Technisches Handbuch

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1 Technisches Hanbuch FBS-Fachvereinigung Betonrohre un Stahlbetonrohre e. V. Schloßallee Bonn Telefon 02 28/ Fax 02 28/

2 Copyright 2010, 4. Auflage. FBS-Fachvereinigung Betonrohre un Stahlbetonrohre e. V., Bonn Alle Rechte vorbehalten. Auszugsweise Wieergabe ist gestattet unter Angabe er Quelle un Zusenung eines Belegexemplares. Abweichungen bei en Abbilungen, Maß- un Massenangaben sin mæglich. Bei Anwenung sin alle Maße zu çberprçfen. Im Sinne es technischen Fortschrittes behalten wir uns vor, an en Proukten Ønerungen un Verbesserungen ohne Ankçnigung urchzufçhren. verantwortlich fçr en Inhalt: Dipl.-Ing. W. Nieerehe

3 Vorwort Der aktive Schutz er Umwelt ist eine Verpflichtung, er sich kein verantwortungsbewusster Bçrger unserer Gesellschaft entziehen kann. Jeer muss in seinem persænlichen Einflussbereich afçr eintreten, ass sich ieses Bewusstsein nicht nur in wohlklingenen Absichtserklårungen ausrçckt, sonern in konkretem Haneln wirksam wir. Einen nicht zu unterschåtzenen Stellenwert im Umweltschutz nimmt hierbei ein optimal funktionierenes Kanalsystem als eine unterirische Lebensaer unserer inustriellen Zivilisation ein. Die Anforerungen an ichte un auerhaft funktionsfåhige Kanåle un Leitungen mçssen urch ie Lieferung tragfåhiger, ichter Rohre mit auf er Baustelle fehlerfrei un einfach zu hanhabenen Rohrverbinungen erfçllt weren. Gleichzeitig muss aber auch ie Bauleistung,. h. ie ornungsgemåße Verlegung, Einbettung sowie ie Ûberschçttung er Rohre, eine funktionssichere Rohrleitung gewåhrleisten. Die in er FBS zusammengeschlossenen Hersteller von Betonrohren, Stahlbetonrohren, Schachtbauteilen un -bauwerken haben sich verpflichtet, solche Proukte entsprechen en Anforerungen er FBS-Qualitåtsrichtlinie herzustellen. Sie ermæglichen amit en Bau ichter un auerhafter Kanåle, er Beitrag er FBS zum aktiven Umweltschutz. Mit er Neufassung ihrer Qualitåtsrichtlinien hat ie FBS em heutigen Stan er europåischen Normung Rechnung getragen un ein neues Qualitåtssicherungssystem erarbeitet, as in er Abwassertechnik seines gleichen sucht. Durch eine umfassene Werkseigene Prouktionskontrolle (WPK) wir eine fçr Rohrwerkstoffe einmalige un lçckenlose Qualitåtskontrolle von en Ausgangsstoffen çber ie Herstellung bis zu en Enproukten sichergestellt. Im Rahmen er halbjåhrlichen Fremçberwachung urch amtlich anerkannte Gçteschutzgemeinschaften oer Prçfinstitute, wir ie Erfçllung er Norm- un FBS-Anforerungen kontrolliert un bewertet. Mit em FBS-Qualitåtszeichen wir ie geprçfte Qualitåt er FBS-Kanalbauteile okumentiert. Hinter em FBS-Qualitåtszeichen steht somit ein Sicherungssystem, as sowohl em Hersteller im Hinblick auf seine Proukthaftung, als auch em æffentlichen Auftraggeber im Sinne seiner Amtshaftung Sicherheit bietet un em Anwener von FBS-Kanalbauteilen eine hohe Qualitåt garantiert. Das Ihnen nunmehr vorliegene technische Hanbuch fçr Betonrohre, Stahlbetonrohre un Schåchte soll einen Ûberblick çber ie Zielsetzung er FBS un çber en neuesten Stan er Technik auf iesem umfangreichen Fachgebiet es Kanalbaus vermitteln. Dieses Hanbuch entstan auf Anregung mehrerer Anwener von Rohren, Ingenieurbçros un Mitglieer er FBS, ie urch zahlreiche Hinweise, Beratungen sowie ie Bereitstellung von Bilmaterial ie Herausgabe ieses umfassenen Fachbuches çberhaupt erst ermæglicht haben. Wir wçnschen Ihnen, ass Sie iesem Hanbuch mæglichst viele Fachinformationen entnehmen kænnen. Bonn, 2010 Ihre FBS

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5 Die FBS stellt sich vor... 1 Prouktprogramm... 2 Herstellung un Prçfung... 3 Eigenschaften / Leitfaen zur Rohrwerkstoffauswahl... 4 Anwenungsgebiete... 5 Bauausfçhrung in offener Bauweise... 6 Bauausfçhrung in geschlossener Bauweise-Rohrvortrieb... 7 Statische Berechnung von Rohren fçr ie offene Bauweise... 8 Statische Berechnung von Vortriebsrohren... 9 Erforerliche Angaben zur statischen Berechnung... fçr ie offene Bauweise Erforerliche Angaben zur statischen Berechnung... fçr en Rohrvortrieb Literaturverzeichnis, Stichwortverzeichnis, Bilnachweis... 12

6 Inhaltsverzeichnis... 0 Einleitung... 1 Die FBS stellt sich vor... 2 Prouktprogramm 2.1 Allgemeines Querschnittsformen Rohrverbinungen FBS-Betonrohre FBS-Stahlbetonrohre FBS-Vortriebsrohre FBS-Formstçcke aus Beton un Stahlbeton Allgemeines FBS-Zulåufe (Abzweige) FBS-Krçmmer FBS-Passstçcke FBS-Gelenkstçcke FBS-Anschlussstçcke FBS-Ûbergangsstçcke FBS-Bæschungsstçcke FBS-Schachtfertigteile Allgemeines FBS-Schachtunterteile FBS-Schachtringe FBS-Ûbergangsringe un FBS-Ûbergangsplatten FBS-Schachthålse un FBS-Abeckplatten FBS-Auflageringe Schachtabeckungen FBS-Schachtbauwerke

7 3 Herstellung un Prçfung 3.1 Werkstoffe Allgemeines Beton Zement Betonzuschlag Zugabewasser Betonzusåtze Betonstahl Herstellverfahren FBS-Qualitåtssicherungssystem Eigenschaften/ Leitfaen zur Rohrwerkstoffauswahl 4.1 Allgemeines Tragfåhigkeit Schlagfestigkeit Dauerschwingfestigkeit, Schwellfestigkeit Wasserichtheit Hyraulische Leistungsfåhigkeit, Wanrauheit Wierstansfåhigkeit gegençber mechanischen Angriffen Wierstan gegen Hochruckreinigung Wierstan gegen chemische Angriffe Temperaturverhalten Umweltvertråglichkeit un Úkobilanz Lebensauer

8 5 Anwenungsgebiete... 6 Bauausfçhrung in offener Bauweise 6.1 Allgemeines Begriffe Vorbereitungen zur Bauausfçhrung Bestellung, Kontrolle, Transport un Lagerung er Rohre Herstellung es Leitungsgrabens Allgemeines Minestgrabenbreite Nicht verbaute Gråben Verbaute Gråben Wasserhaltung Kurzbaustelle Bettung (Auflager) Grabensohle Bettung (Auflagerung) auf Bæen Allgemeines Bettung Typ 1 (Regelausfçhrung nach ATV-DVWK-A 139) Bettung Typ Bettung Typ Bettung auf Beton Sonerausfçhrung er Bettung Verlegung von FBS-Rohren Herstellen er Rohrverbinung Verlegung auf San-Kies Verlegung auf Beton Verfçllen er Leitungszone Geeignetes Verfçllmaterial fçr ie Leitungszone Verichten in er Leitungszone Ausfçhrung er Hauptverfçllung Bauseits hergestellte Zulåufe (Abzweige) innerhalb einer Haltung

9 6.11 Anschlçsse an Ortbetonbauwerke oer Fertigschåchte Einbau von FBS-Schachtbauteilen Versetzen es Schachtunterteiles Versetzen er Schachtringe Verfçllen es Arbeitsraumes Dichtheitsprçfung er eingebauten FBS-Rohre un FBS-Schåchte Allgemeines Prçfung mit Luftçberruck Allgemeines Haltungsweise Prçfung Prçfung einzelner Rohrverbinungen Prçfung mit Luftunterruck Allgemeines Prçfung mit Wasser Allgemeines Haltungsweise Prçfung Prçfung einzelner Rohrverbinungen Prçfung von Schåchten Bauausfçhrung in geschlossener Bauweise Rohrvortrieb 7.1 Allgemeines Vorbereitungen zur Bauausfçhrung Start- un Zielschacht Grunwasserhaltung Boenabbau un Boenfærerung Vortriebsprotokolle Sonerfålle es Rohrvortriebes Halboffene Bauweise Statische Berechnung von Rohren fçr ie offene Bauweise 8.1 Allgemeines

10 8.2 Ablauf er Rohrberechnung Rohrwerkstoffe Lastermittlung Erlasten Verkehrslasten Flåchen- un Bauwerkslasten Innere Lasten Lastaufteilung un Lastkonzentration Allgemeines Boenverformungsmouln Relative Auslaung Gesamtbelastung es Rohres Auflagerreaktion Lagerungsfålle Schnittkråfte un Spannungen Bemessung Bemessung urch Nachweis er zulåssigen Spannung Statische Berechnungen von Entwåsserungsleitungen in Deponien Statische Berechnung von Vortriebsrohren 9.0 Vorbemerkung un Ausblick Anwenungsbereich Lastermittlung Erlasten Verkehrslasten, Flåchen- un Bauwerkslasten, innere Lasten Belastung urch Vortriebskråfte Belastung urch Zwångungskråfte im Bauzustan Bemessung quer zur Rohrachse Bemessung in Richtung er Rohrachse

11 10 Erforerliche Angaben zur statischen Berechnung fçr ie offene Bauweise 10.1 Angabenblatt zur Rohrstatik fçr ie offene Bauweise Einfluss er Einbausituation auf en mæglichen Einsatzbereich eines Rohres Allgemeines Einfluss er Grabenform Einfluss er gewåhlten Grabensicherung Einfluss es gewåhlten Auflagers Einfluss es Verfçllmaterials un seiner Verichtung Einfluss von Grunwasser un Boenaustausch unterhalb es Rohrauflagers Einfluss er Verkehrslast auf ie Rohrbelastung Erforerliche Angaben zur statischen Berechnung fçr en Rohrvortrieb 11.1 Angabenblatt zur Rohrstatik fçr en Rohrvortrieb Einfluss er Einbausituation auf ie Belastung es Rohres Allgemeines Einfluss von Hæhe un Art er Ûbereckung Einfluss es Boens in Hæhe er Vortriebstrasse Einfluss er Verkehrslast Einfluss er Schmierung wåhren es Vortriebes un er abschließenen Veråmmung Einfluss von Luft- un Wasserçberruck Einfluss er Vortriebstrasse Literaturverzeichnis, Stichwortverzeichnis, Bilnachweis 12.1 Normen, Richtlinien, Merkblåtter Veræffentlichungen Stichwortverzeichnis Bilnachweis

12 0 Einleitung Die Geschichte er AbwasserkanalisationistsoaltwieieGeschichteer Menschheit selbst. Bereits vor fçnf Jahrtausenen wuren in Ståten ie ersten Abwasserleitungen gebaut. Das bekannteste Beispiel ist ie Cloaca Maxima in Rom (Bil 0.1), eren Anfånge bis auf 500 v. Chr. zurçckgehen. Als Baumaterial wure hier zum ersten Mal unter anerem Opus Caementitium oer Ræmischer Beton verwenet, ein mit einem natçrlichen zementåhnlichen Binemittel vermærteltes Konglomeratgestein (Bil 0.2/Bil 0.3). Dieses Bauwerk un auch anere von en Ræmern errichtete Be- un Entwåsserungsanlagen, wieinkælnuntrier,sinzumteil noch heute in Betrieb [0.1] [0.2]. 4,20 m Opus Caementitium 3,15 m Bil 0.2: Cloaca Maxima. Schnitt Nåhe Forum Romanum Mit em Untergang es Westræmischen Reiches im 5. Jahrhunert n. Chr. verschwanen ie Kenntnisse çber en Bau solcher Anlagen fçr lange Zeit aus FORUM AUGUSTUM Cloaca Maxima Via ella Salara Vecchia Via ei Fori Imperiali Via Cavour Tiber Ponte Palatino Piazza Bocca ella Verra Via ei Velabro Via ei Foraggi Via S. Teooro Drosirureni Tempei N FORUM ROMANUM m Bil 0.1: Cloaca Maxima in Rom. Ûbersicht (Baubeginn ca. 5. Jh. v. Chr.) 12

13 em Bewusstsein. Erst im 19. Jahrhunert erkannten ie Ståte ie Notwenigkeit, fçr eine systematische Abwasserableitung zu sorgen. Anlass hierzu waren zum einen verheerene Cholera-Epiemien, zum aneren as starke Anwachsen er Inustrie. Vorreiter fçr en Bau eines urchachten Kanalsystems war ie Stat Lonon. In Deutschlan folgten ie Ståte Hamburg, Frankfurt am Main, Berlin, Mçnchen, Lçbeck, Leipzig, Dresen un Kæln. Bil 0.3: Cloaca Maxima Heute umfasst as æffentliche Abwassernetz in Deutschlan eine Långe von ca km, as private Netz eine Långe von ca km. Rohre aus Beton un Stahlbeton gibt es in Deutschlan seit mehr als 100 Jahren. Mit er inustriellen Erzeugung es Zementes begann auch ie Geschichte er vorgefertigten Betonrohre. In er Mitte es 19. Jahrhunerts wuren ie ersten Cementgußræhren hergestellt. Neben er Wirtschaftlichkeit war es vor allem ie Anpassungsfåhigkeit es Werkstoffes Beton an bauliche un betriebliche Erforernisse, ie zum verstårkten Einsatz ieser Rohre fçhrte. Die ersten bewehrten Rohre aus Beton Cementgußræhren mit Eiseneinlagen oer Eisenbetonrohre wuren im Jahre 1889 hergestellt. Daurch wure es mæglich, Rohre auch hæheren statischen Erforernissen anzupassen. Die vorgenannten Eigenschaften er Betonrohre erlaubten in er Kanalisation erstmals eine umfassene Læsung zur Sammlung, Ableitung un Behanlung es Abwassers. Ein Beispiel hierfçr ist ie in Bil 0.4 argestellte Kanalisation von Dresen aus em Jahre Seit iesen Anfången wuren Herstellverfahren, Qualitåt un Anwenungstechnik er Rohre un Schachtbauteile aus Beton un Stahlbeton stånig weiterentwickelt un verbessert. Nur so konnten sie en an Entwåsserungsleitungen un -kanåle gestellten hohen Anforerungen hinsichtlich Funktionssicherheit, Dichtheit, Tragfåhigkeit un Dauerhaftigkeit gerecht weren. Parallel hierzu verlief ie Entwicklung er entsprechenen Normen, von er ersten Betonrohrnorm aus em Jahre 1923 un er ersten Norm fçr Stahlbetonrohre aus em Jahre 1939, zu en bis zum Oktober 2004 gçltigen Normen DIN 4032 Betonrohre un Formstçcke ( ), DIN 4035 Stahlbetonrohre un zugehærige Formstçcke ( ) un DIN 4034 Teil1 13

14 a) nicht begehbar Lichte Weiten in cm 45/30 52,5/35 60/40 75/50 90/60 105/70 b) begehbar Lichte Weiten in cm 120/80 135/90 150/ /100 Vorflut-Kanäle mit ebener Sohle un Rinne Abfang- un Transport-Kanäle mit gewölbter Sohle Die lichten Breiten er haubenförmigen Profile steigen von 140 cm je um 10 cm bis auf 320 cm cm Bil 0.4: Kanalisation er Stat Dresen um Kanalquerschnittsformen un -abmessungen Schåchte fçr erverlegte Abwasserkanåle un -leitungen ( ). Seit August 2003 sin ie Europåischen Normen DIN EN 1916 Rohre un Formstçcke aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbeton sowie DIN EN 1917 Einsteig- un Kontrollschåchte aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbeton anwenbar. DIN EN 1916 legt grunlegene Anforerungen un Prçfverfahren fçr Rohre mit Kreisquerschnitt un Nennweiten bis DN 1750 sowie fçr Rohre mit Eiquerschnitt un Nennweiten bis WN/HN 1200/1800 fest, ie in chemisch schwach angreifener Umgebung eingebaut weren, DIN EN 1917 fçr Schachtbauteile bis zu einer Nennweite von DN Da zum Zeitpunkt er Verabschieung ieser beien Normen aufgrun unterschielicher Gegebenheiten in en einzelnen europåischen Lånern nicht fçr alle nationalen Anforerungen Ûbereinstimmung erzielt weren konnte un in Deutschlan fçr Abwasserleitungen un -kanåle zur Vermeiung von Korrosionsschåen Rohre un Schachtbauteile eingesetzt weren mçssen, ie wierstansfåhig gegen chemisch måßig angreifene Umgebung sin, war es erforerlich, ie nationalen Ergånzungsnormen DIN V 1201 fçr Rohre un DIN V fçr Schachtfertigteile zu erstellen. Seit em gelten in Deutschlan ausschließlich DIN EN 1916 un DIN V 1201 sowie DIN EN 1917 un DIN V , ie stets zusammen angewenet weren mçssen, um as nationale Sicherheitsniveau aufrecht zu erhalten. 14

15 In DIN V 1201 un DIN V sin zwei Typen von Rohren un zugehærigen Formstçcken bzw. Schachtfertigteilen aus Beton un Stahlbeton genormt: Rohre un Formstçcke bzw. Schachtfertigteile Typ 1 erfçllen ie Grunanforerungen nach DIN EN 1916 un DIN EN 1917 un ie in en eutschen Ergånzungsnormen enthaltenen zusåtzlichen Anforerungen entsprechen en Tabellen 1 er DIN EN 1916 un DIN EN Sie sin wierstansfåhig gegen chemisch schwach angreifene Umgebung. Rohre un Formstçcke bzw. Schachtfertigteile Typ 2 erfçllen ie Grunanforerungen nach DIN EN 1916 un DIN EN 1917 un ie in en eutschen Ergånzungsnormen enthaltenen zusåtzlichen Anforerungen entsprechen en Tabellen 1 er DIN EN 1916 un DIN EN Sie sin wierstansfåhig gegen chemisch måßig angreifene Umgebung. Nur Rohre un Schachtfertigteile aus Beton un Stahlbeton Typ 2 entsprechen em in Deutschlan geltenen Qualitåtsstanar fçr Abwasserleitungen un -kanåle! Von FBS-Mitgliesfirmen weren eshalb ausschließlich Rohre un Schachtbauteile Typ 2 in er bewåhrten FBS-Qualitåt hergestellt. Der hohe Stan er technischen Entwicklung, Normung un Gçtesicherung, aber auch ie besoneren Eigenschaften er Rohre aus Beton un Stahlbeton waren un sin ie Voraussetzung fçr ihre vielseitige Verwenung. Das zeigt auch ihr Anteil von çber 45 Prozent an en zur Zeit in Deutschlan betriebenen Kanalisationsnetzen im Misch- un Trennverfahren. Schon sehr frçh gab es Zusammenschlçsse un Vereinigungen er Hersteller, ie sich fçr eine technisch optimierte Fertigung, Weiterentwicklung un Normung von Beton- un Stahlbetonrohren einsetzten. Aus er Fachvereinigung Betonrohre DIN 4032 un er Stuiengesellschaft Stahlbetonrohre entstan im Jahre 1987 ie Fachvereinigung Betonrohre un Stahlbetonrohre e.v. (FBS). Die FBS gibt es seit ca. 20 Jahren. Sie ist mehr als ein Zusammenschluss von ca. 40 Mitgliesfirmen mit çber 60 Werken in ganz Deutschlan. FBS ist as Markenzeichen fçr intelligente, qualitativ hochwertige Kanalsysteme aus Beton un Stahlbeton, kompetente technische Beratung, iniviuellen Service un Marketing fçr Betonrohre un -schåchte. Das vorliegene FBS-Hanbuch zeigt as Prouktprogramm er FBS- Mitglieswerke. Darçber hinaus gibt es praktische Hinweise zur Anwenung, zum Einbau un zur statischen Berechnung von FBS-Beton- un FBS-Stahlbetonrohren sowie en zugehærigen Formstçcken un FBS-Schachtfertigteilen. 15

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17 Die FBS stellt sich vor... 1

18 Seit ihrer Grçnung am ist ie FBS ie Interessenvertretung ihrer Mitglieswerke. Ihre Hauptaufgaben sieht sie in er technischen Weiterentwicklung un stånigen Qualitåtsverbesserung er FBS-Proukte, in er technischen Beratung un im Service fçr en Kunen. Die im Jahre 1989 erstmals veræffentlichte FBS-Qualitåtsrichtlinie manifestiert en hohen, çber ie DIN- Normen eutlich hinausgehenen Qualitåtsstanar er FBS-Kanalbauteile. Sie ist ie Grunlage fçr ie Herstellung un Prçfung er FBS-Rohre un FBS- Schachtbauteile. Damit ermæglicht sie langfristig sichere, umweltgerechte un wirtschaftliche Kanalsysteme aus Beton un Stahlbeton. Die FBS-Qualitåtsrichtlinie ist kein statisches Gebile. Sie basiert auf en gegenwårtigen Anforerungen er moernen Kanalisationstechnik, ist aber auch offen fçr zukçnftige Entwicklungen un wir regelmåßig en jeweiligen Erforernissen angepasst. Die vielfåltige Arbeit er FBS wir von er Geschåftsstelle in Bonn mit Unterstçtzung urch en Technischen Ausschuss un en Marketingausschuss geleistet. Von er Geschåftsstelle weren ie organisatorischen Aufgaben wahrgenommen. Dazu gehæren Vorbereitung un Durchfçhrung von Sitzungen, Seminaren, Workshops, Ausstellungen, Messen un nicht zuletzt er orentlichen Mitglieerversammlungen, sowie ie Zusammenarbeit mit aneren Verbånen un Vereinigungen. Außerem weren auch ie zahlreichen technischen Anfragen von ausschreibenen un planenen Stellen sowie aus em Mitglieerkreis beantwortet un Fachveræffentlichungen ausgearbeitet. Einen wesentlichen Raum nehmen ie Qualitåtskontrollen er FBS-Mitglieswerke ein. Diese erfolgen einerseits urch ie Auswertung er eingehenen Fremçberwachungsberichte, anererseits urch irekte Ûberprçfung er Prouktionsståtten. Der Technische Ausschuss, er sich aus Mitarbeitern er Mitgliesfirmen un fachkompetenten Beratern zusammensetzt, befasst sich im wesentlichen mit er Bearbeitung er anstehenen technischen Fragen, er Weiterentwicklung un Verbesserung er FBS-Proukte un er Erstellung von Technischen Richtlinien un Merkblåttern. Außerem arbeiten Mitglieer es Technischen Ausschusses in allen relevanten eutschen un europåischen Normenausschçssen, DWA-Arbeitsausschçssen un aneren technischen Gremien mit. Der Marketingausschuss erarbeitet ie Konzepte un Maßnahmen, fçr Werbung, Presse- un Úffentlichkeitsarbeit, ie azu ienen, ie FBS un ihr Qualitåtszeichen sowie ie FBS-Proukte bei en planenen Ingenieuren, en ausschreibenen Stellen un en Auftraggebern bekannt zu machen. Die Maßnahmen reichen von Fachmailings un Fachberichten, çber en Besuch von Messen bis hin zur Organisation von eigenen Seminaren. Ergebnisse ieser Tåtigkeit sin u. a. as vorliegene Werk, ie FBS-Qualitåtsrichtlinien, ie 18

19 Verlegeanleitung fçr FBS-Kanalbauteile, ie FBS-Richtlinie fçr en Einbau un er FBS-Einbaufilm. Die FBS-Ausschreibungstexte sollen ie Arbeit er Kommunen un Planungsbçros bei er Ausschreibung von Kanalbaumaßnahmen erleichtern. Ûber ie Arbeit er FBS informiert ein -Newsletter, er an Aressaten verschickt wir. Es geht um technische Entwicklungen, interessante Baumaßnahmen un aktuelle Termine run um en Kanalbau. Zur Herstellung auerhaft ichter un stansicherer Entwåsserungskanåle un -leitungen gehæren nicht nur ie Verwenung einwanfreier, normgerechter Bauteile, sonern auch eine sorgfåltige, fachgerechte Bauausfçhrung un -- çberwachung urch en Gçteschutz Kanalbau e.v. Fçr en schnellen Zugriff auf Informationen bietet as Internet en kçrzesten Weg. Unter finet er Nutzer eine Herstelleratenbank mit etailliertem Prouktprogramm er FBS- Mitgliesunternehmen sowie aktuelle Melungen un Berichte von Baustellen çber ie neuesten technischen Entwicklungen. Downloafåhige Publikationen zum wirtschaftlichen un fachgerechten Kanalbau runen as Angebot ab. wahl.e bietet einen Leitfaen fçr Planer, Ausschreibene un Kommunen zur Auswahl es bestgeeigneten Werkstoffs fçr spezielle Anforerungen. FBS-Kanalsysteme aus einer Han. Das ist er Grunsatz unserer Mitgliesunternehmen, von enen immer eines in Ihrer Nåhe ist. Kompetente Beratung von er Planungsphase bis zur Bauausfçhrung gehæren ebenso zum Service-Angebot wie ie termingerechte Lieferung von FBS-Qualitåtsproukten. 19

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21 Prouktprogramm

22 2.1 Allgemeines Fçr alle Aufgaben er Abwasserableitung aber auch er Wasserversorgung stehen geeignete FBS-Rohre, zugehærige Formstçcke, FBS-Schachtfertigteile un FBS-Schachtbauwerke aus Beton un Stahlbeton zur Verfçgung. Die Anpassung an praktisch alle statischen un betrieblichen Erforernisse ist ein besonerer Vorzug er Werkstoffe Beton un Stahlbeton Querschnittsformen FBS-Rohre aus Beton un Stahlbeton weren, en hyraulischen un statischen Beingungen entsprechen, in verschieenen Querschnittsformen hergestellt. Außer en genormten Kreis- un Eiquerschnitten kænnen fçr rucklos betriebene Kanåle un Leitungen auch anere Querschnitte nach DIN 4263 ausgefçhrt weren (Bil 2.1/Bil 2.2). Beispiele hierfçr sin Maul- un Rechteckprofile fçr ie Betonrohr-B-KF-GM Betonrohr-B-EF-GM Stahlbetonrohr-SB-K-GM Stahlbetonrohr mit Mauquerschnitt nach DIN 4263 Stahlbetonrohr mit Kreisquerschnitt un Trockenwetterrinne Stahlbetonrohr mit Drachenquerschnitt Stahlbetonrohr mit Rechteckquerschnitt un Trockenwetterrinne Bil 2.1: Beton- un Stahlbetonrohre mit verschieenen Querschnittsformen un Abmessungen 22

23 EN un DIN 4060 (Ausgabe ) verwenet. Die Dimensionierung erfolgt unter Zugrunelegung er jeweiligen Muffenspaltweiten. Zugleich weren alle mæglichen Grenzabmaße bei Einhaltung er vorgeschriebenen Minestverpressung von 20 % un er zulåssigen Hæchstverpressung von 50 % berçcksichtigt. Bil 2.2: Stahlbetonrohr mit eingebauter Trockenwetterrinne Abfçhrung großer Wassermengen bei eingeschrånkter Bauhæhe, Querschnitte mit Trockenwetterrinne oer Drachenquerschnitte fçr selbstreinigene Stauraumkanåle. Darçber hinaus gibt es iniviuelle Sonerquerschnitte, ie nach Bearf gefertigt weren Rohrverbinungen FBS-Rohr- un FBS-Schachtbauteilverbinungen weren als læsbare, bewegliche Steckverbinungen mit Kompressionsichtungen ausgefçhrt. Sie çbertragen keine Biegemomente un Långskråfte un passen sich in begrenztem Rahmen eventuell beabsichtigten oer unbeabsichtigten Lageånerungen an. Als Dichtmittel weren ausschließlich Elastomere mit ichter Struktur un hohlraumfreiem Querschnitt nach DIN Das Material er Dichtmittel ist biologisch bestånig,. h. es wir von pflanzlichen, tierischen un mikrobiologischen Organismen nicht angegriffen. Dichtmittel aus Elastomeren weren in er Regel aus Styrol Butaien Kautschuk (SBR), mit einer Hårte von 40 bis 50 IRHD, hergestellt. Sie wierstehen en çblichen Beanspruchungen urch Abwåsser im ph-bereich zwischen 2 un 12. Enthålt as Abwasser Leichtflçssigkeiten, wie Úl, Benzin, Dieseltreibstoff u. a., empfiehlt sich ie Verwenung von Dichtmitteln aus Acrylnitril Butaien Kautschuk (NBR). Diese Dichtmittel weisen eine enorm hohe chemische Bestånigkeit auf. Ihre Materialstruktur un ie geschçtzte Lage in er Rohrverbinung machen sie zuem gegençber mechanischen un hyromechanischen Beanspruchungen bestånig. Selbst bei extremen Temperaturen von C un +708C sin sie voll funktionssicher [2.1]. Dichtmittel aus Elastomeren mit ichter Struktur besitzen eine hohe Elastizitåt un aurch beingt einen hohen Wierstan gegençber bleibenen Verformungen. Die fçr ie Dichtwirkung maßgebene Rçckstellkraft bleibt auch 23

24 çber einen langen Belastungszeitraum hinweg erhalten. Verankerung* l s l sp Rohr un Dichtmittel bilen eine Einheit. Um ie Wasserichtheit zu gewåhrleisten, weren ie Rohrverbinungen in Erstprçfungen aber auch im Rahmen er Werkseigenen Prouktionskontrolle (WKP) un er Fremçberwachung strengen Prçfungen unterworfen (siehe Abschnitt 3.3). FBS-Rohre un FBS-Schachtbauteile weren mit folgenen Dichtungstypen gefertigt (siehe Tabelle 2.1): a) werkseitig fest in er Muffe eingebaute Gleitringichtung (Bil 2.3/ Bil 2.4) 1 so l so * Verankerung es Dichtmittels nach Angaben es Herstellers l m Bil 2.4: FBS-Rohrverbinung mit fest in er Muffe eingebauter Gleitringichtung (Beispiel) h k2 Detail h k1 w l s l sp sp b) werkseitig auf em Spitzene in einer Kammer eingebaute Gleitringichtung (Bil 2.5) l m w b k h rs c) werkseitig auf em Spitzene vor einer Schulter aufgebrachte Gleitringichtung mit Keilquerschnitt (Bil 2.6) 1 so l so l rs sp rs Bil 2.5: FBS-Rohrverbinung mit Kammerausbilung am Spitzene (Beispiel) l sp l s w h rs l m 1 so l so l rs sp rs Bil 2.3: FBS-Rohrverbinung mit fest in er Muffe eingebauter Gleitringichtung Bil 2.6: FBS-Rohrverbinung mit Stufenausbilung am Spitzene (Beispiel) 24

25 ) auf em Spitzene vor einer Schulter aufgebrachte Keilgleitichtung fçr Schachtbauteile (Bil 2.7) un FBS-Schachtbauteilen ist ie Lage es Dichtmittels im Gegensatz zur Rollringichtung festgelegt un gesichert. w so sp Rollringichtungen sin fçr FBS- Rohre un FBS-Schachtbauteile wegen mæglicher Einbaufehler grunsåtzlich nicht zugelassen. l s l s l sp r l m l so Tabelle 2.1: Rohrverbinungen von FBS-Rohren un FBS-Schachtbauteilen FBS-Proukte Nennweite Rohrverbinung nach DN Bil 2.4 Bil 2.5 Bil 2.6 Bil 2.7 Betonrohre # Stahlbetonrohre # Vortriebsrohre mit Stahlfçhrungsring alle Nennweiten Vortriebsrohre mit Falzmuffe alle Nennweiten Schachtbauteile 1000, 1200, 1500 r s t 1 Bil 2.7: FBS-Schachtbauteil mit Gleitringichtung (Beispiel) Mit en werkseitig eingebauten Dichtungen weren Verwechslungen un Montagefehler auf er Baustelle nahezu ausgeschlossen. Bei allen FBS-Rohren 25

26 2.2 FBS-Betonrohre FBS-Betonrohre weren nach DIN EN 1916 un DIN V 1201 sowie en erhæhten Anforerungen er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1 gefertigt. Sie weren vorwiegen zum Bau von Kanålen un Leitungen fçr Wasser un Abwasser, ie als Freispiegelleitungen betrieben weren, sowie fçr sonstige Leitungen aller Art verwenet. FBS-Betonrohre haben in er Regel Kreis- oer Eiquerschnitt. Anere Querschnittsformen, z. B. nach DIN 4263, kænnen ebenfalls ausgefçhrt weren. FBS-Betonrohre mit Kreisquerschnitt weren im Nennweitenbereich von DN 300 bis DN 1500 ohne Fuß Form K (Bil 2.8/Bil 2.9) un mit Fuß Form KF (Bil 2.10/Bil 2.11) hergestellt. Fçr FBS-Rohre # DN 1200 sin nur werkseitig fest in er Muffe eingebaute Gleitringichtungen zugelassen. Die praktische Anwenung von FBS- Betonrohren ohne un mit Fuß ist regional unterschielich. Wåhren in Sçeutschlan fast ausschließlich Rohre ohne Fuß Anwenung finen, l sp l l so t 4 t 1 ø 1 Bil 2.8: FBS-Betonrohr mit Kreisquerschnitt ohne Fuß, mit Glockenmuffe Bil 2.9: FBS-Betonrohre, Form K l sp l weren in er Mitte un im Noren Deutschlans çberwiegen Fußrohre eingesetzt. Systemlæsungen fçr FBS-Betonrohre mit Nennweiten 5 DN 300 weren zur Zeit entwickelt. Maße un Grenzabmaße von FBS-Betonrohren mit Kreisquerschnitt kænnen Tabelle 2.2 entnommen weren. Fçr t 4 l so t1 b ø 1 Bil 2.10: FBS-Betonrohr mit Kreisquerschnitt mit Fuß, mit Glockenmuffe Bil 2.11: FBS-Betonrohre, Form KF t 2 t 3 26

27 FBS- Betonrohre mit werkseitig fest in er Muffe eingebauter Dichtung gilt Tabelle 2.4. t 4 t 1 t 2 WN Bezeichnung eines FBS-Betonrohres (B) vom Typ 2 mit Kreisquerschnitt, ohne Fuß (K), mit Glockenmuffe (GM), Nennweite DN 1000 un Baulånge l = 3000 mm: FBS-Betonrohr DIN V 1201 Typ 2 B K GM Bezeichnung eines FBS-Betonrohres (B) vom Typ 2 mit Kreisquerschnitt mit Fuß (KF), mit Glockenmuffe (GM), Nennweite DN 600 un Baulånge l=3000 mm: FBS-Betonrohr DIN V 1201 Typ 2 B KF GM FBS-Betonrohre mit eifærmigem Durchflussquerschnitt (Bil 2.12/Bil 2.13) weren im Nennweitenbereich WN/HN 300/450 bis WN/HN 1200/ 1800 mit Fuß un mit werkseitig fest in er Muffe eingebauter Gleitringichtung, mit werkseitig auf em Spitzene in Kammern eingebauter Gleitringichtung oer vor einer Schulter werkseitig aufgebrachter Gleitringichtung hergestellt (Maße un Grenzabmaße siehe Tabelle 2.3). Im allgemeinen in Stahlschalungen gefertigt, erhårten iese Rohre in er Form. l sp l Bil 2.12 FBS-Betonrohr mit Eiquerschnitt mit fest in er Muffe eingebauter Dichtung (Beispiel) Bil 2.13: FBS-Betonrohre mit Eiquerschnitt l so HN t 3 b Bezeichnung eines FBS-Betonrohres (B) vom Typ 2 mit Eiquerschnitt mit Fuß (EF), mit Glockenmuffe (GM), Nennweite WN/HN 1000/1500 un Baulånge l = 2500 mm: FBS-Betonrohr DIN V 1201 Typ 2 B EF GM 1000/

28 Tabelle 2.2: Maße un Grenzabmaße von Betonrohren mit Kreisquerschnitt Maße in mm Nennweite DN Innenurchmesser 1 Abweichung von er Fußbreite fçr Rohre mit Fuß Wanicke er Glockenmuffe Nennmaß Grenzabmaße Parallelitåt er Stirnflåchen min b a) min t a) Die Wanicke er Glockenmuffe t 4 arf bei Rohren mit Fuß im Fußbereich unterschritten weren. Tabelle 2.3: Maße un Grenzabmaße von FBS-Beton un FBS-Stahlbetonrohren mit Eiquerschnitt un fest in er Muffe eingebauter Dichtung Maße in mm Nennweite WN/HN Innenurchmesser 1 /h 1) min sp Abweichung von er Parallelitåt Nennmaß Grenzabmaße er Stirnflåchen Fußbreite min b Muffenspaltweite min w min l so 2,3) 300/ / ,7 6 1, / / ,7 6 1, / / ,3 6 2, / / , / / , / / , / / ,9 6 2, / / ,9 6 2, / / ,9 6 2, / / ,9 6 2, ) Das sp Maß bezieht sich auf en horizontalen Durchmesser. 2) Maß l so nach Angabe es Herstellers 3) l sp $ vorh. l so +5mm 28

29 Tabelle 2.4: Maße un Grenzabmaße von FBS-Betonrohren un FBS-Stahlbetonrohren mit Kreisquerschnitt un fest in er Muffe eingebauter Dichtung Maße in mm Nennweite DN Innenurchmesser 1 Empfehlung fçr Spitzenurchmesser b) Nennmaß sp Muffenspaltweite a) min w Långe vom Spitzenspiegel bis zum Sitz es Dichtringes min l s Muffenlånge e) min l so c) 7,8 6 1, ) 7,8 6 1, c) 9,1 6 1, ) 9,1 6 1, c) 9,16 1, ) 9,16 1, ,16 1, ,76 1, ,76 1, ,76 1, ,76 1, ,76 1, ,76 1, ,36 2, ,36 2, ,36 2, a) w = 0,5 ( so sp ),abei sin so un sp Mittelwerte, ie aus en unter Erfassung er Minest- un Hæchstwerte am Rohr gemessenen Werten so un sp gebilet weren. b) Die Grenzabmaße ergeben sich aus en entsprechenen Maßen er Muffeninnenurchmesser un en Maßen un Grenzabmaßen er Muffenspaltweiten. c) Minestmaße fçr Betonrohre un Stahlbetonrohre mit unbewehrtem Spitzene ) Minestmaße fçr Stahlbetonrohre mit bewehrtem Spitzene. Mit iesen Maßen kænnen auch Betonrohre un Stahlbetonrohre mit unbewehrtem Spitzene hergestellt weren. e) l sp $ vorh. l so +5mm 2.3 FBS-Stahlbetonrohre FBS-Stahlbetonrohre nach DIN EN 1916 un DIN V 1201 sowie er FBS- Qualitåtsrichtlinie Teil 1 weren zum Bau von rucklos betriebenen Kanålen un Leitungen Freispiegelleitungen fçr Wasser un Abwasser, aber auch fçr sonstige Leitungen aller Art, z. B. begehbare Leitungsgånge, verwenet. Sie eignen sich besoners fçr hohe Belastungen, z. B. bei hohen Erçberschçttungen oer ynamischen Beanspruchungen aus schwerem Verkehr bei geringen Erçbereckungen, arçber hinaus aber auch fçr besonere Einbaubeingungen, wie as Durchpressverfahren, fçr Rohrbrçcken, etc. Sie weren nach ATV-DVWK-A 127 aufgrun er jeweiligen Belastungs- un Einbaubeingungen statisch berechnet, nach en Regeln es Stahlbetonbaus un en Festlegungen von DIN V 1201 un DIN V 1202 bemessen un bewehrt sowie nach en erhæhten Anforerungen er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1 ausgefçhrt. Grunlage er Ausfçhrung sowie er Konformitåt sin aher stets ie bautechnischen Unterlagen. FBS-Stahlbetonrohre mit Kreisquerschnitt weren im Nennweitenbereich 29

30 von DN 300 bis DN 4000 un græßer ohne un mit Fuß sowie mit Glockenoer Falzmuffen (Bil 2.14/Bil 2.15) hergestellt. Anere Querschnittsformen nach DIN 4263 kænnen ausgefçhrt weren. FBS-Stahlbetonrohre # DN 1200 weren mit werkseitig fest in er Muffe eingebauten oer werkseitig auf em Spitzene in einer Kammer aufgebrachten Gleitringichtungen geliefert. Fçr FBS-Stahlbetonrohre 4 DN 1200 sin werkseitig fest in er Muffe eingebaute, werkseitig auf em Spitzene in einer Kammer oer vor einer Schulter aufgebrachte Gleitringichtungen zugelassen. Bei Gleitringichtungen auf em Spitzene vor einer Schulter muss er Gleitring Keilquerschnitt haben. ø 1 ø so Bil 2.14: FBS-Rohrverbinung mit Falzmuffe un auf em Spitzene vor einer Stufe aufgebrachter Keilgleitichtung (Beispiel) l so w ø sp l sp Maße un Grenzabmaße von FBS- Stahlbetonrohren mit Kreisquerschnitt kænnen Tabelle 2.5 entnommen weren. Fçr FBS- Stahlbetonrohre mit werkseitig fest in er Muffe eingebauter Dichtung gilt Tabelle 2.4. Bezeichnung eines FBS-Stahlbetonrohres (SB) vom Typ 2, mit Kreisquerschnitt (K), mit Glockenmuffe (GM), Nennweite DN 1000 un Baulånge l = 3000 mm: FBS-Stahlbetonrohr DIN V 1201 Typ 2 SB K GM Bezeichnung eines FBS-Stahlbetonrohres (SB) vom Typ 2, mit Kreisquerschnitt (K), mit Falzmuffe (FM), Nennweite DN 2000 un Baulånge l = 2500 mm: Bil 2.15: FBS-Stahlbetonrohre mit Falzmuffe FBS-Stahlbetonrohr DIN V 1201 Typ 2 SB K FM Fçr kreisfærmige Stahlbetonrohre finen sowohl kreisfærmig einlagige, als auch kreisfærmig mehrlagige oer in Sonerfållen em Momentenverlauf angepaßte elliptische Bewehrungen Verwenung. Die nach en Regeln es Stahlbetons bemessene Ringbewehrung 30

31 Tabelle 2.5: Maße un Grenzabmaße von FBS-Stahlbetonrohren mit Kreisquerschnitt Maße in mm Nennweite Innenurchmesser 1 Abweichung von er Parallelitåt DN Nennmaß Grenzabmaße er Stirnflåchen besteht in er Regel aus maschinell zu Bewehrungskærben verschweißtem, profiliertem Bewehrungsraht BSt 500 (A). In gleichmåßig verteilten Abstånen von hæchstens 150 mm wir sie çber ie gesamte Rohrlånge einschließlich er Muffe angeornet. Durchgehene, gerae, ggf. in er Muffe aufgebogene Långsståbe halten ie meist wenelfærmige Ringbewehrung. Sie sin in en Kreuzungspunkten mit er Ringbewehrung urch Heftschweißung verbunen (siehe Abschnitt 3). FBS-Stahlbetonrohre mit Wanicken ab 140 mm weren zweilagig bewehrt, wenn zwischen en Ringbewehrungen minestens ein Abstan von nominal 40 mm vorhanen ist. FBS-Stahlbetonrohre kænnen auch zum Bau von Wasser- un Abwasserruckleitungen mit nierigen Betriebsrçcken, von Staukanålen un Rçckhaltebecken mit zeitweisem Ûberstau sowie von Abwasserleitungen in Wassergewinnungsgebieten er Schutzzone II eingesetzt weren. Fçr Einsatzgebiete mit hohen Betriebsrçcken un Sonerbelastungen kænnen Spannbetonruckrohre hergestellt weren. Sie sin in DIN EN 639 bis DIN EN 642 genormt un nicht Gegenstan er FBS-Qualitåsrichtlinie. 31

32 t 2.4 FBS-Vortriebsrohre FBS-Vortriebsrohre aus Beton un Stahlbeton weren nach DIN EN 1916 un DIN V 1201 sowie en erhæhten Anforerungen er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1 gefertigt. Als Prouktrohre fçr Wasser un Abwasser oer als Mantelrohre zur Aufnahme von Prouktrohren, Kabeln usw. weren sie sowohl im nicht begehbaren Nennweitenbereich (5 DN 1000), als auch im begehbaren Nennweitenbereich ($ DN 1000) eingesetzt. FBS-Vortriebsrohre aus Beton weren nur fçr en unbemannten Vortrieb im Nennweitenbereich 5 DN 1000 verwenet. Als Rohrverbinung fçr FBS-Vortriebsrohre hat sich er fest eingebaute Stahlfçhrungsring (Bil 2.16) in Verbinung mit einer Keilgleitichtung aus Elastomeren nach DIN EN am besten bewåhrt. Der Dichtring wir werkseitig auf as Spitzene in einer Kammer oer vor einer Stufe aufgebracht. Der Stahlfçhrungsring besteht aus normalem oer aus korrosionsbestånigem Stahl. Wichtig ist eine geeignete Sicherung gegen Wasserumlåufigkeit. Eine mægliche Ausfçhrungsart zeigt as aus DWA-A 125 entnommene Bil In er Praxis haben sich aber FBS-Vortriebsrohre aus Stahlbeton verfçgen çber eutlich hæhere Lastaufnahmereserven. Aus iesem Grun sin sie u. a. fçr sehr lange Vortriebsstrecken, fçr planmåßige Kurvenfahrten oer fçr en Vortrieb unter Druckluft besoners geeignet. Sie weren im gesamten Nennweitenbereich DN 300 bis DN 4000 un græßer hergestellt un eingesetzt. Neben em kreisfærmigen Abflussquerschnitt sin auch anere Querschnitte (z. B. Rechteckquerschnitte) un Gerinneausbilungen mæglich. Die statische Berechnung von Vortriebsrohren erfolgt nach em ATV-DVWK- Arbeitsblatt A 161 fçr ie jeweiligen Belastungs- un Einbaubeingungen (siehe Abschnitt 9). Außerem ist as Arbeitsblatt DWA-A 125 zu berçcksichtigen. Bil 2.16: FBS-Stahlbetonvortriebsrohr falls erforerlich: elastischer Fugenverschluss Stahlführungsring äußere Dichtung Stützschulter Vortriebsrichtung b mögl. Maßnahmen zur Vermeiung von Umläufigkeit Stahlanker Druckübertragungsring falls erforerlich elastischer Fugenverschluss innere Dichtung Bil 2.17: Rohrverbinung fçr Vortriebsrohre mit eingebautem Stahlfçhrungsring (schematisches Beispiel nach DWA-A 125) 32

33 auch eine Reihe anerer Ausfçhrungsarten als geeignet erwiesen. Bei Einsatz von Bentonit als Schmier- un Stçtzmittel ist er auftretene åußere Druck fçr ie Ausbilung er Rohrverbinung zu berçcksichtigen. Falls erforerlich wir bei begehbaren Querschnitten nach Beenen es Vorpressvorganges zusåtzlich ie Rohrstossfuge innen abgeichtet. Hierfçr ist as nachtrågliche Einpressen von elastomeren Dichtprofilen besoners zu empfehlen. Neben en Stahlfçhrungsringen weren auch Falzmuffenausbilungen als Rohrverbinungen gewåhlt. Die Ausfçhrung von Sonerrohren Anfangsrohre, Rohre mit Injektionsstutzen, Rohre fçr Zwischenpressstationen, u. a. wir zwischen bauausfçhrener Firma un Rohrhersteller abgestimmt. Von besonerer Beeutung ist ie Maßgenauigkeit es Außenurchmessers er Vortriebsrohre sowie ie planparallele un rechtwinklige Ausfçhrung er Stirnflåchen (Tabelle 2.6). Tabelle 2.6: Grenzabmaße von FBS-Vortriebsrohren Nennweite DN Rohraußenurchmesser [mm] Grenzabmaße Abweichung von er Rechtwinkligkeit [mm] # / / # / / FBS-Formstçcke aus Beton un Stahlbeton Allgemeines In Ergånzung zu en Rohren aus Beton un Stahlbeton haben ie FBS-Mitgliesfirmen ein umfassenes Formstçckprogramm entwickelt. Es bietet technische Vorteile un trågt entscheien zur Rationalisierung er Arbeiten auf er Baustelle bei. Hierzu gehæren Zulåufe (Abzweige), Krçmmer, Passstçcke, Gelenkstçcke, Anschlussstçcke fçr en gelenkigen Anschluss, z. B. an Bauwerke, an Rohre aus aneren Werkstoffen u. a., Ûbergangs-/Reuzierstçcke sowie Bæschungsstçcke, ie in vielfåltiger Form allen Anforerungen er Baustellen angepasst weren kænnen FBS-Zulåufe (Abzweige) FBS-Zulåufe (Abzweige) weren in Nennweiten von DN 100 bis DN 250 un græßer als Anschlussformstçcke aus Beton oer aneren genormten oer baufsichtlich zugelassenen Werkstoffen werkseitig oer bauseits in FBS-Rohre aus Beton oer Stahlbeton eingebaut. In er Regel weren ie Zulåufe in er oberen Hålfte es Rohrumfangs zwischen Scheitel un Kåmpfer angeornet, wobei je nach Ausfçhrungsart ie Achse es Zulaufs mit er Achse es urchgehenen Rohres einen Winkel von 458 oer 908 bilet. Bei Seitenzulåufen sollte er Anschlusspunkt bei nicht begehbaren Kanålen bis DN 800 zwischen Kåmpfer un Scheitel es Hauptrohres liegen. bei begeh- 33

34 90 o Im Regelfall sin Zulåufe im ersten un letzten Drittel es urchgehenen Rohres anzuornen. Eine Bohrung arf nicht im Bereich er Glocken- oer Falzmuffe erfolgen un soll vom Spitzene es Rohres minestens einen Abstan vom zweifachen Bohrlochurch x BL * l / 3 * ø Bohrloch 90 o 2 x BL l / 3 1,00m l Bil 2.18: FBS-Rohre mit unterschielicher Anornung von Abzweigen baren Kanålen ohne Bankett sollte er Anschlusspunkt ca. 35 cm çber er Sohle, minestens jeoch çber em Trockenwetterabschluss liegen. Ist ein Bankett vorhanen, so sollte er Anschlusspunkt etwa in Banketthæhe liegen un zwar so, ass im Bankett noch eine Trockenwetterrinne ausgebilet weren kann. Bil 2.19: Anbohren es FBS-Rohres 34

35 messer aufweisen. Fçr in er Schalung hergestellte Kurzrohre mit Zulauf gilt ieses Einschrånkung nicht. Der Bohrlochranabstan untereinaner arf 1,00 m nicht unterschreiten. Bei kreisfærmigen Rohren mit Nennweiten # DN 600 un eifærmigen Rohren mit Nennweiten # WN/HN 400/600 sollen Zulåufe nicht unmittelbar gegençber angeornet weren. Hinsichtlich er Ausfçhrung er Zulåufe gibt es ie folgenen Varianten: a) Werkseitig bei er Rohrherstellung angeformte oer eingebaute Zulåufe Zulåufe aus Beton weren in speziellen Rohrformen gleichzeitig mit em urchgehenen Rohr in einem Guss hergestellt. Alternativ kænnen auch Anschlussteile aus aneren Werkstoffen irekt einbetoniert weren. b) Werkseitig nachtråglich eingebaute Zulåufe Anschlussformstçcke aus Beton oer aneren genormten oer bauaufsichtlich zugelassenen Werkstoffen weren in eine Úffnung es urchgehenen Rohres einbetoniert. c) Werkseitig in Bohrungen eingesetzte Zulåufe Genormte oer bauaufsichtlich zugelassene Anschlussformstçcke mit speziellen Dichtungen weren in nachtråglich mit Kernbohrgeråten hergestellte Úffnungen er Beton- un Stahlbetonrohre eingebaut. ) Bauseits in Bohrungen eingesetzte Zulåufe Aus Transportgrçnen kænnen Rohre aus Beton oer Stahlbeton auch mit werkseitigen Bohrungen un losen Anschlussformstçcken geliefert weren. Der Nennurchmesser es Zulaufs arf nicht græßer als 50 % es urchgehenen Rohrurchmessers sein FBS-Krçmmer FBS-Krçmmer ienen zur Richtungsånerung in horizontaler oer vertikaler Richtung. Sie weren einschnittig aus zwei Rohrsegmenten oer zweischnittig aus rei Segmenten hergestellt (Bil2.20/Bil 2.21). Aus hyraulischen Grçnen sollte ie Abwinkelung am Segmentstoß 25 gon (22,58) nicht çberschreiten. Bei græßeren Abwinkelungen mçssen unter Umstånen mehrere FBS- Krçmmer hintereinaner angeornet weren. Die Achslånge eines FBS- Krçmmers ist in er Regel gleich er Baulånge es Rohres. Je nach baulichen Erforernissen weren aber auch Sonerlången gefertigt. t a 1 ø ø t l /2 3-22,5º l /2 Bil 2.20: FBS-Krçmmer, einschnittig aus zwei Rohrsegmenten 35

36 2.5.6 FBS-Anschlussstçcke FBS-Anschlussstçcke sin Rohrmuffen, ie zur Herstellung gelenkiger Rohranschlçsse in Bauwerke eingebaut weren. Die Baulånge er Anschlussstçcke wir auf ie Wanicke er Bauwerke abgestimmt. Bil 2.21: Eingebaute FBS-Krçmmer FBS-Passstçcke FBS-Passstçcke sin Rohre aller Nennweiten, eren Baulången un Rohrenen en ærtlichen Gegebenheiten angepasst weren kænnen FBS-Gelenkstçcke FBS-Gelenkstçcke aus Beton un Stahlbeton aller Nennweiten weren mit Muffe un Spitzene oer mit zwei Spitzenen hergestellt. Sie weren zwischen er ankommenen un abgehenen Rohrleitung un en Schachtanschlussstçcken, bzw. en angeformten Muffen er Schachtbauwerke eingebaut, um Zwångungsbeanspruchungen aus unterschielichen Setzungen von Rohrleitungen un Schåchten zu vermeien. Nach DIN V 1202 weren fçr Gelenkstçcke folgene Baulången empfohlen: # DN 600: l # 1,00 m DN 700 bis DN 1200: l # 1,50 m $ DN 1300: l = Regelbaulånge FBS-Ûbergangsstçcke FBS-Ûbergangsstçcke ienen zur Reuzierung oer Aufweitung er Nennweiten innerhalb einer Rohrleitung oer zum Anschluss an Rohre aus aneren Werkstoffen. Der Ûbergang kann sohl-, scheitel- oer achsgleich ausgefçhrt weren. Ûblich sin Nennweitensprçnge çber ein bis zwei Nennweiten. Die Herstellung erfolgt meist aus zwei Rohrhålften (Muffen- un Spitzene verschieener Nennweiten), ie an er Ûbergangsstelle kraftschlçssig miteinaner verbunen weren FBS-Bæschungsstçcke FBS-Bæschungsstçcke sin Rohre, ie zur Angleichung an vorhanene Bæschungen oer zum Anschluss an Bauwerke einseitig abgeschrågt weren (Bil 2.22). Bæschungsstçcke kænnen in allen Nennweiten gefertigt weren. Die Regelneigungen betragen 1:1, oer 1:1.5. Anere Neigungen kænnen hergestellt weren. Es sin Ausfçhrungen mit oer ohne Muffe mæglich. 36

37 ø a t ø 1 t 1:1 bis 1:1,5 l Zwecke er Kontrolle, Wartung, Reinigung sowie er Be- un Entlçftung. Darçber hinaus weren sie auch zur Zusammenfçhrung, Richtungs-, Neigungs- un Querschnittsånerung er Rohrleitungen genutzt. Ausführung mit oer ohne Muffe möglich. Bil 2.22: Bæschungstçcke 2.6 FBS-Schachtfertigteile Allgemeines FBS-Schachtfertigteile aus Beton un Stahlbeton mit Kreisquerschnitt zum Bau von Schåchten fçr erverlegte Abwasserkanåle un -leitungen sin in DIN EN 1917 un DIN V in en Nennweiten DN 1000, DN 1200 un DN 1500 genormt un erfçllen ie erhæhten Anforerungen er FBS- Qualitåtsrichtlinie Teil 2. Sie weren mit Muffe un Spitzene zur Verwenung von Dichtmitteln aus Elastomeren nach DIN EN un DIN 4060 ( ) hergestellt. FBS-Schachfertigteile mit aneren Querschnitten (z. B. mit Rechteckquerschnitt) kænnen sinngemåß ausgefçhrt weren. Die græßte Einbautiefe solcher Schåchte betrågt ohne weiteren Nachweis 10 m bei einer Verkehrslast SLW 60 nach DIN Der Abstan er Schåchte soll bei Kanålen aller Nennweiten in er Regel 100 m nicht çberschreiten. Er richtet sich nach arbeits- un sicherheitstechnischen Gesichtspunkten un ist abhångig avon, ob es sich um Schmutz-, Misch- oer Regenwasserkanåle hanelt. Bei græßeren Schachtabstånen ist ie Frage er Belçftung besoners zu prçfen. Zur Reuzierung er Baukosten kænnen zwischen en begehbaren Schåchten auch kleinere Inspektions-, Reinigungsun Lçftungsschåchte mit Nennweiten < DN 800 eingebaut weren. Brunnen- un Sickerschåchte nach DIN 4034 Teil 2 sin fçr ie Verwenung in Abwasserkanålen nicht zugelassen! Schåchte fçr erverlegte Abwasserkanåle un -leitungen ienen in erster Linie em Zugang zur Kanalisation zum Bil 2.24: Blick in FBS- Schachtbauwerk 37

38 8 7 Gelänehöhe 6 5 H Legene 1 Sauberkeitsschicht 2 Schachtunterteil 3 Gerinne 4 Auftritt 5 Schachtring 6 Schachthals (Konus) 7 Auflagering 8 Schachtabeckung nach DIN EN Anschlußstück 10 Gelenkstück SS 11 Gelenkstück SM 12 angeformte Muffe Bil 2.23: FBS-Schacht aus Beton- un Stahlbetonfertigteilen Der besonere Vorteil er FBS-Schachtbauteile besteht im schnellen un nahezu ortsunabhångigen Einbau. Daraus resultieren Bauzeitverkçrzungen, ie zu Kosteneinsparungen beitragen. Ein kompletter FBS-Schacht besteht in er Regel aus en im Bil 2.23 argestellten Fertigteilen. Statt aus einzelnen Elementen kænnen Schåchte werkseitig auch als monolithische Bauteile hergestellt weren. 38

39 2.6.2 FBS-Schachtunterteile FBS-Schachtunterteile (SU-M) bestehen aus Sohlplatte, Gerinne, Auftritt, Schachtwan mit angeformten Muffen (Bil 2.25) oer mit eingebauten Anschlussstçcken mit Muffe oer Spitzene (Bil 2.26) zum Anschluss von Gelenkstçcken, Dichtmittel un ggf. Steigkåsten. Bei græßerem Gefålle er ankommenen bzw. abgehenen Leitungen oer bei Abstçrzen empfiehlt sich stets ie Ausfçhrung mit eingebauten Anschlussstçcken. Die lichten Abmessungen es Schachtunterteiles richten sich nach Anzahl un Durchmesser er ankommenen un abgehenen Kanåle. FBS-Schachtunterteile weren in er Regel in en Nennweiten DN 1000, 1200 un 1500 mit einer Minestwanicke von 150 mm hergestellt (Tabelle 2.7). Bei Schåchten mit mehr als 5.0 m Tiefe soll ie lichte Weite 1200 mm nicht unterschreiten. Schachtunterteile mit Nennweiten $ DN 1200 kænnen auch aus FBS- Stahlbetonrohren gefertigt weren. øsp t ø 1 3 h 2 h h t tsp Y 2:1 1:20 1:20 Δh h bis 500 h 1 Y ø R1 ø R2 α a DN a max. ø R2 ø R ø R3 Bil 2.25: FBS-Schachtunterteil (SU-M) mit angeformten Muffen 39

40 ø sp t ø 1 1:20 ø R 3 h 1 h t sp t Tabelle 2.7: Maße fçr FBS-Schachtunterteile (SU-M) Maße in mm DN 1 min t max R h 1 min h min t un Bezeichnungen gemåß Bil 2.25 un 2.26 Bil 2.26: FBS-Schachtunterteil (SU-M) mit eingebauten Anschlussstçcken 40

41 t R ø ø sp ø 1 <250 bis >500 Der Auftritt von Schachtunterteilen ist bei einem Durchmesser es abgehenen Kanales bis DN 500 aus hyraulischen Grçnen beiseitig auf Scheitelhæhe hochzuziehen. Bei græßeren Querschnitten soll ie Auftrittshæhe minestens 500 mm betragen. Die Breite es Auftrittes arf 200 mm nicht unterschreiten. Bei Nennweiten çber DN 600 soll an er Einsteigseite eine Auftrittsflåche von minestens 300 mm vorhanen sein. Die Neigung er Auftrittsflåchen arf nicht steiler als 1:20 sein (sonst Rutschgefahr!). Bei Auftrittshæhen çber 500 mm sin aus Sicherheitsgrçnen Steigkåsten oer Stufen in Verbinung mit Haltegriffen anzubringen. Bil 2.27: Schachtunterteil (SU-M) mit einseitigem Auftritt (Beispiel) Bil 2.28: Tangentialschacht auf er Baustelle Bei FBS-Beton- un Stahlbetonrohren mit Nennweiten $ DN 700 weren Schachtunterteile håufig auch seitlich an ie Rohre angeformt. Dieses Bauteil wir als Tangentialschacht bezeichnet (Bil 2.27/Bil 2.28). Das Gerinne im Schacht sollte ein gleichmåßiges Gefålle aufweisen. Zusåtzliche Zulåufe sin so einzubauen, ass kein Rçckstau entstehen kann. Der Raius es Sohlgerinnes im Schachtunterteil muß minestens as Zwei- bis Dreifache er lichten Weite es einmçnenen Kanals betragen. Richtungsånerungen sollten in er Regel 25 gon nicht çberschreiten. Græßere Abwinkelungen bis 100 gon sin nur in Ausnahmefållen bei Kanålen bis DN 500 zu empfehlen FBS-Schachtringe FBS-Schachtringe (SR-M) weren mit Muffe un Spitzene zur Verwenung von Dichtmitteln aus Elastomeren in Nennweiten von DN 1000, 1200 un 1500 mit Minestwanicken von 120, 135 un 150 mm hergestellt (Bil 2.29/Tabelle 2.9). Die Regelbauhæhe betrågt 1000 mm. Zur Anpassung an ærtliche Gelånehæhen kænnen auch 41

42 Tabelle 2.9: Maße fçr FBS-Schachtringe mit Muffe (SR-M) Maße in mm DN 1 sp min t l sp l so l s , , , , , , , , ,5 36 t ø sp ø 1 Detail X ø so w ø sp l sp h l so h l m l s lrs a l sp X l so Lastausgleich (z.b. Mörtelschicht) ø rg a t ø 1 ø so Bil 2.29: FBS-Schachtring mit Muffe (SR-M) Bauhæhen von 500 un 750 geliefert weren. Darçberhinaus besteht ie Mæglichkeit, Schachtrohre aus Beton oer Stahlbeton (auch in græßeren Nennweiten) zu verwenen FBS-Ûbergangsringe un FBS-Ûbergangsplatten Der Ûbergang zwischen FBS-Schachtbauteilen unterschielicher Nennweiten kann Die 250er Schachtringe sin ausrçcklich nicht in er Norm aufgefçhrt, a sie sowohl beim Einbau un beim Transport relativ schnell beschåigt weren kænnen. Alternativ sin ie 750er Schachtringe un Schachthålse mit angeformten Schachtringen in ie Norm aufgenommen. øsp ø10 ø 1 ø 2 s l sp 95±5 250±10 lso Bil 2.30: FBS-Ûbergangsplatte mit Muffe (UEP-M) 42

43 mit FBS-Ûbergangsringen (UER-M) oer FBS-Ûbergangsplatten (UEP-M) (Bil 2.30) ausgefçhrt weren. Ein FBS-Ûbergangsring ist ein Schachtring mit verånerlichem Querschnitt fçr en Ûbergang zwischen Schachtfertigteilen er Nennweiten 1200 un Die Bauhæhe betrågt 500 mm. Die Abmessungen kænnen DIN V entnommen weren. FBS-Ûbergangsplatten ermæglichen en Ûbergang zwischen Schachtfertigteilen unterschielicher Nennweiten un haben eine Bauhæhe von 250 mm. Fçr sie ist eine statische Berechnung nach DIN erforerlich, sofern nicht eine Bewehrung nach DIN V Bil 9 bzw. Tabelle 8 eingelegt wir FBS-Schachthålse un FBS-Abeckplatten Ø 805±6 Ø 795±6 Ø 625±6 s 95±5 20±3 h Zum Ûbergang von en Schachtringen zur Schachtabeckung stehen FBS- Schachthålse (SH-M), auch als Konen bezeichnet (Bil 2.31), FBS-Schachthålse mit angeformten Schachtringen un bei nieriger Bauhæhe FBS-Abeckplatten (AP-M) zur Verfçgung. FBS-Schachthålse weren in en Nennweiten 1000/625, 1200/625 un 1500/625 in Regelbauhæhen von 600 mm, Schachthålse mit angeformten Schachtringen in Regelbauhæhen von 850 mm hergestellt. In er Praxis weren auch Schachthålse mit Bauhæhen von 300 mm sogenannte Minikonen hergestellt. Diese Bauteile mçssen mit einer senkrechten Last von 300 kn geprçft weren. FBS-Abeckplatten haben eine Bauhæhe von 200 mm un weren mit Muffen passen zu en Schachtringen gefertigt. Eine statische Berechnung ist erforerlich, sofern nicht eine Bewehrung nach DIN V Bil 13 bzw. Tabelle 9 angeornet wir FBS-Auflageringe Zur Anpassung an ie Gelånehæhe wir er erforerliche Hæhenausgleich zwischen Schachthals un -abeckung urch verschiebesichere, bewehrte FBS- Auflageringe (AR-V) in Hæhen von 60, 80 oer 100 mm vorgenommen. Die Gesamthæhe er Auflageringe arf 240 mm nicht çberschreiten Schachtabeckungen ø 1 ø 2 Bil 2.31: FBS-Schachthals (SH-M)/Konus l so Schachtabeckungen als oberer Abschluss er Schåchte bestehen aus Rahmen, Schmutzfånger un Deckel. Sie sin prçfzeichenpflichtig un 43

44 mçssen en Anforerungen nach DIN EN 124 entsprechen. Fçr Fahrbahnen von Straßen, Parkflåchen un vergleichbar befestigten Verkehrswegen sin Abeckungen er Klasse D zu verwenen. Zur besseren Be- un Entlçftung er Kanåle sollen sie Úffnungen aufweisen. Weren Schachtabeckungen ohne Entlçftungsæffnungen eingesetzt, muss ie Be- un Entlçftung er Kanåle urch anere Maßnahmen, z. B. urch Bil 2.32 RÛB Regençberlaufbauwerk Ausstieg DN < 800 Untersturz DN > 200 Arbeitsraum > 2 m DN < 800 Bil 2.33: Beispiel eines Absturzbauwerkes 44

45 Steigrohre, sichergestellt weren. Bei zu erwartenem Rçckstau aus em Kanalnetz sin rçckstausichere Schachtabeckungen einzubauen. Die Deckel ieser Abeckungen sin bis zu einem Innenruck von 2 bar wassericht FBS- Schachtbauwerke Auch fçr Sonerbauwerke er Ortsentwåsserung z. B. Vereinigungsbauwerke (Bil 2.32), Kreuzungsbauwerke, Absturzbauwerke (Bil 2.33), Ein- un Auslaufbauwerke, Sanfånge, Regençberlaufbauwerke, Schieberschåchte, Pumpanlagen hat sich ie Verwenung von Beton- un Stahlbetonfertigteilen urchgesetzt. Sie weren nach baulichen un betrieblichen Erforernissen iniviuell konstruiert. Komplizierte Schalungs- un Bewehrungsarbeiten weren von er Baustelle ins Betonwerk verlagert. Exakte Ausfçhrung, hohe Betonqualitåt, fristgerechte Lieferung, Verkçrzung er Bauzeit un amit Wirtschaftlichkeit sin ie Hauptargumente, ie fçr eine Vorfertigung sprechen. Zum Bau ieser Anlagen weren entweer großformatige Stahlbetonrohre (4 DN 1500) oer Stahlbetonfertigteile mit Rechteck- oer Vieleckform eingesetzt. Die kraftschlçssige un wasserichte Montage erfolgt je nach Gewicht entweer im Betonwerk oer auf er Baustelle, wobei ie Verbinung er einzelnen Schachtbauelemente entweer mit Vergussfugen begrenzter Breite mittels speziellem Vergussbeton oer als Kontaktlagerfugen unter Verwenung von Epoxiharzmærtel erfolgt. Ggf. weren Fugenbåner, Fugenbleche, Injektionsschlåuche oer Quellbåner eingebaut oer ie Bauteile miteinaner verschraubt oer verspannt. Die Abmessungen sin variabel un kænnen en ærtlichen Verhåltnissen angepasst weren. Statische Berechnungen un Ausfçhrungsplåne weren werkseitig mitgeliefert. Folgene Bauweisen weren ausgefçhrt: FBS-Schachtbauwerke in Kompaktbauweise (monolithische Ausfçhrung) FBS-Schachtbauwerke in Kompaktbauweise weren werkseitig in einem Arbeitsgang betoniert. Die Verbinung er einzelnen Elemente miteinaner erfolgt je nach statischen un konstruktiven Erforernissen urch çbergreifene Anschlussbewehrung. Als Abeckung ient eine Stahlbetonçbergangsplatte mit en erforerlichen Einsteigæffnungen, ie bauseits in ein Mærtelbett versetzt oer verklebt wir. FBS-Schachtbauwerke in Rahmenbauweise FBS-Schachtbauwerke in Rahmenbauweise bestehen aus einer vorgefertigten Stahlbetonsohlplatte mit umlaufenem Falz bzw. umlaufener Nut, einem oer mehreren Schachtrahmen mit Nut-Falzverbinung un einer Abeck- oer Ûbergangangsplatte mit en erforerlichen Einsteigæffnungen. Die Montage er einzelnen Bauteile erfolgt auf er Baustelle. Die Teile weren entweer in Zementmærtel gesetzt oer mit 45

46 Bil 2.34: FBS-Schachtbauwerke in Tafelbauweise entsprechenen Dichtungen zusammengefçgt oer miteinaner verklebt. Ggf. kann ie Boenplatte auch auf er Baustelle nachtråglich in en Rahmen einbetoniert weren. FBS-Schachtbauwerke in Tafelbauweise FBS-Schachtbauwerke in Tafelbauweise bestehen in er Regel aus einer Stahlbetonsohlplatte mit umlaufenem Falz oer umlaufener Nut, einzelnen Wanplatten un einer einoer mehrteiligen Abeck- oer Ûbergangsplatte. Die Montage er Bauwerke wir abhångig vom Gesamtgewicht entweer im Werk oer auf er Baustelle ausgefçhrt. Die Verbinung er einzelnen Wanelemente miteinaner erfolgt je nach statischen oer konstruktiven Erforernissen urch çbergreifene Anschlussbewehrung un Vergiessen mit Beton, urch Einbau spezieller Dichtmittel an en Verbinungsstellen un Verschrauben, urch Verkleben, urch Verkleben un Verschrauben o.a. Die Abeck- oer Ûbergangsplatten weren verschiebesicher eingefalzt un zur gleichmåßigen Lastçbertragung in ein Mærtelbett gesetzt oer verklebt. 46

47 Herstellung un Prçfung

48 3.1 Werkstoffe Allgemeines Die besoneren Eigenschaften er FBS- Betonrohre, FBS-Stahlbetonrohre un FBS-Schachtbauteile sin auf eine Vielzahl von Faktoren zurçckzufçhren. Diese sin neben em Einsatz hochwertiger Rohstoffe, moerne Betontechnologien, ausgereifte Fertigungstechniken sowie sorgfåltige Nachbehanlungen un optimierte Rohrverbinungstechniken. Fçr ie Herstellung gelten hinsichtlich er Festlegungen fçr Binemittel, Betonzuschlåge, Betonzusåtze, Zugabewasser sowie Bereiten, Færern, Verarbeiten un Nachbehanlung es Betons DIN EN 206-1, DIN 1045 Teil 2 bis 4, DIN EN sowie ie Prouktnormen DIN EN 1916 un DIN V 1201 sowie DIN EN 1917 un DIN V Beton Fçr ie Herstellung von FBS-Kanalbauteilen wir ein wasserunurchlåssiger Beton er Druckfestigkeitsklasse C 40/50 verwenet, er wierstansfåhig gegen chemisch måßig angreifene Umgebung (Expositionsklasse XA2) ist. Der Wasserzementwert es Betons arf nicht græßer als 0,45 sein. Je nach Herstellungsart liegt er zwischen 0,37 un 0,42. Die græßte Wassereinringtiefe bei Prçfung nach DIN 1048 Teil 5 arf abei nicht mehr als 20 mm betragen. Aufgrun betontechnologischer Maßnahmen, wie z. B. geeignetem Kornaufbau, hohem Zementgehalt un nierigem Wasserzementwert, intensiver maschineller Verichtung un sorgfåltiger Nachbehanlung entstehen wasserichte FBS-Rohre, Formstçcke un Schåchte Zement Fçr en Rohrbeton weren ausschließlich Normenzemente nach DIN EN un DIN eingesetzt. Der schematische Ablauf es Herstellungsprozesses von Zement ist in Bil 3.1 argestellt. In er Regel wir Portlanzement (CEM I) er Festigkeitsklasse 42.5 verwenet, in Sonerfållen, z. B. bei zu erwartenem hohem Sulfatangriff, ein Zement mit hohem Sulfatwierstan. Der Minestzementgehalt richtet sich nach en gewçnschten Eigenschaften es Betons sowie nach en in DIN angegebenen Expositionsklassen. Fçr FBS-Rohre un Formstçcke Typ 2 betrågt er Minestzementgehalt 320 k/m 3 bzw. 270 k/m 3 bei Verwenung von Zusatzstoffen Betonzuschlag Fçr FBS-Bauteile wir stets Betonzuschlag aus natçrlichem Gestein als Bil 3.1: Herstellung von Zement Ablaufschema 48

49 Runkorn, San/Kies, oer gebrochenes Korn nach DIN EN verwenet. Das Græßtkorn es Zuschlags wir urch ie Bauteilicke, bei Stahlbeton zusåtzlich urch ie Bewehrungsichte un ie vorgesehene Betoneckung bestimmt. Um einen ichten Rohrbeton zu erzielen wir eine Kornzusammensetzung gewåhlt, ie leicht zu verichten ist un einen mæglichst geringen Wasseranspruch hat Zugabewasser Als Zugabewasser eignet sich jees Wasser, as en Erhårtungsvorgang nicht ungçnstig beeinflusst. In er Regel kann azu Trinkwasser verwenet weren Betonzusåtze Betonzusatzstoffe, z. B. Steinkohlenflugasche, Steinmehl, Traß, Microsilica, kænnen Festigkeit, Dichtheit oer Verarbeitbarkeit es Betons verbessern. Sie mçssen entweer einschlågigen Normen entsprechen oer bauaufsichtlich zugelassen sein bzw. ein Prçfzeichen es Institutes fçr Bautechnik in Berlin aufweisen. Vor er Verwenung sin entsprechene Eignungsprçfungen urchzufçhren. Die zugegebenen Mengen sin bei er Stoffraumrechnung zu berçcksichtigen. Mit Betonzusatzmitteln kænnen urch chemische un physikalische Wirkungen ie Eigenschaften es Frisch- un Festbetons, z. B. ie Verarbeitbarkeit un Wasserunurchlåssigkeit, verånert weren. Sie mçssen zugelassen sein,. h. ein Prçfzeichen es Institutes fçr Bautechnik in Berlin aufweisen. Chlorie, chlorihaltige oer anere ie Stahlkorrosion færerne Stoffe çrfen Stahlbeton nicht zugesetzt weren Betonstahl Fçr ie Herstellung von FBS-Stahlbetonrohren wir Betonstahl BSt 500 S (A) nach DIN verwenet. Er muss hinsichtlich Bruchehnung, Schweißbarkeit usw. DIN EN entsprechen. 3.2 Herstellverfahren FBS-Bauteile weren in Betonwerken hergestellt, ie aufgrun ihrer Ausstattung mit moernen Prouktionsanlagen, qualifiziertem Fachpersonal un ihrer Qualitåtsçberwachung entsprechen en Anforerungen er einschlågigen Normen sowie er FBS-Qualitåtsrichtlinien eine gleichbleiben hohe Prouktionsqualitåt sicherstellen. Bil 3.2: Blick in ein Rohrwerk Die Bereitung es Betons erfolgt heute weitgehen automatisch nach erprobten Rezepturen in stationåren Mischanlagen 49

50 Bil 3.3: Monitorbil einer moernen Misch- un Dosiereinrichtung Bil 3.4: Schweißautomat (Bil 3.3). Von hier wir er mit geeigneten Transporteinrichtungen, z. B. Kçbelbahnen, zu en einzelnen Rohrun Schachtbauteilfertigungseinrichtungen befærert. Bil 3.5 : Fertiger Bewehrungskorb auf er Untermuffe Die Bewehrungskærbe von Stahlbetonrohren weren entprechen en statischen Erforernissen auf voll- oer halbautomatischen Schweißmaschinen urch elektrisches Wierstanspunkt- 50

51 Fertigungsverfahren fçr Beton- un Stahlbetonrohre Mit Erhårtung in er Schalung Mit Sofortentschalung Vertikale Verfahren Raialpressverfahren Rçttelpressverfahren Kombinierte Verfahren In Form mit Außenrçttlern un/oer Flaschenrçttlern Auf Vibrationstischen rçtteln Mit stehenem Kern Mit steigenem Kern Bil 3.6: Fertigungsverfahren schweißverfahren gefertigt (Bil 3.4/ Bil 3.5). Dabei wir arauf geachtet, ass ie ursprçnglichen Eigenschaften es Betonstahls (Oberflåchengestalt, Zugfestigkeit, Bruchehnung) erhalten bleiben. Ebenfalls wir ie anforerungsgemåße Schweißung çberwacht. Der Nachweis afçr wir urch entsprechene Kontrollen nach DIN V 1201 erbracht. Die Konstruktionsmerkmale er FBS- Rohre un FBS-Schachtfertigteile, z. B. Rohrform, Rohrverbinung, Wanicke, Baulånge un Bewehrung, beeinflussen weitgehen en Einsatz von Maschinen un Prouktionsablåufen. Die Fertigung erfolgt liegen oer stehen mittels unterschielicher Betonverichtungsverfahren, ie auch miteinaner kombiniert weren kænnen, z. B. Schleuern, Walzen, Rçtteln, Pressen. Einen Ûberblick çber ie Fertigungsverfahren fçr Beton- un Stahlbetonrohre vermittelt Bil 3.6 [3.1]. Nach em Zeitpunkt er Entschalung weren zwei Verfahren unterschieen: Entschalen unmittelbar nach em Herstellen (Sofortentschalung) Erhårten in er Schalung Bei Fertigung mit Sofortentschalung weren Stahluntermuffen sowie Obermuffen bzw. Stçtzringe verwenet, ie bis zum Erhårten es Betons an en 51

52 Qualitåtsrichtlinie zulåssigen geringen Grenzabmaße im Bereich er Bauteilverbinungen eingehalten weren (Bil 3.7/Bil 3.8). Die Maßgenauigkeit er Spitzenen kann auch urch Fråsen erreicht weren. Bil 3.7: Ziehen er Außenschalung Bei er zweiten Fertigungsvariante bleibt as Rohr solange in er Schalung, bis eine ausreichene Erhårtung eingetreten ist. Dieses Verfahren wir vorzugsweise bei er Herstellung von großformatigen FBS-Stahlbetonrohren, bei FBS-Stahlbetonrohren mit Sonerquerschnitten un FBS-Vortriebsrohren verwenet (Bil 3.9). Die im Bil 3.6 aufgefçhrten Schleuer- un Walzverfahren sin heute in Deutschlan praktisch nicht mehr gebråuchlich. Bei beien Herstellverfahren weren ie Bil 3.9: Rohr in er Schalung erhårtet Bil 3.8: Rohre mit aufgesetzten Stçtzringen beim Verlassen er Klimakammer Bauteilen verbleiben. Somit ist sichergestellt, ass ie nach er FBS- Bauteile nach er Fertigung nachbehanelt. Dies geschieht urch Zufçhren oer Erhalten er zum Abbineprozess erforerlichen Feuchtigkeit sowie urch eine gezielte Wårmebehanlung. 52

53 Den Abschluss es Fertigungsprozesses bilen ie in DIN V 1201 un er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1-1 geforerten Serienprçfungungen. Alle im Nennweitenbereich von DN 300 bis DN 1000 gefertigten FBS-Beton- un FBS-Stahlbetonrohre weren auf Dichtheit geprçft. Diese Prçfung erfolgt auf einer geeigneten Serienprçfeinrichtung mit Wasserçberruck oer Luftçberruck bzw. -unterruck (Bil 3.10). Zusåtzlich weren bei iesen Rohren ie Rohraußenurchmesser sp am Spitzene unter Erfassung er Kleinst- un Græßtwerte gemessen (Bil 3.11). Hierzu stehen mechanisch arbeitene Geråte oer Lasermessgeråte zur Verfçgung. Die Ergebnisse beier Prçfungen weren protokolliert. Nur Rohre, ie iese Kontrollen bestehen, erhalten anschließen automatisch eine Kennzeichnung mit allen normgemåßen Angaben un em FBS-Qualitåtszeichen. Bil 3.10: Serienprçfung Bil 3.11: Beschriften Zur Herstellung von FBS-Schachtfertigteilen greift man in en Betonwerken auf ie vorhanene moerne Fertigungstechnologie zurçck. So sin auch hier ie beien Verfahren Sofortentschalung oer Erhårten in er Schalung gebråuchlich. Bei er Sofortentschalung sin auf ie Bauteile abgestimmte halb- oer vollautomatisch ablaufene Fertigungsprozesse çblich. 3.3 FBS-Qualitåtssicherungssystem Der hohe Qualitåtsstanar von FBS- Kanalbauteilen wir urch as FBS- Qualitåtssicherungssystem sichergestellt. Die Beurteilung er Konformitåt (Gçtesicherung) erfolgt nach DIN EN 1916 un DIN V 1201 bzw. DIN EN 1917 un DIN V sowie en FBS- Qualitåtsrichtlinien Teil 1 bzw. Teil 2. Die geforerten Eigenschaften weren urch eine Erstprçfung nachgewiesen un urch eine Gçteçberwachung, bestehen aus werkseigener Prouktionskontrolle (WPK) un Fremçberwachung, gesichert. Die erforerlichen Prçfungen weren nach Abschnitt 6 von DIN V 1201 bzw. DIN V un en FBS- Qualitåtsrichtlinien Teil 1 bzw. Teil 2 Anhang Q urchgefçhrt. Vor Aufnahme er Prouktion wir vom Hersteller in einer Erstprçfung nachgewiesen, ass getrennt nach Prouktart un Nennweitengruppe såmtliche Anforerungen er Prouktnormen un er 53

54 FBS-Qualitåtsrichtlinien erfçllt weren. Das Bestehen er Erstprçfung ist eine Voraussetzung fçr ie Verleihung un as Fçhren es FBS-Qualitåtszeichens. In er Werkseigenen Prouktionskontrolle (WPK) weren gemåß DIN EN 1916 Anhang G bzw. DIN EN 1917 Anhang F umfangreiche Kontrollen aller verweneten Ausgangsstoffe, er technischen Prouktions- un Laboreinrichtung, er Lagerung un Auslieferung sowie er Kennzeichnung vorgenommen. Darçber hinaus weren vom Hersteller in eigener Verantwortung in Abhångigkeit vom Prouktionsumfang laufen ie hergestellten Rohre un Schachtfertigteile un ihre Eigenschaften nach vorgegebenen Prçfplånen çberwacht. Die Ergebnisse weren nachprçfbar okumentiert un minestens 10 Jahre aufzubewahrt. Im Rahmen es FBS-Qualitåtssicherungssystems wir çber ie Anforerungen von 8 es Bauprouktengesetzes (BauPG) hinausgehen fçr as Konformitåtsnachweisverfahren von FBS- Rohren un FBS- Schachtfertigteilen grunsåtzlich zweimal jåhrlich eine Fremçberwachung urch eine amtlich anerkannte Gçteschutzgemeinschaft oer ein amtlich anerkanntes Prçfinstitut urchgefçhrt. as Qualitåtssicherungssystem es Herstellers gemåß DIN EN 1916 Anhang G bzw. DIN EN 1917 Anhang F (Organisation sowie Ausstattung es Werkes un as Prouktionsprogramm) sowie nach FBS- Qualitåtsrichtlinie. ie Dokumentation er Werkseigenen Prouktionskontrolle (WPK), ie hergestellten Proukte. Die Ergebnisse er Fremçberwachung weren in einem Prçfbericht okumentiert. Abschließen wir as FBS-Qualitåtssicherungssystem urch ie fremçberwachene Stelle bewertet un arçber ein Abschlussbericht erstellt. Das FBS-Qualitåtssicherungssystem, eine fçr Rohrwerkstoffe einmalige, lçckenlose Qualitåtskontrolle, umfasst sowohl ie Ausgangsstoffe Zement, San, Kies bzw. Splitt, Wasser, Zusatzstoffe, Zusatzmittel un Betonstahl, ie Prouktionseinrichtungen, as Bereiten un Verarbeiten es Betons, as Schweißen er Bewehrung, als auch ie Maßhaltigkeit, Beschaffenheit, Festigkeit un Wasserichtheit (Bil 3.13) er fertigen FBS-Rohre, FBS-Formstçcke un FBS-Schachtfertigteile. Damit weren bei er Herstellung von FBS-Proukten alle Fertigungsstufen von en Ausgangsstoffen çber en Prouktionsablauf bis hin zu en fertigen Proukten çberwacht. Im Rahmen ieser Fremçberwachung weren çberprçft: Bil 3.12: Strangprçfung von FBS-Rohren 54

55 Bil 3.13: Abschlußbericht zur Kontrolle FBS-Qualitåtssystem Mit em FBS-Qualitåtszeichen okumentiert er Hersteller ie geprçfte Qualitåt seiner Proukte. 55

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57 Eigenschaften... Leitfaen zur Rohrwerkstoffauswahl 12 GUTE GRÜNDE FÜR FBS-ROHRE AUS BETON UND STAHLBETON Langlebige Kanalsysteme. LEITFADEN FÜR PLANER, BAUHERREN, UND AUSFÜHRENDE

58 4.1 Allgemeines FBS-Betonrohre, FBS-Stahlbetonrohre, FBS-Vortriebsrohre un zugehærige Formstçcke sowie FBS-Schachtfertigteile erfçllen aufgrun ihrer geprçften Qualitåt un ihrer besoneren Eigenschaften auerhaft ie hohen Anforerungen, ie heute an Bauteile fçr ie Abwasserkanalisation gestellt weren. Sie sin tragfåhig, icht gegen inneren un åußeren Wasserruck, hyraulisch leistungsfåhig, abriebfest, wierstansfåhig gegen chemisch måßig angreifene Umgebung un amit wirtschaftlich. 4.2 Tragfåhigkeit Rohrleitungen gehæren in Deutschlan zu en Ingenieurbauwerken, fçr ie eine statische Berechnung erforerlich ist. Fçr alle Rohrwerkstoffe gçltige, auf gleichem Sicherheitsniveau basierene, Berechnungsverfahren enthalten ie ATV-DVWK-Arbeitsblåtter A 127 (fçr ie offene Bauweise) un A 161 (fçr ie geschlossene Bauweise), ie auch Bestanteil er DIN EN sin. Voraussetzung fçr ie Gçltigkeit ieser Berechnungsverfahren un ie rechnerischen Sicherheiten sin ie genormten Werkstoffeigenschaften sowie ie Bauausfçhrung nach DIN EN 1610 un ATV-DVWK-Arbeitsblatt A 139. Erstere weren urch laufene umfassene Prouktions- un Konformitåtskontrollen beginnen bei en Ausgangsstoffen bis zu en fertigen FBS-Kanalbauteilen, letztere urch eine ausreichene Bauçberwachung gesichert. Die zur Berechnung er Einwirkungen (Belastungen) anzusetzenen Eigenlasten, Boenkenngræßen un Verkehrslasten sowie ie zur Aufrechterhaltung es in Deutschlan çblichen Sicherheitsstanars erforerlichen Teilsicherheitsbeiwerte sin in er fçr ie Bauausfçhrung un en Nachweis er Tragfåhigkeit un Gebrauchstauglichkeit von Rohrleitungen un Schachtbauwerken aus Beton un Stahlbeton maßgebenen DIN V 1202 festgelegt. Die Bemessung un Ausfçhrung von Beton un Stahlbeton ist in DIN geregelt, ie bei en Rohren sowie Schachtfertigteilen zu beachtenen Besonerheiten sin in en Prouktnormen DIN V 1201 un DIN V sowie in en FBS-Qualitåtsrichtlinien Teil 1 un Teil 2 sowie in er Anwenungsnorm DIN V 1202 enthalten. Fçr FBS-Betonrohre Typ 2 weren fçr en Nachweis im Grenzzustan er Tragsicherheit ie mit en entsprechenen Teilsicherheitsbeiwerten erhæhten Bemessungsschnittkråfte un araus er Bemessungswert er Ringbiegezugspannung ermittelt. Aus iesem wir eine zugehærige Scheitelruckkraft ermittelt, ie unter Berçcksichtigung eines Sicherheitsbeiwertes kleiner sein muss, als ie erforerliche Lastklasse LC. Der Nachweis im Grenzzustan er Gebrauchstauglichkeit erfolgt urch Vergleich er aus en Schnittkråften ermittelten Ringbiegezugspannung mit er zulåssigen Ringbiegezugspannung von 6 N/mm 2. 58

59 FBS-Stahlbetonrohre Typ 2 kænnen fçr praktisch alle vorkommenen Belastungs- un Einbaubeingungen urch Anpassung er Bewehrung un gegebenenfalls er Wanicke bemessen un hergestellt weren. Die Tragfåhigkeit wir nach DIN V 1201 un en Regeln es Stahlbetonbaus mit em Bruchsicherheitsnachweis im Zustan II unter Vernachlåssigung er Mitwirkung es Betons in er Zugzone berechnet. Zusåtzlich wir er Nachweis er Gebrauchstauglichkeit urch ie Begrenzung er Rohrvergleichsspannung (Spannungsnachweis im Zustan I) nach DIN V 1201 gefçhrt. Die fçr en Zustan I ermittelte Vergleichsspannung arf fçr einen Beton er Festigkeitsklasse C 40/50 en Wert von 6 N/mm 2 nicht çberschreiten. Die statische Berechnung von FBS-Beton- un FBS-Stahlbetonrohren Typ 2 wir in en Abschnitten 8 bis 11 ausfçhrlich behanelt. FBS-Schachtbauteile kænnen ohne gesonerten statischen Nachweis bei Belastung urch SLW 60 bis zu einer Einbautiefe von 10,00 m eingesetzt weren. 4.3 Schlagfestigkeit FBS-Betonrohre un Stahlbetonrohre weisen aufgrun er zåhen Werkstoffeigenschaften eine hohe Schlagfestigkeit auf. Entsprechene Untersuchungen beståtigen as. 4.4 Dauerschwingfestigkeit, Schwellfestigkeit Versuche, ie an er Technischen Hochschule Braunschweig urchgefçhrt wuren, haben gezeigt, ass FBS-Betonrohre einer Schwellbelastung zwischen 10 un 60 % er statischen Kurzzeitfestigkeit ( Minestscheitelruckkraft ) bei Lastwechseln stanhalten. Nach DIN V 1201 kænnen eshalb als Rechenwert fçr en Nachweis er Dauerschwingfestigkeit 40 % es Rechenwertes er Ringbiegezugfestigkeit angesetzt weren. Fçr FBS-Stahlbetonrohre kann er Nachweis er Schwingbreite unter nicht vorwiegen ruhener Belastung ersatzweise fçr en Nachweis er Dauerschwingfestigkeit es Betons fçr en Betonstahl nach en Regeln es Stahlbetonbaus (z. B. nach DIN 1045: Abschnitt 17.8) gefçhrt weren. 4.5 Wasserichtheit Die Wasserichtheit von Abwasserkanålen un -leitungen ist eine er wichtigsten Anforerungen zum Schutz von Grunwasser un Boen. Der Dichtheitsprçfung von Kanalbauteilen kommt eshalb besonere Beeutung zu. Nach DIN V 1201 un DIN V un en zusåtzlichen Anforerungen er FBS-Qualitåtsrichtlinien Teil 1 un Teil 2 weren Rohre un Schachtfertigteile Typ 2 un eren Verbinungen im Rahmen er Gçtesicherung auf Dichtheit strengen Kontrollen unterworfen. 59

60 In er Erstprçfung wir ie Funktionssicherheit er FBS- Rohre, FBS- Schachtfertigteile un eren Verbinungen nachgewiesen. Dabei weren folgene Prçfungen urchgefçhrt: 1.Prçfung er Dichtheit er Rohre ohne Wasserzugabemessung: Prçfruck fçr FBS-Rohre # DN 1000: 2,5 bar Prçfruck fçr FBS-Rohre 4 DN 1000: 1,0 bar Die Prçfung wir generell als Strangprçfung urchgefçhrt. Dabei weren 3 Rohre mit zwei Verbinungen oer zweimal zwei Rohre mit einer Verbinung geprçft. 2.Prçfung er Dichtheit er Rohrverbinungen bei gegenseitiger Abwinklung: Es gelten ie Prçfbeingungen wie oben angegeben. Die gegenseitige Abwinklung betrågt 12500/DN in mm je m Baulånge oer 50 mm/m, je nachem, welcher Wert kleiner ist (Bil 4/1). 3.Prçfung er Dichtheit er Rohrverbinungen unter Scherlasteinwirkung (Bil 4.2): Prçfruck: 1,0 bar Scherlast: 50 6 DN in Newton [N] Mit en Prçfungen nach 2.) un 3.) wir sichergestellt, ass ie Verbinungen von FBS-Rohren auch unter ungçnstigen Einbaubeingungen, z. B. bei Richtungsånerungen un Setzungen auerhaft wassericht bleiben. Mit Erfçllung er Anforerungen bei Prçfung unter Scherlasteinwirkung Bil 4.1: Prçfung er Wasserichtheit er Rohrverbinung bei gegenseitiger Abwinklung Bil 4.2: Prçfung er Wasserichtheit er Rohrverbinung unter Scherlasteinwirkung wir gleichzeitig nachgewiesen, ass ie Rohrverbinungen wurzelfest sin. Die Erstprçfung von FBS-Schachtfertigteilen auf Dichtheit erfolgt an rei zusammengefçgten Bauteilen (avon ein Schachtunterteil) mit zwei Verbin- 60

61 ungen bei einem inneren Ûberruck von 1,0 bar. Im Rahmen er werkseitigen Prouktionskontrolle wir nach DIN V 1201 un er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1 jees im Nennweitenbereich bis DN 1000 hergestellte FBS-Rohr aus Beton un Stahlbeton auf einer in ie Fertigungsanlage er Rohre integrierten Prçfeinrichtung serienmåßig mit Wasserçberruck, Luftçberruck oer Luftunterruck auf Dichtheit geprçft. Zusåtzlich weren Strangprçfungen mit Wasserzugabemessung mit einem inneren Ûberruck von 1,0 bar urchgefçhrt. Dabei arf ie Wasserzugabe ie Werte er Tabelle 4.1 nicht çberschreiten. Tabelle 4.1: Maximale Wasserzugabe Nennweite DN # bis 1000 $ 1100 Wasserzugabe [l/m 2 ] 0,08 0,07 0,05 Bei er werkseigenen Prouktionskontrolle von FBS-Schachtfertigteilen weren zwei Schachtringe einschließlich ihrer Verbinungen mit 1.0 bar auf Wasserichtheit geprçft. Mit en Wasserichtheitsprçfungen nach DIN V 1201 un er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1 wir auch ie grunsåtzliche Eignung er FBS-Rohre fçr en Einsatz in Wassergewinnungsgebieten er Schutzzone II (Bil 4.3) nachgewiesen. Alle FBS-Rohre, ie fçr Bil 4.3: Wasserschutzzone iesen Bereich vorgesehen sin, weren mit einem inneren Ûberruck von 2.4 bar auf Dichtheit geprçft. 4.6 Hyraulische Leistungsfåhigkeit Wanrauheit Die hyraulische Bemessung von Freispiegel- un Druckleitungen erfolgt heute allgemein nach em ATV-DVWK- Arbeitsblatt A 110 mit er Formel von Prantl-Colebrook, wobei ie Dimensionierung von neu zu erstellenen Abwassernetzen in er Regel nach em sogenannten Pauschalkonzept urchgefçhrt wir, er Leistungsnachweis bestehener Netze nach em Iniviualkonzept. Im ersten Fall ist es zulåssig fçr bestimmte Kombinationen von Verlustarten mit einem pauschalen Wert k b fçr ie betriebliche Rauheit zu arbeiten (siehe Tabelle 4.3). Der Pauschalansatz fçr k b -Werte enthålt in er Regel ie Einflçsse von Wanrauheit, Lageungenauigkeit un -ånerungen, Rohrstæßen, Zulaufformstçcken un Schachtbauwerken. 61

62 Tabelle 4.2: Pauschalwerte fçr ie betriebliche Rauheit k b [mm] nach A 110 Kanalart Schachtausbilung angeformte Schåchte Regelschåchte Soner- Schåchte Transportkanåle 0,50 0,50 0,75 Sammelkanåle # DN ,75 0,75 1,50 Sammelkanåle 4 DN ,75 1,50 Mauerwerkskanåle, Ortbetonkanåle,Kanåle aus 1,50 nicht genormten Rohren ohne besoneren Nachweis er Wanrauheit Drosselstrecken (1), Druckrohrleitungen (1,2,3), 0,25 Dçker (1) un Reliningstrecken ohne Schåchte 1) ohne Einlauf-, Auslauf- un Umlenkverluste 2) ohne Drucknetze (siehe auch A 110 Abschnitt 9) 3) Auswirkungen auf Pumpwerke (siehe A 110 Abschnitt 9) Im Rahmen es Pauschalansatzes ist ie effektive Wanrauheit fçr erzeit genormte Rohre einheitlich mit k = 0,1 mm, ie Fließgeschwinigkeit mit v = 0,8 m/s angesetzt, um amit auch en Bereich er Teilfçllung mit abzuecken. FBS-Betonrohre un FBS-Stahlbetonrohre zeigen ein gçnstiges hyraulisches Wierstansverhalten nach Nikurase. An er TH Darmstat urchgefçhrte hyraulische Versuche haben Rauheitswerte ergeben, ie zu en in Tabelle 4.2 aufgefçhrten Pauschalwerten fçr ie betriebliche Rauheit einen hohen Sicherheitsabstan aufweisen [4.1]. Bei Anwenung es Iniviual-Konzeptes sin alle Einzelverluste zu berçcksichtigen un haltungsweise zu einem k b -Wert zusammenzufassen. Auch hierbei gilt fçr genormte Rohre ie effektive Wanrauheit k = 0,1 mm. Ausfçhrliche Hinweise azu enthålt as Arbeitsblatt A Wierstansfåhigkeit gegençber mechanischen Angriffen Hohe Betonruckfestigkeit Druckfestigkeitsklasse C 40/50, Verarbeitung es Betons mit geringem Wasserzementwert, hohe Verichtung un fachgerechte Nachbehanlung sin ie Voraussetzungen afçr, ass FBS-Rohre un FBS-Schachtfertigteile eine sehr hohe Abriebfestigkeit aufweisen. Langjåhrige Beobachtungen an Abwasserkanålen haben gezeigt, ass ie gemessenen absoluten Abriebwerte von Beton- un Stahlbetonrohren unbeeuten un fçr ie Lebensauer er Rohre vernachlåssigbar klein sin [4.2] [4.3]. Bei noch hæheren, in er Praxis in Abwasserleitungen un -kanålen nur selten auftretenen Fließgeschwinigkeiten un extremer Feststofffracht sin nach DIN V 1201 zur Beurteilung er Abriebfestigkeit zusåtzliche Nachweise un geeignete Prçfverfahren zu vereinbaren. Ggf. kann ein hochfester Beton verwenet weren. 62

63 Die mechanischen Einwirkungen von sehr schnell fließenem Wasser ohne Feststoffe auf Rohrleitungen beruhen im wesentlichen auf er Kavitation [4.4]. Erfahrungsgemåß tritt bei auern einwirkenen Fließgeschwinigkeiten von 8 bis 10 m/s bei Beton- un Stahlbetonrohren keine Kavitation auf. Wir urch geeignete bautechnische Maßnahmen zçgige Leitungsfçhrung, hyraulisch gçnstige Ausbilung er Schåchte un Bauwerke, Vermeiung senkrechter Aufprallflåchen usw. eine Kavitation verhinert, sin auch Fließgeschwinigkeiten von 12 m/s vertretbar. Erfahrungsberichte aus er Praxis zeigen, ass von Beton- un Stahlbetonrohren çber lange Zeitråume auch Wassergeschwinigkeiten von 20 m/s un mehr schalos çberstanen wuren [4.5]. 4.8 Wierstan gegen Hochruckreinigung Nach DIN V 1201 sin FBS-Betonun Stahlbetonrohre Typ 2, hergestellt aus einem Beton C 40/50, bestånig gegençber Hochruckspçlung. Untersuchungen er Prçfstelle er Statentwåsserung Zçrich zeigen, ass eine gute Korrelation zwischen er Wierstansfåhigkeit gegen Beanspruchung aus er Hochruck-Kanalreinigung un er Abriebfestigkeit eines Werkstoffes besteht. Somit weisen auch FBS-Beton- un Stahlbetonrohre aufgrun ihrer hohen Abriebfestigkeit eine hohe Wierstansfåhigkeit gegen Hochruckreinigung auf. Voraussetzung afçr ist allerings ein sachgemåßer Einsatz er Hochruckspçltechnik,. h., ie Begrenzung es Spçlruckes bei beweglicher Dçse auf maximal 120 bar bei einem Færerstrom von 325 l/min bis 650 l/min je nach Rohrnennweite, ie Verwenung geeigneter Dçsen usw. [4.6]. 4.9 Wierstan gegen chemische Angriffe FBS-Kanalbauteile erfçllen ie Anforerungen fçr ie Expositionsklasse XA2 nach DIN EN 206-1,. h. sie sin ohne zusåtzlichen Schutz gegen chemisch måßig angreifene Umgebung bestånig, was einem chemischen Angriff mit em Angriffsgra stark nach DIN entspricht. Die Expositionsklasse XA2 ist bei chemischem Angriff urch natçrliche Bæen un Grunwasser u. a. urch einen ph-wert von $ 4,5 efiniert. Speziell fçr en Bereich er Abwasserableitung ist as ATV-Merkblatt M 168 zu berçcksichtigen, welches einen ausreichenen Wierstan von Rohrbeton gegençber Abwasser mit einem ph-wert $ 5,5 angibt. Da çbliches kommunales Abwasser im ph-bereich von 6,5 bis 10 liegt, sin FBS-Rohre un Schachtfertigteile aus Beton un Stahlbeton im allgemeinen bestånig gegen ie meisten natçrlichen Grunwåsser un Bæen sowie gegen alle çblichen kommunalen un vergleichbaren inustriellen Abwåsser (Tabelle 4.3/Tabelle 4.4). Erst bei Ûberschreitung er oben angefçhrten Grenzwerte sin besonere Schutzmaßnahmen erforerlich. 63

64 Tabelle 4.3: Grenzwerte zur Beurteilung es Angriffsgraes von Wåssern vorwiegen natçrlicher Zusammensetzung nach DIN 4030 Teil 1 Untersuchung Angriffsgra stark angreifen ( chemisch måßig angreifen ) 2) schwach angreifen sehr stark angreifen ( chemisch stark angreifen ) 2) ph-wert 6,5-5,5 5 5,5-4,5 5 4,5 kalklæsene Kohlensåure (CO 2 ) mg/l mg/l mg/l Ammonium (NH 4- N) mg/l mg/l 4 60 mg/l Magnesium (Mg 2+ ) mg/l mg/l mg/l Sulfat 1) (SO 2-4 ) mg/l mg/l mg/l 1) Bei Sulfatgehalten çber 600 mg SO 4 2- je l Wasser, ausgenommen Meerwasser, ist ein Zement mit hohem Sulfatwierstan (HS-Zement) zu verwenen. 2) Bezeichnung nach DIN EN bzw. DIN Tabelle 4.4: Grenzwerte fçr eine auerne Beanspruchung von Beton urch kommunales Abwasser (aus ATV-M 168) Angriffsart Angriffe z. B. urch Beanspruchungskennwerte von çblichem kommunalen Abwasser ausreichener Betonwierstan gegeben: læsen urch Auslaugung weiches Wasser nicht gegeben entfållt læsen urch Såureangriff anorganische un organische Såuren kalklæsene Kohlensåure (CO 2 ) ph-wert: 6,5 bis 10 ph-wert $ 6, mg/l 1) # 15 mg/l w/z # 0,50 2) un Wassereinringtiefe (DIN 1048) von # 3cm læsen urch Austauschreaktion Magnesium (Mg 2+ ) mg/l # 1000 mg/l Ammonium-Stick- Stoff (NH 4- N) mg/l # 300 mg/l treiben Sulfat (SO 2-4 ) mg/l # 600 mg/l Wie oben ohne HS-Zement mg/l Wie oben mit HS-Zement 1) Im çblichen kommunalen Abwasser wir ieser Wert nicht erreicht. Allenfalls bei er Ableitung großer Mengen kohlensåurehaltigen Grunwassers (z. B. Drainagewasser) ist in Einzelfållen ein Wert in er angegebenen Græßenornung enkbar. 2) Durch nierigere w/z-werte un urch Verwenung von Beton mit besonerer Zusammensetzung wir er chemische Wierstan es Betons erheblich begçnstigt. So ist z. B. bei Sulfatkonzentrationen von 600 bis 1500 mg/l Abwasser er Beton fçr FBS-Kanalbauteile unter Verwenung von Zement mit hohem Sulfatwierstan (HS-Zement) oer einer Mischung aus Portlanzement un Flugasche herzustellen, bei Sulfatgehalten von 1500 bis 3000 mg/l ausschließlich mit HS- Zement. Chlorierte un aromatische Kohlenwasserstoffe (CKW/AKW) sin Scha- 64

65 stoffe, ie nicht in en Wasserkreislauf gelangen çrfen. Diese Stoffe greifen en Werkstoff Beton grunsåtzlich nicht an. Bei einer unplanmåßigen Einleitung von CKW/AKW in einen Abwasserkanal, z. B. in Folge eines Unfalls oer einer betrieblichen Stærung, verhinert er Rohrbeton mit seinem ichten Gefçge fçr en Zeitraum er Sicherungsmaßnahmen en Austritt ieser Stoffe urch ie Rohrwan [4.8]. Eine besonere Art es chemischen Angriffes stellt ie vieliskutierte Biogene Schwefelsåurekorrosion (BSK) oer Sulfikorrosion ar (Bil 4.4). Mit ihrer Entstehung muss in teilgefçllten Abwasserkanålen, bei sehr langen Fließstrecken mit zu geringem Gefålle un mangelhafter Durchlçftung,. h. bei nierigen Fließgeschwinigkeiten un langer Verweilauer es Abwassers im Kanal gerechnet weren.besoners anfållige Stellen im Kanalnetz sin z. B. Pumpwerke, Austritte von Druckleitungen, Einleitungen aus Druckentwåsserungsystemen, Abstçrze un anere Bauwerke, ie Turbulenzen hervorrufen. Sulfihaltige Abwåsser verursachen nicht nur Korrosion an Rohren, Bauwerken un Werkstoffen, sonern auch massive Probleme er Arbeitssicherheit fçr as im Kanal arbeitene Personal. In angefaultem Abwasser entstehener Schwefelwasserstoff ist ein heimtçckisches un lebensgefåhrliches Gas! Darçber hinaus verursachen iese Abwåsser Geruchsprobleme fçr ie Anwohner sowie Probleme bei er Abwasserbehanlung in en Klåranlagen. Durch planerische un betriebliche Maßnahmen kænnen Sulfiprobleme vermieen weren. Dem verantwortlichen Ingenieur stehen geeignete Unterlagen zur Verfçgung, um Fehlentwicklungen rechtzeitig zu begegnen. Ein Rechenverfahren zur Abschåtzung er in einer Abwasseranlage zu erwartenen Sulfibeingungen sowie eine Sammlung konstruktiver Regeln zu ihrer Minimierung sin abei eine wertvolle Hilfe [4.9]. Geeignete planerische un konstruktive Maßnahmen sin insbesonere: oxiativer Teil reuktiver Teil S flüchtige Sulfie S Sulfie SO 4 2 HSO 2 4 Eiweisse Korrosion Abwasser Ablagerungen Bil 4.4: Prinzipieller Ablauf bei er biogenen Schwefelsåurekorrosion ausreichene Belçftung er Abwasseranlagen eventuell urch Anornung zusåtzlicher Lçftungsschåchte, Erhæhung er Fließgeschwinigkeiten bei Trockenwetter urch Einbau von Trockenwetterrinnen oer Einsatz von Eiprofilen, scheitelgleicher Rohranschluss bei Nennweitenwechseln zur Gewåhrleistung gçnstiger Luftstromverhåltnisse, stræmungsgçnstiger Ausbau er Schachtbauwerke zur Vermeiung von Turbulenzen. 65

66 Auch betontechnologische Maßnahmen kænnen ie Sulfikorrosion reuzieren, z. B. er oben erwåhnte Einsatz von sulfatbestånigem Zement, Verwenung von Hartkalkstein oer quarzitischen Zuschlågen. Eine intensive Be- un Entlçftung es Gasraumes von Abwasserleitungen un -kanålen ist un bleibt ie wirksamste Maßnahme gegen Sulfientwicklung [4.10]. Ist Rohrbeton långere Zeit chemisch stark angreifener Umgebung ausgesetzt, wie es in Entwåsserungskanålen un -leitungen nur in Ausnahmefållen vorkommt, reichen betontechnologische Methoen allein nicht mehr aus, um eine Korrosion zu verhinern. Fçr iesen Fall kænnen ie FBS-Mitgliesfirmen maßgeschneierte un wirtschaftliche Læsungen fçr nahezu jeen Angriffsgra un Anwenungszweck anbieten. Bewåhrt haben sich hierfçr Hochleistungsbeton er Festigkeitsklasse C 70/85 un hæher unter Verwenung von hochreaktiven puzzolanischen Feinststoffen (z. B. Silicatstaub) gemåß ATV-M 168 sowie Auskleiungen er Kanalbauteile mit geeigneten Werkstoffen (z. B. PVC, HDPE, PP, Keramik) Temperaturverhalten FBS-Beton- un FBS-Stahlbetonrohre erfçllen problemlos ie Anforerungen an as Temperaturverhalten entsprechen DIN EN 476. Sie sin gegençber stånig auftretenen Wassertemperaturen von 45 8C (bei Nennweiten # DN 200) bzw. 35 8C (bei Nennweiten > DN 200) bestånig. An er Eintrittsstelle einer Anschlussleitung in en Kanal kann ie Abwassertemperatur kurzzeitig bis zu 95 8C betragen Umweltvertråglichkeit un Úkobilanz FBS-Rohre un FBS-Schachtbauteile aus Beton un Stahlbeton sin umweltvertråglich un weisen eine konkurrenzlos gçnstige Úkobilanz auf (Bil 4.5) [4.11]. Fçr ie Herstellung weren nur natçrliche, heimische Rohstoffe verwenet. Rohstoffgewinnung un Ort er Fertigteilherstellung liegen nah beieinaner, ie Transportwege sin kurz. Der zur Herstellung erforerliche Primårenergieaufwan, er zur CO 2 - Emmision fçhrt, ist unschlagbar nierig. Wechselwirkungen mit er Umwelt treten nicht auf. Beton enthålt keine nieermolekularen, organischen Substanzen, ie in as Grunwasser gelangen kænnen. Das Material kann problemlos recycelt un als Baustoff wieerverwenet weren Lebensauer Abwasserkanåle un -leitungen sowie Klåranlagen stellen fast immer as græßte Vermægen er Kommunen ar. Abwasseranlagen mçssen aher eine mæglichst hohe Nutzungs- bzw. Lebens- 66

67 Leitfaen zur Rohrwerkstoffauswahl 12 GUTE GRÜNDE FÜR FBS-ROHRE AUS BETON UND STAHLBETON Langlebige Kanalsysteme. LEITFADEN FÜR PLANER, BAUHERREN, UND AUSFÜHRENDE Den Leitfaen zur Rohrstoffauswahl kænnen Sie kostenlos unter bestellen. 67

68 auer aufweisen. Dies ist insbesonere auch vor em Hintergrun einer Gesamtwirtschaftlichkeitsrechnung zu betrachten. Rahmenaten fçr technische Nutzungsauern sin z. B. in en LAWA-Leitlinien er Lånerarbeitsgemeinschaft Wasser enthalten: Fçr Abwasserkanåle ist arin unabhångig vom Rohrwerkstoff eine Nutzungsauer von (100) Jahren angegeben. Daraus ergibt sich ein betriebswirtschaftlicher Abschreibungssatz von 1 2 % pro Jahr. Aufgrun ihrer Eigenschaften besitzen ie heutigen Beton- un Stahlbetonrohre, insbesonere ie Rohre in FBS- Qualitåt, bei bestimmungsgemåßer Nutzung eine Lebensauer von weit çber 100 Jahren. Mehr als ein Viertel er in Deutschlan vorhanenen Abwasserkanåle sin çber 50 Jahre alt un mehr als ie Hålfte aller Kanåle sin mit Beton- un Stahlbetonrohren ausgefçhrt. Das ist er beste Beweis fçr ie Dauerhaftigkeit es Rohrwerkstoffes Beton. 68

69 Anwenungsgebiete

70 Die wichtigsten Anwenungsgebiete von Kanalbauteilen aus Beton un Stahlbeton sin: Abwasserkanåle un -leitungen Wasserversorgungsleitungen, z. B. Trinkwasserleitungen, Bewåsserungsleitungen, Læschwasserleitungen Kçhlwasserleitungen fçr Kraftwerke oer sonstige inustrielle Zwecke Wasserkraftleitungen, Grunablåsse Regenrçckhalteanlagen, Staukanåle Færerleitungen Schutzrohrleitungen, z. B. fçr Versorgungsleitungen (begehbare Leitungsgånge), Fernheizleitungen Durchlåsse, z. B. fçr ie Verrohrung von Gewåssern oer als Unterfçhrung fçr Fußgånger un Rafahrer Dçker Drånleitungen Belçftungs- un Entlçftungsleitungen Bil 5.1: Startschacht einer Vortriebsbaustelle Behålter Schåchte aller Art, z. B. Einsteig- un Kontrollschåchte, Reinigungsschåchte, Lçftungsschåchte, Brunnenschåchte, Pumpenschåchte Bil 5.2 Rahmenbauweise 70

71 Dabei weren nach em Einbauverfahren unterschieen: Einbau in offener Bauweise Einbau in geschlossener Bauweise (Vortrieb) Einbau auf Såtteln oer Stçtzen Einbau als Rohrbrçcke Bil 5.10: Einbau eines FBS-Rohres in halboffener Bauweise Bil 5.8: Einbau eines FBS-Rohres in offener Bauweise 71

72 72

73 Bauausfçhrung in offener Bauweise

74 6.1 Allgemeines Grunlage fçr ie fachgerechte Bauausfçhrung un Prçfung von Abwasserleitungen un -kanålen ist seit Oktober 1997 ie europåische Norm DIN EN Sie ersetzt ie bis ahin in Deutschlan angewante DIN Die DIN EN 1610 bietet mehr Freiraum fçr unterschieliche, auf ie jeweilige Baumaßnahme zugeschnittene Ausschreibungen un Bauausfçhrungen, çbertrågt aber mehr Verantwortung auf alle am Bau Beteiligten, vom Planer çber as bauausfçhrene Unternehmen bis hin zum bauçberwachenen Ingenieur. Ergånzen gilt as Arbeitsblatt DWA- A 139. Es soll em planenen Ingenieur helfen, ie in DIN EN 1610 vorhanenen Spielråume zu erkennen un kreativ zu nutzen. Es enthålt Regelungen, ie sich in er Praxis bewåhrt haben, notwenige Ergånzungen un Hinweise zum Einbau un zur Bettung er Rohre, zur Durchfçhrung er Dichtheitsprçfung sowie Anforerungen an ie Qualifikation er bauausfçhrenen Unternehmen. DIN EN 1610 sollte also immer zusammen mit DWA-A 139 verwenet weren. Außerem zu beachten sin weitere Normen (z. B. DIN 4124 Baugruben un Gråben ), Richtlinien, Merkblåtter, Technische Vorschriften (z. B. ZTVE- StB 09) sowie insbesonere ie Unfallverhçtungsvorschriften er Bauberufsgenossenschaften. Da beim Einbau von Rohren immer wieer Probleme auftraten, wure auf Initiative er ATV u. a. Fachkreisen Ene er 80er Jahre ie RAL-Gçtegemeinschaft Herstellung un Instanhaltung von Entwåsserungskanålen un -leitungen e.v. Gçteschutz Kanalbau gegrçnet. Ziel ieser Gçtegemeinschaft ist es, ie Qualifikation er Kanalbaufirmen zu erhæhen un aurch ie Qualitåt es Kanalbaues zu verbessern. Mitglieer in er Gçtegemeinschaft kænnen Firmen, æffentliche Auftraggeber, Institutionen un Personen weren, ie sich gegençber em Bau, er Sanierung, er Wartung un er Inspektion von Abwasserkanålen un -leitungen besoners verantwortlich fçhlen. Die Gçtegemeinschaft verleiht an qualifizierte Firmen, ie im Kanalbau tåtig sin, Gçtezeichen. Dazu mçssen ie vom RAL (Deutsches Institut fçr Gçtesicherung un Kennzeichnung e. V.) aufgestellten Gçte- un Prçfbestimmungen erfçllt weren (RAL- GZ 961). Mit er Verleihung es RAL-Gçtezeichens ist eine kontinuierliche Eigençberwachung un eine Ûberwachung urch ie Prçfingenieure es Gçteschutz Kanalbau verbunen. Erst im Zusammenspiel zwischen hochwertigen Rohrproukten un optimaler Rohrver- 74

75 legung kænnen Abwasserleitungen un -kanåle ie heute geforerten, hohen Anforerungen erfçllen. 6.2 Begriffe 300 mm DIN EN 1610 un DWA-A 139 efinieren fçr en Rohrgraben ie folgenen Begriffe. In en Bilern 6.1 un 6.2 sin ie Bezeichnungen nach DWA-A 139 in Anlehnung an DIN EN 1610 un nach er bisher in Deutschlan geltenen DIN 4033 gegençbergestellt. c f l a Auflager Einbettung Leitungszone Übereckungshöhe Außenurchmesser Rohrschaft Bil 6.2: Begriffe nach DIN OD 12 Die Bettung nach DIN EN 1610 bestehen aus unterer un oberer Bettungsschicht entspricht em Auflager nach DIN Die untere Bettungsschicht ist er Bereich unterhalb es Rohrschaftes, ie obere Bettungsschicht er Bereich er Auflagerzwickel x/2 OD x/2 1 Oberfläche 2 Unterkante er Straßen- oer Gleiskonstruktion, soweit vorhanen 3 Grabenwäne 4 Hauptverfüllung 5 Abeckung 6 Seitenverfüllung 7 Obere Bettungsschicht 8 Untere Bettungsschicht 9 Grabensohle 10 Übereckungshöhe 11 Dicke er Bettung 12 Dicke er Leitungszone 13 Grabentiefe 14 Verbau 15 ggf. Grünungsschicht Bil 6.1: Begriffe nach DWA-A 139 (in Anlehnung an DIN EN 1610) 11 Der Begriff es Auflagerwinkels aus DIN 4033 wir in DIN EN 1610 urch einen imensionslosen Faktor k = b/od ersetzt. Er gibt en Anteil es Rohraussenurchmessers an, er sich in er Bettung befinet: Auflagerwinkel 2 a = 908entspricht k < 0,15 Auflagerwinkel 2 a = 1208 entspricht k < 0,25 Die Dicke b er oberen Bettungsschicht muss er statischen Berechnung bzw. en Planvorgaben entsprechen. 75

76 Unter em Bettungsbereich ist bei nicht tragfåhigem Untergrun gegebenenfalls eine Grçnungsschicht als Stabilisierung einzubringen. Ûber em Bettungsbereich befinet sich er Bereich er Seitenverfçllung un er Abeckung. Bettung, Seitenverfçllung un Abeckung bilen ie Leitungszone. Sie reicht nach DIN EN 1610 minestens 150 mm çber en Rohrschaft. Bei Rohrverbinungen mit Glockenmuffen reicht sie minestens 100 mm çber ie Verbinung. In jeem Fall ist er græßere Wert maßgeben. In er Praxis hat sich eine Dicke er Abeckung von 300 mm bewåhrt. In A 139 wir sie eshalb als Regelausfçhrung empfohlen. Als Ûbereckungshæhe wir nach wie vor er Bereich von Oberkante Rohrschaft bis Gelåneoberkante efiniert. Die Bæen weren fçr ie Eignung als Verfçllmaterial un zur Bezeichnung bei er statischen Berechnung wie in ATV-DVWK-A 127 eingeteilt. Die entsprechenen Boenarten nach DIN sin zur Erlåuterung in Klammern aufgefçhrt: G1: nichtbinige Bæen (GE,GW,GI,SE,SW,SI) G2: schwachbiniger Bæen (GU,GT,SU,ST) G3: binige Mischbæen, Schluff (biniger San un Kies, biniger steiniger Verwitterungsboen) (GU,GT,SU,ST,UL,UM) G4: Binige Bæen (z. B. Ton) (TL,TM,TA,OU,OT,OH, UA) 6.3 Vorbereitungen zur Bauausfçhrung Eine gut vorbereitete Baustelle ist nicht nur wirtschaftlicher, sonern ermæglicht auch eine qualitativ bessere Bauausfçhrung. Die afçr nætige Zeit ist eshalb gut angelegt. In er Neufassung es DWA-A 139 weren aher ie Anforerungen an Planung un Ausschreibung in einem eigenen Kapitel argestellt. Vor Beginn er Arbeiten sollten alle erforerlichen Unterlagen vorliegen, wie z. B.: Ausschreibungsunterlagen, Bauplåne, statische Berechnungen un Boenuntersuchungen (Aufschlussabståne in er Regel zwischen 50 m un 200 m), Normen, ergånzene Vorschriften un sonstige zu beachtene Richtlinien, evtl. Bauzeitenplan. Grunwasserståne, Gelåneverhåltnisse un Zufahrtsmæglichkeiten sin en Planunterlagen zu entnehmen. Platz fçr eine Lagerung es Aushubes (Sicherheitsabstan $ 60 cm bis zum Baugrubenran) un fçr eine Zwischenlagerung er Rohre ist gegebenenfalls vorzusehen. Græße un Art er Baugeråte ergeben sich aus en Boenverhåltnissen sowie em Gewicht er Rohre un er Sonerbauteile. Vor er Absteckung er Leitungstrasse ist eine ausreichene Erkunung urchzufçhren, um ie Lage von aneren Rohrleitungen, Kabeln oer unteririschen Einrichtungen zu erkennen un zu berçcksichtigen. 76

77 Eine rechtzeitige Entscheiung çber ie Art er Baugrube un es Verbaus ist zur Erstellung einer Rohrstatik (s. Angabenblatt in Abschnitt 10) unerlåsslich. Diese soll vom Planer vorgegeben weren. Bei Abweichungen, z. B. urch einen Sonervorschlag, ist in jeem Fall ein statischer Nachweis zu fçhren. Grunsåtzlich ist wåhren es Bauablaufs ie Ûbereinstimmung er Bauausfçhrung mit en Ansåtzen in er Rohrstatik zu çberpçfen! 6.4 Bestellung, Kontrolle, Transport un Lagerung er Rohre Die erforerlichen Rohre un insbesonere alle Sonerbauteile, ie keine Lagerware arstellen, sin rechtzeitig zu bestellen. Eine eineutige Absprache mit em Rohrlieferanten, z. B. in Form eines zeitlichen Rohr- un Schachtfolgeplans, erspart Ørger un Zeit bei er Herstellung, Logistik, Lagerung un em Einbau er bestellten Bauteile. Bei er Bestellung un er Kontrolle er Lieferung sin insbesonere folgene Parameter zu beachten: Rohrart (Beton/Stahlbeton), Rohrtyp (mit/ohne Fuß, Sonerprofil), ggf. Lastklasse, Sonerbewehrung, ggf. Sonerzement (z. B. HS-Zement), ggf. Auskleiung, ggf. Beschichtung, Kennzeichnung (u. a. CE-Zeichen, Û-Zeichen, FBS-Stempel). Bei er Anlieferung er Rohre ist sofort eine Prçfung auf Beschåigungen urch Bil 6.3: Kontrolle er Rohre bei Anlieferung en Transport urchzufçhren, insbesonere im Bereich er Rohrverbinung. Beschåigte Bauteile sin auszusortieren un auf em Lieferschein zu vermerken (Bil 6.3). Fçr as Ablaen er Rohre un en Transport auf er Baustelle ist geeignetes Hebegeråt mit Feinhub erforerlich, um ruckartiges Anheben un Aufsetzen zu vermeien. Die Rohre sin einzeln zu transportieren. Abrollen von en Fahrzeugen un Schleifen çber em Boen sin unzulåssig. Die Unfallverhçtungsvorschriften sin unbeingt einzuhalten Die Anschlagmittel sin wegen er Stoßzuschlåge beim Transport auf etwa as oppelte Rohrgewicht auszulegen. Das mittige Anheben långerer Rohre mit kleinem Durchmesser (bis ca. DN 400) ist zu vermeien. Empfehlenswerte Anschlagmittel sin: 2 Båner oer Seile mit oer ohne Traverse, Entenschnabel mit Sicherungskette (Bil 6.4) Rohrgreifer (Bil 6.5) 77

78 Bil 6.4: Entenschnabel mit Sicherungskette Bil 6.6: Transporthaken sin vor irekter Sonneneinstrahlung zu schçtzen un temperiert zu lagern. 6.5 Herstellung es Leitungsgrabens Bil 6.5: Rohrgreifer Transport- un Verlegeanker mit zugehærigem Gehånge, meist bei Rohren $ DN 1200 (Bil 6.6) Bei er Lagerung auf er Baustelle sin Vorkehrungen insbesonere gegen eine Verschmutzung er Dichtungsflåchen an en Rohrenen un erforerlichenfalls gegen ein Anhaften oer Anfrieren von Boen an en Rohren zu treffen (z. B. urch untergelegte Hælzer). Rohrstapel sin gegen ein Auseinanerrollen zu sichern. Mitgelieferte Dichtringe Allgemeines Die Art es Grabenverbaus bzw. er Winkel er Bæschungsneigung richtet sich unter anerem nach en Boen- un Grunwasserverhåltnissen un em zur Verfçgung stehenen Verkehrsraum. Falls ein Mehrfachgraben oer ein Stufengraben ausgefçhrt weren soll auch wenn er Bau er verschieenen Leitungen nacheinaner erfolgt ist ies bei en Angaben zur statischen Berechnung unbeingt zu erwåhnen. 78

79 6.5.2 Minestgrabenbreite Die Grabenbreite ist so zu bemessen, ass ein fachgerechter un sicherer Einbau er Rohrleitungen mæglich ist. Die Minestgrabenbreite soll einen ausreichenen Arbeitsraum gewåhrleisten un muss en gesetzlichen Unfallverhçtungsvorschriften gençgen. Sie arf nur in Sonerfållen, z. B. bei Engstellen urch Bauwerke unterschritten weren. In iesen Fållen sin besonere Maßnahmen erforerlich, wie Verfçllen er Leitungszone mit Dåmmer, Magerbeton, Flçssigboen o.å. Achtung: Ein ausreichener Arbeitsraum im Rohrgraben ist mit entscheien fçr eine gute Verichtung er seitlichen Verfçllung un amit fçr ie Stansicherheit er Rohre! Er muss bereits bei er Planung in angemessener Breite berçcksichtigt weren! Die Minestgrabenbreiten nach en Normen sin als lichte Grabenbreite bezogen auf en åußeren Rohrurchmesser (Muffen weren çbermessen) un en Grabenwånen bzw. en Innenkanten es Verbaus zu verstehen (Bil 6.7). Im Kanalbau ist in er Regel von einem betretbaren Arbeitsraum auszugehen. Die Minestgrabenbreite ist er jeweils græßere Wert aus en Tabellen 6.1 un 6.2. In Tabelle 6.1 sin ie Minestgrabenbreiten in Abhångigkeit von Nennweite un Grabenform angegeben. Auf jeer Seite es Rohres muss minestens ie Hålfte es vorgeschriebenen Arbeitsraumes zur Verfçgung stehen. Bei kleineren Rohrurchmessern kann ie Minestgrabenbreite in Abhångigkeit von er Grabentiefe maßgeben weren (siehe Tabelle 6.2). Um in Tabelle 6.1 en richtigen Zuschlag zur Rohrbreite zu ermitteln, ist ie entsprechene Zeile nach er vertikalen Nennhæhe (DN bzw. HN) zu wåhlen. Tabelle 6.2: Lichte Minestgrabenbreiten in Abhångigkeit von er Grabentiefe, nach DIN EN 1610 Grabentiefe [m] lichte Minestgrabenbreite [m] 5 1,00 nicht vorgegeben $ 1,00 # 1,75 0,80 4 1,75 # 4,00 0,90 4 4,00 1,00 Tabelle 6.1: Lichte Minestgrabenbreite nach DIN EN 1610 Rohrnennweite DN bzw. HN lichte Minestgrabenbreite (OD* + x**) [m] verbauter Graben unverbauter Graben b*** b*** # 608 # 225 OD + 0,40 OD + 0, bis # 350 OD + 0,50 OD + 0,50 OD + 0, bis # 700 OD + 0,70 OD + 0,70 OD + 0, bis # 1200 OD + 0,85 OD + 0,85 OD + 0, OD + 1,00 OD + 1,00 OD + 0,40 * OD ist er Außenurchmesser im Schaftbereich [m] ** Der Minestarbeitsraum zwischen Rohr un Grabenwan bzw. -verbau betrågt 6/2 *** Bæschungswinkel b es unverbauten Grabens gegen ie Horizontale 79

80 Bil 6.7: Minestgrabenbreiten im verbauten un gebæschten Graben In Tabelle 6.2 weren ie lichten Minestgrabenbreiten in Abhångigkeit von er Grabentiefe wieergegeben. Von er Minestgrabenbreite nach Tabelle 6.1 bzw. 6.2 arf abgewichen weren: wenn Personal en Graben niemals betritt, z. B. bei automatisierten Verlegegetechniken, wenn Personal niemals en Raum zwischen Rohrleitung un Grabenwan betritt, 80

81 an Engstellen un bei unvermeibaren Situationen. In jeem Einzelfall sin in er Planung un bei er Bauausfçhrung besonere Maßnahmen erforerlich. 1,25 m senkrechte Grabenwåne ohne Verbau hergestellt weren. Bei græßeren Grabentiefen betrågt ie maximal zulåssige Bæschungsneigung zwischen 458 bei nichtbinigen Bæen un 808 bei Fels. Weren mehrere Rohre nebeneinaner verlegt, gilt nach DIN EN 1610 ein horizontaler Minestarbeitsraum zwischen en Rohren von 0,35 m bei Rohren # DN (bzw. HN) 700, 0,50 m bei Rohren 4 DN (bzw. HN) 700. Diese Werte gelten bei Bettung auf San-Kies. Wenn zwischen en Rohren bis in Kåmpferhæhe Beton eingebracht wir, kann er Abstan verringert weren. Bei Schåchten ist ein Arbeitsraum von minestens 0,50 m einzuhalten Nicht verbaute Gråben Nicht verbaute, gebæschte Gråben haben zwar einen græßeren Platzbearf, bieten aber en Vorteil, stets gegen en gewachsenen Boen verichten zu kænnen. Zusåtzlich ergibt sich infolge es Bæschungswinkels ein græßerer Arbeitsraum, was in er Praxis eine hæhere Verichtung es Boens seitlich es Rohres ermæglicht (Bil 6.8). Das wirkt sich auf as Tragverhalten es Systems Rohr/Graben gçnstig aus. Nach DIN 4124 çrfen bei bestimmten Vorraussetzungen bis zu einer Tiefe von In Zweifelsfållen ist fçr ie Bæschung immer eine Stansicherheitsberechnung urchzufçhren! Verbaute Gråben Fçr en Verbau von Gråben gibt es vielfåltige Varianten, wie waagerechter Verbau, senkrechter Verbau beispielsweise mit Kanalielen oer Spunbohlen oer großflåchige Verbauplatten (Bil 6.9) Die Art es Verbaus richtet sich nach en ærtlichen Gegebenheiten, wie Boenart, Grunwasserstan, Anzahl er Zulåufe u. å. Aus Sicherheitsgrçnen muß er Verbau minestens 5 cm çber en Grabenran çberstehen, um ein Herabfallen von Steinen etc. zu verhinern (siehe Bil 6.7). Verbauplatten kænnen im Absenkverfahren oer Einstellverfahren eingebracht weren. Beim Absenkverfahren wir er Boen zwischen en Verbauelementen entfernt un er Verbau in en anstehenen Boen nachgerçckt. Beim Einstellverfahren wir er Rohrgraben vorab ausgehoben. Die Verbauelemente weren nachtråglich zur Sicherung eingestellt. Aus statischer Sicht ist as Einstellverfahren eutlich ungçnstiger, a beim Rçckbau eine Verbinung es Verfçllmaterials mit em 81

82 Bil 6.8: Beispiele fçr unverbaute Gråben (senkrecht un gebæscht) Die Anornung einer Berme ist eine Empfehlung gewachsenen Boen urch en zusåtzlichen Luftraum außerhalb es Verbaus wesentlich erschwert wir. Der Rçckbau es Verbaus im Bereich er Leitungszone ist so auszufçhren, ass urch ie Verichtung es Verfçllboens eine Verbinung mit em gewachsenen Boen er Grabenwan entsteht. Schrittweises Ziehen un unmittelbar anschliessenes Nachverichten wechseln sich ab, bis er Verbau aus er Leitungszone vollstånig entfernt ist. Das Verichten gegen einen ickwanigen Verbau, z. B. Verbauplatten, mit anschließenem Ziehen es Verbaus ohne eine wirksame Nachverichtung fçhrt zu unkontrollierter Mehrbelastung er Rohre un ist nach ATV-DVWK-A 127 urch kein gesichertes Rechenmoell erfassbar. 82

83 6.5.5 Wasserhaltung Um eine ornungsgemåße Boenverichtung zu ermæglichen un ein fachgerechtes Rohrauflager sowie ichte Rohrverbinungen herstellen zu kænnen, ist er Rohrgraben wåhren er Verlegearbeiten unbeingt wasserfrei zu halten. Deshalb ist ie Grunwasserhaltung sorgfåltig zu planen. Bil 6.9: Grabenverbau mit Verbauplatten Wenn as Ziehen es Verbaus erst nach em Verfçllen mæglich ist, z. B. beim Einsatz von Kanalielen, Spunwånen etc., ist ies in er Rohrstatik zu berçcksichtigen. In besoneren Fållen ist er Verbau im Boen zu belassen. Besoners zu beachten ist ein senkrechter Verbau mit Spunwånen un Leichtspunprofilen, er bis unter ie Grabensohle reicht. Eine solche Unterrammung fçhrt zu einer eutlichen Lasterhæhung auf ie Rohrleitung, ie mit en Berechnungsansåtzen fçr ie Rohrbelastung im Graben mit gespunetem Verbau er ATV-Arbeitsgruppe abgeschåtzt weren kann. Deshalb ist aus statischer Sicht er Einsatz von Spunprofilen auf en unbeingt notwenigen Bereich zu beschrånken (siehe auch Abschnitt 8 un 10). Eventuell erforerliche Sickerpackungen in Verbinung mit einer Drånageleitung unterhalb er Rohrsohle sin gegen eine Wechselwirkung mit em anstehenen Boen oer em Verfçllmaterial z. B. urch Geotextil (Bil 6.10) zu schçtzen. Nach Beenigung er Wasserhaltung sin Drånageleitungen zu verschließen un eine Drånwirkung er Sickerpackung, z. B. urch Dichtriegel aus Beton oer binigem Material, zu verhinern. Mægliche Arten er Wasserhaltung sin in DIN EN 1610, Anhang A beschrieben. Kiesfilter als Sickerpackung San-Kies-Bettung Geotextil Bil 6.10: Schutz gegen Ausspçlen es Auflagers un es anstehenen Boens urch Geotextil [6.2] 83

84 6.5.6 Kurzbaustelle Håufig weren Rohre nur in kurzen, offenen Abschnitten verlegt. Bei einer solchen Kurzbaustelle ist ie kontinuierliche Kontrolle er Arbeiten erschwert, un ie Fehlermæglichkeit steigt erfahrungsgemåß an. Deshalb sollten solche Baustellen mit besonerer Aufsichtssorgfalt begleitet weren. Grunsåtzlich sollte eine Kurzbaustelle je nach Grabentiefe auf einer Långe von minestens 4 bis 5 Rohren offen gehalten weren. Folgene Arbeitsbereiche, ie sich gegenseitig nicht behinern sollen, sin zu unterscheien (Bil 6.11): Aushub, Herstellen es Auflagers un Einbau er Rohre, Einbetten er Rohrleitung un Verichten er Leitungszone, Ûberschçtten er Rohrleitung un Entfernen es Verbaus. Bei er Ausfçhrung eines Betonauflagers ist zu beachten, ass ie Rohre erst ann çberschçttet weren çrfen, wenn er Auflagerbeton ausreichen erhårtet ist un ie erforerliche Stçtzung es Rohres bietet. 6.6 Bettung (Auflager) Grabensohle Die Grabensohle muss stets wasserfrei sein. Eine gleichmåßige, stærungsfreie Auflagerung er Rohre in Långsrichtung ist zu gewåhrleisten. Gegebenenfalls ist eine Stabilisierung urch Einbau einer Grçnungsschicht mit Boenaustauschmaterial von minestens 30 cm Tiefe urchzufçhren. Der Boenaustausch muss çber ie gesamte Grabenbreite bzw. in breiten Baugruben auf er Breite es 4-fachen Außenurchmessers vorgenommen weren. Eine urch Boenaustausch beingte, græßere relative Auslaung un Mehrbelastung er Rohre ist bei er statischen Berechnung gegebenenfalls zu berçcksichtigen. Bei Frost sin besonere Maßnahmen im Bereich er Grabensohle erforer- Überschütten Einbetten Auflager herstellen Rohrverlegung Aushub Bil 6.11: Skizze einer Kurzbaustelle 84

85 lich. So kann z. B. ie gefrorene Schicht erst unmittelbar vor Verlegung er Rohre entfernt weren. Wenn ie Grabensohle irekt zur Auflagerung er Rohre ient (s. Abschnitt 6.6.2), muss as Gefålle en Festlegungen er Planung entsprechen. Die Vertiefungen fçr ie Glockenmuffen er Rohre mçssen ausreichen groß ausgehoben weren, um eine Punktauflagerung (Muffenreiten) im Muffenbereich zu verhinern Bettung (Auflagerung) auf Bæen Allgemeines Die Bettung muss mit er statischen Berechnung çbereinstimmen (siehe Abschnitt 10). DIN EN 1610 sieht rei verschieene Bettungstypen vor, ie sich nach em anstehenen Boen in er Grabensohle richten. Als Bettungshæhe bzw. -winkel sin keine Maße vorgegeben, so ass theoretisch eine Linienlagerung mæglich ist. Im Sinne einer wirtschaftlichen Rohrbemessung ist eine Hæhe er oberen Bettungsschicht mit minestens em Faktor k = 0,15 bzw. 0,25 anzustreben, um ein wirksames Auflager von 908 bzw zu erzielen. Bei er Bettung ist arauf zu achten, ass er Bereich unter er Rohrsohle nicht stårker verichtet ist als er Zwickelbereich er Bettung (Bil 6.12). Bei Rohren mit Fuß ist eine gleichmåßige, vollflåchige Auflagerung erforerlich Bettung Typ 1 (Regelausfçhrung nach ATV-DVWK-A 139) In Fållen, wo kein geeigneter Boen fçr eine unmittelbare Rohrbettung ansteht, ist ie Grabensohle tiefer auszuheben falsch: - hoch verichtete Grabensohle - schlecht verichtete obere Bettungsschicht richtig: - etwas aufgelockerte Grabensohle - gut verichtete obere Bettungsschicht Bil 6.12: Spannungsverteilung im Bettungsbereich in Folge falscher (links) un richtiger (rechts) Verichtung [6.2] 85

86 un eine Bettung aus verichtungsfåhigem Material einzubringen. Nach DIN EN 1610 muss ie Dicke a fçr ie untere Bettungsschicht minestens 100 mm betragen. Um Setzungen un Rohrschåen zu vermeien, sollte sie nach DWA-A 139 in Abhångigkeit vom Rohrurchmesser auf a = 100 mm + 1/10 DN (DN in mm) erhæht weren (Bil 6.13). Bei sehr festem oer icht gelagertem Untergrun (z. B. Fels, Tonstein, Mergel, Morånekies) ist ie untere Bettungsschicht unter em Rohrschaft in einer Dicke von a = 100 mm + 1/5 DN (DN in mm) auszufçhren. Nach DIN EN 1610 muss sie minestens 150 mm ick sein, um schåliche Lastkonzentrationen zu vermeien. Die Dicke b er oberen Bettungsschicht muss er statischen Berechnung bzw. en Planvorgaben entsprechen Bettung Typ 2 Beim Bettungstyp 2 (Bil 6.14) weren ie Rohre irekt auf eine vorbereitete un vorgeformte Grabensohle verlegt. Der anstehene Boen muss hierfçr relativ feinkærnig un gut verichtbar sein. Die untere Bettungsschicht entfållt; ie obere Bettungsschicht veringert sich um ie Hæhe er vorgeformten Mule. Eine Ausfçhrung ieser Bettung ist in er Praxis nur sehr schwierig urchzufçhren un aher nicht zu empfehlen Bettung Typ 3 Die Bettung Typ 3 (Bil 6.15) arf unter en gleichen Beingungen ausgefçhrt weren wie Typ 2. Sie unterscheiet sich nur arin, ass ie Vorformung er Grabensohle entfållt. Obwohl in DIN EN 1610 ein ausrçcklicher Hinweis fehlt, birgt ieser Bettungstyp bei Rohren ohne Fuß ie Gefahr einer Linienlagerung un sollte OD b Bil 6.13: Bettung Typ 1 nach DIN EN 1610 un ATV- DVWK-A 139 Bil 6.14: Bettung Typ 2 nach DIN EN

87 bei Eiprofilrohren als Fußbettung, um eine genau horizontale Lagerung zu erreichen un eine Schiefstellung zu vermeien. Bil 6.15: Bettung Typ 3 nach DIN EN 1610 nur bei wirklich geeignetem Boen ausgefçhrt weren un bei græßeren Nennweiten vermieen weren Bettung auf Beton Nach DIN EN 1610, Absatz 7.3 gilt ein Betonauflager als eine besonere Ausfçhrung er Bettung. Ein Betonauflager ist bei folgenen Einsatzbeingungen erforerlich bzw. anzuraten: bei nicht stanfesten Bæen, z. B. Torf, Fließsan, etc., bei stræmenem Grunwasser oer schwankenem Grunwasserstan, wenn ie Gefahr es Ausspçlens es Bettungsmaterials besteht, wenn ie Grabensohle stark geneigt ist oer fçr eine Bettung mit San- Kies nicht geeignet ist, bei sehr icht gelagertem Untergrun oer Fels (spart Aushubtiefe), wenn es urch ie statischen Ranbeingungen erforerlich ist, b OD Die Betongçte fçr ie Bettung (Auflager) soll minestens er Festigkeitsklasse C 12/15, bei bewehrtem Auflager minestens C 16/20 empfohlen C 20/25 entsprechen. Insbesonere er Beton im Zwickelbereich er Rohre sollte schwinarm sein. Bei einem Betonauflager (Bil 6.16) betrågt er Bettungswinkel (gleich em Bettungsreaktions- bzw. Auflagerwinkel) çblicherweise 908, 1208 oer Aus statischer Sicht bringt eine Vollummantelung nur bei geringer Ûbereckung manchmal Vorteile. Bei Fußrohren soll ie Betonsohle çber ie Fußbreite mit einem efinierten Ûberstan von 50 mm + 1/10 DN reichen. Im Graben ist es vorteilhaft, gemåß er Empfehlung in DWA-A 139 as Betonauflager çber ie gesamte Grabenbreite urchzuziehen (Bil 6.17). Dies erleichtert ie Ausfçhrung eines wirksamen Auflagers, eine Abschalung wir gespart un ie Lastumlagerung auf as Rohr ist wesentlich geringer. In verbauten Gråben ist zwischen Beton un Verbau eine flexible Trennschicht vorzusehen, um Schåen am Auflager bzw. an er Rohrleitung beim Rçckbau es Verbaus zu vermeien. Bei Herstellung einer Betonbettung ist ie mægliche Gefahr es Aufschwimmens er Rohre wåhren es Betoniervorgangs zu berçcksichtigen. 87

88 Bil 6.16: Bettung auf Beton Beispiele fçr çbliche Bettungswinkel Bil 6.16a: Betonbettung fçr Rohre mit Fuß auf Mærtelschicht a = 50 mm + 1/10 DN, min a = 100 mm Bil 6.16 b: Betonbettung 1808 a = 1/4 DN, min a = 100 mm 88

89 6.7 Verlegung un Bettung von FBS-Rohren Herstellen er Rohrverbinung Vor em Einbau sin ie Rohre auf Beschåigungen zu untersuchen. Ausbesserungen sin nach Rçcksprache mit em Hersteller evtl. bauseits mæglich. Bil 6.17: Empfohlene Ausfçhrung fçr Betonbettung nach ATV-DVWK-A Sonerausfçhrung er Bettung In besoneren Fållen kænnen noch anere Lagerungsarten zur Ausfçhrung kommen, wie z. B. Boenverbesserung, Grçnung auf Pfåhlen mit einer Stahlbetonplatte oer auf Såtteln. Fçr Sonerausfçhrungen muss immer ein gesonerter, statischer Nachweis vorliegen. Beim Ûbergang zwischen Boenarten mit unterschielichen Setzungseigenschaften sin Sicherungsmaßnahmen vorzusehen. FBS-Betonrohre un FBS-Stahlbetonrohre sin werkseitig mit einer fest in er Muffe eingebauten oer auf em Spitzene fixierten Gleitringichtung ausgestattet. Damit ist ie Lage er Dichtung im eingebauten Zustan sicher vorgegeben. Vor em Zusammenfçhren er Rohre ist er Dichtungsbereich Spitzene außen un Muffe innen von Verschmutzung, Eis etc zu reinigen un ie Gleitringichtung auf Unversehrtheit zu prçfen (Bil 6.18). Das vom Rohrhersteller mitgelieferte Gleitmittel ist auf em Betonbereich aufzutragen, auf em sich as Dichtmittel nicht befinet, as heißt bei fest in er Muffe eingebauten Dichtungen muss as Gleitmittel auf em Spitzene Generell låsst DIN EN 1610 weitgehene Hanlungsfreiheit bei er Auswahl von Bettungsvarianten. Jeoch ist arauf zu achten, ass fçr ie gewåhlte Bettung auch ein entsprechenes Rechenmoell verfçgbar ist. Bil 6.18: Kontrolle es Muffenbereiches vor em Einbau 89

90 (Bil 6.19), bei Dichtungen auf em Spitzene in er Muffe (Bil 6.20/6.21) aufgebracht weren. Grunsåtzlich sollte man nicht an Gleitmittel sparen! Anere, als vom Dichtmittelhersteller empfohlene Gleitmittel, sin nicht zu verwenen. Bei selbstschmierenen Dichtmitteln entfallen iese Arbeitsgånge. Bil 6.19: Lage es Gleitmittels bei einer fest in er Muffe eingebauten Gleitringichtung Die Rohrverlegung beginnt çblicherweise am Tiefpunkt er Leitung, wobei beim Zusammenfçhren er Rohre jeweils as Spitzene in ie Muffe es bereits verlegten Rohres geschoben wir. DaszuverlegeneRohrmusszentrisch angesetztunmiteinemkontrollierten Kraftaufwan eingeschoben weren. Das neu zu verlegene Rohr arf abei nicht auf er Grabensohle aufliegen, sonern soll frei am Hebegeråt hången eingefçhrt weren. Um eine Beschåigung er Dichtung un ein Sprengen er Muffe auszuschließen, ist ie Verwenung von Bil 6.20: Auftragen es Gleitmittels bei einer auf em Spitzene fixierten Gleitringichtung Bil 6.21: Auftragen es Gleitmittels auf em Spitzene Bil 6.22: Zusammenziehen er Rohre mit Rohrzuggeråt 90

91 geeigneten Geråten z. B. Rohrzuggeråte, ie außen angreifen (Bil 6.22) oer Seilzçge im Rohrinneren angeraten. Ein Zusammenschieben mit em Baggerlæffel auch mit zwischengelegtem Kantholz fçhrt oft zu Beschåigungen am Rohr un ist eshalb zu unterlassen. Der Abstan zwischen en Stirnflåchen er Rohre soll gemåß DWA-A 139 nach em Verlegen minestens 5 mm betragen, um Zwångungen zu vermeien. Dieser Abstan ergibt sich bei einigen integrierten Dichtungen von selbst. Bei græßeren Rohren kann er urch vorbereitete Abstanhalter gesichert weren. Die græßte zulåssige Stoßfuge ist beim jeweiligen Rohrhersteller zu erfragen. Rohre fçr Abwasserkanåle weren im allgemeinen geralinig zwischen zwei Schachtbauwerken verlegt. Richtungsånerungen erfolgen in en Schåchten. Es besteht jeoch auch ie Mæglichkeit, iese im Bereich er Trasse urch ie Verwenung von werkseitig hergestellten Krçmmern auszufçhren (siehe Abschnitt 2.5.3). Im Zuge er Forerung nach kostengçnstigem Bauen insbesonere im lånlichen Raum ist auch eine Verlegung er Rohre im Bogen urch planmåßige Abwinklung mæglich. Hierbei wir ie Rohrverbinung zunåchst zentrisch hergestellt. Die Abwinklung erfolgt in einem zweiten Arbeitsschritt. Die in er FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1 angegebenen Werte er Abwinklung, wie sie im Rahmen er Erstprçfung anzusetzen sin, çrfen bei einer planmåßigen Verlegung er Rohre im Bogen nicht ausgenutzt weren. Die Abwinklung sollte maximal en halben Prçfwerten entsprechen, um auch weiterhin eine Reserve fçr unplanmåßige Abwinklungen zu haben Verlegung auf San-Kies Ein fçr ie Bettung geeigneter Boen muss gut verichtbar sein. Er arf nach DIN EN 1610 nur Bestanteile aufweisen, ie bei Rohren # DN 200 nicht græßer als 22 mm un bei Rohren # DN 600 nicht græßer als 40 mm sin. Bei græßeren Nennweiten gibt es nach DIN EN 1610 keine Beschrånkung. Fçr FBS-Betonrohre un FBS-Stahlbetonrohre kann as Græßtkorn im Auflagerbereich bis zur halben Wanicke es Rohres betragen; es sollte aber 64 mm nicht çberschreiten. Selbstverstånlich çrfen im Boen keine as Rohrmaterial schåigene Bestanteile enthalten sein. Die Auflagerflåche ist so vorzubereiten, ass ie Rohre frei hången zusammengezogen weren kænnen. Dies ist aus rei Grçnen erforerlich: 1. Beim Zusammenfçhren er Rohre soll sich kein Auflagermaterial zwischen ie beien Rohre schieben. 2. Die Rohrverbinung muss zwångungsfrei hergestellt weren, a sonst ie Dichtung çber en Umfang unterschielich verpresst wir. Bei einer Punktauflagerung kann 91

92 as zu einer Beanspruchung fçhren, ie bei er spåteren Ûberschçttung çber ie von er Dichtung aufnehmbaren Scherkråfte hinausgeht; ie Verbinung wir unicht un as Rohr evtl. geschåigt. 3. Nur wenn as Rohr frei hångt, kann nach em Herstellen er Rohrverbinung as Rohr in Hæhe un Richtung urch sorgfåltiges Unterstopfen ausgerichtet un ie geforerte Zwickelverichtung erreicht weren. Das gilt auch fçr Rohre mit Fuß. Die Verichtung er Auflagerzwickel beinflusst entscheien ie spåtere Beanspruchung es Rohres (siehe Bil 6.12). DIN EN 1610 verlangt eine Verichtung gemåß en Planunterlagen. Sie sollte aber minestens ie Lagerungsichte es gewachsenen Boens erreichen. Nach ZTVE-StB 09 ist afçr eine Proctorichte von 97 % erforerlich. Die Verichtung es Auflagerzwickels erfolgt urch sorgfåltiges Unterstopfen von Han oer mit leichten Verichtungsgeråten (Bil 6.23). Bei kreisfærmigen Rohren betrågt er Auflagerwinkel in er Regel 908,.h. k = 0,15 (15 % es Rohrurchmessers liegen im Bettungsbereich).Wenn ie Auflagerzwickel intensiv verichtet weren un sichergestellt ist, ass ie Lagerungsichte ort hæher ist als unter em Rohr, kænnen auch 1208,. h. k = 0,25 erreicht weren. Bei Rohren mit Fuß entspricht ie Auflagerflåche er Breite es Fußes. Wegen Bil 6.23: Verichtung er Auflagerzwickel mit leichtem Verichtungsgeråt er oben genannten Einflçsse ist auch hier ein Unterstopfen er Ranbereiche unter em Fuß erforerlich Verlegung auf Beton Eine Verlegung auf Beton erfolgt bei Rohren bis ca. DN 600 meist in erfeuchtem Frischbeton, wobei er Arbeitsablauf em bei einer San-Kies- Bettung entspricht (Bil 6.24). Es ist arauf zu achten, ass er Beton nach em Einbau noch genug Feuchte fçr ie Erhårtung besitzt. Die Auflagerzwi- Bil 6.24: Herstellen eines Betonauflagers 92

93 ckel bei runen Rohren sin zu unterstopfen, ebenso ie Ranbereiche unter em Rohrfuß. Die obere Bettungszone soll çber ie gesamte Grabenbreite gehen, minestens aber ie Breite gemåß Bil 6.16 erreichen. Wenn keine Abschalung erfolgt un er Zwickelbeton nur abgeschrågt wir, ist sicherzustellen, ass er Beton satt am Rohr anliegt un ie Minestbetonabmessungen çberall eingehalten weren (Bil 6.16). im Graben OD 2α = 90 im Damm k = Auflagerkeile Auflagerzwickel b B Betonsohle Bil 6.25: Verlegung eines Stahlbetonrohres auf Betonsohle mit nachtråglich betoniertem Auflagerzwickel Bei græßeren Rohren (Bil 6.25) wir zuerst eine Betonsohle erstellt, eren Oberkante mehrere cm bzw. um ie 1,5-fache Dicke es græßten Zuschlagkornurchmesser unter er engçltigen Auflagerhæhe liegt. Fçr ie Glockenmuffe ist eine ausreichene Aussparung vorzusehen. Nach em Erhårten er Betonsohle erfolgt ie Rohrverlegung auf Keilen o. å., wobei as zu verlegene Rohr zentrisch in as bereits verlegte Rohr eingefçhrt wir. Die Betonsohle soll so rauh sein, ass sich eine schubfeste Verbinung mit em nachtråglich eingebrachten Zwickelbeton ergibt. Der Zwickelbeton soll mæglichst çber ie gesamte Grabenbreite eingebracht weren (siehe Abschnitt 6.6.3, Bil 6.18 un DWA-A 139). Ansonsten ist eine Abschalung mit en Minestabmessungen nach Bil 6.16 erforerlich. Beim nachtråglichen Betonieren er Zwickelbereiche kann Beton mit einer im Betonbau çblichen Konsistenz K2 verwenet weren, er mit Flaschenrçttlern verichtet wir un in ie Rohrzwickel låuft. Ein nachtrågliches Absetzen ist unbeingt zu vermeien, amit er Beton auch nach em Abbinen satt an er Rohrwanung anliegt (schwinarmen Beton verwenen!). Die Auflagerkeile kænnen einbetoniert weren. Ûbliche Auflagerwinkel sin 908, 1208 un 1808; ie zugehærigen Werte fçr ie Hæhe er oberen Bettungsschicht, ausgerçckt urch en Faktor k, sin k = 0,15, 0,25, 0,50. Um Unebenheiten un Toleranzen auszugleichen un eine vollflåchige Auflagerung zu erreichen, weren Rohre mit Fuß auf er erhårteten Betonsohle auf einer Zwischenschicht aus Mærtel verlegt. Diese Mærtelschicht ist gegebenenfalls am Ran nachzustopfen. Es wir empfohlen, ie Betonbettung bei er Rohrverbinung am Schachtanschluss urch Polystyrol o. å. zu unterbrechen, um eine Gelenkwirkung zu erreichen. Ansonsten ist eine Trennung bei en Rohrstæssen in er Regel nicht erforerlich, a as Rohr bei einer Bie- a 93

94 gebeanspruchung in Långsrichtung steifer ist als ie Bettung. 6.8 Verfçllen er Leitungszone Geeignetes Verfçllmaterial fçr ie Leitungszone Das Verfçllmaterial muss mit en Planungsanforerungen un er statischen Berechnung çbereinstimmen. Es arf weer en Rohrwerkstoff noch as Grunwasser beeintråchtigen. Eine auerhafte Stabilitåt un ie seitliche Stçtzung er Rohrleitung ist sicherzustellen. Nach DIN EN 1610 ist jeer anstehene Boen zur Verfçllung geeignet, wenn er Das Verfçllmaterial in er Leitungszone soll en gleichen Anforerungen wie as Auflagermaterial (siehe Abschnitt 6.7.2) gençgen. Dies betrifft insbesonere ie gute Verichtbarkeit. Zunehmene Beeutung erlangt er Einsatz von Selbstverichtenen Verfçllmaterialien sog. Flçssigboen. Es wir gemåß DWA-A 139 empfohlen, einen Geotechniker einzuschalten. Insbesonere ie statisch relevanten, boenmechanischen Kennwerte sin festzulegen. Das zeitabhångige Verformungsverhalten wie Schwinen, Kriechen un Quellen ist zu untersuchen. Der Anwener es Verfahrens muss çber ein Qualitåtssicherungssystem verfçgen Verichten in er Leitungszone verichtbar ist, falls geforert, un frei von allen rohrschåigenen Materialien ist, z. B. Ûberkorn Græße wir aber nicht efiniert, Mçll, organisches Material, Tonklumpen 4 75 mm, Schnee un Eis. Von entscheiener Beeutung fçr ie Belastung es Rohres un amit fçr ie Stansicherheit ist ie Verichtung in er Leitungszone auch oberhalb es Bettungs- bzw. Auflagerbereiches. Eine geringe Verichtung seitlich es Rohres Bei angelieferten Baustoffen sin folgene kærnige, nicht binige Baustoffe geeignet (siehe Anhang von DIN EN 1610): Ein-Korn-Kies, Material mit abgestufter Kærnung, San, Korngemische, gebrochene Materialien. Es kænnen auch hyraulisch gebunene Baustoffe, wie stabilisierter Boen un alle Arten von Beton verwenet weren. Bil 6.27: Lagenweises Verfçllen un Verichten 94

95 E 2 [ D Pr [ ] ] λ RG λ B f B Bil 6.26: Einfluss er seitlichen Verichtung bei unverånerter Bettung auf ie Belastung es Rohres [6.3] vergræßert ie Lastkonzentration auf as Rohr un verringert ie seitliche Stçtzwirkung. Im Bil 6.26 wir ieser Einfluss eutlich gemacht. Aus iesem Grun wir ie unverichtete Verfçllung, ie nach DIN EN 1610 bei einem vorhanenen statischen Nachweis nicht ausgeschlossen ist, bei græßeren Rohren er absolute Ausnahmefall bleiben. Das Verfçllmaterial ist beierseits er Rohrleitung gleichmåßig lagenweise einzubringen un sorgfåltig zu verichten (Bil 6.27). Schlagartiges Einfçllen großer Ermassen ist aher unzulåssig. Um eine mæglichst hohe Verichtung zu erreichen, ist in er Regel ein nichtbiniger Boen als Verfçllmaterial zu verwenen. Empfehlenswert ist in er Leitungszone eine Proctorichte von 95

96 95 % (siehe DWA-A 139) bis 97 % (siehe ZTVE-StB 09) bei nichtbinigen un schwachbinigen Bæen un 92 % bei binigen Bæen. Ein Einschlåmmen ist nur in Ausnahmefållen zulåssig, wenn ie Eignung im konkreten Einbaufall nachgewiesen wir. Der Gra er Verichtung muss mit en Angaben in er statischen Berechnung çbereinstimmen un ist nach DIN EN 1610 mittels geråtespezifischer Vorschriften oer urch Messung nachzuweisen (siehe Bil 6.28). Die Verichtung in er Leitungszone arf nicht geringer als im Bereich er Hauptverfçllung çber em Rohrscheitel sein. Im Bereich er Seitenverfçllung un er Abeckung çber er Rohrleitung (im Regelfall 300 mm çber Rohrschaft) arf nur von Han oer mit leichten Verichtungsgeråten verichtet weren. Die in DIN EN 1610 in Tabelle 1 un 2 angegebenen Grabenbreiten sin Minestwerte, ie fçr en Einsatz von Verichtungsgeråten fçr ie Verichtung er Seitenverfçllung u. U. vergræßert weren mçssen. Bil 6.28: Prçfen er Verichtung urch Rammsonierung Schçtthæhe, Material un as zum Einsatz kommene Verichtungsgeråt sin aufeinaner abzustimmen. Schçtthæhe un Anzahl er erfoerlichen Ûbergånge sin Tabelle 6.3 zu entnehmen. Genaue Werte sin nur urch eine Probeverichtung festzustellen. In Sonerfållen, z. B. bei beengten Grabenverhåltnissen, ie eine seitliche Verichtung unmæglich machen oer bei extremen Belastungen, kann ie Leitungszone mit hyraulisch gebunenem Material, z. B. Beton, Dåmmer verfçllt weren. Die Verichtung hat immer gegen en gewachsenen Boen zu erfolgen, außer wenn ie Art es Verbaus as verhinert (siehe Abschnitt 6.5.4). Das beeutet, ass nach em lagenweisen Einbringen jeoch vor Verichten es Vefçllmaterials er Verbau abschnittsweise zu ziehen ist. Die Leitungszone muss so ausgefçhrt weren, ass eine Wechselwirkung zwischen anstehenem Boen un em Verfçllmaterial ausgeschlossen wir. Dies erforert besoners bei Grunwasseranfall geeignete Maßnahmen, z. B. en Einsatz von Geotextilien (Bil 6.29). Wegen er besoneren Beeutung er Verichtung im Bereich er Leitungszone wir empfohlen, vor Einbringen er Hauptverfçllung eine Kontrolle er Verichtung seitlich es Rohres vorzunehmen, z. B. mit Hilfe eines Dynamischen Plattenruckversuchs. Inirekte Prçfverfahren sin zu kalibrieren. 96

97 6.9 Ausfçhrung er Hauptverfçllung Der Rohrgraben arf erst verfçllt weren, wenn Rohre un Bettung zur Lastaufnahme bereit sin; z. B. muss ein Betonauflager ausreichen erhårtet sein. Das Einbringen er Hauptverfçllung ist gemåß en Planungsanforerungen vorzunehmen. Spåtere Oberflåchensetzungen weren entscheien urch ie Verichtung er Hauptverfçllung beeinflusst. Das Verfçllen un Verichten Tabelle 6.3: Boenverichtung, Schçtthæhen un Zahl er Ûbergånge (nach DWA-A 139) Geråteart Dienst- Gewicht [kg] Eignung Verichtbarkeitsklasse V1*) V2*) V3*) Schçtthæhnunhæhnung Eig- Schçtt- Eig- Schçtthæhe [cm] Zahl er Ûbergånge [cm] Zahl er Ûbergånge [cm] Zahl er Ûbergånge 1. Verichtungsgeråte (vorwiegen fçr ie Leitungszone) Vibrationsstampfer leicht mittel schwer bis o o bis o o bis Explosionsstampfer mittel bis 100 o o Flåchenrçttler leicht mittel bis o bis o bis Verichtungsgeråte (oberhalb er Leitungszone ab 1 m Ûbereckungshæhe) Vibrationsstampfer mittel schwer o o Explosionsstampfer mittel bis 100 o o o Flåchenrçttler mittel schwer o o Vibrationswalzen schwer o = empfohlen; o = meist geeignet, muss auf en Einzelfall abgestimmt weren = ungeeignet *) V1 = Nichtbinige bis schwachbinige, grobkærnige un gemischtkærnige Bæen (GW, GI, GE, SW, SI, SE, GU, GT, SU, ST) V2 = Binige, gemischtkærnige Bæen (GU, GT, SU, ST) V3 = Binige, feinkærnige Bæen (UL, UM, TL, TM) 97

98 G4 Verbau (bereits teilweise gezogen) Geotextil G4 ben in en anstehenen Boen) angestrebt wir, arf as Verfçllmaterial keine hæhere Verichtung als er seitlich anstehene Boen aufweisen. Zuem muss ie Verichtung es Verfçllmaterials irekt gegen en gewachsenen Boen erfolgen. G1 Seitenverfüllung Bettung G1 Die Verichtung arf zuminest im unteren Bereich er Hauptverfçllung nicht hæher als in er Leitungszone sein, a sich sonst eine zu hohe Lastkonzentration auf as Rohr einstellt. G1: nichtbiniger Boen (evtl. wenig Feinanteile) G4: biniger Boen Bil 6.29: Einsatz von Geotextil im Bereich er Leitungszone ist eshalb lagenweise so auszufçhren, ass er geforerte Verichtungsgra erreicht wir. Fçr Planum un ungebunene Tragschicht gelten ggf. ie Tragfåhigkeitsanforerungen er ZTV A-StB 97/06, ZTV E-StB 09, RstO 01 un ZTV SoB-StB 04 (s. DWA-A 139). Das schlagartige Einfçllen großer Ermassen sowie besonere Belastungen wåhren es Bauzustanes (z. B. Befahren er çberschçtteten Rohrleitung bei geringer Ûbereckung mit schweren Baugeråten un Fahrzeugen, Lagerung von Boenaushub çber er Leitung) sin ohne entsprechenen statischen Nachweis unzulåssig. Der Rçckbau es Verbaus ist plangemåß urchzufçhren. Wenn eine Silowirkung (Lastabtragung vom Rohrgra- Im Bereich er Hauptverfçllung ist er Einsatz von mittleren un schweren Verichtungsgeråten erst ab Scheitelçbereckungen von 1,0 m (im verichteten Zustan gemessen) erlaubt. Wenn ie planmåßige Ûbereckung geringer als 1,0 m ist un/oer fçr en Straßenbau besoners schwere Verichtungsgeråte eingesetzt weren mçssen, sin besonere Maßnahmen zu treffen. In er Regel reicht es, wenn ie Rohrleitung fçr SLW 60 bemessen ist un ie Vibration es Verichtungsgeråtes beim Ûberfahren er Rohrleitung abgeschaltet wir. Vor er Herstellung es Straßenaufbaus sin er bauausfçhrenen Firma vom Rohrhersteller iesbezçgliche Angaben zu machen Bauseits hergestellte Zulåufe (Abzweige) innerhalb einer Haltung Nachtrågliche Zulåufe in einem Hauptkanal sin stets mit Hilfe von Kernbohrungen herzustellen. Der Nennurchmesser es Zulaufs soll nicht græßer als 98

99 50 % es Hauptrohres sein. So muss z. B. bei einem Zulauf DN 150 as Hauptrohr minestens eine Nennweite von DN 300 aufweisen. Bohrungen kænnen bauseits an nahezu beliebiger Stelle angeornet weren. Bei Rohren # DN 500 sollte er Mittenbereich ausgespart bleiben. Eine Bohrung arf aber nicht im Glockenbereich erfolgen un soll vom Rohrene minestens einen Abstan vom 2-fachen Bohrlochurchmesser besitzen. Mehrere Bohrungen in einem Rohr sollen zueinaner einen Abstan von minestens 1 m aufweisen. Bohrung, Anschlussstutzen un Anschlusssystem mçssen aufeinaner abgestimmt sein. Seitliche Zulaufstutzen sin besoners gut zu unterstopfen. Bei vertikalen Zulåufen sin Vorkehrungen gegen ein Durchstanzen es Zulaufes in as Hauptrohr zu treffen, z. B. mit einer Betonmanschette, sofern as Anschlusssystem keine Durchstanzsicherung besitzt Anschlçsse an Ortbetonbauwerke oer Fertigschåchte Anschlçsse an Ortbetonbauwerke oer Fertigschåchte sin entsprechen ATV- DVWK-A 157 bis zu einer Rohrnennweite von DN 1200 oppelgelenkig auszufçhren. Das erforerliche Ausmaß er Gelenkigkeit ist von bauseitigen Beingungen abhångig, ie unterschieliche Einbinung Gelenkstück Normalrohr Beton Dichtung Einbaustutzen Gelenkstück Normalrohr Beton Bil 6.30: Mægliche Varianten eines Rohranschlusses an ein Bauwerk 99

100 Setzungen zwischen Bauwerk un Rohrleitung beeinflussen kænnen. Generell soll er gelenkige Anschluss mæglichst nahe am Bauwerk bzw. am Schacht erfolgen,. h. in einer Muffe im Schacht oer nach einem mæglichst kurzen, einbetonierten Rohrstutzen. Als Richtwerte fçr ie græßte Långe von Einbaustutzen kænnen folgene Werte ienen (Zwischenwerte kænnen interpoliert weren): bei DN 300 : 0,50 m bei DN 1500 : 1,00 m Fçr ie anschließenen Gelenkstçcke sin nach DIN V 1202 bei Beton- un Stahlbetonrohren folgene Baulången einzuhalten: Bil 6.31: Manschettenverbinung, System Mçcher sonst nicht einzuhalten sin. Bei kleineren Rohren kænnen auch geeignete Manschettenverbinungen (Bil 6.31) verwenet weren Einbau von FBS-Schachtbauteilen DN 300 bis DN 600 : # 1,00 m DN 700 bis DN 1200 : # 1,50 m $ DN 1300 : Regelbaulånge (2,50 m oer 3,00 m) Diese Lången stimmen auch mit vorliegenen Berechnungen fçr çbliche Einbaufålle çberein [6.4]. Bei Ausfçhrung einer Betonbettung ist iese am ersten Rohrstoß nach em Bauwerk zu unterbrechen, um ie Gelenkwirkung zu erleichtern Versetzen es Schachtunterteiles Im Bereich es Schachtes ist er Graben entsprechen breiter auszuheben, um einen ausreichenen Arbeitsraum von minestens 0,50 m zu gewåhrleisten. An ie Baugrubensicherung sin ie gleichen Anforerungen wie im Bereich es Rohrgrabens zu stellen. Sin Haltungslången genau einzuhalten, kænnen werkseitig Passrohre in beliebiger Långe mit entsprechener Spitzen- un/oer Muffenausbilung hergestellt weren. Passrohre sollten stets werkseitig gefertigt weren, a ie geforerten Toleranzen er Rohrverbinung Bil 6.31a: Schachteinbau 100

101 Bei Beton- un Stahlbetonrohrleitungen gibt es zwei Arten von Schachtunterteilen, as Schachtunterteil als Fertigteil (Topfschacht, siehe Biler 2.25 un 2.26) un als seitlich am Rohr angeformten Schacht (Tangentialschacht siehe Bil 2.27/2.28). Sie sin entsprechen unterschielich zu verlegen. 1. Zur Verlegung es Schachtunterteils (Topfschacht) mit Muffen bzw. Anschlussstçcken ist ie Sohle in entsprechener Hæhe vorzubereiten. Sie kann aus San-Kies, Splitt oer Magerbeton bestehen. Vor em Verlegen auf einer erhårteten Betonsohle ist eine Mærtelschicht zum Ausgleich von Unebenheiten aufzutragen. Der Topfschacht ist auf er Sohle zu versetzen un an as bereits verlegte Rohr anzuschließen. Um ie Reibungskråfte zu Auftritt Magerbeton Betonbettung Bil 6.32: Beispiel fçr en Einbau eines seitlich angeformten Schachtes Bil 6.31b: Lastçbertragung reuzieren, sollte as Schachtunterteil abei noch frei hången. 2. Ein Rohr mit seitlich angeformtem Tangentialschacht (ab DN 700 mæglich) wir wie ein normales Rohr auf em gleichen Auflager verlegt. Beim Verlegen ist arauf zu achten, ass er Schachthals senkrecht eingebaut wir. Bei græßeren Bauteilen befinen sich meist Anker am Schacht, um iesen ausrichten zu kænnen. In er Praxis hat sich auch bewåhrt, einen Krçmmer mit angeformtem Schacht mit Hilfe eines Seilschlupfes zu heben, er urch en Schachtaufsatz an einem långs im Rohr befinlichen Balken befestigt ist. Damit as Rohr mit em außen anbetonierten Schacht nicht kippt, ist unter em Schachtauftritt er Boen besoners sorgfåltig zu verichten. Gegebenenfalls zuminest wenn fçr as Rohr eine Betonbettung ausgebilet wir ist er Schacht urch einen Magerbetonkeil zu sichern (Bil 6.32). Besonere Gelenkstçcke sin bei einem Tangentialschacht nicht erforerlich. 101

102 Versetzen er Schachtringe FBS-Schachtbauteile nach DIN V weren mit Muffe un Spitzene unter Verwenung von Dichtmitteln aus Elastomeren miteinaner verbunen (siehe Bil 2.29). Dabei finen fest in er Muffe eingebaute oer auf em Spitzene vor einer Schulter aufgebrachte Gleitringichtungen Verwenung. Letztere sin nach em Aufziehen auf ihre Lage an er Schulter un auf eine gleichmåßige Vorspannung zu prçfen. Dies geschieht z. B., inem mit einem Spachtel zwischen Dichtring un Beton einmal run um en Schacht gezogen wir. Fçr en Einsatz es mitgelieferten Gleitmittels gelten ie gleichen Regeln wie bei en Rohren (siehe Abschnitt 6.7.1). Zwischen en Schachtfertigteilen ist eine gleichmåßige, nicht feerne vertikale Lastçbertragung sicherzustellen. Unebenheiten im Auflagerbereich kænnen urch Auftragen einer Frischmærtelschicht ausgeglichen weren. Sie arf eine Dicke von 10 mm nicht çberschreiten, wourch sich innen eine Fuge von max. 15 mm ergibt. Anere Lastçbertragungssysteme auch in Verbinung mit einem Dichtmittel sin zulåssig, wenn eren Eignung vom Hersteller urch eine statische Berechnung un entsprechene Traglastuntersuchungen nachgewiesen wir. Bil 6.32 a: Selbstregulierene FBS-Abeckplatte fçr besonere Einsatzgebiete (mit oer ohne Auflagerring, Einstiegsæffnung in Form un Lage variabel) 102

103 Der Ûbergang zwischen Schachtfertigteilen unterschielicher Nennweiten wir urch Ûbergangsplatten oer -ringe ermæglicht. Der Ûbergang vom Schachtring zur Schachtabeckung erfolgt mit einem Schachthals (Konus) oer bei geringer Bauhæhe bzw. hoher Verkehrsbelastung mit einer Abeckplatte. Der Hæhenausgleich zur Gelåneoberkante wir mit verschiebesicheren Auflagerringen hergestellt, ie aufzumærteln sin. Der Schachtabschluss kann auch mit einer von er FBS patentierten Abeckplatte ausgefçhrt weren, ie irekt auf em Erreich aufliegt un Setzungen ohne Zwångungen mitmacht.von Vorteil ist iese Ausfçhrung besoners bei starker Verkehrsbelastung, a er Schachtkærper entlastet wir. Durch Verbreitung er Auflageflåche ist eine Anpassung an hæhere Verkehrslasten un/oer geringe, zulåssige Boenpressungen mæglich Verfçllen es Arbeitsraumes Der Arbeitsraum um ie Schåchte ist runum gleichmåßig un lagenweise zu verfçllen un zu verichten. Dabei gelten ie grunsåtzlichen Anforerungen wie bei er Hauptverfçllung von Leitungsgråben. Bei hochliegenen Anschlçssen im Schacht ist besonere Vorsicht geboten, um ein Abscheren zu verhinern Dichtheitsprçfung er eingebauten FBS-Rohre un FBS-Schåchte Allgemeines Fçr ie Dichtheitsprçfung von Abwasserleitungen un -kanålen einschließlich er Anschlçsse, Schåchte un Inspektionsæffnungen gilt DIN EN Ergånzungen un Erlåuterungen sowie praktische Hinweise fçr ie Planung un Ausfçhrung sin im Arbeitsblatt DWA-A 139 enthalten. Notwenige Tabelle 6.4: Einsatzgrenzen er Dichtheitsprçfverfahren in Abhångigkeit es Grunwasserstanes Grunwasserstan Wasser Einsatzgrenzen fçr ie verschieenen Prçfverfahren LE LE c LF LF u Infiltration Bemerkung unterhalb er Rohrsohle x x x x x bis 1 m çber Rohrsohle x x Druckluft um 1 KPa je 10 cm erhæhen oberhalb 1 m çber er Rohrsohle x am tiefsten Punkt es Prçfobjektes max. 50 kpa; am hæchsten Punkt es Prçfobjektes min. 10 kpa ab 1 m çber Rohrsohle x es mçssen fallbezogene Prçfvorgaben efiniert weren. x Einsatz mæglich Einsatz nicht mæglich 103

104 Vorgaben sin bei Planung un Ausschreibung anzugeben. Zum Zeitpunkt er Dichtheitsprçfung muss ie Grunwassersituation im Bereich es Prçfobjektes okumentiert weren (s. Tab. 6.4). Gegençber en bisherigen Regelungen nach DIN 4033 haben sich folgene entscheiene Ønerungen ergeben: Die Dichtheitsprçfung finet jetzt erst nach em Verfçllen es Rohrgrabens un Rçckbau es Verbaus statt. Eine Prçfung vor em Einbringen er Seitenverfçllung, also an er nicht çberschçtteten Rohrleitung, ist zu empfehlen, gilt aber nicht als Abnahmeprçfung. Der Auftraggeber bestimmt, ob ie Prçfung mit Wasser (Verfahren W ) oer Luft (Verfahren L ) zu erfolgen hat. Bei Anwenung er Luftprçfung ist ie Zahl er Wieerholungsprçfungen unbegrenzt. Bei einmaligem oer wieerholtem Versagen er Luftprçfung kann anschließen mit Wasser geprçft weren. Das Ergebnis er Wasserprçfung ist ann fçr ie Beurteilung maßgeben. Steht er Grunwasserspiegel wåhren er Prçfung oberhalb es Rohrscheitels, arf auch eine Infiltrationsprçfung mit fallbezogenen Vorgaben urchgefçhrt weren. Bei er Durchfçhrung er Dichtheitsprçfung gibt es nur bei er Prçfung mit Wasser werkstoffspezifische Unterschiee. Ønerungen haben sich auch bei er Wasserichtheitsprçfung hinsichtlich er Vorfçllzeit, er Prçfauer un em Prçfruck ergeben. Die Einsatzgrenzen er verschieenen Dichtheitsprçfverfahren sin in Tab. 6.4 angegeben. Ein Prçfprotokoll ist fçr jee einzelne Prçfung auch nicht bestanene sofort nach Beenigung er Prçfung zu erstellen un zu unterschreiben. Die aufzufçhrenen Daten sin in DWA-A 139/ Abschnitt 13.5 angefçhrt. Die normativen Regelungen gelten ausschließlich fçr neu erstellte Leitungen un Kanåle. Fçr ie Dichtheitsprçfung in Wassergewinnungsgebieten ist as ATV-DVWK-Arbeitsblatt A 142 zu beachten, fçr ie Prçfung bestehener Abwasserleitungen un -kanåle as ATV- Merkblatt M 143 Teil Prçfung mit Luftçberruck Allgemeines Um ie inzwischen gemachten Erfahrungen zu berçcksichtigen, erfolgt ie Prçfung mit Luftçberruck nach DWA- A 139 abweichen von DIN EN In Tab. 6.5 sin ie Prçfzeiten fçr einen Prçfruck von 10 kpa (Verfahren LE) bzw. 20 kpa (Verfahren LF) angegeben. Die Prçfzeiten fçr Kreisprofile sin nach folgener Gleichung zu berechnen: Fçr Verfahren LE t = 0,015 x DN [min] DN in mm Fçr Verfahren LF t = 0,010 x DN [min] DN in mm Fçr nichtkreisfærmige Querschnitte wir eine Ersatznennweite DN E bestimmt DN E = 4000 x V / A [mm] V[m 3 ] Prçfraumvolumen A[m 2 ] benetzte Rohrwanflåche 104

105 Tabelle 6.5: Beingungen fçr ie Prçfung mit Luft Prçfverfahren Arbeitsblatt DWA-A 139 p 0 max. p Prçfzeit in Minuten Rohrurchmesser DN in kpa Luftçberruck LE 10 1,5 1,5 2,5 3,0 4,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5 15,0 LF 20 1,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Unterruck LE u 10 1,1 1,5 2,5 3,0 4,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5 15,0 LF u 20 1,1 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 Anmerkungen: 1 kpa = 10 mbar un entspricht 0,1 m WS p o ist bezogen auf en Atmosphårenruck Zur Druckmessung sin Manometer mit einer Messabweichung von maximal 10 % p zu verwenen. Um eine sichere un genaue Prçfung urchfçhren zu kænnen, weren in DWA-A 139/Abschnitt weitere Anforerungen an ie einzusetzenen Prçfgeråte gestellt Haltungsweise Prçfung Das Prçfverfahrens kann vom Auftraggeber gewåhlt weren. Bei er Prçfung von Kanålen mit Nennweiten çber DN 1000 sollte aus Grçnen er Arbeitssicherheit as Verfahren LE mit 10 kpa Prçfruck bevorzugt weren. Fçr ie Durchfçhrung sin geeignete Absperrelemente zu verwenen, ie eine sichere Abichtung gegen ie Rohrwan gewåhrleisten. Auf Grun er Rauhheit einer Betonoberflåche sin nicht alle auf em Markt befinlichen Verschlçsse geeignet. Besoners empfehlenswert sin Geråte, ie urch eine Doppelichtung selbst auf ihre Abichtwirkung geprçft weren kænnen oer Abichtblasen, çber ie zusåtzliche Dichtmanschetten gezogen weren. Dichtheitsprçfungen mit Luftçberruck sin nach UVV als gefåhrliche Arbeiten einzustufen. Wåhren er Prçfung arf aus Sicherheitsgrçnen er Bereich vor en Absperrelementen nicht betreten weren. Das gilt in verstårktem Maße fçr Kanåle mit græßeren Nennweiten. Die Arbeiten mçssen von fachlich geeigneten Aufsichtsfçhrenen geleitet weren. ein Sachkunenachweis ist zu erbringen. Vor Durchfçhrung er Prçfung sollte urch eine unmittelbar vorher urchgefçhrte Spçlung es Prçfabschnittes eine weitestgehene Wassersåttigung er Rohrwanoberflåche erreicht weren. Nach Abichten er Prçfstrecke ist ein Anfangsruck einzustellen, er etwa 10 % çber em gewåhlten Prçfruck liegen soll. Danach beginnt ie Beruhigungszeit, ie minestens 5 Minuten betragen soll. Sie ient zur Stabilisierung er Temperatur im Rohrstrang, ie sich bei einem Wechsel es Druckes ånern un somit as Prçfergebnis be- 105

106 einflussen kann. Danach wir er vorgesehene Prçfruck eingestellt un er Druckabfall nach Ablauf er Prçfzeit gemåß Tabelle 6.5 gemessen un mit em zulåssigen Druckabfall verglichen. Ist er gemessene Druckabfall geringer als p, entspricht ie geprçfte Strecke en Anforerungen. Wir ie Prçfung nicht bestanen, sin Wieerholungsprçfungen zulåssig. Im Zweifelsfall ist immer ie Prçfung mit Wasser verbinlich Prçfung einzelner Rohrverbinungen Einzelfugenprçfungen mit Luftçberruck weren håufig bei Abnahmeprçfungen von Rohrleitungen im nicht begehbaren Bereich mit vielen Zulåufen urchgefçhrt, aber auch bei Kanålen mit Nennweiten $ DN 1200 sowie bei Wieerholungsprçfungen von Kanålen un Leitungen, ie bereits in Betrieb sin. Da in DIN EN 1610 keine Anforerungen an ie Dichtheitsprçfung von Rohrverbinungen enthalten sin, wuren Angaben hierzu in DWA-A 139 aufgenommen. Folgene Vorgehensweise wir empfohlen: Rohrleitung unmittelbar vor er Prçfung spçlen un reinigen un wåhren er Prçfung von Abflçssen freihalten, Prçfgeråt auf Funktionsfåhigkeit kontrollieren (Dichtheit er Packer sowie såmtlicher Anschlçsse un Kupplungen prçfen), oberirische Nullmessung es Druckabfalls am Packer in einem mitgefçhrten kurzen Kunststoffrohr vornehmen, Referenzmessung es Druckabfalls an rei Rohren es zu prçfenen Kanals jeweils mitten im Rohrschaft wir empfohlen, Positionierung es Prçfgeråtes Abichten es Prçfraumes Einstellen es Prçfruckes: vor Beginn er Prçfzeit muss ie Beruhigungszeit von min. 30 Sekunen abgewartet weren Messen es Druckverlustes an en Rohrfugen, er nicht græßer sein arf als 1,5 kpa = 15 mbar, bei nicht bestanener Prçfung: Abweichungsbetrachtung (siehe Abschnitt ) oer Wieerholung er Prçfung mit Wasser (siehe Abschnitt ). Die Prçfzeit hångt von er Art es Verbinungsprçfgeråtes (s. Bil 6.33) ab. Bei Absperrelementen fçr en gesamten Rohrquerschnitt gelten ie Prçfzeiten wie in Tabelle 6.5 bzw. nach en Gleichungen in Abschnitt Bei Absperrelementen mit ringfærmigem Prçfraum sin ie Prçfzeiten nach folgenen Gleichungen zu berechnen: fçr LE t = 56 x V/A [min] fçr LF t = 38 x V/A [min] mit V[m 3 ] ringfærmiges Prçfraumvolumen A[m 3 ] Wanflåche es Prçfraumes Zur Festlegung er erforerlichen Prçfzeiten muss as Prçfvolumen es eingesetzten Muffenprçfgeråtes einschließlich es Volumens er zufçhren- 106

107 a) Prçfgeråt mit Absperrelementen fçr en gesamten Rohrquerschnitt b) Prçfgeråt mit ringfærmigem Prçfraum Bil 6.33: Prinzipskizze fçr Verbinungsprçfgeråte en Schlåuche sowie as Volumen er Rohrverbinung un ie Flåche er Rohrwanung zwischen en Absperrelementen ermittelt weren Prçfung mit Luftunterruck Allgemeines Die Dichtheitsprçfung mit Luftunterruck wure in DIN EN 1610 nicht aufgenommen, a man zum Zeitpunkt er Bearbeitung er Norm mit ieser Prçfmethoe zu wenig Erfahrung hatte. Inzwischen wir ie Unterruckprçfung mit Erfolg angewenet. Sie hat vor allem bei er Dichtheitsprçfung von Kanålen mit großen Nennweiten en Vorteil er hæheren Arbeitssicherheit. In DWA-A 139 wuren eshalb Prçfbeingungen fçr ie Unterruckprçfung aufgenommen (siehe Tabelle 6.5). Fçr Prçfungen von Einzelverbinungen mit Absperrelementen mit ringfærmigem Prçfraum gelten ie gleichen Prçfzeiten wie bei Luftçberruckprçfungen, allerings mit em geånerten Druckverlust nach Tabelle 6.5 mit 1,1 kpa Prçfung mit Wasser Allgemeines Wie seither nach DIN 4033 stellt ie Dichtheitsprçfung mit Wasser auch nach DIN EN 1610 ie Referenzmethoe ar. Nach DIN EN 1610 ist ein Prçfruck mit einer Wassersåule bis zur Gelåneoberkante, maximal von 5,0 m bzw. minestens von 1,0 m çber Rohrscheitel vorgesehen. Hæhere Prçfrçcke kænnen fçr Leitungen vorgegeben weren, ie stånig oer zeitweise, z. B. bei Rçckstau, unter Ûberruck betrieben weren. Rohrquerschnitte, ie vom Kreisprofil abweichen, wie Eiprofil, Maulprofil, Rechteckquerschnitt un anere, weren aus geometrischen Grçnen besoners urch Innenruck belastet. Hier ist gegebenfalls ie zulåssige Druckhæhe statisch zu çberprçfen Haltungsweise Prçfung Bei er Durchfçhrung er Prçfung sin folgene Arbeitsschritte sin auszufçhren: Såmtliche Úffnungen es zu prçfenen Leitungsabschnittes sin wasserun ruckicht abzusperren. Verschlusseckel, Leitungsenen un Rohrkrçmmer sin gegen ie bei er Prçfung auftretenen Långskråfte (siehe Tabelle 6.6) zu sichern. Das Befçllen er Prçfstrecke erfolgt vom Tiefpunkt aus çber einen Ausgleichsbehålter (ie Fçllleitung arf nicht irekt an eine unter Ûberruck stehene Wasserleitung oer Pumpe angeschlossen weren); ie Entlçftung erfolgt am Hochpunkt. 107

108 Tab. 6.6: Horizontale Abstçtzkråfte bei einem Prçfruck von 5 m Wassersåule Nennweite DN Horizontalkraft [kn] 3,5 6,3 9,8 14,1 25,1 39,3 56,5 77,0 100,5 157,1 Wåhren er Vorbereitungszeit von minestens einer Stune ist ie Prçfstrecke rucklos gefçllt zu halten. Anschließen wir er Prçfruck aufgebracht, er wåhren er Prçfzeit von 30 Minuten urch Auffçllen mit Wasser konstant zu halten ist. Nach er Prçfzeit ist ie zugefçgte Wassermenge zu messen. Die geprçfte Leitung ist icht, wenn ie Wasserzugabemenge ie folgenen fçr zementgebunene Werkstoffe geltenenen Werte nicht çberschreitet (siehe auch Tabelle 6.7): 0,15 l/m 2 fçr Rohleitungen, 0,20 l/m 2 fçr Rohrleitungen einschließlich er Schåchte, 0,40 l/m 2 fçr Schåchte. Weren ie Prçfanforerungen nicht erfçllt, ist ie Ursache festzustellen un zu beseitigen. Danach ist ie Dichtheitsprçfung zu wieerholen Prçfung einzelner Rohrverbinungen Die Prçfung einzelner Rohrverbinungen auf Wasserichtheit ist zweckmåßig bei Kanålen großer Nennweiten, bei Leitungen mit vielen Zulåufen oer in bestehenen oer sanierten Abwasserleitungen un -kanålen. Der Prçfruck betrågt 50 kpa (0,5 bar) am Rohrscheitel, ie zulåssige Wasserzugabe wåhren er Prçfzeit von 30 Minuten 0,15 l/m 2 benetzter innenflåche, wobei ie Oberflåche eines 1 m langen Rohrabschnittes zugrune zulegen ist (siehe Tabelle 6.7). Das Ergebnis er Prçfung hångt stark von er in er Muffenfçgung befinlichen Luftmenge ab. Deshalb muss entsprechen sorgfåltig entlçftet weren. Eine vollstånige Entlçftung ist jeoch nicht mæglich. Bei er Durchfçhrung er Prçfung sin ie nachfolgenen, wesentlichen Schritte zu beachten: Markierung zur mittigen Positionierung es Muffenprçfgeråtes çber er Stoßfuge anbringen, Kontrolle er Rohrwanung auf Unebenheiten im Bereich er Abichtung un iese ggf. nachbessern, Prçfgeråt ansetzen un urch Aufpumpen er beiseitigen Hohlprofile oer Schlåuche abichten, Prçfkammer mit Wasser fçllen un sorgfåltig entlçften, Prçfruck aufbringen, Wasserzugabe bei Konstanthalten es Druckes messen, weren ie Prçfanforerungen nicht erfçllt, kontrollieren, ob as Prçfgeråt selbst icht ist, wir eine unichte Rohrverbinung festgestellt, iese nachichten un Prçfung wieerholen. 108

109 Tabelle 6.7: Zulåssige Wasserzugabemenge fçr Rohrleitungen (nach DIN EN 1610) Die Prçfung beginnt nach Aufbringen es Prçfruckes von 0,5 bar un einer kurzen Beruhigungszeit, um ie in er Fçgung noch vorhanene Luft zu kom- DN Innenflåche zul. Zugabe Leitungslånge [m] Wasserzugabe [l] [mm] [m 2 ] [l/m] Kreisprofil 300 0,94 0,14 0,28 0,42 0,56 0,70 1,40 2,80 4,20 5,60 7, ,26 0,19 0,38 0,57 0,76 0,95 1,90 3,80 5,70 7,60 9, ,57 0,24 0,48 0,72 0,96 1,20 2,40 4,80 7,20 9,60 12, ,88 0,28 0,56 0,84 1,12 1,40 2,80 5,60 8,40 11,20 14, ,20 0,33 0,66 0,99 1,32 1,65 3,30 6,60 9,90 13,20 16, ,51 0,38 0,75 1,13 1,51 1,88 3,77 7,53 11,30 15,06 18, ,83 0,42 0,85 1,27 1,70 2,12 4,25 8,49 12,74 16,98 21, ,14 0,47 0,94 1,41 1,89 2,36 4,71 9,42 14,14 18,85 23, ,45 0,52 1,04 1,55 2,07 2,59 5,18 10,35 15,53 20,70 25, ,77 0,57 1,13 1,70 2,26 2,83 5,66 11,31 16,97 22,62 28, ,40 0,66 1,32 1,98 2,64 3,30 6,60 13,20 19,80 26,40 33, ,71 0,71 1,41 2,12 2,82 3,53 7,07 14,13 21,20 28,26 35, ,03 0,75 1,51 2,26 3,02 3,77 7,55 15,09 22,64 30,18 37, ,65 0,85 1,70 2,54 3,39 4,24 8,48 16,95 25,43 33,90 42, ,28 0,94 1,88 2,83 3,77 4,71 9,42 18,84 28,26 37,68 47, ,91 1,04 2,07 3,11 4,15 5,18 10,37 20,73 31,10 41,46 51, ,54 1,13 2,26 3,39 4,52 5,66 11,31 22,62 33,93 45,24 56, ,85 1,18 2,36 3,53 4,71 5,89 11,78 23,55 35,33 47,10 58, ,42 1,41 2,83 4,24 5,65 7,07 14,13 28,26 42,39 56,52 70,65 WN/HN Eiprofil 400/600 1,59 0,24 0,48 0,72 0,95 1,19 2,39 4,77 7,16 9,54 11,93 500/750 1,98 0,30 0,59 0,89 1,19 1,49 2,97 5,94 8,91 11,88 14,85 600/900 2,38 0,36 0,71 1,07 1,43 1,79 3,57 7,14 10,71 14,28 17,85 700/1050 2,78 0,42 0,83 1,25 1,67 2,09 4,17 8,34 12,51 16,68 20,85 800/1200 3,17 0,48 0,95 1,43 1,90 2,38 4,76 9,51 14,27 19,02 23,78 900/1350 3,57 0,54 1,07 1,61 2,14 2,68 5,36 10,71 16,07 21,42 26, /1500 3,97 0,60 1,19 1,79 2,38 2,98 5,96 11,91 17,87 23,82 29, /1800 4,76 0,72 1,44 2,16 2,87 3,59 7,19 14,37 21,56 28,74 35,93 bei nicht bestanener Prçfung besteht zuem noch ie Mæglichkeit er Abweichungsbetrachtung (siehe Abschnitt ) Bei Rohren # DN 1000 fçhrt eine verkçrzte Prçfzeit zu nicht mehr praxisgerecht messbaren Wasserzugabemengen. Da ie Prçfung er Rohrverbinung nach DIN EN 1610 wegen er ort vorgesehenen Prçfauer von 30 Minuten sehr zeitaufwenig ist, arf bei Rohren 4 DN 1000 nach DWA-A 139 ie Prçfzeit nach Abstimmung zwischen Auftraggeber un Auftragnehmer auf 10 Minuten verkçrzt weren; ie Wasserzugabemenge betrågt ann 0,05 l/m 2. Eine annåherne Prçfung abweichen von er Norm kann nach Abstimmung mit em Bauherrn ie frçher praktizierte Prçfung çber en Druckabfall arstellen. 109

110 primieren. Die Rohrverbinung ist abei nicht vollstånig zu entlçften. Die restliche Luft ient als Puffer, um ie Prçfung çberhaupt urchfçhren zu kænnen, a bei em nicht komprimierbaren Meium Wasser kein Druckabfall messbar ist. Erfahrungsgemåß ist ein ruckartiger Druckabfall as Zeichen fçr eine Unichtigkeit; ein langsamer Druckabfall ie Bewegung es Druckanzeigers ist abei mit er eines Sekunenzeigers vergleichbar ist hingegen unbeenklich. Empfehlenswert ist ie Prçfung bei außen freiliegener Rohrverbinung, um einen eventuellen Wasseraustritt feststellen zu kænnen. Bei Stahlbetonrohren kann ein Druckabfall auch urch einen zulåssigen Haarriss verursacht weren. Die Dichtheit er Rohrverbinung bzw. es Rohres wir hierurch jeoch nicht beeinflusst Abweichungsbetrachtung bei Einzelverbinungsprçfung Aufgrun er komplexen Messtechnik un er fehleranfålligen Abichtung zwischen Messgeråt un Rohrwanung kænnen Abweichungen von en vorgegebenen Grenzwerten auftreten. Eine Ûberschreitung es zulåssigen Grenzwertes bei einzelnen Verbinungen beeutet noch nicht, ass eine Unichtheit er Haltung vorliegt. Die Ergebnisse er einzelnen Prçfungen çrfen auf ie gesamte Haltungslånge gemittelt weren. Dieser Mittelwert arf bei er Luftçberruckprçfung en zulåssigen Druckabfall von 1,5 kpa nicht çberschreiten. Eine Mittelwertbilung ist aber nur zulåssig, wenn bei en Einzelprçfungen er Anfangsprçfruck aufgebaut weren konnte un er Druck innerhalb er Prçfzeit 50% es Anfangsprçfruckes nicht unterschreitet. Bei er Einzelverbinungsprçfung mit Wasser muss ie Mittelwertberechnung sinngemåß erfolgen Prçfung von Schåchten Nach DIN EN 1610 kænnen Schåchte entweer im Zuge er Rohrleitungsprçfung oer getrennt mit Luft oer Wasser auf Dichtheit geprçft weren. Die Prçfung von Schåchten mit Luftçberruck ist in er Praxis schwierig urchzufçhren. Problematisch sin: ie formschlçssige Sicherung es Absperrelementes im Schachthals gegen Verschieben, ie luftichte Absperrung es Prçfraumes im Konus, ie Gefahr er Schachtzerstærung urch Anheben es Schachthalses. Aus iesen Grçnen ist bei Schåchten von einer Prçfung mit Luftçberruck ringen abzuraten un ersatzweise nach DWA-A 139 eine Wasserichtheitsprçfung urch Vollfçllung bis Oberkante Schachtkonus urchzufçhren. Hierbei gilt ein Schacht als icht, wenn wåhren er Prçfauer von 30 Minuten eine Wasserzugabe von 0,40 l/m 2 benetzter Innenflåche nicht çberschritten wir. 110

111 Bauausfçhrung in geschlossener Bauweise Rohrvortrieb

112 7.1 Allgemeines Beim Rohrvortrieb weren Prouktoer Mantelrohre von einem Startschacht aus unteririsch bis zu einem Zielschacht vorgetrieben (Bil 7.1). Gegençber er offenen Bauweise hat ie geschlossene Bauweise en Vorteil, ass Hinernisse, wie stark befahrene Straßen, Bahnlinien, Wasserstraßen oer Gebåue, unterfahren weren kænnen, ie Gelåneoberflåche Straßen, Bebauung, Båume etc. geschont wir, ie Beeintråchtigung er Umwelt infolge Lårm un Luftverschmutzung sowie Behinerungen urch Verkehrsumleitungen stark verringert wir, er Platzbearf fçr ie Baumaßnahme wesentlich geringer ist, a neben ausreichenem Lagerraum fçr Baugeråte un -material nur Platz fçr Start- un Zielschåchte benætigt wir, bei großer Tiefenlage es Kanals ie Bauausfçhrung wirtschaftlicher wir. Mit er Durchfçhrung es Rohrvortriebes çrfen nur erfahrene Unternehmen betraut weren, ie as erforerliche, hohe technische Niveau nachweisen kænnen, a Stærungen hier beeuten schwerwiegenere Folgen haben, als bei er offenen Bauweise. Die Europåische Norm DIN EN un as Arbeitsblatt DWA-A 125 sin er Leitfaen fçr ie Planung un Ausfçhrung von Vortriebsarbeiten. In Abschnitt 7 ieses Hanbuchs wir insbesonere auf ie Aspekte es Rohrvortriebes eingegangen, ie fçr FBS-Rohre aus Beton un Stahlbeton von Beeutung sin. Bahnlinie Startbzw. Pressschacht Zielschacht Druckwan Vortriebspressen Druckring Vortriebsrohre Schneischuh Rohrlager u. -führung Schachtsohle Bil 7.1 Prinzipskizze eines Rohrvortriebes 112

113 Entsprechen em Arbeitsblatt A 125 unterscheiet man zwischen em bemannten Vortrieb un em unbemannten Vortrieb. Entscheien ist as Minestlichtmaß (MLM). Ståniger Personaleinsatz ist vom MLM un er Tunnellånge abhångig. Z. B. ist bei einer Tunnellånge von 100 m ein MLM von 1000 mm, bei 250 m ein MLM von 1200 mm notwenig. Bei offenem Schil un Druckluftverfahren mçssen ie Schleusen min. 1,60 m un ie Arbeitskammer eine lichte Hæhe von min. 1,80 m haben. Der vorzutreibene Rohrstrang benætigt eine MLM von 1,40 m bzw. einen Innenurchmesser von min. 1,60 m. Beim unbemannten Vortrieb, auch Microtunneling genannt, weren im Gegensatz zum bemannten Vortrieb Abbau, Færerung un Steuerung vollautomatisch vom Startschacht aus geregelt. Der bemannte Vortrieb erfolgt mit Stahlbetonrohren. Fçr en unbemannten Vortrieb kænnen auch Betonrohre eingesetzt weren. Die Dichtheitsprçfung von Rohrleitungen un Kanålen, ie in geschlossener Bauweise hergestellt weren, ist analog er Prçfung von in offener Bauweise eingebauten Rohren (siehe Abschnitt 6.13) urchzufçhren. 7.2 Vorbereitungen zur Bauausfçhrung Besonere Sorgfalt ist bei er Erkunung er Boen- un Grunwasserverhåltnisse in er Vortriebstrasse erforerlich. DWA-A 125 gibt ausfçhrliche Anforerungen an Planung un Ausfçhrung wieer. Dies betrifft insbesonere ie Baugrunerkunung. Der Abstan er Aufschlçsse sollte 50 m nicht çberschreiten un bis unter ie Rohrsohle bzw. bis in en tragfåhigen Untergrun reichen. Bei Gewåsserunterfahrungen sin Aufschlussbohrungen auch seitlich er Trasse urchzufçhren. Nach em Ergebnis er Aufschlçsse entscheiet sich, ob ein Vortrieb çberhaupt mæglich ist un welches Vortriebsverfahren eingesetzt weren kann. Fçr ie Erstellung er Rohrstatik, ie vor Baubeginn vorliegen muss, sin exakte Angaben zu en anstehenen Bæen un zum Grunwasser erforerlich (Angabenblatt hierzu siehe Abschnitt 11). Die Einstufung er Bæen erfolgt gemåß ATV-A 161 auf er Grunlage von DIN bzw. nach DIN Bei er Beurteilung er Boenart ist arauf zu achten, wie ie Wasserurchlåssigkeit er Boenschichten einzustufen ist un ob harte oer felsige Bæen angeschnitten weren. In letzterem Fall wir er Geltungsbereich es fçr ie Berechnung maßgebenen ATV-A 161 verlassen, un es kænnen wesentlich hæhere Belastungen auf as Rohr einwirken. In DWA-A 161 (Entwurf) weren zukçnftig Hinweise zu mæglichen Annahmen gegeben, ie im Einvernehmen mit em geotechnischen Sachverstånigen zu treffen sin. Erfolgt er Vortrieb unter Gewåssern, ist zu prçfen, ob eine urchgehene wasserichte Schicht zwischen Gewåsser un Vortriebstrasse vorliegt. Anernfalls sin besonere Maßnahmen zu ergreifen, z. B. Vortrieb unter Druckluft. 113

114 ~ 1400 ~ 1400 Vortriebsrichtung 170 Pressen 1 oer 2 Dichtungen 1200 Holzring Stahlring 170 Dehnermantel Nachläufer mit langem Spitzene Vorläufer mit Dehnermantel (Maße nur Anhaltswerte für Beispiel) Bil 7.2: Prinzipskizze einer Zwischenpressstation (Dehner Långsschnitt) Bei Baumaßnahmen in bestehenem oer ehemaligem Inustriegelåne ist er Boen im Hinblick auf eine Kontamination zu çberprçfen, a kontaminierte Bæen eine Gefåhrung es Personals arstellen kænnen. Darçber hinaus ist as abgebaute kontaminierte Material entsprechen zu entsorgen. In jeem Fall sin Erkunigungen çber kreuzene Ver- un Entsorgungsleitungen, Kabel un evtl. in er Trasse liegene Funamente einzuholen. Zu en Vorçberlegungen gehært auch, ob beim Vortrieb er Reibungswierstan urch eine Schmierung, z. B. mit einer Bentonitsuspension reuziert weren kann. Durch Anornung einer ausreichenen Anzahl von Austrittsæffnungen çber en Rohrumfang ist fçr eine mæglichst gleichmåßige Beaufschlagung er Rohrmantelflåche mit Schmiermittel zu sorgen. Bei nicht begehbaren Querschnitten erfolgt ie Schmierung in er Regel vom Bohrkopf aus oer im Bereich es Nachlåufers er Vortriebsmaschine. Nach Beenigung es Vortriebes kann er Ûberschnitt mit einem sogenannten Dåmmer, meist ein Zement-Bentonitgemisch, verfçllt weren. Das empfiehlt sich besoners bei geringen Ûbereckungen oer unterhalb setzungsempfinlicher Bauwerke. Unterhalb von Gleisanlagen er Deutschen Bahn AG wir as Veråmmen grunsåtzlich geforert. Bil 7.3: Teilansicht einer Zwischenpressstation 114

115 A B C D 1 Anfangsstellung ca m a a 2 a Vortrieb bei C um as Maß a. Schneischuh rückt um as Maß a vor. 3 4 a Vortrieb bei B um as Maß a. Zusammenfahren er Pressen bei C. Vortrieb in Schacht A um as Maß a. Zusammenfahren er Pressen bei B. A: Hauptpressstation im Startschacht B,C: Zwischenpressstationen, sog. Dehner D: Schneischuh Pressen Bil 7.4: Schema eines Rohrvortriebs mit Haupt- un Zwischenpressstationen Sowohl ie Schmierung beim Vortrieb als auch as nachtrågliche Veråmmen verringern eine Oberflåchensetzung un ergeben statisch eine gçnstigere Stçtzwirkung gegençber em umgebenen Boen. Beim bemannten Vortrieb kann ie mægliche Vortriebslånge urch en Einsatz von Zwischenpressstationen, sogenannten Dehnern (Bil 7.2 un Bil 7.3), vergræßert weren. In er Zwischenpressstation befinet sich eine eigene Presseneinheit, womit er Rohrstrang abschnittsweise vorgetrieben weren kann (Bil 7.4), was zu einer Verringerung er erforerlichen Vortriebskråfte fçhrt. Nach Beenen es Vortriebes weren ie Pressen entfernt un ie Dehner zusammengeschoben, um einen einheitlichen Rohrstrang zu erhalten. Beim unbemannten Vortrieb kann er Wierstan an er Ortsbrust von einer eigenen Dehnerstation çberwunen weren. Daurch kann ie mægliche Vortriebsstrecke bei gegebener, zulåssiger Vortriebskraft verlångert weren. In iesem Fall ist nach Beenigung es Vortriebes er Rohrstrang bis zum Dehner in en Zielschacht urchzuschieben. Gegebenenfalls ist hierzu ein græßerer Zielschacht erforerlich. Zur Abschåtzung er erforerlichen Vortriebskråfte kænnen ie folgenen Richtwerte fçr en Wierstan an er Ortsbrust un fçr ie Mantelreibung 115

116 angesetzt weren. Fçr Lockerbæen muss je nach Boenart mit einem Wierstan an er Ortsbrust von 300 kn/m 2 bis 600 kn/m 2 bei sehr schwerem Boen bis zu 1000 kn/m 2 gerechnet weren. Fçr ie Mantelreibung sin ohne Schmierung ungefåhr 20 kn/m 2 bis 30 kn/m 2 bei sehr ungçnstigen Beingungen bis zu 60 kn/m 2 anzusetzen. Durch optimale Schmierung låßt sich ie Mantelreibung auf unter 10 kn/m 2 verringern. Bei vorhanenem Grunwasser ist ie Mantelreibung evtl. noch geringer, allerings steigt ann meist er Brustwierstan an [7.1]. Nach ATV-A 161 soll ie vom Rohr vorgegebene, zulåssige Vortriebskraft planmåßig nur bis zu 80% ausgenutzt weren, um fçr unvorhergesehene Wierståne noch Reserven zu besitzen. 7.3 Start- un Zielschacht Der Startschacht ient zur Aufnahme er Presseinrichtung mit Pressenwierlager un zur Bereitstellung von minestens einem Vortriebsrohr. Im Zielschacht weren Schneischuh, Abbaueinrichtung un evtl. Arbeitsrohre geborgen. Der Startschacht ist in er Regel eutlich græßer als er Zielschacht. Deshalb empfiehlt es sich aus wirtschaftlichen Grçnen en Vortrieb aus em Startschacht heraus in mehrere Richtungen auszufçhren. Die Sicherung er Start- un Zielschåchte erfolgt meist urch eine Spritzbetonschale, eine Bohpfahlwan oer eine Spunwan. Der Schachtverbau ist statisch nachzuweisen. Der Boen von Start- un Bil 7.5: Fertigschacht fçr Microtunneling Zielschåchten wir in er Regel wassericht unter Einhaltung er Auftriebsicherheit betoniert. Beim Microtunneling kommen vielfach Start- un Zielschåchte aus Fertigteilen mit vorbereiteten Aus- un Einfahræffnungen zur Anwenung, ie im Absenkverfahren eingebracht weren. In gleicher Bauart weren auch Durchfahrschåchte angeboten, wenn er Vortrieb nicht unterbrochen weren soll, aber spåter ort ein Einsteigschacht gewçnscht wir. Bei en Aus- un Einfahræffnungen sin zur Vermeiung von Boen- un gegebenfalls Grunwassereinbrçchen besonere Maßnahmen zur Sicherung er Ortsbrust erforerlich. Aus en Fertigschåchten heraus kænnen auch Hausanschlussleitungen in geschlossener Bauweise hergestellt weren. Start- un Zielschåchte ienen çblicherweise im Enzustan in reuzierter Græße als Einsteig- oer Kontrollschåchte. Die Anschlçsse an iese 116

117 Schåchte sin wie bei çblichen Ortbetonschåchten auszubilen (s. Abschnitt 6.11). Die abei offen verlegten Rohre unterliegen in er Regel einer eutlich hæheren Belastung als beim Vortrieb un sin eshalb auf einem nach ATV- DVWK-A127 nachzuweisenen Auflager zu verlegen. In Sonerfållen kann ein Schacht auch nachtråglich auf ie im Rohrvortrieb eingebauten Rohre aufgebracht weren. Dabei wir ein Schacht aus Fertigteilen auf ein entsprechen vorbereitetes Rohr abgesenkt. 7.4 Grunwasserhaltung Je nach Vortriebsverfahren sin mehrere Arten er Grunwasserhaltung mæglich: 1. Offene Wasserhaltung: Das anfallene Wasser wir urch ie Vortriebsstrecke zum Startschacht ab geleitet. Dabei ist ein Ausspçlen er Ortsbrust zu verhinern. 2. Geschlossene Wasserhaltung: Der Grunwasserspiegel wir bis minestens unter ie Rohrsohle abgesenkt zuminest im Bereich er Ortsbrust. Gleiches gilt im Bereich er Aus- un Einfahræffnungen bei en Schåchten, wenn ie Dichtheit nicht urch bauliche Maßnahmen gesichert ist. 3. Wasserhaltung urch Druckluft: Dieses Verfahren ist sowohl beim unbemannten, als auch beim bemannten Vortrieb mæglich. Bei letzterem wir er Rohrstrang ganz oer teilweise so unter Druck gesetzt, ass anstehenes Grunwasser nicht einringen kann. Ûblicherweise stehen nur an er Ortsbrust einige Rohre unter Innenruck, ie ann zugfest miteinaner verbunen sein mçssen. Bei en Arbeiten sin ie Sicherheitsbestimmungen er Druckluftverornung ringen einzuhalten (siehe Abschnitt 7.1). Eine Wasserhaltung mit Druckluft ist nicht mæglich, wenn ie Gefahr von Ausblåsern besteht. Dies ist z. B. bei zu geringer Ûbereckung oer bei einem sehr urchlåssigen Boen er Fall. 7.5 Boenabbau un Boenfærerung Das Abbauverfahren an er Ortsbrust ist abhångig von er anstehenen Boenart un vom Rohrurchmesser. Neben em Abbau von Han ist er Einsatz von mechanischen Hilsmitteln, z. B. Bagger oer Teil- bzw. Vollschnittmaschinen mæglich. Bei geeignetem Boen kann er Abbau auch urch Flçssigkeitsruckstrahlen erfolgen. Dabei ist ie Sicherung er Ortsbrust von entscheiener Beeutung. Beim Abbau ist sorgfåltig arauf zu achten, ass nur er vorgesehene Querschnitt mit em geplanten Ûberschnitt abgebaut wir. Bei nicht stanfesten Bæen ist urch geeignete Maßnahmen, 117

118 7.6 Vortriebsprotokolle Bil 7.6: Materialabbau an er Ortsbrust z. B. Schutzschile, Druckluft u. a., ein Boeneinbruch zu verhinern. Bei hartem Boen ist besoners im Sohlbereich ie genaue Einhaltung eines Abbauprofiles entsprechen er Rohrform wichtig, um einen mæglichst großen Auflagerwinkel es Rohres zu erreichen. Die Beseitigung von Vortriebshinernissen aus einem begehbaren Schil heraus arf nur unter besoneren Sicherungsmaßnahmen erfolgen. Dabei entstehene Hohlråume çber en geplanten Ausbruchquerschnitt hinaus sin mit geeignetem Material zu verfçllen. Die Abbaueinheit befinet sich meist in Arbeitsrohren aus Stahl, ie nach Beenigung es Vortriebes wieer geborgen weren. Fçr en horizontalen Transport es Abbaumaterials kommen u. a. Kçbel-, Ban-, Schnecken- oer Spçlfærerung in Frage. Letztere ist besoners beim Vortrieb im Microtunnelingverfahren im Einsatz. Sowohl im unbemannten als auch im bemannten Vortrieb sin verschieene Vortriebsparameter stånig zu erfassen. Das kann urch kontinuierlich arbeitene graphische Meßwertschreiber oer in Intervallen erfolgen. Nach er Neufassung es Arbeitsblatt DWA-A 125 ist eine automatische, kontinuierliche Aufzeichnung alle 100 mm bzw. 90 sec vorgesehen. Die Aufzeichnungen mçssen nach Zeit un Vortriebslånge zuzuornen sein. Folgene geometrische Græßen sin u. a. nach erzeitigem Stan er Normung aufzuzeichnen: Abweichung im Bereich er Ortsbrust nach Hæhe un Seite (zulåssige Werte nach DWA-A 125, Tabelle 7.1), Verrollung un Neigung, Vortriebslånge. Tab. 7.1: Maximal zulåssige Abweichung von er Solllage fçr Abwasserkanåle un -leitungen (nach ATV-DVWK-A 125) Nennurchmesser DN [mm] Abweichung vertikal [mm] Abweichung horizontal [mm] $ 600 bis bis $ Bei begehbaren Rohrvortrieben mit planmåßig gekrçmmter Trasse sin ie Abwinklungen in en Rohrfugen zu kontrollieren. Weren ie in er Statik angesetzten Werte çberschritten, sin ie Vortriebskråfte entsprechen zu verringern. Auch bei planmåßig geraem 118

119 Rohrvortrieb sollten ie Rohrfugen çberprçft weren, a es in Folge von Steuerbewegungen zu unplanmåßigen Abwinklungen kommen kann. Inzwischen sin auch vollautomatische Messeinrichtungen auf em Markt, ie eine ortsferne Kontrolle ermæglichen. Auch ie Vortriebskråfte sin laufen zu kontrollieren un aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung er Vortriebskråfte kann in bar erfolgen, wenn eine Umrechnung auf ie ann wirkene Vortriebskraft in kn vorliegt. Die Messung muss sowohl an er Hauptpressstation als auch an allen Zwischenpressstationen erfolgen. Die gemessenen Werte sin mit en zulåssigen Vortriebskråften gemåß er Rohrstatik zu vergleichen. Bei Annåherung an en maximal zulåssigen Wert ist Rçcksprache mit em Bauleiter zu halten, ob gegebenenfalls er Einsatz einer Zwischenpressstation (Dehner) erforerlich wir. Wenn Gefahr besteht, aß er zulåssige Pressruck nicht ausreicht, sin rechtzeitig in Absprache mit em Statiker un em Rohrhersteller geeignete Vorkehrungen zu treffen. Bei Verwenung von Schmiermitteln (z. B. Bentonitsuspension) sin Einpressruck, Viskositåt un Verbrauchsmengen kontinuierlich zu çberprçfen un zu protokollieren. Ggf. sin auch Stçtz- bzw. Erruck zu protokollieren. 7.7 Sonerfålle es Rohrvortriebes Mit moernen Steuerungseinrichtungen besteht ie Mæglichkeit, Kurven in vertikaler un horizontaler Richtung aufzufahren. Die abei entstehene Abwinklung an er Rohrverbinung kann urch en Einsatz kçrzerer Rohre verringert weren. Bei gleichbleibenem Kurvenraius ist er Einsatz von Rohren mit schrågen Spiegeln mæglich. Eine planmåßig klaffene Fuge soll mæglichst vermieen weren. Dabei kann ein ickerer Druckçbertragungsring evtl. aus unterschielichen Materialien einen Teil er Abwinklung ausgleichen. Bei er Wahl es Druckçbertragungsringes ist arauf zu achten, ass ie Geometrie er Rohrverbinung eine entsprechene Abwinklung aufnehmen kann un ie Dichtheit gewåhrleistet ist. Das Auffahren von Wechselkurven ist schwierig, a ie Wirksamkeit es Druckçbertragungsringes abei eingeschrånkt wir. Geplante Kurvenfahrten sin in er Rohrstatik urch eine verringerte zulåssige Vortriebskraft un eine erhæhte Minestbewehrung zu berçcksichtigen. Darçber hinaus sin auch in iesem Fall Steuerbewegungen zur Richtungskorrektur einzurechnen. Vor allem bei Kurvenfahrten sin ie Grenzen er Ûbertragung er Vortriebskråfte an en Rohrstæßen besoners zu beachten. Angaben hierzu finen sich im Entwurf er neuen DWA-A 161 (Gelbruck). Bei planmåßigen Kurvenfahrten kann auch er Einsatz von sogenannten hyraulischen Fugen sinnvoll sein, bei enen er Druckçbertragungsring urch flçssigkeitsgefçllte Schlåuche ersetzt wir, wourch græßere Abwinklungen bzw. hæhere Vortriebskråfte mæglich weren. 119

120 Beim Vortrieb im Bereich von Funamenten ist besonere Sorgfalt angebracht. Der Ûberschnitt ist ggf. zu begrenzen un zu verpressen. Besteht z. B. bei einem Brçckenfunament ie Gefahr einer Auflockerung es Auflagers urch nachrutschenen Boen in en Abbaubereich, kann as Funament u. a. urch eine im Boen verbleibene Spunwan gesichert weren. Bei Vortriebsarbeiten unter Bahngleisen ist nach RIL 836 neben er Minestçbereckung fçr offene Verlegung ( a $ 1000 mm muss h ç $ 1,50 m, sonst soll h ç $ 1,50 m bei fester Fahrbahn 2,50 m erreicht weren, ) eine Minestçbereckung von 2 a geforert. Dies hat weniger statische Grçne, sonern soll Setzungen im Gleisbereich verhinern. Sollte eine geringere Ûbereckung nicht zu vermeien sein, ist eine Zustimmung im Einzelfall einzuholen. Bei Rohrleitungen mit begehbarem Querschnitt kænnen Anschlussleitungen, z. B. fçr Hausanschlçsse, irekt aus em Querschnitt heraus im Microtunnelingverfahren hergestellt weren. Bil 7.7: Beispiel einer halboffenen Bauweise erfolgt er Boenabbau vor em Rohr von er Gelåneoberflåche aus, wobei er auszuhebene Schlitz im Erreich in er Regel am Kåmpfer ie Breite es Rohraußenurchmessers erreicht (Bil 7.7). Diese Bauweise bietet u. a. folgene Vorteile: wesentlich weniger Verbau, geringere Aushubmenge, kein Aufwan fçr ie Herstellung er Rohrbettung, keine Verfçllung un Verichtung seitlich er Rohre unterhalb es Kåmpfers, geringe Vorpresskråfte erforerlich. 7.8 Halboffene Bauweise Die halboffene Bauweise ist eine Mischung zwischen offener un geschlossener Bauweise. Sie kann z. B. bei geringer Ûbereckung un eingeschrånkten Platzverhåltnissen zum Einsatz kommen. Dabei wir ie Rohrleitung von einem Startschacht aus vorgepresst. Im Gegensatz zur geschlossenen Bauweise 120

121 Statische Berechnung von Rohren fçr ie offene Bauweise b a b q VN q V Δh a 0 a a S a q A q AN t S

122 8.1 Allgemeines Seit etwa 1930 sin beeutene Arbeiten zur statischen Berechnung von Rohren veræffentlicht woren. Das im Jahre 1984 eingefçhrte ATV- DVWK-Arbeitsblatt A 127 Richtlinien fçr ie statische Berechnung von Entwåsserungskanålen un -leitungen ermæglichte erstmalig ie ifferenzierte Berechnung von Rohren in Abhångigkeit von en jeweiligen Einbaubeingungen. Bei er Erstellung es Arbeitsblattes wure fçr alle Rohrwerkstoffe ein gleiches Sicherheitsniveau efiniert. Im Zuge er europåischen Harmonisierung wure fçr ie statische Berechnung von erverlegten Rohrleitungen ie europåische Norm DIN EN 1295 Teil 1 geschaffen. Da aufgrun er Vielfalt unterschielicher Berechnungsverfahren in en europåischen Mitgliesstaaten kein einheitliches Verfahren eingefçhrt weren konnte, bleiben ie national eingefçhrten Berechnungsverfahren noch fçr einen bestimmten Zeitraum gleichberechtigt nebeneinaner bestehen. Der Planer muß jeweils entscheien, welches ieser Verfahren er anwenen will. Fçr Deutschlan beeutet ies, ass in en meisten Fållen bis auf weiteres ATV- DVWK-A 127 angewenet weren kann. Neben en neuen Normen fçr Betonun Stahlbetonrohre DIN EN 1916 un DIN V 1201 sin zwischenzeitlich u. a. noch DIN V 1202, ie Hinweise zur Verwenung un zum Nachweis er Tragfåhigkeit un Gebrauchstauglichkeit von Beton- un Stahlbetonrohren enthålt sowie er DIN-Fachbericht 101 mit neuen Verkehrslasten erschienen. Die amit verbunenen Ønerungen konnten in ATV-DVWK-A 127 wegen es frçheren Erscheinungstermines es Arbeitsblattes nicht berçcksichtigt weren. Die Lastmoelle es DIN FB 101 gelten fçr Brçckenbauwerke un amit nicht automatisch fçr ie Belastung erçberschçtteter Rohre. Da noch keine Anpassung er neuen Lastmoelle an ie es ATV-DVWK-A 127 vorliegt un ie Unterschiee in er Belastung gering sin, kann nach Ansicht er FBS auch weiterhin mit en Werten es A 127 gerechnet weren. Die Bemessung von Beton- un Stahlbetonbauteilen wure mit Erscheinen er DIN un weiterer zugehæriger Normen auf as System er Teilsicherheitsbeiwerte umgestellt. In DIN V 1202 weren ie entsprechenen Teilsicherheitsbeiwerte fçr Beton- un Stahlbetonrohre sowohl fçr ie Einwirkungen (Belastungen), als auch fçr ie Bestimmung es Tragwierstanes im Grenzzustan er Tragfåhigkeit angegeben. Da ie bestehenen Rechenprogramme noch nicht umgestellt sin un zuem ie bisherige Berechnung mit globalen Sicherheitsbeiwerten immer auf er sicheren Seite liegt, kann mit einem entsprechenen Hinweis ohne Beenken bis auf weiteres ie Bemessung wie bisher urchgefçhrt weren. In en neuen Rohrnormen DIN EN 1916 un DIN V 1201 wuren zur 122

123 Einstufung er Rohre Lastklassen auf er Grunlage von Scheitelruckversuchen eingefçhrt. Die irekte Bemessung an Han ieser Lastklassen wirft insbesonere bei Stahlbetonrohren Probleme auf. So bringt ein Scheitelruckversuch nicht immer konkrete Aussagen zur Gebrauchstauglichkeit un zum eventuell erforerlichen Dauerschwingnachweis, er jetzt als Ermçungsnachweis bezeichnet wir. Zuem muss bei er Bewertung eines Scheiteluckversuches berçcksichtigt weren, ass sich fçr ie Rohre hierbei gçnstige Lastumlagerungen einstellen, ie im Einbauzustan nicht entstehen kænnen. Aus iesen un aneren Grçnen hålt ie FBS an er Bemessung nach en Regeln es Beton- un Stahlbetonbaus fest, wie sie auch DIN V 1201 als Mæglichkeit vorsieht. Nachfolgen weren eshalb ie Grunzçge einer statischen Berechnung von Beton- un Stalbetonrohren auf Grunlage es ATV-DVWK-A 127 vorgestellt. 8.2 Ablauf er Rohrberechnung Den grunsåtzlichen Ablauf es Berechnungsverfahrens fçr biegesteife un biegeweiche Rohre zeigt Bil 8.1. Das Berechnungsverfahren nach ATV- DVWK-A 127 ist anwenbar fçr genormte, biegesteife un biegeweiche Rohre unterschielicher Rohrsteifigkeiten un Einbaubeingungen, mit stetigem Ûbergang vom Graben zum Damm, wobei ie Belastung er Rohre von en Verformungseigenschaften er Rohre un es Boens un eren gegenseitiger Wechselwirkung abhångt. Es gilt fçr kreisfærmige un eifærmige Rohre. Fçr anere Querschnitte kann es sinngemåß angewenet weren. Wichtige Voraussetzung ist, ass ie Vorgaben fçr ie statische Berechnung mit er Bauausfçhrung çbereinstimmen (siehe Abschnitt 6). Biegesteif sin Rohre, bei enen ie Belastung keine wesentliche Verformung hervorruft un amit keine Auswirkungen auf ie Druckverteilung hat. Biegeweich sin Rohre eren Verformung ie Belastung un Druckverteilung wesentlich beeinflußt, a er Boen Bestanteil es Tragsystems ist. Beton- un Stahlbetonrohre sin biegesteife Rohre. Die folgenen Ausfçhrungen weren sich aher im wesentlichen auf iese beziehen. Zum Verstånnis er Zusammenhånge wir auch kurz auf ie Auswirkung er Rohrverformung un ie Rohr-Boen-Interaktion eingegangen, ie fçr ie Belastungsentwicklung biegeweicher Rohre von besonerer Beeutung sin. Wie aus Bil 8.1 ersichtlich, erfolgt ie statische Berechnung in rei Schritten: Lastermittlung, Lastaufteilung/Lastkonzentration, Spannungsnachweis fçr biegesteife Rohre un fçr biegeweiche Rohre zusåtzlich Verformungs- bzw. Dehnungs- un Stabilitåtsnachweise. 123

124 1 2 * * * 3 * Bil 8.1: Berechnungsablauf fçr biegesteife un biegeweiche Rohre 124

125 8.3 Rohrwerkstoffe ATV-DVWK-A 127 bezieht sich nur auf genormte Rohrwerkstoffe, fçr ie ie Werkstoffkennwerte in en Prouktnormen festgeschrieben sin. Nicht genormte bzw. neue Werkstoffe oer Rohrsysteme beçrfen aher im Hinblick auf ie außerorentlichen Anforerungen besonerer Sorgfalt. 8.4 Lastermittlung Erlasten In ie Berechnung er Erlasten gehen ie vorhanenen Boenarten mit Wichte un Reibungswinkel (Tabelle 8.1) un ie Einflçsse aus en zu erwartenen Verlegebeingungen wie Grabenbreite, Grabenverbau, Dammbeingung, Rohrauflager, Boenverichtung, Grunwassereinfluß u. a. ein. Folgene Boenarten kænnen unterschieen weren (in Klammern sin ie Kurzzeichen nach DIN angegeben): Gruppe 1: Nichtbinige Bæen (GE, GW, GI, SE, SW, SI) Gruppe 2: Schwachbinige Bæen (GU, GT, SU, ST) Gruppe 3: Binige Mischbæen, Schluff (biniger San un Kies, biniger, steiniger Verwitterungsboen) (GU, GT SU, ST, UL, UM) Gruppe 4: Binige Bæen (z. B. Ton) (TL, TM, TA, OU, OT, OH, OK, UA) Sofern im Einzelfall fçr ie genannten Boenarten keine genaueren Angaben vorliegen, sin ie Rechenwerte aus Tab. 8.1 zu verwenen. Die Erlasten weren als Boenspannung in er Ebene es Rohrscheitels berechnet, gegebenenfalls unter Berçcksichtigung er Entlastung er Reibungskråfte an er Grabenwan (Silowirkung) oer er Laststeigerung urch Auflockerungen beim Ziehen es Grabenverbaus. Die Græße er Be- un Tabelle 8.1: Boenarten Gruppe Wichte Wichte unter wasser g B Innerer Reibungswinkel Verformungsmoul E B * [N/mm 2 ] bei Verichtungsgra D Pr in % g B c [kn/m 3 ] [kn/m 3 ] [8] G G , G , G ,6 1, * Die Verformungsmouln gelten fçr einen Spannungsbereich zwischen 0 bis 0,1. N/mm 2 entspricht ca. 5 m Ûbereckung;bei hæherer Ûbereckung kænnen nach ATV-DVWK-A 127 hæhere Werte ermittelt weren. 125

126 Entlastung wir urch ie Ûberschçttungsbeingungen A1 bis A4 un ie Einbettungsbeingungen B1 bis B4 bestimmt. A1 Lagenweise gegen en gewachsenen Boen verichtete Grabenverfçllung (ohne Nachweis es Verichtungsgraes); gilt auch fçr Trågerbohlwåne (Berliner Verbau). A2 Senkrechter Verbau es Rohrgrabens mit Kanalielen, ie erst nach em Verfçllen gezogen weren. Verbauplatten oer -geråte, ie bei er Verfçlltung es Grabens schrittweise entfernt weren. Unverichtete Grabenverfçllung. Einspçlen er Verfçllung (nur geeignet bei Bæen er Gruppe G1) A3 Senkrechter Verbau es Rohrgrabens mit Spunwånen, Leichtspunprofilen, Holzbohlen, Verbauplatten oer -geråten, ie erst nach em Verfçllen entfernt weren. A4 Lagenweise gegen en gewachsenen Boen verichtete Grabenverfçllung mit Nachweis es nach ZTVE-StB erforerlichen Verichtungsgraes; gilt auch fçr Trågerbohlwåne (Berliner Verbau). Die Ûberschçttungsbeingung A4 ist nicht anwenbar bei Bæen er Gruppe G 4. Die entlastene Wirkung er Grabenwåne (sog. Silowirkung) sollte in bebauten Gebieten nicht angesetzt weren, weil iese Entlastung urch spåtere Baumaßnahmen wieer aufgehoben weren kann, wenn ie ursprçnglichen Grabenwåne entfernt weren. Einen beeutenen Einfluss auf ie Rohrbelastung urch ie Erauflast hat as Ziehen es Verbaus. So fçhrt as nachtrågliches Ziehen von Spunwånen zu erheblichen Laststeigerungen, ie urch ie bisherigen Rechenansåtze nur unzureichen erfaßt weren. So wir u. a. as Einbinen er Spunwan unterhalb er Rohrsohle bisher nicht berçcksichtigt. Die ATV-Arbeitsgruppe Verbaumethoen [8.1.] schlågt eshalb Rechenansåtze vor, ie bis zum run 3-fachen er bisherigen Lastansåtze gehen. Zu åhnlichen Ergebnissen kommen Großversuche, ie im Institut fçr Kanalisations-Technik (IKT) in Gelsenkirchen urchgefçhrt wuren. Die starke Auflockerung es Boens beim nachtråglichen Ziehen er bis unterhalb es Rohrauflagers einbinenen Spunwan fçhrt zu einer erheblichen Vergræßerung er Rohrauslaung un zu einer zusåtzlichen Konzentration er Boenspannungen im Scheitel- un Sohlbereich (q VN un q AN statt q V un q A ) un einer Minerung es stçtzenen Seitenruckes (Bil 8.2). In Bil 8.2 sin ie Zusammenhånge ersichtlich. Je weiter ie Spunwan unterhalb es Rohres einbinet (t s ) un je nåher sie am Rohr liegt, esto græßer sin ie Auflockerungen un as Nachsetzen es Boens ( h) seitlich es Rohres. Daurch entzieht sich er Bo- 126

127 a b b bettung (ohne Nachweis es Verichtungsgraes); gilt auch fçr Trågerbohlwåne (Berliner Verbau). q VN q V q A q AN Δh a 0 a t S a S a B2 Senkrechter Verbau innerhalb er Leitungszone mit Kanalielen, ie bis zur Grabensohle reichen un erst nach em Verfçllen gezogen weren. Verbauplatten un -geråte, unter er Voraussetzung, ass ie Verichtung es Boens nach em Ziehen es Verbaus erfolgt. Bil 8.2: Lastumlagerung beim Spunwanverbau en in iesem Bereich er Lastabtragung un ie Erlasten oberhalb es Rohrscheitels stçtzen sich auf em Rohr ab. Nach en neuen Rechenansåtzen wir ie hæhere Rohrbeanspruchung mittels einer Konzentration er Belastungsun Reaktionsverteilung sowie einer erhæhten Rohr-auslaung erfaßt. Die neue Auflage es ATV-DVWK-A 127 berçcksichtigt iese Erkenntnisse, inem ie Einbettungsbeingungen etwas verånert wuren un auf ie o.g. Berechnungsansåtze in einer Fußnote verwiesen wir. Die Einbettungsbeingungen weren wie folgt efiniert: B1 Lagenweise gegen en gewachsenen Boen bzw. lagenweise in er Dammschçttung verichtete Ein- B3 Senkrechter Verbau innerhalb er leitungszone mit Spunwånen oer Leichtspunwånen un Verichtung gegen en Verbau, er bis unter ie Grabensohle reicht. B4 Lagenweise gegen en gewachsenen Boen bzw. lagenweise in er Dammschçttung verichtete Einbettung mit Nachweis es nach ZTVE-StB erforerlichen Verichtungsgraes. Die Einbettungsbeingung B4 ist nicht anwenbar bei Bæen er Gruppe G4. Es wir arauf hingewiesen, ass ie Auswirkung eines Verbaus, er erst nach em Verfçllen un Verichten er Leitungszone gezogen wir, urch kein gesichertes Rechenmoell erfassbar ist Verkehrslasten Mægliche Verkehrslasten sin: Straßenverkehrslasten (SLW 60, SLW 30, LKW 12), Eisenbahnlasten (UIC 71) un 127

128 Flugbetriebslasten (BFZ 90 bis BFZ 750). Infolge er Lastausbreitung im Boen ist ihre belastene Wirkung abhångig von er Tiefenlage er Rohre. Die araus resultierene Rohrbelastung ist en Diagrammen D2 bis D4 es ATV- DVWK-A 127 zu entnehmen. Die zusåtzliche, lasterhæhene ynamische Wirkung ist urch Stoßbeiwerte zu berçcksichtigen (siehe ATV-DVWK-A 127). Unter Verkehrslasten sin ie folgenen Minestçbereckungshæhen einzuhalten, um ie notwenige Lastverteilung sicherzustellen: unter Straßen h = 0,5 m unter Flugbetriebsflåchen h = 1,0 m unter Eisenbahnen (nach DS 804) fçr a $ 1,00 m muß h = 1,50 m bzw. = DN sein. fçr a 5 1,00 m soll h = 1,50 m sein un muß Ûbereckung Rohrscheitel bis Unterkante Schotter (Planum) $ 2,0 a, jeoch $ 0,5 m sein. Bei Unterschreitung ieser Minestwerte sin besonere Ûberlegungen zur Berechnung anzustellen un gegebenenfalls entsprechene Maßnahmen mit em Auftraggeber abzustimmen. Fçr Rohre, ie çberwiegen einer Verkehrsbelastung unterliegen, ist in er Regel ein Dauerschwingnachweis bzw. Ermçungsnachweis zu fçhren Flåchen- un Bauwerkslasten Zu iesen Lasten zåhlen u. a. Schçttun Stapelgçter sowie Funamentlasten, ie auern oer vorçbergehen einwirken. Fçr begrenzte Flåchenlasten wir ie Druckausbreitung mit 2 : 1 bzw. 1 : 1 eingesetzt. Großflåchige verichtete oer unverichtete Aufschçttungen weren wie Erçbereckungen behanelt Innere Lasten Folgene zusåtzliche Belastungen wirken u. a. auf as Rohr ein: Eigengewicht, Wasserfçllung, innerer Wasserçberruck, Temperatur. Die Auswirkung einer Wasserfçllung un eines Wasserçberruckes ist abhångig von er Geometrie er Rohrinnenseite. Wåhren bei einem kreisfærmigen Rohr fast nur tangentiale Rohrspannungen entstehen, kænnen bei avon abweichenen Querschnittsformen z. B. Eiprofil, Maulprofil, Rechteckprofil maßgebliche Momentenbeanspruchungen entstehen. 8.5 Lastaufteilung un Lastkonzentration Allgemeines Aus er Statik ist allgemein bekannt, aß Steifigkeit Lasten anzieht. Diese Lastkonzentration auf as Rohr wir in 128

129 h P E Biegesteifes Rohr q= v λ R PE λ B P E P E em Rohr ergibt, entzieht sich ein biegeweiches Rohr ieser Lastabtragung. Dessen Tragfåhigkeit ist aber entscheien abhångig von einer guten Seitenabstçtzung, ie ie Verformung es Rohres begrenzen muss. h q=k 4 a Biegeweiches Rohr q= P v λ R h 2λ B PE E λ B P E P E Das Verhåltnis er Lastkonzentration º R un º B ist auch abhångig von er relativen Grabenbreite. Bei einer Grabenbreite 4 4 a bleiben ie Lastkonzentrationsfaktoren unbeeinflußt von er Art es Grabenverbaus Boenverformungsmouln E 4 q=k q h * h 2λ B PE Um as Rohr sin vier Bereiche E1 bis E4 mit unterschielichen Verformungsmouln efiniert (Bil 8.4): Bil 8.3: Umlagerung er Boenspannungen ATV-DVWK-A 127 urch Lastkonzentrationsfaktoren º R un º B fçr en Bereich çber un seitlich es Rohres berçcksichtigt. Die Hæhe er Lastkonzentration ergibt sich aus em Steifigkeitsverhåltnis von Rohr un Boen. Bei einer mæglichst steifen Einbettung es Rohres wir ein græßerer Teil er vertikalen Erlast von er Boenzone neben em Rohr mitgetragen, als bei einer weicheren Einbettung. Eine gute Verichtung in iesem Bereich kann aher zu einer erheblichen Lastminerung fçhren, wåhren umgekehrt eine schlechte Einbettung ie Lastkonzentration auf as Rohr verstårkt. E1 Ûberschçttung çber em Rohrscheitel E2 Leitungszone seitlich es Rohres Wåhren sich beim biegesteifen Rohr eine vertikale Lastkonzentration çber Bil 8.4: Bereiche er Verformungsmouln 129

130 E3 anstehener Boen neben em Graben bzw. eingebauter Boen neben er Leitungszone E4 Boen unter em Rohr (Baugrun) Diese Verformungsmouln weren im wesentlichen urch folgene Faktoren beeinflußt: Boenart, Verichtungsgra, Ûberschçttungsbeingungen A1 bis A4 un Einbettungsbeingungen B1 bis B4. (Ûberschçttungs- un Einbettungsbeingungen siehe Abschnitt 8.4.1) Der Verformungsmoul E2 ist zusåtzlich abhångig vom Grunwassereinfluss un er Verichtungsqualitåt im engen Rohrgraben. Sofern fçr en Auflagerbereich keine Meßwerte vorliegen, ist E4 = 10 6 E1 anzusetzen. Bei sehr hartem bzw. felsigem Untergrun erhæht sich er Verformungsmoul E4 rastisch, was zu einer græßeren Lastkonzentration auf as Rohr fçhrt. a =HN a =OD a a a a a =OD a =OD a a a a Bil 8.5: Relative Auslaung 130

131 8.5.3 Relative Auslaung Die Verformungs- un Setzungsunterschiee zwischen Rohr un Boen beingen entsprechene Lastumlagerungen auf as Rohr. Das Maß er Setzungsunterschiee ist abhångig von er Auslaungshæhe. Die relative Auslaung ist efiniert als Verhåltnis er Auslaungshæhe (a6 a ) zum horizontalen Rohraußenurchmesser (Bil 8.5). Folgene Fålle sin zu unterscheien: Bil 8.6: Lagerungsfall I 2α 2α Bei einem San-Kies-Auflager entspricht ie Auslaungshæhe em vertikalen Rohraußenurchmesser. Bei einem abgeschalten Betonauflager reicht ie Auslaungshæhe vom Rohrscheitel bis Unterkante Betonauflager. Bei einem urchgehenen Betonauflager bis zur Grabenwan reicht ie Auslaungshæhe vom Rohrscheitel bis Oberkante Betonauflager. Je græßer ie Auslaung ist, esto græßer ist ie Lastkonzentration auf em Rohr. Ein Boenaustausch unterhalb es Rohrauflagers erhæht in er Regel ebenfalls ie Steifigkeit im Bereich es Rohrgrabens un fçhrt zu einer hæheren Lastkonzentration, was rechnerisch urch eine hæhere relative Auslaung berçcksichtigt weren kann. Bil 8.7: Lagerungsfall II Gesamtbelastung es Rohres Unter Berçcksichtung er o.g. Einflçsse setzt sich ie Gesamtbelastung es Rohres zusammen aus er vertikalen Auflast q v un em seitlichen Erruck q h. Hierbei sin q v un q h rechteckfærmig verteilt anzusetzen (Bil 8.3) Auflagerreaktion Lagerungsfålle Die vertikale Lastçbertragung vom Rohr zum Baugrun ist abhångig von er Art es Auflagers. Folgene Lagerungsfålle weren unterschieen: Lagerungsfall I: Auflager im Boen bzw. San-Kies- oer Splitt-Auflager 131

132 vertikal gerichtete un rechteckfærmig verteilte Reaktionen Lagerungsfall II: Festes Auflager, z. B. auf Beton raial gerichtete un rechteckfærmig verteilte Reaktionen Der in ATV-A 127 ebenfalls aufgefçhrte Lagerungsfall III gilt nur fçr biegeweiche Rohre. 8.6 Schnittkråfte un Spannungen Die Schnittkråfte, Momente un Normalkråfte weren çblicherweise nur in Ringrichtung berechnet. In Långsrichtung wir eine gleichfærmige Auflagerung es Rohres vorausgesetzt, so ass keine Långsbeanspruchung entsteht. Die wichtigsten Lastfålle sin: Erlast vertikal un horizontal, Verkehrslasten, Flåchenlasten, Rohreigengewicht, Wasserfçllung, Wasserinnen- un -außenruck. Långsbiegung auf Grun besonerer Einbauverfahren, Temperaturifferenzen z. B. bei Warmwasser- oer Kçhlwasserleitungen un Auftrieb sin gegebenenfalls zusåtzlich zu berçcksichtigen. Die Ermittlungen er Schnittkråfte un Spannungen erfolgt nach en Gleichungen in ATV-DVWK-A Bemessung Bemessung urch Nachweis er zulåssigen Spannung Auf ie Neuerungen bei er Bemessung wure bereits in Abschnitt 8.1 kurz eingegangen. Bei Betonrohren wir er Nachweis urch Vergleich er bestehenen mit en zulåssigen Spannungen gefçhrt. Dabei ist ein Sicherheitsbeiwert von 2,2 (bisher als globaler Sicherheitsbeiwert jetzt als Teilsicherheitsbeiwert von in er Regel 1,35 fçr ie Einwirkungen un von 1,6 beim Tragwierstan) gegençber er im Versuch nachzuweisenen Rohrvergleichsspannung von 6,0 N/mm 2 einzuhalten. Bei Stahlbetonrohren wir gemåß DIN un DIN V 1201 ein Bruchsicherheitsnachweis un ein Gebrauchsspannungsnachweis gefçhrt. Beim Bruchsicherheitsnachweis weren alle Zugkråfte von er Bewehrung çbernommen; er Sicherheitsbeiwert betrågt 1,75 (bisher als globaler Sicherheitsbeiwert jetzt als Teilsicherheitsbeiwert von 1,35 fçr ie Einwirkungen un 1,15 fçr en Betonstahl). Beim Gebrauchsspannungsnachweis wir ie Rohrvergleichsspannung (Betonzugspannung) auf 6,0 N/mm 2 begrenzt. Die Lasten weren abei ohne eine Erhæhung urch einen Teilsicherheitsbeiwert angesetzt. Dieser Nachweis ient auch zur Rissbreitenbegrenzung, fçr en insbesonere bei græßeren Rohren hilfsweise auch ie Tabellen 20 un 132

133 21 aus DIN herangezogen weren kænnen Teil 1, Ausgabe Mårz 1996 enthalten Bemessung mit Lastklassen Fçr Rohre mit efinierter Scheitelrucklast bzw. Lastklasse kann ie vorhanene Sicherheit vereinfacht mit einereinbauziffernachatv-dvwk-a 127 berechnet weren. Aus en in Abschnitt 8.1 genannten Grçnen sollte ies aber hæchstens fçr nicht bewehrte Rohre in Anspruch genommen weren. Fçr nicht bewehrte Rohre kænnen ie genormten Scheitelruckkråfte bzw. Lastklassen irekt fçr en Stansicherheitsnachweis verwenet weren. Der Zusammenhang zwischen Lastklasse un Scheitelruckkraft ist urch folgene Beziehung gegeben: F N 6 = LKL x DN / 1000 F N Minestscheitelruckkraft LKL Lastklasse. Eine Ausnahme ist ann gegeben, wenn urch Planung bereits Beton- oer Stahlbetonrohre in Form einer Lastklasse efiniert wuren. In iesem Fall kann iese Lastklasse auch rechnerisch gemåß DIN V 1201 nachgewiesen weren. 8.8 Statische Berechnungen von Entwåsserungsleitungen in Deponien Fçr ie speziellen Einbaubeingungen in Deponien sin ie erforerlichen Rechenanweisungen im Merkblatt ATV-M 133

134

135 Statische Berechnung von Vortriebsrohren max σ s V z a) b) V i a a) gerae nicht klaffene Fuge b) klaffene Fuge... s σ

136 9.0 Vorbemerkung un Ausblick Seit Erscheinen es Technischen Hanbuches er FBS im Jahre 1999 haben sich in er Normung verschieene Ønerungen ergeben insbesonere bei er Bemessung (siehe auch Abschnitt 8.1 ieses Hanbuches). Fçr Vortriebsrohre aus Beton un Stahlbeton gibt es jetzt in DIN EN 1916 un DIN V 1201 separate Abschnitte mit zusåtzlichen Vorschriften, auf ie im Folgenen eingegangen wir. Die einschlågigen ATV-DVWK-Arbeitsblåtter A 125 un A 161 befinen sich zur Zeit in Ûberarbeitung. Im Folgenen wir ein Ausblick auf mægliche Ønerungen gegeben. So wir in ATV-DVWK-A 125 in Zukunft von en ausfçhrenen Firmen eine kontinuierliche un genauere Aufzeichnung aller vortriebsrelevanter Parameter (z. B. Pressruck, Abweichungen von er Solllinie, Bentonitverbrauch) verlangt. Diskutiert wir çber eine mægliche Spaltzugbewehrung un ie Einhaltung er Betoneckung auch bei eingebauten Verlegehilfen wie Kugelkopfankern. In ATV-DVWK-A 161 weren sich Ønerungen bei er Berechnung von Vortriebsrohren ergeben. Die Boenkennwerte weren teilweise geånert un ergånzt. Die Momentenun Normalkraftbeiwerte weren an neuere Erkenntnisse angepasst. Statt einer Minestbemessung wir eine Minestwanicke un eine azu gehærige, in DIN V 1201 festgelegte Minestbewehrung eingefçhrt. Die gravierensten Ønerungen betreffen ie Ermittlung er zulåssigen Vortriebskraft, in ie folgene Parameter einbezogen weren: Rohrtoleranzen, Steuerbewegungen, Material un Geometrie er Druckçbertragungsringe. Weitere Ønerungen kænnen sich auch hinsichtlich er zulåssigen Materialspannungen bzw. Teilsicherheitsbeiwerte ergeben. Außerem sollen Anhaltspunkte zur Ermittlung er Vortriebskråfte bei planmåßigen Kurvenfahrten gegeben weren. Da noch keine engçltigen Fassungen ieser Richtlinien vorliegen, wir in en folgenen Abschnitten auf ie zur Zeit noch geltenen Fassungen verwiesen. 9.1 Anwenungsbereich Das in ATV-DVWK-A 161 empfohlene Berechnungsverfahren gilt nur fçr Rohre mit biegesteifem Verhalten, z. B. fçr Beton- un Stahlbetonrohre, ie gemåß ATV-DVWK-A 125 eingebaut weren. Alle Bemessungsansåtze gelten fçr en Rohrvortrieb mit geraer oer gekrçmmter Trassenfçhrung in binigen un nichtbinigen Lockerbæen. Fçr en Rohrvortrieb unter Bahnanlagen oer unter Wasserstraßen sin besonere Beingungen un Auflagen zu beachten. 136

137 Tabelle 9.1: Boengruppen Boen- Gruppe çber Wasser Wichte unter Wasser Winkel er inneren Reibung çber Erruckverhåltnis unter Rohscheitel kn/m 3 kn/m 3 Gra im Bau ohne/mit Verpressung im Betrieb ohne/ mit Verpressung g B g B c B K 1 K 2 K 2 K 2 K 2 Verformungsmoul E B (N/mm 2 ) bei Verichtungsgra D pr =92 % ,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,5 0,5 0,5 0, Weren Rohre in Festgestein vorgetrieben, sin im Einzelfall unter Berçcksichtigung er Eigenschaften es Gebirges un er Vortriebstechnik ingenieurmåßige Ûberlegungen anzustellen. 9.2 Lastermittlung Erlasten Sofern keine genauen Angaben im Einzelfall vorliegen, gelten fçr ie Berechnung er Erlasten ie Boenkennwerte er Tabelle Verkehrslasten, Flåchen- un Bauwerkslasten, innere Lasten Fçr ie genannten Lasten gelten ie Annahmen er Abschnitte bis Belastung urch Vortriebskråfte Vortriebsrohre weren in Richtung ihrer Achse urch ie von en Haupt- un Zwischenpreßstationen zur Ûberwinung es Vortriebswierstanes z. B. aus Spitzenwierstan un Mantelreibung ausgeçbten Vortriebskråfte belastet Belastung urch Zwångungskråfte im Bauzustan Wåhren es Rohrvortriebes kænnen in en Rohren un Rohrverbinungen sogenannte Zwångungskråfte neuerings auch als Fçhrungskråfte bezeichnet auftreten. Ursachen solcher Zwångungskråfte sin z. B. ungleichmåßige oer punktuelle Reibungskråfte, unvorhergesehene Hinernisse im Boen, Querverschiebungen oer ungewollte Abwinklungen. Da ihre Auswirkungen nur schwer abschåtzbar sin, wuren sie urch eine sogenannte Minestbemessung unabhångig von en berechneten Schnittkråften erfasst. Diese Minestbemessung entsprach in etwa einer Erçbereckung von 10 m. In Zukunft soll iese Belastung urch Minestwanicken un Minestbewehrungen abgeeckt weren. 137

138 9.3 Bemessung quer zur Rohrachse Es mçssen rei Berechnungsschritte urchgefçhrt weren: Minestbemessung, bzw. Nachweis von Minestwanicke un Minestbewehrung, Bemessung fçr en Bauzustan, Bemessung fçr en Betriebszustan. Die Schnittkråfte quer zur Rohrachse weren nach ATV-DVWK-A 161 berechnet. Fçr unbewehrte Betonrohre erfolgt ie Bemessung mittels Spannungsnachweis mit einem Sicherheitsbeiwert von 2,2 bzw. mit Teilsicherheitsbeiwerten nach DIN V 1202 (siehe Abschnitt 8.7). Die Bemessung fçr Stahlbetonrohre erfolgt nach DIN un DIN V 1201 mit Teisicherheitsbeiwerten, ie zusammen etwas unter em bisherigen globalen Sicherheitsbeiwert von 1,75 liegen (siehe Abschnitt 8.7). Bei Stahlbetonrohren sin zusåtzlich folgene konstruktive Maßnahmen zu beachten: bei Wanicken mm Einbau einer oppellagigen Bewehrung, Minestabstan er Bewehrungslagen 40 mm, maximaler Långsstababstan 333 mm, bei Raien x DN (planmåßig oer urch Steuerbewegungen) 250 mm, Verstårkung er Bewehrung an en Rohrenen urch eine Ringbewehrung mit 50 mm Abstan auf eine Långe von 400 mm, Betoneckung er Bewehrung nicht græßer als in DIN V 1201 Tabelle 11 in Abhångigkeit von en Umgebungsbeingungen angegeben (siehe Abschnitt 9.4), nach DIN EN 1916 ist ie Betoneckung an en Außenflåchen um 5 mm zu erhæhen. Unter Verkehrslasten ist gegebenenfalls er Dauerfestigkeitsnachweis bzw. Ermçungsnachweis zu fçhren. 9.4 Bemessung in Richtung er Rohrachse Auch beim planmåßig geraen Rohrvortrieb wir wegen er immer erforerlichen Steuerbewegungen keine zentrische Druckverteilung angesetzt. Zur Berçcksichtigung ieser Steuerbewegungen wir eine gerae nicht klaffene Fuge angenommen. Dies entspricht einer reiecksfærmigen Druckspannungsverteilung çber en Rohrquerschnitt. Bei planmåßig gekrçmmtem Vortrieb ist eine bis zur Rohrmitte klaffene Fuge mæglich. Daurch verkleinert sich ie Druckçbertragungsflåche, un ie Vortriebskråfte weren entsprechen verringert. In beien Fållen ist ie maximal zulåssige Druckspannung auch an er Spitze es Dreiecks einzuhalten (Bil 9.1). Da zur Druckkraftçbertragung in Rohrlångsrichtung hauptsåchlich er Beton- 138

139 Beim Auftreten von Hinernissen wåhren es Vortriebes oer beim Wieeranfahren einer Pressstrecke kænnen iese Sicherheitsbeiwerte auf 80 % reuziert weren. Voraussetzung hierfçr ist eine lçckenlose Aufzeichnung er Presskråfte, stånige Kontrolle er Fugenklaffung un stånige Schmierung mit Gleit- un Stçtzmittel. z Fçr iesen Bereich er Berechnung sin weitgehene Ønerungen geplant (siehe Vorschau in Abschnitt 9.0). s i s V a max σ a) b) V σ 0 a) gerae nicht klaffene Fuge b) klaffene Fuge Bil 9.1: Mægliche Spannungsverteilungen an er Druckçbertragungsflåche bereich zwischen en Bewehrungskærben geeignet ist, sollte ie Betoneckung innen un außen auf as erforerliche Minestmaß beschrånkt weren (siehe konstruktive Maßnahmen in Abschnitt 9.3). Der Sicherheitsbeiwert bei er Bemessung in Rohrlångsrichtung betrågt fçr Betonrohre 2,0 un fçr Stahlbetonrohre 1,6. Er ist etwas geringer als in Rohrringrichtung, a er Pressvorgang als kurzzeitiger Montagezustan angesehen wir. 139

140

141 Erforerliche Angaben zur statischen Berechnung fçr ie offene Bauweise

142 10.1 Angabenblatt zur Rohrstatik fçr ie offene Bauweise Um eine fçr ie jeweilige Baumaßnahme zutreffene Rohrstatik anfertigen zu kænnen, sin eine Reihe von Angaben erforerlich. Ein zur Abfrage geeignetes Formblatt mit Erlåuterungen finen Sie zum Downloa auf unserer Homepage unter Fachinformationen/Downloas. Darin weren såmtliche çblicherweise vorkommenen Fålle berçcksichtigt. Selbstverstånlich sin auch anere Formen von Angabenblåttern mæglich, wenn in ihnen ebenfalls alle erforerlichen Daten abgefragt weren. Eine Berechnung kann nur so gut sein wie ie abei verweneten Eingabeaten. Daher ist ein sorgfåltiges un vollståniges Ausfçllen es Angabenblattes zur Rohrstatik erforerlich Einfluss er Einbausituation auf en mæglichen Einsatzbereich eines Rohres Allgemeines Liegt bereits eine Statik fçr eine Baumaßnahme oer eine Muster- bzw. Rahmenstatik vor, ist zu prçfen ob ie arin angesetzen Einbaubeingungen mit enen er Baustelle çbereinstimmen. Die in en folgenen Abschnitten aufgefçhrten Beispiele zeigen, wie sich verschieene Ønerungen bei en Einbaubeingungen bzw. in en statischen Ansåtzen auswirken. Dabei wir noch mit en bisher çblichen Bemessungsregeln mit globalem Sicherheitsbeiwert gerechnet, a sich ie Auswirkung verschieener Maßnahmen auf ie Beanspruchung es Rohres so noch leichter arstellen låsst. Allgemein gilt, aß ie teilweise gravierenen Auswirkungen auf ie Belastung es Rohres unabhångig vom Rohrwerkstoff sin. Sie treffen also sowohl fçr biegesteife als auch fçr biegeweiche Rohre zu. Meist ergibt sich ie unterschieliche Beanspruchung es Rohres urch eine entsprechene Lastumlagerung er Erlast. Bei geringen Ûbereckungshæhen ist er Einfluss entsprechen geringer. Die Musterberechnungen wuren fçr ein FBS-Betonrohr KW-M DN 400 mit einer Wanstårke von 75 mm ausgefçhrt. Als Grabenbreite beim Einfachgraben wir einschließlich Verbau 1,45 m angenommen. Die Verkehrslast besteht aus einem SLW 60. Die Nachweise weren nach em in Deutschlan gebråuchlichen Verfahren gemåß ATV- DVWK-A 127 mit em fçr unbewehrte Betonrohre erforerlichen Sicherheitsbeiwert von 2,2 gefçhrt. Auswirkungen er geånerten Parameter zeigen sich in er jeweiligen, maximal mæglichen Ûbereckungshæhe, ie in Schritten von 0,10 m ermittelt wure Einfluss er Grabenform Ausgehen von einem Einfachgraben wir ie Auswirkung eines Stufengrabens untersucht. Ein Mehrfachgraben,. h. mehrere Rohre auf einer Hæhe, verursacht nur eine relativ geringe Erhæ- 142

143 hung er Rohrbelastung un wir aher hier nicht betrachtet. Bei em gewåhlten Beispiel (Bil 10.1) wir ein anstehener Boen G3 (biniger Mischboen, Schluff ) un als Verfçllmaterial çber ie gesamte Grabentiefe G1 (nichtbiniger Boen) angenommen. Grunwasser wir nicht angesetzt. Der Achsabstan er Rohrleitungen betrågt 1,20 m, um noch Platz fçr einen Schacht çber em unteren Rohr zu schaffen. Als Stufenhæhe weren 0,50 m un 1,00 m angenommen. Der Einfluss eines Stufengrabens steigt mit er Hæhe er Stufe im Verhåltnis zum Rohrurchmesser. Eine gleiche Stufenhæhe wirkt sich somit bei einem kleinen Rohr nachteiliger aus als bei einem græßeren Rohr. Durch eine græßere Setzung auf er Seite es tieferen Grabenteils stellt sich eine verstårkte Lastumlagerung auf as hæher liegene Rohr ein. Dieser Effekt tritt auch auf, wenn as untere Rohr vorher in einem eigenen Graben separat verlegt wure un as obere Rohr etwas spåter in einem neuen Bauabschnitt eingebaut wir. In Tabelle 10.1 ist as Ergebnis er Beispielberechnung argestellt. Die maximal mægliche Ûbereckungshæhe h ç ist z. B. bei einer Stufenhæhe von 1,00 m um bis zu 30% geringer als im Einfachgraben. GOK h ü G3 DN 400 G1 G3 G1 G1 2 α=120 DN 200 G1 1,45 / 2 1,20 1,00 / 2 2,45 m Bil 10.1: Gewåhlte Ranbeingungen fçr en Einfluss er Grabenform auf ie Rohrbelastung 143

144 Tabelle 10.1: Einfluss er Grabenform auf ie maximal mægliche Ûbereckungshæhe h Û Grabenform Gesamtgrabenbreite [b] Stufenhæhe [ h] Ûbereckungsh. [max h Û ] Relation Einfachgraben 1,45 m 0,00 m 5,20 m 100 % Stufengraben 2,42 m 0,50 m 4,10 m ca. 80 % Stufengraben 2,42 m 1,00 m 3,70 m ca. 70 % Einfluss er gewåhlten Grabensicherung Die Art er Grabensicherung ist mit entscheien fçr ie Belastung es Rohres. Als Beispiel ient wieer ein FBS- Betonrohr KW-M DN 400 auf 1208 San-Kies-Auflager. Der anstehene Boen un as Verfçllmaterial weren beie mit G1 (nichtbiniger Boen) eingestuft, um eine Silowirkung zu ermæglichen. Grunwasser wir berçcksichtigt. Es weren folgene Varianten untersucht: Dammlage bzw. weiter Graben,. h. kein Einfluß einer Grabenwan, gebæschter Graben mit 608 Bæschungswinkel, verbauter Graben mit Verbauplatten o. å. unter Ansatz einer Silowirkung (A2/B2),. h. Verichtung gegen en gewachsenen Boen çber ie ganze Grabentiefe un anstehener Boen minestens gleichwertig em Verfçllmaterial; Grabenwåne mçssen auf Dauer erhalten bleiben, verbauter Graben mit Verbauplatten o. å. ohne Ansatz einer Silowirkung (A3/B2), mit Spunwan gesicherter Graben, bisherige Berechnungsmethoe ohne Berçcksichtigung er Einbinetiefe unter Rohrsohle, mit Spunwan gesicherter Graben mit neuer Berechnungsmethoe (siehe Abschnitt 8.4.1) bei einer Einbinetiefe t s von 1,00 m, mit Spunwan gesicherter Graben mit neuer Berechnungsmethoe (siehe Abschnitt 8.4.1) bei einer Einbinetiefe t s von 3,00 m. Bil 10.2 zeigt as Ergebnis er Berechnungen. Am gçnstigsten liegen ie Verhåltnisse bei einem gebæschten Graben, gefolgt von einer Grabensicherung mit Verbau unter Ansatz einer Silowirkung. Auch ein weiter Graben bzw. ein Einbau in einer Dammschçttung erlauben noch hohe Ûbereckungen, gefolgt von en Einbaubeingungen A3/B2. Bei Einsatz von Spunwånen verringern sich ie mæglichen Ûbereckungshæhen rastisch, so ass hier z. B. er Einsatz eines Betonauflagers erforerlich wir. Bereits bei er nicht ungewæhnlichen Unterspunung von 3,00 m wir im vorliegenen Fall selbst bei er gçnstigsten Ûberschçttung von 1,00 m er erforerliche Sicherheitsbeiwert von 2,2 mit 2,17 knapp unterschritten. Hier ist ein Betonauflager zwingen. 144

145 Es wir eutlich, ass er Wechsel es Verbaus zu einer rastisch erhæhten Rohrbelastung fçhren kann un aher nicht ohne Rçcksprache erfolgen arf Einfluss es gewåhlten Auflagers Fçr as gewåhlte Rohr mit en Einbaubeingungen A3/B2, em anstehenen Boen G3 (biniger Mischboen, Schluff) un em Verfçllmaterial G1 (nichtbiniger Boen), wir er Einfluss es Auflagers auf ie maximal mægliche Ûbereckungshæhe h ç untersucht. Bil 10.3 zeigt graphisch ie bei en verschieenen, gewåhlten Auflagervarianten maximal mæglichen Ûbereckungen. Ausgehen von einem çblichen 908 oer 1208 Auflager zeigt sich, wie bei einem schlecht ausgebileten Auflager h [m] ü B-K-GM FBS-KW-M 400, DN FBS400, DIN VDIN Typ San-Kies, GW, GW, G1/G1/G1, SLW SLW ( ) t s Damm A2/B2 (Silowirkung) geböscht A3/B2 A3/B3 A3/B3 t s=3,0 m A3/B3 t s=1,0 m offen Verbau Spunwan Bil 10.2: Einfluss er gewåhlten Grabensicherung auf ie maximal mægliche Ûbereckungshæhe h ç 145

146 von 608 oer gar 308 ie mægliche Ûbereckungshæhe stark abnimmt un wie sie sich mit Einsatz eines Betonauflagers steigern låßt. Ein von vornherein geplanter, geringer Auflagerwinkel fçhrt aher zu unwirtschaftlich ickwanigen Rohren. Es wir auch eutlich, aß ie in ATV-DVWK-A 139 empfohlene Ausfçhrung es Betonauflagers çber ie gesamte Grabenbreite sich nicht nur einfacher ausbilen låßt, sonern auch statisch besoners gçnstig ist Dies ist auf ie geringere Auslaung un ie aurch verringerte Lastumlagerung zurçckzufçhren. Beispielsweise gestattet ein 1208 Betonauflager çber ie ge h Ü [m] FBS-KW-M DIN V 1201 DN -400, Typ 2-B-K-GM-400 DIN 4032 A3/B2, G3/G1/G1, GW, SLW San-Kies (30 ) (60 ) 90 Beton /GB 120 /GB 180 /GB Bil 10.3: Einfluss es Auflagers auf ie mægliche Ûbereckungshæhe h ç 146

147 samte Grabenbreite eine hæhere Ûbereckung als ein Auflager mit 1508 Bettungswinkel, as abgeschalt wir Einfluss es Verfçllmaterials un seiner Verichtung Besoneren Einfluss auf ie Berechnung hat as Verhåltnis er Bæen in er Leitungszone un in er arçberliegenen Ûberschçttungszone ÛZ (Hauptverfçllung). Die Kombination von besoners gut verichteter Leitungszone mit einem schlechteren Boen im Bereich er Hauptverfçllung wirkt sich zuminest rechnerisch besoners gçnstig aus. Diese sehr positiv wirkene Kombination wir oftmals leichtfertig angesetzt, obwohl sie auf er Baustelle meist nicht eingehalten wir. In Tabelle 10.2 weren vier Beispiele berechnet, ie sich auf en ersten Blick nicht wesentlich unterscheien. Allen Varianten liegt as gleiche FBS-Betonrohr KW-M DN 400 mit einem 1208 San-Kies-Auflager, Grunwasser un einem anstehenen Boen G3 (biniger Mischboen, Schluff) zugrune. In en Spalten fçr ie Verformungsmoule weren weitere Bæen mit zugehæriger Proctorichte fçr en sich ergebenen Wert angegeben. In er Variante 1 wir er gesamte Graben mit G1 verfçllt, weshalb sich keine Silowirkung einstellen kann. Diese Variante çrfte en Normalfall arstellen. In er Leitungszone stellt sich wegen er Erschwernisse im engen Graben ein Verformungsmoul von 3,10 N/m 2 ein, was im Enzustan bei G1 einer Proctorichte von ca. 87% entspricht. Variante 2 zeigt en Extremfall in positiver Richtung mit einer Schichtung es Verfçllmaterials çber 2 Boengruppen (G1 unten un G3 mit einem nierigeren E-Moul arçber). Aufgrun er lagenweise Verichtung gegen en gewachsenen Boen çber ie gesamte Grabentiefe wir zusåtzlich eine Silowirkung wirksam. Die mægliche Ûbereckung steigt gegençber Variante 1 auf çber as 3,5-fache. Tabelle 10.2: Einfluss es Verfçllmaterials auf ie maximal mægliche Ûbereckung Variante Ziehen Verbau 1 A3/B2 ohne Silowirkung 2 A2/B2 mit Silowirkung Boen LZ Verformungsmoul E LZ G1 3,10 N/m 2 G1 87 % G2 90 % G1 3,10 N/m 2 G1 ca. 87 % G3 ca. 92 % 3 A3/B2 G3 1,40 N/m 2 G1 ca. 80 % G3 ca. 87 % 4 A3/B2 G1 3,10 N/m 2 G1 ca. 87 % G3 ca. 92 % Boen ÛZ Verformungsmoul max h ç Relation E ÛZ G1 6,0 N/m 2 G1 90 % G3 2,0 N/m 2 G3 90 % G1 85 % G1 6,0 N/m 2 G1 90 % G2 3,0 N/m 2 G1 87 % G3 92 % 4,30 m 100 % 16,00 m 372 % 2,50 m 58 % 6,50 m 151 % 147

148 Variante 3 ist as Beispiel in negativer Hinsicht mit einer schlecht verichteten Leitungszone (G1 mit 80 % Proctorichte) bzw. schlechterem Boen (G3) un einer eutlich besser verichteten Ûberschçttungszone. Die mægliche Ûbereckung fållt auf run 60 % von Variante 1. Variante 4 stellt ein Beispiel fçr eine realistisch angesetzte Schichtung ar, ie nur çber eine Boengruppe geht un keine Silowirkung ansetzt. Auch hier steigt ie mægliche Ûbereckung im Vergleich mit Variante 1 um 50 % an. Gerae bei Berechnungen, in enen ie sehr gçnstig wirkene Schichtung es Verfçllmaterials angesetzt wir, ist besonere Vorsicht geboten. Die Beingungen er Variante 2 kænnen in çblichen Fållen nicht eingehalten weren Einfluss von Grunwasser un Boenaustausch unterhalb es Rohrauflagers Um ie genannten Einflçsse an einem Beispiel arzustellen, wir neben em FBS-Betonrohr KW-M DN 400 auf 1208 San-Kies-Auflager als anstehener Boen ein biniger Boen (G4) un als Verfçllmaterial ein schwachbiniger Boen (G2) angenommen. Je besser as Verfçllmaterial in er Leitungszone ist,. h. je hæher ie Proctorichte, esto geringer ist er Grunwassereinfluß. Bei 95% Proctorichte verschwinet er Einfluss ganz. Im gewåhlten Beispiel sinkt ie maximal mægliche Ûbereckungshæhe von 5,20 m ohne Grunwasser auf 4,30 m mit Grunwasser. Um en Einfluss es Boenaustausches unterhalb es Auflagers zu berçcksichtigen, ist erfahrungsgemåß je nach Situation ie Auslaung um ein Drittel bis ein Fçnftel er Hæhe es Boenaustausches anzusetzen. Der Einfluß ist umso græßer, je kleiner er Rohrurchmesser im Verhåltnis zur Hæhe es Boenaustausches steht. Im vorliegenen Beispiel wir eine Erhæhung er Auslaung um 0,20 m angesetzt. Das entspricht z. B. einem Boenaustausch von 0,80 m bei einem Ansatz von einem Viertel. Daurch verringert sich im Fall es Boenaustausches unterhalb er Rohrsohle ie maximal mægliche Ûbereckung von 5,20 m auf 4,20 m Einfluss er Verkehrslast auf ie Rohrbelastung Wåhren mit zunehmener Ûbereckung ie Belastung aus Erauflast ansteigt, verringert sich urch ie Lastausbreitung im Erreich er Einfluss er Verkehrslast. Zur Abschåtzung er Verkehrslast ist in Tabelle 10.3 fçr mehrere Ûbereckungshæhen ie Belastung in Hæhe es Rohrscheitels zusammengestellt. Wenn ein Dauerschwingnachweis zu fçhren ist, wir er ynamische Lastanteil angegeben. Bei je nach Art er Verkehrslast nicht zulåssigen bzw. nicht anzuratenen, geringen Ûbereckungshæhen weren keine Werte angegeben. Die Stoßbeiwerte sin bereits enthalten. 148

149 Tabelle 10.3: Verkehrsbelastung in kn/ 2 bei unterschielichen Rohrçbereckungen Verkehrslast Belastung Ûbereckungshæhe 0,50 m 1,00 m 2,00 m 3,00 m SLW 60 statisch ynamisch (50 % er statischen Belastung) 110,0 34,8 45,0 20,7 24,7 17,4 UIC 71 statisch ynamisch (100 % er statischen Belastung) 55,5 55,5 42,9 42,9 BFZ 750 statisch ynamisch (60 % er statischen Belastung) 144,1 86,5 120,2 72,1 91,8 55,1 Der Stoßbeiwert ist bei er Straßenverkehrslast SLW 60 mit 1,2, bei er Flugbetriebslast BFZ 750 çblicherweise mit 1,5 un bei er Eisenbahnverkehrslast UIC 71 je nach Ûbereckung mit 1,0 bis 1,4 anzusetzen. Da Eisenbahn- un Flugbetriebslasten wegen er lastverteilenen Wirkung es jeweiligen Verkehrsflåchenunterbaus als begrenzte Flåchenlasten angesetzt weren, nehmen sie mit zunehmener Tiefe weniger schnell ab als ie nahezu punktfærmigen Ralasten bei Straßenverkehrslasten. 149

150

151 Erforerliche Angaben zur statischen Berechnung fçr en Rohrvortrieb

152 11.1 Angabenblatt zur Rohrstatik fçr en Rohrvortrieb Auch beim Rohrvortrieb sin fçr ie Erstellung einer Rohrstatik eine Reihe von Angaben erforerlich. Ein zur Abfrage geeignetes Formblatt mit Erlåuterungen finen Sie zum Downloa auf unserer Homepage unter Fachinformationen/Downloas. Darin weren såmtliche çblicherweise vorkommenen Fålle berçcksichtigt. Selbstverstånlich sin auch anere Formen von Angabenblåttern mæglich, wenn in ihnen ebenfalls alle erforerlichen Daten abgefragt weren. Eine Berechnung kann nur so gut sein wie ie abei verweneten Eingabeaten. Daher ist ein sorgfåltiges un vollståniges Ausfçllen es Angabenblattes zur Rohrstatik erforerlich. Fçr ie Berechnung von Vortriebsrohren in offener Bauweise, z. B. in græßeren Start- un Zielschåchten, sin ie Angaben entsprechen Abschnitt 10.1 zu machen Einfluss er Einbausituation auf ie Belastung es Rohres Allgemeines Die Berechnung von Vortriebsrohren erfolgt nach ATV-DVWK-A161 unter Einhaltung es Geltungsbereiches u. a. Lockerboen un Ûbereckung # 15 m bzw. $ 1,50 m (oer i ). In en Stanarfållen wir meist ie Minestbemessung maßgeben, mit er insbesonere ie rechnerisch nicht erfaßbaren Zwångungskråfte im Bauzustan berçcksichtigt weren sollen. Zusåtzlich sin ie Minestwanicke un Minestbewehrung nach DIN V 1201 zu kontrollieren. In en folgenen Abschnitten wir allgemein er Einfluss von einigen Einbauparametern auf ie Belastung es Rohres im Bauzustan un im Betriebszustan beschrieben. Es weren nur ie erzeit gçltigen Normen un Richtlinien berçcksichtigt Einfluss von Hæhe un Art er Ûbereckung Da von einem Lockerboen ausgegangen wir, wir ie volle Last er Ûbereckung als Vertikallast auf as Rohr wirksam. Davon kann ein Teil infolge Silowirkung im Gebirge abgezogen weren. Die Hæhe es Abzuges richtet sich nach er Art es Boens,. h. seiner Scherfestigkeit un er Gesamtçbereckungshæhe in Relation zum Rohraußenurchmesser. Der Abminerungsfaktor reicht bei einer geringen Ûbereckung von 0,85 bis 0,90 un bei einer sehr hohen Ûbereckung von 0,20 bis 0,40. Um einen Abminerungsfaktor ansetzen zu kænnen, muss ie Boenart er Ûbereckung bekannt sein. Auf er sicheren Seite sollte stets nur ie Boenart mit er geringsten Silowirkung angesetzt weren. In en meisten Fållen kann auf eine Abminerung verzichtet weren, a bereits ie Minestbemessung zu einer hæheren Belastung fçhrt. 152

153 Einfluss es Boens in Hæhe er Vortriebstrasse Der in Rohrhæhe anstehene Boen beeinflusst zunåchst en Abbau an er Ortsbrust un çber ie Mantelreibung am Rohr ie fçr en Vortrieb erforerliche Vorpresskraft. Stærungen im Boen kænnen zu Zwångungen fçhren, ie ie Rohre zusåtzlich belasten. Bei einem urchlåssigen Boen ist ie Wirkung von Gleitmittel wesentlich geringer als bei einem binigen Boen, a es in en Hohlråumen es Boens verschwinet un keine gezielte Schmierung mæglich wir. In ATV-DVWK-A161 wir nur von einem Lockerboen ausgegangen. Bei aneren Boenverhåltnissen sin im Einzelfall gesonerte, ingenieurmåßige Ûberlegungen anzustellen. Befinet sich ie Vortriebstrasse ganz im Fels, kommen mæglicherweise kaum Vertikallasten aus em Gebirgsruck auf as Rohr. Dafçr besteht ie Gefahr eines verringerten Auflagerwinkels an er Sohle. Die ungçnstigste Kombination ist ann gegeben, wenn in er Sohle harter Boen zu einer Art Linienlagerung fçhrt un infolge eines Lockerboens çber em Rohr er gesamte vertikale Erruck vom Rohr aufzunehmen ist Einfluss er Verkehrslast Der Einfluss er Verkehrslast ist wie bei er offenen Bauweise (siehe Abschnitt ) zu beurteilen. Beim Rohrvortrieb kænnen noch weitere Belastungen z. B. beim Unterfahren von Funamenten entstehen. Gefåhrlich kann abei er Abbau von leicht nachrutschenem Boen im Einflussbereich von Funamenten sein Einfluss er Schmierung wåhren es Vortriebes un er abschließenen Veråmmung Die Schmierung urch Verpressen von Gleitmittel wåhren es Vortriebes verringert ie Mantelreibung un begçnstigt eine gleichmåßigere Lastverteilung run um as Rohr. Das Erruckverhåltnis von horizontal zu vertikal kann ann von 0,3 auf 0,4 erhæht weren. Ein Verpressen es Ringraumes nach Beenigung es Vortriebes hat en gleichen Effekt, wobei hier as Verhåltnis von 0,4 auf 0,5 verbessert weren kann. Eine hæhere seitliche Stçtzung es Rohres fçhrt nåher an en Iealzustan eines runum gleichmåßig belasteten Rohres heran, as fast nur noch urch Druckkråfte in er Rohrwanung beansprucht wir Einfluss von Luft- un Wasserçberruck Luft- un Wasserçberruck von innen belasten ie Vortriebsrohre hauptsåchlich auf Zug. Bei einem Luftçberruck im Bauzustan z. B. zur Wasserhaltung ist gegebenfalls eine Zugkraftçbertragung zwischen en Rohren herzustellen. Meist ist ieser Ûberruck aber auf speziell konstruierte Rohre an er Ortsbrust beschrånkt. Ein innerer Was- 153

154 serçberruck kann urch Rçckstau oer stånig bei einer Dçkerleitung auftreten Einfluss er Vortriebstrasse Bei einer geraen Vortriebstrasse sin kleinere Steuerbewegungen aurch erfasst, ass bei er Berechnung er zulåssigen Vortriebskraft nach ATV- DVWK-A161 von einer gerae noch nicht klaffenen Fuge bei er Rohrverbinung ausgegangen wir. Bei einem planmåßigen Kurvenraius oer bei sehr starken Steuerbewegungen kann es zu einer klaffenen Fuge kommen. Daurch wir ie Rohrverbinung aus geometrischen Grçnen belastet un hæhere Anforerungen an as Dichtungssystem gestellt. Bei einer klaffenen Fuge verringert sich auch ie zulåssige Vortriebskraft entsprechen er verkleinerten Druckçbertragungsflåche, a ie maximal zulåssige Pressung auf er stårker beanspruchten Seite konstant bleibt. Bei Wechselkurven verstårkt sich ieser Effekt noch un es ist besonere Vorsicht bei er Planung un Ausfçhrung solch einer Trassenfçhrung geboten. 154

155 Literaturverzeichnis, Stichwortverzeichnis, Bilnachweis

156 12 Literaturverzeichnis 12.1 Normen, Richtlinien, Merkblåtter (es gilt jeweils ie aktuelle Ausgabe) DIN-Normen: DIN EN Zement-Teil1:Zusammensetzung, Anforerungen un Konformitåtskriterien von Normalzement DIN EN Beton-Teil 1: Festlegung, Eigenschaften, Herstellung un Konformitåt DIN EN 476 Allgemeine Anforerungen an Bauteile fçr Abwasserkanåle un - leitungen fçr Schwerkraftentwåsserungssysteme DIN EN 640 Stahlbetonruckrohre un Betonruckrohre mit verteilter Bewehrung (ohne Blechmantel), einschließlich Rohrverbinungen un Formstçcke DIN EN Elastomerichtungen; Werkstoff-Anforerungen fçr Rohrleitungsichtungen, Anwenungen in er Wasserversorgung un Entwåsserung Teil 1: Vulkanisierter Gummi DIN EN 752 Entwåsserungssysteme außerhalb von Gebåuen DIN EN Statische Berechnung von erverlegten Rohrleitungen unter verschieenen Belastungsbeingungen - Teil 1: Allgemeine Anforerungen DIN EN 1610 Verlegung un Prçfung von Abwasserleitungen un -kanålen DIN EN 1916 Rohre un Formstçcke aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbeton DIN EN 1917 Einsteig- un Kontrollschåchte aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbeton DIN EN Prçfung von Frischbeton, Teil 1 bis Teil 12 DIN EN Prçfung von Festbeton, Teil 1 bis Teil 10 DIN EN Prçfung von Beton in Bauwerken, Teil 1 bis Teil 4 DIN EN Gesteinskærnungen fçr Beton DIN EN Grabenlose Verlegung un Prçfung von Abwasserleitungen un -kanålen DIN EN Steigeisen fçr Steigeisengånge in Schåchten; Anforerungen, Kennzeichnung, Prçfung un Beurteilung er Konformitåt DIN EN Ortsfeste Steigleitern fçr Schåchte DIN EN Allgemeine Anforerungen an Stellen, ie Prouktzertifizierungssysteme betreiben 156

157 DIN EN ISO 9000 DIN EN ISO 9001 Qualitåtsmanagementsysteme Anforerungen DIN 488 Betonstahl, Teil 1 bis Teil 7 DIN Tragwerke aus Beton, Stahlbeton un Spannbeton Teil 1: Bemessung un Konstruktion DIN Tragwerke aus Beton, Stahlbeton un Spannbeton Teil 2: Beton Festlegung, Eigenschaften, Herstellung un Konformitåt DIN Tragwerke aus Beton, Stahlbeton un Spannbeton - Teil 3: Bauausfçhrung DIN Tragwerke aus Beton, Stahlbeton un Spannbeton - Teil 4: Ergånzene Regeln fçr ie Herstellung un ie Konformitåt von Fertigteilen DIN Prçfverfahren fçr Beton; Frischbeton DIN Prçfverfahren fçr Beton; Festbeton in Bauwerken un Bauteilen DIN Prçfverfahren fçr Beton; Festbeton, gesonert hergestellte Probekærper DIN 1054 Baugrun Sicherheitsnachweise im Er- un Grunbau DIN Einwirkungen auf Tragwerke Teil 2:Boenkenngræßen DIN Einwirkungen auf Tragwerke Teil 100:Grunlagen er Tragwerksplanung, Sicherheitskonzept un Bemessungsregeln DIN 1072 Straßen- un Wegbrçcken Lastannahmen DIN Zement mit besoneren Eigenschaften Zusammensetzung, Anforerungen un Ûbereinstimmungsnachweis von Normalzement mit besoneren Eigenschaften DIN V 1201 Rohre un Formstçcke aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbeton fçr Abwasserleitungen un -kanåle Typ 1 un Typ 2; Anforerungen, Prçfung un Bewertung er Konformitåt DIN V 1202 Rohrleitungen un Schachbauwerke aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbeton fçr ie Ableitung von Abwasser Nachweis er Tragfåhigkeit un Gebrauchstauglichkeit, Bauausfçhrung DIN Steigeisen fçr zweilåufige Steigeisengånge Teil 1: Steigeisen zum Einmauern oer Einbetonieren DIN Steigeisen fçr zweilåufige Steigeisengånge Teil 2: Steigeisen zum Einbau in Betonfertigteile DIN Steigeisen fçr zweilåufige Steigeisengånge Teil 3: Steigeisen zum An- un Durchschrauben DIN Steigeisen mit Aufkantung fçr zweilåufige Steigeisengånge Teil 1: 157

158 Steigeisen zum Einmauern oer Einbetonieren DIN Steigeisen mit Aufkantung fçr zweilåufige Steigeisengånge Teil 2: Steigeisen zum Einbau in Betonfertigteile DIN Steigeisen mit Aufkantung fçr zweilåufige Steigeisengånge Teil 3: Steigeisen zum An- un Durchschrauben DIN V 1264 Steigeisen fçr Steigeisengånge in Schåchten; Verwenung in Bauwerken fçr ie Abwasserentsorgung DIN Beurteilung betonangreifener Wåsser, Bæen un Gase; Teil 1: Grunlagen un Grenzwerte DIN V Schåchte aus Beton, Stahlfaserbeton un Stahlbetonfertigteilen fçr Abwasserleitungen un -kanåle Typ1 un Typ 2 Teil 1: Anforerungen, Prçfung un Bewertung er Konformitåt DIN Schåchte aus Beton- un Stahlbetonfertigteilen; Schåchte fçr Brunnen- un Sickeranlagen; Maße, Technische Lieferbeingungen DIN 4060 Rohrverbinungen von Abwasserkanålen un -leitungen mit Elastomerichtungen; Anforerungen un Prçfungen an Rohrverbinungen, ie Elastomerichtungen enthalten DIN 4124 Baugruben un Gråben; Bæschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten DIN 4263 Kennzahlen von Abwasserleitungen un -kanålen fçr ie hyraulische Berechnung im Wasserwesen DIN V Anwenung von Bauproukten in Bauwerken Prçfverfahren fçr Gesteinskærnungen nach DIN V un DIN V 104 DIN Er- un Grunbau; Boenklassifikation fçr bautechnische Zwecke DWA Arbeits- un Merkblåtter ( DWA-A 110 Hyraulische Dimensionierung un Leistungsnachweis von Abwasserleitungen un -kanålen DWA-A 112 Hyraulische Dimensionierung un Leistungsnachweis von Sonerbauwerken in Abwasserleitungen un -kanålen DWA-M 115 Inirekteinleitung nicht håuslichen Abwassers, Teil 1 bis Teil 3 DWA Rohrvortrieb un verwante Verfahren ATV-DVWK-A 127 Statische Berechnung von Abwasserleitungen un -kanålen DWA Einbau un Prçfung von Abwasserleitungen un -kanålen ATV-DVWK-A 142 Abwasserkanåle un -leitungen in Wassergewinnungsgebieten 158

159 ATV-DVWK-M 154 Geruchsemissionen aus Entwåsserungssystemen Vermeiung oer Verminerung ATV-DVWK-A 157 Bauwerke er Kanalisation ATV-A 161 Statische Berechnung von Vortriebsrohren ATV-M 127 Teil 1 Richtlinie fçr ie statische Berechnung von Entwåsserungsleitungen fçr Sickerwasser aus Deponien, Ergånzung zum Arbeitsblatt ATV- A 127 ATV-DVWK-M 146 Abwasserleitungen un -kanåle in Wassergewinnungsgebieten, Hinweise un Beispiele DWA-M 168 Korrosion von Abwasseranlagen Abwasserleitungen FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 2: Schachtfertigteile aus Beton un Stahlbeton un Schachtbauwerke aus Stahlbetonfertigteilen in FBS-Qualitåt fçr erverlegte Abwasserleitungen un -kanåle; Allgemeines, Ausfçhrungen, Anforerungen un Prçfungen Teil 2-1 bis Teil 2-2 Leitfaen zur Rohrstoffauswahl FBS-Ausschreibungstexte fçr erverlegte FBS- Betonrohre un FBS- Stahlbetonrohre, zugehærige Formstçcke un Schachtfertigteile sowie FBS- Vortriebsrohre aus Beton un Stahlbeton Richtlinie fçr en Einbau von FBS- Rohren aus Beton un Stahlbeton Richtlinie fçr ie Prçfung von Abwasserleitungen un -kanålen aus FBS-Beton- un Stahlbetonrohren auf Dichtheit ATV-M Teil 6 Dichtheitsprçfungen bestehener, erçberschçtteter Abwasserleitungen un -kanåle un Schåchte mit Wasser, Luftçber- un Unterruck FBS-Richtlinien: FBS-Qualitåtsrichtlinie Teil 1: Rohre un Formstçcke aus Beton un Stahlbeton in FBS-Qualitåt fçr erverlegte Abwasserleitungen un -kanåle; Allgemeines, Ausfçhrungen, Anforerungen un Prçfungen Teil 1-1 bis Teil

160 12.2 Veræffentlichungen Abschnitt 0: Einleitung [0.1] Lamprecht, H. O., Abwasseranlagen aus Beton, Korresponenz Abwasser, 1989, Heft 11 [0.2] Lamprecht, H. O., Opus Caementitium Bautechnik er Ræmer, 5. Auflage, Verlag Bau + Technik, Dçsselorf, 1996 Nicht im Text erwåhnt: [0.-] BDB Hanbuch fçr Rohre aus Beton, Stahlbeton un Spannbeton, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1979 Abschnitt 2: Prouktprogramm [2.1] Kittel, D.: Neue Entwicklungen fçr ie Dichtung von Rohrverbinungen, Beton- un Fertigteiljahrbuch, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1987 Nicht im Text erwåhnt: [2.-] Haefelin, H. M un Kittel, D. : Durchpressverfahren unter Verwenung von Stahlbetonrohren, Entwurf un Ausfçhrung, Betonwerk + Fertigteil- Technik (BFT), 1974 Heft 6 un 7 [2.-] Sator, Weber, Die Wieerenteckung es Eiprofils auf Grun von Schmutzfrachtbetrachtungen, Korresponenz Abwasser, 06/90 [2.-] Wengler, D. : Beton-, Stahlbetonun Spannbetonrohre, awt Abwassertechnik, 08/85, Heft 4 Abschnitt 3: Herstellung [3.1] Hornung, K.: Neue Prouktionstechniken fçr ie Rohr- un Schachtfertigung, Betonwerk + Fertigteil-Technik (BFT), 1992, Heft 4 Nicht im Text erwåhnt : [3.-] BDB Hanbuch fçr Rohre aus Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Bau verlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1978 [3.-] Friee, H. : Stan er Qualitåtsentwicklung von FBS-Beton- un Stahl betonrohren in er Bunesrepublik Deutschlan, Betonwerk + Fertigteil- Technik (BFT), 1989, Heft 9 [3.-] Kuch, H. : Aktueller Stan er Herstellung von Beton- un Stahlbeton rohren, Institut fçr Fertigteiltechnik un Fertigbau Weimar e.v., 1994 Abschnitt 4: Eigenschaften [4.1] Schræer, R., Knauf, D. : Ûber as hyraulische Wierstansverhalten von Beton- un Stahlbetonrohren im Ûbergangsbereich, gwf-wasser/ Abwasser, 1972 [4.1] Nieerehe, W. : Hyraulische Bemessung von Abwasserleitungen un Kanålen, bbr, 2005 [4.2] Bujar, W. : Wierstan von Rohren aus Beton un Stahlbeton gegen çber mechanischen Angriffen, Tiefbau, 1972, Heft 1 160

161 [4.3] Wengler, D. : Bewåhrung von Rohren aus Beton un Stahlbeton, Be tonun Fertigteil- Jahrbuch, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1982 [4.4] Walz, K. un Wischers, G. : Ûber en Wierstan von Beton gegen ie mechanische Einwirkung von Wasser hoher Geschwinigkeit, Beton 19 (1969), Heft 9 un 10 [4.5] Bujar, W. : Rohre aus Stahlbeton un Beton, Fließgeschwinigkeiten un Lebensauer, Tiefbau, 1972, Heft 1 [4.6] Wielenberg, M., Grçß, D. : Reinigung von Abwasserkanålen urch Hochruckspçlung, Hrgs.: Joachim Lenz, Vulkan- Verlag, Essen, 1996, Schriftenreihe aus em Institut fçr Rohrleitungsbau an er Fachhoch-Schule Olenburg, Ban 11 [4.6] Nieerehe, W. : Verhalten von Abwasserkanalrohren bei HD-Spçlungen, bi umweltbau, 4,03 [4.7] Bellinghausen, G. : Beton un Stahlbetonrohre Korrosionsprobleme un eren Vermeiung, awt-abwassertechnik, 1992, Heft 6 [4.8] Neck, U., Spanka, G. : Dichtigkeit von Rohrbeton gegençber CKW- Durchtritt, Beton, 1992, Heft 10 [4.9] Thistlethwayte, D.K.B. : Sulfie in Abwasseranlagen Ursachen, Aus wirkungen, Gegenmaßnahmen, Bearbeitung er Deutschen Ausgabe : Klose, N., Beton-Verlag GmbH, Dçsselorf, 1979 [4.10] Klose, N. : Sulfiprobleme un eren Vermeiung in Abwasseranlagen Beton-Verlag GmbH, Dçsselorf, 1981 [4.11] Zçrn, M. : Abwasserleitungssysteme ganzheitliche Betrachtung, Betonwerk + Fertigteil-Technik, 1977, Heft 1 Nicht im Text erwåhnt : [4.-] Bayer, E., Bose, T., Kampen, R., Klose, N. : Betonbauwerke in Abwasseranlagen, 4. çberarb. Aufl., Verlag Bau + Technik, Dçsselorf, 2004 [4.-] Bonzel, J. un Locher, F. U. : Ûber as Angriffsvermægen von Wåssern, Bæen un Gasen auf Beton, Beton, 1968, Heft 10 un 11 [4.-] Bujar, W. : Wierstansfåhigkeit von Rohren aus Stahlbeton un Be ton gegençber chemischen Angriffen in er Abwasserkanalisation un bei er Ableitung gewerblicher un inustrieller Abwåsser, Abwassertechnik, 1972, Heft 1 [4.-] Esch, B. un Ewens, H.-P. : Stan er æffentlichen Abwasserbeseitigung, Korresponenz Abwasser, 1990, Heft 8 [4.] Geiger, H.: Umweltschutz urch Betonbauteile in er Abwassertechnik, Beton- un Fertigteil- Jahrbuch, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1991 [4.-] Grube, H., Neck, U. : Beton wierstansfåhig gegen chemische Angriffe, Betonwerk + Fertigteil- Technik, 1996, Heft 1 161

162 [4.-] Haegermann, H. : Verhalten von Rohren aus Beton in aggressiven Wåssern, Tiefbau Ingenieurbau Straßenbau, 1974, Heft 5 [4.-] Haenel, H. : Zur Beurteilung er Lebensauer von Beton- un Stahl betonrohren, Betonwerk + Fertigteil- Technik, 1987, Heft 12 [4.-] Hornung, K. : Ganzheitliche Bilanzierung von Stahlbeton- un Eisengußræhren, Technische Information, Fachverban Beton- un Fertigteilwerke Baen- Wçrttemberg e.v., Stuttgart, 01/1993 [4.-] Kampen, R. : Beton in er Abwassertechnik, Korresponenz Abwasser, 1987, Heft 7 [4.-] Kampen, R. : Dauerhaftigkeit un Korrosion von Abwasserkanålen, Beton, 1995, Heft 8 [4.-] Kampen, R. : Anforerungen an ie Leistungsfåhigkeit von Abwasserrohren am Beispiel Beton, awt Abwassertechnik, 1997, Heft 6 [4.-] Klose, N. : Beton in Abwasseranlagen Chemischer Angriff un Schutzmaßnahmen, Beton, 1978, Heft 6 [4.-] Klose, N. : Sulfie in Abwasseranlagen, Zement-Merkblatt, Bunesverban er Deutschen Zementinustrie, Dçsselorf, 1999 [4.-] Lamprecht, H.- O. : Wierstansfåhigkeit von Rohrbeton gegen chemische Angriffe, Betonstein- Zeitung, 1969, Heft 9 [4.-] Locher, F. W., Sprung, S. : Die Bestånigkeit von Beton gegençber kalklæsener Kohlensåure, Beton, 1975, Heft 5 [4.-] Matthes, W. : Schaenshåufigkeitsverteilung bei TV- untersuchten Abwasserkanålen, Korresponenz Abwasser, 1992, Heft 3 [4.-] Neck, U. : Leistungsfåhigkeit von Beton in Bauwerken zur Abwasserentsorgung, Beton, 1997, Heft 7 [4.-] Nieerehe, W. : Dichte un auerhafte Abwasserkanåle aus Beton- un Stahlbeton, Beton + Fertigteil- Jahrbuch, 1996 [4.-] Schmit, M., Hormann, K., Hofmann, F.- J., Wagner, E. : Beton mit erhæhtem Wierstan gegen Såure un biogene Schwefelsåurekorrosion, Betonwerk + Fertigteil-Technik, 1997, Heft 4 [4.-] Nieerehe, W., Wengler, D. : Technische Nutzungsauer von Rohrleitungen un Kanålen aus Beton un Stahlbeton, st, 11, 2005 [4.-] Nieerehe, W. : Nutzungsauer von Abwasserkanålen u. -leitungen, tis, 2004 [4.-] Kampen, R., Klose, N. : Abwasserableitung im lånlichen Raum, Bauen fçr ie Lanwirtschaft, 1998, Ausgabe 2, Verlag Bau + Technik, Dçsselorf 162

163 [4.-] Klose, N. : Nachhaltige sowie kostengçnstige Planung un Ausfçhrung von Abwasserkanålen un -leitungen aus technischer Sicht, Beton-Informationen, 2001, Heft 4, Verlag Bau + Technik, Dçsselorf [4.-] Renchen, K. : Beton mit hohem Wierstan gegen chemische Angriffe in Abwasseranlagen, Beton-Information, 2001, Heft 5, Verlag Bau + Technik, Dçsselorf [4.-] Breit, W. : Verbesserung es Såurewierstans von Beton, Beton+Fertigteiljahrbuch 2003, BertelsmannSpringer Bauverlag GmbH, Gçterloh Abschnitt 5 : Anwenungsgebiete Nicht im Text erwåhnt : [5.-] Lenz, D. un Mæller, H.- J. : Beton-, Stahlbeton- un Spannbetonleitungen, Betonkalener 1967, Teil II, Wilhelm Ernst & Sohn, Berlin/ Mçnchen [5.-] Lenz, D. un Hornung, K. : Vorgespannte, selbsttragene Rohrbrçcken aus vorgespannten Stahlbetonrohren, Betonwerk + Fertigteil- Technik, 1981, Heft 1 [5.-] Schåfer, A. : Zielgenauer Vortrieb von Stahlbetonrohren nicht begehbarer Durchmesser, Betonwerk + Fertigteil- Technik, 1987, Heft 4 [5.] Wengler, D. : Rohre aus Beton, Stahlbeton un Spannbeton : bewåhrt un zukunftssicher, Beton- un Fertigteil- Jahrbuch 1991, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin Abschnitt 6: Bauausfçhrung in offener Bauweise [6.1] Berechnungsansåtze fçr ie Rohrbelastung im Graben mit gespunetem Verbau, Arbeitsbericht er ATV-Arbeitsgruppe Verbaumethoen im ATV-Fachausschuß 1.5 Ausfçhrung von Entwåsserungsanlagen, Korresponenz Abwasser 1997(44), Heft 12, S ff [6.2] ATV-Hanbuch: Bau un Betrieb er Kanalisation, W. Ernst & Sohn, 1996 [6.3] Hornung, K.: Rohr un Leitungszone grunlegene Voraussetzungen fçr ie Tragfåhigkeit er Rohrleitung, Beton- u. Fertigteil-Jahrbuch 1989, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, S. 225 ff Nicht im Text erwåhnt: [6. ] Hornung, K.: Umsetzung er neuen Regeln fçr en Kanalbau nach DIN EN 1610; Beton- u. Fertigteil- Jahrbuch 1998, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, S. 93 ff [6. ] Hornung, K.: Einbau von Rohren Entwicklungen im konventionellen Kanalbau, Concrete Precasting Plant an Technology, Issue 7/1991, S. 70 ff [6. ] Lenz, D., Hornung, K.: Einbau von Rohren Tragfåhigkeit er Rohrleitung, Beton- u. Fertigteil- Jahrbuch 163

164 1984, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, S. 238 ff [6. ] Vergleich von Luft- un Wasserichtheitsprçfung an Abwasserkanålen, Entwicklungsvorhaben es Bayrischen Lanesamt fçr Wasserwirtschaft Mçnchen, Zusammenfassener Schlußbericht, Mårz 1994 Abschnitt 7: Bauausfçhrung in geschlossener Bauweise Rohrvortrieb [7.1] Scherle, M.: Rohrvortrieb, Ban 1, Technik, Maschinen, Geråte, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1986 Nicht im Text erwåhnt: [7. ] Scherle, M.: Rohrvortrieb, Ban 2, Statik, Planung, Ausfçhrung, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1988 [7. ] Scherle, M.: Rohrvortrieb, Ban 3, Berechnungsbeispiele, Kommentar, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1984 Abschnitt 8 un 9: Statische Berechnung von Rohren fçr ie offene Bauweise un von Vortriebsrohren [8.1] Berechnungsansåtze fçr ie Rohrbelastung im Graben mit gespunetem Verbau, Arbeitsbericht er ATV- Arbeitsgruppe Verbaumethoen im ATV- Fachausschuss 1.5 Ausfçhrung von Entwåsserungsanlagen, Korresponenz Abwasser 1997 (44), Heft 12, S ff [8.2] Hornung, K. : Bemessung von bewehrten Rohren im Scheitelruckversuch, Beton- un Fertigteil- Jahrbuch 1994, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, S. 199 ff Nicht im Text erwåhnt: [8. ] Hanbuch fçr Rohre aus Beton, Stahlbeton, Spannbeton, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1978 [8. ] Hornung, K.; Kittel, D.: Statik erçbereckter Rohre, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, 1989 [8. ] Hornung, K.: Dynamische Verkehrslastbeanspruchung von Rohren, Beton- u. Fertigteil- Jahrbuch 1991, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, S. 214 ff [8. ] Hoch, A.: Probleme er Rohr- un Schachtstatik, Stansicherheitsnachweise (Deponie-Sickerwasser), Abfallwirtschafts-Journal 4 (1992), Nr. 2, S. 164ff [8. ] Fuchs, W.: Grunzçge er probabilistischen Zuverlåssigkeitstheorie un ihre Anwenung auf im Erboen verlegte Rohre, Korresponenz Abwasser 1984 (31), Nr. 6 [9. ] Kittel, D.: Zur statischen Berechnung von Vortriebsrohren nach em ATV-Arbeitsblatt A 161, Beton- un Fertigteil-Jahrbuch 1987, Bauverlag GmbH, Wiesbaen, Berlin, S. 13 ff 164

165 [9. ] Scherle, M.: Zwångungen beim Rohrvortrieb Auswirkung auf ie Statik, Tunnelbau 1995, Verlag Glçckauf GmbH, Essen, S. 43 ff [9. ] Scherle, M.: Zwångungen beim Rohrvortrieb Nachweis er Zwångungskennwerte, Tunnelbau 1995, Verlag Glçckauf GmbH, Essen, S. 67 ff 165

166 12.3 Stichwortverzeichnis A Abeckplatten 43 Abeckung 44 45, 76, 96 Ablaen 77 Abriebfestigkeit Absturzbauwerk 45 Abwasser, kommunales 63 Abzweige/Zulåufe 33, 98 Anbohren 34 Angabenblatt zur Rohrstatik fçr en Rohrvortrieb 152 Angabenblatt zur Rohrstatik fçr ie offene Bauweise 142 Anschlussstçcke 33, 36, 39, 100 Anschlussstutzen 99 Anwenungsgebiet 70 Auflager 43, 75, 84 85, 87, 101, 146 Auflageringe 43 Auflagerreaktion Lagerungsfålle 131 Auskleiungen 66 B Belastung urch Vortriebskråfte 137 Belastung urch Zwångungskråfte im Bauzustan 137 Bemessung 58, 61, , , 136, 138 Bemessung in Richtung er Rohrachse 138 Bemessung mit Lastklassen Bemessung quer zur Rohrachse 138 Betonauflager 84, 87, 97, 144, 146 Betonrohre 13, 15, 26 28, 48, 58 59, 62 Betonstahl 49 Betonzusåtze Betonzuschlag 48 Bettung 75 76, 84 87, 89, 91 92, 97 Bettungstypen 85 Bewehrung von Stahlbetonrohren 49 Biogene Schwefelsåurekorrosion 65 Boenabbau un Boenfærerung 117 Boenverformungsmouln 129 Bæschungsstçcke 36 Bruchsicherheitsnachweis

167 D Dichtheitsprçfung 59, , Dichtungen 23 25, 89, 91 E Eigençberwachung 20, 54 Einbettungsbeingungen , 130 Eiquerschnitte 22, 27 Erlasten 125, 127, 137 Erstprçfung 54, 60, 91 Europåische Norm F FBS-Fachvereinigung Betonrohre un Stahlbetonrohre e.v. 15 Falzmuffenrohre 30 Flåchen- un Bauwerkslasten 128, 137 Fließgeschwinigkeit, zulåssige 62 Fremçberwachung G Gebrauchsspannungsnachweis 132 Gelenkstçcke 33, 36, 39, Geschlossene Bauweise 112 Gleitmittel 89 91, 101, 153 Grabensohle 83 87, 127 Grabenverbau 78, 125 Grunwasserhaltung 83, 117 Gçteschutz Kanalbau 19 20, 74 H Halboffene Bauweise 120 Haltungsweise Prçfung 104, 106 Hauptverfçllung 96, 98, 147 Herstellen er Rohrverbinung 89 Herstellverfahren 49 Hochruckspçlung 63 Hyraulische Leistungsfåhigkeit 61 I Innere Lasten 128 K Kernbohrgeråt 35 Krçmmer 33, 35, 101 Kurzbaustelle

168 L Lagerung LAWA-Leitlinie 67 Lebensauer Leitungszone 76, 79, 82, 94 96, 98, Luftruckprçfung M Manschettenichtung 100 Maße 26 46, Minestgrabenbreite 79 Monolithisches Schachtbauwerk 45 N Nutzungsauer, technische 67 Ú Úkobilanz 66 P Passstçcke 33, 36 Prçfung auf Scherlast 60 Prçfung auf Wasserichtheit 59 61, 103, 107 Prçfung er Verichtung 96 Prçfung einzelner Rohrverbinungen 104, 107 Prçfung von Schåchten 109 Q Qualitåtskontrolle Qualitåtsrichtlinie 26 45, Qualitåtssicherung 20, Querschnittsformen 22 R Rammsonierung 96 Relative Auslaung 131 Ringbiegezugfestigkeit 59 Rohrverbinungen 23 24, 32, 60, , 137 Rohrvergleichsspannung 59, 132 Rohrwerkstoffe 54, 58, S Schacht 38 Schacht 41, , 110, 117, 143 Schachtabeckungen

169 Schachtfertigteile 14 15, 37, 51, 54, 59 60, Schachthålse 43 Schachtringe 41, 101 Schachtunterteile 39, 41 Scheitelruckkraft 133 Schlagfestigkeit 59 Schnittkråfte 132, 138 Schwellfestigkeit 59 Seitenverfçllung 76, 96, 103 Serienprçfung Sicherheitsbeiwert , 142, 144 Sonerausfçhrung er Bettung 89 Sonerbauwerke 45 Sonerfålle es Rohrvortriebes 119 Stahlbetonrohre 15, 29 Start- un Zielschacht 112, 116 Statische Berechnungen 45, 122, 133, 136 Strangprçfung 54, 60 Stufengraben 78 Stçtzringe 52 T Tangentialschacht 41 Temperaturverhalten 66 Tragfåhigkeit 58 U Ûbergangsringe 42 Ûbergangsstçcke 36 Ûberschçttungsbeingungen 126, 130 Umweltvertråglichkeit un Úkobilanz 66 V Vakuumprçfanlage 53 Verbaute Gråben 81 Verichtungsgeråte 92, 96, 98 Vereinigungsbauwerk 45 Verfçllen 79, 83, 94, 97, , Verfçllmaterial 76, 83, 94 96, 98 Verkehrslasten 58, 127, 132, 137 Verlegung 84, Vortrieb

170 W Wanrauheit Wasserichtheit 24, 54, 59, 61 Wassergewinnungsgebiete 31 Werkstoffe 22, 48, 125 Wierstan gegen chemische Angriffe 63 Wierstan gegen Hochruckreinigung 63 Wirtschaftlichkeitsberechnung Wurzelfestigkeit 60 Z Zement 48 Zugabewasser 49 Zulåufe, nachtrågliche

171 12.4 Bilnachweis Biler 0.1, 0.2 un 0.3: H.-O. Lamprecht, Opus Caementitium, Beton-Verlag GmbH, Dçsselorf, 1993 Bil 0.4: Stein, D., Nieerehe, W., Instanhaltung von Kanalisation, Wilhelm Ernst & Sohn, 1992 Bil 2.24: DW Betonrohre Bil 3.6: Stuie: Aktueller Stan er Herstellung von Beton- un Stahlbetonrohren, Institut fçr Fertigteiltechnik un Fertigbau Weimar e. V., Weimar im Auftrag es Bayerischen Inustrieverbanes Steine Eren e. V., Mçnchen, 1994 Bil 6.31: Hermann Mçcher GmbH, Postfach 5 50, Schwelm Bil 7.5: DW Betonrohre 171

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