Vertrauen in GFK und Flüssigboden zahlt sich aus

Über den Mischwasserkanal in der Bautzener Straße in Cottbus fließt das gesamte Abwasser aus den Stadtteilen Sachsendorf, Gallinchen und Groß Gaglow sowie einem Teil von Madlow in die Kläranlage Cottbus. Im Rahmen von Sanierungsarbeiten wurde ab Mai 2020 der letzte Abschnitt in offener Bauweise mit GFK-Rohren und Schächten von der Amiblu Germany GmbH und dem Einsatz von Flüssigboden erneuert.

Mit den Ausführungen der Arbeiten beauftragte die LWG Lausitzer Wasser GmbH & Co. KG die EUROVIA Verkehrsbau Union GmbH, Niederlassung Cottbus. Da die LWG bislang durchweg positive Erfahrungen mit dem Werkstoff GFK gesammelt hatte und die bisherigen Abschnitte ebenfalls mit GFK in unterschiedlichen Verfahren – Schlauch- und Rohrlining – zuvor saniert worden waren, entschieden sich die Verantwortlichen auch bei den letzten rund 230 m für die Verwendung dieses qualitativ hochwertigen Rohrwerkstoffes. Erneuert wurden zwei Haltungen in der Bautzener Straße mit DN 1500 und eine zulaufende Haltung aus der Joliot-Curie- Straße mit DN 1200 in offener Bauweise.

Beide Rohrquerschnitte wurden gleichzeitig für Starkregenereignisse gegenüber dem Altbestand vergrößert. Neben den Rohren lieferte Amiblu zudem noch vier GFK-Schächte in unterschiedlichen Dimensionen – je einen in DN 1800 und DN 2600 sowie zwei in DN 2000. Hohe Maßhaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit, sehr gute hydraulische Eigenschaften bei dem vorliegenden geringen Gefälle des Kanals, das geringe Gewicht der Rohre und Schächte, die sehr gute Qualität in der Rohr- und Schachtherstellung seitens Amiblu und die sehr gute Konfektionierbarkeit der Schächte auf die bestehenden Anforderungen, waren weitere Gründe, die für die Verwendung des Werkstoffes GFK sprachen.

Premiere in großer Dimension

Bereits seit 120 Jahren ist das Abwassersystem in der Bautzener Straße im Einsatz. Doch die in die Jahre gekommenen, vorhanden Betonrohre mit Ei-Profil machten eine kurzfristige Sanierung dieses Hauptsammlers erforderlich. Seit 2017 arbeitete die LWG zügig Schritt-für-Schritt an der Umsetzung des entsprechenden Sanierungsplanes. Der letzte noch offene Bauabschnitt, der auch den zulaufenden Kanal aus der Joliot-Curie-Straße umfasst, wurde zeitgleich zur Premieren-Baustelle in Cottbus: Zum ersten Mal ließ die LWG GFK-Rohre in dieser Dimension im sogenannten patentierten schwimmenden Verfahren in Flüssigboden verlegen.

„In der Kombination mit Flüssigboden waren die großen Rohre DN 1500 und DN 1200 schon etwas sehr besonderes“, erläutert Dipl.-Ing. (FH) Jonas Krause, Technischer Leiter der LWG, und hebt die Investitionskosten hierfür hervor: „Von den 2,1 Millionen Euro, die wir für eine zukunftssichere Abwasserentsorgung in die gesamte Maßnahme investiert haben, sind allein rund 1,4 Millionen Euro in den nun dritten Bauabschnitt geflossen.“

Auf einer Länge von 155 Metern verlegten die Experten von EUROVIA VBU GmbH die Amiblu Rohre DN 1500 in der Bautzener Straße und auf weiteren 79 Metern in der Joliot-Curie-Straße die etwas kleinere Dimension von DN 1200 im schwimmenden Verfahren. Hierbei sind die Rohre im Rohrgraben an einer Rohrverlegehilfe aufgehängt.

Dipl.-Ing. André Engemann, Bauleiter bei EUROVIA VBU GmbH, erklärt das Prinzip: „Die Verlegehilfe ist wie eine Stahlbrücke und steht über dem Rohrgraben. An ihr ist eine Stahlschlaufe befestigt, in der das Rohr eingelegt wird und höhenmäßig variiert werden kann. Nachdem das Rohr mit einem Stempel, welcher ebenfalls an der Brücke befestigt ist und auf den Rohrscheitel wirkt, in seiner Lage fest fixiert wurde, kann der eigentliche Verfüllvorgang mit lagenweisem Einbau des Flüssigbodens beginnen. Dabei wirkt die feste Fixierung innerhalb der Verlegehilfe einem Auftreiben der Rohre während des Verfüllvorganges entgegen.“ Durch eine zusätzliche Sandfüllung der Verlegehilfe bekommt diese das nötige Gewicht, um den Auftriebskräften entgegenwirken zu können.

Aus drei mach eins

Die Herstellung des Flüssigbodens erfolgte direkt auf der Baustelle. Engemann: „Neben dem Bodenaushub besteht der Flüssigboden aus zwei weiteren Komponenten – zum einen wird ein sogenannter Compound (Verflüssiger) und zum anderen etwas Zement (Stabilisator) eingemischt. Dieses Gemisch, dem eine vorgegebene Rezeptur zu Grunde liegt, wird mit Wasser verflüssigt, um die gewünschte Fließfähigkeit herzustellen.“ Über einen Trommelmischer wurde der Boden dann in die jeweiligen Bauabschnitte eingebracht, um eine allseitige Verdichtung um das Rohr sicherzustellen.

„Das Ergebnis ist eine absolut homogene Bettung des Rohres“, ergänzt Amiblu Außendienstmitarbeiter Thomas Schulz. Auch wenn die Variante Flüssigboden nicht kostengünstig ist, hat sich der Einsatz gelohnt. Schulz: „Durch die Wiederverwendung des Bodens konnten zum Beispiel die Deponierkosten eingespart werden. Gleichzeitig reichte für die Verlegung ein schmalerer Rohrgraben, was wiederum die Aushubkosten verringerte.“ Aber weit wichtiger sei das Ergebnis aus statischer Sicht, so Schulz. „Die 4,5 Meter langen GFK-Rohre sind leicht, verfügen aber trotzdem über eine sehr hohe Ringsteifigkeit. In Kombination mit den sehr guten Bettungseigenschaften des Flüssigbodens, können die Rohre problemlos die Verkehrslasten aufnehmen, die gerade bei der vorliegenden geringen Überdeckung eine größere Rolle spielen als die Erdlasten.“

Beim Rohr-Boden-System trage nicht nur das Rohr die Belastung, sondern auch der Boden in der Leitungszone. „Und je homogener die Verdichtung in der Leitungszone und je höher der Verdichtungsgrad ist, desto besser ist das für die statischen Eigenschaften des Rohr-Boden-Systems“, macht Schulz deutlich. Zudem herrsche in dem Gebiet ein relativ hoher Grundwasserspiegel, sodass durch die in Flüssigboden gebettete Rohrleitung im Gegensatz zum herkömmlichen Einbau eine höhere Lage- und Formstabilität gegeben ist.

Laut Engemann geht die Verfüllung des Rohrgrabens fast übergangslos in den Straßenaufbau über: „Der Straßenaufbau weist eine Dicke von 60 cm auf. Da die Rohre in einem Tiefenbereich von 2,60 bis 2,70 Meter liegen, bleibt beispielsweise bei dem 1500er Rohrdurchmesser nur ein kleiner Übergangsbereich von 50 bis 60 cm.“ Dieser wurde dann entweder mit den Restmengen des Flüssigbodens oder mit dem Aushub rückverfüllt.

Zwei Heber für die Aufrechterhaltung der Abwasservorflut

Um das anfallende Mischwasser während der Arbeiten umzuleiten, wurden zwei oberirdische Stahlleitungen DN 600 parallel zu den Erneuerungsstrecken verlegt. Durch die eine Leitung floss das Abwasser aus der Bautzener Straße, die andere Leitung verlief entlang der Joliot-Curie-Straße. Beide Leitungen führten in den zuvor eingebauten GFK-Schacht DN 2000 am Ende der zweiten Haltung in der Bautzener Straße.

Neben diesem wurden vor Beginn der Aushub- und Abbrucharbeiten des Altkanals die beiden GFK-Schächte (DN 2000 bzw. DN 1800) an den jeweiligen Anfangspunkten verbaut. Hier befanden sich auch die beiden Hebereinrichtungen, die das Abwasser in die oberirdischen Bypass-Leitungen beförderten. Den größten der vier Amiblu Schächte (DN 2600) setzten die Mitarbeiter von EUROVIA VBU GmbH am Ende der ersten Haltung der Bautzener Straße. An dieser Stelle mündet auch der Kanal der Joliot-Curie-Straße ein. „Das sind alles schon sehr große Schächte. Bei einer normalen Dimensionierung im Abwasserbereich haben die Schächte meist einen Durchmesser von DN 1000“, so Krause. Aber hier habe man auch sehr große Rohrquerschnitte gehabt und da müsse alles von den Dimensionen zusammenpassen.

Und Schulz fügt ergänzend hinzu: „Alle Übergänge von den Schächten an bestehende Kanäle wurden ebenfalls aus GFK hergestellt.“ Dabei stellte der Zulauf in den Anfangsschacht in der Bautzener Straße noch eine Besonderheit dar. Schulz: „Hier wurde der Schacht bei uns im Werk so vorkonfektioniert, dass der bestehende Eiprofil-Kanal, der schon 2010 mit GFK-Rohren saniert worden war, direkt angeschlossen werden konnte. So bildete der Schacht den Übergang zum Kreisprofil DN 1500.“

Leicht - Maßhaltig - aus einer Hand

Insgesamt, so sind sich alle einig, hat der Einbau der Schächte und die Verlegung der Rohre reibungslos funktioniert. Das lag nicht zuletzt an der guten Abstimmung zwischen LWG, EUROVIA VBU GmbH und Amiblu. Die Amiblu Rohre und Schächte haben laut Engemann eine gute Qualität. Und er ergänzt: „Auch die technische Abteilung von Amiblu hat sehr gut an der Realisierung mitgearbeitet.“ Unter anderem seien hilfreiche Vorschläge in Form von Spezialformstücken und Sonderlösungsvorschlägen gemacht worden.

Dem stimmt Krause zu: „Gerade bei der Konfektionierung der Schächte hat Amiblu die Planung wesentlich unterstützt.“ Als vorteilhaft hat sich auch der Umstand erwiesen, dass sowohl für die Schächte als auch für die Rohre nur ein Ansprechpartner zuständig war. Das hat die Abstimmung nach Meinung aller Beteiligten an vielen Stellen vereinfacht. Auch die Verlegung der jeweils 4,5 Meter langen Rohre bereitete keine Probleme. Das liegt unter anderem an der hohen Maßhaltigkeit der Rohre, die nur geringe Toleranzen im Innendurchmesser aufweisen. Zudem können die Rohre trotzt ihrer Länge mit einfachem Gerät auf der Baustelle bewegt werden. So werden zusätzliche Kosten für schweres Gerät vermieden. Zum Schluss bringt es Schulz noch auf den Punkt: „In Cottbus ist man mit dem Werkstoff vertraut und vertraut dem Werkstoff.“

 

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