Moderne Rohr- und Schachtmaterialien im Kanalbau (2016-02-15) · 16. Göttinger Abwassertage – 24.02.2016 Markus Dohmann Stadtbauamt Backnang Moderne Rohr- und Schachtmaterialien

16. Göttinger Abwassertage – 24.02.2016Markus DohmannStadtbauamt Backnang

Moderne Rohr- und Schachtmaterialien im Kanalbau: PVC – PP – PE – GFK

1

Moderne Rohr- und Schacht-materialien im Kanalbau

Polyvinylchlorid – Polypropylen – Polyethylen – GFK



2

Schlechte Erfahrungen mit den traditionellen Rohr- undSchachtmaterialien (Steinzeug / Beton)

Warum werden diese Materialien immer häufiger eingesetzt?

Schadensbilder an vorhandenen Kanälen und Schächten



3

Ist hierfür wirklich das Rohr- bzw. Schachtmaterial verantwortlich? Nein – in den meisten Fällen nicht!Nein – in den meisten Fällen nicht!

Schlechte Erfahrungen mit den traditionellen Rohr- undSchachtmaterialien (Steinzeug / Beton)


Schadensbilder an vorhandenen Kanälen und Schächten

Planungsfehler Ausschreibungsfehler Ausführungsfehler

„Fehlende“ Bauüberwachung„Fehlende“ Qualitätssicherung



4

☺ „Günstigere Kosten“ für Lieferung und Einbau

☺ Einfacheres Handling auf der Baustelle (Transport,Lagerung und Verlegung)

☺ „Bessere Dichtwirkung“ der Rohr- bzw. Schachtbauteil-verbindungen

☺ „Weniger“ Rohr- bzw. Schachtbauteilverbindungen

☺ „Bessere Beständigkeit“ (Korrosion, Abrieb undHochdruckspülung)




5

Die DIN EN 1401 regelt die Anforderungen an die Herstellungund Verlegung von PVC Vollwandrohren.DIN EN 1401 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für erdverlegte drucklose Abwasserkanäle und -leitungen –Weichmacherfreies Polyvinylchlorid (PVC-U) – Teil 1 und Teil 3

Rohre und Schächte aus PVC

Herstellung von PVC Rohren im Extrusionsverfahren(Formteile im Spritzgussverfahren oder Handarbeit)

Rohre müssen zu mindestens 80 % und Formteile zumindestens 85 % aus PVC bestehen

Eingruppierung der Rohre nach Nennweite (DN/OD)und Nennsteifigkeit (SN) – Formteile zusätzlich nachDurchmesser/Wanddicken-Verhältnis (SDR)



6

Baulänge 0,5 m bis 6 m (Hersteller und Nennweiten abhängig)


SDR 41 / SDR 34 / SDR 27

DN/OD 110 bis DN/OD 800

SN 4 / SN 8 / „SN 10“ / „SN 12“ / SN 16

Verschiedenste Formteile / Übergangsstücke / Sonder-bauteile erhältlich (teilweise Sonderanfertigungen möglich)

ACHTUNG: Einige Rohrhersteller haben kein„vollständiges“ Formteilprogramm.

Ausschließlich Rohre in der Kreisgeometrie



7

Rohre für die Renovierung im Rohrliningverfahren sowie fürdie Erneuerung / den Neubau in geschlossener Bauweise


Rohrverbindung: Steckmuffe und Klebemuffe

Anschlussanbindung: Abzweige, Sattelstücke 90° undKlebesättel

Quelle: Funke Kunststoffe GmbH



8


PVC Schächte DN 800 und DN 1000 verfügbar (DN 1000 Schächte jedoch nur mit einem profilierten

Wandaufbau und nicht vollständig aus PVC)



9


Rohre und Schächte aus PPDie DIN EN 1852 regelt die Anforderungen an die Herstellungund Verlegung von PP Vollwandrohren.DIN EN 1852 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für erdverlegte drucklose Abwasserkanäle und -leitungen –Polypropylen (PP) – Teil 1 und Teil 3

Herstellung von PP Rohren im Extrusionsverfahren undWickelverfahren (Formteile im Spritzgussverfahren oderHandarbeit)

Eingruppierung der Rohre nach Nennweite (DN/OD)und Nennsteifigkeit (SN) – Formteile zusätzlich nachDurchmesser/Wanddicken-Verhältnis (SDR)



10

SN 4 / SN 8 / „SN 10“ / „SN 12“ / SN 16

SDR 33 / SDR 26 / SDR 22

Rohre und Schächte aus PP


Verschiedenste Formteile / Übergangsstücke / Sonder-bauteile erhältlich (teilweise Sonderanfertigungen möglich)

ACHTUNG: Einige Rohrhersteller haben kein„vollständiges“ Formteilprogramm.

Ausschließlich Rohre in der Kreisgeometrie




11


Quelle: Karl Schöngen KG



12


Quelle: Karl Schöngen KG



13

Rohre und Schächte aus PPRohrverbindung: Steckmuffe und Schweißverbindung

Anschlussanbindung: Abzweige und Sattelstücke 90°(geschraubt und geschweißt)

PP Schächte werden in der Regel mit einem profiliertenWandaufbau hergestellt (im Wickelverfahren können auchVollwandschächte hergestellt werden)

Quelle: REHAU AG



14

Rohre und Schächte aus PEDie DIN EN 12666 regelt die Anforderungen an die Herstellungvon PE Vollwandrohren.DIN EN 12666 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für erdverlegte Abwasserkanäle und -leitungen –Polyethylen(PE) – Teil 1

Herstellung von PE Rohren im Extrusionsverfahren undWickelverfahren (Formteile im Spritzgussverfahren oderHandarbeit)

Eingruppierung der Rohre nach Nennweite (DN/OD) undDurchmesser/Wanddicken-Verhältnis (SDR)


SDR 26 / SDR 17,6 / SDR 17 / SDR 11



15

Rohre und Schächte aus PEPE 80 / PE 100 / PE 100 RC / PE 100 mit Schutzmantel

Quelle: Wavin GmbHQuelle: Wavin GmbH

Baulänge 6 m und 12 m (Standard)



16

Rohre und Schächte aus PE


Verschiedenste Formteile / Übergangsstücke / Sonder-bauteile erhältlich (Sonderanfertigungen möglich)



17

Rohre und Schächte aus PERohrverbindung: Steckmuffe und Schweißverbindung




18

Rohre und Schächte aus PEPE Schächte werden in der Regel mit einem profiliertenWandaufbau hergestellt (im Wickelverfahren können auchVollwandschächte hergestellt werden)



19

Profilierte Rohre und SchächteDie DIN EN 13476 regelt die Anforderungen an die Herstellungvon Rohren aus PVC, PP und PE mit profilierter Wandung.DIN EN 13476 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für erdverlegte drucklose Abwasserkanäle und -leitungen –Rohrleitungssysteme mit profilierter Wandung aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U),Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) – Teil 1, Teil 2 und Teil 3

Quelle: Funke Kunststoffe GmbH

Kerngeschäumter Wandaufbau



20

Profilierte Rohre und SchächteSonstige möglichen Wandaufbau

Rippenprofil Wickelprofil

Hohlkammerprofil Hohlkammerprofil



21

Eingruppierung der Rohre nach Nennweite (DN),Wandaufbau / Rohrkonstruktion (Typ A oder Typ B) undNennsteifigkeit (SN)

Profilierte Rohre und Schächte

PVC: DN 150 bis DN 500

PP: DN 150 bis DN 3600

PE: DN 300 bis DN 3600

Herstellung von profilierten Rohren im Extrusionsverfahren,und Wickelverfahren – von profilierten Schächten im Wickel-verfahren, Spritzgussverfahren und Rotationsverfahren




22

Profilierte Rohre und SchächteVerschiedenste Formteile / Übergangsstücke / Sonder-bauteile erhältlich (Sonderanfertigungen möglich)



23




24

Rohrverbindung: Steckmuffe und Schweißverbindung (PP / PE)



Quelle: Stadtwerke Troisdorf GmbH



25




26

Schächte aus PVC / PP / PEDie DIN EN 13598-2 regelt die Anforderungen an Schächteaus PVC, PP und PE.DIN EN 13598-2 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für erdverlegte drucklose Abwasserkanäle und -leitungen– Weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U), Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) –Teil 2:Anforderungen an Einsteigschächte und Kontrollschächte für Verkehrsflächen und tiefe Erdverlegung

Quelle: REHAU AGQuelle: Göttinger Entsorgungsbetriebe



27

Die DIN EN 14364 regelt die Anforderungen an die Herstellungvon GFK Rohren.DIN EN 14364 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für Abwasserleitungen und -kanäle mit oder ohne Druck –Glasfaserverstärkte duroplastische Kunststoffe (GFK) auf der Basis von ungesättigtem Polyesterharz (UP) –Festlegungen für Rohre, Formstücke und Verbindungen

Rohre und Schächte aus GFK



28

Herstellung von GFK Rohren im Schleuderverfahren(DIN 16869) und im Wickelverfahren (DIN 16868)

Baulänge 3 m, 6 m und 12 m (Standard) (Hersteller abhängig)


Eingruppierung der Rohre nach Nennweite (DN), Nenndruck(PN) und Nennsteifigkeit (SN)

SN 2.500 / SN 5.000 / SN 10.000 (Standard)

DN 100 bis DN 4000

PN 1 / PN 6 / PN 10 (Standard)

Verschiedenste Formteile / Übergangsstücke / Sonder-bauteile erhältlich (Sonderanfertigungen möglich)



29

Kreisprofil sowie verschiedenste Sonderprofile (Eiprofile /Maulprofile / Parabelprofile / Haubenprofile / etc.)


Rohre für die Renovierung im Rohrliningverfahren sowie fürdie Erneuerung / den Neubau im Vortriebsverfahren

Quelle: HOBAS Rohre GmbH Quelle: Aarsleff Rohrsanierung GmbH



30

Rohre und Schächte aus GFKRohrverbindung: Steckmuffe, Flansch, GFK- / Stahlkupplungund Laminat

Anschlussanbindung: Sattelstücke 45° und 90 ° (geschraubtund geklebt) und Abzweige

Quelle: HOBAS Rohre GmbH



31

Rohre und Schächte aus GFKRohrverbindung: Steckmuffe, Flansch, GFK- / Stahlkupplungund Laminat

Anschlussanbindung: Sattelstücke 45° und 90 ° (geschraubtund geklebt) und Abzweige

Quelle: HOBAS Rohre GmbH Quelle: HOBAS Rohre GmbH



32

Rohre und Schächte aus GFKDie DIN EN 15383 regelt die Anforderungen an die Herstellungvon GFK Schächten.DIN EN 15383 Kunststoff-Rohrleitungssysteme für Abwasserleitungen und -kanäle – Glasfaserverstärkteduroplastische Kunststoffe (GFK) auf der Basis von Polyesterharz (UP) – Einsteig- und Kontrollschächte

Quelle: HOBAS Rohre GmbH Quelle: HOBAS Rohre GmbH



33

Planung beim KanalbauAuswahl / Festlegung des zum Einsatz kommenden Rohres(Material, Dichtungssystem, Baulänge, Art der Anschluss-anbindung, etc.)

Hydraulische Dimensionierung der herzustellenden Anlagen



34

Planung beim KanalbauStatische Auslegung der herzustellenden Anlagen(Schächte, Kanäle und gegebenenfalls Leitungen)

Beton / Stahlbeton Steinzeug GGG PVC PP PE-HD

E-Modul Kurzzeit [N/mm²] 3.000 1.250 800

E-Modul Langzeit [N/mm²] 1.500 312 160

Biegefestigkeit Kurzzeit [N/mm²] 90 39 21

Biegefestigkeit Langzeit [N/mm²] 50 17 14

30.000 50.000 170.000

---------- ---------- ----------

Das Kriechverhalten von Kunststoffen wird durch die Verwendung der Langzeitwerte berücksichtigt



35

Planung beim KanalbauStatische Auslegung der herzustellenden Anlagen(Schächte, Kanäle und gegebenenfalls Leitungen)Folgende Angaben / Festlegungen sind zwingend erforderlich:- Überdeckungshöhe über Rohrscheitel / Grundwasserstand über Rohrsohle- Verkehrslasten / Flächenlasten- Anstehender Boden / Boden Grabenverfüllung (Art und Verdichtung)- Baugrund unter dem Rohr- Grabenbreite- Einbau- und Überschüttungsbedingungen- Auflagerart und Auflagerwinkel- Wirkungsweise der Verkehrslasten / „oberen“ Erdlasten (nur bei Schächten)- Maßnahmen zur Auftriebssicherung (i.d.R. nur bei Schächten im Grundwasser)

Festlegung in der Planung / AusschreibungKontrolle der Einhaltung während der Ausführung



36

Detaillierte und ausführliche Ausschreibung (Baube-schreibung, Leistungsverzeichnis und ggf. ZTV‘s / ETV‘s)

Planung beim KanalbauDetaillierte und ausführliche Ausführungsplanung (beimEinsatz von Kunststoffschächten sind Schachtzeichnungenzu empfehlen)



37

Ausführung beim Kanalbau

Grabenwand

untere Bettungs-schicht

Grabensohle

Untere Bettungsschicht• mindestens 100 mm• Empfehlung: 100 mm + 1/10 DN• bei Fels und steinigem Boden

mindestens 150 mm

Grabensohle muss tragfähig sein



38




39



Grabenwand

Grabensohle

Gründungsschicht• erforderlich bei einer nicht trag-

fähigen Grabensohle• Dicke ist abhängig von den

Untergrundbedingungen, jedochmindestens 300 mm

Gründungsschicht



40




41




42


Grabenwand


Grabensohle

obere Bettungsschicht

Obere Bettungsschicht• die Dicke der Bettungsschicht

richtet sich nach dem Auflage-winkel

• Winkel 90° 0,15 vom DNWinkel 120° 0,25 vom DNWinkel 180° 0,50 vom DN



43

Grabenwand


Grabensohle



Seitenverfüllung

Seitenverfüllung• beide Seiten des Rohres gleich-

mäßig in Lagen aufschütten und sorgfältig verdichten

• Verdichtung nur von Hand bzw. leichtem Verdichtungsgerät

• Zwickelverdichtung sehr wichtig



44


Verdichtung gegen den gewachsenen Boden



45

Grabenwand


Grabensohle



Seitenverfüllung

Abdeckung

Abdeckung• in der Regel 300 mm• mindestens 150 mm über Rohr-

schaft bzw. 100 mm über der Rohrverbindung



46




47

Qualitätssicherung beim KanalbauKontrolle / Prüfung / Freigabe von Fertigungszeichnungenund statischen Berechnungen der Rohre und Schächte

Kontrolle / Überwachung der zum Einsatz kommendenMaterialien und Baustoffe



48

Qualitätssicherung beim KanalbauKontrolle / Prüfung / Freigabe von Fertigungszeichnungenund statischen Berechnungen der Rohre und Schächte

Kontrolle / Überwachung der zum Einsatz kommendenMaterialien und Baustoffe



49

Qualitätssicherung beim KanalbauKontrolle / Überwachung der Ausführung der Arbeiten(konsequente Bauüberwachung)

Steine größer 16 mm



50

Kontrolle / Überwachung der Ausführung der Arbeiten(konsequente Bauüberwachung)

Steine größer 16 mm

Verdichtungskontrolle durch den Auftragnehmer (Eigen-überwachung gemäß ZTV A-StB 12)

Qualitätssicherung beim Kanalbau



51

Qualitätssicherung beim KanalbauVerdichtungskontrolle durch den Auftraggeber / dieBauüberwachung (stichprobenartige Kontrolle)

kurzfristige / umgehende Auswertung der Ergebnisse der Verdichtungskontrolle



52

Verdichtungskontrolle durch den Auftraggeber / dieBauüberwachung (stichprobenartige Kontrolle)


untere Bettungsschichtanstehender Boden

Zwickelbereich

Bereich oberhalb Kämpfer

Abdeckung Leitungszone



53

Verdichtungskontrolle durch den Auftraggeber / dieBauüberwachung (stichprobenartige Kontrolle)




54

Qualitätssicherung beim KanalbauVerdichtungskontrolle durch den Auftraggeber / dieBauüberwachung (stichprobenartige Kontrolle)

untere Bettungsschichtanstehender Boden

Zwickelbereich

Bereich oberhalb Kämpfer



55

Qualitätssicherung beim KanalbauBestandsvermessung der erstellten Schächte, Kanäle undLeitungen am offenen Graben



56

Qualitätssicherung beim KanalbauNach Abschluss der Maßnahme Sichtprüfung der Schächte,Kanäle und Leitungen (Begehung / TV Untersuchung)

Nach Abschluss der Maßnahme Druckprüfung derSchächte, Kanäle und Leitungen

Nach Abschluss der Maßnahme Verformungsmessung /Deformationsmessung der Schächte und Kanäle- Mechanisches Abtastverfahren- Laser- / Lichtringverfahren (System verschiedener Kamerasysteme)- 3D Laserscanning (im begehbaren Bereich)- Messkreuz- / Schablonentechnik (im begehbaren Bereich)

Dokumentation der Baumaßnahme im Kanalinformations-system



57




58




59




60

Schäden / Mängel beim Kanalbau

Rissbildung imPVC Rohr



61


Verformung / Deformation biegeweicher Rohre (Grund: Leitungszone nicht fachgerecht ausgeführt)



62


Verformung / Deformation biegeweicher Rohre (Grund: Leitungszone nicht fachgerecht ausgeführt)



63


Ausbiegung inder Sohle



64


Verformung / Deformation biegeweicher Rohre (Grund: Nicht fachgerechte Bettung der Rohre – Steine /

Bauschutt in der Leitungszone der Rohrleitung)



65


Wurzeleinwuchs vor Ablauf der Gewährleistungsfrist(Grund: Wurzeln haben im Laufe von vier Jahren die Dichtung

zerstört – Druckprüfung bei der Abnahme war in Ordnung)



66


Rohrverbindung PE Rohr undicht – Boden sichtbar(Grund: Elektroschweißmuffe nicht verschweißt –

Gewährleistungsabnahme einer Berstliningmaßnahme)



67


PE Schweißsattelstück undicht und abgerissen(Grund: Sattelstück nicht fachgerecht eingebaut / verschweißt

– Gewährleistungsabnahme einer Berstliningmaßnahme)



68


Rissbildung im Scheitel bei einem GFK Rohr(Grund: Verdichtung oberhalb Rohrscheitel nicht fachgerecht ausgeführt – Einsatz von zu schwerem Verdichtungsgeräte)



69


Klebesattelstück beim GFK Rohr nicht fachgerecht eingebaut

Sattelstück beim PP Rohr nicht fachgerecht eingebaut



70

Schachtanbindung PP Rohrvor Ablauf der Gewährleistung

(Berstliningverfahren)


Schachtanbindung PP Rohr vor Ablauf der Gewährleistung

(TIP Verfahren)

Boden sichtbar



71

Schachtanbindung PP Rohr vor Ablauf der Gewährleistung

(TIP Verfahren)


Schachtanbindung PE Rohrvor Ablauf der Gewährleistung

(Spülbohrverfahren)

Boden sichtbar



72




73


Schäden an PE Schächten

Schweißnaht gerissen

RissbildungSchachtsohle



74


Verformung PP Rohr beim Berstliningverfahren(Grund: Einsatz von PP Rohr DN/OD 160 mit einer Wandstärke

von 7,4 mm beim dynamischen Berstliningverfahren)



75


PE Sattelstück DN/OD 160 (SDR 17,6) – Anschlusskanaljedoch DN/OD 160 (SDR 33)

Leitung mit drei verschiedenen Rohrmaterialien (mit unter-schiedlichen Eigenschaften)



76




77

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Markus Dohmann Telefon: 0 71 91 / 8 94 - 2 75Große Kreisstadt Backnang Telefax: 0 71 91 / 8 94 - 1 66-Stadtbauamt Backnang- Email: [email protected] 2071522 Backnang

Documents

Moderne Rohr- und Schachtmaterialien im Kanalbau (2016-02-15) · 16. Göttinger Abwassertage – 24.02.2016 Markus Dohmann Stadtbauamt Backnang Moderne Rohr- und Schachtmaterialien