Das sogenannte „statische Berstlining-Verfahren“ gewinnt in der Tiefbaubranche immer mehr an Bedeutung. Dort, wo Querschnittsvergrößerungen oder eine grabenlose Erneuerung gefragt ist, ist diese Art der Technik empfehlenswert. Eine hydraulisch gesteuerte Lafette schiebt über einen Schlitten die leiterförmig ausgebildeten Berstgestänge in das zu berstende Altrohr ein. Im Zielschacht bzw in der Zielgrube angelangt erfolgt die Anbindung des Berstzubehörs, wie Schneidmesser, welches das zähe Material aufschneiden kann. Mit entsprechender Aufweitung und integriertem Neurohr sorgt der Aufweitungskörper beim statischen Einzug für ein weiteres Aufbersten der Altleitung sowie für die Verdrängung der Scherben ins umgehende Erdreich. Zahlreiche Versorgungsträger sind bereits auf dieses Verfahren aufmerksam geworden und nutzen diese Methode sehr effektiv.
Sehr gerne stehen wir Ihnen für weiter gehende Informationen und Fragen rund um das Berstlining-Verfahren zur Verfügung.
Erste Antworten geben wir Ihnen hier:
1. Scherbenbildung
Das ein im Berstlining-Verfahren verlegte Rohr höheren Ansprüchen gewachsen sein muss, als ein in offener Bauweise verlegtes Rohr mit Sandbettung, ist einleuchtend. Bei diesem Verfahren wird das Altrohr bekanntermaßen gebrochen und zur Formung des Rohrkanals die Scherben radial ins umgebene Erdreich verdrängt, um Platz für das nachfolgende Neurohr gleicher und größerer Nennweite zu schaffen. Die verdrängten Fragmente können dabei Riefen und Punktlasten verursachen.
Gerade im Versorgungssektor (Gas-Wasserversorgung) wird dieser Effekt noch durch die Druckbeaufschlagung des Mediums verstärkt. Deshalb sollte gerade in diesem Sektor darauf geachtet werden, dass für die grabenlose Verlegetechnik Rohrmaterialien verwendet werden, die diesen Beanspruchungen standhalten. Gerade deshalb können mittlerweile sämtliche Rohrmaterialien im Berstlining eingezogen werden:
- PE-HD: sogenannte Schutzmantelrohre, bes. Ritzfest und Wiederstandsfähig mit einem Schutzmantel aus mineralfaserverstärktem Polypropylen und einem Kernrohr aus modifiziertem PE 100 RC (Resistance to crack)
- PE-X-Rohr: Rohr aus vernetztem Polyethylen
- PP-HM: im Kanalbereich, besonders Ritzfest und Wiederstandsfähig
- GGG: duktiles Gussrohr mit zugfesten Muffenverbindungen und zusätzlicher Schutzschicht aus ZM
- Stahl: sog. Zementmörtel-umhüllte Stahlrohre
- GFK: glasfaserverstärkte Kunststoffrohre
- STZ: Crea-Dig-Steinzeugrohr für den Rohrvortrieb
Im Versorgungsbereich (Gas-, Wasserversorgung) werden bei grabenlosen Verlege- techniken überwiegend Schutzmantelrohre aus PE-HD eingesetzt. Be- züglich der Beanspruchung gibt es gegenüber dieser Verlegart, insbesondere aber beim Berstlining-Verfahren immer wieder folgende Vorbehalte:
1. Die Scherben des Altrohrs können das Neurohr während des Einzugs beschädigen (Riefenbildung, Kerbwirkung)
2. Nach erfolgtem Rohreinzug kann es zu Punktlasten kommen, die zu punktuellen Spannungskonzentrationen am Innenrohr führen. Dieses kann zur Folge haben, dass das neue PE-Rohr an der Innenfläche aufreißt und sich der Riss durch die Druckverhältnisse fortpflanzt.
Neben der Tatsache, dass es kaum Schadensfälle vorgenannten Vorbehalte gegeben hat, sind spezielle Versuche gefahren worden, um bezüglich der Lebensdauer dieser Rohre aussagen tätigen zu können.
Zu Punkt 1: Riefenbildung, Kerbwirkung
Das besondere am Schutzmantelrohr ist, das es praktisch ein Rohr-In-Rohr-System beinhaltet. In vergangenen Zeiten wurde zuerst ein Schutzrohr eingezogen, danach das eigentliche Produktrohr relined. Das sog. Mehrschichtenrohr erspart den zweiten Arbeitsgang. Auf dem eigentlichen Kernrohr ist ein Schutzmantel aus mineralfaserverstärktem PP aufextrudiert. Dieser Schutzmantel sichert dieses Medium führende Innenrohr wirkungsvoll vor Riefen und Kerben. Die Ritzfestigkeit des Schutzmantels gegenüber anderen Rohren wurde in mehreren Versuchen bestätigt. Auch bei dem renommierten Institut für Kanalisationstechnik (IKT-Gelsenkirchen) konnte bei Laborversuchen, als auch unter realistischen Bedingungen festgestellt werden, dass das Kernrohr keinerlei Beschädigungen aufwies (Beispielsweise bei der Erneuerung von Altrohren aus Grauguss).
Zu Punkt 2: Punktlasten
Punktlasten führen auf der Innenseite des druckführenden Rohres zu Span- nungskonzentrationen, was zu einem langsamen „auseinanderdriften“ der Molekularstruktur beim Standart-PE führen könnte. PE 100 RC (RC- Resistance to crack) verfügt über eine neuartig verwebte Struktur und ist, wie der Name es sagt, um ein vielfaches höher belastbar bzw. Wiederstandsfähiger gegenüber Rissfortpflanzung.
Um einen Nachweis über die Langlebigkeit eines im grabenlosen Verlege- verfahren eingebauten Rohres machen zu können, sind Schutzmantelrohre mit Kernrohr aus RC-Material einem Punktbelastungstest als auch einem FNCT-Test (FULL-NOTCH-CREEP-TEST = Langsames Risswachstum) unterzogen worden.
Punktbelastungstest:
Im Punktbelastungstest nach Dr. Hessel wird ein Rohr, welches unter Innendruck steht, zusätzlich mit einem Zehn-Millimeter-Auflage- stempel als Punktlast nach innen ausgebeult. Die Prüftemperatur beträgt 80°C in einer zweiprozentigen, wässrigen Netzmittellösung (Arkopal N 100). Der Test wird solange durchgeführt, bis der Prüfkörper die äußerste Streckspannung erreicht und bricht. Das SLM Rohrmuster zeigte im Punktbelastungstest nach Dr. Hessel auch nach mehreren tausend Prüfstunden noch keinen Bruch.
FULL-NOTCH-CREEP-TEST:
Beim FNCT-Test werden kleine Probestäbchen des zu testenden Materials scharfkantig eingeschnitten und bei 80°C (+2% Arkopal N 100) unter einer konstanten Zugspannung von 4N/mm² belastet. Die Prüfung wird unter Einsatz einer 2%-igen wässrigen Netzmittellösung durchgeführt. Dieser Test simuliert de lokalen Spannungskonzentrationen.
Dr. Hessel hat einen Zusammenhang zwischen den Ergebnissen des FNCT und des Punktbelastungstests festgestellt und publiziert (Dr. Hessel in 3R Interna- tional 6/2001). Aufgrund dieses Zusammenhangs wird eine minimale Standzeit im FNCT von 2.000 Stunden als Nachweis für 100 Jahre Lebensdauer eines Rohrs unter Punktlast gefordert. Die für das Berstlining-Verfahren üblicherweise verwendeten SLM Rohre (Ege- plast) halte bereits länger als 5.000 h und zeigen noch keinen Bruch!
FAZIT:
Der Schutzmantel eines SLM 2.0-Rohres verteilt aufretende Punkt- lasten, die bei der Verlegung ohne Sandbett entstehen können und hält sie vom Kernrohr fern. Die verschiedenen Schutzfunktionen ermöglichen somit die grabenlose Verlegung und einen sicheren Betrieb der Rohrleitungen aus PE-HD über 100 Jahre!
[Quelle: Egeplast]
Auch PE-X-Rohre eignen sich vorbehaltlos für den grabenlosen Rohrleitungsbau. Ebenso die o.g. Rohrmaterialien wie GGG/ Stahl oder PP-HM. Im Kanalbereich kann neben den erwähnten Schutzmantelrohr vorbehaltlos auch direkt auf PP-HM zurückgegriffen werden. Entsprechende Vortriebsrohre für das Berstlining-Verfahren können direkt bei Tracto-Technik bezogen werden.
2. Mindestabstände zu Benachbarten Leitungen
Einzuhaltender Abstand zu Fremdleitungen beim Berstlining-Verfahren:
Bei der Planung und Bauausführung müssen Einflüsse auf die Umgebung berücksichtigt werden. Bei der Wahl des Aufweitverhältnisses (Berstkörperdurchmesser/ Altrohrinnen- durchmesser) ist in Abhängigkeit der Bodenverhältnisse abzuwägen, welcher Energieeinsatz im Hinblick auf Erschütterungen, Bodenverschiebungen (mit Rücksicht auf benachbarte Leitungen) und hieraus resultierenden Hebungen an der Oberfläche noch vertretbar sind.
Mindestabstände sind abhängig von:
– Bodenbeschaffenheit
– Art der benachbarten Leitungen und Bauwerke
Bei bindigen Böden:
Bei bindigen Böden hat sich in de Praxis bei parallel laufenden Leitungen die Einhaltung eines lichten Abstandes bewährt, der mindestens das 3-fache des Aufweitungsmaßes, mindestens jedoch 40cm betragen sollte (Aufweitungsmaß = Durchmesser der Aufweitung minus Innendurchmesser Altrohrleitung).
Bei nichtbindigen Böden / steinigen Böden:
Bei nichtbindigen Böden und steinigen Böden müssen die Mindestabstände zu anderen Ver- und Entsorgungsleitungen besonders betrachtet werden.
Bei spröden und bruchgefährdeten Rohrwerkstoffen (z.B. Grauguss, Steinzeug) der vorhandenen Fremdleitungen hat sich einen Mindestabstand, der mindes- tens das 5-fache des Aufweitmaßes beträgt, bewährt.
Bei Fremdleitungen aus spröden und bruchgefährdeten Rohrwerkstoffen ab einem Nenndurchmesser von 200 mm hat die Praxis gezeigt, dass aufgrund der Bodenmechanik dieser Mindestabstand 1,00 m nicht unterschritten werden sollte.
Bei kritischen Abständen, z.B. queren Leitungen, sind mit dem Betreiber dieser Leitungen besonderen Schutzmaßnahmen (z.B. Freilegen von Leitungen) zu vereinbaren.
Baustellenbilder
