Seit vielen Jahren versucht sich die Menschheit möglichst auf einfachem Wege mit Trinkwasser zu versorgen. Schon um 1250 v.Chr. sollen unter Ramses die ersten Aquädukte errichtet worden sein, um große ägyptische Städte mit Wasser zu versorgen. Bekannt wurden diese Aquädukte durch das römische Reich, welches eine Vielzahl dieser Bauwerke nutze, um die Bewohner der großen Städte mit Wasser zu versorgen. Diese Bauwerke waren Ihrer Zeit, aufgrund der Größe und anspruchsvollen Bauweise, weit voraus. Auch heute lassen sich die Bauten, teils sehr gut erhalten, von der Menschheit bestaunen.
Durch die Hohe Bevölkerungsdichte an Menschen in den Städten stieg der Verbrauch von Wasser immer weiter an und es mussten neue Möglichkeiten geschaffen werden, die benötigten Mengen und auch die Qualität des Wassers zu steigern. Zudem nahmen Problematiken wie Berge und Täler an Bedeutung immer weiter zu. Diese sind durch einfache Schwerkraft nutzende Kanäle nicht zu überwinden. Die Lösung des Problems waren Druckrohrleitungen, welche im 19ten Jahrhundert Ihren Aufschwung erlebten. Durch diese damals neuartige Technik wurde es möglich, Wasser über weite Entfernungen zu transportieren. Mit Einbruch der Industrialisierung wurden die Grundsteine der heutigen Versorgung gelegt. Es wurde zum Ziel, jedes Gebäude mit fließendem Trinkwasser zu versorgen. Zugleich bemerkte man den Nutzen von Druckrohrleitungen auch für andere Medien wie Erdgas, Chemikalien, Ölen und anderen Stoffen. Mit den Jahren entwickelten sich komplexe Verteilungsnetze, welche die Versorgung der Bevölkerung sichern sollte.
Heutzutage haben mehr als 99 % aller Bewohner in Deutschland mit einen Trinkwasseranschluss und etwa 37 % einen Erdgasanschluss versorgt. Anhand dieser Zahl wird deutlich, welche Wichtigkeit die Versorgung der Haushalte bekommen hat. Es ist zu einem Standard geworden und steigert deutlich die Lebensqualität. Um die soeben beschriebene Lebensqualität aufrecht zu erhalten und dauerhaft gewährleisten zu können, planen die Versorgungsunternehmen sehr vorrausschauend, welche Leitungen es zu sanieren oder zu erneuern gilt. Ziel eines Trinkwasserunternehmens sollte es sein, pro Jahr 2% seines Leitungsnetzes zu erneuern, da bei der Auswahl der Rohrleitung eine gesicherte
Inhaltsverzeichnis
1.Einführung
1.1 Versorgung mit Gas und Wasser
1.2. Problemstellung
1.3 Begriffsdefinition
1.4 Zielsetzung der Arbeit
2.Bauverfahren zur Erneuerung
2.1 Offene Bauweise
2.1.1 Konventioneller Rohrgraben
2.1.2 Grabenfräse
2.1.3 Grabenpflug
2.2 geschlossene Bauweise in vorhandener Trasse
2.2.1 Berstlining
2.2.2 Inlinerverfahren
2.3 geschlossene Bauweise in neuer Trasse
2.3.1 Horizontalspülbohrverfahren
2.3.2 Bodendurschlagrakete
2.3.3 Pressbohren
2.3.4 Rammverfahren
3. Qualitätssicherung
3.1 Zertifizierungen
3.2 Personal
3.3 Druckproben und Qualität
4. Vergleich der offenen und geschlossenen Bauweisen
4.1 Zusammenfassung / Übersicht der Bauverfahren
4.2. Bewertungskriterien
4.3 Erstellen einer Checkliste zur Auswahl des Bauverfahrens
4.4 Erstellung eines Flussdiagramms zur Auswahl des Bauverfahrens
5. Praxisbeispiel
6. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, einen umfassenden Überblick über verschiedene Verfahren zur Erneuerung von Versorgungsleitungen im Tiefbau zu geben. Dabei wird die technische Methodik der offenen und geschlossenen Bauweisen detailliert erläutert und anhand von Kriterien sowie einer strukturierten Entscheidungshilfe miteinander verglichen, um eine fundierte Auswahl für Instandsetzungsprojekte zu ermöglichen.
- Grundlagen der Wasser- und Gasversorgung
- Detaillierte Analyse offener und geschlossener Bauverfahren
- Qualitätssicherung bei der Rohrerneuerung
- Entwicklung einer systematischen Entscheidungshilfe (Checkliste und Flussdiagramm)
- Praktische Anwendung der Methoden an einem konkreten Fallbeispiel
Auszug aus dem Buch
2.3.1 Horizontalspülbohrverfahren
Bei den gesteuerten, horizontalen Spülbohrverfahren handelt es sich um Verfahren, die sich insbesondere für die grabenlose Neuverlegung von Rohrleitungen zur Unterquerung von Wasserläufen, Straßen bzw. aufwendigen Oberflächenbefestigungen, Eisenbahnanlagen, Industriegeländen, Flughafen, Hafenanlagen, Naturschutzgebieten o.ä. anbieten. Das Verfahren findet nun seit etwa 30 Jahren seinen Einsatz in der grabenlosen Verlegung von Rohrleitungen und hat dabei eine absolute Daseinsberechtigung erreicht. Bei dieser hochkomplexen Verfahrenstechnik wird mit einer HDD-Anlage „Horizontal Directional Drilling“ ein unterirdischer Kanal gebohrt.
Zunächst beginnt alles mit dem Ausheben der Start- und Zielgruben. Diese befinden sich in einem Abstand von bis zu 500 m auseinander. Nun beginnt man das eigentliche Bohrverfahren. Hierzu richtet man die speziell für diesen Einsatz konstruierte Maschine an der Startgrube aus. Dieses Bohrgerät besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten. Zum einen handelt es sich hier um die Bohranlage und zusätzlich um eine Bentonitmischanlage und einer dazugehörigen Hydraulikstation. Nun wird der sogenannte Pilotbohrkopf in die Baugrube eingefahren und langsam ins Erdreich eingebracht, die sogenannte Pilotbohrung. Dabei wird ein Wasserbentonitgemisch durch das Bohrgestänge in den Pilotbohrkopf gebracht und mit hohem Druck an der Spitze ausgesprüht. Dadurch löst sich das Erdreich und wird aus dem Bohrkanal in die Startgrube befördert. Gleichzeitig wird das Bohrgestänge in Rotation gebracht.
Zusammenfassung der Kapitel
1.Einführung: Das Kapitel erläutert die historische Bedeutung der Trinkwasserversorgung und definiert zentrale Begriffe der Instandhaltung und Erneuerung von Rohrleitungen.
2.Bauverfahren zur Erneuerung: Es werden verschiedene Tiefbauverfahren, unterteilt in offene und geschlossene Bauweisen in vorhandener oder neuer Trasse, technisch detailliert beschrieben.
3. Qualitätssicherung: Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die Bedeutung technischer Regelwerke und Zertifizierungen sowie die Notwendigkeit von Materialprüfungen und Druckproben.
4. Vergleich der offenen und geschlossenen Bauweisen: Es erfolgt ein technischer und wirtschaftlicher Vergleich der Methoden sowie die Erarbeitung einer Checkliste und eines Flussdiagramms zur Entscheidungsunterstützung.
5. Praxisbeispiel: Anwendung der erarbeiteten Kriterien und des Flussdiagramms auf eine konkrete Trinkwassersanierung in Kalkar.
6. Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Bedeutung sorgfältiger Planung bei Rohrleitungserneuerungen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit.
Schlüsselwörter
Rohrleitungserneuerung, Offene Bauweise, Geschlossene Bauweise, Berstlining, Inlinerverfahren, Horizontalspülbohrverfahren, Bodendurchschlagrakete, Pressbohren, Rammverfahren, Qualitätssicherung, DVGW, Trinkwasserversorgung, Gasversorgung, Netzmanagement, Baustellenmanagement.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Projektarbeit vergleicht verschiedene technische Verfahren zur Erneuerung von Trinkwasser- und Gasleitungen und evaluiert deren Einsatzmöglichkeiten.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Arbeit behandelt die Differenzierung zwischen offener und geschlossener Bauweise sowie die qualitativen Anforderungen an Planung und Ausführung im Rohrleitungsbau.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, ein besseres Verständnis für die Verfahrenstechnik der Rohrerneuerung zu schaffen und dem Leser ein Werkzeug in Form einer Checkliste und eines Flussdiagramms zur Auswahl der optimalen Methode an die Hand zu geben.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine deskriptive Analyse der Verfahrenstechnik durchgeführt, ergänzt durch eine systematische Kriterienbewertung und ein praxisnahes Anwendungsbeispiel.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die detaillierte Beschreibung der Bauverfahren, die Anforderungen an die Qualitätssicherung und den systematischen Vergleich der Methoden.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Rohrleitungserneuerung, grabenlose Bauweise, Infrastrukturmanagement und technische Regelwerke des DVGW.
Warum spielt die DIN 4124 eine so wichtige Rolle?
Die Norm ist für die Sicherheit von Gräben und Baugruben essentiell, da sie Vorgaben zu Verbau, Abmessungen und Stabilität macht.
Welcher Vorteil bietet das Horizontalspülbohrverfahren besonders?
Es ermöglicht die grabenlose Unterquerung von komplexen Hindernissen wie Gewässern oder bebauten Flächen ohne großflächige Erdarbeiten.
Was ist die Kernbotschaft des Fazits?
Eine sorgfältige Planung unter Einbeziehung technischer Standards ist entscheidend, um sowohl die langfristige Versorgungssicherheit zu garantieren als auch wirtschaftlich effizient zu agieren.
- Arbeit zitieren
- Lukas Armbruster (Autor:in), 2019, Erneuerung von Versorgungsleitungen. Vergleich der offenen und geschlossenen Bauweise, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/518333
