3R Die beschlossene Wende (Vorschau)

Fachbericht
Abwasserentsorgung
Altrohrzustand und erforderliche
Linerwanddicken
Von Prof. Dr. Bernhard Falter und Sebastian Fingerhut
Zusammenfassung: Die zur Gewährleistung der Standsicherheit erforderliche Wanddicke von Linern ist ein
wesentlicher Faktor bei der Sanierung von Abwasserkanälen. Projekte mit kleinen Nennweiten (z. B. Haus- bzw.
Seitenanschlüsse) unterliegen einem starken Wettbewerb mit der Tendenz zu sehr dünnen Linern. Für große Nennweiten
und/oder große Haltungslängen wird die erforderliche Wanddicke durch die maximale Aushärtungstiefe z. B.
für UV-Licht und das zulässige Transportgewicht auf der Straße begrenzt.
In diesem Beitrag werden die mechanischen Modelle vorgestellt, die der 1. Auflage der deutschen Vorschrift ATV-M
127-2 und dem Entwurf der 2. Auflage (2011) zugrunde liegen. Sie sind für alle Zustände und Schädigungen des
Altrohres, sowie für alle Einwirkungen gültig.
Zur Beschreibung des statischen Systems und der Einwirkungen sind die folgenden Modellparameter erforderlich:
1. Geometrie des Altrohres,
2. Druckfestigkeit der Altrohre und Exzentrizität der Normalkräfte in den Kämpferdruckzonen,
3. geometrische und strukturelle Imperfektionen und deren Ermittlung,
4. Radius-Wanddickenverhältnis des Liners (bzw. SDR),
5. Bodenkennwerte (Verformungsmodul, seitliche Bettung, elastisches und plastisches Bodenverhalten),
6. Werkstoffkennwerte wie die Langzeit-Biegezugfestigkeit und der Langzeit-E-Modul des Liners,
7. Abweichungen von der erforderlichen Linerwanddicke und andere Störungen.
Zur strukturellen Sicherheit sind Kriterien für das Spannungs- und Stabilitätsversagen erforderlich. Im Folgenden wird die
resultierende Wanddicke – abhängig von den oben genannten Parametern – in Diagrammen dargestellt. Anschließend
wird an zwei Fallstudien der Vorteil einer präzisen Parameterermittlung für die Nachweise der Standsicherheit aufgezeigt.
EINFÜHRUNG
Obwohl in der Vergangenheit tausende Kilometer geschädigter
Kanäle durch Liningmaßnahmen renoviert wurden,
gibt es noch immer eine Reihe von Innovationen, wie z.B.
bei den eingesetzten Linermaterialien, den Prüfverfahren,
den Einbautechniken und den Berechnungsverfahren. Das
Merkblatt ATV-M 127-2 erweist sich seit dem Jahr 2000
als sicher und ermöglicht schlanke Konstruktionen auch im
Fall stark geschädigter Abwasserkanäle (Altrohrzustand III).
Eine neue Auflage der Vorschrift wird jedoch erforderlich,
um neue Linertypen einzubeziehen, das Sicherheitskonzept
an das europäische Normensystem anzupassen (Teilsicherheitsfaktoren),
die Verkehrslasten nach DIN EN 1991-
2:2004 zu berücksichtigen und bisher fehlende Biegemomentenbeiwerte
für Liner aus glasfaserverstärkten Kunststoffen
und für Eiprofile bereitzustellen. Ein Gelbdruck der
neuen Vorschrift DWA-M 127-2 wird für dieses Jahr erwartet.
Bild 1: Messung
der Gelenkringverformung
bei
Kreis- und
Eiprofilen a) nicht
begehbare Kanäle
mit zwei angepassten
Kreisen, b)
begehbare Kanäle
mit einer Schablone
mit dem Radius
des Scheitelkreises
558 7 / 2011