3R Grabenloser Leitungsbau (Vorschau)

ABWASSERENTSORGUNG FACHBERICHT
Nachweis der
Standsicherheit
und Gebrauchstauglichkeit
Tabelle 1: Eingangswerte für das Erddruckverhältnis K 1
und
den Wandreibungswinkel d
Überschüttungsbedingung
1
K δ
A1 0,5
A2 0,5
A3 0,5 0
2– 3ϕ‘
1– 3ϕ‘
A4 0,5 ϕ'
Lastermittlung
Wandreibungswinkels benötigt, die gemäß nachfolgenden
Angaben zu bestimmen sind (Bild 3).
In Abhängigkeit der Überschüttungsbedingungen A1 bis
A4 variiert der Wandreibungswinkel d von 0 bis hin zum
Reibungswinkel j‘ des Bodens der Hauptverfüllung. Das
Erddruckverhältnis K 1
bleibt hingegen mit 0,5 konstant
(Tabelle 1).
Die maßgebende Grabenbreite b zur Berücksichtigung
der auf das Rohr wirkenden Flächenlast hängt von der
Grabenform ab, die wiederum durch die Art der Grabensicherung
bestimmt ist. Hierbei muss nach Absicherungen
mit parallelen Wänden, Böschungen und Stufengräben
unterschieden werden. Während bei der ersten Variante b
die Breite zwische beiden Verbauwänden bezeichnet (Bild
4), müssen bei den abgestuften Varianten für jedes Rohr
eigene Grabenbreiten und Überschüttungshöhen bestimmt
und eingehalten werden. (Bild 5)
Bei der Ermittlung der Lasten gilt es zusätzlich auftretende
Umlagerungen aus dem jeweiligen Einbauverfahren
zu berücksichtigen. Durch das nachträgliche Ziehen eines
Verbaus (wie z. B. Spundwände oder Verbauboxen) kann
es zu einer Auflockerung des Bodens seitlich des Rohres
kommen. Darüber hinaus führt die Entfernung des Verbaus
zu einer Konzentration der Lasten auf den Rohrscheitel.
Hierdurch besteht die Gefahr, dass die Lastabtragung im
Boden oberhalb des Rohrscheitels gestört wird und der
Bodenkeil oberhalb des Rohres zu einer Lasterhöhung führt.
Lastaufteilung/
Lastkonzentration
Bild 2: Ablaufschema: Verfahren zur statischen Berechnung, Quelle: FBS-
Technisches Handbuch 2014
Bild 3: Überschüttungsbedingungen A1 bis A4
Lastaufteilung
Die werkstoffspezifischen Eigenschaften der Rohre sind
entscheidend für die Aufteilung der einwirkenden Lasten
verantwortlich. Hier ist die Interaktion des Rohr-Boden-
Systems maßgeblich von der Verwendung biegeweicher
bzw. biegesteifer Rohre abhängig. Sie zielt insbesondere
auf das System – bestehend aus Rohr und Boden – ab und
steht maßgeblich für die Interaktion beider Bestandteile.
Als Sonderfall können Rohre aus Guss genannt werden,
bei denen das Rohr in verschiedenen Bodenverhältnissen
sowohl biegeweich als auch biegesteif sein kann.
Bild 4: Graben mit parallelen (links) und geböschten Wänden (rechts)
Bei biegesteifen Rohren konzentrieren sich die Lasten auf
den Bereich oberhalb des Scheitels, wohingegen eine Reduzierung
im Bereich neben dem Rohr hervorgerufen wird.
Bild 5: Stufengraben mit mehreren Rohrleitungen
07-08 | 2014 65