Ei-Profil Betonrohre durch Kunststoffrohre im Berstverfahren erneuert

24.08.2011

Baustelle Allgemein

Unmittelbar hinter dem Gebäude des Oberlandesgerichts Köln in der Hülchrather Straße wurde der Kanal erneuert. Auf zwei Haltungslängen von 76 m und 66 m wollen die Stadtentwässerungsbetriebe (StEB) Köln das Berstverfahren als Alternative zum Mikrotunnelbau in der Wohn- und Geschäftsstraße testen.

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4 m tiefe Baugrube mit GRUNDOBURST 2500 G (Quelle: Tracto-Technik GmbH & Co. KG)
Das Berstverfahren ist eine kostengünstige und kaum in die vorhandene Infrastruktur eingreifende Möglichkeit zur grabenlosen Erneuerung geschädigter Kanäle. Beim Berstverfahren wird das Altrohr gecrackt und in gleicher Trasse das in der Regel größere Neurohr eingezogen. Die dafür notwendige Zuglafette GRUNDOBURST (Hersteller: TRACTO-TECHNIK) gibt es in 4 Leistungsklassen von 40 t bis 250 t Zug- und Schubkraft. Ein besonderes Merkmal des Berstverfahrens ist das QuickLock-Berstgestänge, das zunächst durch die Altleitung vorgeschoben und dann zusammen mit Berstwerkzeug, Aufweitung und angebautem Neurohr zurückgezogen wird. Die Quick-Lock-Funktion hat den Vorteil, dass nicht verschraubt wird, sondern die Einzelgestänge zeitsparend schub- und zugstabil untereinander eingeklinkt werden.
 
Der Hauptgrund in der Kanalerneuerungsmaßnahme war die Verbesserung der hydraulischen Leistungsfähigkeit. Andererseits wies der Altkanal aber auch größere Undichtigkeiten im Muffenbereich auf, die eine Renovierung unumgänglich machten.
 
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Einzug des Neurohres (Quelle: Tracto-Technik GmbH & Co. KG)
Die Planung sah vor, das in 4 m Tiefe liegende Eiprofilrohr 350/450 aus Beton durch ein kreisrundes PP-HM Rohr DA 560 zu ersetzen. Das Bersten von Eiprofilrohren mit gleichzeitiger Querschnittsvergrößerung kommt im Berstverfahren eher selten vor und war daher in dieser Dimension eine besondere Herausforderung.
 
Die Bauausführung oblag der Firma Friedrich Wassermann / Weitz und Co. Köln, die die Firma ALFES und Sohn GmbH, Olpe, als Subunternehmen mit den Berstarbeiten beauftragte.
 
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Die Aufweitung mit dem anhängenden Rohr kurz vor dem Einzug in das Altrohr (Quelle: Tracto-Technik GmbH & Co. KG)
Haltung 1: Das im Vorfeld erstellte Bodengutachten ergab einen lockeren, sandigen Boden. Beste Voraussetzungen für die zu leistende Verdrängungsarbeit mit einer Bohrlochaufweitung von 450 mm auf 610 mm. Entsprechend wurde die Maschinentechnik ausgelegt und ein GRUNDOBURST 1250 G (125 t Zugkraft) eingesetzt. Doch schon nach wenigen Metern mussten die Arbeiten gestoppt werden. Die Zugkräfte reichten für die Verdrängungsarbeit nicht aus. Die Ursache war extrem dicht gelagerter Sandboden unmittelbar im Rohrbereich. Nach kurzer Beratung wurden die Arbeiten mit einem GRUNDOBURST 2500 G (250 t Zugkraft) fortgesetzt und nach 3 Arbeitstagen die erste Haltung erfolgreich beendet.
 
Haltung 2: Die Erfahrungen aus der 1. Haltung erleichterten die Ausführung der nächsten Haltung und es wurde direkt der GRUNDOBURST 2500 G eingesetzt. Eine entsprechend große Maschineneinziehgrube, eine Zwischengrube für die 5 Hausanschlüsse mit einer eingerichteten Notentsorgung und eine Rohreinziehgrube waren bereits vorschriftsmäßig erstellt und mit Spundwänden abgesichert. Der Strassenverkehr und die Hauszufahrten waren punktuell nur geringfügig beeinträchtigt.
 
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Anlieferung TBM. (Quelle: Wayss & Freytag Ingenieurbau AG)
Nach der Installation der GRUNDOBURST-Anlage begann der Gestängevorschub durch das Altrohr zur Rohreinziehgrube. Die jeweils 225 kg schweren QuickLock-Einzelgestänge werden in dieser Leistungsklasse mit Unterstützung eines Baggers an- bzw. abgebaut.
 
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Das 6 m lange Neurohr wird in der Grube angebaut (Quelle: Tracto-Technik GmbH & Co. KG)
Der Gestängeeinschub dauerte ca. 3 Stunden. Die Installation des ca. 1,60 m langen Berstmessers, der Aufweitung mit einem Durchmesser von 610 mm und der Anbau des 1. Rohres in der Rohreinziehgrube erforderte eine Rüstzeit von ca. 2 Stunden.
 
Randbedingungen wie Platzmangel, große Tiefenlage, oder Grundwasser lassen vielfach nur den Einsatz von Einzelrohren zu. Bei dem Neurohr handelt es sich um ein Schöngen Polypropylen-Rohr, 3 m lang, 560 x 30 mm, mit einer Multi- Raster-Schweißverbindung (MRS).
 
In der Aufweitung befindet sich der Anschluss für ein kleineres Klinkengestänge, das durch das Neurohr verläuft und mit der hydraulisch arbeitenden Verspanneinrichtung BURSTFIX am Ende des Rohrstrangs verbunden wird. Das Verspannen der Rohre ist beim Einzug notwendig, um die kraftschlüssige Verbindung des Rohrstrangs herzustellen.
 
Bei der Multi-Raster-Schweißverbindung werden die bekannte Multi-Rastertechnik und die induktive Schweißtechnik miteinander kombiniert, um die ansonsten langen Abkühlzeiten zu minimieren. Durch die starren Stütz- und Zugelemente in der Verbindung können die Rohre sofort nach der induktiven Verschweißung sowohl auf Druck als auch auf Zug belastet werden. Der erforderliche Anpressdruck für den verschweißten Rohrbereich wird durch die Rasterungen aufrecht erhalten. Die Schweißzeiten nahmen nur ca. 8 Minuten in Anspruch. Der Einbau der Rohre kann ohne Einhaltung von langen Abkühlzeiten ausgeführt werden. Die Multi-Raster-Schweißverbindung ist eine sehr sichere Variante zur Verbindung von Kunststoff-Einzelrohren. Mit Blick auf eine lange Lebensdauer wird verstärkt auf Qualität und eine sichere Rohrverbindung geachtet.
 
Der Rohreinzug selbst dauerte inklusive Anbau- und Schweißzeit ca. 1 Std. pro Rohr. Beim Einfahren von Bersttechnik und Rohrstrang in die Maschinenbaugrube musste dann improvisiert werden. Normalerweise wird im Bereich des Vorsatzrahmens, der dann als Widerlager dient, die Demontage vorgenommen. In diesem Fall war für den Standard-Vorsatzrahmens nicht genügend Platz vorhanden, Zwei jeweils 3 m lange T-Träger zwischen Grubenstirnwand und GRUNDOBURST ersetzen den Vorsatzrahmen, so dass Berstmesser und Aufweitung für deren Demontage sowie der Rohrstrang weit genug in die Grube eingezogen werden konnten.
 
Nach den ersten Erfahrungen der StEB bei der Erneuerung von Ei-Profilen mit dem Berstlining-Verfahren, kann diese Technik durchaus als interessante und wirtschaftliche Variante zu anderen Verfahren gesehen werden.

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Mit BURSTFIX wird das Rohr kraftschlüssig verspannt (Quelle: Tracto-Technik GmbH & Co. KG)

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