorrichtung zur Auskleidung der Innenwandung eines Abzweigrohres beschreibt, welche folgendes umfaßt: eine flexible, schlauchförmige, kunstharzgetränkte Auskleidung, deren eines Ende nach außen umgekehrt ist, um einen Bund zu bilden, der auf die Innenwandung eines Hauptrohres paßt, einen ersten luftdichten Film, der die Innenwand der schlauchförmigen Auskleidung bedeckt, einen zweiten luftdichten Film, der die Außenwand der schlauchförmigen Auskleidung bedeckt, einen ringförmigen, kunstharz-absorptionsfähigen, flachen Filz, durch den der Bund verstärkt wird, einen abnehmbaren, elastischen Schlauch, der aus einem schlauchförmigen Verstärkungsmaterial und einem luftdichten Film besteht, der die Innenwand des schlauchförmigen Verstärkungsmaterials bedeckt, wobei der obere Endabschnitt des Films abnehmbar an dem zweiten luftdichten Film haftet, der die Außenwand der flexiblen, schlauchförmigen, kunstharzgetränkten Auskleidung in der Nähe des Bundes bedeckt, und wobei in dem abnehmbaren, elastischen Schlauch ein ausreichender Teil der flexiblen, schlauchförmigen, filmbedeckten Auskleidung eingeschlossen ist, der sich in der Nachbarschaft des Bundes befindet, um dadurch dazu beizutragen, daß sich der Teil der Auskleidung zur Öffnung des Abzweigrohres hin aufrichtet, und einen druckdichten Schlauch, der aus drei abnehmbaren Sektionen besteht, in denen sich in Längsrichtung die flexible, schlauchförmige, kunstharzgetränkte Auskleidung befindet, wobei das vordere Ende des druckdichten Schlauchs mit dem abnehmbaren elastischen Schlauch verbunden ist und dessen hinteres Ende geschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben genannten Probleme des bekannten technischen Stands erarbeitet, und ihr Ziel ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Auskleidung eines Abzweigrohres bereitzustellen, die in der Lage sind, mit einem einfachen Aufbau eine direkte luftdichte Verbindung zwischen einem Drucksack und einem Abzweigrohr-Auskleidungssack zu erreichen, ohne den üblicherweise erforderlichen, abgedichteten Schlauch einsetzen zu müssen.
Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Auskleidung eines Abzweigrohres bereit, das von einem Hauptrohr abzweigt, welches die folgenden Schritte umfaßt: (a) Bereitstellen eines Drucksacks, an dessen offenem Ende ein Setzmundstück befestigt ist, das aus einem magnetischen Material hergestellt wird und mit einem Arbeitsroboter gekoppelt werden kann, der beweglich in das Hauptrohr eingeführt wird; (b) Einbringen eines Abzweigrohr-Auskleidungssacks, der mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert ist und an einem Ende einen Flansch hat, in den Drucksack, wobei in den Flansch eine ringförmige Magnetplatte eingebettet ist; (c) Herausziehen eines Endes des Abzweigrohr-Auskleidungssacks an der Flanschseite aus dem Drucksack und Umstülpen des Abzweigrohr- Auskleidungssacks; (d) elektromagnetisches Anziehen der Magnetplatte, die in den Flansch eingebettet ist, an das Setzmundstück durch Einschalten eines Magneten, der an dem Arbeitsroboter bereitgestellt wird, um den Flansch fest mit dem Setzmundstück zu verbinden; (e) Zuführung eines Druckfluids in den Drucksack, wobei der Flansch im engen Kontakt mit der Innenwandung des Hauptrohres um den Umfang einer Abzweigrohröffnung ist, um den Abzweigrohr-Auskleidungssack in das Abzweigrohr umzustülpen und einzuführen; (f) Aushärten des hitzehärtbaren Harzes, mit dem der Abzweigrohr-Auskleidungssack imprägniert ist, wobei der Abzweigrohr-Auskleidungssack so lange gegen die Innenwandung des Abzweigrohres gepreßt bleibt, bis das hitzehärtbare Kunstharz ausgehärtet ist, und (g) Trennen des Flanschs von dem Setzmundstück durch Ausschalten des Magneten und Herausführen des Arbeitsroboters sowie auch das Herausführen des Drucksacks aus dem Abzweigrohr-Auskleidungssack.
Beim Abzweigrohr-Auskleidungsverfahren der vorliegenden Erfindung ist auf Grund dessen, daß durch die Magnetkraft des Magneten direkt eine luftdichte Verbindung zwischen dem Drucksack und dem Abzweigrohr-Auskleidungssack erreicht wird, ein zurückziehbarer Schlauch, wie er für die herkömmlichen Auskleidungsverfahren gebraucht wird, nicht notwendig, wodurch die Auskleidung im Vergleich zum bekannten technischen Stand leichter vorgenommen werden kann.
Wenn der Auskleidungsvorgang für ein Abzweigrohr abgeschlossen ist, wird der Magnet ausgeschaltet, um das leichte Herausführen des Drucksacks und des Arbeitsroboters aus dem Abzweigrohr- Auskleidungssack zuzulassen. Da kein zurückziehbarer Schlauch eingesetzt wird, treten beim Auskleidungsverfahren der vorliegenden Erfindung nicht die oben genannten Probleme auf, die dem zurückziehbaren Schlauch innewohnen, der u. U. nicht ordnungsgemäß zurückgezogen werden kann und teilweise innerhalb des Rohres verbleibt.
Nach einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Abzweigrohr- Auskleidungsvorrichtung zum Auskleiden eines Abzweigrohres bereit, das von einem Hauptrohr abzweigt, welche folgendes umfaßt: einen Arbeitsroboter für die Einbringung in das Hauptrohr, der einen Hauptkörper, einen Kopf und einen Magneten einschließt; ein Setzmundstück, das aus einem magnetischen Material hergestellt wird, wobei das Setzmundstück mit dem Roboter gekoppelt werden kann; einen Drucksack, dessen eines offenes Ende mit dem Setzmundstück verbunden ist und dessen anderes Ende durch eine Kappe geschlossen wird, und einen Abzweigrohr-Auskleidungssack, der einen schlauchförmigen Auskleidungssack, der mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert ist, und einen Flansch einschließt, der an dessen einem Ende zur Verbindung mit dem Setzmundstück gebildet wird.
Das Setzmundstück und der Flansch werden durch eine Magnetkraft, die durch den Magneten erzeugt wird, fest miteinander verbunden. Da diese dichte Verbindung magnetisch hergestellt wird, kann sie durch Ausschalten des Magneten durch Fernbedienung eines Magnetschalters von der Erdoberfläche aus leicht gelöst werden. Folglich stellt die vorliegende Erfindung eine luftdichte, aber leicht lösbare Verbindung zwischen dem Drucksack und dem Abzweigrohr-Auskleidungssack bereit.
Die Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abzweigrohr-Auskleidungssacks ist, wie er für das Abzweigrohr-Auskleidungsverfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, wobei ein Teil davon zur Erklärung auseinandergezogen dargestellt ist,
Fig. 2 ein vergrößerter Querschnitt auf der Linie A-A von Fig. 1 ist,
Fig. 3 bis einschließlich 5 Querschnitte sind, die jeweils einen der Schritte des Abzweigrohr- Auskleidungsverfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulichen,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts B in Fig. 3 ist, und
Fig. 7 bis einschließlich 10 Querschnitte sind, die jeweils eines der Verfahren der herkömmlichen Abzweigrohr-Auskleidungsverfahren zeigen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein Abzweigrohr-Auskleidungssack 1, der in Fig. 1 gezeigt wird, hat einen schlauchförmigen Rohrauskleidungssack 4, der aus einem Vliesstoff, wie beispielsweise Polyester, Polypropylen, Acrylharz oder dergleichen, hergestellt worden ist, dessen Außenfläche mit extrem luftdichten Kunststoffilmen 2 und 3 (siehe Fig. 2) beschichtet ist. Der schlauchförmige Rohrauskleidungssack 4 ist mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert. Die Kunststoffilme 2, 3 können aus Polyurethan, Polyethylen, Polyethylen-Nylon- Copolymer oder Polyvinylchloridharz hergestellt werden.
Das hintere Ende des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1, der in ein Abzweigrohr 21 eingeführt werden soll, ist geschlossen, und das vordere Ende ist nach außen umgestülpt, um einen Flansch 5 zu bilden, der in einer gebogenen Form gebildet wird, deren Krümmung gleich der eines Hauptrohres 20 (siehe Fig. 3) ist, worauf später Bezug genommen wird. Es ist zu beachten, daß der Außendurchmesser des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 so gewählt wird, daß er größer als der Innendurchmesser eines Abzweigrohres 21 (siehe Fig. 3) ist, worauf später Bezug genommen wird, so daß der Flansch 5 seine Form durch Härten des hitzehärtbaren Kunstharzes, mit dem dieser imprägniert ist, beibehalten kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis einschließlich 6 wird nun das Abzweigrohr- Auskleidungsverfahren unter Anwendung des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Es wird zuerst auf Fig. 3 Bezug genommen, das Hauptrohr 20 hat ein Abzweigrohr 21, das von diesem abzweigt und einen Durchmesser hat, der kleiner als der des Hauptrohres 20 ist. Wie festgestellt werden kann, wurden in das Hauptrohr 20 bereits ein Arbeitsroboter 6, ein Drucksack 7, der Abzweigrohr- Auskleidungssack 1 usw. eingesetzt, die im voraus auf der Erdoberfläche montiert und miteinander verbunden worden sind.
Der Arbeitsroboter 6 wird hydraulisch angetrieben, so daß sein Kopf 8 in die Richtungen gelenkt wird, die in Fig. 3 durch die Pfeile a und b angegeben werden, sowie dieser in der Richtung gedreht wird, die durch den Pfeil c angegeben wird. Auf dem Arbeitsroboter 6 ist eine TV-Kamera 9 zur Überwachung der Bewegung des Kopfes 8 angebracht.
Der Arbeitsroboter 6 trägt einen Ringmagneten 10 oder spezieller einen Elektromagneten, und auf dem Magneten 10 ist ein Setzmundstück 11 angebracht, das aus einem magnetischen Material (Eisen bei diesem Ausführungsbeispiel) hergestellt worden ist. Der Magnet 10 wiederum ist über ein Kabel 13 mit einem Schalter 12 verbunden, der auf dem Hauptkörper des Arbeitsroboters 6 angebracht ist, derartig, daß der Magnetschalter 12 von der Erdoberfläche aus fernbedient wird.
Ein Ende des Drucksacks 7 ist durch eine Kappe 14 geschlossen, und das andere Ende bildet eine Öffnung, an welcher der Außenumfang eines Zylinderabschnitts 11a des Setzmundstücks 11 befestigt ist, wie das in Fig. 3 gezeigt wird. Danach wird der Drucksack 7 durch einen Luftschlauch 15, der an die Kappe 14 gekoppelt ist, mit einem Kompressor, nicht gezeigt, verbunden, der an der Erdoberfläche installiert ist.
In die untere Fläche des Flanschs 5 des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 ist, wie das in Fig. 3 gezeigt wird, eine ringförmige Magnetplatte 16, die beispielsweise aus Eisen besteht, auf eine solche Weise eingebettet, daß die Magnetplatte 16 zusammen mit der unteren Fläche des Flanschs 5 eine ebene Oberfläche bildet.
Der Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 ist so aufgebaut, daß dessen Flansch 5 an einem Flanschabschnitt 11b des Setzmundstück 11 angebracht wird. In diesem Fall wird der Magnetschalter 12, der auf dem Arbeitsroboter 6 angeordnet ist, bedient, um den Magneten 10 einzuschalten, um durch die elektromagnetische Kraft des Magneten 10 das elektromagnetische Anziehen der Magnetplatte 16, die in den Flansch 5 eingebettet ist, an den Flanschabschnitt 11b des Setzmundstücks 11 zu bewirken, um so den engen Kontakt des gesamten Flanschs 5 mit dem Flanschabschnitt 11b des Setzmundstücks 11 zu ermöglichen.
Über dem gesamten Innenumfang der unteren Fläche des Flanschs 5 wird ein Vorsprung 5a gebildet, der einen konkaven, gebogenen Abschnitt längs der gebogenen Form des Innenumfangs des Setzmundstücks 11 hat, wie das detaillierter in Fig. 6 gezeigt wird. Wenn sich der Flansch 5 im engen Kontakt mit dem Setzmundstück 11 befindet, wie das in Fig. 3 gezeigt wird, befindet sich der Vorsprung Sa in einem engen Eingriffsverhältnis mit dem gebogenen Abschnitt des Innenumfangs des Setzmundstücks 11.
Die Anbringung des Drucksacks 7 am Setzmundstück 11, die Anbringung des Flanschs 5 des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 am Setzmundstück 11 usw., wie das oben erklärt worden ist, wurden vorher an der Erdoberfläche vorgenommen, derartig, daß die Baugruppe aus miteinander verbundenen Abzweigrohr-Auskleidungssack 1, Arbeitsroboter 6 und Drucksack 7 als eine integrierte Einheit in das Hauptrohr 20 eingeführt wird, wie das in Fig. 3 gezeigt wird.
Sobald die Baugruppe in das Hauptrohr 20 eingebracht worden ist, kann die Situation innerhalb des Hauptrohres 20 von der Erdoberfläche aus durch die TV-Kamera 9 überwacht werden, die auf dem Arbeitsroboter 6 angebracht ist. Nachdem der Flansch 5 des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 an einer Öffnung 21a des Abzweigrohres 21 positioniert worden ist, wird der Kopf 8 des Arbeitsroboters 6 in die Richtung bewegt, die durch den Pfeil b in Fig. 3 angegeben wird (Richtung nach oben), um den Flansch S des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 um den Umfang der Abzweigrohröffnung 21a gegen die Innenwandung des Hauptrohres 20 zu drücken, derartig, daß ein enger Kontakt zwischen dem Flansch 5 und der Innenwandung des Hauptrohres 20 hergestellt wird, wie das gezeigt wird.
Als Nächstes wird ein auf der Erdoberfläche aufgestellter Kompressor, nicht gezeigt, angetrieben, um durch den Luftschlauch 1 S Druckluft in den Drucksack 7 einzuführen, um das Umstülpen des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1, der den Druck der Druckluft aufnimmt, und dessen Weiterbewegung in das Innere des Abzweigrohres 21 in der Richtung zu bewirken, die durch den weißen Pfeil angegeben wird. In diesem Fall wird die luftdichte Verbindung zwischen dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 und dem Drucksack 7 vollständig durch den engen Kontakt des Flanschs 5 des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 mit dem Setzmundstück 11 erreicht, wobei der Vorsprung Sa des Flanschs 5 das Dichtungsverhalten durch dessen engen Kontakt mit dem gebogenen Abschnitt des Setzmundstücks 11 gewährleistet (siehe Fig. 6). Da außerdem die Außenwand des schlauchförmigen Rohr-Auskleidungssacks 4 des Abzweigrohr- Auskleidungssacks 1 mit den extrem luftdichten Kunststoffilmen 2, 3 bedeckt ist (bevor der Abzweigrohr- Auskleidungssack umgestülpt wird), wird selbst dann, wenn das Abzweigrohr 21 in einem ziemlich steilen Winkel zum Hauptrohr 20 angeordnet ist, das hitzehärtbare Kunstharz, mit dem der schlauchförmige Rohr- Auskleidungssack 4 imprägniert ist, niemals nach unten fließen.
Wenn das Umstülpen und Einführen des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 in das Abzweigrohr 21 abgeschlossen sind, wird eine Kappe 17 auf das offene Ende des Abzweigrohr-Auskleidungssacks 1 aufgesetzt, wie das in Fig. 4 gezeigt wird. Danach wird Druckluft von einem Luftschlauch 18, der mit der Kappe 17 verbunden ist, in den Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 eingeführt, um den Abzweigrohr- Auskleidungssack 1 gegen die Innenwandung des Abzweigrohres 21 zu drücken. Wenn in diesem Stadium eine Pumpe 19 angetrieben wird, um durch einen Heißwasserschlauch 23 heißes Wasser aus einem Tank 22 in den Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 einzuspritzen, wird das hitzehärtbare Kunstharz, mit dem der Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 imprägniert ist, erhitzt und folglich ausgehärtet, was zur Folge hat, daß das Abzweigrohr 21 mit Hilfe der ausgehärteten Abzweigrohr-Auskleidung 1, mit der dessen Innenwandung ausgekleidet worden ist, repariert worden ist.
Wenn die Auskleidung des Abzweigrohres 21 in der oben beschriebenen Weise abgeschlossen worden ist, wird das heiße Wasser aus dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 abgesogen. Danach wird der Magnetschalter 12, der auf dem Arbeitsroboter 6 angebracht ist, betätigt, um den Magneten 10 durch eine Fernsteuerung von der Erdoberfläche aus auszuschalten. Dadurch wird verhindert, daß der Magnet 10 eine elektromagnetische Kraft zum Anziehen der Magnetplatte 16, die auf der Seite des Abzweigrohr- Auskleidungssacks angeordnet ist, erzeugt, so daß das Setzmundstück 11 leicht vom Abzweigrohr- Auskleidungssack 1 abgenommen werden kann. Folglich bewirkt die Bewegung des Arbeitsroboters 6, beispielsweise in der Richtung, die in Fig. 5 durch den Pfeil angegeben wird (in der Richtung nach rechts in Fig. 5), daß sich der Drucksack 7, der am Setzmundstück 11 angebracht ist, zusammen mit dem Arbeitsroboter 6 in derselben Richtung zur Außenseite des Hauptrohres 20 bewegt, womit der Vorgang der Auskleidung des Abzweigrohres 21 beendet wird.
Wie oben beschrieben worden ist, wird nach dem Abschluß des Auskleidungsvorgangs für das Abzweigrohr 21 der Magnet 10 ausgeschaltet, damit der Drucksack 7 und der Arbeitsroboter 6 leicht vom Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 getrennt werden können, wodurch das Auftreten der oben genannten Unannehmlichkeit vermieden wird, die dem Verfahren nach dem bekannten technischen Stand innewohnt, daß ein Teil des zurückziehbaren Schlauchs nicht-abgezogen innerhalb des Abzweigrohr- Auskleidungssacks 1 verbleiben kann.
Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es oben beschrieben worden ist, wird die luftdichte Verbindung zwischen dem Drucksack 7 und dem Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 direkt durch die elektromagnetische Kraft des Magneten 10 erreicht. Außerdem ist, da der Drucksack 7 und der Abzweigrohr-Auskleidungssack 1 nach Abschluß des Auskleidungsvorgangs für das Abzweigrohr 21 allein durch Ausschalten des Magneten 10 leicht getrennt werden können, ein zurückziehbarer Schlauch, wie er für das herkömmliche Auskleidungsverfahren gebraucht wird, nicht erforderlich, was zur Folge hat, daß das Abzweigrohr 21 leichter ausgekleidet werden kann.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar ersichtlich ist, wird das offene Ende des Drucksacks mit dem Setzmundstück verbunden, das am Arbeitsroboter angebracht ist, der beweglich in ein Hauptrohr eingeführt wird. Der Drucksack ist in seinem Inneren mit dem Abzweigrohr-Auskleidungssack versehen, der mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert ist und einen Flansch hat, der an einem Ende eine ringförmige Magnetplatte aufweist. Ein Ende des Abzweigrohr-Auskleidungssacks wird auf der Flanschseite aus dem Drucksack herausgezogen und umgestülpt. Die Magnetplatte wird durch Einschalten eines Magneten, der im Arbeitsroboter bereitgestellt wird, elektromagnetisch an das Setzmundstück angezogen, um den Flansch fest mit dem Setzmundstück zu verbinden. In diesem Stadium wird ein Druckfluid in den Drucksack eingeführt, um das Umstülpen und Einführen des Abzweigrohr- Auskleidungssacks in das Abzweigrohr zu bewirken. Während der Abzweigrohr-Auskleidungssack weiter gegen die Innenwandung des Abzweigrohres gedrückt bleibt, wird das hitzehärtbare Kunstharz, mit dem der Abzweigrohr-Ausldeidungssack imprägniert ist, durch die Zufuhr von heißem Wasser in den Drucksack ausgehärtet. Nachdem das heiße Wasser aus dem Drucksack abgesogen worden ist, wird dann durch Ausschalten des Magneten der Flansch vom Setzmundstück gelöst, und der Arbeitsroboter und der Drucksack werden vom Abzweigrohr-Auskleidungssack getrennt. Es kann festgestellt werden, daß dieses Verfahren die Herstellung einer direkten luftdichten Verbindung zwischen dem Drucksack und dem Abzweigrohr-Auskleidungssack auf eine einfache Weise erlaubt, ohne daß ein üblicherweise erforderlicher, abgedichteter Schlauch gebraucht wird, so daß das Abzweigrohr leichter ausgekleidet werden kann.
Während die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, versteht es sich von selbst, daß Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann das hitzehärtbare Kunstharz durch ein anderes härtbares Kunstharz, wie beispielsweise ein hitzehärtbares Kunstharz, ersetzt werden.

Claims

1. Verfahren zur Auskleidung eines Abzweigrohres (21), das von einem Hauptrohr (20) abzweigt, welches die folgenden Schritte umfaßt:

(a) Bereitstellen eines Drucksacks (7), an dessen einem offenen Ende ein Setzmundstück (11) befestigt ist, das aus einem magnetischen Material hergestellt wird und mit einem Arbeitsroboter (6) gekoppelt werden kann, der beweglich in das Hauptrohr (20) eingeführt wird;

(b) Einbringen eines Abzweigrohr-Auskleidungssacks (1), der mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert ist und an einem Ende einen Flansch (5) hat, in den Drucksack (7), wobei in den Flansch eine ringförmige Magnetplatte (16) eingebettet ist;

(c) Herausziehen eines Endes des Abzweigrohr-Auskleidungssacks (1) an der Flanschseite aus dem Drucksack (7) und Umstülpen des Abzweigrohr-Auskleidungssacks;

(d) elektromagnetisches Anziehen der Magnetplatte (16), die in den Flansch (5) eingebettet ist, an das Setzmundstück (11) durch Einschalten eines Magneten (10), der an dem Arbeitsroboter bereitgestellt wird, um den Flansch fest mit dem Setzmundstück zu verbinden;

(e) Zuführung eines Druckfluids in den Drucksack (7), wobei der Flansch (5) im engen Kontakt mit der Innenwandung des Hauptrohres (20) um den Umfang einer Abzweigrohröffnung (21a) ist, um den Abzweigrohr-Auskleidungssack (1) in das Abzweigrohr (21) umzustülpen und einzuführen;

(f) Aushärten des hitzehärtbaren Harzes, mit dem der Abzweigrohr-Auskleidungssack (1) imprägniert ist, wobei der Abzweigrohr-Auskleidungssack so lange gegen die Innenwandung des Abzweigrohres (21) gepreßt bleibt, bis das hitzehärtbare Kunstharz ausgehärtet ist, und

(g) Trennen des Flanschs (5) von dem Setzmundstück (11) durch Ausschalten des Magneten (10) und Herausführen des Arbeitsroboters (6) sowie auch das Herausführen des Drucksacks (7) aus dem Abzweigrohr-Auskleidungssack (1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (10) ein Elektromagnet ist, der für das Ein- und Ausschalten durch einen Magnetschalter (12) arrangiert ist, der auf dem Arbeitsroboter (6) bereitgestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetschalter (12) fernbedient werden kann.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Aushärtens des hitzehärtbaren Kunstharzes die Zuführung von heißem Wasser in den Drucksack (7) und das Aushärten des hitzehärtbaren Kunstharzes durch Wärme, die von dem heißen Wasser geleitet wird, einschließt.

5. Abzweigrohr-Auskleidungsvorrichtung zum Auskleiden eines Abzweigrohres (21), das von einem Hauptrohr (20) abzweigt, welche folgendes umfaßt:

einen Arbeitsroboter (6) für die Einbringung in das Hauptrohr, der einen Hauptkörper, einen Kopf (8) und einen Magneten (10) einschließt;

ein Setzmundstück (11), das aus einem magnetischen Material hergestellt wird, wobei das Setzmundstück mit dem Roboter (6) gekoppelt werden kann;

einen Drucksack (7), dessen eines offenes Ende mit dem Setzmundstück (11) verbunden ist und dessen anderes Ende durch eine Kappe (14) geschlossen wird, und

einen Abzweigrohr-Auskleidungssack (1), der einen schlauchförmigen Auskleidungssack (4), der mit einem hitzehärtbaren Kunstharz imprägniert ist, und einen Flansch (5) einschließt, der an dessen einem Ende zur Verbindung mit dem Setzmundstück (11) gebildet wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (5) eine Magnetplatte (16) aufweist und der Flansch magnetisch mit dem Setzmundstück (11) durch eine Magnetkraft des Magneten (10) verbunden werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (10) ein Elektromagnet ist und der Roboter (6) einen Magnetschalter (10) zum Fernein- und -ausschalten des Magneten hat.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboter (6) außerdem eine Fernsehkamera (9) zur Fernüberwachung des Auskleidungsvorgangs einschließt.