Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Kunststoffschicht auf die Innenwandung von Hohlkörpern, das insbesondere zur Sanierung von Ver- und Entsorgungsleitungen und -schachten eingesetzt werden kann.

Mit der Industriealisierung in der zweiten Hälfte des vorigen Jahrhunderts und der damit verbundenen Bevöl¬ kerungszunahme wurde damit begonnen, zunächst die Be¬ völkerungszentren der Industrieländer mit einem Sy¬ stem von Rohrleitungen zur Ver- und Entsorgung zu versehen. Für die Gas- und Wasserversorgung wurden dabei hauptsächlich gußeiserne Leitungen verwandt, überwiegend Grauguß, ein ausgesprochen dauerhaftes Material, das insbesondere auch bei der Was¬ serversorgung die Wasserqualität nicht beeinträchtigt und in Abwesenheit von Sauerstoff wenig korrodiert. Viele der in den 80iger Jahren des vorigen Jahrhun¬ derts verlegten Leitungen sind entsprechend noch heute in Betrieb, weisen aber inzwischen doch erheb¬ liche innere und äußere Korrosionsschäden auf, so daß es zunehmend zu Undichtigkeiten und dadurch bedingt zu Verlusten kommt. Bei Gasleitungen kommt hinzu, daß sie, soweit sie auf die Verteilung von Stadtgas aus¬ gelegt sind, bei Betrieb mit Erdgas häufig undicht werden. Ältere Leitungen weisen mit Teer getränkte textile Dichtungen auf, die für ihre Dichtwirkung auf den relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt des Stadtgases angewiesen sind. Bei dem relativ geringen Feuchtig¬ keitsgehalt des jetzt eingespeisten Erdgases schrump¬ fen diese Materialien und werden undicht.

Entsprechendes gilt für Abwasserleitungen soweit sie aus Gußeisen hergestellt sind, was bei kleineren Querschnitten häufig der Fall ist, und für die Kanalisation, die, soweit Leitungen größeren Quer¬ schnitts betroffen sind, in der Regel aus Beton, Steinzeug, Asbestzement oder ähnlichen Materialien besteht. Auch hier sind Leitungen älteren Datums in¬ zwischen durch Korrosion und mechanische Belastung, wie sie durch Verkehrserschütterungen, Druckbelastung oder Erdbewegungen im Rahmen von Tiefbaumaßnahmen oder in Bergbaugebieten auftreten, vielfach schadhaft und sanierungsbedürftig. Hinzu kommt die mechanische Beanspruchung durch die Geschiebefracht vor allem der Straßenabwässer.

Es hat sich gezeigt, daß die über Jahrzehnte aufge¬ bauten Leitungsnetze in ihren älteren Teilen dringend sanierungsbedürftig sind, wobei sich gerade die Schä¬ den, die durch Erschütterungen und hohe Belastung be¬ dingt sind, in den letzten Jahren vervielfältigt ha¬ ben. Es besteht deshalb ein erheblicher Sanierungs¬ bedarf, der noch dadurch verstärkt wurde, daß die Kommunen, in deren Besitz die Leitungsnetze zumeist sind, in der Vergangenheit zu wenig Geld in den Er¬ halt ihrer Leitungsnetze investiert haben. Der Sanie¬ rungsbedarf hat sich dadurch kumuliert.

Aber auch gegenwärtig ist eine vollständige Sanierung der Leitungsnetze durch Austausch defekter und alter Leitungen wegen der weiterhin bestehenden Finanznot der Kommunen nicht möglich. Es besteht deshalb ein Bedarf an Sanierungsverfahren, mit denen defekte Lei¬ tungen des Ver- und Entsorgungsnetzes kostengünstig saniert werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem bestehende Leitun¬ gen kostengünstig für den weiteren Gebrauch herge-

richtet und insbesondere abgedichtet werden können. Dabei muß das Verfahren geeignet sein, sowohl beste¬ hende Schäden aufgrund von Rissen, Korrosionserschei¬ nungen oder Brüchen abzudichten als auch zukünftigen Schäden vorzubeugen, so daß sich die Sanierung der Leitungen nicht in der vorübergehenden Reparatur von Schäden erschöpft, sondern eine dauerhafte Lösung für die weitere Nutzung der Leitungen bereitstellt. Ins¬ besondere ist bei der Sanierung von Versorgungslei¬ tungen sicherzustellen, daß durch diese Leitungen ge¬ führtes Trinkwasser durch die Sanierungsmaßnahme nicht beeinträchtigt wird. Die Sanierung muß bei Gas¬ leitungen zu einer dauerhaften Gasdichtigkeit der sa¬ nierten Leitungen führen und bei Abwasserleitungen den verschiedenen im Abwasser vorhandenen korrosiven Stoffen dauerhaft widerstehen können. Die Beschich¬ tungen von Abwasserleitungen sollen zudem beständig gegen die Geschiebefrächt sein.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, daß die folgenden Schritte auf¬ weist:

- Einbringen einer Beschichtungssonde in den zur Beschichtung vorgesehenen Hohlkörper,

- Aufbringen eines aushärtbaren Kunststoffmaterials durch Aufspritzen oder Aufschleudern auf die zu beschichtende Innenwandung in der benötigten Schichtdicke, und

- Aushärten oder Aushärtenlassen des Kunststoff¬ materials.

Es hat sich überraschend gezeigt, daß selbst über 100 Jahre alte Versorgungsleitungen mit einer elastischen Kunststoffschicht derartig ausgekleidet und abgedich¬ tet werden können. Es ist ohne weiteres möglich, Ver¬ sorgungsleitungen mit einer trinkwassergerechten Aus¬ kleidung bzw. Wandbeschichtung zu versehen und Gas-

299 PC17EP95/03301

leitungen dauerhaft abzudichten. Die Auskleidung mit einem Kunststoff bringt eine hinreichende Elastizität mit sich, um auch Erschütterungen und weiteren Brü¬ chen des umgebenden Rohrmaterials standzuhalten. Die ausgehärteten Kunststoffmaterialien sind durchaus korrosionsbeständiger als bekannte Rohrleitungsmate¬ rialien, was Abwasserleitungen anbetrifft.

Zudem wurde überraschend gefunden, daß sich derartige Kunststoffauskleidungen auch dazu eignen, Bohrlöcher sowie Wetterschachte des Bergbaus auszukleiden, was eine erhebliche Vereinfachung und Kostensenkung ge¬ genüber herkömmlichen Maßnahmen zur Verfestigung und Abdichtung bedeutet. Zudem kann bei Anwendung des er¬ findungsgemäßen Verfahrens die grabenlose Rohrver¬ legung in größerem Umfang auf den Bau von Leitungs¬ netzen angewandt werden, da es möglich ist, durch Bo¬ denverdrängung, Bohren oder Ausspülen erhaltenen "Leitungswege", mit einer den angestrebten Zwecken genügenden Wandung auszustatten. Auf diese Art und Weise können Verfahren der grabenlosen Rohrverlegung auch direkt für Hausanschlüsse nutzbar gemacht wer¬ den. Schließlich können auch bestehende Hohlkörper und Kavernen, wie Tanks, Zisternen, etc. mit einer dichtenden und stabilisierenden Kunststoffbeschich- tung zu versehen.

Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl zur Sanierung von sanierungsbedürftigen Lei¬ tungen und Schächten verwandt werden kann als auch zur Beschichtung der Innenwandung von neu erstellten Leitungen und Schächten. Das Verfahren hat sich als ausgesprochen "schnell" erwiesen: Versorgungsleitun¬ gen können binnen 24 Stunden gebrauchsfertig saniert werden.

Im allgemeinen wird so vorgegangen, daß für die Be¬ schichtung vorgesehene Leitungen zunächst Verfahrens-

6299 PC17EP95/03301

gemäß hergerichtet werden. Dies beinhaltet die Säube¬ rung der zur Beschichtung vorgesehenen Wandung mit Hilfe mechanischer, chemischer oder physikalischer Methoden, wobei einer mechanischen Reinigung mit Hilfe abrasiv wirkender Mittel der Vorzug gegeben wird. Insbesondere bei Leitungen mit kleinem Durch¬ messer kann auch eine Reinigung mit chemischen Mit¬ teln stattfinden. Von den Wandungen abgetragenes Ma¬ terial wie auch etwa in der Leitung befindliche Abla¬ gerungen brauchen vor der Aufbringung des Kunststoff¬ materials nicht restlos entfernt zu werden. Eine Glättung der Wandungen, beispielsweise bei mit Spül- oder Bodendurchschlagssonden erstellten Leitungswe¬ gen, kann sinnvoll sein.

Im Anschluß an die Säuberung der Leitung ist es ggf. erforderlich, die zu beschichtende Wandung soweit zu entfeuchten, daß die Restfeuchte keine nachteiligen Auswirkungen auf die auszubringende Kunststoffschicht mehr haben kann. Die Entfeuchtung kann dadurch vorge¬ nommen werden, daß die Leitung mit Luft oder Inertgas mit geringem Feuchtigkeitsgehalt oder mit trockener Heißluft gespült wird. In der Regel ist es aber völ¬ lig ausreichend, anstehende Feuchtigkeit zusammen mit den Rückständen der mechanischen Reinigung abzustrei¬ fen und auszutragen, beispielsweise mit Hilfe von GummiScheiben.

Im nächsten Schritt wird ein zur Aushärtung befähig¬ tes Kunststoffmaterial in der erforderlichen Schicht¬ dicke auf die Wandung aufgebracht. Das Kunststoff- material soll bei der Aushärtung eine so große Fe¬ stigkeit erreichen, daß eine sich selbsttragende Kunststoffschicht auf der Innenwandung der Leitung oder des Schachtes entsteht. Die Restelastizität soll aber hoch genug sein, daß die Kunststoffschicht Erschütterungen der Leitung, Bewegungen und mechani-

sehen Belastungen standhalten kann und auch bei Ris¬ sen in der umgebenden Rohrwandung nicht undicht wird.

Die Schichtdicke der Kunststoffschicht auf der Innen¬ wandung der Leitung oder des Schachtes beträgt zweck¬ mäßigerweise 0,1 bis 50 mm, vorzugsweise 1 bis 25 mm. Die Schichtdicke ist dabei von dem Leitungsquer¬ schnitt abhängig wie auch vom Ausmaß der auszuglei¬ chenden Schäden bzw. Unebenheiten an der Rohrwandung. Einerseits dürfen kleine Leitungsquerschnitte durch die eingebrachte KunststoffSchicht nicht zu stark eingeengt werden, andererseits muß die Stärke der eingebrachten KunststoffSchicht ausreichen, Risse, Poren und Beschädigungen in der Rohrwandung aus¬ zugleichen. Zugleich muß über eine hinreichende Schichtdicke des ausgehärteten Kunststoffmaterials eine MindestStandzeit der damit ausgekleideten Lei¬ tung garantiert werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete härtbare Kunststoffmaterialien sind solche, die eine ausrei¬ chende Beständigkeit gegenüber dem zu transportieren¬ den Medium aufweisen. Dies bedeutet insbesondere, daß die Kunststoffmaterialien nach der Aushärtung vor al¬ lem wasser- und gasdicht sein müssen und durch Feuch¬ tigkeit nicht angegriffen werden dürfen. Wird das er¬ findungsgemäße Verfahren auf zu sanierende Kanalisa¬ tionen angewandt, kommt noch die Korrosions¬ beständigkeit gegenüber in Abwässern üblichen korro¬ siv wirkenden Stoffen, wie beispielsweise Säuren, Laugen und Salzen, sowie gegenüber der Geschiebe¬ fracht hinzu. Eine Vielzahl von KunststoffSystemen ist bekannt, die diese Anforderungen erfüllen.

Besonders geeignete Kunststoffmaterialien für das er¬ findungsgemäße Verfahren sind Polyurethan-Systeme, Acrylsyste e, Epoxidsysteme und Systeme auf Basis un¬ gesättigter Polyester, die alle auf dem einen oder

anderen Weg zur Aushärtung befähigt sind. Ein Vorteil aller dieser Systeme ist ihre geringe Feuchtigkeits- empfindlichkeit.

Geeignete Polyurethan-Systeme beruhen auf Polyurethanprepoly eren mit einem Rest reaktionsfähi¬ ger Isocyanatgruppen, die aus monomeren oder polyme- ren mehrfunktionellen Isocyanaten und mehrfunktionel- len Reaktionspartnern, in der Regel Polyolen, Poly- etherolen oder Polyesterolen hergestellt sind. Diese Prepolymere werden zur Aushärtung mit mehrfunktionel¬ len Reaktionspartnern mit mindestens zwei freien, zur Umsetzung mit den Isocyanatgruppen verfügbaren OH-, SH- und/oder NH-Gruppen und ggf. den aus der Po¬ lyurethanchemie dem Fachmann bekannten, die Reaktion aktivierenden Zusatzmitteln umgesetzt. Beispielsweise seien hier genannt Wasser, Polyole, wie Ethylen- glykol, Propylenglykol oder deren Oligo ere, Poly¬ esterole, Polyetherole, multifunktionelle Thiole oder Polyamine und deren Mischungen. Die Härtung beschleu¬ nigende Zusätze sind beispielsweise tertiäre Amine oder Metallsalze. Es handelt sich hierbei um Zweikom¬ ponentensysteme.

Grundsätzlich ist es auch möglich, Einkomponenten¬ systeme einzusetzen, die mit in der Umgebung befind¬ licher Feuchtigkeit, beispielsweise der Luftfeuchtig¬ keit, aushärten. Unter den in Rohrleitungen herr¬ schenden Bedingungen ist jedoch der Einsatz solcher Einkomponentenmaterialien, die zur Schaumbildung nei¬ gen, nur in besonderen Fällen zweckmäßig, wenn die zur Verfügung stehende Feuchtigkeitsmenge zuverlässig gesteuert werden kann. Einkomponentensysteme sind aber grundsätzlich unabhängig von der Zugabe einer zweiten, die Aushärtung bedingenden Komponente.

Des weiteren können Acryl-Systeme eingesetzt werden, d. h. Reaktionsprodukte, die durch radikalische Poly-

merisation ein- oder mehrfunktioneller monomerer oder oligomerer Derivate der Acryl- oder Methacrylsäure hergestellt werden. Insbesondere sind hier die Ester der Acyrl- und Methacrylsäure zu nennen. Die Polyme¬ risation kann durch Einmischen von Reaktionsstartern in die Ausgangsmischung eingeleitet werden, bei¬ spielsweise von Radikalstartern auf Peroxidbasis oder dergleichen. Des weiteren kann die Aushärtung bzw. Vernetzung durch energiereiche Strahlung eingeleitet werden, beispielsweise UV-Licht oder Elektronenstrah¬ lung. Es versteht sich, daß unter Acryl-Systemen auch Copolymerisate von (Meth)acrylsäure und deren Deriva¬ ten verstanden werden.

Erfahrensgemäß können ferner Epoxidharz-Systeme zum Einsatz kommen, d. h. Reaktionsprodukte aus höher¬ molekularen Verbindungen mit mindestens zwei reakti¬ onsfähigen Epoxidgruppen und mehrfunktioneilen Poly- aminen, Polyaminoamiden oder Gemischen dieser Stoffe, denen aus der Epoxidchemie bekannte Reaktionsbe¬ schleuniger zugesetzt werden können. Die Polyamine übernehmen dabei die Funktion der Härterkomponente.

Weiterhin kommen Systeme auf Basis ungesättigter Po¬ lyester in Frage, d. h. Reaktionsprodukte der radi¬ kalischen Polymerisation ungesättigter Polyester. Solche ungesättigten Polyester ergeben sich aus der Umsetzung mehrfunktioneller Alkohole mit ein- oder mehrfach ungesättigten mehrfunktionellen Carbonsäu¬ ren. Diese ungesättigten Polyester können in zu radi¬ kalischer Polymerisation befähigten Monomeren gelöst werden, beispielsweise Styrol oder Divinylbenzol, aber auch in Diallylphthalat und monomeren Acryl- säure- oder Methacrylsäurederivaten, etwa Estern, wie Methylacrylat oder Methyl ethacrylat. Die Polymerisa¬ tion wird durch Zumischen geeigneter Reaktionsstarter in die Harzmischung und/oder durch die Zufuhr von En-

ergie (Wärme) oder energiereicher Strahlung (UV-Licht oder Elektronenstrahlung) gestartet.

Alle diese Systeme können übliche Zusatzstoffe ent¬ halten, beispielsweise Füllstoffe, Fasern, Farb¬ stoffe, Stabilisatoren, Viskositätsregulierer und dergleichen. Sie können ferner durch Zusatz von Treibmitteln so modifiziert sein, daß sich während der Abbindereaktion eine ganz oder teilweise zellige Struktur ausbildet. Insbesondere der Zusatz von die Dauerhaftigkeit und Festigkeit der Kunststoffbe- schichtung erhöhenden Materialien, beispielsweise mi¬ neralischen Füllstoffen und/oder verstärkenden Fa¬ sern, kann ausgesprochen zweckmäßig sein.

Als Füllstoffe kommen insbesondere solche minerali¬ scher Natur in Frage, beispielsweise Quarzsand, Elek- trofilterasche, und dergleichen. Besonders bevorzug¬ ter Zuschlag aufgrund seines inerten Verhaltens, sei¬ nes Preisniveaus und seines spezifischen Gewichts ist Quarzsand. Die mineralischen Zuschläge können 2 bis 95 Gew.% des Kunststoffmaterials ausmachen, insbeson¬ dere 50 bis 90 Gew.%. Als besonders geeignet hat sich eine Abmischung aus einem Teil Epoxidharz und fünf Teilen Quarzsand erwiesen, wobei dem Epoxidharz ein übliches Treibmittel zur Ausbildung eines feinporigen geschlossenzelligen Schaums mit einer Dichte im Be- reich von 1,0 bis 2,0 g/cm° zugemischt ist.

Zusätzlich zu mineralischen Füllstoffen oder alterna¬ tiv dazu können Fasern in einer zur Erhöhung der Fe¬ stigkeit erforderlichen Menge im Kunststoffmaterial vorhanden sein. Beispiele für geeignete Fasern sind Polypropylen-Stapelfasern, Stahlfasern oder minerali¬ sche Fasern, wie beispielsweise Glas- oder Stein¬ wolle. Im allgemeinen sind Faseranteile von 0,5 bis 5 Gew.% im Kunststoff aterial vollständig ausreichend.

Es versteht sich, daß die zum Einsatz kommenden Kunststoffmaterialien an und für sich bekannt sind.

Soweit das auf die Wandung der Leitung oder des Schachtes aufgebrauchte Kunststoffmaterial unmittel¬ bar mit einem Härter versetzt wird, erfolgt die Här¬ tung über den für das Material typischen Zeitraum ohne weitere äußere Einflußnahme. Erfolgt die Aushär¬ tung des Kunststoffmaterials durch Strahlung oder Wärmezufuhr, ist es erforderlich, im Anschluß an die Aufbringung des Kunststoffmaterials die Schicht zu bestrahlen oder mit Wärme zu beaufschlagen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vor allem zur Sa¬ nierung bestehender Leitungssysteme vorgesehen. So¬ weit diese Leitungssysteme nicht begehbar sind, ist es erforderlich, die einzelnen Verfahrensschritte mit Hilfe von dazu geeigneten Sonden vorzunehmen. Hierzu werden Leitungen in Abständen geöffnet, zumeist an Stellen, an denen ohnehin Schieber oder Schächte, Krümmer, Hydranten oder dergleichen vorgesehen sind. Die eröffneten Leitungen werden dann abschnittsweise saniert, wobei ggf. zunächst einmal eine Inspektions¬ sonde eingeführt wird, mit der der Leitungszustand im einzelnen festgestellt werden kann. Solche Inspekti¬ onssonden bestehen beispielsweise aus einem Kamarasy- stem, das auf einen Wagen oder Schlitten montiert ist, der dimensionsmäßig auf den Leitungsquerschnitt abgestimmt ist und sich beispielsweise allseitig auf Rädern, Gleitkufen, Federn oder Bürsten gegen die Rohrwandung abstützt. Solche Sonden, die entweder durch die Leitung gezogen werden oder aber mit einem eigenen Antrieb versehen und ferngesteuert sind, sind bekannt.

Nach der Inspektion der Leitung und Feststellung des Sanierungsbedarfs, soweit erforderlich, wird mit Hilfe einer Reinigungssonde die Rohrwandung bearbei-

tet, um korrodiertes oder unebenes Material und Abla¬ gerungen zu beseitigen und/oder die Wandung zu glät¬ ten. Bevorzugt ist eine mechanische Reinigung mit Bürsten, Kratzern oder rotierenden FederSystemen, die auf einem Schlitten montiert sein können oder aber durch die Leitung gezogen werden. Möglich ist auch die Reinigung durch Sandstrahlen. Die Reinigung um¬ faßt ggf. auch den Abtransport des Strahlmaterials wie auch des entfernten Guts, beispielsweise durch einen Spülvorgang, bevorzugt aber durch ein System von Gummischeiben, mit denen das Gut zusammen mit anstehender Freuchtigkeit abgestreift und ausgetragen wird.

Zur Verbesserung der Haftung des Kunststoffmaterials auf der Leitungswandung kann es zweckmäßig sein, eine Grundierung aufzubringen. Solche Grundierungen sind für das jeweils verwandte Kunststoffmaterial bekannt. Die Grundierungen sind geeignet, einer Hinterwande¬ rung der Kunststoffschicht auf der Leitungswandung entgegenzutreten, insbesondere bei neu auftretenden Leitungsschäden und bei Neuanschlüssen an das Lei¬ tungsnetz.

Die Einbringung des zur Beschichtung vorgesehenen Kunststoffmaterials erfolgt ebenfalls mit Hilfe der oben beschriebenen Sonden, wobei auf einem dafür vor¬ gesehenen Wagen oder Schlitten eine Appliziervorrich- tung mit einem Spritz- oder Schleuderkopf vorgesehen ist. Diese Ausbringungsweise ist gegenüber einem Ex- trudiervorgang, wie er üblicherweise in der Kunst¬ stofftechnik verwandt wird, bevorzugt, weil sich hierdurch eine bessere Verbindung mit dem Untergrund und ein besseres Eindringen in Risse und Poren er¬ gibt. In Verbindung mit einer vorgegebenen Ausbrin¬ gungsrate kann die Schichtdicke der Beschichtung über die Sondengeschwindigkeit sehr genau gesteuert wer¬ den.

Im Anschluß an die Aufbringung des Kunststoffmateri¬ als wird dies, sofern es den Härter bereits einge¬ mischt enthält, über die erforderliche Zeit aushärten gelassen. Insbesondere die Polyurethan- und Epoxid¬ harzsysteme, die den Härter und Härtungsbeschleuniger zugemischt enthalten, benötigen hierzu keine äußeren Einflüsse, allenfalls eine genaue Steuerung der Tem¬ peraturbedingungen. Bei Acryl- und Polyestersystemen, die aufgrund einer Radikalkettenreaktion aushärten, kann die Zufuhr von Wärme oder der Kettenstart mit Hilfe einer Strahlungsquelle erforderlich sein. Wird die Kettenreaktion mit Hilfe einer Strahlenquelle ausgelöst, kann diese unmittelbar im Anschluß an die Ausbringung des Kunststoffmaterials zur Einwirkung gebracht werden, beispielsweise durch feste Montage auf der gleichen Sonde, mit der das Kunststoffmate¬ rial ausgebracht wird. Die Anwendung der Strahlung mit Hilfe einer separaten Sonde zu einem späteren Zeitpunkt ist aber ebenfalls möglich. Ist zum Start der Radikalkettenreaktion Wärme vorgesehen, was bei¬ spielsweise bei wärmeempfindlichen RadikalStartern im Kunststoffmaterial der Fall ist, kann diese Wärme in Form von Heißluft zugeführt werden oder aber auch in Form von Wärmestrahlung über beispielsweise eine auf einer Sonde montierte Infrarotquelle.

Kunststoffmaterialien, die durch den Zusatz von Treibmitteln zellige Strukturen ausbilden, können für bestimmte Anwendungszwecke von Vorteil sein, bei¬ spielsweise aufgrund ihrer Elastizität und ihrer Iso¬ lierwirkung. Besonders vorteilhaft sind aber Zell¬ strukturen mit geschlossenen Poren wegen ihres Vermö¬ gens, fehlerhafte Strukturen der zu sanierenden Lei¬ tungen auszufüllen und zu hinterwandern. Es wurde ge¬ funden, daß mit Treibmitteln versetzte Kunststoffma- terialien, insbesondere auf Epoxidbasis, tief in feh¬ lerhafte Strukturen der Leitungen, wie Löcher, Haar-

risse, Auswaschungen und dergleichen, einzudringen vermögen und diese fehlerhaften Strukturen vollstän¬ dig ausfüllen. Durch die Wandung der alten Leitung reichende Risse werden vollständig bis in das umge¬ bende Erdreich hinein durchdrungen und verschlossen; eine pilzartige Ausdehnung auf der Außenseite der sa¬ nierten Leitung fördert zudem den Verbund zwischen alter Leitung und neuer Kunststoff eschichtung.

Als Treibmittel werden aus der Kunststofftechnik be¬ kannte Materialien verwandt. So kann bei Polyuretha¬ nen Wasser als Härterkomponent eingesetzt werden, das bei der Vernetzung zur Abspaltung von CO2 führt, das wiederum die Schaumbildung fördert. Für die anderen Kunststoffsysteme werden übliche Treibmittel einge¬ setzt, die bei Wärmebehandlung oder unter den Polyme¬ risationsbedingungen Treibgase abspalten, beispiels¬ weise CO2, N2 oder dergleichen. Die für den Zerfall des Treibmittels benötigte Wärme kann dabei von außen zugeführt werden, wie zuvor beschrieben, oder aus der Reaktionswärme bei der Aushärtung des Kunststoffes stammen.

Im Anschluß an die Aufbringung des Kunststoffmateri- als kann es erforderlich sein, die auf der Wandung gebildete Kunststoffhaut zu glätten, insbesondere dann, wenn die Aushärtung einige Zeit in Anspruch nimmt oder aber durch weitere Maßnahmen erst noch eingeleitet werden muß. Polyurethansysteme reagieren im allgemeinen jedoch so schnell, daß eine Glättung nicht erforderlich ist. Die Glättung der Kunststoff- haut kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Spritzsonde ein Trichter hinterher läuft oder hinter¬ her geführt wird, der das Kunststoffmaterial gegen die Wandung preßt und Tropfen bzw. Nasen einebnet oder abstreift. Alternativ kann im Anschluß an den Spritz- oder Schleudervorgang eines Schlauchfolie in die Leitung eingezogen werden, die mit Preßluft oder

299 PC1 EP95/03301

14

Wasser aufgeblasen wird und sich fest an die Kunst¬ stoffhaut anlegt und diese glättet. Auf diese Art und Weise kann auch eine Verdichtung des aufgetragenen Kunststoffmaterials erreicht werden. Die Schlauchfo¬ lie kann auch unmittelbar mit der Spritz- oder Schleudersonde in die Leitung eingezogen werden, so daß sie sich bereits am Ort befindet, wenn der Be- schichtungsvorgang abgeschlossen ist. Falls es erfor¬ derlich ist, daß Kunststoffmaterial durch Wärme- oder Strahlungseinwirkung zu härten, kann dies durch die eingezogene Folie hindurch erfolgen. Es versteht sich, daß die Folie vor Ingebrauchnahme der Leitung wieder entfernt wird. Hierzu kann es zweckmäßig sein, die Folie mit einem Trennmittel zu beschichten, um ein Festkleben an dem aufgetragenen Kunststoffmate¬ rial zu vermeiden. Es hat sich gezeigt, daß mit der¬ artiger Glättungstechnik eine Haut erzeugt werden kann, der die Strömungseigenschaften herkömmlicher Leitungswege trotz der mit der Beschichtung verbun¬ denen Querschnittsverengung deutlich verbessert.

Ein besonderes Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens ist neben der Verwendung zur Sanierung von bestehenden Ent- und Versorgungsleitung die Aus¬ kleidung von Bohrlöchern sowie von Wetterschächten des Bergbaus. Hier können erhebliche Kosteneinsparun¬ gen erzielt werden, da auf ein Großteil der bisher notwendigen Maßnahmen zur Verfestigung und Abdichtung bzw. Sanierung der Wandungen verzichtet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist herkömmlichen Be- schichtungstechniken überlegen, da aufwendige Vorbe¬ reitung und Vorbehandlung der zubeschichtenden Wan¬ dungen verzichtet werden kann und das Kunststoffmate¬ rial ausgesprochen schnell aushärtet, so daß es nicht zu langwierigen Betriebsunterbrechungen kommt. Das Verfahren eignet sich zur Beschichtung der Innenwan¬ dung von Bohrlöchern und Schächten mit einem Durch¬ messer von wenigen Zentimetern bishin zu etwa 5 m,

wobei Längen bis zum 500 m problemlos bewältigt wer¬ den können. Ein üblicher Rohrausbau der Bohrloch¬ oder Schachtwandung kann entfallen.

Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Auskleiden von sanierungsbedürftigen oder dichtungs- bedürftigen Hohlkörpern verwandt werden, beispiels¬ weise Lagertanks oder Zisternen. Insbesondere ist hierbei an die Behandlung von sanierungsbedürftigen Öltanks gedacht, wie sie vielfach für die Heimbevor¬ ratung verwandt und im Erdreich vergraben sind. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es ohne weiteres möglich, eine stark korrodierte oder gar durchlässig gewordene Tankwand erneut zu stabilisie¬ ren und so abzudichten, daß eine langfristige Weiter¬ benutzung möglich ist.

Es versteht sich von selbst, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur zur Sanierung von bestehenden Leitungen und Schächten eingesetzt werden kann, son¬ dern auch zur Ausrüstung von neuen Leitungen und Schächten, um von vornherein eine längere Lebensdauer und höhere Korrosionsbeständigkeit zu erzielen.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren auch dazu eingesetzt werden, Ver- und Entsorgungs- leitungen im Wege der grabenlosen Rohrverlegung zu erstellen. Bei der grabenlosen Rohrverlegung werden Leitungswege mit Hilfe einer Verdrängungs- oder Spülsonde oder durch Bohrungen erstellt. Zum Ein¬ satz kommen hier üblicherweise druckluftbetriebene Bodendurchschlagsraketen oder Sonden, die über einen Spülkopf verfügen und den Leitungsweg unter Druck freispülen. Derartige Leitungswege können un¬ mittelbar bei der Erstellung mit einer Kunststoff¬ wandung versehen werden, wenn die Verdrängungs- oder Spülsonde mit einem zusätzlichen Spritz- oder Schleuderkopf für das Kunststoffmaterial ausgestat-

tet ist. In diesem Fall kann die ausgebrachte Menge an Kunststoffmaterial über einen Geschwindigkeitsfühler ohne weiteres an die Vor¬ triebsgeschwindigkeit angepaßt werden, so daß eine einheitliche Schichtdicke erzielt werden kann. Die¬ ses Verfahren ermöglicht es auf preiswerte Art, Ent- und Versorgungsleitungen zu verlegen, ohne daß umfangreiche Grabungsarbeiten durchzuführen wären. Die so erstellten Leitungen sind hinreichend sta¬ bil, um beispielsweise Abwässer aufzunehmen. Auch können darin Elektro- und Telefonkabel oder auch Gas-Schlauchleitungen verlegt werden.