Mit und unter Hochdruck Beton beseitigt

KIEL, 22.10.2020 – Die Firma Kanaltechnik Meyer aus Schwabach in Mittelfranken wurde in den Ortsteil Vogelherd gerufen, um den Durchfluss zweier Haltungen wiederherzustellen. Der über 20 m verlaufende Beton-Vollverschluss in den Haltungen konnte durch die Kombination aus Höchstdruck-Wasserstrahl und Kanalrobotik kontrolliert und effizient entfernt werden.

Eine drehbar gelagerte falch-Höchstdruck-Wasserstrahldüse kann über eine kipp-, schwenk- und neigbare Werkzeuganbindung an dem MicroGator-Geräteträger unter Kamerabeobachtung kontrolliert durch Kanalrohre gesteuert werden.
Eine drehbar gelagerte falch-Höchstdruck-Wasserstrahldüse
kann über eine kipp-, schwenk- und neigbare Werkzeuganbin-
dung an dem MicroGator-Geräteträger unter Kamerabeobach-
tung kontrolliert durch Kanalrohre gesteuert werden.

Um die Höchstdruck-Wasserstrahltechnik im Kanal einsetzen zu können, wurde eine drehbar gelagerte Reinigungsdüse an einem MicroGator-Geräteträger von IBAK-Robotics betrieben. Dieser besteht aus dem Fahrwagen, der Steuerungstechnik und der Farbschwenkkopfkamera des elektrischen Fräsroboters MicroGator. Anstelle der Anbindung für den Fräsmotor und des Motorgehäuses selbst tritt eine bewegliche Werkzeuganbindung, die eine Reinigungsdüse aufnehmen und den Höchstdruck-Wasserschlauch mitführen kann. Die Anbindung ermöglicht ein Kippen, Schwenken und Neigen des Werkzeuges, in diesem Fall einer rotierenden Wasserstrahldüse der Firma falch.

Die Kraft des Wassers nutzen

Unter Druck stehendes Wasser kann durch sehr hohe Austrittsgeschwindigkeiten an der Düse verschiedenste Materialien durchtrennen. Die Firma falch entwickelt seit mehr als drei Jahrzehnten modernste Hoch- und Höchstdruckwasserstrahlsysteme sowie Zubehör bis 3.000 bar. Die falch-Höchstdruckstrahlanlage trail jet 125 arbeitet mit einem stufenlos regulierbarem Arbeitsdruck von 600 bis 2.500 bar. Der Fahrzeuganhänger verfügt über einen 400-Liter-Wassertank und eine Kurbelwellenpumpe, die 11 bis 26 Liter Wasser pro Minute fördern kann. Durch den Wassertank kann kurzzeitig autark ohne Wasserzufuhr gearbeitet werden. Die falch-Hochdruckschläuche können werkzeuglos verschraubt werden und sind mit einem Schutzschlauch ummantelt.

Schematische Darstellung der Ausgangslage (Haltungslänge (HL), m = Meter (m), S = Schacht (S))
Schematische Darstellung der Ausgangslage (Haltungslänge (HL), m = Meter (m), S = Schacht (S))

Ungewollter Beton-Vollverschluss

Bei den am Einsatzort vorgefundenen Haltungen handelte es sich um Betonrohre im Kreisprofil DN 400, die über einen Abschnitt von 20 m vollständig mit Beton verschlossen waren. Durch einen Hausanschluss war der Beton unbeabsichtigt in zwei durch einen Schacht (S 5199) verbundene Haltungen geflossen (siehe Grafik). Der Schacht mit einem Durchmesser von etwa einem Meter war bis zu 0,8 m Höhe mit Beton verschlossen. Ein Durchfluss war in beiden Haltungen folglich nicht mehr gegeben. Da eine Vielzahl von Haushalten an die betroffenen Haltungen angeschlossen sind, war schnelles Handeln gefragt. Mit dem Ziel, die Haltungen in kürzester Zeit wieder voll funktionsfähig zu machen, erhielten IBAK Robotics und falch die Gelegenheit, die Roboter-geführte Höchstdruck-Wasserstrahltechnik der Kanaltechnik Meyer GmbH & Co. KG in einem Praxiseinsatz vorzustellen.

Aufnahmen der Farbschwenkkopfkamera CutterCam aus dem DN-400-Betonrohr während der Befahrung mit dem MicroGator-Geräteträger für ein kontrolliertes Zerkleinern des Beton-Vollverschlusses unter Einsatz der falch-Höchstdruck-Wasserstrahldüse
Aufnahmen der Farbschwenkkopfkamera CutterCam aus dem DN-400-Betonrohr während der Befahrung mit dem MicroGator-Geräteträger für ein kontrolliertes Zerkleinern des Beton-Vollverschlusses unter Einsatz der falch-Höchstdruck-Wasserstrahldüse

Mit 2.500 bar, ohne Beschädigungen

Die Befahrung erfolgte gegen die Fließrichtung mit kontinuierlicher Geschwindigkeit des MicroGator-Geräteträgers, an dem u.a. die magnetgebremste falch-Höchstdruck-Wasserstrahldüse Drainspeed 30 und der X-Jet Kreuzstrahlkopf adaptiert wurden. Die Rotation der falch-Düsen erzielte mit 2.500 bar und 24 l/min eine sehr gute abscherende Wirkung. Dabei wurde der Anstellwinkel der jeweiligen Düse so eingestellt, dass nur der zu entfernende Beton und nicht die Rohrwand bearbeitet wurde.
Begonnen wurde in der 51 m langen Haltung (H 5198). Nach der Einfahrt des Roboters konnte die Betonwand nach 43 m gefunden werden. Der feste Beton wurde über eine Strecke von 8 m bis zum Schacht (S 5199) unter Kamerabeobachtung Stück für Stück zerkleinert und anschließend aus der Haltung gespült. Im Schacht selbst wurde der Beton manuell entfernt. In der anschließend bearbeiteten zweiten Haltung (H 5200) konnte bei 2,50 m der Verursacheranschluss eingesehen werden. In dieser Haltung konnte der Beton über einen Abschnitt von weiteren 11 m auf diese Weise vollständig entfernt werden.

Eine Kontrolle der Arbeitsschritte war durch die visuelle Beobachtung der Prozessschritte über die Farbschwenkkopfkamera CutterCam gegeben.
Eine Kontrolle der Arbeitsschritte war durch die visuelle Beob-
achtung der Prozessschritte über die Farbschwenkkopfkamera
CutterCam gegeben. | Fotos und Grafik: IBAK

Kameraüberwachtes Arbeiten

Die Arbeit erfolgte unter permanenter visueller Kontrolle über die Farbschwenkkopfkamera CutterCam. Diese ist in den MicroGator-Geräteträger integriert und sorgt dafür, dass der Anwender den Fortschritt der Abtragsleistung uneingeschränkt beobachten kann. Dementsprechend konnte je nach Bedarf der Druck dosiert und die Position der Düse gezielt auf den zu bearbeitenden Bereich eingestellt werden.
Neben den bewährten Eigenschaften wie LED-Beleuchtung und Lagesensor sowie Innendrucküberwachung und Shutter-Automatik ist die Kameratechnik auf das spezielle Anwendungsgebiet eines Fräsroboters angepasst. Ein permanenter Luftstrom bildet eine Art Schild vor der Optik und pustet diese zuverlässig frei. Während des Höchstdruck-Wasserstahlens entstehende extreme Verschmutzungen konnten jederzeit zusätzlich durch ein Verschwenken der Kamera über eine Gummilippe restlos beseitigt werden. Durch permanente Kamerabeobachtung wurde sichergestellt, dass die von falch entwickelte Düse jederzeit optimal ausgerichtet war und damit die Altrohrsubstanz vollumfänglich erhalten blieb.

Bei Bedarf wurde der Fräsvorgang unterbrochen und mit dem Spülwagen der Kanaltechnik Meyer GmbH & Co. KG die gelösten Betonbrocken aus der Haltung gespült.
Bei Bedarf wurde der Fräsvorgang unterbrochen und mit dem
Spülwagen der Kanaltechnik Meyer GmbH & Co. KG die gelösten
Betonbrocken aus der Haltung gespült.

Positive Resonanz

Der Einsatz in Schwabach hat gezeigt, dass mit der Roboter-geführten Höchstdruck-Wasserstrahltechnik ausgedehnte Ablagerungen Rohrsubstanz-schonend, schnell und wirtschaftlich beseitigt werden können. Insgesamt wurden in 20 m Haltung der Beton-Vollverschluss entfernt. Die kontrollierte Wasserstrahltechnologie ist eine zweckmäßige Ergänzung zum elektrischen Fräsen bei meterlangen Verstopfungen von Rohren. Sind Menge und Ausprägung von Ablagerungen großflächig und massiv, ist die Wasserstrahltechnik die wirtschaftlichere Variante.
Für den elektrischen Fräsroboter sind dagegen exakte Arbeiten wie zum Beispiel einragende Stutzen und Muffenversätze glätten sowie das Öffnen von Zuläufen nach Schlauchlinereinzug die prädestinierten Anwendungsgebiete. Im Probeeinsatz überzeugt hat die Variabilität und Einsatzvielfalt des elektrischen Fräsroboters MicroGator, die durch Adapter für eine Inspektionskamera, für Höchstruck-Wasserstrahltechnik sowie Hütchen- und Manschettensetzpacker erreicht werden kann. Die Kanaltechnik Meyer GmbH & Co. KG erwarb ein Fräsfahrzeug mit MicroGator und MicroGator-Geräteträger und ist damit für Sanierungsaufträge im Hauptkanal einsatzbereit.

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