Projektbericht 02/2004 Bauvorhaben Neubau Trinkwasserleitung

Neuhof/Martinshafen (Insel Rügen)

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PROJEKTBERICHT 02/2004 Dipl.-Ing. Gert Rotzsche · GERODUR MPM Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG Projektdaten

Ort Neuhof/Martinshafen (Insel Rügen)

Rohrmaterial GEROfit® Schutzmantelrohr Ø110x6,6 mm, SDR 17, PE 100 Kernrohr: schwarz mit königsblauen Streifen Schutzmantel: königsblau mit grünen Streifen

Lieferform Ringbunde

Lieferant GERODUR MPM Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG

Andreas - Schubert - Straße 6

01844 Neustadt

Auftraggeber Zweckverband Wasserversorgung und Abwasserbehandlung Rügen Putbuser Chaussee 1

18528 Bergen/ Rügen

Planung Architekten- und Ingenieurunion Stralsund GmbH Carl - Heydemann - Ring 55 18437 Stralsund Tel.: 03831 25 68 05 Internet: www.aiu.de

Spülbohren Köhler Bau GmbH & Co. KG Dierkower Damm 38d

18146 Rostock

Auftragsabwicklung Röhrenhandel Meck Rohr GmbH Tannenweg 22

18059 Rostock

Baubeginn Juli 2004

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ERRICHTUNG EINER WASSERVERSORGUNGSLEITUNG MIT GEROfit®

SCHUTZMANTELROHREN IN NEUHOF/MARTINSHAFEN (INSEL RÜGEN)

1. Allgemein

Auf der Insel Rügen wird in der Nähe der

Stadt Sagard eine Wasserversorgungs-

anlage errichtet, die der Versorgung der

Ortschaften Neuhof und Martinshafen

dient.

Die Insel Rügen verfügt über keine hohe

Bevölkerungsdichte, jedoch wird auch der

Trinkwasserbedarf sehr stark durch die

Anforderungen des Tourismus beeinflusst.

Deshalb treten auch in den touristischen

Spitzenmonaten sehr hohe Verbrauchs-

werte auf, die als Grundlage für die

Projektierung der Versorgungsleitung

dienten.

Touristische Belange stehen in vielen

Bereichen im Vordergrund und bestimmen

vielfältig die Entscheidungsfindung für

Bauvorhaben wie hier in der Trinkwasser-

versorgung. Daneben wird aber auch für

die landwirtschaftliche Produktion

(Milchviehanlage) ein erhöhter Wasser-

bedarf benötigt und durch diese

Maßnahme abgedeckt.

Abb. 1 - prädestiniert für die grabenlose Neuverlegung: GEROfit® Schutzmantelrohre

Die Trinkwasserleitung stellt eine Bestandserneuerung mit einer Erweiterung dar, die Anbindung erfolgt an eine Hauptleitung in Sagard.

Für die Trassenführung wurde eine

stillgelegte und bereits von Schienen

befreite ehemalige Bahntrasse

vorgesehen. Dadurch wird eine

Minimierung des zu erwartenden Flur-

schadens erreicht.

Nach eingehenden Bodenuntersuchungen,

die sandige bis lehmige Böden mit einem

relativ hohen Grundwasserstand in der

Trasse nachwiesen, wurde als

Einbauverfahren das Spülbohren

festgelegt. Auch aus ökologischen Über-

legungen wurde die Entscheidung

zugunsten dieses grabenlosen Verfahrens

getroffen. Die unterirdische Rohrverlegung

beeinträchtigt nur in sehr geringem Maße

die Natur, da lediglich für die Start- und

Zielgruben ein Eingriff durch den Bagger

erfolgen muss.

2. Spülbohren

Das steuerbare horizontale

Spülbohrverfahren gehört zu den

allgemein anerkannten Regeln der

Technik. Die entsprechenden

Anforderungen, Gütesicherung und

Prüfung sind in dem DVGW – Arbeitsblatt

GW 321 (Oktober 2003), festgelegt

Abb. 2 - Prinzipskizze Spülbohren

Als erster Arbeitsschritt wird beim

Spülbohrverfahren eine Pilotbohrung

vorgebracht. Der Bohrkopf hat die

Aufgabe, den anstehenden Boden

mechanisch zu lösen und ein Bohrloch

herzustellen. Ermöglicht wird das durch

die hydraulische Lösearbeit der unter

hohem Druck aus den Bohrkopfdüsen

austretenden Bohrspülung. Die genaue

Position des Bohrkopfes wird während des

Vortriebes ständig durch Messsonden, die

hinter dem Bohrkopf installiert sind,

drahtlos nach Übertage gebracht. Der

Maschinenführer kann dann die

Steuerung entlang der vorgesehenen

Trasse vornehmen. Je nach Größe des

einzuziehenden Rohres können danach

ein oder zwei Aufweitvorgänge folgen.

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Bei dem vorliegenden Projekt wurde

lediglich ein Aufweitarbeitsgang

erforderlich. Während des

Rohreinziehvorganges wurde dem

Rohrstrang ein Aufweitkopf mit einem

Außendurchmesser von 150 mm

vorgeschaltet.

Abb. 3 - Die Bohrlanze am Pilotbohrgestänge dient zum Lösen des Erdreiches und ermöglicht entsprechend ihrer auf den vorgefundenen Boden abgestimmten Geometrie den unterirdischen Vortrieb.

Damit der Rohrstrang in das vorbereitete

Bohrloch eingezogen werden kann, wird

der Aufweitkopf in eine Drehbewegung

versetzt. Auch bei diesem Arbeitsschritt

wird durch das Bohrgestänge Bohrspülung

gepumpt, die an den Düsen des

Abb. 4 - Der Bohrvorgang wird in der Startgrube begonnen.

Aufweitkopfes austritt. Dadurch wird das

Bohrklein aus dem Bohrkanal

herausgedrückt, und gleichzeitig werden

die Reibungskräfte zwischen dem

Rohrstrang und der Bohrlochwandung

herabgesetzt.

Zur Sicherstellung einer einwandfreien

Qualität sowie der Rückverfolgbarkeit des

Arbeitsganges „Einziehen des

Rohrstranges“ werden die Zugkräfte

zwischen Einziehwerkzeug und

Einziehkopf am Rohrstrang gemessen.

Diese Zugkräfte sind im Arbeitsblatt GW

321 als zulässige Werte festgelegt, die

nicht überschritten werden dürfen. Bei der

Überschreitung kommt es zur

Rohrschädigung, die eine Überschreitung

der Elastizitätsgrenze des Rohrwerkstoffes

bewirkt.

Abb. 5 - Die von einem Sender hinter der Bohrlanze ausgehenden Signale werden durch einen Empfänger verfolgt und für die genaue Steuerung des Bohrgestänges verwendet.

Hohe Anforderungen erfüllt auch das bei

diesem Verfahren eingesetzte

Ortungssystem. Es ist in der Lage, die Tiefe

der Bohrlanze, bezogen auf die

Geländeoberkante bzw. auf NN, die

Bohrlochneigung (Inklination), die

Bohrlochrichtung (Azimut) sowie den

Rollwinkel, d.h. die Verrollung der

Bohrgarnitur, zu bestimmen. Durch ein

derartiges Ortungsverfahren wird

sichergestellt, dass die Istbohrlinie von der

geplanten Bohrlinie so gering wie möglich

abweicht.

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3. Bilddokumentation

Abb. 6 - Mit zwei Lastzügen wurden die Ringbunde auf der Baustelle angeliefert. Für eine effektive und kundenfreundliche Belieferung der Baustellen stehen moderne Transportfahrzeuge zur Verfügung, die mit eigenem Entladekran ausgerüstet sind (hier an der Rückseite des linken Zugfahrzeuges).

Abb. 7 - Die Bohrlanze hat das Ziel erreicht. Die Bohrlanze wird nach dem weiteren Herausfahren aus der Bohrung vom Gestänge demontiert und durch das Gelenk und den Ziehkopf ersetzt.

Abb. 8 - Das Rohr kann direkt vom Abrollwagen herab eingezogen werden.

Abb. 10 - Der Ziehkopf mit angesetztem Schutzmantelrohr

Abb. 9 - Der Aufweitkopf mit dem Gelenk bildet die kraftschlüssige Verbindung zum nachgeschalteten Rohrstrang

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Abb. 7 - Das Bohrgerät wird zum Einbringen der Pilotbohr-ung nacheinander mit einzelnen Bohrstangen bestückt, die entsprechend der erforderlichen Einziehlängen montiert werden. Beim Zurückziehen mit der angehängten Schutzmantelrohrleitung werden hier die einzelnen Bohrstangen demontiert und in das Magazin der Bohranlage zurückgelegt.

Abb. 8 - Der Aufweitkopf taucht mit Ziehkopf und angehängtem Rohr in der Startgrube auf.

Abb. 9 - Aufweitkopf mit Drehgelenk und Ziehkopf werden zur Demontage entlastet. Das Drehgelenk verhindert das Mitdrehen des Rohrstranges.

Abb. 10 - Aufweitkopf und Gelenkkupplung werden von dem als Gleitmittel eingesetzten Bentonit gereinigt und für den nächsten Einsatz bereitgestellt. Bentonit ist eine tonhaltige wässrige Suspension, die in der Bohrung verbleibt und aushärtet. Damit dient sie auch zur Stützung der verlegten Leitung. Aus den Start- und Zielgruben wird die Bohrspülung, die mit aus der Bohrung herausgelöstem Bohrklein vermischt ist, wieder abgepumpt.

Abb. 11 - Der demontierte Aufweitkopf

Abb. 12 - Durch solche umweltfreundlichen Verlegeverfahr- en wie das Spülbohren bleibt die einmalige geschützte Natur der Insel Rügen unberührt. Nach dem Abzug der Bau- trupps erinnert kaum noch etwas daran, dass hier unter der Erde eine für Anwohner und Inselbesucher lebensnot- wendige Trinkwasserleitung verlegt wurde.

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GEROfit® – das Schutzmantelrohr rundum besser.

Technologisch hochwertige Verlegeverfahren für Rohre gewinnen zunehmend an

Bedeutung. Bei der Entwicklung des Spezialrohres GEROfit® ist den neuesten

Erkenntnissen der Rohrleitungstechnik Rechnung getragen worden. Ein speziell

entwickelter, besonders widerstandsfähiger Schutzmantel umhüllt das Kernrohr. Damit

wird die Verletzungsgefahr des mediumführenden Rohres während der Verlegung

massiv verringert.

Belastungen im Verlegeprozess

Zur Überprüfung des Widerstandes der

Rohraußenoberfläche gegenüber

grabenlosen Verlegeverfahren existieren

zwei Prüfverfahren („Widerstand gegen

Ritzung“ und „Bestimmung des Abriebs

der Außenschicht“), die in dem KRV

Arbeitsblatt A 14.6.26/10 (Entwurf)

beschrieben sind.

Ritz- und Abriebprüfung – Alltag und

Testergebnisse zeigen das gleiche Bild: der

GEROfit® - Schutzmantel bewahrt das

mediumführende Rohr ausreichend vor

direkten Beschädigungen wie Riefen,

Kerben, scharfen Ritzen und

Schleifspuren.

Was sich auf der Baustelle bewahrheitet,

entspricht den hervorragenden Resultaten

der Untersuchung eines unabhängigen

Prüfinstituts. Zu prüfende Eigenschaften

des Schutzmantels waren:

Widerstandsfähigkeit gegen Ritzung

und Bestimmung des Abriebs der

Außenschicht Ritzprüfung: Eine Schneide wird mit einer

definierten Kraft in den Rohrmantel

eingetragen und längs über das Rohr

mittels eines Schlittens geschoben. Über

einen Messwertaufnehmer wird die

Einschnitttiefe bestimmt.

Abriebprüfung: die Rohrproben werden in

einer Führung verdrehsicher eingespannt

und an einer Schmirgelfläche mit einer

Anpresskraft vorbeigefahren. Der

Gewichtsverlust der Proben wird zur

Abriebsbestimmung gemessen.

Auszug aus: Untersuchungsbericht GU-02-21 – Teil A, Seite 13 und 14, 23.05.2003; SPS Consult Forschungs-, Prüfungs- und Gutachtergesellschaft mbH Leipzig, Prof. Dr.-Ing. Olaf Selle

GERODUR MPM Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG Andreas-Schubert-Strasse 6 D - 01844 Neustadt in Sachsen Telefon: + 49 (0) 3596 58 33 - 0 Fax: + 49 (0) 3596 60 24 04 info@gerodur.de www.gerodur.de