Straßenbau – Tiefbau

Luftkissendüker für Pforzheim

Bei einem Luftkissendüker wird die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers reguliert und ständig über dem Punkt gehalten, an dem sich Schmutz und Sand in den Rohren festsetzen können. Dadurch werden Ablagerungen vermieden und der Betriebsaufwand minimiert. Der Düker selbst ist ein leicht geneigt liegendes Rohr, mit senkrechten Zuläufen. Zu- und Ablauf des Dükers werden durch einen Siphon (Bogen) begrenzt, sodass in den Düker Luft gepumpt werden kann. Die Luft kann nicht entweichen und reduziert den Querschnitt des Dükers. Strömt wenig Wasser in den Düker, wird ein großes Luftkissen aufgefahren, das den Querschnitt verkleinert und das Wasser schneller fließen lässt. Fällt viel Abwasser an, wird die Luftmenge reduziert und der zu durchfließende Querschnitt vergrößert.

Erst acht Mal in Europa realisiert


Die Verlegung eines solchen Dükers erfolgt in der Regel in grabenloser Bauweise durch Vortrieb. Hierbei werden eine Start- und Zielgrube gebaut, die später meist auch als Ein- und Auslaufbauwerk dienen. Aus der Startgrube gräbt sich die Vortriebsmaschine unter dem Gewässer hindurch, bis zur Zielgrube. Das entsprechende Dükerrohr wird sofort nachgeschoben, sodass hinter der Maschine schon der fertige Düker entsteht. Die schwierige Aufgabe, Mischwasser mit dieser anspruchsvollen Steuerungstechnik unter einem Hindernis hindurchzuführen, ist bisher in Europa erst acht Mal realisiert worden.


Das Gesamtkonzept für die Sanierung umfasste neben dem Luftkissendüker DN 2200 noch Stauraumkanäle DN 1600 und DN 1400, die Mischwasser speichern und dies dem Regenüberlaufbecken zur Regenwasserbehandlung gedrosselt zuführen, sowie mehrere Zuleitungskanäle. Man entschied sich hier für HOBAS-GFK-Rohre, weil die Produkte der geforderten Qualität entsprachen und bereits Erfahrungen mit ähnlichen Projekten gesammelt werden konnten. Durch den relativ geringen Durchmesser und die glatte und absorptionsarme Rohraußenwand der GFK-Rohre konnten die Installationskosten wegen geringen Abraums und weniger notwendigen Dehnerstationen beim Vortrieb minimiert werden. Die absolute Luft- und Gasdichtheit der Rohre war für die Realisierung des Luftkissendükers unabdingbar.

Mehrphasen-Projekt


Mit dem ersten Bauabschnitt begann die Sonntag Baugesellschaft Ende 2010. Es handelte sich um einen Stauraumkanal, für den HOBAS-GFK-Vortriebsrohre DA 1720, PN 1 zum Einsatz kamen. Anfang 2011 konnten die ersten Arbeiten beendet und mithilfe eines 60-t-Großbohrgeräts Verbauträger in die Baugrube eingebracht werden. Anschließend stellte man den 365 m langen Stauraumkanal in einer Tiefe von ca. 7 m im Vortriebsverfahren her.


Die Baugesellschaft wählte eine vollmechanisierte, steuerbare, unbemannt arbeitende Vollschnittvortriebsmaschine mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust und hydraulischer Förderung. Die AVN-Bohrmaschine mit Außendurchmesser 1 720 mm war mit einem Mischbodenschneid­rad und nachgeschalteter Brechervorrichtung ausgestattet. Im Anschluss an den Vortrieb erfolgte die Verlegung eines weiteren Stauraumkanals bis unterhalb der Brühlstraße in offener Bauweise mit 130 m HOBAS-GFK-Rohren DA 1638, PN 1.


Im Mai 2011 erfolgte die Anlieferung des zweiten Großbohrgeräts mit 2,4 m Außendurchmesser und einem Gewicht von 36 t. Dieses war erforderlich, um den eigentlichen Luftkissendüker unter den Flüssen aufzufahren. Der Rohrvortrieb erfolgte in einer Tiefe von 15 m und auf einer Länge von 483 m, die Bohrkrone musste sich dabei durch den Sandsteinfelsen der Enz und Nagold arbeiten. Aufgrund der starken Abrasivität des Sandsteins, war der Verschleiß an


den Abbauwerkzeugen entsprechend hoch, sodass in Abständen von 130 m die Schneidrollen durch eine Tür zur Ortsbrust ausgewechselt werden mussten. Hier wurden HOBAS-Vortriebsrohre DA 2400, PN 2 eingesetzt und vier Dehnerstationen im Düker installiert, wovon drei aktiviert werden mussten. Parallel zur Startgrube wurde die Zielgrube erstellt, wo der Bohrkopf nach Abschluss der Arbeiten im August 2011 zielgenau geborgen werden konnte.

Übertragung per Internet


Um die Beanspruchung der Vortriebsrohre zu beobachten, darzustellen und zu dokumentieren, wurde das statische Kontrollsystem CoJack von S & P Consult installiert. Die Sensorik umfasste die Messung der Fugenspalte und der Rohrverkrümmungen an zwei Rohren hinter der Maschine, die Kräfte und Ausfahrungen an den Zwischenpressstationen und die Kraft an der Hauptpresse. Die Daten wurden per Internet übertragen. So konnten Bauleitung, Baufirma und auch Bauherr den Vortrieb online beobachten und in statischer Hinsicht beurteilen. Über diese Kontrolle konnte nachgewiesen werden, dass die Rohre zu keinem Zeitpunkt überbeansprucht wurden.

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