Rohrleitungsbau

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Luftbehandlung
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Erdrakete
Rammen

Offene Bauweise
Die Erdverlegung von Rohrleitungen (Ver- und Entsorgungsleitung, Schutz- und Mantelrohre, Leitungskanäle und begehbare Leitungstunnel) kann in der offenen Bauweise ausgeführt werden. Dabei wird ein Graben ausgehoben oder das Fräs-/Pflugverfahren (das einfache Pflugverfahren wird auch der grabenlosen Bauweise zugeordnet) eingesetzt, um die Rohrleitungen in richtiger Tiefe zu verlegen.
Der Graben kann mit Hilfe eines Grabenverbaus oder im Schutz einer Böschung hergestellt werden. Die Tiefe und Breite des Grabens richtet sich danach, wie viel Platz für das Bauvorhaben vorhanden ist bzw. vorhanden sein muss und welcher Baugrund vorhanden ist. Nicht geböschte und nicht verbaute Gräben dürfen in Deutschland nur bis in eine Tiefe von 1,25 m verbaut werden. Bei tieferen Gräben die Vorschriften der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft eingehalten werden, weil die Grabenwände einbrechen können und Sach- und Personenschäden auftreten können. Die ausgehobenen Gräben werden nach dem Verlegen der Leitungen wieder verfüllt und der Boden verdichtet.

Gräben
Bei der Erstellung von Gräben zur Herstellung, Sanierung oder Erneuerung von Rohrleitungen sind besondere Kenntnisse und Erfahrungen notwendig. Tiefbauarbeiten beinhalten besondere Vorschriften und Richtlinien, Sicherungsmaßnahmen und Bautechniken. Auch die Baugrund- und Grundwasserverhältnisse müssen berücksichtigt werden.

 
Graben für Abwasserrohre nach DIN EN 1610

Die Ausschachtung von Baugruben und Rohrgräben müssen je nach der vorhandenen Bodenart die Böschungen so angelegt oder der Verbau so ausgeführt werden, dass die Beschäftigten nicht gefährdet werden und ausreichende Arbeitsräume für die auszuführenden Arbeiten zur Verfügung stehen. Die DIN 4124 "Baugruben und Gräben", die DIN EN 1610 - 1997-10 "Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen" und die Regeln der Berufsgenossenschaft enthalten alle sicherheitstechnische Vorschriften und Durchführungs-anweisungen zur Unfallverhütungsvorschrift. Alle im Tiefbau eingesetzten Personen müssen ausreichend geschult sein, um Gefahren erkennen und abwenden zu können.

 

Grabenlose Bauweise
Zunehmend werden im Rohrleitungsbau (Ver- und Entsorgungsleitung, Schutz- und Mantelrohre, Leitungskanäle und begehbare Leitungstunnel) Verfahren einer geschlossener Bauweise eingesetzt. Die grabenlosen Verfahren zur Rohrverlegung unterscheiden sich in der Art und Weise des Bodenabbaus (Verdrängung oder Entnahme), Steuerbarkeit, der möglichen Verlegelängen und Rohrdurchmesser, des Einsatzes von Bohrspülung (Luft- oder Flüssigkeitsspülung), der Anzahl der Arbeitsschritte (Pilotbohrung, Aufweiten, Einziehen).


Verfahren für die grabenlose Verlegung und
den grabenlosen Austausch von Rohren und Kabeln
- Dr . Hans -Joachim Bayer

Sicherheitshinweise für Grabenloses Bauen (Vortriebsarbeiten mit unbemannten Verfahren)
Erdkabel grabenlos verlegen

Fräs-/Pflugverfahren
Drainagepflug
Quelle: Karl Möhle GmbH
Grabenfräse
Quelle: Quentin Landtechnik GmbH
Grabenfräse im Einsatz
Quelle: Sabine Rübensaat-BauernZeitung-Deutscher Bauernverlag
Drainagespülung
Quelle: Tyro Products B.V.

Mit dem Fräs-/Pflugverfahren werden z. B. flexible Drainagerohre mit Spezialmaschinen in den Boden eingebracht. In der Regel werden die Rohre mit dem Pflugverfahren "grabenlos" mit einem Drainagepflug, der einen schmalen Schlitz in den Boden zieht und im Tiefpunkt bei 0,8 bis 1 m die Rohrleitung über eine bogenförmige Führung einlegt, ausgeführt.
Mit einer Grabenfräse, die mit einem umlaufenden Ketten- und Frässystem ausgestattet ist, wird ein schmaler Graben hergestellt, in dem die Rohrleitung eingelegt wird.
Bei einem Maulwurfpflug wird eine schmale Pflugschar durch den Boden gezogen, an deren unterem Ende sich ein Presskopf befindet, der eine Rohrleitung in den Boden zieht. Diese Technik wird bei bindigen, ausreichend plastischen Böden eingesetzt. Die Tiefe dieser Drainageleitungen beträgt ca. 60 cm und haben einen Abstand ca. 2 m.
Der gefällegerechte Einbau der Drainage wird durch eine Lasersteuerung sichergestellt.

Flächendrainage
Eine fachgerechte Drainage verbessert in der Landwirtschaft den Bodenwasserhaushalt und ist eine Voraussetzung für eine leichte Bewirtschaftung. Aber auch im Tief- und Straßenbau sind Dränagen zur Trockenlegung von Baugruben, zur Wiederherstellung von Vorflutverhältnissen oder für die Entwässerung von Sportplätzen eine wichtige Technik.
Das Wasser wird in perforierten Kunststoffrohren (Rollen bis zu 300 m Länge, schmale Schlitze mit einer Breite 0,6 und 1 mm und eine Länge von 0,6 bis 2 mm - DN 50 bis DN 400) aufgenommen und unter dem hydraulischem Druck in Gräben oder Bächen (Vorfluter) abgeleitet. Damit kein Wasser zurückdrängen kann und keine Tiere eindringen können, werden in die Ausmündungen Rückschlagklappen und/oder Gitter eingesetzt. Die flexiblen Rohre sind außen gewellt und haben eine glatte Innenwandung. Um das Einschlämmen von Feinmaterial (Ton- und Schluffanteile) zu vermindern und die Rohre vor mechanischem Druck zu schützen, können die Rohre mit Filtermaterial (Drainagefilterschlauch) ummantelt werden.
Je nach dem Verschmutzungsgrad müssen die Drainageleitungen gespült werden. Sie sollten  nur in Fließrichtung des Dränagewassers gespült werden. Der Spüldruck ist dem Rohrmaterial anzupassen (Herstellerangaben).

Grabenlose Rohrverlegung mittels Rohrpflug - Josef Schnell GmbH/Theo Saathoff
Dränagetechnik - Quentin Landtechnik GmbH
Horizontale Drainagen - Karl Möhle GmbH

Bodenverdrängung
Bodenverdrängungsverfahren mit ungesteuerten Erdraketen
Bei dem Bodenverdrängungsverfahren mit ungesteuerten Erdraketen arbeitet mit einer pneumatisch angetriebene Erdraketen. Hier wird bei dem Vortrieb der Boden in das umgebende Erdreich verdrängt und verdichtet. Dadurch entsteht eine Erdröhre in die muffenlose Kurz- oder Langrohre bis DA 160 (OD > outside diameter (Rohr-Außendurchmesser da) aus Kunststoff (PE, PVC oder PE-X) und aus Metall (z. B. St) oder auch Kabel jeglicher Art auf Bohrlängen je nach Boden bis 40 m sofort oder nachträglich eingezogen werden. Für den Betrieb ist ein Kompressor mit 6 - 7 bar Betriebsdruck erforderlich. Eine Voraussetzung für die Zielgenauigkeit ist die exakte Ausrichtung auf das Ziel.


Funktionsprinzip mit ungesteuerter Erdrakete

Einsatz - Erdrakete zum Gebäude

Einsatz - Erdrakete aus dem Gebäude
Quelle: TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG
Bodenverdrängung mit Erdrakete
Hausanschlussleitungen - Neuverlegung und Erneuerung

Wichtig ist, dass der zu durchörternde Baugrund ausreichend verdrängungsfähig ist. Gestartet wird aus einer Grube oder einem Keller. Der Bodenverdrängungshammer liegt in der Regel auf einer einjustierbaren Lafette. Mittels Peiloptik wird das Ziel anvisiert und die Maschine in Höhe und Seite ausgerichtet. Bei den Bodenverdrängungshämmern erfolgt der Vortrieb durch einen mittels Druckluft (normaler Baustellenkompressor) angetriebenen Kolben. Für den Vortrieb ist Mantelreibung erforderlich. Ist diese z. B. in lockeren, weichen Böden nicht ausreichend vorhanden, ist von außen eine statische Unterstützung möglich.
Es gibt zwei grundsätzlich verschiedene Systeme
1. Entweder beaufschlagt der Kolben das Gehäuse und treibt so die gesamte Erdrakete und anhängenden Rohrstrang in einem Stoß nach vorn (starres System)
2. Der Kolben schlägt zuerst auf einen beweglichen Meißelkopf und danach auf das Gehäuse. Die Erdrakete wird also in 2 Arbeitsschritten (2-Takt-Prinzip) vorwärts bewegt.

Die Bodenverdrängungshämmer erreichen je nach Boden eine Vortriebsgeschwindigkeit bis 15 m/h. Um Aufwölbungen an der Oberfläche zu vermeiden, ist ein Überdeckungsmaß von mind. dem 10fachen des Gehäusedurchmessers zu empfehlen. Die Bodenverdrängungshämmer sind mit einem Rückwärtsgang ausgestattet. Der Gerät mit einem beweglichen Meißelkopf ist einfach per Hebel umsteuerbar. Durch Aufstecken eines Kopfes mit integriertem Sender oder durch einen eingebauten Sender im Schlauch ist auch die Ortung aber keine Steuerung möglich.

Dynamische Rammverfahren mit ungesteuerten Rammen

Stahlrohr-Rammverfahren zum Vortrieb großer Stahlrohre
Stahlrohrvortrieb unter Verkehrsweg
Stahlrohrvortrieb für den Naturschutz

Stahlrohrvortrieb für Hangsicherungen
Quelle: TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG
Rammverfahren
Herstellung von Schutzrohren
Animation Rammverfahren

Bei dem Stahlrohrvortrieb werden Straßen, Gleisanlagen, Gebäude und Flüsse bis 80 m Länge unterquert. Mit den TT-Rammen, die eine Schubleistung bis zu 40.000 Nm entwickeln, lassen sich Stahlrohre bis 4000 mm Durchmesser in den Bodenklassen 1 - 5 (bedingt in Bodenklasse 6 - leicht lösbarer Fels) ohne Presswiderlager einrammen. Die längs- bzw. spiralgeschweißten oder nahtlosen Stahlrohre werden als Medienrohre genutzt, z. B. im Pipelinebau oder als Schutzrohr für die Bündelung von Ver- und Entsorgungsleitungen. Die Rammen sind auch beim Bau von Unterführungen, kleineren Durchlässen, Rohrschirmen für den Tunnelbau und zur Unterstützung von HDD-Bohrungen (HDD-Assist) einsetzbar. Vertikal wird die Rammtechnik z. B. für Fundamentgründungen, zum Abrammen von Spunddielen oder für den Brunnenbau eingesetzt.
Die druckluftbetriebene Ramme hat eine zylindrische Form mit einem vorderen bzw. hinteren Konus für den Anschluss der Aufsteckkegel, Schlagsegmente, und/oder Entleerungskegel bzw. –adapter, die die kraftschlüssige Verbindung zwischen Rohr und Maschine herstellen. Bei der Verwendung der Entleerungskegel bzw. -adapter kann durch 2 Öffnungen ein Teil des mitwandernden Erdkerns austreten und entspannen. Der Einsatz von Schlagsegmenten verhindert ein Aufbördeln der Rohre und ermöglichen ein stumpfes Anschweißen der einzelnen Rohrlängen. Bei spiralgeschweißten Rohren müssen im Bereich der Segmenteinbautiefe die Schweißwülste blecheben geschliffen werden, um eine punktuelle Druckbelastung zu vermeiden.
Der Antrieb erfolgt mit einem normalen Baustellenkompressor. Sukzessiv werden die einzelnen Rohrstöße nach der fachgerechten Verschweißung vorgetrieben. Durch die robuste und einteilige Bauweise kann mit der größten Ramme von Tracto-Technik bei voller Leistung eine Schlagenergie von 40.000 Nm erreicht werden, die sich optimal über den gesamten Rohrstrang zur Rohrschneide überträgt. Der Vortrieb liegt bei durchschnittlichen 10 m/h.
Nach Beendigung der Rammarbeiten erfolgt die vollständige Entleerung des Rohres durch Wasserdruck in Kombination mit Druckluft oder nur mit Wasserdruck - bis DN 500 ist die Entleerung nach entsprechenden Sicherheitsmaßnahmen ausschließlich mit Druckluft erlaubt. Bei größeren Rohrquerschnitten ist der Handabbau mit sonstigen Hilfsgeräten möglich.(Betriebsanleitung beachten!)

 

Horizontal-Spülbohrverfahren mit Schlagunterstützung (HDD)

Verfahrensskizzen zur steuerbaren Horizontalbohrtechnik (HDD)
Quelle: TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG

GRUNDODRILL Spülbohrtechnik
Animation Spülbohrtechnik

Die HDD-Technologie (Horizontal Directional Drilling) wird zunehmend bei der Neuverlegungen von Ver- und Entsorgungsleitungen (Gas, Wasser, Stromkabel, Abwasser, Hausanschlüsse) und bei ganze Druckabwassernetze eingesetzt. Bei dem Verlegen von Kommunikationsleitungen (Kupferleitungen, Glasfaser, Steuer- und Meldeleitungen) ist die HDD-Verlegetechnik schon weit verbreitet.
Bei der Horizontalbohrtechnik wird im exakt georteten und gesteuerten Vorbohren der gesamten Verlegestrecke mit einem dünnen, sehr flexiblen, auch um Kurven herumführbarem Pilotbohrgestänge. Ein Sender im Bohrkopf wird von der Geländeoberfläche durch elektromagnetische Signale gut verfolgt. Gesteuert wird er über eine asymmetrische Schrägfläche am Bohrkopf, mit der exakte Richtungssteuerungen ,je nach Bohrkopfstellung, durch Schrägabstützung gegen den passiven Erddruck vor genommen werden können. Steht die Schrägfläche nachoben, wird der Bohrkopf (die Bohrlanze) durch reinen Vorschub nach unten gesteuert, bei Schrägflächenstelung nach unten geschieht das Gegenteil in der Richtungssteuerung und bei Seitenstellungen sind entsprechend Steuerungen nach links oder nach rechts möglich. Bei permanenter Rotation erfolgt Geradeausfahrt.

Press-Bohr-Verfahren

Press-Bohr-Verfahren - GRUNDOBORE200S
Quelle: TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG
GRUNDOBORE200S Schacht-Pressbohranlage

Gesteuertes Pressbohrverfahren
Ungesteuertes Pressbohrverfahren


Das Press-Bohr-Verfahren wird für die ungesteuerte und gesteuerte Verlegung von Freigefälleleitungen speziell für Kanal-Hausanschlüsse eingesetzt. Der Start ist aus kleinsten Gruben und 1 m-Schächten möglich, da der Pressrahmen und die Bohr-Vorschubeinheit voneinander getrennt installiert werden können.
Herstellung von Abwasser-Hausanschlüssen
PHASE 1
Pilotrohrvortrieb: Das Pilotgestänge mit Pilotbohrkopf wird gesteuert (oder ungesteuert) aus Schacht oder Grube bodenverdrängend vorgetrieben.
PHASE 2
Aufweitbohrung: Nach dem Pilotrohrvortrieb wird das Bohrgestänge mit Bohrkopf und Schnecken verbunden und rotierend zum Bohrgerät zurückgezogen. Dabei wird das Erdreich über die Schnecken in die Zielgrube transportiert. Gleichzeitig werden die Schutzrohre oder die wiedergewinnbaren Stahlrohre (WG-Rohre) rotationsfrei über einen Lagerkorb am Ende der Bohrschnecke eingeschoben.
PHASE 3
Rohreinschub: Durch das anschließende Einpressen der Produktrohre vom Bohrgerät aus werden die WG-Rohre in die Zielgrube geschoben.
Nachdem das Stahlrohr die Zielbaugrube erreicht hat, werden die Förderschnecken zur Startgrube zurückgezogen und geborgen. Es besteht weiterhin die Möglichkeit ein Medienrohr (z. B. Steinzeug-, Kunststoff- Beton- GFK- Vortriebsrohre) mit dem Stahlrohr zu verbinden und den Medienrohrstrang bei gleichzeitigem Ausbau der Stahlrohre in der Zielbaugrube in die Bohrung einzubringen.
Es handelt sich um ein Verfahren, das sich in der Praxis in verdrängungsfähigen bindigen und nicht bindigen Böden mit Korngrößen bis 63 mm bewährt hat.

Düker
Ein Düker (Kreuzungsbauwerk) ist eine Rohrleitung oder ein Bauwerk, die zur Unterquerung von Hindernissen (z. B. Straßen, Gräben, Bäche, Flüsse, Deiche, Kanäle, Tunnel) für Freispiegelleitungen oder freie Wasserläufe eingesetzt wird. Im Düker wird aus einer Freispiegelleitung oder einem freien Wasserlauf nach dem „Abtauchen“ eine Druckrohrleitung.
Düker funktionieren nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren. Das heißt, dass der Flüssigkeitsspiegel in miteinander verbundene offene Gefäße immer gleich hoch steht. So kann das Wasser auf der anderen Seite auf dem gleichen Höhenniveau (mit leichtem Gefälle) wie auf Seite, von der es in den Düker fließt, seinen Weg fortsetzen.
Kurze Unterquerungsleitungen für Wasser (Abwasserkanal, Bach) mit wenig Sedimenten können bei ausreichender Fließgeschwindigkeit (> 1,0 m/s) relativ einfach erstellt werden. Dabei geht man von einem Selbstreinigungseffekt aus.
Wenn größere Wassermengen (Flüsse) über längere Strecken ein Hindernis unterqueren sollen, dann sind umfangreiche Baumaßnahmen notwendig. Die Rohrleitungsverlegung wird in grabenloser Bauweise durchgeführt.

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Hinweis! Schutzrechtsverletzung: Falls Sie meinen, dass von meiner Website aus Ihre Schutzrechte verletzt werden, bitte ich Sie, zur Vermeidung eines unnötigen Rechtsstreites, mich umgehend bereits im Vorfeld zu kontaktieren, damit zügig Abhilfe geschaffen werden kann. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis: Das zeitaufwändigere Einschalten eines Anwaltes zur Erstellung einer für den Diensteanbieter kostenpflichtigen Abmahnung entspricht nicht dessen wirklichen oder mutmaßlichen Willen. Die Kostennote einer anwaltlichen Abmahnung ohne vorhergehende Kontaktaufnahme mit mir wird daher im Sinne der Schadensminderungspflicht als unbegründet zurückgewiesen.
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