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Die Kraft F zum Ziehen eines Rohrstranges mit Steigung oder Gefälle (Bild 5.3.2.6.3.1.1.1) ergibt sich aus der Gleichung: (Formel: Berechnung der Zugkraft zum Ziehen eines Rohrstrangs) (Bild: Zugkraft F und Neigungswinkel in Anlehnung an [Koch85] [FI-Hoech] [Bild: S&P GmbH]) Die Zugkraft F ruft im Rohr mit dem Querschnitt A die Zugspannung σZ hervor (Bild 5.3.2.6.3.1.1.1) , die kleiner als die zulässige Zugspannung σZ,zul sein muß. (Formel: Zugspannung) |
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Beim Einziehen in gekrümmte Leitungen darf die Summe der beim Ziehen und Biegen auftretenden Einzeldehnungen die zulässige Gesamtdehnung von 3 bis 4 % nicht überschreiten. Läßt man beim Ziehen eine Dehnung von 2 % zu, so beträgt die zulässige Dehnung durch das Biegen im Bereich der Krümmungen noch etwa 1 bis 2 %. (Formel: Zulässige Dehnung) Als Kriterien für die Bestimmung der zulässigen Biegeradien sind einmal bei kleinem Verhältnis von Rohrwanddicke … |
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16.02.2011 Die oben ermittelten Zugkräfte müssen kleiner als die in Tabelle 5.3.2.6.3.1.2 angegebenen zulässigen Kräfte sein. (Tabelle: Zulässige Zugkräfte für PE-HD-Rohre nach DIN 8074 bzw. DIN 8075 und Rohre aus PP-Copolymer nach DIN 8077 bzw. DIN 8078 Teil 2 bei 20° C (bei 40° C sind die Werte mit dem Faktor 0,6 zu multiplizieren) (Hoechst AG)) |
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(Bild: Zugkopf mit Bolzenverbindung in Anlehnung an [FI-Hoech] [Koch85] [Bild: S&P GmbH]) Die zulässigen Zugkräfte werden nicht nur durch die Zugspannung im Rohr, sondern auch durch die im Bereich des Zugkopfes auftretenden Spannungen begrenzt. Je nach Konstruktion des Zugkopfes werden die Kräfte auf das Rohr über eine Schweißverbindung (bei angeschweißtem Einziehkonus), eine Flanschverbindung mit Vorschweißbund oder eine Bolzenverbindung übertragen |
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16.02.2011 Instandhaltung von Kanalisationen Statische Berechnung von Auskleidungen, die im Rohrstrangverfahren eingebracht werden Beanspruchung der Rohre während der Ringraumverfüllung |
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16.02.2011 Bei der Verfüllung des Ringraumes zwischen altem Rohr und eingezogenem PE-HD-Rohr mit einem Dämmer vom spezifischen Gewicht γD > γR (γR = spezifisches Gewicht des Rohres) wird das ungefüllte PE-HD-Rohr durch die Kraft Fv(Formel 5.3.2.6.3.2.1) beansprucht (Bild 5.3.2.6.3.2.1). (Formel: Beanspruchung des PE-HD-Rohres durch die Ringraumverfüllung) (Bild: Auftriebskraft Fv in Anlehnung an [FI-Hoech] [Koch85] [Bild: S&P GmbH]) Für ein wassergefülltes Rohr … |
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16.02.2011 Beim Verfüllen des Ringraumes wirkt auf das Rohr ein hydrostatischer Druck Ph(Bild 5.3.2.6.3.2.2) . Dieser Druck darf nicht größer sein als der zulässige Beuldruck P k,zul des Rohres, um Schäden zu vermeiden (Bild 5.3.2.6.3.2.2) [WRC83] . Bild 5.3.2.6.3.2.2 können für Rohre aus PE-HD und PP-Copolymer die Beuldrücke p K in Abhängigkeit von der Zeit für verschiedene Rohrreihen bzw. Druckklassen bei 20° C entnommen werden. Bei höheren Temperaturen … |
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Neben den im Abschnitt 5.3.2.6.1 vorgestellten allgemeinen Nachweisverfahren sind aufgrund von weiteren Beanspruchungen noch andere Nachweise zu führen, die in einer Berechnung von Auskleidungen berücksichtigt werden. |
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16.02.2011 Wird die eingezogene Rohrleitung ohne Ringraumverfüllung als Druckleitung genutzt, ist das Rohr einschließlich Verbindung und Formstücke so zu dimensionieren, daß es den Innendruck während der gewünschten Betriebsdauer - im kommunalen Bereich mindestens 50 Jahre - sicher aufnehmen kann. Dies gilt auch für den Fall, daß der Ringraum verfüllt wird und der Dämmer einschließlich der alten Rohrleitung den Innendruck jedoch nicht aufnehmen kann. Die eingezogenen … |
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16.02.2011
(Bild: Belastung durch den hydrostatischen Druck [FI-Hoech] [Koch85])
Liegen die zu sanierenden Rohrleitungen im Grundwasserbereich wird bei undichten bzw. wasserdurchlässigen Rohren der Kunststoffinliner durch die Grundwassersäule über dem Rohrkämpfer belastet (Bild 5.3.2.6.4.2) . Für unverdämmte, drucklos betriebene PE-HD-Rohre ohne seitliche Stützwirkung gelten dann z.B. die in Versuchen ermittelten Beuldrücke pk nach Bild 5.3.2.6.3.2.2 . Andere … |
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16.02.2011 Ist das zu sanierende Rohr-Boden-System allein nicht tragfähig, so ist für das Kunststoffrohr eine statische Berechnung durchzuführen. In der Bundesrepublik Deutschland erfolgt die statische Berechnung für Entwässerungskanäle und -leitungen nach ATV-A 127 [ATVA127:1997] , wobei für Kunststoffrohre nach 50 Jahren Betriebsdauer eine zulässige Verformung von 6 % zugrundegelegt wird. Bei einem nach dem Relining-Verfahren verlegten Rohr werden der umgebende … |
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16.02.2011 Der Längenausdehnungskoeffizient von PE-HD- und PP-Rohren beträgt etwa 0,17 mm/(m·K). Ist ein Kunststoffrohr zwischen zwei Punkten fixiert, so tritt aufgrund der behinderten Wärmedehnung bei Erwärmung eine Druck-, bei Abkühlung eine Zugspannung auf. In dem untersuchten Temperaturbereich von - 40° C bis + 20° C wurde beim Abkühlen von PE-HD eine Zugspannung von max. 9,3 N/mm2, beim Erwärmen eine Druckspannung von max. 5,8 N/mm2 gemessen. Diese Spannungen, … |
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16.02.2011 Im Fall I (Bild 5.3.2.6.4.2) bildet der Innendruck für biegesteife Rohre in der Regel den maßgebenden Belastungszustand, wobei eine mittragende Wirkung des Dämmers bzw. der alten Rohrleitung aus Sicherheitsbetrachtungen nicht angesetzt wird. Bei gegebenem Innendurchmesser di und Innendruck pi gilt für die Berechnung der Wanddicke mit einer konstant angenommenen Spannungsverteilung, d.h. unter Vernachlässigung einer Dickwandigkeit: (Formel: Berechnung … |
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Im Gegensatz zu den statisch arbeitenden hat bei den dynamisch arbeitenden Berstverfahren die kinetische Energie des Schlagkolbens im Inneren des Berstkörpers Erschütterungen zur Folge, die auf die Umgebung übertragen werden und verbunden sein können mit:
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(Bild: Durch dynamisches Berstverfahren initiierte Tragwirkung des Bodens im Sekundärzustand II (schematische Darstellung) [Falk95b])
Die Bestimmung der erforderlichen Berstkraft, insbesondere der zur Bodenverdrängung erforderliche Anteil derselben, sowie Aussagen über Form und Radius der plastischen Zone sind nicht nur zur Überprüfung möglicher Auswirkungen auf die Leitungstrasse von Bedeutung sondern tragen wesentlich zur Definition der Belastungsannahmen … |
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Auswahl und Ausschreibung der baulichen Lösungen |
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16.02.2011
(Bild: Entscheidungsprozess zur Wahl der baulichen Lösungen in Anlehnung an DIN EN 752-5)
Da Erscheinungsbild, Ausmaß und Ursache der Schäden, aber auch die leitungsspezifischen Randbedingungen in Kanalisationen sehr unterschiedlich sind, kommt der richtigen Wahl des im jeweiligen Anwendungsfall einzusetzenden baulichen Sanierungsverfahrens eine große Bedeutung zu [Stein89c] [Stein95f] . Alle Reparatur-, Renovierungs- und Erneuerungsverfahren weisen … |
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16.02.2011 In Anbetracht der vielen Auswahlmöglichkeiten, aber auch der kaum überschaubaren unterschiedlichen leitungsspezifischen Randbedingungen und anderer zu beachtender Faktoren, wie z.B. Bebauung, Bewuchs und Verkehr, kommt der Erarbeitung von Entscheidungshilfen, die es ermöglichen, für konkrete Anwendungsfälle das jeweils bestmögliche bauliche Sanierungsverfahren unter Berücksichtigung verfahrenstechnischer, ökologischer, ökonomischer und rechtlicher … |
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16.02.2011 |
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Ingenieurleistungen sind technisch-geistige Leistungen, die individuelle Lösungen für Aufgaben des Einzelfalles bieten. Sie unterliegen nicht der Verdingungsordnung für Bauleistungen (VOB) [VOB92] und nicht der Verdingungsordnung für Dienstleistungen (VOL) [VOL97] . Diese Leistungen werden in der Regel nach den folgenden Auswahlkriterien freihändig vergeben.
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In der Bundesrepublik Deutschland wird von den Bundes-, Länder- und Gemeindeverwaltungen sowie von einer großen Zahl der nichtöffentlichen Bauträger bei der Beschaffung von Bauleistungen die Verdingungsordnung für Bauleistungen - VOB [VOB92] - angewendet. Die VOB stellt Regeln für das Verfahren zur Vergabe öffentlicher Bauaufträge auf und formuliert allgemeine Vertragsbedingungen, in denen die Rechte und Pflichten von Auftraggebern (AG) und Auftragnehmern (… |
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Ein wesentliches Merkmal einer Ausschreibung auf Basis einer Leistungsbeschreibung mit Leistungsverzeichnis (LV) ist, daß für die geplante abwassertechnische Baumaßnahme in der Regel die Phase der technischen Bearbeitung bereits abgeschlossen ist. Der AG muß auf der Grundlage des weitgehend durchgeplanten Bauentwurfs die Leistung so eindeutig und erschöpfend beschreiben, daß alle Bieter die Beschreibung im gleichen Sinne verstehen und ihre Preise … |
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Gemäß VOB/A § 9, Nr. 10-12 besteht die Möglichkeit, auch den Entwurf für die Bauleistung dem Wettbewerb zu unterstellen. Bei diesem auch als Funktionalausschreibung bekannten Ausschreibungsverfahren wird die Leistungsbeschreibung ebenfalls vom Bieter erbracht. Das Leistungsprogramm des AG beschreibt den Zweck der fertigen Leistung und sollte eine detaillierte Beschreibung der gestellten Bauaufgabe, Ergebnisse aus durchgeführten Untersuchungen, … |
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Welche Art der Leistungsbeschreibung bei einer Ausschreibung letztendlich als die "besser geeignete" zur Anwendung kommen sollte, hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. Je mehr die Planung in die Ausschreibung verlagert werden muß, desto eher sollte die Ausschreibung anhand eines Leistungsprogrammes erfolgen. Betrachtet man die heutige Ausschreibungspraxis bei durchzuführenden Kanalsanierungen, so findet man im Vergleich zu Kanalneuverlegungen … |
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Damit Leistungsverzeichnisse für die Kanalinstandhaltung sowohl fachgerecht als auch sicher aufgestellt werden können und für die Bieter alle zur Preisfindung und Ausführung notwendigen Angaben enthalten, wurden in den letzten Jahren von unterschiedlichen Institutionen Ausschreibungshilfen erarbeitet, wie z.B.:
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