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01.10.2020 News Markus Böll Der „Ratgeber Regenwasser“ von Mall ist in seiner 8. aktualisierten Auflage erschienen.
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05.10.2020 News Dipl.-Ing. Martina Buschmann 40 Mitarbeiter aus Versorgungs- und Leitungsbauunternehmen hatten an dem von der Berufsförderungswerk des Rohrleitungsbauverbandes GmbH (brbv) organisierten Kölner Netzmeister-Lehrgang in den Handlungsfeldern Gas und Wasser erfolgreich teilgenommen.
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06.10.2020 News Petra Pahl Hauraton hat seinen bekannten Recyfix Point Punkteinlauf modernisiert. Das oft als Hofeinlauf verwendete Produkt hat sowohl in seiner Optik als auch bei funktionalen Elementen eine Auffrischung erhalten.
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Begriffe nach DWA-M 143-15
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Die Einbringung der neuen Rohrleitung beim Berstverfahren kann durch das Einziehen eines Rohrstranges oder das Einziehen bzw. Einschieben von Einzelrohren erfolgen. Die erstgenannte Variante erfordert Baugruben, so dass hier Bemessungsaufgaben für den Ingenieur anfallen. Daher wird nachfolgend das Einziehen eines Rohrstranges vertiefend behandelt. Einziehen eines Rohrstranges (Rohrstrang-Lining) (Bild: Prinzipdarstellung des dynamischen Rohrberstverfahrens - … |
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Unter Einziehen des Rohrstranges wird der kontinuierliche Einzug eines Rohrstranges in den zu erneuernden Abwasserkanal (bzw. die zu erneuernde Abwasserleitung) verstanden. Der Prozess des Einziehens ist identisch mit dem Renovierungsverfahren „Rohrstrang-Lining“. Der eingezogene Rohrstrang wird beim „Rohrstrang-Lining“ auch als Liner bezeichnet. Beim Berstverfahren erfolgt allerdings die statische Berechnung der Rohre für Belastungen quer zur Rohrachse … |
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Der Rohrstrang wird in Abhängigkeit der Nennweite DN und der Rohrsteifigkeit aus Rollenware oder zugkraftschlüssig (z. B. via Schweißverbindung) verbundenen Einzelrohren hergestellt. (Bild: PE-HD-Langrohre DA 500) (Bild: PE-HD-Rohre als Ringbund) |
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(Bild: Konventionelles Rohrstrangverfahren mit Ringraum in Anlehnung an [FI-Teerb] Ausbildung von Zugköpfen für Rohre DN 140 bis DN 1200) Die Spitze des Rohrstranges erhält zur Befestigung des Zugseiles und zur Führung einen Zugkopf.
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(Bild: Temperatur) Bei Kunststoffrohren sind Längenänderungen infolge von Temperaturänderungen von wesentlicher Bedeutung, denn diese können vor allem an heißen Sommertagen zu Problemen führen. Um diese Problematik zu vermeiden, sind die Rohrstränge in den frühen Morgenstunden einzubringen, da zu dieser Zeit die Werkstofftemperatur und die Lufttemperatur im zu sanierenden Kanal nahezu gleich sind. |
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(Bild: Plus/Minus) In Abhängigkeit von der Tiefenlage des zu erneuernden Kanals sind relativ lange Einziehbaugruben erforderlich, da durch zu geringe Biegeradien der Rohrstrang beschädigt werden kann. (Bild: Berstverfahren statisch Dehnungsnachweis) |
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Die Baugrubenlänge kann nach [DWA-M 143-13] nach folgender Gleichung berechnet werden: (Formel: Die Baugrubeläange) lG : Länge der Startbaugrube in m hG : Tiefe der Baugrube (Rohrsohlentiefe) [m] R : Mindest-Biegeradius in m (Herstellerangabe) (Bild: Beispiel für die Ausbildung einer Startbaugrube beim Einziehen eines Kunststoff-Rohrstranges in Anlehnung an [DWA-M143-13]) |
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Die Länge der Einziehbaugrube wird u. a. vom minimalen Krümmungsradius RK [m] des einzuziehenden Rohrstranges bestimmt. Kunststoffrohre werden beim Biegen verkrümmt, so dass auf der Kurvenaußenseite (1) Dehnungen und der Kurveninnenseite Stauchungen (2) entstehen. Daher sind beim Einziehen die Dehnungsgrenzwerte für den Rohrwerkstoff zu berücksichtigen und es ist ein Verzerrungs- bzw. Spannungsnachweis zu führen. Biegeradius Unter Biegeradius versteht … |
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Der Dehnungsnachweis erfolgt mittels der maximalen Zugspannung σz. Hierfür ist die Ermittlung von σz sowohl am Zugkopf (1) als auch am Altrohr (2) notwendig. Der größere Wert wird für den Dehnungsnachweis verwendet. (Bild: Berstverfahren statisch Dehnungsnachweis) |
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Die DVS Richtlinie 2205-1 gibt für verschiedene Kunststoffe Dehnungsgrenzwerte an, die für einen eigenspannungsfreien unorientierten Zustand (isotroper Werkstoff) gelten. Unter Ansatz der Sicherheit für Montagezustände (Kurzzeit; γ = 1,4) ergeben sich die zulässigen Dehnungen gemäß der Tabelle. (Tabelle: Dehnungsgrenzwerte verschiedener Kunststoffe [DVSM2205]) Die Gesamte Randfaserdehnung (aus Einziehen und Biegen) darf bei PE-Rohren max ε = 3% nicht … |
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Bei Rohrsträngen aus PE-HD (für einen eigenspannungsfreien unorientierten Zustand (isotroper Werkstoff) ) gelten die in der Tabelle angegeben Grenzwerte. Andere Werkstoffe sind analog nachzuweisen. (Tabelle: Grenzwerte für PE-HD) 1. Durchmesser / Wanddickenverhältnis (dL,a, dL,i [mm] Außen-/Innendurchmesser des Rohrstranges/ Liners) 2. Zulässiger Biegeradius 3. Zulässige Stauchung 3% bzw. aus Stabilitätsgründen reduziert 4. Zulässige Längsspannung 15 … |
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(Tabelle: Werkstoffkennwerte für Kunststoffrohre (Auszug aus DWA-A 143-2)) Legende: 2) Die Zahlenangaben sind Rechenwerte, die aus Verformungsmessungen an Linern ermittelt sind. 3) Insbesondere bei dünnwandigen Linern kann auch die Druckspannung maßgebend sein. 4) Geprüft nach DIN 54852 (4-Punkt Zeitstandbiegeversuch), Prüfanordnung nach DIN 53457, Probekörperherstellung nach DIN 16776-2 5) Höhere Rechenwerte können zur Berechnung herangezogen werden, … |
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(Bild: Rohrstrang Einzugkraft Spannung) (Bild: Rohrstrang Einzugkraft Winkel) Die zum Einziehen des Rohrstranges erforderliche Zugkraft wird bestimmt von:
(Bild: Berstverfahren statisch Zugkraft) (Tabelle: … |
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Zugkraft aus Reibung des Rohrstranges im Altrohr/Untergrund und auf dem Gelände (Beiwert μG) Gleichung 1: (Formel: Zugkraft aus Reibung des Rohrstranges im Altrohr Untergrund und auf dem Gelände) (+ bei Einzug gegen Gefälle, - bei Einzug mit Gefälle, L = Länge der Rohrstranges) Zugkraft aus Reibung an Umlenkrollen (rollende Reibung, Beiwert μR) Gleichung 2: (Formel: Zugkraft aus Reibung an Umlenkrollen (rollende Reibung, Beiwert μR)) Zugkraft bei Abwinklung … |
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Zwischen den Kurven darf interpoliert werden. Rohrstranggewicht: ḡL = AQ • YL [kN/m] A1 = (A1/ ḡL) • ḡL (Tabelle: Formelzeichen) (Bild: Diagramm A1/6 Auflagerkräfte von PE-Rohren SDR 21 (SN 8) am Altrohr (A1) und am Baugrubenrand (A2)) |
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Zulässige Zugkraft beim Einziehen von Rohren aus PE-HD und PP. (Tabelle: Maximal zulässige Zugkräfte für Rohre aus PE 80) |
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Am Zugkopf (1) tritt die maximale Zugkraft (Z), jedoch kein Biegemoment auf. Mit dem Schweißfaktor αw, dem Nettoquerschnitt AQ,n (nach Abzug von Schraubenlöchern) und Ez ≥ Ed folgt die rechnerische Spannung: Gleichung 5: (Formel: Ermittlung der maximalen Zugspannung σZ) (Tabelle: Formelzeichen) (Bild: Zugkopf mit Bolzenverbindung von innen) (Bild: Zugkopf mit Bolzenverbindung in Anlehnung an [FI-Hoech] [Koch85] [Bild: S&P GmbH]) (Bild: Zugkopf mit Bolzenverbindung … |
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Am Altrohr (2) erfolgt die Ermittlung von σZ auf Basis der Zugkraft (Z), der Fläche des Rohrquerschnittes der neuen Leitung, den Biegemomenten und dem Widerstandsmoment des Rohrquerschnittes der neuen Leitung rechnerisch wie folgt: Gleichung 6: (Formel: Ermittlung der maximalen Zugspannung σZ Am Altrohr) mit (Formel: Wq) Bei Vollwandsystemen (Formel: Wq bei vollwandsystemen)(Tabelle: Formelzeichen) |
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Die Zugkraft Z [kN] ruft im Rohr eine Zugspannung σZ hervor, die kleiner als die zulässige Zugspannung sein muss. (Formel: Rohr Zugspannung σZ) Die zulässige Spannung hängt ab von
Es sollten nur Zugwinden mit Zugkraftaufzeichnung eingesetzt werden. |
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Die Druckspannung am Altrohr (2) ermittelt sich rechnerisch wie folgt: Gleichung 7: (Formel: Die Druckspannung am Altrohr) (Tabelle: Formelzeichen) |
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Mit den Zugspannungen aus Gleichung 5 und Gleichung 6 erfolgt die Berechnung der Dehnungen und mit der Druckspannung aus Gleichung 7 die Berechnung der Stauchung. Gleichung 8: (Formel: Berechnung der Stauchung εz) Gleichung 9: (Formel: Berechnung der Stauchung εd) (Tabelle: Formelzeichen) |
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