Herzlichen Glückwunsch!

Hiermit haben Sie die vorliegende Lektion erfolgreich beendet.

Im Anschluss haben Sie nun die Möglichkeit, das neu erlangte Wissen mithilfe eines interaktiven Fragebogens selbstverantwortlich zu überprüfen.

Natürlich können Sie außerdem nach wie vor zu einem beliebigen Punkt in den vergangenen Lektionen zurücknavigieren, um das eine oder andere Thema oder Detail erneut anzuschauen.

Bleiben Sie neugierig!

Die Herstellung von Kanälen erfolgt vielfach in Form der offenen Bauweise. Je nach Ausführung ergeben sich dabei Rohr-Boden-Systeme mit unterschiedlichen äußeren Belastungen des Kanals. Zum Verständnis dieser Zusammenhänge werden die bodenmechanischen und hydrogeologischen Grundlagen zur Charakterisierung des Baugrundes erläutert.

Nach Abschluss dieser Lektion verfügen Sie über fundierte Kenntnisse, um:

• Bodenarten zu differenzieren,
• die Einflüsse von Kornform und Korngrößenverteilung auf die baupraktischen Eigenschaften des Baugrundes und
• die unterschiedlichen Erscheinungsbilder von Wasser im Untergrund zu benennen,
• die Wasserdurchlässigkeit des Bodens für eine bautechnische Beurteilung des Bodens zu ermitteln.

(Bild: Arbeitsraum bei der offenen Bauweise)

Die Grabenbreite war und ist noch immer häufig Gegenstand von Diskussionen, da von diesem Maß nicht nur die Wirtschaftlichkeit sondern auch der fachgerechte Einbau von Leitungen beeinflusst wird.

Die Grabenbreite ist so zu bemessen, dass seitlich der Rohre ein ausreichender Arbeitsraum gewährleistet ist.

Der Arbeitsraum wird auf Höhe der Unterkante des Rohrschaftes als lichter Abstand zwischen der Rohraußenkante …

Die im Rahmen der Europäischen Normung …

Das Kurzzeichen für die Nennweite der Rohre lautet DN (Diameter Nominal) bzw. ID (internal diameter) und bezeichnet die Kenngröße für Kreisquerschnitte in der Größenordnung Millimeter (ohne die Einheit mm mit anzugeben). Die Nennweite entspricht annähernd dem lichten Durchmesser.
 

Bei nicht kreisförmigen Querschnitten erfolgt …

"Bei Rohren ≥ DN 600 in verbauten oder unverbauten Gräben, bei denen maschinelle Verdichtung der Bettung und der Seitenverfüllung erforderlich ist, …

Bei zu geringen Grabenbreiten kann insbesondere im Zwickelbereich der erforderliche Verdichtungsgrad des Bodens (Bettung / Rohrauflager) nicht erreicht werden.

Die Nichteinhaltung der Mindestgrabenbreite führt zu einer unzureichenden Verdichtung der Bettung. Kreisrohre werden so überbeansprucht, und es bilden sich Risse in den Viertelspunkten. Risse in den Viertelspunkten bedeuten ein statisches Versagen, die maximale Belastung ist erreicht.

Bei der Wahl der Grabenbreite sind folgende Punkte zu beachten:

• Die Vorgaben der Statik

• Bei einer Reduzierung der Mindestgrabenbreite ist eine ausreichende Verdichtung des Bodens in der Leitungszone nicht mehr zu gewährleisten

• Eine Vergrößerung der Grabenbreite kann einen negative Einfluss auf die Beanspruchung des Rohres haben

• Der pauschale Ansatz einer „Dammbedingung“ (z. B. in Musterstatiken) liegt nicht automatisch auf der „sicheren Seite“ …

Anzuwendendes Regelwerk

• DIN 4124: Baugruben und Gräben - Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten (01.2012).

• DIN 4123: Ausschachtungen, Gründungen und Unterfangungen im Bereich bestehender Gebäude (04.2013).

• DIN 4084: Baugrund – Geländebruchberechnungen (01.2009). Beiblatt 1: Berechnungsbeispiele (07.2012).

• DIN EN 13331: Grabenverbaugeräte. Teil 1: Produktfestlegungen (11.2002). Teil 2: Nachweis durch Berechnung oder Prüfung (11.2002).

• DWA-A 127: …

Nach DIN EN 1610 besteht die Leitungszone aus Bettung, Seitenverfüllung und Abdeckung. Bei Leitungen im Graben entspricht die Leitungszone der Breite des Grabens. Bei breiten Gräben, auch Dammschüttung genannt, entspricht die Grabenbreite dem vierfachen Außendurchmessers der Rohre (4 x Da).

Ab dieser Grabenbreite haben eventuell vorhandene Grabenwände keinen Einfluss mehr auf die Rohrbelastung.

[DINEN1610:2015] [DWAA139:2019].

(Bild: Baugrundzonen bei …

In der DIN EN 1610 werden die maximalen Größen von Bestandteilen im Bettungsmaterial wie folgt festgelegt:

• 22 mm bei DN ≤ 200;

• 40 mm bei DN > 200 bis DN ≤ 600;

• 60 mm bei DN > 600.

[DINEN1610:2015]

Für die Leitungszone sind in der Regel nach DWA-A 139 folgende Baustoffe aus der Bodengruppe G1 geeignet:

• Sande mit Ungleichförmigkeitszahl C_u ≥ 3

• stark sandige Kiese mit Größtkorn 20 mm, Sandanteil > 15 % und Ungleichförmigkeitszahl C_u ≥ 3

• Ein-Korn-…

Die Qualität der Bettung beeinflusst wesentlich die Tragfähigkeit, Gebrauchsfähigkeit, Betriebssicherheit und die bestimmungsgemäße Nutzungsdauer der verlegten Rohre sowie das Setzungsverhalten des Bodens.

Die Bettungsschicht muss eine gleichmäßige Druckverteilung unter dem Rohr sicherstellen und darf keinesfalls eine Spannungskonzentration unter der Sohle erzeugen.

Die Rohre müssen über die gesamte Schaftlänge aufliegen, da Linien- oder Punktlagerungen …

Das Tragwerksystem Rohr/Boden muss gemäß DWA-A 139 vor der Bauausführung unter Berücksichtigung der örtlichen Randbedingungen nachgewiesen, entschieden oder in Art und Ausführung vorgegeben sein. Dies beinhaltet insbesondere:

• Statische Nachweise der Bauteile, Bauwerke und Baubehelfe

• Gründungsschicht

• Bettung

• Seitenverfüllung

• Abdeckung

• Hauptverfüllung

• Rückbau des Verbaus

• Grabenbreite

[DWAA139:2019]

Vorgehensweise nach [DWAA139:2019] zum Nachweis des Tragsystems:

• Vorgabe des Tragwerksystem durch Auftraggeber/Planer

• Festlegung der Lastannahmen (u. a. Art und Weise der Baugrubenausbildung, des Verbaues, der Bettungsschichten, der Seitenverfüllung, der Abdeckung, der Bauzustände etc.) und Dokumentation in einen Objekt-Fragebogen, z. B. nach ATV-DVWK-A 127

• Bei Einbau in einem Stufengraben müssen die daraus resultierenden Lasten in der statischen …