Maagh Leitungsbau GmbH, Bonn - IKT

Unterirdischer Vortrieb von Stahlbetonrohren mit Rechteckquerschnitt – Teil II
Projektbeteiligte:
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur, Gelsenkirchen
Maagh Leitungsbau GmbH, Bonn
Sax & Klee GmbH, Mannheim
Stadtentwässerungsbetriebe Köln, AöR
Emschergenossenschaft, Essen
Gelsenkanal, Gelsenkirchen
Ruhrverband, Essen
Hermann Mücher GmbH, Schwelm
Fachvereinigung für Beton- und Stahlbetonrohre (FBS), Bonn
Kleihues & Sohn AG, Neuenkirchen
Westrohr Betonwerke GmbH & Co., Heek
Laufzeit:
- März 2002
Aufgabenstellung:
Der gesteuerte Vortrieb von Stahlbetonrohren zur Erneuerung und Neuverlegung von Leitungen hat in
den letzten Jahren durch internationale Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ein hohes technisches
Niveau erreicht und stellt heute eine praxiserprobte Alternative zur offenen Bauweise dar. Dies gilt
jedoch nur für den Einsatz von Kreisquerschnitten. Der Vortrieb von Rohren mit Rechteckquerschnitt
blieb aufgrund gravierender Schadensfälle bislang auf wenige Baumaßnahmen beschränkt. Dennoch
kann der Einsatz von Rechteckquerschnitten erhebliche technische und wirtschaftliche Vorteile aufweisen,
so z.B. bei folgenden Einsatzfällen:
� Unterquerung von Bahndämmen, Straßen, Flüssen usw. (geringe Überdeckungshöhen)
� Stauraumkanäle zur Regenentlastung von Mischwasserkanälen
� Doppelrohrquerschnitte
� Leitungsgänge zur zugänglichen Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen
� Vortriebsrohre mit von der Kreisform abweichendem Innenquerschnitt
� Aufweitung von Gewässerquerungen mit Bundesfernstraßen und Eisenbahnen, mit dem Ziel der
ökologischen Verbesserung durch vermehrten Lichteintrag
Um die o.a. Einsatzfälle zu erschließen, beauftragte das Ministerium für Umwelt und Naturschutz,
Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MUNLV) das IKT-Institut für
Unterirdische Infrastruktur mit der Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Stahlbetonrohres mit
Rechteckquerschnitt für den unterirdischen Rohrvortrieb im begehbaren Nennweitenbereich. Die Einsatzmöglichkeiten
für derartige Rohre sollten erhöht und Schäden bei entsprechenden Baumaßnahmen
vermieden werden.
Vorgehensweise:
Es wurden im IKT Vortriebsversuche im Maßstab 1:1 durchgeführt (s. Bild 1). Wesentliches Ziel war
die Beobachtung des Rohrverhaltens bei Interaktion mit dem Baugrund, der sich hieraus ergebenden
Beanspruchungen, der zu erwartenden Versagensmuster sowie der ggf. auftretenden verfahrenstechnischen
Schwierigkeiten und Wirkung von Schutzmaßnahmen gegen in die Rohrverbindung eindringendes
Bodenmaterial. Die folgenden Schwerpunkte wurden betrachet:
- Verrollung,
- Abtragung vertikaler dynamischer Lasten,
- Eindringen von Bodenmaterial in den Rohrverbindungsbereich,
- Zwängungen infolge von Steuerbewegungen und wechselnden Bodenschichten,
- Wasseraußendruck und Suspensionsdrücke aus Bentonit-Schmierung.

Die Untersuchungen wurden mittels umfangreicher Messtechnik begleitet (s. Bild 2).
Bild 1 Blick in die Startbaugrube des
Versuchsstands
Bild 2 Blick in den Rohrstrang mit
installierter Messtechnik
Ergebnisse:
Die Entwicklung einer Rohrverbindung für Vortriebsrohre mit Rechteckquerschnitt wurde in Laborversuchen
bestätigt. Neuentwicklungen, wie beispielsweise die Teilung des Druckübertragungsringes, die
„Sandwich-Konstruktion“ des Druckübertragungsmittels und die Dichtungskonstruktion können auch
Impulse für die Weiterentwicklung von Rohrverbindungen für Vortriebsrohre mit Kreisquerschnitt geben.
Nach Abschluss der Prüfungen an dem im Vortriebsversuch verlegten Rohrstrang wurde dieser
freigelegt und einer optischen Kontrolle unterzogen. Mit entsprechenden Ergebnissen ist Ende März
2002 zu rechnen. Die anschließende Erprobung im Rahmen eines Pilotvorhabens wird gegenwärtig
projektiert. Der Schwerpunkt weiterer Untersuchungen wird damit in der praktischen Umsetzung der
entwickelten Vortriebstechnik und der Prüfung und Quantifizierung von Kosten-/Nutzenvorteilen liegen.
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Bert Bosseler,
Wissenschaftlicher Leiter, IKT
Dipl.-Ing. Martin Liebscher,
Projektleiter, IKT
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Exterbruch 1
45886 Gelsenkirchen
Tel. 0209 / 17806-0
www.ikt.de
e-mail: liebscher@ikt.de