46. Welcher besondere Spielraum ergibt sich in der Gebührenberechnung bei Einsatz eines Renovierungsverfahrens?
Renovierung liegt zwischen Erneuerung & Reparatur. Soll allgemein die Betriebssicherheit, Standsicherheit und Dichtheut verbessern, unter Einbeziehung der ursprünglichen Substanz
- Erneuerung = neue Leitung hergestellt, die die Funktion der alten übernimmt = Investition
- Reparatur = örtlicher Schaden wird behoben = laufende Kosten
-Spielraum: Renovierung kann als Investition oder Betriebskosten abgerechnet werden. Investition, da neue Substanz erzeugt wird. Betriebskosten da, die Substanz meistens „nur“ zur Folge hat das die Ursprüngliche Funktion eingehalten werden kann.
16. Welche drei Phasen durchläuft ein flüssiger Verfüllstoff mit Blick auf seine bautechnischen Eigenschaften? Welche Anforderungen werden jeweils gestellt?
- Flüssig -> gegen Auftrieb gesichert
- Aushärtung -> stabile Bettung bildet sich, stabiler Untergrund für Straßenbau
- Nachverfestigung -> nicht zu groß, um den Zugang für Reparaturarbeiten noch zu gewährleisten
Fließfähiger Verfüllstoff besteht aus speziellen Bodengemisch, Wasser, Zement, Tonmineralien
5. In welche wesentlichen Schritte gliedert sich der Bauablauf der offenen Bauweise?
1. Vorbereitende Arbeiten: Verkehrssicherheit, Leitungspläne einsehen (kreuzende Leitungen), statische Berechnungen
2. Materialeingangskontrolle Lagerung & Transport: Kontrolle der Rohre (auf Beschädigung, Maße), angemessene Lagerung (Schutz vor Umwelteinflüssen etc.) Lagerung/Transport: beim Transport vom Lagerplatz im Rohrgraben soll passendes Hebezeug verwendet werden
3. Herstellen und Sichern des Rohrgrabens: a. schrittweise ausheben, bei Rohrkreuzungen mit Hand (oder Bagger), bei tieferen Lagen mit Verbau sichern b. waagerecht: Streben werden durch Bohlen gesichert c. senkrecht: Wanddielen werden senkrecht in den Boden gerammt, BG anschließend ausgehoben Rohr wird im Nachhinein stärker belastet, da Verbauspur überbleibt > 1,5 Maßnahmen erforderlich > 1,75 Graben ist vollständig zu verbauen
4. Einbau der Rohre Mindestgrabenbreite: 1m breiter als Rohrdurchmesser für gute Bettung und gleichmäßige Verdichtung, Rohrstatik und Auflagerwinkel zusammen passen
5. Prüfen vor dem Verfüllen Dichtheitsprüfung
6. Verfüllen des Rohrgrabens und ziehen des Verbaus Lager soll unverändert bleiben, Erde seitlich des Rohres trägt später Teil der Auflast Gleichmäßige Verdichtung (erst Seitenverfüllung, dann Hauptverfüllung)
7. Anschlüsse Teilweise vor dem verfüllen Hausanschlüsse werden vorab gebohrt + Anschlussstutzen Prüdung noch vor Ort
8. Abnahmeprüfung T-V-Inspektion (Kameras) mit Fahrwagen und Sattelitenkameras von Hauptkanal in Nebenkanäle
9. Oberflächenwiederherstellung/ Baustellenräumung Wichtig hierbei die Schachtabdeckung in Straßenoberbau einbinden, an alter Straße sauber anbinden (auf Grund der Dauerhaftigkeit und Verkehrssicherheit)
56. Welche Aufgabe hat das Trägermaterial beim Schlauchlining?
- „Trägt“ das Harz - Wie Bewehrung, nach dem Aushärten der Harze
- Das Trägermaterial wird mit einem Harz getränkt, und gegen die Altrohrwand gepresst, wo es nachdem aushärten, ein Neues Rohr im Altrohr bildet
7. Zeichnen Sie einen senkrechten Rohrgraben mit für die Statik wesentlichen Angaben zur Geometrie, Belastungen und Materialeigenschaften. Skizzieren Sie auch Prinzipien, nach denen im Graben die Belastungen auf das Rohr berechnet werden können.
BILD
41. Welcher dieser beiden Ausdrücke (Langzeitmodul oder Werkstoffklassifizierung) kann mit dem Phänomen der Werkstoffalterung in Verbindung gebracht werden?
Langzeitmodul
48. Bei welchen Verfahren wird Material in den Untergrund eingebracht? Wie unterscheiden sich die Verfahren?
1. Injektionsverfahren
1.1. Dringt in den Porenraum des anstehenden Bodens
1.2. Gut geeignet für zugängliche Bereiche
2. Flutungsverfahren
2.1. Dringt in den Porenraum des anstehenden Bodens
2.1.1. „Zweikomponenten werden verwendet
2.1.2. Der beschädigte Bereich wird von dem restlichen Rohr abgetrennt.
2.1.3. Abgetrennter Bereich wird mit der ersten Komponente geflutet, sodass dieser in den Porenraum, des anstehenden Boden eindringen kann (Füllzeit)
2.1.3.1. Problem bei stark nicht bindigen Böden ist, dass die Komponente sich weit im Boden verteilt
2.1.3.2. In bindige Böden dringt dieser schwer ein
2.1.4. Dann wird die erste Komponente abgelassen und mit der zweiten geflutet, womit der Boden aushärtet“
2.2. Kann in schwer zugänglichen Bereichen eingesetzt werden
3. Roboterverfahren mittels Verpressen
3.1. Hohlräume des Bodens werden mit einem Harz Verpresst, sodass um den Schadensbereich eine „Harzkugel“ entsteht
28. In der Instandhaltung wird der Abnutzungsverlauf in der Norm DIN 31051 mit einem charakteristischen Kurvenverlauf dargestellt. Zeichnen Sie diesen Verlauf!
33. Welche Inspektionsmethode wird hier eingesetzt? Was ist das Ziel der Inspektion?
BILD
Fehlanschluss : Regenwasser an Schmutzwasser
57. Welche zwei Einbautechniken können unterschieden werden?
- Inversionsverfahren (Einstülp-Verfahren): Mit Wasserdruck durch die und an die Rohrwand gepresst, mit warmem Wasser ausgehärtet
- Einzieh-Verfahren: Ins Altrohr gezogen, mit Luftdruck gegen die Wand gepresst und mittels UV-Lampen ausgehärtet
51. Mit dem Flutungsverfahren können alle Schadstellen in einer Haltung abgedichtet werden. Zu welcher Verfahrensgruppe gehört das Flutungsverfahren, und warum?
1. Geschlossene Bauweise, nicht begehbar
1.1. Der beschädigte Bereich wird von dem restlichen Rohr abgetrennt.
1.2. Abgetrennter Bereich wird mit der ersten Komponente geflutet, sodass dieser in den Porenraum, des anstehenden Boden eindringen kann (Füllzeit)
1.2.1. Problem bei stark nicht bindigen Böden ist, dass die Komponente sich weit im Boden verteilt
1.2.2. In bindige Böden dringt dieser schwer ein
1.3. Dann wird die erste Komponente abgelassen und mit der zweiten geflutet, womit der Boden aushärtet“
47. Nennen Sie fünf Reparaturverfahren in geschlossener Bauweise?
- Injektion von innen
- Flutungsverfahren
- Roboterverfahren
- Innenmanschetten
- Partielle Inliner : Reparaturverfahren mit vor Ort härtenden Materialien
61. Ein Schlauchliner weist Stabilitätsversagen unter Außenwasserdruck auf. Zeichnen Sie eine typische Verformungsfigur für dieses Versagen.
13. Nach welchen drei Kriterien lassen sich die Bauverfahren der geschlossenen Bauweise unterscheiden? Nennen Sie jeweils ein Verfahrensbeispiel.
a. Bodenverdrängung: Verdrängung/Entnahme
b. Steuerung: steuerbar/nicht steuerbar
c. Mannschaft: Bemannt/Unbemannt
Rohrvortrieb: bemannt, steuerbar, Bodenentnahme
Bodenverdrängungshammer: unbemannt, ungesteuert, Bodenverdrängung
22. Welche Inspektionstechniken für Kanäle und Leitungen kennen Sie?
- TV- Inspektion, Kameras die auf Fahrwagen in den Kanal gefahren werden Kleine Roboter
- Geophysikalische Verfahren (Seismik, Tomographie)
- Begehung
- MAC System
- Optisches Verfahren (elektromagnetische Strahlung)
32. Wie bewerten Sie dieses Schadensbild und welches weitere Vorgehen lässt sich empfehlen?
BILD
Berstverfahren
38. Was verstehen Sie unter einem Überschnitt? Warum wird dieser gewählt?
Differenz zwischen dem Außendurchmesser des neuen Rohres und dem Durchmesser des aufgefahrenen Hohlraumes vom Aufweitkopf, um Reibung zu vermeiden.
49. Sie setzen einen partiellen Inliner ein. Welcher Verfahrensschritt ist für das spätere Verbundverhalten besonders wichtig?
- Auch Kurzliner genannt
- Das Altrohr muss zuvor gründlich gereinigt und glasierte Flächen müssen abgefräst werden, damit die Verklebe Wirkung gewehrleistet ist
52. In welche drei Gruppen können Renovierungsverfahren unterschieden werden, mit Blick auf Materialherstellung und Formgebung. Nennen Sie auch Beispiele.
1. Material/Form im Werk
1.1. Einzelrohr-Relining
1.2. Rohrstrangverfahren
2. Material im Werk, Form vor Ort
2.1. Close-Fit-Verfahren
2.2. Wickelrohrverfahren
2.3. Montageverfahren
3. Material/Form vor Ort
3.1. Schlauchlining
3.2. Beschichtungsverfahren
3.3. Noppenschlauchverfahren (Lining mit fest verankerter Kunststoffauskleidung)
71. Wie bewerten Sie bei der Bauabnahme diese Abweichung?
Die Bewertung ist Abhängig von Liner Material:
Für Nadelfilz: Das Tragende Element ist das Harz und das Nadelfilz nur das Trägermaterial, somit kann davon ausgegangen werden, dass im Bereich der Falte das notwendige Harz vorhanden ist.
Für Glasfaser Liner (GFK): Im Falle eines verwendeten Glasfaserliners, lässt sich dieses als Schaden des Liners sehen. Die Glasfasern sind maßgeblich für den Lastabtrag verantwortlich und im Bereich der Falte würde der Liner die Lasten nicht aufnehmen.
63. Zeichnen Sie den typischen „Viergelenk-Ring“, der auf eine Überlastung des Rohres aus Vertikallast schließen lässt.
Die Verformung darf 10% nicht überschreiten.
30. Welche Verfahrensgruppen gehören neben der Reparatur noch zur Obergruppe „Sanierung“? Wie definieren Sie diese?
- Reparatur: Maßnahmen zur Behebung örtlicher begrenzter Schäden, keine Änderung des Vermögenswerts
- Renovierung: Maßnahmen zur Verbesserung der aktuellen Funktionsfähigkeit unter vollständiger oder teilweiser Einbeziehung ihrer ursprünglichen Substanz, als Investition einsetzbar, keine Sonderabschreibung, Finanzierung über Jahre
- Erneuerung: Herstellung neuer Abwasserleitungen und –kanälen in der bisherigen oder anderen Linerführung, wobei die neue Anlage die Funktion der ursprünglichen Leitung mit einbeziehen muss. Ersatz ungleich Neubau -> Investition über Jahre abschreiben,alte Anlage als Sonderabschreibung
31. Welche Schadensbilder bewerten Sie mit Blick auf die Betriebssicherheit als besonders kritisch?
Links unten (3/1 ‐ 3.Zeile, 1. Bild) sehen wir sehr deutlich: der Kanal ist eingestürzt. Die Bewertung scheint mit Blick auf alle Bewertungskriterien klar: Hier geht gar nichts mehr. Der Kanal ist nicht betriebssicher, denn der Einsturz bewirkt eine Verstopfung oder zumindest ein großes Hindernis. Der Kanal ist darüber hinaus auch weder standsicher, noch dicht. Es bricht sogar schon Boden ein. Entsprechend muss eine Sanierung beträchtliches leisten, denn sowohl Standsicherheit, Dichtheit und Betriebssicherheit sind wiederherzustellen. Und dabei ist nicht nur das Rohr, sondern das gesamte Rohr‐Boden‐System betroffen. Eine Aufgrabung und Neuverlegung der Leitung scheint unausweichlich. Im
Bild 1/2 ist ebenfalls ein Steinzeugrohr abgebildet, allerdings offensichtlich mit geringeren Schäden. Scheinbar hat hier etwas von innen oder von außen gegen die Wandung geschlagen. Links liegt die innere Rohrwandung frei und in Längsrichtung sind feine Risse erkennbar, nämlich bei 5 Uhr, bei 7 Uhr und auch bei 10 Uhr. Rechts ist das Weiße innerhalb der Rohrwand ebenfalls erkennbar, offensichtlich ist das Rohr über den gesamten Umfang gerissen und hat sich dabei etwas verschoben. Am leichtesten ist in diesem Fall die Dichtheit zu bewerten, denn offene Risse führen unmittelbar zu Undichtheiten. Mit Blick auf die Standsicherheit liegen zwar keine großen Verformungen vor, die Risse bergen allerdings Risiken, denn auf Dauer kann Boden einbrechen und Instabilität die Folge sein. Die Betriebssicherheit ist demgegenüber kaum gefährdet. Gefälle und Querschnitt scheinen noch vollständig erhalten, lediglich an den offenen Stellen und Kanten könnten sich Feststoffe verfangen und dann Hindernisse bilden. Hinsichtlich der Sanierung liegt die Priorität damit auf der Abdichtung, auch um das Rohr zu stabilisieren, damit kein Boden eindringt, und um darüber hinaus die Fehlstellen so abzudecken, dass Sie hydraulisch keine Probleme verursachen. Wird eine Auskleidung von innen eingebracht, kann so auf eine Aufgrabung verzichtet werden.
Bild 2/3 zeigt ein typisches Schadensbild im Kanalbau, bei dem offensichtlich die vertikalen Lasten zu hoch für das Rohr‐Boden‐System waren. Rohre aus spröden Werkstoffen wie Steinzeug oder Beton brechen dann typischerweise mit vier Rissen: der erste Riss tritt in der Sohle auf und dann folgen unmittelbar der Riss im Scheitel oben und die Risse seitlich im sogenannten Kämpfer‐Bereich. Die oberen und unteren Risse öffnen sich dabei an der Innenseite sehr stark. An den Seiten, im sogenannten Kämpferbereich, sehen wir demgegenüber nur eine schmale Bruchlinie, da sich das Rohr hier nach außen bewegt und die Risse sich entsprechend nur an der Rohraußenseite öffnen, während sie innen zusammengedrückt werden. Eine Bewertung zeigt für das
Bild 2/3 mit Blick auf die Dichtheit offensichtliche Undichtheiten aufgrund der Risse. Mit Blick auf die Betriebssicherheit bestehen kaum Beeinträchtigungen, es liegen nur geringe Verformungen bei nahezu unverändertem Querschnitt vor. Allerdings ist mit Wasserverlusten zu rechnen, da der größte Riss im Sohlbereich liegt. Die Bewertung der Standsicherheit wirft dann weitere Fragen auf, denn grundsätzlich gilt, dass ein Rohr mit diesen vier typischen Rissen eigentlich nur aus vier großen Scherben besteht und gar kein eigenständiges Rohr mehr ist. Offensichtlich würde das Rohr ohne den seitlich stützenden Boden zusammenfallen. Der Boden ist also ein wesentliches Element des Tragsystems und wirkt dabei wie eine Feder. Drückt die vertikale Auflast von oben auf das Rohr, weichen die Scherben seitlich aus und drücken wiederum in den seitlichen Boden. Der Boden reagiert dort mit Bettungsreaktionskräften und das Ganze wird stabilisiert. Entscheidend ist dabei natürlich, dass der Boden seine Stützwirkung dauerhaft und in ausreichendem Maße entfaltet. Keinesfalls darf also z.B. Boden durch die Risse einbrechen oder Boden neben dem Rohr entnommen werden. Bei Sanierung ist damit das Abdichten und Stabilisieren über die Nutzungsdauer von besonderer Bedeutung. Wiederum kann eine Auskleidung von Innen dabei helfen, allerdings werden dann eine genaue statische Betrachtung und der Nachweis des gesamten Rohr‐Boden‐Systems notwendig.
Im Bild 1/1 sehen wir ein völlig anderes Schadensbild. Der erkennbare Umriss lässt auf eine beträchtliche Verformung schließen. Konkret handelt es sich um ein Kunststoffrohr aus Polyethylen (PE‐HD). Zu erkennen ist dies auch daran, dass die Rohrverbindung als Schweißverbindung hergestellt worden ist, an der das Kameralicht reflektiert (weißer Ring). Schweißen lassen sich insbesondere Polyolefine, zu denen PE gehört. Viele andere Kunststoffe, wie z.B. PVC, lassen sich kaum oder gar nicht schweißen, so dass hier die Rohrverbindung meist gesteckt oder geklebt wird….
29. Welche typische Schadensszenarien in Kanälen werden durch diesen Verlauf nicht beschrieben (Abnutzungsverlauf in der Norm DIN 31051). Nennen Sie auch Beispiele.
Nicht kontinuierliche (Verschleiß) außergewöhnliche (Erdbeben)
Berstverfahren
34. Skizzieren Sie das Verfahren. Erläutern Sie insbesondere, warum es sich dabei um ein Erneuerungsverfahren handelt.
Verdrängungskörper wird in das alte Rohr gezogen, Berstkopf bricht Rohrleitung auf, direkt hinter dem Berstkopf wird das neue Rohr eingezogen. Wegen Scherben wird das Rohr mit Schutzmörtel versehen.
Erneuerung: Herstellung einer neuen Abwasserleitung in bisheriger Linerführung, neue Anlage bezieht Funktion der Alten mit ein.
Berstverfahren
36. Welche Beanspruchungen erfährt das Rohr im Betrieb?
Punktlasten durch die Scherben, führt zu Zugsoannungen an der Innensteite.
15. Skizzieren Sie das kinematische Verhalten eines Rohrstrangs beim Rohrvortrieb in Kurvenfahrt, einschließlich Bettungsreaktionen.
64. Welche Altrohrzustände für die Linerstatik kennen Sie?
Zustand I: undichtes Rohr jedoch noch tragfähig der Liner trägt nur den Wasserdruck
Zustand II Viergelenk Ring, trägt noch ist aber ovalisiert, Liner wird durch den Wasserdruck belastet
Zustand III Liner wird durch Verkehrs- und Erdlast mit belastet (unterstützende Wirkung 25-33%), Rohr ist nicht mehr Stabil.
43. Welche Schadensbilder lassen sich mit Reparaturverfahren sanieren?
Maßnahmen zur Behebung örtlich begrenzter Schäden.
-Querrisse,
- Längsrisse (lokal),
- Ausbrüche,
-Grundwasser eindringungen,
-Einwurzelungen
62. Zeichnen Sie eine typische Verformungsfigur für das Erreichen der Maximallast.
10. Welche drei Parameter sind in der Rohrstatik nach A 127 von zentraler Bedeutung? Welche Werte können diese Parameter annehmen und was bedeutet dies?
𝜆RG ≤ ≥ 1 : Lastkonzentration auf dem Rohr,(Verdichtung des Boden), die Bettungsreaktionen neben dem Rohr erzeugt (Randverdichtung) 𝜅 ≤ 1 : Siloeffekt: „Aufhängen“ des Bodens an der Grabenwand 60° ≤ 2 𝛼 ≤ 180° : Auflagerwinkel/Lastausbreitungswinkel
Berstverfahren
37. Welche Spannungsüberlagerung ist im Betrieb besonders kritisch?
Zug – Zug Innendruck+Punktlasten
67. Sinn dieser Grafik? Welche Berechnungsansätze werden verglichen?
Die Grafik stellt den Vergleich der Berechnungsansätze von Timoshenko (freies Rohr), Glock/DWA (Rohr im Rohr) und dem Näherungsansatz nach ASTM (ohne Ovalität und mit Bettungsfaktor K=7). Anhand der Abbildung lassen sich aussagen über die Anwendbarkeit von Liner treffen. Dabei werden die Beulwerte der verschiedenen Berechnungsansätze unter Berücksichtigung der Durchmesser/dicken Verhältnisse dargestellt. D/t> 2 nicht anwendbar, Vollquerschnitt wäre nötig 2< D/t <26 Timoshenko Glock liegen unterhalt ASTM, ASTM liegt auf der unsicheren Seite D/t> 26 ATSM liegt unterhalb Rohr in Rohr sichere Seite, Jedoch ohne ohne Anfangsringspalt.
70. Warum wirken sich diese Veränderungen im dargestellten Maße auf die Tragsicherheit aus?
Langzeit E-Modul: Das Langzeit E-Modul wird auf Grund von Kriecheinflüssen weiter reduziert wodurch die Steifigkeit reduziert wird.
Kurzzeit E-Modul: Reduzierung der Anfangssteifigkeit
Falte: Bei nicht kreisrunden Linern können durch Belastung zusätzliche Biegespannungen, Verformung und Stabilitätsversagen führen.
Ringspalt: Im Bereich des Ringspaltes werden Biegeverformungen zugelassen, wodurch ein Stabilitätsversagen begünstigt wird.
Wanddicke: Durch Abweichungen in der Wanddicke wird die Aufnehmbare Spannung reduziert, wodurch ein Stabilitätsversagen z.B. durch Wasserdruck begünstigt wird.
58. Wie bewerten Sie das statische Tragverhalten eines GFKSchlauchliners, der neben der glasfasergesättigten Wanddicke auch eine Reinharzschicht aufweist?
- Die Glasfasern besitzen ein wesentlich höhrers E-Modul als die Harze mit Filsen/Gewebe - Daher geringere Wanddicke notwendig
- Wird beim Einziehverfahren genutzt, da es Leichter ist und damit geringe Reibungskräfte beim Einziehen entstehen
-Harzsicht dichtet den Liner ab
50. Sie reparieren in offener Bauweise, trennen dabei die Schadstelle ab und ersetzen das schadhafte Rohrstück. Wie schließen Sie das neue Rohrstück an?
- Auf was will er hinaus? Parallelrohe??
Berstverfahren
35. Welche besonderen Beanspruchungen erfährt das Rohr beim Einbau?
Besondere Beanspruchung durch die Scherben des Altrohres -> Abrieb. Rohr braucht eine Opferwanddicke
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