Dommel saniert Mischwasserkanal mit GFK-Halbschalen

Mischwasserkanal saniert

Volle Stärke durch halbes Profil

21.06.2022, 07:25 Uhr, aktualisiert 07.11.2024, 16:06 Uhr

HAMM

Mit Hilfe von GFK-Halbprofilen hat Sanierungstechnik Dommel einen Mischwassersammler in Reutlingen (Baden-Württemberg) instandgesetzt. Im Rahmen der Maßnahme wurden zusätzlich kleine Ausbrüche, Risse und nicht fachgerecht ausgeführte Stutzen im Kanal saniert. Eine Besonderheit stellten die im Bestand vorhandenen, verdeckten Schacht- und Sonderbauwerke dar, die durch Verfüllung aufgegeben werden sollten.

Das Laminieren der Stoßfugen zwischen den Halbschalen sorgte für die Dichtheit zwischen den einzelnen Elementen. | Foto: Sanierungstechnik Dommel GmbH

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Statische Tragfähigkeit, Betriebssicherheit und Funktionsfähigkeit der bestehenden Kanalstruktur in der Lederstraße in Reutlingen sollten wieder gegeben sein – das war Ziel der Sanierungsmaßnahmen. Auftraggeber und Bauherr war die Stadtentwässerung Reutlingen. Die Planung übernahm das Ingenieurbüro ISAS aus Füssen, das für die partielle Sanierung des Mischwasserkanals den Einbau von GFK-Halbschalen im Scheitelbereich vorgesehen hatte.

Ende des Jahres 2021 wurde die Sanierungstechnik Dommel GmbH mit der Ausführung der Arbeiten beauftragt. Weitere kleine Nebenarbeiten – wie die Sanierung vorhandener Undichtheiten, Leckagen und Rissbildungen – sollten darüber hinaus das Exfiltrieren von Abwasser und ein weiteres Auswaschen des umliegenden Erdreichs verhindern. Zur Substanzsicherung beziehungsweise -verbesserung wurde zusätzlich das Verfüllen von Hohlräumen in den verdeckten Schacht- und Sonderbauwerken geplant. Bei der Maßnahme arbeiteten Dommel-Mitarbeiter der Standorte Hamm und Rhein-Main zusammen.

Die Wandung und der Scheitel des Altrohres waren in einem Haubenprofil aus Natursteinblöcken angelegt. | Foto: Sanierungstechnik Dommel GmbH

Schadensbilder im Schacht

Eine TV-Inspektion inklusive 3D-Bestandsvermessung sowie eine Begehung des Kanals im Rahmen der erweiterten Zustandserfassung dienten als Grundlage für die Planung. Statische Nachberechnungen zur Resttragfähigkeit der Altrohre ergaben einen guten Zustand. Davon ausgenommen war ein Gewölbe mit einem ebenfalls verdeckten Schacht. Diesen galt es aufzugeben und zu verfüllen. Das Hauptschadensbild im Rohr selbst stellten die ausgewaschenen Fugen mit Hohlräumen innerhalb des Kanalabschnittes dar – vor allem im Wandfußpunkt und den Seitenzuläufen. Als Ursache hierfür wurde – neben strukturellen Schäden – auch die hohe Fließgeschwindigkeit des Mischwassers in diesem Bereich identifiziert.

Die Planer im Hause ISAS entschieden sich auf Basis der 3D-Vermessung für den Einsatz von Halbschalen aus glasfaserverstärktem Polyesterharz im Kanalscheitel, um die Tragfähigkeit im Bereich des verdeckten Gewölbes wieder herzustellen. Die Vorteile des GFK-Materials kommen insbesondere bei der Sanierung im Wasser- und Abwasserbereich zum Tragen, da es sowohl langlebig als auch korrosionsfrei und flexibel ist. Darüber hinaus zeigten die Anbindungen der Zuläufe Ausbrüche und Infiltrationsschäden. Folglich galt es, auch diese kleineren Schadensbilder zu sanieren.

Um die GFK-Halbschalen durch den gebogenen Verlauf des Altrohres zum Einbauort transportieren zu können, setze Dommel auf GFK-Halbschalen in unterschiedlichen Einbaulängen. | Foto: Sanierungstechnik Dommel GmbH

Anspruchsvolle Gegebenheiten

Die Maßnahme umfasste einen Mischwasserkanal von 85,57 Metern Länge. Der zu sanierende Abschnitt der gebogenen Kanaltrasse weist eine Breite von 1,2 Metern sowie eine Höhe von 1,6 Metern auf. Als Haubenprofil angelegt, wurden die Wandung und der Scheitel mit Natursteinblöcken erstellt. Der Einstieg des Startschachtes – der auch als Einstieg für die Instandsetzungsmaßnahme genutzt wurde – liegt in einem Grünstreifen. Er erwies sich aufgrund korrodierter Steigeisen und einem ungeeignetem Steigmaß als in die Jahre gekommen und ebenfalls sanierungsbedürftig. Der Zielschacht befindet sich in der mittleren, stadteinwärts führenden Fahrspur der Lederstraße. Aufgrund der stark befahrenen Lage war eine grabenlose Sanierung unverzichtbar. Der Zielschacht wurde als Zustiegspunkt zum Materialtransport sowie als Not- und Rettungsausstieg gewählt. Auch dieser Schachteinstieg entsprach nicht dem aktuellen Stand der Technik und musste saniert werden.

Damit die Maßnahme ungestört durchgeführt werden konnte, sicherten die Mitarbeiter der Sanierungstechnik Dommel die Aufrechterhaltung der Vorflut. Hierzu wurde der Sanierungsbereich mittels einer Abmauerung und innenliegenden Verrohrung abwasserfrei gestellt. Zu diesem Zweck wurden Kunststoffrohre mit einem Durchmesser von 300 Millimetern über die Schachtzustiege hinabgelassen. Daraufhin wurden sie im Kanal auf der Sohle verlegt und in ihrer Lage gesichert. Die Seitenzuläufe und Hausanschlüsse wurden reversibel geschlossen und zusätzlich der kontrollierte Rückstau hinter der am Hochpunkt hergestellten Abmauerung überwacht.

Damit die Maßnahme ungestört durchgeführt werden konnte, legte Dommel den Sanierungsbereich mittels einer innenliegenden Verrohrung abwasserfrei. | Foto: Sanierungstechnik Dommel GmbH

Installation der Halbprofile im Schacht

Das Einbringen der GFK-Halbschalen in den Kanal erfolgte elementweise über die vorhandenen Zustiege. Im Einbaubereich der Schalen wurden die Wände zuvor mit hochsulfatbeständigen, mineralischen Mörteln reprofiliert, um eine geeignete Auflagerfläche für die GFK-Profile zu schaffen. Anschließend wurden die GFK-Halbschalen über Kopf auf die vorbereitete Kanalwandung aufgesetzt und angedübelt. Die Verbindung der einzelnen Halbschalen erfolgte durch die mechanische Verzahnung der GFK-Bauteile sowie durch ein zusätzliches Laminieren mit vor Ort härtendem Handlaminat. Auf diese Weise können selbst Bögen und Sonderformen saniert werden.

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Bei dem Projekt in Reutlingen wurden aufgrund der gebogenen bzw. abgewinkelten Geometrie der Altrohre in verschiedenen Bereichen Halbschalen mit unterschiedlichen Einbaulängen verwendet. In Kombination mit dem vorher angebrachten Mörtel und den mechanischen Befestigungen entstand durch die Halbprofile ein neuer, statisch tragender Rohrscheitel.

Dommel setzte die GFK-Halbschalen über Kopf auf das Haubenprofil auf und fixierte diese dort. | Foto: Sanierungstechnik Dommel GmbH

Sanierung der Zuläufe und Zustiege

Neben diesen Hauptarbeiten führte Sanierungstechnik Dommel weitere kleine Sanierungen durch. So wurden die in den Kanalquerschnitt einragenden Seitenzuläufe zurückgeschnitten bzw. ausgestemmt. Die nicht fachgerecht angebundenen Seitenzuläufe setzten die Kanalprofis mit kunststoffvergütetem Mörtel instand, sodass der zukünftige Betrieb störungsfrei gewährleistet wird. Darüber hinaus erneuerte Dommel die alten Steigbügel der Zustiege mit neuen kunststoffummantelten Versionen. Zusätzlich dazu wurde im Zielschacht eine Edelstahlleiter zum Durchstieg in das Kanalprofil eingesetzt.

In der Lederstraße in Reutlingen entstand ein neuer, statisch tragendfähiger Rohrscheitel. | Foto: Sanierungstechnik Dommel GmbH

Herausfordernde Hohlraumverfüllung

Als dritte Maßnahme der Instandsetzung sollten die Hohlräume des veralteten Gewölbes und ein darauf aufgesetzter verdeckter Schacht verfüllt und so verschlossen werden. Für das Verfüllen wurden in die zuvor eingesetzten Halbschalen Befüll- und Entlüftungsstutzen für das Einbringen des Injektionsmörtels integriert. Zur statischen Entlastung der GFK-Halbschalen während des Verfüllens wurden diese zusätzlich vertikal ausgesteift. Als Füllmaterial entschied man sich für pumpfähigen Injektionsmörtel. Allerdings musste der Verfüllvorgang des Gewölbes abgebrochen werden, da der Dämmer mehrfachen an verschiedenen Stellen aus der alten Bruchsteinmauer-Rohrwand heraustrat. Anders als im Vorfeld zu erkennen, waren die Bettung und die Fugen des Altrohres komplett durchlässig. Das Verfüllen wurde an dieser Stelle eingestellt. Die Befüll- und Entlüftungsöffnungen wurden wieder zurückgebaut. Im Zuge einer weiteren, ohnehin geplanten Tiefbaumaßnahme werden die Hohlräume des Gewölbes zu einem späteren Zeitpunkt mit einem grobkörnigeren Verfüllmaterial über ein zusätzliches Kopfloch in der Fahrbahn verfüllt.

Innerhalb von drei Wochen wurden die umfangreichen Sanierungsmaßnahmen trotz der anspruchsvollen Bauaufgabe und der umfangreichen Nebenarbeiten abgeschlossen. So erhielt die Stadt Reutlingen in kürzester Zeit wieder einen statisch tragenden Kanalabschnitt.

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