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Grundlage für die statische Berechnung von Abwasserleitungen und -kanälen mit Lining- und Montageverfahren bildet das DWA-A 143-2. Das DWA-A 143-2 gliedert sich in die fünf nachfolgend genannten Hauptkapitel:
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Die technischen Angaben werden im Abschnitt 4 des DWA-A 143-2 behandelt. Darin sind alle beim Wickelrohr-Lining verwendeten Werkstoffe PVC, PE-HD und Stahl mit ihren Kurz- und Langzeitwerten enthalten, sodass die für die statische Berechnung als Eingangsparameter erforderlichen Werkstoffkennwerte vorliegen.
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Im Abschnitt 5 des DWA-A 143-2 werden zunächst die Vorarbeiten beschrieben, die vor der Bauausführung (Sanierung) durchzuführen sind. Dazu gehören unter anderem: -
Aufstellung einer statischen Berechnung der Bau- und Betriebszustände
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Ermittlung des Rohrdurchmessers und von Verformungen, deren Genauigkeit mit dem Sanierungsverfahren und der statischen Berechnung abzustimmen ist
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Beseitigung von Ablagerungen und Hindernissen
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Glättung größerer Störngen …
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Über die Spannungs-, Stabilitäts- und Verformungsnachweise in entsprechend modifizierter Form hinaus sind die folgenden Nachweise zu führen: Bezogen auf die Wickelrohrprofile sind zunächst die erforderlichen Querschnittswerte (Fläche, Trägheitsmoment, Widerstandsmoment) unter Berücksichtigung der schrägen Wicklung zu berechnen, wobei …
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Darüber hinaus sind die Stege hinsichtlich ihrer Stabilität in Abhängigkeit von der Profilverkrümmung und den Beanspruchungen aus äußeren Lasten zu berechnen. Ziel einer entsprechenden Untersuchung wäre die Aussage, dass ein Versagen von Profilteilen unter allen Einwirkungen erst später eintritt als das Versagen des Gesamtquerschnittes. Damit könnte man auf den Nachweis der ausreichenden Profilstabilität im Einzelfall verzichten.
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Beim Wickelvorgang wird das Profil durch die Wickelmaschine entsprechend der Sollgeometrie verformt und durch die Verbindung zu den benachbarten Windungen in einen „verspannten“ Endzustand gebracht. Dabei entstehen im Profil entsprechend den dabei erzeugten gewollten Verkrümmungen elastische oder ggf. auch plastische Verzerrungen und damit auch zugehörige innere Spannungen, die mit den Spannungen aus äußeren Einwirkungen überlagert werden müssen. …
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Das Regelwerk DWA-A-143-2 unterscheidet grundsätzlich drei Zustände des Altrohres: Altrohrzustand I: Das Altrohr ist allein tragfähig. Der Liner wird nur durch sein Eigengewicht und durch Wasserdruck belastet. Altrohrzustand II: Das Altrohr ist nicht allein tragfähig, aber das Altrohr-Bodensystem ist tragfähig. Der Liner wird nur durch sein Eigengewicht und durch Wasserdruck belastet. Altrohrzustand III: Das Altrohr-Bodensystem ist nicht mehr dauerhaft …
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Nach DWA-A 143 sind „Imperfektionen grundsätzlich anzusetzen, da Liner in der Regel schlanke Konstruktionen sind und bei äußerem Wasserdruck durch hohe Druckspannungen beansprucht werden. Dies bewirkt eine hohe Sensibilität hinsichtlich des Stabilitätsverhaltens und/oder zusätzlicher Biegespannungen infolge von Vorverformungen (Abweichungen z. B. von der Kreisform). Bei der Berechnung sind örtliche Vorverformungen, Gelenkringvorverformungen (Ovalisierung) …
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Im Altrohrzustand I ist bei Wickelrohr-Linings mit Ringraumverfüllung eine örtlich begrenzte Vorverformung anzusetzen, deren Stich beim Wickelrohr 1 % des Liner-Radius entspricht. Sie setzt sich zusammen aus einer Ersatzimperfektion zur Erfassung geometrischer Vorverformungen und weiterer Störungen im Liner und im Altrohr. Darüber hinaus muss ein Spalt zwischen Liner und Altrohr angesetzt werden, der beim Wickelrohr mit Ringraumverfüllung …
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(Bild: Altrohrzustand II) Beim Altrohrzustand II ist zusätzlich zur örtlich begrenzten Vorverformung eine Gelenkringvorverformung (Ovalisierung in Höhe von 3% des Liner-Radius) anzunehmen, da in dem entsprechenden statischen Modell der Altkanal vierfach gerissen ist und sich zunächst verformen muss, um die erforderliche Bettungswirkung des Baugrundes zu aktivieren. Während bei den Close-fit-Verfahren das Wickelrohr der Innenkontur des Altkanals folgt …
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(Bild: Altrohrzustand III) Im Altrohrzustand III entfällt die Imperfektion der örtlichen Vorverformung. Die Spaltbildung darf nicht angesetzt werden, da sie anders als bei den Altrohrzuständen I und II die rechnerische Beanspruchung des Liners mindert. Die verbleibende Imperfektion Gelenkringvorverformung wirkt sich nur beim Wickelrohr ohne Ringraumverfüllung aus, sodass bei einer Ringraumverfüllung keine Imperfektion berücksichtigt werden muss. Dafür …
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Umfassender Überblick über den Stand der Technik auf dem Gebiet der Instandhaltung von Kanalisationen mit den Schwerpunkten Rohrwerkstoffen und Rohrverbindungen, Schadensarten, -ursachen und -folgen, Wartung, Reinigung, Inspektion und Sanierung sowie Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz.
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(Bild: Prof. Dr.-Ing. Dietrich Stein) | (Bild: Dr.-Ing. Robert Stein) |
Ohne funktionsfähige Abwasseranlagen, d.h. Einrichtungen zur Sammlung, Ableitung, Behandlung oder Beseitigung von Abwasser, ist die moderne Zivilisation nicht mehr denkbar. Im Interesse des Umweltschutzes und insbesondere des Gewässerschutzes lagen die Hauptaktivitäten der letzten Jahrzehnte in Europa und hier insbesondere in der Bundesrepublik Deutschland beim Bau von Einrichtungen …
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Unter Renovierung versteht man nach DIN EN 752-5 [DINEN752-5:1995] Maßnahmen zur Verbesserung der aktuellen Funktionsfähigkeit von Abwasserleitungen und -kanälen unter vollständiger oder teilweiser Einbeziehung ihrer ursprünglichen Substanz.
Zur Durchführung der Maßnahmen dienen (Bild 5) : - Beschichtungsverfahren (Abschnitt 5.3.1) und
- Auskleidungsverfahren (Abschnitt 5.3.2) .
Renovierungsverfahren werden eingesetzt bei örtlich begrenzten, wiederholten …
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Beschichtungsverfahren dienen beim Einsatz in Kanalisationen zur Wiederherstellung oder Erhöhung des Widerstandsvermögens gegen physikalische, biologische, chemische und/oder biochemische Angriffe von innen, zur Verhinderung einer erneuten Bildung von Inkrustationen, zur Wiederherstellung und/oder Erhöhung der statischen Tragfähigkeit sowie der Wasserdichtheit.
In Abhängigkeit von der Art der Aufbringung der Schicht unterscheidet man folgende Spezialverfahren, …
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Grundlagen der Beschichtung
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Schutzbehandlungen kapillarporiger Baustoffe, die das Porensystem innerlich nicht verstopfen und keinen oberflächlichen Film bilden, nennt man Imprägnierungen.
Verhindert oder erschwert eine Imprägnierung die Benetzung der Baustoffoberfläche mit Wasser und hebt sie die kapillare Saugkraft gegenüber Wasser auf, so spricht man von einer hydrophobierenden Imprägnierung oder kurz von einer Hydrophobierung.
Als selbständige Maßnahme sind Hydrophobierungen …
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Die Versiegelung bildet einen zusammenhängenden Oberflächenfilm, der den Untergrund gegen äußere Einflüsse im Sinne eines Anstriches schützt. Die Filmdicke liegt bei ebenen Flächen zwischen 0,1 mm bis etwa 0,3 mm, in Rauhtiefen mehr, auf Rauhspitzen (Zuschlagkörner, Grate) geht sie gegen Null. Durch Eindringen in die oberflächennahen Porenstrukturen haftet dieser Film auf dem Untergrund und bewirkt gleichzeitig eine Untergrundverfestigung im Sinne …
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Filmbildende Beschichtungen können aus einer oder mehreren Schichten bestehen. Art und Anzahl der einzelnen Schutzschichten richten sich nach der Schutzfunktion, die sich aus den Anforderungen und Beanspruchungen ergeben [Sasse94] .
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Der Richtwert für die kleinste Schichtdicke von Mörtelbeschichtungen beträgt nach [DAfStB:1991] 5 mm für reaktionsharzgebundene Mörtel, 10 mm für kunststoffmodifizierte Mörtel und 20 mm für zementgebundene Mörtel. Die Schichtdicke sollte außerdem mindestens dem dreifachen Größtkorndurchmesser entsprechen. Die jeweils erforderliche Schichtdicke hängt von der verfolgten Zielstellung sowie der Schadensart ab.
Dient die Beschichtung ausschließlich …
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Wesentliche Voraussetzung nahezu aller heute ausgeführten Beschichtungen ist ein fester, kraftschlüssiger und dauerhafter Verbund zum Untergrundbeton.
Die Entstehung eines Verbundes beruht auf chemisch/physikalischen und mechanischen Vorgängen, die mit Adhäsion bezeichnet werden.
Adhäsion kennzeichnet den Zustand einer sich ausbildenden Grenzflächenschicht zwischen zwei in Kontakt tretenden Stoffphasen. Dieser Zustand zeichnet sich wesentlich durch …
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(Bild: Schematische Darstellung der "Druckknopfverankerung" [Bisch82])
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(Bild: Schematische Darstellung der geometrischen, wahren und wirksamen Oberfläche [Sasse94])
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(Bild: Skala der Rauheiten nach [Seidl92])
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Der Grundgedanke des Modells der mechanischen Adhäsion nach [Biker68] geht davon aus, daß das flüssige Adhäsiv (Beschichtungsmörtel) in den Poren und Vertiefungen der Oberfläche des Adhärens (Betonuntergrund) aushärtet und dort - mechanisch - …
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(Bild: Schematische Darstellung der Oberflächen- bzw. Grenzflächenenergien bei der Benetzung [Sasse94])
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(Bild: Kritische Oberflächenenergie der Benetzung [Zisma63])
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Die wirksame Oberfläche als Summe der Kontaktflächen zwischen Adhäsiv und Festkörper ist das Ergebnis des Benetzungsvorgangs.
Unter
Benetzung
(auch: Spreitung) versteht man die Adsorption und Ausbreitung einer Flüssigkeit auf einer festen Oberfläche.
Erstmalig berichtete Young […
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