IKT - Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH

Spektakuläre Prüfung: IKT knackt Vortriebsrohr DN1600

Dichtheitsprüfung am Rohrstrang: Stahlbeton DN1600, 11m lang, gefüllt mit 22 m³ Wasser und mit 10 m Wassersäule beaufschlagt.

Drei Großrohre stehen auf dem IKT-Prüfstand, sie müssen ihre Dichtheit gegen Außenwasserdruck bei 10 Meter Wassersäule beweisen. Und eines wird bis zum Bersten belastet… mit 140 Tonnen!

Im Auftrag der Emschergenossenschaft prüft das IKT Vortriebsrohre auf Dichtheit und Tragfähigkeit. Es handelt sich um Stahlbetonrohre DN 1600 für den Abwasserkanal Emscher. Von Dortmund bis zur Rheinmündung bei Dinslaken entsteht auf einer Länge von 51 Kilometern in bis zu 40 Meter Tiefe Europas größter und modernster Abwasserkanal. Die Emschergenossenschaft geht auf Nummer Sicher und lässt vor Einbau drei Rohre im IKT prüfen.

Stahlbeton-Vortriebsrohr vor der Prüfung…

Dichtheitsprüfung mit 10 Meter Wassersäule

Zunächst erfolgt eine Dichtheitsprüfung. Dafür wurde in der großen IKT-Versuchshalle ein Rohrstrang von 11 Meter Länge aufgebaut und mit Stahlseilen verspannt, die üblicherweise für den Brückenbau verwendet werden. Es wurden zwei große Rohre mit jeweils 12,6 Tonnen Gewicht und ein mittleres mit 9,6 Tonnen verwendet. Die aufgebrachte Vorspannkraft des Rohrstrangs beträgt 12 Tonnen. Die Rohre wurden mit 22 Kubikmeter Wasser befüllt und mit einem Druck von 1,0 bar gemäß DIN EN 1916 in Verbindung mit DIN V 1201 geprüft.

Dies entspricht einer Wassersäule von 10 Metern. Damit wirkte auf die Dichtplatten an beiden Enden des Rohrstrangs ein Druck von circa 20 Tonnen. Diesem Druck hielten die Rohre stand, sie waren dicht.

… und nach der Prüfung: Bersten erst bei 140 t Last, Prüfung bestanden!

Zerstörender Scheiteldruck

Anschließend wurde eines der drei Rohre (3 Meter Länge) zerstörend geprüft. Im großen Portal wurde ein Scheiteldruckversuch mit einem 4.000-kN-Druckzylinder durchgeführt (nach DIN EN 1916 in Verbindung mit DIN V 1201).

Erstmalig wurde dabei die Verformung im Inneren des Rohres während der Prüfung mit einem Funk-Wegaufnehmer kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet.

Prüfingenieure unterziehen die Risse einer genauen Untersuchung

Das Rohr erwies sich als äußerst robust: Erstrisse kleiner 0,1 Millimeter wurden erst bei einer Last von 560 Kilonewton festgestellt, der geforderte Sollwert hierfür beträgt 320 Kilonewton. Bei einer Zwischenkontrolle bei rund 800 Kilonewton Last betrug die gemessene Rissweite immer noch weniger als 0,2 Millimeter (Sollwert 732 kN).

Das Totalversagen trat bei circa 1.400 Kilonewton ein. Das Rohr sackte also erst bei einem auf ihm lastenden Gewicht von 140 Tonnen in sich zusammen.

Damit hat es mehr als das Doppelte der in der Norm geforderten Soll-Last gehalten – Prüfung bestanden!

Anschließend wird das zerstörte Rohr genauestens untersucht. Rissbreite, Risstiefe und Rissverläufe werden aufgezeichnet und dokumentiert.

Ein Gutachten mit vollständiger Dokumentation, Graphiken und Fotos der Prüfung wird dem Auftraggeber überreicht.

Video-Clip der Riss-Verläufe im Scheiteldruck-Versuch