Reparatur mit Innenmanschetten und Kurzlinern Technischer Überblick über Verfahren Dipl.-Ing. Franz Hoppe 1
Technische Einordnung Sanierung Reparatur Renovierung Erneuerung Renovierung / Erneuerung sind investive Maßnahmen Renovierung und Erneuerung haben lange Nutzungszeiten Reparatur sind Maßnahmen aus dem Betriebshaushalt Reparatur maßnahmen haben eine begrenzte Nutzungsdauer 2
Passen Renovierung und Reparatur zusammen? Kurzliner und Innenmanschetten sind oftmals Teil von Renovierungsverfahren Linerabschluss Behebung von Mängeln Nutzungsdauer von Renovierungsverfahren 50 Jahre Nutzungsdauer von Reparaturverfahren??? 3
Technische Nutzungsdauer Erneuerung 50-80 (100) LAWA GSTT VSB DWA LAWA 80-120 80 40-100 GSTT VSB DWA Renovierung 25-40 (50) 40-50 50 25-40(50) 4
Zustand der Kanalisation in Deutschland 2009 Ergebnisse der DWA-Umfrage 2009 Zitat: Erstmalig wurde in der Umfrage 2009 die insgesamt angesetzte technische Nutzungsdauer für Sanierungsverfahren erfragt. In Tabelle 8 sind diese Nutzungsdauern in Abhängigkeit von den eingesetzten Verfahren dargestellt. Für die Gruppe der Reparaturverfahren ergibt sich eine durchschnittliche technische Nutzungsdauer von 28 Jahren (mit Kleinbaugrube), ohne Kleinbaugrube zwischen 16 und 20 Jahren. 5
Gründe für unterschiedliche Nutzungsdauern Unterschiedlicher Qualitätsanspruch Unterschieliche Materialien Fehlende Regulierung!!! Keine Normen Kein Regelwerk Überholtes Regelwerk Fehler in der Planung Fehler in der Ausführung Schnäppchenmentalität!!! Preis Wirtschaftlichkeit Lebensdauer Qualität Besonders empfindlich sind vor Ort hergestellte und erhärtende Reparaturmaßnahmen (Kurzliner) 6
DWA Merkblätter Reihe 143 Bisher: ATV-DVWK-M143-7 (2003): Neu: Reparatur von Abwasserleitungen und kanälen durch Kurzliner und Innenmanschetten DWA M143-5 (2014) Reparartur durch Innenmanschetten DWA M143-7 (in Arbeit) Reparatur durch Kurzliner 7
Edelstahlmanschette auf Kompressionsbasis mit Elastomerdichtung für begehbare und nicht begehbare Profile Innenmanschette System zur Stabilisierung und Abdichtung von örtlich begrenzten Schäden in Abwasserleitungen und -kanälen Innenmanschetten unterscheiden sich in 3 Systeme: Beispiel einer Edelstahlmanschette mit Elastomerdichtung 8
Innenmanschetten Elastomermanschette auf Kompressionsbasis mit Edelstahlspannbändern für begehbare und nicht begehbare Profile Verklebte Edelstahlmanschette für begehbare und nicht begehbare Profile Verklebung erfolgt durch Auftrag einer Reaktionsharzschicht > 3mm z.b Epoxyd- oder Polyurethanharz 9
Edelstahlmanschette mit Elastomerdichtung Mechanisches partielles Sanierungssystem Materialien: V4A Edelstahlmanschetten / EPDM-Gummi ummantelt Einfache Montage geringe Vorbehandlung des Altrohres Druckluftpacker zum Versetzen und Einbauen Die Manschette ist vorn und hinten mit einem aus Zahnrädern bestehenden Getriebe ausgestattet, dass ein Zurückstellen der Manschette nach dem Expandieren verhindert Rasterung im Abstand von 0,5 Millimetern Dauerhafte, mechanische Verspannung der Manschette im Kanal Einsatzbereich: DN 150 bis DN 1600 Quick-Lock Fotos mit freundlicher Genehmigung der BI 10
Werkstoffe Quick-Lock Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) Shore Härte 30, Zugfestigkeit 750 % Gute Alterungsbeständigkeit Beständig gegen Abwasser, verdünnte Säuren und Laugen und Temperaturen bis 120 C Bedingt beständig gegen aromatische und chlorierte Kohlenwasserstoffe (Öle, Fette, Kraftstoffe) V4A Edelstahl (1.4404) Kohlenstoffarmer Nachfolger vom 1.4571 mit verbesserten Korrosionsschutzeigenschaften Hervorragende Korrosionsbeständigkeit im kommunalen Abwasser Hohe Festigkeitswerte 11
Verklebte Edelstahlmanschette für begehbare und nicht begehbare Profile Die Edelstahlmanschette wird mit mit einer Schicht Epoxyd-, Silikat- und Polyurethan- Harzsysteme beschichtet, (0,3 bis 1,0 cm) Positionierung durch Packer unter Kamerabeobachtung Der Packer expandiert mit Druckluft und presst die Schale samt Harz gegen die Rohrwandung an. Das Schloss rastet ein, das Harz dringt in die Risse ein und verklebt die Schale mit der Rohrwandung. Nach der Aushärtung des Harzes wird eine stabile Sandwich- Konstruktion erreicht 12
Elastomermanschette auf Kompressionsbasis mit Edelstahlspannbändern für begehbare und nicht begehbare Profile Innenmanschetten sind Elastomerprofile: Edelstahlhülsen: mit Spannringen im Kanal fixiert mittels Elastomeren abgedichtet oder durch Reaktionsharze mit der Kanalwandung verklebt werden. Bei der Reparatur von begehbaren Profilen im Abwassernetz sind Verfahren üblicherweise nur die Innenmanschetten aus Elastomeren mit Spannbändern gemeint. 13
Innenmanschetten für den begehbaren und nicht begehbaren Bereich Typische Verfahren AMEX-10 WECO-Seal K-prema Amex-Manschette 14
Innenmanschetten für den begehbaren Bereich Dient zur Abdichtung von Undichten Muffen Radialrissen Schadhafte Rohrwandungen Längsrissen Kreis-, Ei- und Maulprofile möglich 15
Innenmanschetten für den begehbaren Bereich Einsatz im begehbaren Bereich ab DN 500 Bei starker Infiltration Bei Muffenversätzen Unter Wasserzufluss 16
Innenmanschetten für den begehbaren Bereich Standsicherer Kanal erforderlich Spannringe werden kraft- und formschlüssig gegen alte Kanalwand gepresst unbelastet 4 mm eingefedert 17
Technische Daten der Innenmanschetten Manschetten Durchmesserbereich DN 500 DN 3000 Gummiqualität EPDM Materialstärke 6-12mm Materialbreiten 260, 366, 500 und 1200 mm Spannbänder Druckbereiche Edelstahl (Werkstoff-Nr. 1.4404) in 5 8 mm bis 25 bar Innendruck 0,5 bis 8 bar Aussendruck Alle Daten sind Herstellerangaben 18
Einbau der Innenmanschetten 1. Arbeitsschritt Rohr reinigen Manschetten und Spannbänder über Einstiegsöffnung zur Montagestelle transportieren 19
Einbau der Innenmanschetten 2. Arbeitsschritt Manschetten aufstellen 20
Einbau der Innenmanschetten 3. Arbeitsschritt Spannbänder einlegen 21
Einbau der Innenmanschetten 4. Arbeitsschritt Spannbänder werden mit Pressen hydraulisch gespreizt Spannbänder leicht anpressen Manschette und Spannbänder ausrichten Spannbänder einpressen Passstücke mit Hammer einsetzen 22
Vor- und Nachteile Einschränkungen Keine gemauerten Kanalwände Keine stark korrodierten Betonoberflächen Vorteile Keine Erdarbeiten (über Schächte einzubringen) Einfache schnelle Montage Demontage möglich Nachteile Querschnittsreduzierung Erschwerte Reinigung 23
Merkblatt ATV-DVWK-M143, Teil 7 Reparatur von Abwasserleitungen und -kanälen durch Kurzliner und Hutprofile Anschlusspassstücke) Kurzliner Reparatur durch örtliches Lining mit einem mit Reaktionsharz imprägnierten Trägermaterial, der nach Aushärtung eine örtlich begrenzte Auskleidung ergibt. Hutprofil (Anschlusspassstück) Reparatur der Verbindung zwischen Seitenanschluss und Hauptrohr durch Einbau eines Formstückes für den Seitenanschluss 24
Merkblatt ATV-DVWK-M143, Teil 7 Das Merkblatt unterscheidet in Kurzliner und Innenmanschetten. Kurzliner: bestehen aus reaktionsharzgetränkten Trägermaterialien. Durch Aushärten an der Schadensstelle entsteht eine mit der Kanalwandung fest verklebte Innenschale von DN 100 bis DN 800 Ei- und Sonderprofilen, kleinere oder größere Nennweiten sind möglich nach Härtung eine Wanddicke von 3 mm 25
Kurzliner Abdichtung erfolgt durch Verklebung Keine PE- oder PP- Altrohrmaterialien Anforderungen für die Kurzlinerinstallation: Beidseitig min. 20 cm über die Schadstelle hinaus bei Längsrissen hat eine Auskleidung des gesamten Rohres zu erfolgen (Mindestüberlappung über die Muffen hinaus 20 cm) bei mehreren Linern hintereinander Mindestüberlappung 20 cm In Überlappungsbereichen kommt es zu einer Zunahme der Wanddicke. 26
Das Verfahren Haltung reinigen Packer positionieren durch TV Kamera Packer aufblasen (ca. 80 mm Untermaß) Überschussharz wird in Risse und Fugen gepresst Verkrallung mit dem Altrohr. Der Kanal muss abwasserfrei sein!!! 27
Das Verfahren Aushärtung (ca. 2-4 Stunden) beheizbarer Packer für schnellere Aushärtung. Wandstärke des Kurzliners nach konstruktiven Erfordernissen Die Mindestdicke beträgt 3 mm einzelne Glasgewebelagen (Dicke 1 mm) 28
Das Material Trägermaterial Korrosionfeste Glastextilien (z.b.ecr-glas Polyesternadelfilz Reaktionsharz (feuchtigkeitsverträglich und ausreichende Verklebung) Üblicherweise: Epoxydharz Polyurethanharz Polyesterharz schrumpft bei der Aushärtung!!! 29
Verklebung erwünscht! Haftverbindung des Kurzliners mit Altrohr wichtig! Keine Spaltbildung bei Verformung Keine Hinterläufigkeit (Wasserdichtheit) Untergrund vorbereiten Gute Vorreinigung Anschleifen der Glasur bei Steinzeugrohren notwendig 30
Was nützen die Quellgummis? 31
Schadensbehebung Otterweg in Hamburg Schmutzwasserkanal (Sohltiefe ca. 7.20 m) Grundwasserstand: ca. 5.00 m über Rohrscheitel Steinzeugkanal Durchmesser DN 500 mit Beton ummantelt. Einbau von 7 Partlinern (Länge: 60 cm) Wandstärke von 5-7 mm Steinzeugrohre vorbehandelt Glasur entfernt und Hydrotitebänder eingelegt Dauer der Instandsetzung: 3 Tage. Wasser wurde übergepumpt. beheizbare Packer eingesetzt Aushärtzeit von 4 auf 2 Stunden reduziert Muffen teilweise mit Posatryn-Verfahren vorbehandelt Alle Partliner dicht und ohne Versprünge 32
Kurzliner sind eine Alternative, aber Falsch! Man bekommt was man bezahlt! 33