Projekt 19194/01

Entwicklung eines Systems für das ökonomische und ökologische Verlegen von Entwässerungskanälen und -leitungen in offener Bauweise unter Verwendung optimierter Beton- und Stahlbetonrohre

Projektträger

S & P Consult GmbH
Konrad-Zuse-Str. 6
44801 Bochum
Telefon: 0234-5167-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die traditionelle Verlegung von Abwasserkanälen im offenen Rohrgraben ist geprägt durch ein hohes Maß an manuellen Arbeitsschritten, welche einerseits nachweislich zu einer Vielzahl von Schäden bereits während oder unmittelbar nach der Bauausführung führen können, andererseits zur Durchführung der Arbeiten relativ breite Rohrgräben erfordern. Die Folgen sind neben einer Gefährdung der Standsicherheit neuverlegter Rohre eine Kontamination von Boden und Grundwasser durch exfiltrierendes Abwasser sowie ein hoher Primärenergieverbrauch und die Beanspruchung von Deponieraum und Rostoffressourcen durch - im Verhältnis zum Rohrvolumen - überproportionalgroße zu bewegende Bodenmassen. Ziel des Vorhabens ist es, das traditionelle Verlegeverfahren zu einer Systemlösung unter Einsatz eines speziellen, aus statischer und verlegetechnischer Sicht optimierten Betonrohres weiter zu entwickeln, um durch Minimierung des manuellen Arbeitsanteiles und Verzicht auf Arbeitsraum im Rohrgraben eine Minimierung von Schäden während der Bauausführung sowie von Bodenbewegung bzw. -deponierung zu erreichen und damit ein Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz zu erzielen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Weiterentwicklung des bewährten Gleitschienenverbauverfahrens unter besonderer Berücksichtigung der Verfüllung der Verbauspur und Anpassung an das bereits entwickelte optimierte Rohr
- Entwicklung bzw. Weiterentwicklung der Verfahrenstechnik (Separatoren und Bodenkonditionierungsmaßnahmen) zur Verfüllung der Verbauspur sowie des Rohrgrabens unter Wiederverwendung des entsprechend konditionierten Aushubbodens
- Entwicklung eines Rohrverlegegerätes zur Ausrichtung und zum Zusammenziehen der Spezialrohre
- Bau und Testeinsatz von Prototypen der o. a. Geräte mit einer modifizierten Schnellwechselvorrichtung zur Montage an einem Hydraulikbagger
- Erprobung der Systemlösung im Rahmen einer Musterbaustelle unter realen Randbedingungen
- Erarbeitung eines Handbuches mit Arbeitsanweisungen und Qualitätsanforderungen


Ergebnisse und Diskussion

Das im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelte Optimierte Verlegeverfahren wurde auf einer Pilotbaustelle in Dortmund im Auftrag des Dortmunder Tiefbauamtes erstmals unter realen Randbedin-gungen eingesetzt. Hier war ein vorhandener Kanal auf einer Länge von rund 65 m durch .Optimierte Rohre der Nennweite ON 700 zu erneuern. Die Baustelle zeichnete sich durch eine äußerst beengte in-nerstädtische lage sowie eine relativ große Verlegetiefe des Kanals von im Mittel etwa 6,0 m aus.
Auch unter diesen schwierigen Randbedingungen konnte die Verlegung der Optimierten Rohre mit dem neuen Verlegeverfahren erfolgreich abgeschlossen werden.
Durch den Einsatz einer speziellen Schnellwechselvorrichtung konnten alle Anbaugeräte am Hydraulikbagger -Tieflöffel, Greifer, Rohrverlegegerät, Separator zur Bodenaufbereitung, Verdichtungsgerät etc. problemlos gewechselt werden, so dass die Baustelle mit nur einem gummibereiften Bagger realisiert werden konnte.
Besonders hervorzuheben ist, dass eine Aufbereitung des ansonsten zum Wiedereinbau nicht geeigneten bindigen Grabenaushubs direkt auf der Baustelle umgesetzt wurde, so dass lediglich geringe Rest-mengen des Bodens zur Deponie abgefahren werden mussten.
Trotz der geringen Grabenbreite war eine lage-und höhenmäßige exakte Verlegung der Rohre möglich.
Der schmale Bereich zwischen der Rohraußenkante und dem gewachsenem Boden wurde gleichzeitig mit dem Ziehen der unteren Verbautafeln mit einem ebenfalls auf der Baustelle angemischten fließfähi-gen und innerhalb weniger Stunden hydraulisch abbindenden Bodenmaterial verfüllt, so dass eine homogene Einbettung der Rohre dauerhaft sichergestellt ist.
Die Verdichtung des aufbereiteten Aushubbodens im Bereich der Hauptverfüllung erfolgte lagenweise mit einem Anbauverdichter.
Die Abnahme der neuen Kanalhaltung durch das Dortmunder Tiefbauamt erfolgte nach der Durchführung von Muffendichtheitsprüfungen sowie einer TV-Inspektion ohne Beanstandung.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass das im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickel-te optimierte Verlegeverfahren ist für den Einsatz in der Praxis ohne weitere Zusatzforschungen geeignet ist.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

- Pressetermin auf der Pilotbaustelle in Dortmund am 17.05.2006 (Beteiligung von Fach- und Tagespresse sowie WDR Fernsehen)
- Kurzbericht Lokalzeit im WDR-Fernsehen am 17.05.2006
- Berichte in den Lokalteilen der Ruhr-Nachrichten sowie der Westfälischen Rundschau am 18.05.2006
- Veröffentlichung auf Unitracc.de (19.06.2006)
- Veröffentlichung in der bi UmweltBau Heft 3/2006
- Projektpräsentation im Hause der Stadt Dortmund vor interessiertem Fachpublikum am 19.10.2006
- Veröffentlichung in der tis -Tiefbau Ingenieurbau Straßenbau Heft 12/2006
- Vortrag im Rahmen der 51. Betontage in Neu-Ulm am 15.02.2007
- Veröffentlichung in der BFT -Betonwerk + Fertigteil-Technik Sonderheft 02/2007
- Hinweis auf das Optimierte Verlegeverfahren bei mehreren Vorträgen im In- und Ausland
- Weitere Veröffentlichungen und Vorträge sind vorgesehen


Fazit

Als Fazit des Forschungsvorhabens ist festzuhalten, dass es gelungen ist, die Verlegung von Abwasserleitungen und -kanälen in offener Bauweise auf ein neues Qualitäts- und dem Umweltschutz besser ge-recht werdendes Niveau zu stellen.
Das neue Verlegeverfahren ermöglicht es, die .optimierten Rohre in einem sehr schmalen Graben ohne Arbeitsraum zu verlegen. Ein Betreten des Grabens zur Ausrichtung und Zusammenfügung der Rohre sowie zur Herstellung der Seitenverfüllung ist nicht mehr erforderlich.
Dieser schmale Graben und die fast ausschließliche Nutzung des aufbereiteten Aushubmaterials für die Grabenverfüllung reduzieren Bodenaushub, -transport und -deponierung sowie die Inanspruchnahme wertvoller Sand-und Kiesressourcen als Austauschmaterial auf ein absolutes Minimum.
Generell betrachtet führt das Optimierte Verlegeverfahren einerseits zu einer besseren Qualität der verlegten Leitungen und einer daraus resultierenden erhöhten Nutzungsdauer sowie zur Reduzierung der Umweltbelastungen, andererseits lässt es ein Potenzial für nennenswerte Kosteneinsparungen erkennen.

Übersicht

Fördersumme

316.316,00 €

Förderzeitraum

16.03.2004 - 15.03.2006

Internet

www.stein.de

Bundesland

Nordrhein-Westfalen

Schlagwörter

Ressourcenschonung
Umwelttechnik