Gussrohr-Technik Heft 42

Abwasserleitung DN 200
Duktile Kanalrohre auf duktilen Rammpfählen – das passt !
Von Lutz Rau
1 Aufgabenstellung
Unweit des kleinen Flüsschens Wuhle in Berlin-
Biesdorf mussten anlässlich einer Resterschließung
mehrere Haltungen eines öffentlichen
Freispiegelkanals DN 200 mit Schächten und
Hausanschlüssen für einen kleinen Siedlungsbe
reich neu gebaut werden. Bodenunter suchun
gen wiesen komplizierte und instabile
Boden verhältnisse aus. Erst in 12 bis 14 m Tiefe
wurden tragfähige Schichten angetroffen.
Die Wohngebietsstraße ist nur 4 m breit, ihre
Richtungsänderungen sind kurz und nahezu
recht winklig. Neben der Trasse verläuft eine
parkähnliche Grünanlage. Diese Umstände
schränk ten die Baufreiheit drastisch ein. Hier
sollte ein Kanal mit Mindestgefälle gebaut werden,
der schließlich in einem Endstrang am letzten
Hausanschluss endet.
2 Umsetzung der Aufgabenstellung
Wegen der instabilen Bodenverhältnisse stand
die Gründung der Rohre und Schächte ebenso
im Vordergrund wie die Wahl des Rohrmaterials.
Die üblichen bautechnischen Varianten „Bodenaustausch“
und „lastverteilende Maßnahmen“
wurden aufgrund des hohen Grundwasserstandes
und der engen Platzverhältnisse verworfen.
Die Rohre sollten langlebig, bruchfest,
hoch beanspruchbar und auch gegen biogenen
Schwefelsäure – Angriff resistent sein, weil die
Endhaltung mit Mindestgefälle sehr geringen
Durchfluss aufweist.
Die Entscheidung fiel zugunsten einer Variante,
bei der duktile Kanalrohre nach DIN EN 598 auf
duktilen Rammpresspfählen gegründet werden
(Bild 1).
8
Bild 1:
Duktile Rammpfähle
vor dem Einbau
Bei früheren Objekten hatte man damit gute
Erfahrungen gesammelt und eine wirtschaftliche
Lösung gefunden. „Duktil Pfähle“ können
mit ihrem hoch widerstandsfähigen
Grund werkstoff extrem hohen Schlagbeanspruchungen
standhalten. Mit ihrem geringen
Gewicht bei 5 m Baulänge und mit der kraftschlüssigen
sicheren Verbindung lassen sie sich
ohne Verschnitt mit einfachster Gerätetechnik
einbauen. Der ohnehin auf Kanalbaustellen
vorhandene Hydraulikbagger wird mit einem
Schnellschlaghammer bestückt. Beim Einschlagen
verkeilt sich die konische Muffe kraftschlüssig
mit dem konischen Einsteckende.
3 Durchführung der Maßnahme
Bild 2:
Zusammengesteckte
Pfähle mit Betonaustrittsöffnung
Nach sorgfältiger Planung mit einem Variantenvergleich
gewann ein erfahrenes Berliner Bauunternehmen
die Ausschreibung und erhielt
den Auftrag. Eine Grundbaufirma überzeugte
neben dem Preis vor allem durch ihre Erfah-
FGR 42

Bild 3:
Pfahlschuhe
Bild 4:
Schnellschlaghammer mit
Pfahl und Betonschlauch
rungen und Zusicherung einer kurzen Bauzeit
und bekam den Unterauftrag zur Pfahlrammung.
Das war die Voraussetzung dafür, dass die
Bewohner in diesem sensiblen Bebauungsgebiet
nur kurzzeitig beeinträchtigt werden mussten.
4 Gründung mit Rammpresspfählen
Nach Aushub und Verbau der etwa 150 m langen
Trasse konnte die Grundbaufirma GSB, ein
Partner des Pfahlherstellers, mit dem „Setzen“
der Pfähle beginnen. Es wurden Pfähle, Durchmesser
170 mm (entspricht DN 150) im Abstand
von durchschnittlich 2 m eingeschlagen.
Bevor die 5 m langen Pfähle in den Pfahlschuh
gestellt werden, wird eine Öffnung oberhalb der
Spitzenden in den Gusspfahl geschnitten, damit
hier der eingepresste Beton wieder austreten
und außen am Pfahl entlang wieder nach oben
steigen kann (Bild 2).
Im Pfahlschuh (Bild 3) stehend wird dann der
Pfahl mit einem Bagger über einen hydraulischen
Schnellschlaghammer in den Boden
geschlagen und dabei mit Beton verpresst
(Bild 4).
Bild 7:
Pfahl- bzw. Rohrsättel
Bild 5:
Einstecken
des nächsten Pfahls
Bild 8:
Rohrsattel mit Gummi zwischenlage
Bild 6:
Rammen
der duktilen Pfähle
Man spricht hier vom ersten Pfahlschuss. Dies
geschieht nahezu erschütterungsfrei. Der
Durchmesser des Pfahlschuhs ist größer als der
Außendurchmesser der Muffe, dadurch wird
ein Überschnitt gebildet. Am oberen Ende wird
beim Einschlagen kontinuierlich Beton eingepresst.
So ist der Pfahl im End effekt komplett
mit Beton ummantelt und innen ausgefüllt.
Ist der Pfahl bis auf den Baugrabenboden eingeschlagen,
wird das Spitzende des nächsten
Pfahls in die Pfahlmuffe gesteckt und dann weiter
eingeschlagen und verpresst bis die erforderliche
Tiefe erreicht ist (Bilder 5 und 6).
Der weiche Boden setzt dem Einschlagen nur
geringen Widerstand entgegen. Durch das
„Muffenstecken“ lassen sich hier sehr schnelle
Bauabläufe erzielen.
Ist der Pfahl auf die geforderte Tiefe gebracht,
wird er mittels Lasernivellement präzise mit
Trennscheiben gekürzt. Das obere Ende wird
mit einem gusseisernen Sattel mit einer Gummizwischenlage
(Bilder 7 und 8) versehen, der
dann die Rohre aufnimmt. Der Sattel wird mit
einer Pfahlaufnahme auf den Pfahl aufgesteckt;
sie hat eine elliptische Form, damit kleine seitliche
Pfahlabweichungen ausgeglichen werden
können. Für eine Schachtgründung sind jeweils
drei Pfähle vorgesehen.
GUSSROHR-TECHNIK 9

5 Rohreinbau
Auf die mit aufgesteckten Sätteln vorbereiteten
Pfähle mit einem durchschnittlichen Abstand
von 2 m wurden nun die Kanalrohre aufgelegt
und montiert (Bild 9). Der Übergang zu
den Schächten wurde doppelgelenkig ausgeführt.
Die glattendigen Kurzstücke verbinden
im Schacht einbetonierte Schachtanschlussstücke
aus duktilem Gusseisen mit der Muffe
am jeweils letzten Pfahl vor dem Bauwerk
(Bild 10).
Hausanschlüsse werden an die Schächte bzw.
an 45° Abzweige angeschlossen, die entweder
auf oder sehr dicht an einem Pfahl positioniert
sind. Das Zusammenstecken der Rohre mittels
TYTON®-Verbindung ist ebenso einfach wie
das „Aufziehen“ der Schachtunterteile mit normalem
Einbaugerät und einem langen Gurt.
6 Abschlussbetrachtungen
10
Bild 9:
Montage der duktilen Kanalrohre
Die Maßnahme konnte in kurzer Bauzeit
kostengünstig gebaut werden, ohne die Anwohner
unnötig lang zu belästigen.
Rein rechnerisch hätten auch Pfähle DN 100
für die Lastabtragung ausgereicht. Die duktilen
Kanalrohre hätten auch Pfahlabstände
von 6 m verkraftet. Jedoch ist bei einer Entfernung
von nur 8 km vom Berliner Stadtzentrum
nicht auszuschließen, dass hier in den nächsten
100 Jahren einmal die Straße verbreitert wird,
dass eine Brücke gebaut wird und dass sich die
Bebauung ändert. Unter diesen Umständen ist
hier das Plus an Sicherheit durch die nur geringfügig
höheren Materialkosten, bezogen auf die
Gesamtbau maß nahme, durchaus gerechtfertigt.
Das Ram men von „Duktil-Pfählen“ hat sich im
allge meinen Grundbau als wirtschaftlich erwiesen
und wird international zunehmend häufig
angewendet. Im Rohrleitungsbau addieren sich
die Vorteile der Pfähle mit den Vorteilen der
duktilen Gussrohre zu einem Gesamtsystem,
dem man auch künftig vertrauen kann.
Bild 10:
Aufziehen eines Schachtunterteiles
auf die Rohrleitung
Autor
Dipl.-Ing. (TU) Lutz Rau
Buderus Giesserei Wetzlar GmbH
Verkaufsbüro Berlin
Hangelsberger Gang 30
D-12589 Berlin
Telefon: +49 (0)30/64 84 90 70
E-Mail: lutz.rau@guss.buderus.de
Planung
Berliner Wasserbetriebe
Dipl.-Ing. Ulrich Edeling
Neue Jüdenstr. 1
D-10179 Berlin
Telefon: +49 (0)30/86 44 58 61
E-Mail: ulrich.edeling@bwb.de
Bauausführung
Umwelttechnik & Wasserbau GmbH
Dipl.-Ing. Horst Laube
Rudower Chaussee 44
D-12489 Berlin-Adlershof
Telefon: +49 (0)30/64 30 54-0
E-Mail: berlin@umwelttechnik-wasserbau.de
Universale Spezialtiefbau GSB
Dipl.-Ing. (TU) Andreas Leplow
Kurfürstendamm 38/39
D-10719 Berlin
Telefon: +49 (0)30/22 43 72 17
E-Mail: gsb.berlin@gps-bau.com
FGR 42