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VSVI Seminar Nr. 16-2011/2012
„Kanäle verlegen, aber richtig“
Koblenz 02.02.2012
Dipl.-Ing. (FH) Hans- Willi Bienentreu
Güteschutz Kanalbau 1
Güteschutz KanalbauGüteschutz KanalbauGüteschutz Kanalbau
„Kanäle verlegen, aber richtig“
Sachgerechte Ausführung von Kanalgrabenverfüllungen
Dipl.-Ing.(FH) Hans-Willi BienentreuGüteschutz Kanalbau e.V., Bad Honnef
VSVI Seminar Nr. 16-2011/2012
Am 02.02.2012 in Koblenz
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Güteschutz Kanalbau2
Anzuwendende Regelwerke (u.a.): DIN EN 1610 / DWA-A 139
Die Neufassung des Arbeits-blattes DWA-A 139 enthält die von den beteiligten Fachkreisen für notwendig erachteten ergänzenden Hinweise und weitergehende Aus-führungen zur DIN EN 1610 „Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen“.
Das Arbeitsblatt soll die Anwendung und Interpretation der DIN EN 1610 erleichtern und den am Bau Beteiligten helfen, die in der Norm enthaltenen Spielräume zu erkennen und zu nutzen.
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„Kanäle verlegen, aber richtig“
Koblenz 02.02.2012
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Güteschutz Kanalbau 2
Güteschutz Kanalbau3
Baugrund (aktuelle Normen)
DIN EN 1997-2 Ausgabe Oktober 2010
Erkundung und Untersuchung des Baugrunds
DIN 1054 Ausgabe Dezember 2010
Baugrund- Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau
DIN 4020 Ausgabe Dezember 2010
Geotechnische Untersuchungen für bautechnische ZweckeErgänzende Regelungen zu DIN EN 1997-2
Güteschutz Kanalbau4
DWA-A 1393 Definitionen
9 Grabensohle
15 Gründungsschicht
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Güteschutz Kanalbau 3
Güteschutz Kanalbau
Verdichtungsanforderungen nach ZTV A-StB 97/06
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OK Fahrbahn
Planum
0,5 m unter Planum
G1 / G2 / V1 100%G3 / V2 / V3 97%
G1 / G2 / V1 97%
G1 / G2 / V1 97%
G1 / V1 / V1 98%G2 / V2 97%G3 / V2 / V3 95%
Güteschutz Kanalbau6
DWA-A 1394.3 Anforderungen an Planung und Ausschreibung
4.3.5 Ausführungsplanung
“Durch den Planer müssen in Abhängigkeit
von den einzusetzenden Verdichtungsverfahren
die erforderlichen Grabenbreiten festgelegt werden.“
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Güteschutz Kanalbau 4
Güteschutz Kanalbau7
DWA-A 1395 Bauteile und Baustoffe
5.1 Allgemeines
“ Die Auswahl der Bauteile und Baustoffe hinsichtlich Eignung und Verwendung unter Berücksichtigung der Anforderungen an dasGesamtsystem und dessen Funktionalitätsind Aufgabe der Planung.
Kriterien für die Auswahl des Materials sind unter anderem in der DIN EN 752 und im Merkblatt DWA-M 159 enthalten.“
Güteschutz Kanalbau8
DWA-A1397.2 Ausführungen der Bettung
7.2.1 Bettung Typ 1 Regelausführung
“Der Verdichtungsgrad der oberen Bettungsschicht muss
mindestens dem der unteren Bettungsschicht entsprechen.“
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Güteschutz Kanalbau9
DWA-A 1397.3 Besondere Ausführungen von Bettung oder Tragkon struktionen
7.3.1 Betonbettung (1)
“Eine Betonbettung (siehe Bild 7 und Bild 8)kann beispielsweise bei
örtlich unterschiedlichen Bodenarten,
wechselnden Grundwasserständen,
stark geneigter Grabensohle,
Fels,
erforderlich werden.“
Güteschutz Kanalbau
DWA-A 1397.3 Besondere Ausführungen von Bettung oder Tragkon struktionen
7.3.3 Selbstverdichtende Verfüllmaterialien (1)
“Zur Herstellung von Leitungszone und Hauptverfüllungstehen als Sonderverfahren fließfähige selbstverdichtende
Verfüllmaterialien zur Verfügung. Bestandteile neben Wasser können sein:
......
“Die Mischungszusammensetzung muss in Abhängigkeit der Eigenschaften der Ausgangsstoffeund den Anforderungen des Auftraggebers festgelegtwerden.“
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Güteschutz Kanalbau
DWA-A 1397.3 Besondere Ausführungen von Bettung oder Tragkon struktionen
7.3.3 Selbstverdichtende Verfüllmaterialien (2)
“Da diese selbstverdichtenden Verfüllmaterialien ........nicht durch die Bodengruppen gemäß Arbeitsblatt ATV-DVWK-A 127 (Statische Berechnung von Abwasserkanälen und –leitungen) abgedeckt werden ( z.B. E-Modul, Steifeziffer), muss ihre Eignung im konkreten Anwendungsfall ....... gesondert untersucht werden.
Hierzu wird empfohlen, einen Sachverständigenfür Geotechnik einzuschalten.“
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Güteschutz Kanalbau
DWA-A 1397.3 Besondere Ausführungen von Bettung oder Tragkon struktionen
7.3.3 Selbstverdichtende Verfüllmaterialien (3)
“Insbesondere müssen die folgenden bodenmechanischen Kennwerte vor Einbau des Materials durch den Planer vorgegeben werden:
· einaxiale Druckfestigkeit,· Wichte des Bodens mit und ohne Grundwasser,· Scherparameter (Kohäsion, Reibungswinkel),· Verformungsmodul,· Durchlässigkeit,· Filtereigenschaften· Porenvolumen· Quell- und Schwindeigenschaften.“
…Der Anwender des Verfahrens muss über ein Qualitätssicherungssystem verfügen, …
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Güteschutz Kanalbau 7
Güteschutz Kanalbau13
Verdichtungstechnik (Quellen: BOMAG / WACKER)
Zum Verdichten von Böden sind vom Handstampfer bis zu Walzen und Tiefenrüttlern Geräte vieler Hersteller am Markt und gleichermaßen geeignet. Die nachfolgenden Darstellungen der Firmen BOMAG und WACKER sind beispielhaft. Die Grundlagen und Prüfmethoden gelten für alle Systeme.
Güteschutz Kanalbau14
Verdichtungstechnik (Quelle: BOMAG)
Siehe hierzu Tabelle 2 desArbeitsblattes A 139:„Bodenverdichtung, Schütthöhen und Zahl der Übergänge
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Güteschutz Kanalbau15
DWA-A 139
GeräteartDienst-gewicht
[kg]
Verdichtbarkeitsklassen
V1 V2
Eig-nung
Schütt-höhe [cm]
Übergänge EignungSchütt-höhe [cm]
Über-gänge
Leichte Verdichtungsgeräte für die Leitungszone
Vibrations-stampfer
leicht bis 30 + bis 20 2 - 4 + bis 20 2 - 4
mittel 30 - 60 °°°° 20 - 40 3 - 4 ° 20 - 30 3 - 4
schwer 60 - 100 °°°° 20 - 40 3 - 4 ° 20 - 40 3 - 4
Flächenrüttlerleicht bis 100 + bis 20 3 - 5 + bis 15 4 - 6
mittel 100 - 300 + 20 - 30 3 - 5 ° 15 - 25 4 - 6
Auszug aus Tabelle 2
Güteschutz Kanalbau16
Gerätetechnik zur Bodenverdichtung (Quelle: Wacker)
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Güteschutz Kanalbau 9
Güteschutz Kanalbau17
Verdichten der Rohreinbettung mit leichten, mechanischen Geräten
Güteschutz Kanalbau18
Untere Bettungsschicht
Obere Bettungsschicht
Vorgaben der Rohrstatik
Auflagerwinkel: 120°Verdichtung: 97 % Dpr
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Verdichten des Rohrzwickels mit leichtem Vibrations stampfer
a = 30 cm
b = 60 cm
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Güteschutz Kanalbau19
Untere Bettungsschicht
Obere Bettungsschicht
Vorgaben der Rohrstatik
Auflagerwinkel: 120°Verdichtung: 97 % Dpr
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Verdichten des Rohrzwickels mit leichtem Vibrations stampfer
Güteschutz Kanalbau20
Verdichten des Rohrzwickels mit leichtem Vibrations stampfer
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Güteschutz Kanalbau
Verdichten des Rohrzwickels mit leichtem Vibrations stampfer
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Güteschutz Kanalbau22
Verdichten des Rohrzwickels / Obere Bettungsschicht
Stahlbetonrohr DIN V 1201 – Typ 2 -SB – K – FM – 2000 x 3000.
Untere Betonbettung hoch verdichtet.
Auflagerfläche des gesamten Rohres ca. 15 cm2.
Rohrgewicht ca. 10,40 t.
Zwickel auf Null auslaufend.
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Güteschutz Kanalbau23
Verdichten des Rohrzwickels / Obere Bettungsschicht
7.2.0 Allgemeines“Die Bettung muss eine gleichmäßige Druckverteilung unter dem Rohr im Auflagerbereich sicherstellen.
Nach dem Herstellen der Rohrverbindung muss das Unterstopfen des Rohres sorgfältig ausgeführt werden.“
Kann dieses Rohr ausreichend unterstopft werden ?Auflagerwinkel gemäß Statik: 90°Dicke der oberen Betonbettung = 36 cm
Güteschutz Kanalbau
Verdichten des Rohrzwickels / Obere Bettungsschicht
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Güteschutz Kanalbau25 25
Untere Bettungsschicht = Beton
Obere Bettungsschicht = Sand/Kies
A 139 Abschn. 7.2.1Für die untere und obere Bettungsschicht muss das gleiche Material verwendet werden. Dies gilt auch für Verfüllmaterialien in Längsrichtung
Bettung und Verfüllung
Güteschutz Kanalbau
DWA-A 13911 Verfüllung des Leitungsgrabens
11.2 Ausführung der Leitungszone
“Im Bereich der Seitenverfüllung darf nur von Hand oder mit leichten Verdichtungsgeräten verdichtet werden.
Die in DIN EN 1610 in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Grabenbreiten sind Mindestwerte, die beim Einsatz von Verdichtungsgeräten für die Verdichtung der Seitenverfüllung unter Umständen in Abhängigkeit vom Gerät entsprechend vergrößert werden müssen.
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Güteschutz Kanalbau
Mindestbreite Arbeitsraum
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Güteschutz Kanalbau28
Verdichtung der Leitungszone
Überdeckungshöhe der Rohrleitung zu gering!
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Güteschutz Kanalbau
Verdichtung der Leitungszone und Hauptverfüllung
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Kontrollierter Lasteintrag ? Arbeitsanweisung ?
Güteschutz Kanalbau30
Die richtige Verzahnung zwischen Füllmaterial und Grabenwand (anstehender Boden) ist von großer Wichtigkeit.
Hierzu ist ein Verdichtungsgerät einzusetzen, dass eine Verdichtung genau am Rand der abgeböschten oder senkrechten (verbauten) Wand erlaubt.
Die beste Verdichtung wird erreicht, indem man von der Böschung oder Grabenwand zur Grabenmitte hin arbeitet.
Ausführung der Verdichtung (Quelle: WACKER)
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Güteschutz Kanalbau31
Ausführung der Verdichtung (Silotheorie – Gewölbewir kung)
Prinzipskizze
Arbeitsschritte:
Schichtdicke auf Verdichtungsgerät abstimmen
Verdichtung von der Grabenwand zur Grabenmitte
Überlappend arbeiten
In der Regel mind. 3 Übergänge je Einbaulage
Güteschutz Kanalbau
Ausführung der Verdichtung
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Güteschutz Kanalbau33
Arbeitshilfen und Informationen
Bezug:
Wacker GmbH, München
Güteschutz Kanalbau34
Umsetzungsszenarien der Verfüllung
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Güteschutz Kanalbau35
DWA-A 13910 Prüfung während des Rohreinbaues
10.4 Prüfung der Erdarbeiten
10.4.2 Qualitätssicherungskonzept
Der Auftragnehmer (AN) muss die vertraglich vereinb arte Qualität der Erdarbeiten sicherstellen und nachweisen. (Eignungszeugnisse, Arbeitsanweisung, Probeverdichtu ng, Prüfungen im Zuge des Baufortschritts, Umfang gemäß. ZTV E-StB und ZTV A-StB)
10.4.3 Kontrollprüfungen
Die Prüfungen müssen gemäß ZTV E-StB 09 durchgeführ t werden. (Eigenüberwachungsprüfungen des AN, Prüfmethode, er zielte Verdichtungsqualität, Anforderungswert ermitteln, Richtwerte aufgrund von Erfahrungen, Abs tand der Prüfpunkte)
Güteschutz Kanalbau36
DWA-A 13912 Abschlussuntersuchung
12 Abschlussuntersuchung … nach Verfüllung
12.3 Leitungszone und Hauptverfüllung
12.3.1 Verdichtung
Der Verdichtungsgrad in der Leitungszone und Hauptv erfüllung muss nachgewiesen werden.
Abnahmekriterien sind die der statischen Berechnung zu Grunde gelegten Bodenkennwerte oder die Anforderungen der ZTV E-StB 09.
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Güteschutz Kanalbau37
Qualitätssicherung auf der Baustelle (Beispiel)
Güteschutz Kanalbau38
QualitätssicherungssystemBeispiel zur Protokollierung; Leitfaden für die Eig enüberwachung GSK
Haltung von Schacht bis Schacht Nennweite DN Rohrwerkstoff
LV Statik
Hauptverfüllung
Leitungszone
min
max
Mittlere Aushubtiefe [m]
Aushubbreite [m]
Hauptverfüllung
Tragfähigkeit [MN/m²] bzw. LeitungszoneSchlagzahl N10 [-] Grabensohle
Hauptverfüllung Material/Körnung
Dicke [mm]
Material/Körnung
Seitenverfüllung Material/Körnung
Dicke [mm]Material/KörnungDicke [mm]
Material/Körnung
Dicke [mm]
Material/Körnung
Wert:
Wert:
Datum: Name:
Schacht Nr.Soll Ist Soll Ist Soll Ist
Datum: Name:
Vorgabe Verlegegenauigkeit:
Vorgabe Verformung:
Bemerkung:
4 Lastannahmen, Höhen, Längen, Gefälle
Vorgaben (Soll-Werte) wie Protokoll Nr.
SchachtsohleNN
Haltungslänge[m]
Gefälle[%]
Abdeckung c
Sichtprüfung durchgeführt:
Kontrollmessung
Gründungs-schicht
Max. Grundwasserstand über Rohrsohle (h W) [m]
Überdeckungshöhe [m]
Überschüttungsbedingungen A1 bis A4
Einbettungsbedingungen B1 bis B4
Verdichtungsgrad Dpr [%] bzw.
Obere Bettungs-schicht b
Untere Bettungs-schicht a
Soll Ist
Protokoll Nr. .....
Nachweis Protokoll Nr.
Vorgabe/Quelle
Verdichtung
Beschreibung der Anforderungen
Siehe www.kanalbau.comQualifikationLeitfäden EigenüberwachungBeurteilungsgruppe AK
Nachweis der Erfüllung
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Güteschutz Kanalbau39
DWA-A 139Zusammenspiel der Abschnitte 11 mit 5 und 7
Das Arbeitsblatt A 139 bildet eine Einheit (mit DIN EN 1610)
� Die Eignungskriterien von Abschn. 5 an die Verfüllböden sind zwingend, und schon von der Planung umzusetzen
� Eine Leistungsbeschreibung für den Bau einer Abwasserleitung muss diese Gesamtheit gewährleisten
� Die Qualität des Endprodukts „Abwasserleitung“ ist das Ergebnis der sachgerechten Planung, Ausschreibung und baulichen Umsetzung
� Die Qualitätsnachweise (z.B. die Verdichtungsnachweise) sind die notwendigen Belege einer vertragsgerechten Bauleistung
Güteschutz Kanalbau40
Qualität ist …??? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit