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Chemische Lösungen und Kunstharze als Injektionsmittel |
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Unter Wasserglas versteht man Natrium- oder Kalisalz der Kieselsäure, wobei das Verhältnis Alkali/Silizium im Wasserglas in weiten Grenzen variiert werden kann. Ausgangsstoffe für die Injektionstechnik sind flüssige Wassergläser, die sich sehr rasch und in jedem Verhältnis mit Wasser mischen lassen. Den flüssigen Wassergläsern werden Reaktive beigegeben, die eine Silikatgelbildung durch chemische Umsetzung und Polykondensation der Silikatmoleküle … |
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Lösungen auf der Basis von Kunststoffen bzw. Kunstharzen als Injektionsmittel |
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16.02.2011 Diese Mittel, die mit unterschiedlichsten Bezeichnungen auf dem Markt sind, werden für Abdichtungszwecke (Abschnitt 5.2.2.3) eingesetzt. Das wasserlösliche Acrylharz wird, mit Polymerisationsbeschleuniger bzw.-verzögerer und Wasser verdünnt, mit einem für die Polymerisation unerläßlichen Katalysator gemischt und anschließend verpreßt. Die Lösung mit einer Viskosität zwischen 1 und 4 MPa s polymerisiert zu einem transparenten und elastischen Gel. … |
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16.02.2011 Handelsübliche Epoxidharze stellen weitgehend niederviskose bis glasige, seltener kristalline Substanzen dar, die vor ihrer Applikation mit den entsprechenden Härtern versetzt und ggf. noch mit Lösemitteln, reaktiven Verdünnern (niedrigviskosen Epoxidharzen), Weichmachern, Füllstoffen oder Pigmenten modifiziert werden [Batze81] . Epoxidharze können bis in den Grobschluffbereich eingesetzt werden (Bild 5.2.2.1.1) , wobei relativ hohe Festigkeiten … |
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16.02.2011 Zur Verfügung stehen Gele sowie Ein- und Zweikomponentenpolyurethansysteme. Zur Herstellung von Gelen werden (polyfunktionelle) NCO-Prepolymere auf der Basis von ethylenoxidreichen Polyethern eingesetzt. Durch Vermischen mit überschüssigem Wasser entstehen zunächst Emulsionen bzw. Lösungen, die durch Wasser und ggf. zugesetztes Di-bzw. Polyamin unter Vernetzung aushärten. Sofern das bei der Wasserreaktion entwickelte Kohlendioxid nicht im wäßrigen … |
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16.02.2011 Ein relativ neues Injektionsmittel stellt das im Bergbau seit einigen Jahren bereits eingesetzte Silikatharz dar, welches aus der Reaktion von anorganischem Alkalisilikat und organischem Isocyanat entsteht. Die Komponente A ist ein modifiziertes Wasserglas, Komponente B ein polyfunktionelles Isocyanat [FI-Webac] . Zur Herstellung des Harzes werden die beiden Komponenten im Volumenverhältnis 1:1 gemischt. Das entstehende Endprodukt ist je nach Rezeptur … |
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Ziele der Injektion von außen sind das den defekten Leitungsbereich umgebende Lockergestein zu verfestigen und/oder abzudichten und somit diesem die verlorengegangenen Funktionen dieses Kanalabschnittes zuzuweisen bzw. vorhandene Hohlräume zu verfüllen. Die zu injizierenden Bereiche werden durch Bohrungen, Einpreßlanzen o.ä. von der Oberfläche aus zugänglich gemacht und mit einem geeigneten Injektionsmittel unter Druck verpreßt (Abschnitt 5.2.2.2) |
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Die Auswahl der Injektionsverfahren und die Durchführung der Injektion sind u.a. abhängig von den jeweiligen geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen, dem Zustand und der Tiefenlage des Kanals sowie vom Injektionszweck. So kann die Möglichkeit einer Vorinjektion, z.B. bei stark durchlässigen Schichten bzw. zur Lagesicherung des betreffenden Kanalabschnittes, aber auch die einer Nachverpressung wesentlich sein. Hinsichtlich der Injektionstechnik … |
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Mit der Injektion von innen können in Abhängigkeit vom eingesetzten Verfahren und Mittel alle im Abschnitt 5.2.2 genannten Zielstellungen der Injektionsverfahren sowohl im begehbaren als auch im nichtbegehbaren Nennweitenbereich realisiert werden. Die Injektion von innen bietet gegenüber der von außen folgende Vorteile:
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16.02.2011 Im Bereich der Undichtigkeiten oder vermuteten Hohlräume werden durch die Kanal- oder Bauwerkswandungen Bohrungen hergestellt, in die entweder Injektionslanzen oder -stutzen eingesetzt werden, über die das Einbringen des Injektionsmittels erfolgt [Under85] (Bild 5.2.2.3.1) (Bild 5.2.2.3.1) .
Beim … |
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16.02.2011 Das Füllen, d.h. das Injizieren und Tränken von Rissen in begehbaren Kanälen und Bauwerken der Ortsentwässerung erstreckt sich aufgrund der großen Nennweiten ausschließlich auf die Werkstoffe Beton, Stahlbeton oder Ziegelmauerwerk. Für die Rißinjektion im vorliegenden Anwendungsfall gibt es keine speziellen technischen Vorschriften. Sinngemäß übertragbar erscheinen die Merkblätter des deutschen Betonvereins [NN81] sowie die "Zusätzlichen Technischen … |
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16.02.2011 Die Injektion von Rohrverbindungen in begehbaren Querschnitten kann analog zur erläuterten Rißinjektion oder unter Verwendung von Spezialpackern durchgeführt werden. Diese Packer werden von Hand oder maschinell an der undichten Rohrverbindung positioniert. Die einzelnen Arbeitsschritte bei Anwendung eines in den USA patentierten Dreifachpackers (US Patent Nr. 3.951.173) zeigen Abschnitt 5.2.2.3.3 . Nach Fixieren des Packers durch Aufblasen der beiden … |
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Injektion von innen bei nichtbegehbaren Kanälen |
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16.02.2011 Bei der Injektion von Rohrverbindungen, auch Muffeninjektion genannt, kommen vornehmlich Injektionsmittel auf der Basis von Acrylharz, Polyurethan und Epoxidharz zum Einsatz (Abschnitt 5.2.2.1) . Diese Mittel erfordern unterschiedliche Packersysteme und Mischtechniken für die jeweils eingesetzten Komponenten. Generell kann unterschieden werden zwischen:
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Stellvertretend für diese Verfahrensgruppe werden nachfolgend das Posatryn-Verfahren (Abschnitt 5.2.2.4.1.1.1.1) , Seal-i-Tryn-Verfahren (Abschnitt 5.2.2.4.1.1.2) und Telegrout-System (Abschnitt 5.2.2.4.1.1.3) näher erläutert. |
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(Bild: Schematische Darstellung des Posatryn-Verfahrens) Das Posatryn-Verfahren basiert auf dem im Jahre 1960 in den USA entwickelten und in der Bundesrepublik Deutschland seit 1975 angewendeten Penetryn-Verfahren (Patent-Nr. 3.168.908/3.168.909) [NASSCO85a] [Rhode66] [Schop81] . Im Bereich der jeweiligen Schadensstelle wird ein Packer unter Beobachtung mit einer TV-Kamera positioniert, der die Injektion ermöglicht (Bild 5.2.2.4.1.1.1.1) . |
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Das Posatryn-Verfahren dient vorzugsweise zur Abdichtung von Rohrverbindungen, Querrissen sowie örtlich begrenzten Undichtigkeiten in Rohrleitungen mit Kreisquerschnitt, aus allen im Abwassersektor üblichen Werkstoffen, im Nennweitenbereich DN 150 bis DN 4500 mit Ausnahme gemauerter Kanäle. Für Eiquerschnitte stehen ab 200/350 ebenfalls entsprechende Packer zur Verfügung; andere Querschnittsformen erfordern Sonderanfertigungen. Bevorzugte Anwendungsbereiche … |
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Die Vorarbeiten umfassen die Reinigung der jeweiligen Haltung und das Beseitigen eventuell vorhandener Abflußhindernisse, die ein Durchziehen des Packers durch die zu reparierende Haltung behindern. Bei Verwendung eines Packers mit einem mittig angeordneten Durchlaß kann der Kanalbetrieb bis zu 50 % des Abflußvermögens des Kanals aufrecht erhalten werden, solange sich kein Rückstau einstellt. |
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Die einzelnen Arbeitsschritte beim Posatryn-Verfahren sind in Abschnitt 5.2.2.4.1.1.1.4 dargestellt. Die erforderlichen Geräte - Kanalfernsehkamera und Packer (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) (Bild 5.2.2.4.1.1.1.4) - werden über den Schacht in die Haltung eingeführt und mittels einer Winde ferngesteuert zur Schadensstelle gezogen und dort positioniert. |
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(Bild: Schematische Darstellung der Einrichtung für das Posatryn-Verfahrens in Anlehnung an [Lenah72] [Bild: S&P GmbH]) Zur Durchführung des Posatryn-Verfahrens im nichtbegehbaren Nennweitenbereich werden 2 Personen, beim Einsatz in Anschlußkanälen und im begehbaren Bereich 3 Personen benötigt. Die gesamte Einrichtung (Bild 5.2.2.4.1.1.1.5) ist in einem Lkw installiert und besteht im wesentlichen aus der Druckluft- und Injektionsanlage, der Kanalfernseheinrichtung … |
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Das Posatryn-Verfahren bietet folgende Vorteile:
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Für dieses Verfahren, das im Prinzip dem Posatryn-Verfahren entspricht, wurde ein neuer Packer entwickelt [FI-IBAK] . Er besteht aus einem durchgehenden Aluminiumzylinder, über den eine einteilige, hochelastische und abriebfeste Manschette mit zwei integrierten aufblasbaren Kammern gezogen wird (Bild … |
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Das Telegrout-System wurde in den USA von der Firma Halliburton entwickelt [Claph65] . Dieses System verwendet einen 3-teiligen Packer (Bild 5.2.2.4.1.1.3) , der in 3 Varianten im Nennweitenbereich von 150 mm bis 700 mm eingesetzt werden kann.
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