HDD-Einzelrohreinzug in Belgien

Horizontales Spülbohrverfahren mit duktilen Gussrohren DN 900

Die ständig wachsende Bebauung, breite mehrspurige Straßen oder schwierige Trassenführungen, lassen den Austausch oder die Neuerrichtung von Rohrleitungssystemen in offener Bauweise nicht mehr zu oder sind extrem teuer und somit unwirtschaftlich. Seit ca. 30 Jahren werden grabenlose Einbauverfahren eingesetzt und weiterentwickelt. Die Weiterentwicklung der Maschinentechnik geht dabei einher mit der Modifizierung des traditionellen Rohrwerkstoffes duktiles Gusseisen und deren längskraftschlüssigen Verbindungstechnik. Ein Vertreter dieser neuen Generation ist die formschlüssige BLS/VRS-T - Steckmuffenverbindung.

Diese Verbindungsform ist gelenkig und ermöglicht durch die Abwinkelbarkeit in den Rohrmuffen die Realisierung von kleinen Kurvenradien. Durch die werkseitig aufgeschweißte Schweißraupe und die metallischen Verriegelungssegmente, die sich in der am Rohr angegossenen Sicherungskammer abstützen, sind sehr hohe Kraftübertragungen möglich.

Das horizontale Spülbohrverfahren (HDD – Horizontal Directional Drilling) mit duktilen Gussrohren

Für den grabenlosen Einbau von duktilen Gussrohren nach dem HDD - Verfahren werden von der Duktus Rohrsysteme Wetzlar GmbH duktile Gussrohre mit der formschlüssigen BLS/VRS-T – Steckmuffenverbindung im Zusammenhang mit einer äußeren Zementmörtelumhüllung nach DIN EN 15542 [1] als mechanischer Rohraußenschutz empfohlen und angeboten. Bei der BLS/VRS-T – Steckmuffenverbindung handelt es sich um eine längskraftschlüssige Verbindung, bei der werksseitig am Rohreinsteckende eine Schweißraupe aufgeschweißt ist. Eine an der Rohrmuffe angegossene Schubsicherungsvorkammer übernimmt anschließend die Sicherung der Riegel bzw. Verriegelungssegmente, welche nach dem Einschub des  Rohreinsteckendes über die jeweiligen Muffenfenster der Schubsicherungsvorkammern eingelegt werden. Bei Zugbelastungen in der Verbindung, resultierend aus dem Innendruck oder bei der Verwendung der Rohre für den grabenlosen Einbau, stützt sich die Schweißraupe anschließend an diesen gesicherten Riegeln bzw. Verriegelungssegmenten ab und ermöglicht dadurch eine sehr hohe Kraftübertragung. (Bild 3). Der Einbau von duktilen Gussrohren nach dem HDD – Verfahren ist als komplett vormontierter Rohrleitungsstrang oder in der Einzelrohrmontage möglich. Um die mögliche Einzuglänge der Rohrleitung bestimmen zu können, muss zunächst die zulässige Zugkraft der längskraftschlüssigen Steckmuffenverbindung bekannt sein. Angaben hierzu sind im DVGW – Arbeitsblatt GW 321 [2] und im Duktus Handbuch – Grabenloser Einbau duktiler Gussrohre [3] gemacht. Die Werte der zulässigen Zugkräfte für die BLS/VRS-T Verbindungen sind dabei, bedingt durch die Ergebnisse der fremd überwachten Innendruckversuche der genormten Typ-Prüfungen, teilweise höher als im DVGW Arbeitsblatt GW 321 angegeben (Tabelle 1).

Einbau einer 342 m langen duktilen
Trinkwasserleitung DN 900

Pidpa ist einer der größten flämischen Wasserversorger und beliefert über 1 Millionen Einwohner täglich mit frischem Trinkwasser. Die Trinkwasserverteilung dieses Verbandes erfolgt über ein Leitungsnetz von 12 581 km Rohrleitungen. Die Gemeinde Grobbendonk, ein Ort mit knapp über 10 000 Einwohnern, liegt in unmittelbarer Nähe des Albert-Kanals. Eine künstliche Wasserstraße, welche die beiden belgischen Städte Lüttich und Antwerpen auf einer Länge von 129,5 km miteinander verbindet. Wegen eines Brückenneubaues ist eine Verlegung der vorhandenen Rohrleitung erforderlich. In einem Teilbereich verläuft die neue Rohrleitung dabei direkt entlang des Albert-Kanals. Um eine aufwändige Wasserhaltung bei einer offenen Bauweise zu vermeiden, entschloss man sich zum grabenlosen Einbau der duktilen Gussrohre mittels gesteuertem horizontalem Spülbohrverfahren im Einzelrohreinzug. Zurückgreifen konnte man dabei auch auf Erfahrungen aus einem Projekt in der Nennweite DN 600, welches im Jahre 2008 in der Stadt Gent [4], ebenfalls in Belgien, ausgeführt wurde.

Für die Bohrung und den anschließenden Einzug der Gussrohre wurde eine 1000 kN Bohranlage eingesetzt. Nach der Pilotbohrung erfolgte die stufenweise Erweiterung des Bohrkanals mittels spezieller Aufweitköpfe.

Die Rohre wurden einzeln auf einer Montagerampe Rohr für Rohr montiert. Das erste Rohr wurde dabei über einen BLS/VRS-T - Zugkopf mit dem Zuggestänge und dem Barrelreamer verbunden.

Die Verriegelungssegmente einer BLS/VRS-T Verbindung DN 900 werden dazu, nach dem Einschub des Rohreinsteckendes in die Rohrmuffe, über das Muffenfenster in die Schubsicherungsvorkammer eingeschoben und wechselseitig nach links und rechts am Rohrumfang verteilt. Bei einem grabenlosen Einbauverfahren werden die Segmente anschließend mit einer Fixierungsschelle aus Metall gesichert. Somit ist eine jederzeit feste Anlage der Verriegelungssegmente beim Rohreinzug sichergestellt.

Die Verbindungen wurden nach dem Einlegen der Segmente mit einer Schrumpfmanschette geschützt. Der aufgeschobene Blechkonus verhinderte beim späteren Einzug der Rohrleitung eine mögliche Beschädigung dieser Schrumpfmanschette innerhalb des Bohrkanals.

Zusammenfassung

Duktile Gussrohre mit einer längskraftschlüssigen BLS/VRS-T-Steckmuffenverbindung sind für den grabenlosen Einbau bestens geeignet und haben dies bei einer Vielzahl von ausgeführten Objekten bereits unter Beweis gestellt. Die Möglichkeit einer besonders hohen Kraftübertragung von Rohr zu Rohr ermöglicht eine ökonomische und kostensparende Bauweise sowie den Einbau von langen Rohrstrecken mittels grabenloser Einbauverfahren. n

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