TROLINING® setzt neue Maßstäbe bei der Sanierung von Großprofilen mit PE-HD

16.07.2007

Betreiber von Kanalnetzen stehen bei der Wahl geeigneter Verfahren zur Abdichtung und Instandhaltung Ihrer Rohre einer Vielzahl von unterschiedlichen Systemen und Anbietern gegenüber. Dies gilt insbesondere bei Nennweiten kleiner DN1000. Darüber jedoch verringert sich die Zahl der qualifizierten Unternehmen und zugelassenen Systeme auf eine überschaubare Anzahl.

Grund genug für die TROLINING GmbH aus der Nähe von Köln sich gerade im Marktsegment der Großprofile noch stärker weiterzuentwickeln und immer wieder neue Meilensteine anzustreben. Die Möglichkeit hierzu bot sich Mitte 2006 in der Stadt Bielefeld.
Hintergrund der Sanierungsmaßnahme
Die Stadt Bielefeld mit knapp 330.000 Einwohnern und einer Fläche von 258 qkm verfügt über ein öffentliches Kanalnetz von ca. 1840 km. Im Rahmen einer der regelmäßigen Inspektionen wurden Undichtigkeiten und Beschädigungen an einem der Hauptsammler im stadtzentrumsnahen Bereich der Mühlenstraße festgestellt. Vor allem die Fugen des um 1898 angelegten Mauerwerkkanals waren stark in Mitleidenschaft gezogen. Teilweise fehlte das Fugenmaterial auf einer Tiefe von bis zu 4 cm.

Bei dem betroffenen Abschnitt zwischen der Heeper und der Ravensberger Straße handelt es sich um gemauerte Eiprofile. Für eine Sanierung relevant wurden ca. 520m eingestuft, wovon etwa 310m auf die Standardprofilform DN1200/1800 und weitere 210m auf die Größe DN1400/2100 entfielen. Um der Forderung nach dichten Kanälen nachzukommen und die vorhandene Kanalsubstanz für die Zukunft zu schützen, entschied sich der Umweltbetrieb der Stadt Bielefeld umgehend zu handeln und die Sanierung des betroffenen Kanalabschnittes sowie der dazugehörenden Schachtbauwerke kurzfristig umzusetzen.

Neben der grabenlosen Sanierung wurden ebenfalls eine Reihe von erforderlichen Nebenleistungen berücksichtigt, so z.B. die Installation einer Bypassleitung zur Umleitung von Abwässern sowie die Vorabdichtung undichter Muffen. Auch die fachgerechte Einbindung einer Vielzahl von Hausanschlüssen an das Auskleidungssystem wurde bei der Auftragsvergabe berücksichtigt.
Argumente für das Noppenschlauchverfahren
Die Wahl des TROLINING®-Noppenschlauchverfahrens erfolgte sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus technischen Gründen. Zertifizierungen wie die DIBt-Zulassung und das Gütezeichen des Güteschutz Kanalbau waren selbstverständliche Grundvoraussetzung für die Entscheidung.

Insbesondere aber auch das hohe Maß an Erfahrung der TROLINING GmbH in den zu sanierenden Rohrnennweiten galt als ausschlaggebend. Im Jahr zuvor hatte die Troisdorfer Fachfirma erfolgreich ihre bis dato größte – auf den Einsatz eines vorkonfektionierten Schlauches bezogen – Altrohrnennweite im Stadtgebiet von Wuppertal ausgekleidet.
Im August 2005 war in Wuppertal Vohwinkel im Rahmen eines Forschungsprojektes des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MUNLV NRW) ein Linersystem der Nennweite DN1800/2250 als Noppenschlauch eingebaut worden. Noch größere Rohrdimensionen wurden in der Vergangenheit bereits unter Anwendung der Montagebauweise mit PE-HD Bahnen saniert.

Die nachhaltige Umweltverträglichkeit des eingesetzten Werkstoffes PE-HD, welcher u.a. auch für die Anwendung im Trinkwasserbereich empfohlen wird, unterstützten die Entscheidung des Bielefelder Umweltbetriebes zusätzlich. Neben den genannten positiven Materialeigenschaften bietet PE-HD weiterhin den Vorteil, dass einzelne Komponenten (Liner, Schachtauskleidung, Seitenzulauf) unter Anwendung ausgereifter Schweißverfahren absolut dicht miteinander verbunden werden können. Gerade das Argument der Dichtigkeit von PE-HD beeinflusst in der letzten Zeit Auftraggeber immer stärker in der Materialwahl bei anstehenden Rohrsanierungsmaßnahmen.
Das Noppenschlauchverfahren
Beim Noppenschlauchverfahren handelt es sich um den Verbund einer oder mehrerer zu einem Schlauch bzw. Liner verschweißten PE-HD Noppenbahn(en) und einem hochfesten Injektionsmörtel, welcher für die statische Tragfähigkeit sorgt. Beide Komponenten ergänzen sich in ihren positiven Eigenschaften und bilden zusammen ein dünnwandiges, aber dennoch außerordentlich tragfähiges Rohr-im-Rohr Verbundsystem. Weiterhin gewährleistet das TROLINING-System verbesserte Fließeigenschaften und eine extrem hohe chemische Resistenz.

In Abhängigkeit der jeweiligen Randbedingungen können verschiedenartige Bahnentypen miteinander kombiniert werden, um den Projektanforderungen in optimaler Weise gerecht zu werden. Jeder einzelne Schlauch wird individuell auf den exakten Rohrumfang hin millimetergenau "maßgeschneidert" um später seine Close-fit Lage im Altrohr zu gewährleisten.

Die PE-HD Liner werden nacheinander mit Hilfe einer zugkraftgesteuerten Seilwinde in das beschädigte Altrohr eingezogen und aufgestellt. Dabei dienen die auf der Außenseite des Noppenschlauches – dem sog. Troliner® - vorhandenen Ankernoppen sowohl als Abstandshalter als auch der Kraftübertragung zwischen den Systemkomponenten. Anschließend wird der von den Noppen definierte Ringraum mit einem hochfestem Spezialmörtel verfüllt.
Vorbereitungen
Im Vorfeld der eigentlichen Sanierung waren eine Reihe von Vorbereitungen zu treffen, so auch der Aufbau einer Wasserhaltung zum Umleiten der anfallenden Abwässer. Diese Arbeiten starteten zeitgleich mit den Begin der Schulferien in NRW Ende Juni. An einem Schachtbauwerk oberhalb des außer Betrieb genommenen Sanierungsabschnittes wurde hierzu eine Hebeleitung installiert. Eine Stahlleitung DN 800 sollte für den gesamten Sanierungszeitraum die Umleitung der anfallende Wassermenge vom Oberhaupt bis zu einem unterhalb der Sanierungsstrecke liegenden Schacht sicherstellen.
Nach Trockenlegung des ersten Bauabschnittes mit einer Länge von ca. 230 m im Juni erfolgte hier, wie auch später bei den zwei weiteren Abschnitten, eine Reinigung im Hochdruckspülverfahren. Im gespülten Zustand wurde der Kanal nochmals intensiv untersucht um den Umfang etwaig erforderlicher Vorarbeiten, wie z.B. Vorabdichtungen, festzulegen. Gleichzeitig erweiterte TROLINING die für den Einzug vorgesehenen Schächte auf die für das Sanierungsverfahren erforderliche Größe. Die Abdichtung der Schachtbauwerke sollte im Anschluss an die Sanierung der Eiprofilkanäle erfolgen.
Die eigentlichen Sanierungsarbeiten am Hauptkanal erfolgten ab Anfang Juli. Aufgrund der statischen Anforderungen wurde das TROLINING Doppel-System gewählt. Um die beschädigten Mauerwerksfugen, aber auch mögliche Hohlräume und Ausbrüche aufzufüllen, wurde auf den beim Doppel-System üblicherweise verwendetet Preliner® verzichtet. Diese Variante hatte sich bereits im Vorjahr bei der oben beschriebenen Maßnahme in Wuppertal als zweckmäßig erwiesen.
Bauausführung
Liner für Kreisprofile im Nennweitenbereich DN250 bis DN2000 bzw. Rohrprofile entsprechenden Umfangs, gehören für die TROLINING GmbH zum Standardprogramm. In den herkömmlichen Größen können Liner bis 200m Länge problemlos hergestellt werden. Bei Großprofilen war die maximal produzierbare Noppenschlauchlänge in der Vergangenheit jedoch limitiert. Größere Sanierungsdistanzen erforderten die Herstellung eines Zwischenschachtes bzw. ein unterirdisches Stoßen zweier Liner.

Bei den im 1. und 3. Bauabschnitt abzudichtenden Kanalhaltungen DN1200/1800 handelte es sich um Längen von ca. 30 bis 80 m. Der 2. Bauabschnitt, welcher 210m der Nennweite DN1400/2100 umfasste, enthielt jedoch Schachtdistanzen von 103m bzw. 107m an. Zwar hatte sich der AG mit dem Erstellen zusätzlicher Einzugsöffnungen grundsätzlich einverstanden erklärt, jedoch wären hierdurch weitere Kosten entstanden. Auch der vorgegebene Zeitplan machten ein Abweichen vom Standardvorgehen erforderlich.

Zunächst wurden die örtlichen Randbedingungen nochmals genauesten überprüft. Hierbei kam die Bauleitung zu dem Ergebnis, dass unter Verwendung des etwa mittig gelegenen Schachtes als Einzugsöffnung, die gesamten 210m Noppenschlauch DN1400/2100 einziehbar wären, d.h. 103m in und 107m gegen Fließrichtung. Auch die vorgegebenen Maximaleinzugskräften wurden nochmals mit den zu erwartenden IST-Kräften für diese Linerkonstellation verglichen.
Dem grünen Licht über die Machbarkeit von der Baustelle folgte nun die Überprüfung der Konfektionierbarkeit eines derartigen Noppenschlauches. Mit einem für einen Troliner® vergleichsweise hohen Einzelgewicht von ca. 2,5 to stellte sich nicht nur eine Herausforderung für das werksseitige Verschweißen der einzelnen PE-HD-Bahnen zu einem Schlauch dar, auch beim Auftrommeln sah man sich einer neuen Dimension gegenüber.

Nachdem beide Aspekte gelöst waren, wurde der erste Abschnitt DN1400/2100 Anfang September erfolgreich ausgekleidet. Der zweite Abschnitt folgte ca. 10 Tage später. Bei beiden stellte sich der Ablauf wie folgt dar:
Zum Einzug der großdimensionierten Noppenschläuche wurden diese auf separaten Trommelböcken aufgehängt. Mit Hilfe von Umlenkrollen, welche sich senkrecht über den Einzugsöffnungen befanden, wurden die Schläuche dann dem Altrohr zugeführt.
Um den Stützdruck für die Ringraumverfüllung aufzubringen wurden dann Spezialdichtkissen an beiden Schlauchenden eingebracht und verbaut. Besonderes Augenmerk war hierbei auf die Konstruktion des Verbaus zu legen, der, bei einem Stützdruck von 8m Wassersäule bzw. 800mbar, immerhin einer äquivalenten Längskraft von ca. 20 to standhalten musste.

Die Ringraumverfüllung fand dann unter Anwendung der Trolining-spezifischen Mischtechnologie mit 3 Mischeinheiten statt. Hierbei wurde zunächst der äußere Ringraum über einen Zeitraum von ca. 1,5 h vergossen und anschließend der innere innerhalb von 1h. Nach ca. 16h war der Injektionsbeton dann ausgehärtet und das dem Stützdruck dienende Wasser konnte abgelassen werden. Zum Abschluss der Arbeiten wurde das Linersystem im Bereich der Hausanschlussleitungen wieder geöffnet und mit maßgefertigten PE-HD-Stutzen aus Vollmaterial angeschlossen.
Resümee der Sanierungsmaßnahme
Das Projekt stieß bereits während der Ausführungsphase auf reges Interesse aus der Fachwelt. So fanden mehrere Interessenten, sowohl seitens potentieller Auftraggeber als auch an einer Zusammenarbeit interessierter Fachbetriebe aus dem Ausland, ihren Weg nach Bielefeld um sich von der Effizienz und Qualität des TROLINING-Systems zu überzeugen.
Dank der erfolgreichen Ausführung der Kanalsanierungsarbeiten für den Umweltbetrieb der Stadt Bielefeld konnte die TROLINING GmbH ihren Erfahrungsschatz erneut erweitern. Die Tatsache, dass auch große Nennweiten mit Hilfe eines vergleichsweise geringen Geräteaufwandes bewältigt werden können, zählt zu den wirtschaftlichen Vorteilen des TROLINING-Systems, was insbesondere auch von den nationalen und internationalen Kooperationspartnern positiv bewertet wird.

Kontakt

Jens Kirste, TROLINING GmbH

53840 Troisdorf

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