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Glasfaser-Brunnen-Liner-Manschette Sanierungsverfahren.

Ein innovatives System unserer Brunnensanierung ist unser Glasfaser-Brunnen-Liner-Manschette Sanierungsverfahren.  Bei der Sanierung von Brunnen mit Glasfaser wird ein Glasfasergewebe mit Harz getränkt und im Brunnen unter Wasser eingebaut. So können Schadstellen in Brunnen und Grundwassermessstellen ab DN 50, mit für Trinkwasser zugelassenen Werkstoffen, repariert und saniert werden. Undichte Rohrverbindungen, Löcher oder Risse in den Rohrwandungen oder beschädigte Beschichtungen sowie untaugliche oder defekte Filterstreckenbereiche, können mit dem Glasfasergewebe überdeckt und dauerhaft verschlossen werden. Die ausgehärtete Glasfasermanschette hat glatte Übergänge und stellt so kein Hindernis bei dem Ein- und Ausbau von Unterwasserpumpen und Steigleitungen dar. Auch deformierte Rohre oder Knicke in der Rohrtur können dicht überklebt werden.

Brunnenversetzpacker

Der Brunnenversetzpacker hat zu einem die Funktion, die GFK-Brunnen-Liner-Manschette an die Schadstelle zu transportieren und mittels Druckluft zu versetzen. Mit der GFK-Brunnen-Liner-Manschette ist ein spezieller Versetzpacker für das Versetzen von Manschetten im Brunnenbau konzipiert und entwickelt worden. Mit diesem Versetzpacker ist es möglich Beschädigungen der Brunnenrohr zu sanieren oder undichte Rohrverbindungen abzudichten und somit ihre Funktionsfähigkeit weiterhin zu erhalten. Auch ungeeignete Filterstreckenbereiche können teilwiese oder ganz geschlossen und abgedichtet werde. Sanierungsmöglichkeiten für Trinkwasserbrunnen bestanden lage Zeit darin, entweder einen komplett neuen Filterrohrstrang einzubringen (Einschubverrohrung), oder einen frischen Brunnen an einer neuen Stelle zu bohren. Seit etwa 15 Jahren kann durch den gezielten Einbau von Edelstahl Bändern, durch Aufweiten mit Packern oder Spreizwerkzeugen, ein Brunnen auch partiell saniert werden. Durch das neu entwickelte GFK-Brunnen-Liner-Manschetten System besitzt man nun die Möglichkeit Brunnen und Grundwassermessstellen schon ab DN 50 partiell zu Sanieren. Die von uns angewendeten Materialien Glasfaser und Harz sind für Trinkwasserbereiche zugelassen, wasserunlöslich und somit problemlos einsetzbar.

Funktionsprinzip des GFK-Brunnen-Liner-Manschetten Systems

Das Funktionsprinzip bei der Brunnensanierung in senkrechter Lage ist identisch, wie die eigentliche Anwendung im horizontalen Kanalbereich. Abweichend ist nur das Problem des ständig, mit zunehmender Tiefe, ansteigenden hydrostatischen Wasserdruckes von 0,1 bar pro laufenden Meter. Würde man die Manschette, wie in der Kanalsanierung mit einem Heftdruck von 0,5 bar am Packer anlegen und konstant halten, so würde dieser aufgrund des entgegengesetzt wirkenden hydrostatischen Wasserdruckes nach 5m Wassertiefe nur noch 0 bar betragen. In diesem Fall würde die Manschette sich vom Packer lösen, und schließlich bis auf die Brunnensohle hinuntergleitet. Auch bei dem Anlege- u. Applikationsdruck, muss man den hydrostatischen Wasserdruck berücksichtigen, indem man einen zusätzlichen Druck von 0,1 bar * X – Meter - Wassertiefe aufbringt. Das Problem des hydrostatischen Wasserdruckes während dem Beförderungsweg zur Schadensstelle kann folgendermaßen gelöst werden:
Mit zunehmender Wassertiefe wird der Heftdruck nach und nach gleichmäßig erhöht, damit die Manschette nicht abgleitet. Bei z. b. 20 Meter Wassertiefe müsste somit ein Heftdruck von 0,5 bar + 20m * 0,1 Bar/m = 2,5 bar anliegen, damit die Manschette nicht abrutscht. Mit einer gesteuerten Druckerhöhung, welche über die Wassertiefe gekoppelt ist, wäre dies möglich.

Versetzvorgang mit dem Brunnenversetzpacker

Die GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird auf den Brunnenversetzpacker aufgebracht, fixiert und oben und unten befestigt. Anschließend wird der Brunnenversetzpacker mit der aufgebrachten Manschette über ein Tragseil sowie mit dem Druckluftschlauch bis zur sanierenden Stelle, die mittels Kamerabefahrung bereits geortet und ausgemessen wurde, in den Brunnen geführt. Nach dem Positionieren der GFK-Brunnen-Liner-Manschette an der zu sanierenden Stelle, wird der Anlege - Druck im Brunnenversetzpacker auf 1,5 bar, zuzüglich dem herrschenden hydrostatischen Druck, eingestellt. Der zusätzlich aufzubringende hydrostatischen Druck errechnet sich aus der Wassertiefe bis zur sanierenden Stelle * 0,1 bar. Aus der Mitte der Manschette heraus wird schließlich der Applikationsdruck auf 2,8 bar, zzgl. dem herrschenden hydrostatischen Druck, erhöht.

 

1. Systembeschreibung GFK-Brunnen-Liner-Manschette

1.1 Definition

Die GFK-Brunnen-Liner-Manschette ist ein rein mechanisches, stufenloses Montagesystem für die partielle Brunneninnensanierung von DN50 – DN 800 aus Glasfaser- Strumpf oder Matte und einem wasserunlöslichen und unter Wasser kalt, aushärtenden Harz für alle gängigen Brunnen- und Trinkwasserrohrsysteme.

1.2 Verfahrens- und Systembeschreibung

Der GFK-Brunnen-Liner-Manschette besteht aus einem gestrickten GFK-Strumpf oder einer GFK- Matte sowie einem Harz. Die Behebung und Abdichtung des Schadensbildes erfolgt über einen dauerhaften Anpressdruck der GFK-Brunnen-Liner-Manschette durch Kompression des Harzgetränkten Glasfasergewebes auf die Rohrwand. Der GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird auf den Nenndurchmesser des zu sanierenden Rohres abgestimmt. Durch die spezielle Herstellungsart kann das Glasfasergewebe durch einen Druckluftpacker auf geweitet werden und passt sich durch sein enges Anliegen an der Rohrwand auch perfekt an Krümmungen und Biegungen an.
Risse, Löcher oder Schlitze werden perfekt geschlossen und sogar mit Harz gefüllt. Die Übergänge sind glatt und geben so keine Möglichkeit zum Verhaken. Der Aufspannprozess wird mit einer Brunnenkamera kontrolliert, ebenso wie der Aushärteprozess.

1.3 Werkstoffe

1.3.1 Glasfaser-Gewebe

 Die GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird aus Glasfaser gefertigt. Glasfaser zeichnet sich durch seine hohe Korrosionsbeständigkeit und Zugfestigkeit aus. Die GFK-Brunnen-Liner-Manschette ist für den Einsatz im Trinkwasserbereich konzipiert. Bei Einsatz im industriellen Abwasser ist die Korrosionsbeständigkeit zu prüfen.

1.3.2 Harz

Das verwendete Harz besteht aus 2 Komponenten (A&B) ist ebenso, wie die GFK-Brunnen-Liner-Manschette und ist für den Einsatz im Trinkwasserbereich konzipiert. Bei Einsatz im industriellen Abwasser ist die Korrosionsbeständigkeit zu prüfen.

Merke: Vor dem Einsatz von GFK-Brunnen-Liner-Manschetten im Trinkwasser Bereich, ist die Beständigkeit der verwendeten Materialen auf Verträglichkeit hinsichtlich der Wasserchemie zu prüfen!

1.4 Anwendungsbereiche

1.4.1 Schadensbilder

  • Rissbildungen (Längs-, Radial- u. Querrisse )
  • Löcher
  • Undichte Muffen
  • Lageabweichung / Muffenversatz
  • Korrosionen / Abplatzungen /Verschleiß
  • Leckagen
  • Ungeeignete Filterstrecken
  • Verbesserung der Rohrstatik (Risse und Scherbildung, Deformationen)
  • Wurzeleinwuchs

2. GFK Brunnen Liner Manschette in der Anwendung

2.1 Inspektion und Vorbereitung des Brunnens oder der Trinkwasserleitung

2.1.1 Inspektion

  • Vor dem Einsatz des GFK-Brunnen-Liner-Manschetten Systems ist der jeweilige Brunnen oder die Trinkwasserleitung mit einer Kamera zu befahren und die Sanierungsmöglichkeit mit der GFK Strumpf Manschette zu prüfen.
  • Es muss mindestens ein Durchmesser von 50 mm bestehen.
  • Bei Horizontalbrunnen oder Leitungen sollte der betreffende Schacht oder die Brunnenstube sollte mindestens eine Nennweite von DN 800 haben, um das Einfädeln vom Kamera-Packersystem zu gewährleisten.

2.1.2 Vorbereitung des Brunnen oder der Leitung

  • Der zu sanierende Brunnen muss vor jedem GFK-Brunnen-Liner-Manschette Einsatz gebürstet oder besser mit einer Hochdruckrotationsdüse gereinigt werden.
  • Verfestigte Ablagerungen, Wurzeleinwüchse, ein ragende Teile müssen entfernt werden. Die Durchfahrbarkeit darf durch Hindernisse nicht eingeschränkt werden.
  • Im Bereich der Schadstellen dürfen sich keine Feststoffe, wie Verockerungen, Inkrustierungen oder Verschleimungen befinden.

2.2 Geräte, Material und Vorbereitungen für den GFK-Brunnen-Liner-Manschette Einsatz

2.2.1 Geräte

Für den wirtschaftlichen Einsatz sollte folgendes Gerät vorgehalten werden:

  • Brunnenkamera, abgestimmt auf die jeweilige Nennweite der Haltung. Idealerweise verfügt die Kamera über eine Schwenkkopf.
  • Versetzpacker je nach Nennweite
  • Schnellentlüftungsventil
  • Eine Druckluftanlage auf dem Fahrzeug oder ein Kompressor mit einer Ausgangleistung von mind. 10,0 bar.
  • Einen Druckluftschlauch auf Trommel mit ausreichender Schlauchlänge.

2.2.2 Material

Nachfolgende Materialien sind für die Vorbereitung der GFK Strumpf Manschetten je nach Schadensbild notwendig:

  • Scharfes Messer
  • Tape
  • Folie
  • Desinfektionsmttel
  • Gewichte
  • Anschlagmittel
  • Lichtlot

2.2.4 Vorbereitung der GFK-Brunnen-Liner-Manschette

 a) Transportsicherung

Das einzusetzende Material ist auf Beschädigung zu kontrollieren. Die verwendeten Materialen müssen gemäß den Herstellervorschriften verpackt und entsprechend transportiert werden (ADR).

 b) GFK-Brunnen-Liner-Manschette

Der GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird auf den Sanierungsfall abgestimmt.

Die Handhabung der GFK-Brunnen-Liner-Manschette sollte immer nur mit Handschuhen, Schutzbrille und im Schutzanzug erfolgen.

Ein Arbeitstisch wird mit Folie abgedeckt um den Laminierungsprozess optimal und sauber zu gewährleisten.

c) Herstellung des Harzes

Das Harz wird mit seinen 2 Komponenten entsprechend den Herstellerangaben an gemischt.

 d) Vorbereitung des Packers

Der Packer wird mit einer dehnbaren Folie eingewickelt.

e) Laminieren der GFK-Brunnen-Liner-Manschette

Das bereits angerührte Harz wird auf der Folie ausgegossen und der GFK-Brunnen-Liner-Manschette auf das ausgegossene Harz gelegt. Dabei wird das Harz von Hand in den GFK-Brunnen-Liner-Manschette eingearbeitet. Nach auseichender Tränkung ist der GFK-Brunnen-Liner-Manschette zum Einbau auf den Setzpacker vorbereitet

f) Aufsetzen der getränkten GFK-Brunnen-Liner-Manschette

Die Harz getränkte GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird von Hand über den vorbereiteten Setzpacker gestülpt und fixiert.

2.3 GFK-Brunnen-Liner-Manschette Versetzung

Versetzvorgang mit dem Brunnenversetzpacker

Die GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird auf den Brunnenversetzpacker aufgebracht, fixiert und oben und unten befestigt. Anschließend wird der Brunnenversetzpacker mit der aufgebrachten Manschette über ein Tragseil sowie mit dem Druckluftschlauch bis zur sanierenden Stelle, die mittels Kamerabefahrung bereits geortet und ausgemessen wurde, in den Brunnen geführt. Nach dem Positionieren der GFK-Brunnen-Liner- Manschette auf dem Brunnenversetzpacker an der zu sanierenden Stelle, wird der Anlege - Druck im Packer auf 1,5 bar, zuzüglich dem herrschenden hydrostatischen Druck, eingestellt. Der zusätzlich aufzubringende hydrostatischen Druck errechnet sich aus der Wassertiefe bis zur sanierenden Stelle * 0,1 bar. Aus der Mitte der Manschette heraus wird schließlich der Applikationsdruck auf 2,8 bar, zzgl. dem herrschenden hydrostatischen Druck, erhöht.

2.3.1 Positionierung der GFK-Brunnen-Liner-Manschette auf dem Versetzpacker

 Die GFK- Manschette wird mittig auf dem Versetzpacker positioniert

  • Den richtigen Zentrierer über dem Packerwählen. Der Packer soll zentriert im Brunnen gefahren werden damit der Harz getränkte GFK-Strumpf bei der Einfahrt keinen Kontakt mit der Brunnenwand hat.

2.3.2 Versetzvorgang Einzelversetzung

  • Mit dem GFK-Brunnen-Liner-Manschette System kann vor allem dann wirtschaftlich gearbeitet werden, wenn der Versetzpacker mit einer Kamera positioniert wird. Behelfen kann man sich auch mit Schiebestange. Die Kamera sollte aber auf jeden Fall den Versetzvorgang begleiten.
  • Verbinden Sie die Kamera über das Seil oder die Kupplungsstange mit dem Versetzpacker, schließen Sie die Druckluftversorgung an und „heften“ die Manschette mit einem Heftdruckan die Packerblase. Die Manschette ist jetzt gegen Abrutschen gesichert. Der Heftdruck kann je nach Druckluftanlage, Nennweite und Versetzpacker leicht unterschiedlich sein. Wir empfehlen Ihnen, den jeweils richtigen Heftdruck für Ihre Anlage selber festzulegen.
  • Positionieren Sie den Versetzpacker mittig auf dem Sanierungspunkt
  • Entweder rein optisch, d.h. über das Blickfeld der Kamera oder durch vorheriges Einmessendes Schadens. Hierzu müssen Sie den Abstand vom Kamerakopf bis zur Mitte Manschette berücksichtigen.
  • Legen Sie die GFK-Manschette mit dem Anlegdruckan die Rohrwandung an. Achten Sie darauf die Manschette nur „leicht“ an die Rohrwandung anzulegen, um noch die Möglichkeit zu haben, Lagekorrekturen vorzunehmen.
  • Achten Sie darauf, dass beim Aufbringen des Applikationsdrucks die Packerblase mittig in der Manschette sitzt. Der Packer darf jetzt nicht mehr schrumpfen.

Merke: Bei Längsrissen und Scherbenbildungen, vor allem in Steinzeugrohren, nicht zu großen Aufspanndruck fahren, da sonst das Altrohr geschädigt werden könnte.

  •  Der Packer muss jetzt wären des gesamten Aushärteprozesses aufgespannt bleiben.
  •  Kontrollieren Sie mit der Kamera den richtigen Sitz der Manschette.
  • Erst nach vollständiger Aushärtung kann der Packer enspannt und gezogen werde.
  •  Abschließend ist eine Abnahmebefahrung mit der Brunnenkamera durchzuführen.

Brunnenversetzpacker

Der Brunnenversetzpacker hat zu einem die Funktion, die GFK-Brunnen-Liner-Manschette an die Schadstelle zu transportieren und mittels Druckluft zu versetzen. Mit der GFK-Brunnen-Liner-Manschette ist ein spezieller Brunnenversetzpacker für das Versetzen von Glasfaser Manschetten im Brunnenbau konzipiert und entwickelt worden. Mit diesem Brunnenversetzpacker ist es möglich Beschädigungen der Brunnenrohre zu sanieren oder undichte Rohrverbindungen abzudichten und somit ihre Funktionsfähigkeit weiterhin zu erhalten. Auch ungeeignete Filterstreckenbereiche können teilwiese oder ganz geschlossen und abgedichtet werde.

Die bisherigen Sanierungsmöglichkeiten für Trinkwasserbrunnen bestanden darin, entweder einen komplett neuen Filterrohrstrang einzubringen, oder einen frischen Brunnen an einer neuen Stelle zu bohren. Durch das neu entwickelte GFK-Brunnen-Liner-Manschetten System besitzt man nun die Möglichkeit, dass die angewendeten Materialien Glasfaser und Harz für Trinkwasserbereiche problemlos einsetzbar sind.

Funktionsprinzip des GFK-Brunnen-Liner-Manschetten Systems

Das Funktionsprinzip bei der Brunnensanierung in senkrechter Lage ist identisch, wie die eigentliche Anwendung im horizontalen Kanalbereich. Abweichend ist nur das Problem des ständig, mit zunehmender Tiefe, ansteigenden hydrostatischen Wasserdruckes von 0,1 bar pro laufenden Meter.  Würde man die Manschette, wie in der Kanalsanierung mit einem Heftdruck von 0,5 bar am Packer anlegen und konstant halten, so würde dieser aufgrund des entgegengesetzt wirkenden hydrostatischen Wasserdruckes nach 5m Wassertiefe nur noch 0 bar betragen. In diesem Fall würde die Manschette sich vom Packer lösen, und schließlich bis auf die Brunnensohle hinuntergleitet. Auch bei dem Anlege- u. Applikationsdruck, muss man den hydrostatischen Wasserdruck berücksichtigen, indem man einen zusätzlichen Druck von 0,1 bar * X – Meter - Wassertiefe aufbringt. Das Problem des hydrostatischen Wasserdruckes während dem Beförderungsweg zur Schadensstelle kann folgendermaßen gelöst werden: Mit zunehmender Wassertiefe wird der Heftdruck nach und nach gleichmäßig erhöht, damit die Manschette nicht abgleitet. Bei z. b. 20 Meter Wassertiefe müsste somit ein Heftdruck von 0,5 bar + 20m * 0,1 Bar/m = 2,5 bar anliegen, damit die Manschette nicht abrutscht. Mit einer gesteuerten Druckerhöhung, welche über die Wassertiefe gekoppelt ist, wäre dies möglich.

Versetzvorgang mit dem Brunnenversetzpacker

Die GFK-Brunnen-Liner-Manschette wird auf den Brunnenversetzpacker aufgebracht, fixiert und oben und unten befestigt. Anschließend wird der Brunnenversetzpacker mit der aufgebrachten Manschette über ein Tragseil sowie mit dem Druckluftschlauch bis zur sanierenden Stelle, die mittels Kamerabefahrung bereits geortet und ausgemessen wurde, in den Brunnen geführt. Nach dem Positionieren der GFK-Brunnen-Liner-Manschette an der zu sanierenden Stelle, wird der Anlege - Druck im Brunnenversetzpacker auf 1,5 bar, zuzüglich dem herrschenden hydrostatischen Druck, eingestellt. Der zusätzlich aufzubringende hydrostatischen Druck errechnet sich aus der Wassertiefe bis zur sanierenden Stelle * 0,1 bar. Aus der Mitte der Manschette heraus wird schließlich der Applikationsdruck auf 2,8 bar, zzgl. dem herrschenden hydrostatischen Druck, erhöht.