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Boden und Fels werden entsprechend ihrem Zustand vor dem Lösen in Homogenbereiche eingeteilt. Der Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich, bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden - oder Felsschichten, der für Rohrvortriebsverfahren vergleichbare Eigenschaften aufweist.

Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, so sind sie bei der Einteilung zu berücksichtigen.

[DIN18319:2016]

Für die Homogenbereiche sind folgende Eigenschaften und Kennwerte …


Das Unified Soil Classification System (USCS) des ASTM-Standards D2487-00 "Standard-Bodenklassifikation für (bau)technische Zwecke" [ASTMD248700] der USA unterteilt Lockergestein in 15 Klassen , welche jeweils durch ein Gruppensymbol beschrieben werden, das sich aus zwei charakteristischen Buchstaben zusammensetzt [Weiß96b].

(Tabelle: Symbole für die sechs Hauptbodenarten des USCS [Weiß96b])
(Tabelle: Symbole für Bodeneigenschaften des UCSC [Weiß96b])
(Tabelle: Bodenklassifikation nach dem USCS (USA) [Weiß96b])

Der Rock Quality Designation Index (kurz: RQD-Wert oder RQD-Index) wurde im Jahr 1967 von Deere als Charakteristikum zur Beschreibung von Fels entwickelt und schließt von der Länge der genommenen Bohrkerne auf die vorhandene Gebirgsqualität [Deere67].

Der RQD-Wert gibt das Verhältnis L10/L in Prozent an, wobei L10 die in der Kernlänge L enthaltenen, über 10 cm langen, intakten Bohrkernstücke beinhaltet .

(Tabelle: Zuordnung des RQD-Wertes [Bicke82])
(Tabelle: Klassifizierung verschiedener Bodenarten nach der Steuerbarkeit)

Dieser Klassifizierungsvorschlag von Spang, der insbesondere bei Rohrvortrieben mit Schildmaschinen mit teilflächigem Abbau von Hand (Handschilde) oder mit mechanisch teilflächigem Abbau angewendet werden kann, baut auf einem in einem Werk von Proctor beschriebenen Klassifizierungssystem für den Tunnelbau im Lockergestein auf.

[Spang87] [Proct77]

(Tabelle: Klassifizierung nach dem Ortsbrustverhalten)
(Tabelle: Klassifizierung nach der Standfestigkeit an der Ortsbrust [Spang87])

Die Abrasivität eines Gesteins ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig, u.a. [Thuro98b]:

  • Gehalt an schleißscharfen Mineralien mit einer MOHS-Härte > 5,5 (Stahl)

  • Ausbildung von Textur und Struktur

  • Trennflächengefüge

  • Auswirkungen der Veränderung des Gebirges durch Verwitterung

Die Klassifizierung nach Abrasivität ist gemäß DIN 18319 sowohl bei Fels- als auch bei Lockergestein vorgeschrieben (NF P).

[DIN18319:2016]

(Tabelle: Klassifizierung der Abrasivität von Gesteinen in Abhängigkeit des CAI-Indexes [Thuro98b])
(Tabelle: CAI-Index (Erfahrungswerte) für verschiedene Gesteinsarten nach Büchi [Büchi95])

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Bleiben Sie neugierig!

13.12.2019

Lektionen

Die Herstellung von Kanälen erfolgt vielfach in Form der geschlossenen 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. Auch beim grabenlosen Leitungsbau gilt es, diese geotechnischen Grundlagen zu kennen.

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.

18.04.2018

Fachbücher

Band 2 "Aufbau und Randbedingungen von Entwässerungssystemen“ der 4. Auflage von "Instandhaltung von Kanalisationen" liefert eine ausführliche und detaillierte Beschreibung von Randbedingungen und Aufbau von Entwässerungssystemen. Das erste Kapitel der Neuauflage von "Instandhaltung von Kanalisationen" aus dem Jahr 2014.

(Bild: Stopfbuchsenverbindung)

Stopfbuchsenverbindung
„Eine Stopfbuchsenverbindung ist eine bewegliche Rohrverbindung, deren Dichtwirkung durch Zusammenstecken von Spitzende und Muffe und anschließendes Verpressen eines elastischen Dichtmittels durch einen Stopfbuchsenring erzielt wird.“

(Bild: Klebeverbindung)

Klebeverbindung
„Eine Klebeverbindung ist eine Rohrverbindung, deren Dichtwirkung durch Verkleben der zu verbindenden Rohrenden erzielt wird. …

Die Rohrverbindung war lange Zeit das schwächste Glied der Abwasserkanäle und -leitungen. Das gilt auch für die Verbindungen von Beton- und Stahlbetonrohren aus den Anfängen der Kanalisation.

Die ersten Betonrohre besaßen noch keine angeformten Muffen. Ihre stumpfen Stoßflächen wurden beim Verlegen hart aneinander gestoßen und die Stoßstelle mit einer 5 cm dicken Mörtelschicht, in die ein Drahtgewebe eingelegt wurde, umgeben. Diese Ausführung kann …

Die verbreitetste Art der Elastomerdichtungen war lange Zeit die Rollringdichtung. Der Dichtring wird hier unter Vordehnung auf das Spitzende des zu verlegenden Rohres aufgezogen und rollt unter gleichzeitiger Verformung beim Einschieben in die Muffe des bereits eingebauten Rohres in seine endgültige Lage.

Die Dichtwirkung wird durch die beim Zusammenpressen des Dichtringes entstehende Anpresskraft (Rückstellkraft) erzeugt.

[Kitte75]

(Bild: Wirkungsweise …

Bei der Gleitringdichtung wird der Dichtring unter Vordehnung in seiner endgültigen Position in einer Kammeraussparung bzw. vor der Schulter (auch Stützschulter genannt) des Spitzendes aufgelegt (Animation).

Beim Zusammenschieben wird der Dichtring, ohne seine Lage zu verändern, verpresst und erreicht auf diese Weise seine Dichtfunktion. Eine Stoßfuge zwischen den Rohren von 10 mm bis max. 20 mm (Mindestmaß 5 mm nach DWA-A 139) erlaubt entsprechende …

Bis etwa 1925 bestand die eigentliche Dichtung aus plastischem Ton oder Mörtel aus Zement bzw. hydraulischem Kalk. Damit der Dichtstoff nicht in das Rohrinnere eindringen konnte, wurde der Ringraum selbst zuvor durch eine 2 cm bis 3 cm starke, geteerte Hanfstricklage (Teerstrick) abgedichtet. Nach dem Eindrücken des Dichtstoffes wurde die Muffe mit einem Ton- bzw. Zementwulst eingehüllt (Bild).

(Bild: Steinzeugverbindung bis Anfang 20. Jahrhundert) (…

Schwierigkeiten beim Umgang mit diesem Dichtmittel, steigende Lohnkosten und der Mangel an Fachkräften führte später bei den Anwendern zur Forderung nach Herstellung unverwechselbarer Dichtelemente, die eine Entwicklung auslöste, die schließlich über die Konusdichtung (1955) konsequent zu einer Rohrverbindung führte, bei der das Dichtelement fest mit dem Rohr verbunden ist.

Es handelt sich dabei um die 1965 eingeführten werkseitig vorgefertigten Steckmuffen …

Längskraftschlüssige Rohrverbindungen werden mit der „DCL-Kupplung“ realisiert, mit der die Rohre mechanisch zug- und druckfest miteinander verbunden werden. Dies wird durch einen Scherstab bewirkt, der nach dem Zusammenziehen der Rohre seitlich in die Kupplung eingeführt wird und dann je zur Hälfte mit einer Nut im Rohr bzw. in der Kupplung liegt (Bild).

(Bild: Verbindung von in offener Bauweise verlegten GFK-Rohren in Anlehnung an [FI-Hobasb] - …

Als Standardlösung für Rohre aus duktilem Gusseisen wurde im Jahre 1957 die TYTON-Verbindung nach DIN 28603 [DIN28603] eingeführt. Diese nicht längskraftschlüssige Verbindung hat einen eng tolerierten Zentrierbund zur Verhinderung von Dezentrierbewegungen. Darüber hinaus ist sie bis zu 5° abwinkelbar und wurzelfest. Der Dichtring besteht aus einer härteren und einer weicheren Gummimischung. Der Standard-Dichtungsring besitzt ein Schwalbenschwanzprofil …

Freispiegelsystem:
Entwässerungssystem, bei dem der Abfluss durch Schwerkraft erfolgt und bei dem die Rohrleitung üblicherweise mit Teilfüllung betrieben wird [DINEN752:2008].

(Bild: Freispiegelleitung)
(Bild: Überblick über unterirdische Infrastrukturen in der Gegenwart)

Mit der industriellen Entwicklung zu Beginn des 19. Jahrhunderts erwuchs insbesondere in den großen Städten Deutschlands auch die Notwendigkeit zum Bau von Kanalisationen, d.h. von Anlagen zur Sammlung und Ableitung von Abwasser. Diese wurden seitdem ständig erweitert und stellen heute teilweise die größte Vermögensanlage von Städten, Gemeinden oder Entwässerungswerken dar.

Die vorliegende Vortragsreihe" Aufbau und Randbedingungen von Kanalisationen"