Instandhaltung von Kanalisationen / Hrsg.: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH / Redaktion: D. Stein, R. Stein (2001)

Rohrverbindung

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Bild 1.7.3.1-1: 

Steinzeugrohrverbindung bis Anfang 20. Jahrhundert [Frühl10] [Braub25]

Die Verbindung der Steinzeugrohre erfolgt noch heute zum größten Teil mit Hilfe von Muffen, deren Tiefe mindestens 70 mm beträgt und mit der Nennweite bis auf 105 mm zunimmt. Zur Aufnahme des die Dichtung bewirkenden Stoffes dient der 10 mm bis 20 mm breite Ringraum zwischen Muffe und Spitzende.

Bis etwa 1925 bestand die eigentliche Dichtung aus plastischem Ton oder Mörtel aus Zement bzw. hydraulischem Kalk. Damit der Dichtstoff nicht in das Rohrinnere eindringen konnte, wurde der Ringraum selbst zuvor durch eine 2 cm bis 3 cm starke, geteerte Hanfstricklage (Teerstrick) abgedichtet. Nach dem Eindrücken des Dichtstoffes wurde die Muffe mit einem Ton- bzw. Zementwulst eingehüllt (Bild 1.7.3.1-1) . Daß diese Dichtungsform bereits zur Zeit ihrer Anwendung als relativ kritisch angesehen wurde, verdeutlicht das nachfolgende Zitat aus dem Jahre 1910 [Frühl10] :

"So bemerkt man häufig beim Wiederaufgraben älterer Leitungen, daß an Stelle plastischen Tons gewöhnlicher Töpferlehm und manchmal nur der in der Baugrube vorgefundene lehmige Boden benutzt wurde; auch bleibt, um an Dichtstoff und Arbeit zu sparen, vielfach der Wulst weg und man begnügt sich mit dem Verstreichen der Muffen; und es kommt selbst vor, daß auch der Teerstrick fehlt. Dichtungen dieser Art genügen natürlich auch den bescheidensten Ansprüchen nicht mehr; sie sind es aber vorzugsweise, welche infolge auftretender Leckstellen die Dichtung mit plastischem Ton in ein ungünstiges Licht gestellt haben. Gleichwohl lassen sich verschiedene dem Verfahren anhaftende Mängel nicht in Abrede stellen. Denn auch in einer Stärke von 8 cm bis 10 cm bildet der plastische Ton noch keinen sicheren Abschluß, namentlich wenn er der dauernden Einwirkung des Grundwassers ausgesetzt wird; ferner ist wiederholt eine Durchbohrung durch Regenwürmer, sowie das Eindringen von Baumwurzeln in das Innere der Leitungen, wenn diese in Straßen mit Baumpflanzungen oder in städtischen Anlagen verlegt waren, beobachtet worden."

Nach [Braub25] wirkt sich zusätzlich die Tatsache negativ aus, daß bei einer nicht ständigen Durchfeuchtung die Tondichtung trocken und bröckelig wird und somit zu Undichtigkeiten führt.

Auch der mit Teer durchtränkte Hanfstrick wurde bereits im Jahre 1910 aufgrund des unvermeidbaren Kontaktes mit dem Abwasser sowie mit der feuchten Kanalluft als nicht beständig angesehen [Frühl10] .

Diese unvermeidlichen, systembedingten Nachteile, aber auch die fehlende Sorgfalt bei der Ausführung führten dazu, daß man ab etwa 1910 mehr und mehr dazu überging, diese Abdichtverfahren abzulösen und die verstrickten Muffen unter Verwendung von Gießringen oder Gießschellen fast durchgängig mit einem dünnflüssig geschmolzenen Asphaltkitt zu vergießen. Eine ausführliche Beschreibung dieser Muffenabdichtung findet sich in [Müche65] .

Schwierigkeiten beim Umgang mit diesem Dichtmittel, steigende Lohnkosten und der Mangel an Fachkräften führte später bei den Anwendern zur Forderung nach Herstellung unverwechselbarer Dichtelemente, die eine Entwicklung auslöste, die schließlich über die im (Bild 1.7.3.1-2) dargestellte Konusdichtung (1955) konsequent zu einer Rohrverbindung führte, bei der das Dichtelement fest mit dem Rohr verbunden ist. Es handelt sich dabei um die 1965 eingeführten werkseitig vorgefertigten Steckmuffen L für die Nennweiten DN 100 bis DN 200 (Bild 1.7.3.1-3) und die Steckmuffen K ab Nennweite DN 200 aufwärts (Bild 1.7.3.1-4) .

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Bild 1.7.3.1-2: 

Konusdichtung bei Steinzeugrohren (Keramik-Rohr GmbH) [Schul82]
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Bild 1.7.3.1-3: 

Steinzeugrohre mit Steckmuffe L in Anlehnung an [DINEN295a]. [Quelle: visaplan GmbH]
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Bild 1.7.3.1-4: 

Steinzeugrohre mit Steckmuffe K in Anlehnung an DIN EN 295 [DINEN295a]. [Quelle: visaplan GmbH]
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Bild 1.7.3.1-5: 

Steinzeugrohre mit Steckmuffe S in Anlehnung an DIN EN 295 [DINEN295a][Quelle: visaplan GmbH]
 

Bei der Steckmuffe L und VL bildet ein Lippendichtring aus einem Kautschuk-Elastomer, der mit der Muffe fest verbunden ist, das Dichtelement.

Die Steckmuffe K besteht aus angegossenen Dichtelementen aus Polyurethan und Polyester in der Muffe und am Spitzende.

Für die 2,5 m langen Steinzeugrohre wurde die Steckmuffe S entwickelt (Bild 1.7.3.1-5) . Bei dieser Verbindung wird der Muffenbereich abgeschliffen, so daß der bisher werkseitig aufgebrachte Polymerausgleichsring entfallen kann. Auf das durch Schleifen nachbearbeitete Spitzende wird ein Kautschuk-Elastomer-Dichtring werkseitig vormontiert, der zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Verlagerung mit einem Stahlring versehen ist.

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Bild 1.7.3.1-6: 

Steinzeugrohre mit Überschiebkupplung, System EuroTop [FI-EuroC]

Einen weiteren Entwicklungsschritt stellte die Einführung von Rohren DN 100 bis DN 300 mit glatten Enden (muffenlos) und einer beweglichen Verbindung, bestehend aus einer Polypropylen-Kunststoffmanschette mit zwei Dichtprofilen aus Gummielastomer dar (Bild 1.7.3.1-6) . Die unglasierten, muffenlosen Rohre werden in Baulängen bis 2 m hergestellt.

Seit 1984 werden Steinzeugrohre auch in der geschlossenen Bauweise verlegt. Grundlage hierfür ist seit 1993 die DIN EN 295-7 [DINEN295a] .

Angeboten werden Vortriebsrohre DN 150 (Tabelle 1.7.3.1-1) für Hausanschlüsse s.a. [FI-Stein96] [FI-Stein90] [Stein85c] sowie Vortriebsrohre für Kanäle DN 200 bis DN 1000 (Tabelle 1.7.3.1-2) (Tabelle 1.7.3.1-3) . Sie sind mit Rücksicht auf die Verlegetechnik entsprechend ATV-A 125 [ATVA125:1996] ohne Muffen und mit außen bündigen Rohrverbindungen hergestellt. Beim Vortriebsrohr DN 150 besteht die Verbindung aus einer paßgenauen, relativ steifen Kupplungsmanschette aus einem kautschuküberzogenen Polypropylenstützkörper (Tabelle 1.7.3.1-1) . Für die Nennweiten DN 200 bis DN 500 werden Vortriebsrohre mit einer VT-Kupplung aus Kautschuk-Elastomer mit beidseitigen Doppel-Dichtlippen, der einen ringförmigen Stützkörper aus gelochtem Stahlblech umschließt, angeboten (Tabelle 1.7.3.1-3) :

 
Tabelle 1.7.3.1-1: 

Lieferprogramm für Steinzeugvortriebsrohre DN 150 mit VT-Kupplung aus Kautschuk-Elastomer mit Stützkörper aus Polypropylen [FI-Stein96]
Rohrdurchmesser Durchmesser
Dichtmanschette 		Baulänge Einsteck−
länge		 Vortriebskraft mittl.
Gewicht
Innen
d1		 Spitze
d'		 Mantel
dM		 dD l1 e F1
[kN]		 F2
[kN]		 [kg⁄m]
151+⁄−2 186+⁄−2 207+3⁄−0 206+⁄−1 997+⁄−2 50+3⁄−0 174 218 36
151+⁄−2 186+⁄−2 207+3⁄−0 206+⁄−1 497+⁄−2 50+3⁄−0 174 218 36
F1: Vortriebskraft bei manueller Aufzeichnung, Sicherheitsfaktoren 2 und 2 (Standardbemessung)
F2: Vortriebskraft bei automatischer Aufzeichnung und Kontrolle, Sicherheitsfaktoren 2 und 1,6
 
Tabelle 1.7.3.1-2: 

Lieferprogramm für Steinzeug-Vortriebsrohre mit Edelstahlmanschette V4A-Maße (Stahlwerkstoff 1.4571) [FI-Stein96]
DN Rohrdurchmesser Kupplung Fugen-
zwischen-
lage		 Bau-
längen		 Vortriebskraft mittl.
Gewicht
d1 d3
+/-1		 dM
max.		 dk
+/-1		 sk
+/-0,2		 bK
+/-1		 Dz
+/-1		 l1
+/-1		 F1
[kN]		 F2
[kN]		 [kg/m]
250 250+/-3 334 355 344 3 128 8 992
1992 		670 883 105
300 300+/-4 383 406 393 3 128 8 992
1992 		648 810 125
400 402+/-8 525 556 535 3 128 10 1990 1270 1588 240
500 503+/-9 625 658 639 5 130 16 1984 1517 1896 295
600 603+/-12 719 760 733 5 130 16 1984 1609 2011 350
700 704+/-15 815 862 831 5 130 16 1984 1675 2094 380
800 805+/-17 921 970 937 5 133 19 1981 1982 2478 460
1000 1007+/-23 1117 1178 1133 6 133 19 1981 2070 2588 584
Maße in mm;
F1: Vortriebskraft bei manueller Aufzeichnung, Sicherheitsfaktoren 2 und 2 (Standardbemessung)
F2: Vortriebskraft bei automatischer Aufzeichnung und Kontrolle, Sicherheitsfaktoren 2 und 1,6
Technische Änderungen vorbehalten
 
Tabelle 1.7.3.1-3: 

Lieferprogramm für Steinzeug-Vortriebsrohre mit VT-Kupplung aus Kautschuk-Elastomer mit Stahlkorb [FI-Stein96]
DN Rohrdurchmesser Kupplung Bau−
längen		 Vortriebskraft mittl.
Gewicht
d1 d3 dM
max.		 e
+3⁄−0		 dK
+⁄−1		 dK
+⁄−1		 Dz l1
+⁄−1		 F1
[kN]		 F2
[kN]		 kg⁄m
200 200+⁄−3 244+⁄−3* 276 50 267 102 4 996 282 353 60
250 250+⁄−3 322+0⁄−1 355 50 344 102 4 996
1996		 705 881 105
300 300+⁄−4 374+0⁄−1 406 50 396 102 4 996
1996		 707 884 125
400 402+⁄−8 516+0⁄−1 556 50 538 102 10** 1990 1315 1644 240
500 503+⁄−9 620+0⁄−1 658 60 640 120 16** 1984 1571 1964 295
Maße in mm; * Umfangmaß U⁄π ** Spanplatte
Technische Änderungen vorbehalten
F1: Vortriebskraft bei manueller Aufzeichnung, Sicherheitsfaktoren 2 und 2 (Standardbemessung)
F2: Vortriebskraft bei automatischer Aufzeichnung und Kontrolle, Sicherheitsfaktoren 2 und 1,6

Instandhaltung von Kanalisationen / Hrsg.: Prof. Dr.-Ing. Stein & Partner GmbH / Redaktion: D. Stein, R. Stein (2001)

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