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

Belastungsversuch

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Bild 4.3.2.2.4.2-1: 

Belastungsversuch zur Erfassung des Rohr-Boden-Systems: Aufbau des Inspektionssystems MAC [Maron96]

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Bild 4.3.2.2.4.2-2: 

Belastungsversuch zur Erfassung des Rohr-Boden-Systems: Prinzipskizze des Inspektionssystems [Maron96]

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Bild 4.3.2.2.4.2-3: 

Belastungsversuch zur Erfassung des Rohr-Boden-Systems: Installation der Meßwerterfassung [Maron96]

Ein völlig neuartiges Konzept zur Erfassung und Beschreibung des Rohr-Boden-Systems unter statischen Gesichtspunkten stellt der Einsatz des von SAGEP, Paris eingeführten Inspektionssystems MAC (Mécanique d´Auscultation des Conduits) dar [Maron96] . Hierbei handelt es sich um einen Belastungsversuch zur Untersuchung von Kreisquerschnitten im Nennweitenbereich zwischen 900 und 4200 mm und Eiquerschnitten mit Kämpferbreiten zwischen 600 und 4200 mm.

Die Rohrleitung wird in einem vorgegebenen Querschnitt mit Hilfe einer innerhalb der Leitung auf einem Laufwagen festgestellten hydraulischen Presse und zwei Lastübertragungsplatten auseinandergedrückt (Bild 4.3.2.2.4.2-1) (Bild 4.3.2.2.4.2-2) (Bild 4.3.2.2.4.2-3) und die Reaktion des Gesamtsystems anhand von vier Meßwerten erfaßt.

  • P1 Druckkraft auf die Lastübertragungsplatten
  • D1  Horizontale Durchmesservergrößerung im belasteten Querschnitt
  • C1 Vertikale Durchmesserverringerung im belasteten Querschnitt
  • D2 Horizontale Durchmesservergrößerung in einem um eine Durchmesser- bzw. Kämpferbreitenlänge versetzten Querschnitt.

Aus diesen 4 Meßwerten werden drei maßgebende Parameter abgeleitet :

  • K Steifigkeit in MN/m als Verhältnis von P 1 zu D1
  • β Ovalisierungsbeiwert (%) als Verhältnis zwischen C1 und D1
  • Ω Dämpfungsbeiwert als Verhältnis zwischen D 2 und D1.

Der Verlauf der charakteristischen Parameter K, β, Ω in Abhängigkeit der Haltungslänge dient dann als Kennkarte der einzelnen Haltung.

Zonen gleichmäßiger Rohr-Boden-Reaktion können bestimmt und so die Anzahl zusätzlicher Untersuchungen, wie z. B. die Entnahme von Bodenproben (Abschnitt 4.3.1.3) , minimiert werden. Das Ziel dieser Untersuchungen ist i. a. nicht die exakte Quantifizierung der herrschenden Randbedingungen, sondern die zuverlässige Identifikation kritischer Bauwerksbereiche, wie Veränderungen im Werkstoffverhalten, die Tragfähigkeit beeinflussende Rißbildung oder Hohlraumbildung im Kontaktbereich Rohr/Boden. Vertiefende Analysen anhand von FEM-Modellen können weitere Informationen erschließen.

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