Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Von schadhaften Abwasserkan\u00e4len geht ein hohes Gef\u00e4hrdungspotential f\u00fcr die Umwelt aus. Durch undichte Abwasserkan\u00e4le kann Abwasser exfiltrieren und die Schutzg\u00fcter Boden und Grundwasser gef\u00e4hrden oder aber Grundwasser infiltrieren und zur hydraulischen \u00dcberlastung f\u00fchren. Den Gro\u00dfprofilen kommt in diesem Zusammenhang eine besondere Bedeutung zu, da diese in der Regel gro\u00dfe Abwassermengen f\u00fchren. Mit Blick auf die hohe Umweltrelevanz und das hohe Alter vieler Gro\u00dfprofile gewinnen die fr\u00fchzeitige Schadenserkennung und Beurteilung der Standsicherheit immer mehr an Bedeutung. Ziel des F&E-Projektes war es, ein Pr\u00fcfverfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe zerst\u00f6rungsfrei Standsicherheitsbewertungen von begehbaren Abwasserkan\u00e4len vorgenommen werden konnten. Es wurde ein halbautomatisches Pr\u00fcfger\u00e4t f\u00fcr Kanal-Gro\u00dfprofile entwickelt, das sich an einem bereits bestehenden Pr\u00fcfger\u00e4t der Pariser Wasserbetriebe \u0084Eau de Paris\u0093 f\u00fcr Nennweiten gr\u00f6\u00dfer
\nDN 1500 orientierte. In Abstimmung mit den Pariser Wasserbetrieben sollten mit der deutschen Neuentwicklung \u0096 abweichend vom Einsatzbereich der franz\u00f6sischen Pr\u00fcfeinheit – insbesondere auch Kan\u00e4le ab einer Eiprofil-Nennweite von DN 1200\/800 untersucht werden k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus standen bei der Neuentwicklung die spezifischen rechtlichen und technischen Anforderungen des deutschen Marktes im Vordergrund.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZu Beginn wurden der Stand der Technik bei der Pr\u00fcfung mit dem \u0084MAC\u0093-Verfahren (Methode d\u0092Auscultation des Conduits\u0093) analysiert und die einzelnen Untersuchungsschritte bei einer Pr\u00fcfung mit dem MAC-Verfahren zusammengestellt. Zur Weiterentwicklung der MAC-Pr\u00fcfeinrichtung wurde auf den Einsatz von jenen Techniken, die einen halbautomatischen Betrieb erm\u00f6glichen, besonderen Wert gelegt, da hierdurch die Arbeitsabl\u00e4ufe bei der Pr\u00fcfung vereinfacht und die -geschwindigkeit entsprechend erh\u00f6ht werden k\u00f6nnen. Begleitend zur Weiterentwicklung wurden Praxiseins\u00e4tze mit dem Ger\u00e4t durchgef\u00fchrt. Im Vorfeld wurden Eins\u00e4tze mit dem franz\u00f6sischen Ger\u00e4t inhaltlich und wissenschaftlich begleitet, um daraus wichtige Erkenntnisse \u00fcber die Konzeption und Anwendung der Pr\u00fcfeinheit zu gewinnen. Die Praxistauglichkeit der neuentwickelten Pr\u00fcfeinrichtung f\u00fcr den Einsatzbereich unterhalb von DN 1500 wurde bei einem Kanalnetzbetreiber \u00fcberpr\u00fcft. Erg\u00e4nzt wurde das Pr\u00fcfprogramm durch wei-tere Testeins\u00e4tze insitu und Pr\u00fcfungen an einem Testrohr in der Versuchshalle des IKT. Basierend auf den Testeins\u00e4tzen wurde eine fachliche Einordnung der Pr\u00fcfergebnisse aus bodenmechanischer und bautechnischer Sicht vorgenommen. Hier wurden insbesondere M\u00f6glichkeiten zur statischen Berechnung vorgestellt. Schlie\u00dflich wurde ein Konzept zur Standsicherheitsanalyse mithilfe der Pr\u00fcfergebnisse des MAC-Verfahrens erarbeitet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Projektergebnis kann die Vorgehensweise bei der Standsicherheitsanalyse mit dem MAC-Verfahren in folgende Schritte unterteilt werden:
\n1.\tVorinspektion
\nIm Rahmen einer Begehung werden der Zustand des Kanals erfasst und Auff\u00e4lligkeiten dokumentiert. Auf dieser Basis wird zun\u00e4chst das Messintervall f\u00fcr die MAC-Pr\u00fcfung festgelegt. Die Informationen aus der Vorinspektion sind zudem f\u00fcr die Anpassung der Ger\u00e4tetechnik erforderlich. Des Weiteren k\u00f6nnen auch Sofortma\u00dfnahmen eingeleitet werden, wenn schon die optische Inspektion auf eklatante Sch\u00e4den hinweist.
\n2.\tBeurteilung der Gleichf\u00f6rmigkeit des Rohr-Boden-Systems in L\u00e4ngsrichtung (MAC-Pr\u00fcfung)
\nEs wird eine MAC Pr\u00fcfung in den aus (1) ermittelten Messintervallen durchgef\u00fchrt. Auf Basis der Steifigkeitsergebnisse wird der Kanal in Bereiche \u00e4hnlicher Rohr-Boden-Steifigkeiten eingeteilt. Abh\u00e4ngig von der G\u00fcte der vorliegenden Planunterlagen folgt eine erste Einsch\u00e4tzung von Standsicherheitsrisiken.
\n3.\tQualifizierung von Standsicherheitsrisiken durch Berechnung des Rohr-Boden-Systems (ABC-Zonierung)
\n4.\tSanierungsanalyse und Einteilung in Sanierungszonen S123
\nSofern Abschnitte des Kanals der Standsicherheitszone C zugeordnet wurden oder k\u00fcnftig werden (ggf. bei Ver\u00e4nderungen in Zone B), ist folgende Einteilung in Sanierungszonen in Anlehnung an das Merkblatt ATV-M 127-2 bzw. das Arbeitsblatt DWA-A 143-2 vorzunehmen:
\nZone S1: Altrohrzustand II \u0096 \u0084L\u00e4ngsrisse, daher biegeweich\u0093
\nZone S2: Altrohrzustand III \u0096 \u0084L\u00e4ngsrisse, daher biegeweich plus Auskleidung\u0093
\nZone S3: Bodenverbesserung\/Bodennachweis notwendig
\n5.\tVerfahrensauswahl f\u00fcr die Sanierung
\nAuf Basis der Sanierungsanalyse und der Einteilung in Sanierungszonen k\u00f6nnen dann in Frage kommende Sanierungssysteme ausgew\u00e4hlt, ausgeschrieben und ausgef\u00fchrt werden. Begleitend k\u00f6nnen verschiedene Sanierungsvarianten berechnet werden.<\/p>\n
Sicherung der Qualit\u00e4t von Sanierungsma\u00dfnahmen
\nIm Anschluss an eine Sanierung kann die Qualit\u00e4t der Ausf\u00fchrung mithilfe einer zweiten MAC-Pr\u00fcfung erfasst und ggf. ein weiterer Standsicherheitsnachweis gef\u00fchrt werden. Hierdurch bietet sich erstmalig die M\u00f6glichkeit, statische Sanierungen nicht nur anhand von Materialpr\u00fcfungen in begrenzter Zahl son-dern ganzheitlich am Rohr-Boden-System zu kontrollieren.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das MAC-System wurde auf folgenden Messen und Tagungen pr\u00e4sentiert:
\n– IFAT M\u00fcnchen (Mai 2012)
\n– Standpunkte-Seminar, D\u00fcsseldorf (November 2012)
\n– Standpunkte-Seminar, D\u00fcsseldorf (November 2013)
\n– DWA Sanierungs- und Inspektionstage, Dortmund (Dezember 2013)
\nGeplant ist eine Ver\u00f6ffentlichung der Ergebnisse im Rahmen des IKT-eNewsletter und \u00fcber den IKT Presseverteiler im Fr\u00fchjahr 2014.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das MAC-Pr\u00fcfger\u00e4t bietet die M\u00f6glichkeit, weit mehr Informationen \u00fcber das Rohr-Boden-System bei gleichbleibendem oder geringerem Aufwand f\u00fcr Kernbohrungen und Bodenproben zu gewinnen. In einer Haltung k\u00f6nnen zahlreiche Einzelpr\u00fcfungen in konstanten Abst\u00e4nden durchgef\u00fchrt werden, womit \u00c4nderungen in der Steifigkeit des Rohr-Boden-Systems \u00fcber die gesamte Haltungsl\u00e4nge sichtbar gemacht werden. Durch die Messungen besteht damit die M\u00f6glichkeit, eine Haltung in Zonen gleicher Rohr-Boden-Steifigkeit einzuordnen. Sofern erforderlich k\u00f6nnen anschlie\u00dfend zielgerichtet n\u00e4here Untersuchungen zu den Materialeigenschaften und den Wanddicken des Sammlers durchgef\u00fchrt werden. Anhand der MAC-Pr\u00fcfung k\u00f6nnen in Verbindung mit Ergebnissen von gezielten Bohrkern- und Bodenuntersuchungen statische Berechnungen durchgef\u00fchrt werden, mit denen bei biegesteifen Rohren auf die Lastverteilung zwischen Boden und Rohr geschlossen werden kann (Konzentrationsfaktor der Bodenspannungen in Rohrscheitelebene). Bei l\u00e4ngs gerissenen und damit biegeweichen Rohren liefert die MAC-Pr\u00fcfung den Verformungsmodul des Bodens und damit die horizontale Bettungssteifigkeit. Damit k\u00f6nnen Sanierungsma\u00dfnahmen zielgerichtet auf die Schwachstellen in einer Haltung ausgerichtet werden, z. B. durch eine Spritzbetonauskleidung zur statischen Ert\u00fcchtigung des Sammlers oder durch Bodeninjektionen zur Verbesserung der seitlichen Bettung. Die dann nicht allein auf einer optischen Inspektion von Innen beruhenden Beurteilungen erhalten so eine deutlich h\u00f6here Aussagekraft und die auf dieser Basis durchgef\u00fchrten Standsicherheitsberechnungen eine erheblich bessere Datengrundlage. Schlie\u00dflich kann eine zweite MAC-Pr\u00fcfung auch zur Qualit\u00e4tssicherung ausgef\u00fchrter Sanierungsarbeiten herangezogen werden. Durch Vorher-Nachher-Vergleiche der System- steifigkeit an den Stellen der ersten Pr\u00fcfung ist eine direkte Kontrolle der Wirksamkeit einer Sanierung m\u00f6glich.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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