Berstlining im Wettlauf mit dem Rhein-Hochwasser

23.04.2012

Die unmittelbare Nähe zum Rhein war neben einer Sohltiefe von ca. 7 Meter die besondere Herausforderung dieser Rohrerneuerungsmaßnahme nach dem Berstverfahren. Zwar wurde das Grundwasser zum Zeitpunkt der Sondierungsbohrungen mit 8 m unter Gelände nicht erreicht, dennoch musste man bei einer Grubentiefe von etwa 7 m wegen der Abhängigkeit des Grundwasserstandes mit dem jeweiligen Pegelstand des Rheins auf alle Eventualitäten eingestellt sein.

Es wurde daher empfohlen, die Maßnahme in der Zeit mit erfahrungsgemäß niedrigen Grundwasserständen durchzuführen. Das Bauzeitfenster betrug demnach gerade 12 Wochen. In dieser Zeitspanne waren die Baugruben herzustellen, die Rohrerneuerungsmaßnahme durchzuführen, die Baugruben wieder zu verfüllen sowie die Oberflächen wieder herzustellen.
 
Den Auftrag der beschränkten Ausschreibung erhielt die STG Braunsberg GmbH aus Bochum. Das seit 1955 bestehende renommierte Familienunternehmen wird in der 2. Generation von den Brüdern Günter und Hermann Braunsberg geführt. Tätigkeitsschwerpunkte sind der Kabelleitungsbau sowie der Kanalbau. Im Kabelleitungsbau stehen für die grabenlose Verlegung HDD-Spülbohranlagen und für Hausanschlüsse rund 25 GRUNDOMAT-Erdraketen zur Verfügung. Die Baukolonnen sind vor allem mit FTTH-Projekten gut ausgelastet.
 
Gezielt wurde der Bereich „grabenlose Erneuerung und Sanierung von Rohrleitungen“ ausgebaut und in den vergangenen Jahren kräftig in die Bersttechnik investiert. STG kennt sich aus im Berstlining und ist bestens vertraut mit Technik und Verfahren. Bereits Ende der 80iger Jahre wurden erste Berstprojekte im dynamischen Berstverfahren ausgeführt. Heute stehen je nach Einsatzfall drei statische GRUNDOBURST Maschinentypen (Hersteller TRACTO-TECHNIK) zur Verfügung. Ein 400 S mit 40 t Zugkraft, ein 800 G mit 80 t Zugkraft und seit neuestem den größten Maschinentyp 2500 G mit 250 t Zugkraft. Dieser Maschinenpark deckt die grabenlose Erneuerung von Druck- und Abwasserleitungen bis DN 1000 ab. STG ist vom DVGW und Güteschutz Kanalbau zertifiziert und besitzt alle relevanten Zertifikate.
 
Geschäftsführender Gesellschafter Dipl.-Ing. Günter Braunsberg: „Wir sind überzeugt von den technischen und wirtschaftlichen Vorteile des Berstverfahrens. Im Vergleich zur offenen Bauweise besteht je nach Verlegetiefe und in Bezug auf die Bauzeiten ein erhebliches Einsparpotential bei den Tiefbaukosten. Darüber hinaus ermöglicht das Berstverfahren eine Rohrquerschnittsvergrößerung um 1 oder 2 Nennweiten. Außerdem können fast alle Rohrwerkstoffe gecrackt und eingezogen werden. Aus meiner Sicht ist die Bersttechnik häufiger einsetzbar, als Auftraggeber und Planer allgemein hin vermuten.“
 
Beispielhaft steht dafür der Einsatz „Am Heerdter Krankenhaus“ zwischen der Einmündung Rheinallee und der Pariser Straße im Düsseldorfer Stadtteil Heerdt. Dort sollte ein stark beschädigter Beton-Mischwasserkanal DN 500 aus den 50iger Jahren, Gesamtlänge von 127 m erneuert werden. Die Kanaltrasse verlief mittig in der Fahrbahn.
 
Verkehrstechnisch durfte der Krankenhausbetrieb aber in keiner Weise beeinträchtigt werden. Dazu gehörte auch der Anlieger-, Durchgangs- und Busverkehr. Darüber hinaus war die Anzahl der Parkplätze, die im Zuge der Maßnahme gesperrt werden mussten, so gering wie möglich zu halten. Bereits diese verkehrstechnischen Vorbedingungen schlossen die offene Bauweise aus.
 
Laut Bodengutachten war der im Bereich des Altrohres anstehende bindige Boden (Schluff-Sand-Gemische und schluffige Sande) zwar grundsätzlich für das Berstverfahren geeignet. Zu beachten war, dass der Altkanal auf 610 mm aufgeweitet und damit auch das umgebende Erdreich verdrängt werden musste. Da die Altleitung auf einer Betonsohle lag, war die Erdverdrängung nach unten jedoch nicht möglich. Zusätzlich wirkt sich die Tiefenlage des Kanals infolge des stark verdichteten Bodens auf die Verdrängungsarbeit aus, so dass insgesamt mit einem höheren Verdrängungswiderstand zu rechnen war.
 
Der Sanierungsabschnitt bestand aus drei Haltungen mit ca. 40 m, 44 m und 43 m Länge. Die Maschinengrube war 6,80 m tief, 6,50 m lang und 2,50 breit. Die beiden Kopfgruben mit den Ausmaßen 4 m x 2 m wurden wegen der Anbindung der insgesamt 3 Straßenabläufe quer zur Leitungstrasse ausgehoben. Die am Ende der Berststrecke liegende Einziehgrube wurde wie die Maschinengrube am Startpunkt parallel zur Leitungstrasse mit einer Länge von 3 m und einer Breite von 2 m erstellt.
 
Alle Gruben wurden mit Spundbohlen verbaut. Hierbei war wegen der Krankenhausnähe auf einen erschütterungsarmen Einbau zu achten. Die im Bereich der Kanaltrasse kreuzenden Ver- und Entsorgungs-leitungen waren bei der Erstellung der Baugruben entsprechend zu erkunden und zu sichern. Die Existenz von Kampfmitteln konnte nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Nach Absprache mit dem KBD (Kampfmittel-beseitigungsdienst) waren Sicherheitsdetektionen nur im Bereich der Baugruben notwendig, da die Erneuerung des Kanals im Berstverfahren vorgesehen war. Erfreulicherweise blieb die Ortung ergebnislos.
 
Nach der Baugrubenerstellung konnte mit der Installation der Berstanlage, Typ 2500 G(250 t) begonnen werden. Ursprünglich sollte die Berstanlage, Typ 1250 G (125 t) eingesetzt werden. Nach Kenntnisnahme des Bodengutachtens und aufgrund der Tiefenlage des Rohres mit dem zu erwartenden Verdrängungswiderstand hat STG Braunsberg auf den GRUNDOBURST 2500 G mit der höheren Zugleistung zurückgegriffen. Später sollte sich herausstellen, dass diese Entscheidung richtig war. Die Zuglafette wird mit der Hydraulikstation TT B 250 (127 kW Motor Nutzleistung) betrieben.
 
Ein besonderes Merkmal der GRUNDOBURST Technik ist das QuickLock-Berstgestänge, (in diesem Fall mit 140 mm Durchmesser), das zunächst durch die Altleitung vorgeschoben und dann zusammen mit Berstwerkzeug, Aufweitung und angebautem Neurohr zurückgezogen wird. Das Quick-Lock-Gestänge hat den Vorteil, dass es nicht zeitaufwändig und schmutzanfällig verschraubt werden muss. Für die schub- und zugstabile Verbindung werden die Einzelgestänge untereinander zeitsparend eingeklinkt.
 
Um die aufwändigen Baugruben so klein wie möglich zu halten, entschied sich STG Braunsberg für das Berstverfahren mit SL PP-B Einzelrohren, DA 560 und 1 Meter Baulänge (Hersteller: egeplast). Das SL PP-B Modul wird aus dem Werkstoff PP-HM produziert. Dieser Werkstoff hat einen hohen E-Modulwert. Das bedeutet: eine entsprechend hohe Zähigkeit und Oberflächenhärte. Eine glatte Rohrinnenfläche mit niedrigen Rauhigkeitsbeiwerten verbessert die hydraulische Leistung gegenüber anderen Rohrwerkstoffen um ein Vielfaches. Die helle Innenfarbe ist inspektionsfreundlich und optimal für die Kamerainspektion. Das Dichtungssystem mit der 3-Lippendichtung wird mit der Klicktechnik verriegelt, ist nicht auftragend und mit der glatten Rohroberfläche ideal für die grabenlose Sanierung geeignet.
 
Beim Rückzug des Berstgestänges wurde das Altrohr mit einer Aufweitung von 630 mm Durchmesser gecrackt und das Neurohr in gleicher Trasse mit eingezogen. In der Einziehgrube wurde der Rohrstrang sukzessive mit Gestänge und Rohrmodul um jeweils 1 m verlängert. Dazu mussten die Einzelrohre und die Aufweitung mit dem hydraulisch arbeitenden Burstfix kraft- und zugschlüssig miteinander verspannt werden. Die Kraftübertragung erfolgt über ein Gestänge – ebenfalls mit QuickLock-Funktion – von 54 mm Durchmesser, das durch den entstehenden Rohrstrang verläuft. Um die Verbindungen der Einzelrohre möglichst rasch zu bewerkstelligen, bediente man sich einer Rollenführungsbahn.
 
Kurz vor der 3. Kopfgrube, nach etwa 80 der knapp 130 Meter, erreichten die Zugkräfte fast 200 t. Jetzt zeigte sich die Flexibilität des GRUNDOBURST-Systems. Die Monteure von STG Braunsberg beschlossen, den bereits eingezogenen Rohrstrang nach Eintritt in die Kopfgrube einfach abzuhängen und ab dort die Einzelrohrmodule für die restliche Strecke zusammenzubauen. Die jetzt noch auftretenden Zugkräfte waren deutlich reduziert und die Berstmaßnahme konnte sicher beendet werden.

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