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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


Sachgerechte Ausführung von Kanalgrabenverfüllungen

Dipl.-Ing.(FH) Hans-Willi BienentreuGüteschutz Kanalbau e.V., Bad Honnef


Am 02.02.2012 in Koblenz

1

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.



Koblenz 02.02.2012




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


DWA-A 1393 Definitionen

9 Grabensohle

15 Gründungsschicht



Koblenz 02.02.2012



Güteschutz Kanalbau

Verdichtungsanforderungen nach ZTV A-StB 97/06

5

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%


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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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.“


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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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.“



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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“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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“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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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.


Verdichtungstechnik (Quelle: BOMAG)

Siehe hierzu Tabelle 2 desArbeitsblattes A 139:„Bodenverdichtung, Schütthöhen und Zahl der Übergänge



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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


Gerätetechnik zur Bodenverdichtung (Quelle: Wacker)



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Verdichten der Rohreinbettung mit leichten, mechanischen Geräten


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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Untere Bettungsschicht

Obere Bettungsschicht

Vorgaben der Rohrstatik

Auflagerwinkel: 120°Verdichtung: 97 % Dpr

28






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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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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



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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


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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Mindestbreite Arbeitsraum

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Verdichtung der Leitungszone

Überdeckungshöhe der Rohrleitung zu gering!



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Verdichtung der Leitungszone und Hauptverfüllung

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Kontrollierter Lasteintrag ? Arbeitsanweisung ?


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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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


Ausführung der Verdichtung

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Arbeitshilfen und Informationen

Bezug:

Wacker GmbH, München


Umsetzungsszenarien der Verfüllung



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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)


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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Qualitätssicherung auf der Baustelle (Beispiel)


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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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


Qualität ist …??? Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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