Die Realisierung von Mischwassersammlern in Innenstadtlage ist für Planer und Bauausführende immer wieder eine besondere Herausforderung. Ein aktuelles Beispiel dafür ist der Neubau eines Mischwasser-Sammlers in der City von Mönchengladbach.

Der große Zuleitungssammler mit einer Länge von 550 m ersetzt Altanlagen, die außer Betrieb genommen wurden. Er schließt über ein Absturzbauwerk mit einem Höhenunterschied von rd. 5 m an einen Mischwasser-Entlastungssammler an, der direkt zur benachbarten Kläranlage Neuwerk des Niersverbandes führt.

Die Baumaßnahme verläuft unmittelbar auf der mit täglich rd. 18 000 Fahrzeugen belasteten und auch von sämtlichen Buslinien stark frequentierten Roermonder Straße. Der vorhandene Verkehrsraum sowie nur kleine Baustellen-Einrichtungsflächen machten neben der allgemeinen Zuwegung zur Baustelle den Transport der schwergewichtigen Vortriebsmaschine sowie der Stahlbeton-Vortriebsrohre zu einer besonderen logistischen Aufgabe.

Zu den üblichen Gefahren in abwassertechnischen Anlagen war bei dieser Kanalbaumaßnahme mit zusätzlichen betriebsspezifischen Gefahren zu rechnen:

Baugruben im anstehenden Grundwasser – eine nicht alltägliche Aufgabe

Im Oktober 2014 begann das bauausführende Unternehmen Sonntag mit der Erstellung der 11 m tiefen Pressgrube sowie von fünf Durchfahrtsgruben. Sie befinden sich im anstehenden Grundwasser und wurden daher als Spundwandbaugruben mit Unterwasserbetonsohle sowie Ein- und Ausfahrdichtblöcken realisiert. Eine Besonderheit stellen hierbei die fünf Baugruben der späteren Zwischenschacht-Bauwerke dar, die bereits vor den Rohrvortriebsarbeiten hergestellt, von der Microtunnelling-Maschine durchfahren und nachfolgend ausgehoben wurden. Somit können die Zwischenschächte auch in Bereichen von hohen Grundwasserständen konventionell in einer wasserdichten Baugrube gefertigt werden.

Die kreisrunde Zielbaugrube mit einem Durchmesser von 9 m bindet wie zwei weitere Baugruben für Tangentialschächte nicht in Grundwasser führende Bodenschichten ein. Sie werden in Spritzbetonbauweise hergestellt. Dieses Verfahren bietet sich insbesondere im innenstädtischen Bereich an, in dem eine hohe Dichte an Ver- und Entsorgungsleitungen vorliegt. Auf vorhandene Leitungen und Kanäle kann genauso flexibel reagiert werden, wie auf eine wechselhafte Geologie.

Komplexer Vortrieb eines chemisch resistenten Kanalsystems mit doppelter S-Kurve

Für die Herstellung des Rohrvortriebs DN 2000 wurde eine Microtunnelling-Maschine AVN 2000 von Herrenknecht mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust und Nassförderung eingesetzt. Hierbei hatte man die gesamte Maschinentechnik in der Vortriebswerkstatt von der Firma Sonntag vorkonfektioniert und just in time betriebsfertig auf die Baustelle transportiert. Eine Druckluftschleuse, die hinter der Maschine angeordnet war, ermöglichte auch im Grundwasser optional einen Werkzeugwechsel an der Ortsbrust.

Die Bemessung und Statik der Vortriebsrohre für den Bau- und Betriebszustand incl. der planmäßigen Vortriebstrasse mit einer doppelten S-Kurve wurden von Berding berechnet. Dazu gehörte auch die Ermittlung der zulässigen Vortriebskräfte für den geraden Vortrieb und die Vortriebskräfte in den abgewinkelten Rohrverbindungen der Kurvenbereiche mit ihren zulässigen Teilflächenbelastungen.

Aus nur einer Startgrube wurde der neue Kanal auf einer Länge von 550 m in einer Haltung aufgefahren. Hierbei waren insgesamt fünf Baugruben inkl. Dichtblöcken auf den Ein- und Ausfahrseiten zielgenau zu durchfahren. Die Vortriebachse wurde analog dem Straßenverlauf über Tage trassiert. Somit war von einem erfahrenen Baustellenteam eine doppelte S-Kurve mit einem minimalen Radius von R=400 m aufzufahren.

Eine besondere Herausforderung stellte das Unterfahren einer in Betrieb befindlichen Brücke der Deutschen Bahn AG, einer Hochdruckgasleitung sowie das Auffahren des Rohrvortriebs im Einflussbereich der bestehenden Bebauung dar. Bereichsweise waren zusätzliche Gebäude-Sicherungsmaßnahmen erforderlich, die von den Spezialtiefbauern in Eigenleistung fachgerecht ausgeführt wurden. Dies dokumentierten vortriebsbegleitende Setzungsmessungen, die entlang der gesamten Vortriebstrasse keine nennenswerten Setzungen ergaben.

Kanal-Neubau plus Inliner-Sanierung

Die Anbindung des bestehenden Entwässerungsnetzes erfolgt durch offene Kanalverlegung. Hierbei wird das vorhandene Kanalsystem über Zwischenschachtbauwerke im neu erstellten Mischwassersammler DN 2000 zusammengeführt. Sämtliche Schachtbauwerke und Anschlussleitungen sind herzustellen und im laufenden Betrieb umzubinden. Zulaufkanäle bis DN 1400 werden im Straßenbereich in Stollenbauweise aufgefahren, um die Beeinträchtigungen auf den Verkehr so gering wie möglich zu halten. Nach Umbindung aller Kanalhaltungen erfolgt die Kanalsanierung des bestehenden Kanalsystems im Inlinerverfahren.

Schwergewichtige Schachtbauwerke