3R Grabenloser Leitungsbau (Vorschau)

ABWASSERENTSORGUNG FACHBERICHT
praktischen Situation des exzentrischen Rohrvortriebes. Der
exzentrische Rohrvortrieb ist einerseits die Konsequenz der
üblichen Steuerbewegungen der Vortriebsmaschine auch
beim geraden Rohrvortrieb und andererseits des projektspezifischen
kurvengängigen Rohrvortriebes der Rohrleitung
bzw. des Rohrleitungsabschnittes. Für die Dimensionierung
von Vortriebsrohren sind deshalb die maximale Vortriebskraft
sowohl für den zentrischen als auch den exzentrischen
Rohrvortrieb mit dem minimalen Kurvenradius entsprechend
den mechanischen Eigenschaften des Rohrwerkstoffes zu
betrachten.
Die maximal zulässige Vortriebskraft P c
kann bei theoretisch
perfektem zentrischen Rohrvortrieb bzw. zentrischer Belastung
nach Gleichung (1) ermittelt werden.
P
a
c
= AR
(1)
S
Dabei bedeuten:
P c
maximal zulässige Vortriebskraft bei zentrischem
Rohrvortrieb
s a
Axialdruckfestigkeit Rohrwerkstoff
A R
kleinster Rohrquerschnitt
S
Sicherheitsfaktor
Die maximal zulässige zentrische Vortriebskraft P c
ist eine
theoretische Annahme die in der Praxis nicht auftreten
wird, da beim Rohrvortrieb immer mit Steuerbewegungen
gerechnet werden muss, auch für eine gerade Vortriebs
strecke, ist die zentrische Vortriebskraft die maximal theoretisch
mögliche Kraft für den zentrischen Rohrvortrieb.
Für den kurvengängigen Rohrvortrieb treten Winkelabweichungen
benachbarter Rohre auf und dementsprechend
bewegt sich die resultierende Vortriebskraft aus dem Zentrum
der Querschnittsfläche. Die maximal zulässige Vortriebskraft
nimmt ab mit zunehmender Exzentrizität der
resultierenden Vortriebskraft und der Axialspannungsverteilung
in der Rohrwand in Umfangsrichtung. Die Reduktion
der Vortriebskraft mit ansteigender Exzentrizität der
resultierenden Vortriebskraft wird im folgenden Abschnitt
ausführlich behandelt.
In Bild 4 ist der Vergleich der Standarddimensionen von
Vortriebsrohren für unterschiedliche Rohrwerkstoffe mit
vergleichbaren Rohrnennweiten im Bereich von DN 600
bis DN 2300 angegeben. Mit der Druckfestigkeit und dem
Sicherheitsfaktor kann die maximal zulässige Vortriebskraft
für einen vorgegebenen Rohrdurchmesser und eine vorgegebene
Wanddicke berechnet werden. Für eine niedrige
Druckfestigkeit ergibt sich eine größere Wanddicke bei
einem vorgegebenen Rohrdurchmesser. Eine weitere Konsequenz
der Standarddimensionen ist das Rohrgewicht
welches für die Handhabung an der Baustelle wichtig ist.
Aus Bild 4 ist zu entnehmen, dass eine große Differenz im
Gewicht zwischen den verschiedenen Rohren und Rohrwerkstoffen
besteht.
Druckfestigkeit [MPa]
Radius
Wanddicke [mm]
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2000
1500
1000
500
0
CC-GRP
Vortriebsrohre Druckfestigkeit
90
CC-GRP
30
Beton
80
Polymerbeton
75
Steinzeug
Vortriebsrohre Rohrwanddicke Wanddicken
[mm]
DN 600
Beton
Polymerbeton
Steinzeug
Sicherheit
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
Vortriebsrohre Sicherheit lt. Normen
Axiale Druckfestigkeit [MPa] Sicherheitsfaktor [-]
CC-GRP
DN 1000
Beton
Polymerbeton
Steinzeug
CC-GRP
DN 1600
Beton
Polymerbeton
Steinzeug
CC-GRP
DN 2300
Beton
Polymerbeton
Steinzeug
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1,8
CC-GRP
7,3
Beton
1,75
CC-GRP
3,7
Polymerbeton
3,2
Steinzeug
3,4
CC-GRP
13,4
Beton
1,60
Beton
6,9
Polymerbeton
5,2
Steinzeug
6,7
CC-GRP
26,2
Beton
1,75
Polymerbeton
20,6
Polymerbeton
Steinzeug
11,1
CC-GRP
2,00
Vortriebsrohre Gewicht pro m Rohrlänge
Rohrgewicht [kN/m]
DN 600
DN 1000
DN 1600
■ GFK ■ Beton ■ Polymerbeton ■ Steinzeug
Bild 4: Daten als Grundlage für die Dimensionierung von Vortriebsrohren
Rohrgewicht [kN/m]
DN 2300
46,9 Steinzeug
Beton
Polymerbeton
Steinzeug
07-08 | 2014 73