Automatisierte Instandsetzung von Schächten in Pulheim – ein Praxisbericht

Das Krefelder Traditionsunternehmen Heikaus KS Kanalsanierungen GmbH führte diese Arbeiten von Juli bis September 2013 mit der MRT-Anlage der HDT – Hochdruck-Dosier-Technik GmbH (Bottrop) durch.

Das Gesamtprojekt umfasste die ganzheitliche Sanierung des Kanalnetzes der Liegenschaft. Neben der Schachtsanierung wurde auch die Sanierung des Leitungs- und Haltungsnetzes mit dem Inlinerverfahren durchgeführt. In Teilberei-chen sind hierbei auch Haltungen in offener Bauweise erneuert oder im Ganzen neu trassiert worden. Alle Arbeiten wurden durch die Fa. Heikaus KS ausgeführt.

Heikaus KS wendet seit vielen Jahren bereits die MRT-Technik an und ist mit dem eingesetzten Spezialmörtel ombran MHP-SP der MC-Bauchemie, Bottrop, bestens vertraut.

Die MRT-Anlage ist sowohl bei runden als auch eckigen Schachtbauwerken aus Beton oder auch aus Mauerwerk flexibel einsetzbar und besteht aus vier Einheiten, die bei der automatisierten Instandsetzung der Abwasserschächte in Pulheim zum Einsatz kamen:

• die Blasting Unit zur Untergrundvorbereitung,
• die Spinning Unit zur Beschichtung mit ombran MHP-SP,
• der Coating Head zur Spezialbeschichtung bei biogener Schwefelsäurekorrosion (BSK) mit ombran CPS und
• die Control Unit zur Steuerung des gesamten Instandsetzungsprozesses.

Die Untergrundvorbereitung

Die Untergrundvorbereitung ist absolut entscheidend für den Erfolg einer Sanie-rungsmaßnahme, da sie die Grundlage für die spätere Beschichtung bildet. Zunächst wurden mit der Blasting Unit die Wände der rund 80 Schächte, die in Pulheim instandgesetzt werden sollten, mit einer Wasser-Granulat-Mischung bis auf den festen Kern gestrahlt, so dass der Untergrund für die weiteren In-standsetzungsschritte optimal vorbereitet war. Hierbei war es wichtig, dass nicht nur die Schmutzstoffe oberflächlich entfernt werden, sondern dass vielmehr der geschädigte Beton bis auf den "gesunden" Bereich abgetragen wird.

Für diesen Vorgang sind Reinigungsdrücke zwischen rund 350 bis 500 bar zwingend notwendig. Die MRT stellt dies durch die zentrisch im Schacht versenkbare Wasser-Granulat-Strahleinheit sicher. Diese macht es überflüssig, dass sich ein Mitarbeiter mit Lanze in der Hand dem hohen Strahldruck in einem sehr kleinen Bauwerk mit in der Regel 1 Meter Durchmesser aussetzen muss.

Letzteres war in der Vergangenheit üblich. Wer dies umgehen wollte, konnte die Schachtwandoberfläche lediglich in Teilbereichen quasi "von oben" von der Straßenoberfläche strahlen, allerdings war dies nur ungenügend und mit zu geringen Drücken für die Neubeschichtung möglich. Beide Vorgehensweisen genügen heute weder den technischen Standards noch den Vorschriften zur Arbeitssicherheit. Sie sind viel umständlicher als die MRT-Technik und bringen nicht die gewünschten Ergebnisse, sind daher keine wirklichen Alternativen zur Automatisierung.

Die Beschichtung

Nach Abschluss der Untergrundvorbereitung erfolgte die Beschichtung der durchschnittlich 2,0 – 3,5 Meter tiefen Schächte mit Hilfe der Spinning Unit durch die Heikaus KS. Die Spinning Unit verfügt über einen rotierenden Schleuderkopf, der den speziell für die Spritz- und Schleuderverarbeitung entwickelten Hightech-Mörtel ombran MHP-SP auf den vorbereiteten Untergrund aufbrachte. Im Schleuderkopf wird durch Rotationsenergie das Material beschleunigt und durch die hohe Geschwindigkeit beim Aufprall verdichtet. Zusätzlich sorgt die DySC^®-Technologie^[1] des Reprofilierungs- und Beschichtungssystems für eine weitere Verdichtung der Mörtelmatrix während der Lebensdauer. Der Porenraum wird fortlaufend minimiert und verhindert das Eindringen aggressiver Stoffe.

Die Spinning Unit arbeitet bei der Beschichtung sowohl im als auch gegen den Uhrzeigersinn, um Spritzschatten zu verhindern. Die Automatisierung verhindert eine ungleichmäßige Beschichtungsoberfläche und stellt gleich bleibende Schichtstärken sicher. Die MRT erreicht innerhalb von drei Minuten eine Schichtdicke von 15 Millimetern pro Quadratmeter und kann somit die Sanierungsdauer eines Schachtes stark verkürzen. Aufgrund der schnellen Wasserbelastbarkeit von ca. 3 Stunden nach dem Auftrag und der einfachen Verarbeitung konnten die Stillstandzeiten im Kanalsystem außerdem reduziert werden.

Schutz vor biogener Schwefelsäurekorrosion

Für den Schutz der Schächte vor biogener Schwefelsäurekorrosion setzte der Auftraggeber in Pulheim die Hightech-Beschichtung ombran CPS der MC-Bauchemie ein. Ein spezieller Schleuderkopf ermöglichte es, auch diese Hybrid-Silikatbeschichtung bei der Schachtinstandsetzung mit der MRT zu verarbeiten. Eine Verteilerplatte mit Rohrführung, dem so genannten Coating Head, wurde zur Applikation in den Schleuderkopf eingesetzt. Da die Rohrführung durch den Coating Head vom eigentlichen Schleuderkopf entkoppelt ist, konnte der Reinigungsaufwand zudem auf ein Minimum reduziert werden.

Mit Hilfe der computergestützten Control Unit wurde der gesamte Sanierungsablauf automatisch gesteuert und kontrolliert. Ein eingebautes Wegemess-System überwachte die Untergrundvorbereitung und den Beschichtungsprozess. So konnten die Schächte in Puhlheim mit der automatisierten Applikationstechnik effizient instand gesetzt und langfristig geschützt werden.

Die größten Vorteile...
... der MRT:	... der ombran MHP-Familie:
• einfache Baustellenprozesse	• geringstmögliche Porenräume   (DySC-Technologie)
• kürzere Sanierungsdauer	• idealer w/z-Wert
• bessere Sanierungsqualität	• sehr hohe Beständigkeit
• eingehaltene Arbeitssicherheit	• schnelle Wasserbelastbarkeit

 

^[1]: DySC^®-Technologie

DySC steht für Dynamic SynCrystallisation, eine Entwicklung aus dem Hause MC. Durch eine neuartige Bindemittelkombination nehmen Dichtigkeit und Beständigkeit der Beschichtungen während der Nutzung zu. Die Bindemittelmatrix wird durch Umkristallisationen und Mineralneubildungen verfeinert. Langzeituntersuchungen eines externen Prüfinstituts haben bewiesen, dass die Gesamtporosität in der Beschichtung abnimmt und die Porenradienverteilung optimiert wird. Der dynamische Wachstumsprozess baut so einen optimalen Langzeitschutz auf.

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