用于整修管井的系统的制作方法

用于整修管井的系统的制作方法
【专利摘要】本方法用于整修管井并且由以下步骤组成：a.将可充气的薄膜软管（40）拉到相应于管井轮廓的模具（38）上，b.卷绕和/或安置所述拉到模具（38）上的薄膜软管（40）的至少一个可伸展的纺织的带材（46、46’），其中还将至少一个不可伸展的抗拉的纵向带（48）沿轴向置入到所述带材（46、46’）之间，c.安装包围着以这种方式制造的衬里（50）的保护套（52），d.从沿径向缩小的模具（38）中拉出衬里（50），e.将衬里（50）插入到有待整修的管井（10）中并且将压力密封的袋子（66）装入衬里（50）的内部的薄膜软管（40）中，f.在上端部处对衬里（50）进行密封并且充气直到抵靠在井壁（34）上，g.对用树脂浸渍的衬里（50）进行硬化。为了制造所述衬里（50）使用可变的模具（38），所述模具根据有待整修的管井（10）由具有不同形状和大小的模块（38-1、38-2、38-3）组成。
【专利说明】用于整修管井的系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于通过衬里来整修管井的方法、用这种方法制造的衬里以及用于制造衬里的装置。

【背景技术】
[0002]排水系统尤其井处于不同的热、化学以及水文学的负载下。此外，工业以及中小型企业对较高的企业负载形成了显著的贡献。例如通过牛奶场、酿造业或者通过化学企业通常导入大量特别侵蚀的材料，所述材料已经本身或者通过与其他出现的材料的混合在流动中触发了化学反应。
[0003]所述脏的货物与废水(例如在洪水之后通过高废水流入引起的狂暴的流动)的较高能量水平相联系地长期地强烈磨损地起作用。建筑上的经过的表面腐蚀最后经过许多年弓I起承载物质的大量损坏。有时形成了建筑物中显著的裂纹，这例如经常在井环之间的接合处出现。一方面通过裂纹出现越来越多量的脏物水从通道系统进入周围环境中，带来相应的幅面效果，另一方面例如当地下水水平上升时外面的水也渗透进来，这对污水处理设备也带来了额外的负载。两者持续地促进腐蚀。具有这种损坏情况的通道系统是特别危险的并且是急切需要整修的。
[0004]为了整修所述通道系统尤其井结构，根据现有技术公开了不同的方法:
作为经典的方法描绘了具有混合水泥的固定材料的砂浆，然而其在此缺乏持续的稳定性。使用反应树脂层也是有问题的，因为层压在负载形成之下会从基底剥落。用层压虽然能够密封表面并且保护建筑物，但是通过较薄的水泥或者树脂层不能重修建筑的承载能力以及静力。
[0005]因此也公开了用由玻璃纤维增强的合成材料(GfK)管或者弯曲的板给管井衬。这种GfK材料的突出之处在于加热、冷却以及形状保持能力和对化学剂的抵抗能力。因为热固性塑料合成材料部件对酸性以及类似侵蚀的材料不敏感，所以其是用于整修的合适的材料，尤其能够在抗压强度增大的同时制造具有较高壁厚和复杂几何形状的部件。然而缺点是需要麻烦地批量生产有待修整的板并且不能毫无问题地将管装入存在的下水道系统中。
[0006]因此另一方法提出将所述软管列导入通道系统中，借助于压缩空气压到通道壁上并且最后用紫外线光源进行硬化。DE 39 22 351 Al为此描述了一种用于在使用硬化的内管的情况下整修废流管路的方法，该内管在所涉及的通道段中沿轴向进入并且通过可伸展的气泡进行折叠并且随后硬化。由DE 43 26 503 C2公开了制造任意长度的管状的衬里软管。然而这种衬里软管不适合用于分支以及管井尤其井颈，其尤其在很大程度上呈锥形的。DE 197 02 649 Al研究借助于管列上的额外密封体密封分支管，从而用整修包装件完成连接管路的密封。然而这种方法也不适合用于管井的密封。
[0007]DE 699 25 045 T2的主题是用软管密封并且增强入孔壁的衬里装置，该软管由至少三个通过焊缝相互连接的并且其中间位置密封衬里的位置组成。
[0008]由DE 10 2009 050 084公开了一种多层的软管以及用于其制造的方法，该软管能够用于整修并且衬里管路。软管以保持相同的直径连续地制造，为此将扁平薄膜在其重叠的纵向边缘处焊接并且通过装配管拉出。同时用树脂浸溃的纵向带材安置到装配管上，所述纵向带材连同由扁平薄膜形成的内软管一起拉出并且应该在管端部后面相互连接。
[0009]最后，在DE 697 02 876 T2中描述并且示出了用于入孔的合成材料衬里以及用于其层压的方法。在那里所述衬里由首先装入扁平模具的袋子制成，其在装入入孔之后进行充气，然而其中在锥形的过渡段中揉捏区域以及褶皱形成是不可避免的。


【发明内容】

[0010]本发明的任务是说明一种用于整修管井的系统，用于实现以下目标:
-对泄漏位置进行密封，
-形成在物理和化学方面有抵抗能力的、可良好清洁的表面，
-改善井的稳定性、尤其在铁镫区域内的稳定性。
[0011]根据本发明，按权利要求1所述的方法以及按权利要求12所述的装置的特征用于解决所述任务。有利的改进方案是从属权利要求的主题。

【专利附图】

【附图说明】
[0012]下面根据附图中所示的实施例阐述本发明。在附图中:
图1示出管井的示意性的纵剖图，
图2示出在卷绕和安置按本发明的衬里时模具的透视图，
图3示出用在按图4的装置中的不同的模块，
图4示出用于制造按本发明的井衬的装置的示意性的剖视图，
图5示出沿图4的平面V-V的可能的横截面，
图6示出用在图4的装置中的卷绕装置，
图7示出在将衬里装入管井中时的示意图，
图8示出图7中所示的处于扩张的最终状态的衬里，
图9示出用于铁镫的固定装置的示意图，
图10示出装备有衬里的井的俯视图，
图11示出图10中的截取部分的放大视图，
图12示出从管路到设备的敷设，
图13示出管路穿过背侧导入设备中，
图14示出管路穿过外侧导入设备中，
图15示出具有敷设通道的图12的变型方案，
图16示出图15的敷设通道的视图，
图17示出模具的具有用于铁镫固定的压透销的部分的视图，
图18示出按图17的压透销的放大视图，
图19示出模具、衬里以及用于铁镫的固定盘的一部分的横截面，并且图20示出在扩张并且对井中的衬里进行硬化并且固定铁镫之后的相应于图19的截取部分。

【具体实施方式】
[0013]图1示例性地示出了管井10，如其在DIN V4034-1:2004-08中定义的那样。这种管井具有锥形的井颈12，该井颈搁置在柱形的井环14上，它们形状锁合地相互连接。在井下部16中存在阶梯(护道18)，在所述阶梯中装入了槽24，该槽与通道管22形成连接。作为井10的上面的封闭件，井盖26位于锥形的井颈12上，该井盖由带有支承环30的框架28和盖子32组成。该支承环30允许匹配地形水平。在取下盖子32之后，人们能够经由安装在柱形的井壁34上的铁镫36往下爬到井底部的阶梯18处。
[0014]所述管井10经常不同于标准数据。不仅在具有锥形的过渡区域的井颈12区域内，而且在具有护道18的井下部区域内存在多种多样的构造。按本发明设置的制造方法不仅实现了标准形状的衬里而且还实现了几乎所有特殊形状的衬里。
[0015]图2示出了用于卷绕和安置井衬50 (图7和8)的按本发明设置的卧式布置的模具38的实施方式，该模具模仿管井10的内表面，但其直径小了特定的尺寸，从而在装入井10中时考虑井衬50及其所需的间隙的厚度。所述模具38制成空心体，例如由板材制成，该板材根据井形状由不同的模块组成并且用在图4中说明的装置20中。图3的例子示出了一系列不同的模块38-1、38_2、38_3。
[0016]在图4中示意性地示出了用于容纳模具38的旋转驱动装置的装置20，借助于该装置能够制造按本发明的衬里50。水平轴100从底座42开始延伸，所述水平轴不可相对旋转地固定在底座42上并且在所述水平轴上经由滚动轴承或者滑动轴承104可旋转地支承着滚筒102。为了驱动滚筒102使用了转速可调整的马达106，该马达安装在底座42上并且其轴108经由传动装置110使滚筒102旋转。作为替代方案，也能够考虑气动的或者液压的驱动装置。
[0017]如已经提到的那样，所述模具38构造成空心体，该空心体由相互排列的模块组成，所述模块的尺寸(长度、直径、锥角)相应于有待装配衬里的通道形状。所示出的例子示出了用于上下垂直叠放的井环14的衬里的大的柱形模块38-1，其长度相当于向上连接到护道18上的柱形区域(参见图1)中的井深并且通常是直径的数倍。所连接的模块38-2用于制造用于锥形的井颈12的衬里段，在该衬里段上连接着用于颈封闭部的小的柱形模块38-3。相互顺序排列的模块38-2、38-3根据图4经由形状锁合的耦接元件112不可相对旋转地与滚筒102的封闭的端部连接。
[0018]当然，也能够例如通过组合不同的模块或者借助于多边形的模块38-1’形成用于其他井横截面的衬里。
[0019]图4和5描述了至少将大的模块38-1分成两个或者这里分成四个圆形段118，从而能够改变直径的方案。每个段118借助于至少一个径向向内伸的足部120支承在从滚筒102中伸出的导向件122中。以这种方式能够沿着画出的箭头的方向沿径向无级地、例如以2:3的比例(参见图5)调整所述段118，从而能够形成至少两个相邻的额定直径。
[0020]为了在径向移出的状态中封闭所述段118之间的间隙，能够设置拱形状的桥接段124，所述桥接段以端部126铰接在相邻的段118上。能够以马达驱动的方式实现所述段118的径向调整，这没有进一步示出。
[0021]所述模具38经由滚筒102活动地支承在轴100上。由此，其在图4右边的端部是自由的并且能够为了制造不同构造的衬里50而与井颈12区域中相应存在的形状相匹配。
[0022]图2示意性地示出了用于借助于模具38制造衬里50的方法。首先将可充气的薄膜软管40 (图7)拉到模具38上，该薄膜软管具有保护模具不受粘合材料损害的任务，由此最后能够拉出所形成的衬里50。所述薄膜软管40在锥形的颈部区域中成羽毛状(gefiedert),也就是从自由端部沿纵向切割，随后从外面粘住在此形成的重叠区域。也能够使预制的薄膜下料相互接合。
[0023]在图6中所说明的布置在侧面的卷绕装置130承载着可延伸的纺织的带材46的辊子44，通常由玻璃纤维材料制成，所述辊子能够相对于模具38的轴线以不同的倾斜角度卷绕模具38。卷绕装置130在图6的例子中具有滑座132，该滑座承载着辊子44并且沿着图4的箭头W的方向沿纵向可相对于装置20来回移动。
[0024]作为补充方案或者替代方案，也能够沿纵向轴向置入可伸展的纺织的带材46’。这在图2中构造成窄条；取而代之也能够使用宽的带材46’，其中分别有一个、两个或者三个带材遮盖比模具38的周边略微更多的区域。在多个位置中，所述重叠沿周向方向相互错开，从而在很大程度上排除材料积聚。
[0025]轴向布置的不可伸展的并且由此抗拉的纵向带材48确保了所形成的复合物沿轴向的结合并且在装配在井10中时抵抗衬里50的重力作用。所述抗拉的纵向带材48能够经由锥形的颈部件导出，从而简化了所形成的衬里50的悬挂以及往管井10中的装入。在锥形的井颈12的区域内能够将纺织的下料98加工到卷轴中，该下料的形状相应于井颈12的锥形表面。
[0026]所述带材46、46’和48以及下料98重叠，从而为衬里50形成形状稳定的复合物。壁厚能够配合不同井深中的不同的负载应力而构造成不同大小的。
[0027]在制造所描述的用于衬里50的复合物之后，对该复合物的带材46、46’以及下料98进行干燥或者优选潮湿地、也就是用树脂浸溃地进行卷绕或者说安置，该复合物利用外面的保护套52被包围，该保护套由密封的紫外线无法穿透的材料制成的更结实的薄膜的幅面组成，例如是由PA和PE制成的复合薄膜。为了使重叠位置最小化而尽可能宽的用于保护套52的幅面沿着周向方向卷绕到复合物上，随后通过粘合带覆盖重叠部。机械方面坚固的保护套52确保了用于衬里50的一体的可较高负载的GFK复合物并且形成了锁定层防止流体以及气体进入管井10中。
[0028]在图11中说明了优选由铝粘合带构成的金属条55能够在0°时、也就是在衬里50的垂直装入位置中从下向上穿过垂直线并且没有被井颈12的锥体中断的地方轴向置于保护套52的外侧上。这能够实现用涡流测量设备检测每个井高度中衬里50硬化之后的壁厚。
[0029]从图4中获知，现在所述模具38在直径方面能够略微缩小，为此径向向内调整所述段118，从而能够沿轴向经由模具38的自由端部去掉制成的GFK衬里50 (虚线示出)。
[0030]图7示出了将GFK衬里50装入管井10中。首先在衬里50的下端部的高度上作为工作平台和装配辅助安装了填满井横截面的板54。随后能够例如通过粘合件82 (参见图9)将在铁镫36的晚些时候有待装配的双道或单道的结构的网栅中的固定板56暂时固定在井壁34上。在井壁34上就在护道18上面，在混凝土井中在最下面的井环14和护道18之间的最下面的接合处38的下方，安装了环绕的持续有弹性的密封件60。这示出了井衬50与井壁34之间的密封。在内部的薄膜软管40中使用压力密封的袋子66，随后通过绳索78将盘62沉入袋子中，该盘在最后最下面的位置中支撑在阶梯(护道)18上的板54上，当GFK衬里50占据井10中所预先设定的位置时。
[0031]所述袋子66的上端部用盖子64压力密封地封闭。所述盖子具有用于导入处于超压之下的介质、优选压缩空气的接口 68，从而能够给袋子66充气。此外，所述盖子64具有用于优选经由用于输入紫外线或红外辐射源74的电缆72或者必要时用于通向数字摄像机的电缆的另一开口导入热能的开口 70。
[0032]准备用于安装的GFK衬里50现在以悬挂在升降装置76上的方式沉入管井10中，使得其形状在高度以及旋转位置方面与井形状一致。随后通过超压扩张袋子66，使得GFK衬里50打开并且狭窄地抵靠到井壁34、下端部处的密封圈60以及固定盘56上。通过超压作用到盘62上的力通过盘54得到支撑。作用到盖子64上的压力通过轴向穿过袋子66的绳索78由下面的盘62承受。在此，所述盘62进入井10内部的中央的位置中。接通用于硬化GFK衬里50的辐射源74，并且借助于其供给电缆72在绳索78上沿着上下运动，直到衬里50硬化。在此，所述辐射源74大致沿着衬里的中轴线运动，从而在所有位置上确保了均匀的硬化。
[0033]如果GFK衬里50硬化了，那么收回超压并且断开辐射源74。在去掉具有辐射源74的盖子64之后，下面的盘62以及袋子66能够借助于绳索78拉出并且去掉板54。在此，也将薄膜软管40拿出。最后分开衬里50以及外面的保护套52的上面和下面伸出的端部。
[0034]在图7中示出了具有最终衬里50的整修过的管井10。
[0035]为了固定铁镫36，存在多个方案。根据图9，人们在GFK衬里50的内表面上以人们事先在安装固定板56时使用的相同的尺度标记安装位置。那么人们将用于铁镫36的固定孔打入固定板56中。所述铁镫36能够用螺栓以及盲螺母80进行固定，该盲螺母安装在固定板56后面。通过衬里50遮盖的固定板56能够为了其定位装备有小的永磁体128。
[0036]作为替代方案，存在图11中说明的方案，代替井壁34和衬里50之间的固定板56，在制造衬里50时将具有内螺纹的固定盘53加入到所述衬里与外保护套52之间。这在下面继续根据图17到20进行阐述。
[0037]铁镫36在衬里50上的固定具有以下优点:
a)井壁34中没有可能形成泄漏位置的销孔；
b)已经损坏的井壁34在其承载能力方面没有削弱；
c)衬里50上的固定部确保了持续的可负载性。
[0038]在管井10中越来越多地安装了测量、控制以及其他设备84。与之连接的电缆以及管路86大多数安置在井壁34上并且在那里阻碍清洁工作。
[0039]在本发明的按图12到15的改进方案中能够将管路86安置在衬里50和井壁34之间的空间内，使得其既不妨碍清洁也不会在井10中工作时受到损坏。所述设备84如已经在图9中示出的铁镫36的固定部一样拧紧在固定板56上。盲螺母80的使用也实现了后来才确定用于其固定的孔。
[0040]随后也能够安装电缆通道。电缆86大多数在井10旁土壤中的保护管88中。在那里，在具有核心孔的井壁34中安装了足够大的孔90。从孔90中引导用于固定板56的在井壁34内表面上弯曲的合成材料绝缘管92或者形状稳定的然而易于弯曲的合成材料通道96 (图16)。其首先通过粘合部82暂时地固定在井壁34上。
[0041]原则上代替电管路86也能够以这种方式安置软管。绝缘管92的直径或者电缆通道94的尺寸处于GFK衬里50的稳定性的极限上并且必须根据局部的力作用进行设计。
[0042]如果安装了衬里50，那么其紧贴到固定板56以及绝缘管路92或电缆通道94上并且最终固定在其位置中。所述管路86穿过井衬通向设备84的通道必须通过电缆螺纹连接进行密封。井壁34中的孔90必须在用于管路86之前用装配泡沫96封闭。该装配泡沫96能够在安置管路86之前简单地除去。在安置之后能够以简单的方式再密封所述孔90。
[0043]在图12到16中所示的改进方案具有以下优点，即供给管路安置在由GFK制成的井衬50后面。此外，避免了井壁34中的销孔并且由此避免了可能的泄漏位置。
[0044]图17到20示出了用于形成铁镫36的固定的方案，如其在图11中所说明的。在那里，铁镫36没有如图12到14所示地拧紧在固定板56上，而是拧紧在具有大致正方形形状以及斜向延伸的边缘57的固定盘53上。
[0045]在图17中示出了所述模具118的圆形段，在该圆形段上所述压透销63根据铁镫36的固定螺栓73所设置的结构成对地安置。在形成用于模具118上衬里的纺织的复合物时，这种销63形成了孔67,该孔用于随后容纳层压螺母(Einlaminiermuttern) 80,所述层压螺母是固定盘53的一部分。在完成纺织的复合物之后，所述压透销63从其嵌入位置向外被去除，或者由装置承载地一起下降到模具38的支撑面以下。
[0046]图18示出了压透销63的例子，该压透销能够替代地具有旋转对称的尖端65或者斜向安置的尖端65’。在模具38中固定了套子61，压透销63的柄114借助于弹簧圈116嵌入该套子中。具有倾斜尖端65’的销63的所希望的旋转位置能够经由柄114中的缝隙115进行调整。用于插入工具的横向孔117位于尖端65、65’中，借助于该工具能够将销63在完成衬里50之后再拉出来。
[0047]用于将出现在铁镫36上的力导入衬里50中的固定盘53由合成树脂制成、例如由GFK制成，将每两个螺母80层压到所述GFK中。所述固定盘53如此安置在衬里50的纺织复合物上，使得螺母80的伸出的部件69伸入孔67中。随后如图17所示，暂时地用粘合条71固定所述固定盘53。最后如已经提到的，所述衬里50用保护套52覆盖，该保护套在用于固定铁镫36的方法中不必穿孔。
[0048]在将衬里50插入井10中之后，所述铁镫36借助于螺纹螺栓73进行固定，所述螺纹螺栓拧入层压的螺母80中(参见图20)。
[0049]借助于本发明提供了一种系统，该系统的重要优点在下面进行说明:
1.所述衬里50是一件式的成型件，其从井盖32向下伸到快接近护道18的地方并且模拟井10的形状；
2.所述材料复合物优选由用树脂浸溃的、具有下面特性的玻璃纤维材料制成:
-相对于气体和流体的高密封性，
-在机械以及化学方面有抵抗能力，对于相应的材料而言也能够抵抗侵蚀性的化学剂， -能够良好清洁的平滑的表面，
-较高的使用寿命；
3.衬里50的保护套52布置在外表面上；
4.所述衬里50能够在不同的区域内根据局部不同的载荷而具有不同的壁厚；
5.用所述衬里50能够对具有较小稳定性的井10进行进一步的稳定；6.本发明实现了一种技术，用于将铁镫36和设备84固定在衬里50上；
7.本发明实现了将管路86以及类似器件安置在井壁34和衬里5O之间的空间中。
【权利要求】
1.用于整修管井的方法，其特征在于以下步骤: a.将可充气的薄膜软管(40)拉到相应于管井轮廓的模具(38)上， b.卷绕和/或安置所述拉到模具(38)上的薄膜软管(40)的至少一个可伸展的纺织的带材(46、46’)，其中还将至少一个不可伸展的抗拉的纵向带(48)沿轴向置入到所述带材(46、46，)之间， c.安装保护套(52)，所述保护套包围着以这种方式制造的衬里(50)， d.从沿径向缩小的所述模具(38)中拉出所述衬里(50)， e.将所述衬里(50)插入到有待整修的管井(10)中并且将压力密封的袋子(66)装入到所述衬里(50)的内部的薄膜软管(40)中， f.在上端部处对所述衬里(50)进行密封并且充气直到抵靠在井壁(34)上， g.对用树脂浸溃的衬里(50)进行硬化。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，将金属条(55)沿纵向安装到所述保护套(52)的外侧上。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在按步骤b制造纺织的复合物时加入纺织的下料(98)用于覆盖非柱形的成型件。
4.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了制造所述保护套(52)，将由紫外线无法穿透的材料制成的更结实的薄膜的宽幅面沿周向方向安置到所述衬里(50)上，它们在其边缘处重叠。
5.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述带材(46、46’)和下料(98)由玻璃纤维材料制成。
6.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述衬里(50)在一围绕水平轴线旋转的位置中形成。
7.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纺织的带材(46、46’)和下料(98)要么干燥地进行安装并且随后用树脂浸溃，要么用树脂浸溃的同时进行安装。
8.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了对所述衬里(50)进行硬化，红外线或紫外线辐射源(74)被从上面导入到所述衬里中并且在其中沿着中轴线来回运动。
9.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了固定铁镫(36)和设备(84)，将固定板(56)插入到所述衬里(50)和所述井壁(34)之间，或者将具有层压的螺母(80)的固定盘(53)插入到所述衬里(50)和所述保护套(52)之间。
10.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述衬里(50)的下端部和所述井壁(34 )之间插入密封环(60 )。
11.用于有待整修的管井(12)的衬里(50)，其借助按上述权利要求中任一项所述的方法进行制造。
12.用于按权利要求1到11中任一项制造衬里(50)的装置，其特征在于，其由可变的模具(38)组成，所述模具根据有待整修的管井(10)由具有不同形状和大小的模块(38-1、38-2、38-3)组成。
13.按权利要求12所述的装置，其特征在于，所述模块装配在滚筒(102)上，所述滚筒可围绕水平轴线旋转地得以驱动。
14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，所述滚筒(102)活动地支承在固定的轴(100)上。
15.按权利要求12到14中任一项所述的装置，其特征在于，所述模块中至少一个模块(13-1)由圆形段(118)组成，所述圆形段为了改变直径能够径向地调整。
16.按权利要求15所述的装置，其特征在于，相邻的圆形段(118)通过拱形的桥接元件(124)相互连接。
【文档编号】E02D29/12GK104321489SQ201380015559
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年3月21日 优先权日:2012年3月22日
【发明者】彼得·埃申布伦纳, B.埃申布伦纳 申请人:彼得·埃申布伦纳