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Die Mindestabstände zu benachbarten Leitungen und Bauwerken sind abhängig von…

  • der Verdrängungseigenschaft des anstehenden Bodens,
  • dem Aufweitungsmaß,
  • der Art und Bettung bzw. Gründung der benachbarten Leitungen und Bauwerke.

Können Mindestabstände nicht eingehalten werden, so sind besondere Schutzmaßnahmen zu ergreifen (bspw. Aufgrabungen an Kreuzungspunkten zur Verhinderung einer Kraftübertragung).

(Bild: Erdverlegte Leitungen in New York um 1916 […

Unter Bodenverformungen versteht man allgemein die horizontale oder vertikale Lageänderung der Bodenoberfläche oder eines Punktes im Inneren des Bodens.

Vertikale Bodenverformungen in Richtung der Oberfläche werden als Hebungen oder Auswerfungen bezeichnet.

Bei Verformungen in entgegengesetzter Richtung spricht man dagegen von Senkungen, Sackungen und Setzungen.

  • Unter Senkungen versteht man eine vertikale Verschiebung einer ganzen Bodenschicht infolge Materialentzugs in größerer Tiefe. In diesem Fall kann die Größenordnung der Verschiebungen, aber nicht ihr zeitlicher Verlauf angegeben werden [Schmi96].

  • Sackungen entstehen bei körnigen Böden durch eine plötzliche Kornumlagerung verursacht durch Wasserzugabe. Bei locker gelagerten Böden können diese Sackungen bis ca. 5 % der Schichtdicke betragen, bei dicht …

Hebungen und Setzungen im Bereich der Leitungszone durch Bodenverdrängung in Anlehnung an [TTC2001]:

(Bild: Hebungen und Setzungen im Bereich der Leitungszone durch Bodenverdrängung bei geringer Überdeckung)
a) bei geringer Überdeckung
(Bild: Hebungen und Setzungen im Bereich der Leitungszone durch Bodenverdrängung bei großer Überdeckung)
b) bei großer Überdeckung
(Bild: Hebungen und Setzungen im Bereich der Leitungszone durch Bodenverdrängung bei gleichmäßig …

Während des Einziehvorganges ist die Einhaltung der auf die neue Rohrleitung wirkenden zulässigen Zugkräfte durch eine kontinuierliche Überwachung (Messung und Dokumentation) sicherzustellen.

Methoden der Zugkraftüberwachung:

  • Zugkraftmessung und Dokumentation an der Zugeinrichtung
  • Zugkraftmessung und Dokumentation direkt am Zugkopf mittels Zugsonde
  • Nutzung eines Überlastungsschutzes in Form einer Sollbruchstelle
(Bild: Zugeinrichtung für Berstverfahren)
(Bild: Zugeinrichtung für Berstverfahren)

Zugeinrichtungen begrenzen automatisch die Zugkraft auf den zuvor festgelegten Maximalwert.

Für die Zugkraftmessung und -dokumentation kann man auf Zugeinrichtungen (z. B. Kabel-Spillwinden) mit Zugkraftüberwachung durch ein elektronisches Messgerät mit Protokollausdruck zurückgreifen.

In einigen Fällen verfügen diese Geräte auch über eine PC-Schnittstelle zur komfortablen Datenübertragung.

Für eine den Einziehvorgang begleitende Datenerfassung und Auswertung mittels Zugsonde muss ein Datenkabel vorab durch den Rohrstrang eingeführt und mit einem Rechner verbunden werden. Ansonsten kann die Datenauslesung erst nach Beendigung des Einziehens der neuen Rohrleitung erfolgen.

(Bild: Zugsonde)
Das DVGW-Arbeitsblatt GW 323 „Grabenlose Erneuerung von Gas- und Wasserversorgungs-leitungen durch Berstlining; Anforderungen, Gütesicherung und Prüfungen (Juli 2004)“ gibt in der Tabelle A.2 „zulässige Zugkräfte für PE 100-Rohre bei 30 min. Beanspruchung“ vor.
(Tabelle: Zulässige Zugkräfte in kN für PE 100-Rohre)

Nach GW 323-4.3.2 ist die Reißfestigkeit von PE-HD 2,5-fach höher als die zulässige Zugspannung.

Die Querschnittsfläche eines als Überlastungsschutz eingesetzten Rohrstückes darf max. 40 % der Querschnittsfläche des einzuziehenden Rohres betragen.

(Bild: Querschnittsreduzierung durch Wanddickenreduzierung [Illustration: visaplan GmbH])

(Tabelle: Berechnung Überlastungsschutz Berstlining mit PE-HD-Rohren PE 100)

Illustriertes Beispiel für die Herstellung eines Überlastungsschutzes in Form einer Sollbruchstelle.

(Bild: Neue Rohrleitung)
(Bild: Wanddickenreduzierung)
(Bild: Anschweißen des Überlastungsschutzes)
(Bild: Entfernen der Schweißnaht)

Eine Querschnittsreduzierung wird mithilfe einer Reduzierung des wirksamen Rohrumfanges bzw. der wirksamen Rohrquerschnittsfläche erzielt.

(Bild: Überlastungsschutz in Form einer Sollbruchstelle durch Reduzierung des wirksamen Rohrumfanges)
(Tabelle: Überlastungsschutz)

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24.09.2020

Lektionen

Die vorliegende Lektion widmet sich zentral dem Berstverfahren als besonderer Methode der Leitungserneuerung in gleicher Trasse. Neben dem Funktionsprinzip werden hierbei insbesondere die Anforderungen an Werkstoffe und Gerätschaften im Detail vorgestellt.

Nach Abschluss dieser Lektion verfügen Sie über fundierte Kenntnisse bezüglich:

  • Varianten des Berstenverfahrens;
  • Auswirkungen des Berstverfahrens auf die Umgebung;
  • Methoden der Zugkraftüberwachung bzw. -beschränkung.

In diesem Vortrag werden zum Einen die theoretischen Hintergründe und zum Anderen die praxisrelevanten Maßnahmen und zu beachtenden Randbedingungen zum Thema "Schweißen von Polyethylen" behandelt.

Ziel ist es, die bei der Qualitätssicherung zu berücksichtigen Anforderungen und insbesondere die Folgen einer Nichtbeachtung zu vermitteln.

Kunststoffe:
Vielfältig einsetzbare, makromolekulare Werkstoffe; Polymere, die durch chemische Verfahren künstlich hergestellt werden. Diese organischen Werkstoffe kommen also in der Natur nicht vor.

 

Chemische Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen:

Man unterscheidet die Polymerisation, Polykondensation und die Polyaddition.

Polymerisation:
Zusammenlagerung einfacherer chemischer Verbindungen (=Monomere) unter Ausbildung echter homöopolarer …

(Bild: Einteilung der Kunststoffe in Anlehnung an [Jürge05])

(Bild: Schematische Darstellung der Anordnung der Kettenmoleküle in Kunststoffen und deren Eigenschaften in Anlehnung an [Bos00] [Bild: S&P GmbH])

(Bild: Schematische Darstellung der Struktur von Kunststoffen in Anlehnung an [Bos00] [Bild: S&P GmbH])

(Bild: Kristallinität von Polyethylen in Anlehnung an [Bos00] [Jürge05])

Je kristalliner ein Stoff ist, desto härter ist er, allerdings wird er mit zunehmender Kristallinität auch spröder.

Je kürzer die Hauptmolekülketten und je geringer die Verzweigung, je höher ist die Kristallinität!

Zunehmende Dichte bzw. Kristallinität erzeugt eine höhere Zugfestigkeit, Steifigkeit sowie Chemikalienbeständigkeit allerdings auch eine Abnahme der Schlagzähigkeit.

(Tabelle: Allgemeine chemische Beständigkeit von Kunststoffen)

Die wichtigsten Kunststoffe für die Rohrherstellung sind:

  • PVC-U = weichmacherfreies PVC

  • PVC-C = chloriertes PVC

  • PE-HD = Polyethylen hoher Dichter (HD = High Density)

  • PE-X = vernetztes Polethylen

  • PP = Polypropylen

  • GfK = glasfaserverstärkter Kunststoff