Ausbesserung gemauerter Kanäle

Während Kanalklinker in gemauerten Kanälen i.a. gegen Säuren resistent sind (Ausnahmen (Abschnitt 2.6.4) ), werden die zementgebundenen Mörtelfugen bei entsprechender Beanspruchung (Abschnitt 2.6.4) zersetzt.

Werden diese Mauerwerksfugen nicht mit einem geeigneten Mörtel wieder ausgefüllt (verfugt), so können Undichtigkeiten, Herausfallen einzelner oder mehrerer Kanalklinker aus dem Verband bis hin zum Einsturz des Gewölbes die Folgen sein. Bei diesbezüglichen Schäden im benetzten Querschnitt ist der betreffende Abschnitt bzw. die Haltung analog (Abschnitt 5.5) außer Betrieb zu setzen.

Bei Schäden im übrigen Bereich können die Verfugungsarbeiten u.U. auch ohne Unterbrechung des Abwasserabflusses erfolgen. Hier empfiehlt es sich, die Arbeiten zu abflußarmen Zeiten auszuführen.

Anschlußkanäle müssen normalerweise nur dann abgesperrt oder umgeleitet werden, wenn Schadensstellen unmittelbar am Einbindungsbereich ausgebessert werden sollen.

Nach der Reinigung des betroffenen Kanalbereiches werden der Fugenmörtel bis in eine Tiefe von ca. 20-25 mm, z.B. mittels Hochdruckwasserstrahlen oder Sandstrahlen, entfernt, fehlende Klinkersteine ersetzt bzw. hervorstehende neu plaziert und Stellen mit sichtbarem Wassereintritt abgedichtet (Abschnitt 5.2.1.3) (Abschnitt 5.2.2) [Mimms83] .

Das Verfugen kann, unabhängig von der Querschnittsform in begehbaren Kanälen, deren statische Tragfähigkeit insgesamt noch erhalten ist, von Hand oder maschinell vorgenommen werden [Under85] [Gale81b] [WRC90] [Gemer97] . Im ersten Fall wird der Mörtel von Hand mit einer Fugenkelle in die Fuge gedrückt und geglättet. Diese Vorgehensweise ist sehr zeit- und kostenintensiv und daher nur für die Behebung örtlich sehr begrenzter Schäden geeignet.

Bei großflächigen Schäden findet fast ausschließlich das maschinelle Verfugen in Form des Spritzverfugens Anwendung [NN84b] (Bild 5.2.1.4-1) .

Es beinhaltet drei Arbeitsschritte:

• Mischen des trocken angelieferten Fertigmörtels außerhalb oder innerhalb des Kanals und Transport zur Spritzdüse mittels Pumpe
• Einbringen des Fugenmörtels mittels Spritzdüse
• Verdichten des Mörtels und Glätten der Fugen.

Beim Spritzverfugen bedient man sich modifizierter Feinputzmaschinen aus dem Hochbau, bestehend aus einem Mischer, einer Förderpumpe sowie einem Schlauch mit Spritzdüse. Der Antrieb erfolgt wahlweise mit einem Dieselmotor oder mit Druckluft. Im Normalfall bilden Mischer und Pumpe eine Maschineneinheit, die außerhalb des Kanals stationiert wird. Sonderentwicklungen von Pumpen, wie z.B. die Schneckenpumpe P4 der Putzmeister GmbH, erlauben eine Stationierung der Pumpe im Kanal, die von dem außerhalb des Kanals befindlichen Mischer beschickt wird.

Die Abmessungen der Pumpe P4 sind den lichten Abmessungen von 60 cm angepaßt. Die Fördermenge läßt sich zwischen 0,4 und 12 l/min bei Förderweiten bis zu 50 m regulieren [FI-Putzm] (Bild 5.2.1.4-2) .

Bild 5.2.1.4-1:  Spritzverfugen eines gemauerten Kanals (Putzmeister GmbH) [FI-Putzm] - Ausführung der Arbeiten FI-Putzm Firmeninformation Putzmeister, Aichtal. Mimms83 Mimms, S.W.: Renovation of Sewers and Water Mains. Institution of Public Health Engineers Year Book, 1983. Under85 Underwood, B.D., Rees, C.W.: Brick Sewer Renovation. The Public Health Engineer Journal Vol. 13 (1985), H. 1. Gale81b Gale, J.: Sewer Renovation. Technical Report TR 87 A. Water Research Centre (WRC), Swindon, November 1981. WRC90 Water Authorities Association: Sewerage Rehabiliation Manual. Water Research Center, Swindon 1990. Gemer97 Van Gemert, D., Herroelen, B., Van Mechelen, D., Heinrich, F.: Wissenschaftliche und wirtschaftliche Betrachtung der Sanierung gemauerter Entwässerungskanäle. Dokumentation 5. Internationaler Kongreß Leitungsbau, Hamburg 1997, S. 513-531. NN84b Wirtschaftlich Spritz-Verfugen. Baumaschine und Bautechnik (BMT) 31 (1984), H. 2, S. 89. FI-Putzm Firmeninformation Putzmeister, Aichtal. ATVA139:1988 ATV-A 139: Richtlinien für die Herstellung von Entwässerungskanälen und -leitungen (10.1988). DIN1053-1:1996 DIN 1053-1: Mauerwerk - Teil 1: Berechnung und Ausführung (11.1996). Das Dokument wurde zurückgezogen. FI-Hocht Firmeninformation Hochtief AG, Essen. Wanne89 Wanner,C., Schließmann, A.: Entwicklung von Robotern und Manipulatoren in der Bauindustrie. Dokumentation 2. Internationaler Kongreß Leitungsbau, Hamburg 1989, S. 599-607.

Bild 5.2.1.4-2:  Spritzverfugen eines gemauerten Kanals (Putzmeister GmbH) [FI-Putzm] - Schnitt und Ansicht einer Mörtelpumpe zum Spritzverfugen FI-Putzm Firmeninformation Putzmeister, Aichtal.

Der erforderliche Druck an der Düse wird bei diesen Maschinen einmal durch die Schneckenpumpe und zum anderen durch Druckluftzuführung direkt an der Düse nach Bedarf reguliert.

Da die hier betrachteten Schäden vielfach auf aggressives Abwasser oder Biogene Schwefelsäure-Korrosion zurückzuführen sind, müssen entsprechend resistente Mörtel eingesetzt werden (Abschnitt 5.3.1) , die möglichst ohne Volumenveränderung schnell erstarren, fest werden und ein gutes Haftvermögen an den Fugenflanken besitzen.

Werden Zementmörtel verwendet, so schreibt ATV-A 139 [ATVA139:1988] Zementmörtel der Mörtelgruppe III nach DIN 1053 Teil 1 [DIN1053-1:1996] vor.

Nach Abschluß der Arbeiten ist eine gründliche Nachreinigung des Kanals vorzunehmen.

Zur Erleichterung und Humanisierung von Reparaturarbeiten in begehbaren Kanälen aus Klinkermauerwerk befinden sich z.Zt. in der Bundesrepublik Deutschland hydraulisch angetriebene Manipulatoren (Bild 5.2.1.4-3) (Bild 5.2.1.4-4) für das mechanisierte und automatisierte Ausfräsen und Vermörteln schadhafter Fugen in der Entwicklung [FI-Hocht] [Wanne89] .

Bild 5.2.1.4-3:  Manipulator der Hochtief AG für das mechanisierte und automatisierte Ausfräsen und Vermörteln schadhafter Fugen [FI-Hocht] - Gerät FI-Hocht Firmeninformation Hochtief AG, Essen.

Bild 5.2.1.4-4:  Manipulator der Hochtief AG für das mechanisierte und automatisierte Ausfräsen und Vermörteln schadhafter Fugen [FI-Hocht] - Einsatz in einem gemauerten Kanal FI-Hocht Firmeninformation Hochtief AG, Essen.