NORDIPIPE™ als Pull-In Variante für die grabenlose Sanierung von Trinkwasserleitungen

In Shumen setzte das verantwortliche Versorgungsunternehmen "Water Supply and Sewerage Company" auf das Schlauchlining-Verfahren und beauftragte die Instandsetzung von insgesamt vier Abschnitten des Rohrnetzwerkes von Shumen. Ein Abschnitt war zugleich ein Pilotprojekt: Zur Sanierung eines 328 m langen Stahlrohres mit einem Durchmesser von 920 mm und 16 bar Betriebsdruck wurde das Schlauchlining-System NORDIPIPE™ erstmals in der Pull-In Variante installiert.

Shumen ist eine Stadt im Nordosten von Bulgarien, deren Trinkwasserversorgung in der Verantwortung des lokalen Versorgungsunternehmens "Water Supply and Sewerage Company" liegt. Das Unternehmen betreibt 94 unabhängige Wasserversorgungssysteme, die 8 Städte und 143 Dörfer versorgen. Die Druck- und Freigefälleleitungen erstrecken sich über eine Länge von 1450 km mit 56.159 Hausanschlüssen seit der ersten Rohrverlegung im Jahre 1926. Das 890 km lange Druckleitungsnetzwerk leitet das Wasser zu den 72.209 Haushalten. In der Zeit von 1950 bis 1970 wurde der größte Teil des Rohrnetzwerkes aus Asbestzementrohren erstellt. Zudem wurden Leitungen aus Stahl gebaut, die nun aufgrund ihres Alters dringend saniert werden müssen, um eine einwandfreie Trinkwasserversorgung zu gewährleisten.

Im Herbst 2013 beauftragten die Wasserwerke Shumen das Konsortium SEKISUI SPR Europe und Stroitelna Mehanizatsia mit der Sanierung einer Stahlleitung in Shumen mit einer Länge von rund 3000 m und Durchmessern von 544 - 920 mm. Die Leitung war sehr stark korrodiert und wies massive Verkrustungen auf. Das Sanierungsprojekt umfasste vier Teilabschnitte, wovon drei mit der grabenlosen NORDIPIPE™ Schlauchlining-Technologie der SEKISUI SPR saniert wurden.

Für einen 328 m langen Rohrabschnitt mit einem Durchmesser von 920 mm war  das Schlauchlining-System NORDIPIPE™ als Pull-In Variante die ideale technologische Antwort auf das Sanierungsproblem. Eine Instandsetzung in der offenen Bauweise war aufgrund der Baustellenbedingungen ausgeschlossen. Die Leitungslage im unbefestigten Bereich und der weiche Lehmboden bedingten eine stark eingeschränkte Zugänglichkeit insbesondere bei den anhaltenden Regenfällen. Daher kam eine grabenlose Sanierungslösung in Betracht, die nur Baugruben als Start- und Endpunkt benötigt und mit möglichst wenig Equipment auskommt. Hinzu kam ein sehr hoher Grundwasserspiegel, ein starkes Gefälle von 6 - 8 %, ein 15° Bogen und ein Betriebsdruck von 16 bar.

NORDIPIPE™ Pull-In Liner und seine Vorteile

NORDIPIPE™ besteht aus einem Haupt- und einem Kalibrierschlauch, dessen Materialzusammensetzung in Verbindung mit dem dafür vorgesehenen NordiPox D Harzsystem in mehreren Ländern für den Einsatz im Trinkwasserbereich geprüft und zertifiziert ist.

Der Hauptschlauch besteht aus einem glasfaserverstärkten Nadelfilzliner. Die Anzahl der Glasfaserlagen ist hierbei von dem projektspezifisch erforderlichen Betriebsinnendruck sowie dem Durchmesser abhängig. Die widerstandsfähige Polyethylenbeschichtung (PE) auf der Außenseite des Hauptschlauches schützt diesen vor äußeren Einflüssen während des Einbaues und Betriebes. Der Kalibrierschlauch, bestehend aus einem einlagigen Nadelfilz und einer PE-Beschichtung, ist für das Aufstellen des Hauptschlauches und dessen Positionierung im Altrohr zuständig. Die PE-Beschichtung des dünnwandigen Kalibrierschlauches, die sich nach der Installation auf der Innenseite des Liners befindet und die neue glatte Rohrinnenoberfläche bildet, sorgt für eine im Vergleich zum Altrohr verbesserte Hydraulik.

Der Haupt- und Kalibrierschlauch werden mit dem speziell auf NORDIPIPE™ abgestimmten 2-Komponenten Epoxid-Harz-System NORDIPOX D imprägniert, so dass eine homogene Harzverteilung sowie ein gleichmäßiger Wandaufbau im ausgehärteten Zustand des CIPP Liners entsteht. Das Pull-In Verfahren erlaubt eine genauere Harzmengenberechnung sowie eine gleichbleibende Harzverteilung. Der optimierte Materialaufbau aus Glasfaser, Nadelfilz, Harz und PE-Beschichtung verleiht dem Liner seine statisch selbsttragende Eigenschaft und kann somit als "stand-alone pipe" laut DIN EN ISO 112987 Class A bezeichnet werden.

Die Installation

Drei Baugruben verschafften Zugang zu dem 328 m langen Rohrabschnitt, der in drei Meter Tiefe unter einem Acker und entlang einer Hauptstraße lag. Eine Installationslänge von 328 m wäre generell für das Schlauchlining-System kein Problem gewesen. Da die Zugänglichkeit der Baugruben nur mit leichter Ausrüstung möglich war, musste die Linerlänge aus Gewichtsgründen auf zweimal 164 m aufgeteilt werden. Die Imprägnierung des jeweiligen Haupt- und Kalibrierschlauches fand auf einer Nebenstraße unweit der Baustelle statt, da eine gewisse Länge für die Ausbreitung der Liner nötig war. Nachdem die Liner durch eine selbstfahrende Imprägniereinheit mit dem NORDIPOX D Epoxid-Harz bei 4 °C Außentemperatur imprägniert wurden, erfolgte der Transport auf der entsprechenden Vorrichtung auf der Ladefläche eines LKWs zur Startbaugrube.

Vor der Installation wurde das Altrohr gründlich gereinigt und von Verkrustungen befreit. Auf diese Weise konnte der NORDIPIPE™ Hauptschlauch direkt nach der Imprägnierung mittels einer 200 kN zugkraftstarken Seilwinde jeweils in den 164 m langen Rohrabschnitt eingezogen werden. Der Kalibrierschlauch wurde mit möglichst geringem Druck und einer Geschwindigkeit von 3-5 m/min mittels Drucktrommel in den Hauptschlauch inversiert um diesen im Altrohr aufzustellen.

In der Zielbaugrube angekommen wurden die Enden des Haupt- und Kalibrierschlauches mit einer Verschlusseinheit aus Stahl mit Anschlüssen für Dampfauslass und Kondensatabfuhr versehen. Diese Verschlusseinheit ermöglicht bei der folgenden Dampfaushärtung eine kontrollierte Dampf- und Druckregelung sowie eine kontinuierliche Kondensatabfuhr aus dem Liner. Bei einer Temperatur von 70 °C im Laminat, konnte die Aushärtung des Liners nach zwei Stunden abgeschlossen werden. Die isolierende PE-Außenbeschichtung des Hauptschlauches erweist sich hierbei auch deshalb als vorteilhaft, da abhängig von den Randbedingungen des Projektes und dem hohen Grundwasserspiegel die Aushärtungszeit reduziert werden kann.

Die komplette Sanierung wurde mit der Anbindung der vier Schlauchlinerenden der beiden 164 m langen Rohrabschnitte innerhalb von zwei Wochen fertig gestellt. Die Verbindung der beiden Sanierungsabschnitte mit dem bestehenden Leitungsnetz erfolgte mittels Rohrkupplungen. Das Pilotprojekt des NORDIPIPE™ Pull-In Liners wurde mit der abschließenden Druckprüfung erfolgeich beendet und die Stadt Shumen wird mit dieser Leitung wieder sicher mit Trinkwasser versorgt  – 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche.

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