Verfüllvorgang

Die Verfüllung des Ringraumes kann auf zwei Arten durchgeführt werden:

Druckloses Verfüllen unter Ausnutzung des natürlichen Gefälles der Kanalhaltung (Verfüllung vom Hochpunkt) und
Verfüllen unter Druck (Verfüllung vom Tiefpunkt).

Soll eine absolut satte Verfüllung des Ringraumes sicher erreicht werden, so kann bei beiden Varianten z.B. im Scheitel der Haltung ein Injektionsschlauch mitverlegt werden, über den eine Nachverpressung erfolgen kann [DVGWAGW307] .

Bei der ersten Einbringungsart wird der Verfüllstoff am höchsten Punkt des Sanierungsabschnittes in den Ringraum eingeleitet [Irle84] .

Das Verfüllen unter Druck erfolgt vom tiefsten Punkt aus.

Einfülldruck und Geschwindigkeit sind so einzustellen, daß eine selbständige Verfüllung erreicht wird und der Inliner einschließlich seiner Rohrverbindungen bzw. Dichtungen den Verfülldruck schadlos aufnehmen kann. In allen Fällen sind Vorkehrungen gegen unbeabsichtigtes Verfüllen angrenzender Hohlräume, wie z.B. Kanäle, Leitungen usw. zu treffen [ATVM143-3] .

Der Ringraum muß an seiner höchsten Stelle mit einem Entlüftungs- bzw. Überlaufstutzen versehen sein, dessen Querschnitt mindestens dem der Verfülleitung entspricht. Das aufgesetzte Entlüftungsrohr muß mehr als 2 m über der höchsten Stelle des Kanals enden [DVGWAGW307] .

Für das Verfüllen werden Spezialpumpen verwendet, die mit einem kontinuierlichen Pumpendruck fahren und auch bei einem Verstopfen den Pumpendruck nicht erhöhen [Gill84] [Whipp90] .

Kleine Verfüllmengen werden faßweise angemischt; für große Verfüllmengen stehen halbautomatische Misch- und Verpreßaggregate zur Verfügung.

Der Verfüllstoff wird in Silofahrzeugen staubtrocken auf die Baustelle gebracht und über Schlauchleitungen in ein auf dem Verpreßfahrzeug installiertes Zwischensilo geblasen. In einer Mischkammer wird er mit Wasser im Gegenstromprinzip gemischt und kontinuierlich gepumpt. Die Mischung kann über das spezifische Gewicht kontrolliert werden. Mit diesen Verpreßeinheiten können Verfüllmengen bis zu 40 m³ in einer Stunde hergestellt und verpumpt werden [Jürge85] .

Bei der Anlieferung des Verfüllstoffs in Mischfahrzeugen von Transportbetonwerken ist darauf zu achten, daß sich keine Restbestände von anderen Beton- oder Mörtelmischungen, insbesondere grobe Zuschläge, in der Mischtrommel befinden. Diese können den Ringraum verstopfen und somit ein Beulen des Inliners verursachen.

Eine schematische Darstellung des Fließvorganges in Abhängigkeit der Ringraumgröße und der Viskosität des Verfüllstoffes zeigt (Animation 5.3.2.2.1.1.4.3-1) .

Der Verfüllvorgang kann beendet werden, wenn der Verfüllstoff mit gleichmäßiger Konsistenz aus dem Überlaufrohr austritt. Nach Ablauf von etwa 24 Stunden ist der Stand des Verfüllstoffes im Überlaufrohr zu prüfen.

Ist ein Nachverpressen notwendig, so hat dieses in Anlehnung an DIN 4093 [DIN4093:1987] in Verbindung mit DIN EN 446 [DINEN446] bzw. DIN V ENV 1992-1-1 [DINENV1992-1] mit einer Zementsuspension zu erfolgen, die über den o.a. Injektionsschlauch in verbliebene Hohlstellen gepreßt wird [DVGWAGW307] .

Neben der Verfüllung des Ringraumes in einem Arbeitsgang ist es auch möglich, diese in mehreren Phasen durchzuführen. Hierbei kann der Hohlraum entweder in zeitlichen Abständen lagenweise oder mit Verfüllstoffen unterschiedlicher Viskosität verfüllt werden.

Bei der letztgenannten Variante wird zunächst eine vollständige Verfüllung durchgeführt und in einer zweiten Phase der durch das Schwinden entstandene Ringspalt mit einem niedrigviskosen Verfüllmaterial verpreßt. Die Mehrphasenverfüllung bietet sich bei großen Ringräumen, im Großrohrbereich zur Verhinderung des Auftriebes sowie bei dünnwandigen Rohren zur Reduzierung des hydrostatischen Druckes während der Verfüllung an.

Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anwendung des Colcrete- oder Prepakt-Verfahrens. Hier wird zunächst der Ringraum mit Kies (30 bis 60 mm) verfüllt und anschließend der verbleibende Porenraum mit Zementmörtel verpreßt. Dieses Verfahren ist bereits bei einem Ringspalt von 6 bis 10 cm einsetzbar [Brux76] .

Bei sehr langen Haltungen und dadurch bedingt großen Verfülldrücken sowie großen Querschnittsabmessungen bzw. großem Verfüllvolumen können die Verfüllarbeiten auch abschnittsweise durchgeführt werden.

Zu diesem Zweck werden in geeigneten Abständen in den Inliner Stutzen eingesetzt, die sowohl zur Injektion als auch zur Entlüftung bzw. zur Kontrolle des Injektionsfortschrittes dienen.

Das Setzen der Stutzen und das Injizieren erfordern im nichtbegehbaren Bereich ferngesteuerte Spezialgeräte. Eine entsprechende Entwicklung zeigen (Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-1) , (Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-2) und (Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-3) [Gale82] .

Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-1:

Abschnittsweise Ringraumverfüllung im nichtbegehbaren Nennweitenbereich -"Reitip Services System" in Anlehnung an [Gale82] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Bohren der Öffnungen für Injektionsstutzen

Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-2:

Abschnittsweise Ringraumverfüllung im nichtbegehbaren Nennweitenbereich -"Reitip Services System" in Anlehnung an [Gale82] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Einsetzen der Injektionsstutzen

Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-3:

Abschnittsweise Ringraumverfüllung im nichtbegehbaren Nennweitenbereich -"Reitip Services System" in Anlehnung an [Gale82] [Quelle: STEIN Ingenieure GmbH] - Injektion eines Abschnittes bis zum Austritt des Injektionsmittels am nächsten Stutzen, danach Umsetzen der Injektionseinrichtung

Beim Verfüllen von Ringräumen mit Suspensionen oder Lösungen wird der Inliner durch Auftriebskräfte und hydrostatischen Druck beansprucht. Unter diesen Beanspruchungen kann sich das eingezogene Rohr in Abhängigkeit von der Druckstufe der Rohre, der Temperatur, der Zeit und der Druckhöhe mehr oder weniger stark verformen oder sogar beulen. Um dies zu verhindern, sind statische Nachweise entsprechend (Abschnitt 5.3.2.6) durchzuführen.

Bei begehbaren Rohren kann die Beulsicherheit auch durch den Einbau temporärer Aussteifungselemente in entsprechenden Abständen erheblich gesteigert werden (Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-4) [FI-KMG] .

Bild 5.3.2.2.1.1.4.3-4:

Rohrstrang mit temporären Aussteifungselementen für die Ringraumverfüllung [FI-KMG]