IKT - Institut für Unterirdische Infrastruktur gGmbH

Großprofile: Standsicherheit mit dem MAC-Verfahren beurteilen

Das IKT und Eau de Paris, der Wasserbetrieb der französischen Hauptstadt, haben gemeinsam ein Gerät zur experimentellen Beurteilung der Standsicherheit von begehbaren Sammlern entwickelt. Mit Hilfe dieses Systems können ökologisch und ökonomisch sinnvolle Kanalsanierungsstrategien beschritten werden. Dieses Verfahren bietet Vorteile für die Standsicherheitsbeurteilung von Großprofilen und die von durchgeführten Sanierungsarbeiten.

Das IKT bietet Abwassernetzbetreibern das MAC inklusive Bedienpersonal zum Einsatz in Mauerwerks- und Betonkanälen von DN 1000 bis DN 3000 an.

Die klassische Vorgehensweise

Bisher war die Instandhaltung von Großprofilen in der Regel arbeitsaufwändig, kostenintensiv und mit hohen Erfolgsrisiken verbunden.

Schwerpunkt optische Inspektion

Die optische Inspektion oder Inaugenscheinnahme liefert nur unzureichende Informationen über den Zustand der Haltung.

Bohrkernentnahme nach dem Zufallsprinzip

Zur Beurteilung der Standsicherheit werden Bohrkerne entweder an problematisch erscheinenden Stellen oder nach dem Zufallsprinzip entnommen. Wanddicken und Materialfestigkeiten können dabei nur stichprobenartig ermittelt werden.

Einsatz des MAC-Systems in einem Mauerwerkskanal

Unzureichende Bodenerkundung

Die Erkundung des umliegenden Bodens erfolgt zumeist durch Bohrungen von der Oberfläche aus. Sie sind teuer und werden deshalb nur sehr sporadisch durchgeführt.

Viele offene Fragen

Eine solche Vorgehensweise kann zu erheblichen Fehleinschätzungen hinsichtlich des baulichen Zustands und des aktuellen Sanierungsbedarfs führen. Eine zuverlässige Beurteilung der Standsicherheit und die Auswahl des Sanierungsverfahrens sind auf Basis derartiger Informationen kaum möglich. Auch fehlt eine Möglichkeit zur Überprüfung des reparierten Rohr-Boden-Systems.

Das MAC-Verfahren

Das MAC-Prüfsystem (Mechanical Assessment of Conduits) wird in Frankreich bereits seit dem Jahr 1989 in Großprofilen ab DN 1500 angewendet. Das IKT hat dieses System für den Einsatz in kleineren Durchmessern als DN 1500 angepasst und die eingesetzte Mess- und Regeltechnik weiterentwickelt. Dies geschah in enger Kooperation mit Eau de Paris, dem Entwickler dieses Systems, im Rahmen eines von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekts.

Und so funktioniert´s…

Mit einem starken Druckzylinder wird bei den Prüfungen so viel Kraft auf die Wände des Kanals aufgebracht, dass diese sich kontrolliert um wenige Zehntelmillimeter auseinander bewegen. Feine Sensoren messen die entstehende Verformung im Bereich der Druckstempel und in jeweils etwa einem Meter Entfernung davor und dahinter. Die sehr geringe Verformung reicht aus, um den Zustand von Rohr und Boden zu errechnen. Um die an den Durchmesser des Kanals angepasste Verformung zu erreichen, kann durchaus eine Kraft von 10 Tonnen oder mehr erforderlich sein. Durch die minimale Verformung wird der Kanal trotz der hohen Kräfte in keiner Weise beschädigt.

Ist die Geometrie des Sammlers (Form und Wanddicke) bekannt, so kann der Verformungsmodul des Bodens in dreidimensionalen Berechnungen mit der Finite-Element-Methode ermittelt werden.

Komponenten am Haken: Das Prüfgerät wird unten im Kanal fertig montiert.

Vorteile des MAC-Verfahrens

Das beschriebene MAC-Verfahren bietet im Vergleich zur klassischen Vorgehensweise die Möglichkeit weit mehr Informationen über das Rohr-Boden-System zu gewinnen, ohne die Anzahl der Kernbohrungen im Kanal oder der Aufschlussbohrungen im umgebenden Boden zu erhöhen. In einer Haltung können zahlreiche zerstörungsfreie Systemprüfungen durchgeführt werden, welche eine Aussage über die Gleichförmigkeit des Rohr-Boden-Systems über die gesamte Haltungslänge zulassen.

mehr Informationen zur Vorgehensweise

Das MAC-Verfahren liefert…

…umfassende Informationen über das Rohr-Boden-System.
…Hinweise, wo nähere Untersuchungen zur Qualität und Geometrie des Sammlers sinnvoll sind.
…zusammen mit den Ergebnissen von Bohrkernentnahmen die Grundlage für statische Nachweise.

Das MAC-Verfahren ermöglicht…

…Sanierungsmaßnahmen zielgerichtet auf die jeweilige Schwachstelle auszurichten.
…sehr zuverlässige Standsicherheitsbeurteilungen.

Das MAC-Verfahren eignet sich auch…

…zur Qualitätssicherung ausgeführter Sanierungsarbeiten.
…zur wiederkehrenden Kontrolle statisch kritischer Bereiche.
…zur Kontrolle der Einbau- und Bettungsverhältnisse im Rahmen einer Neubaumaßnahme.

Das IKT bietet Abwassernetzbetreibern das MAC inklusive Bedienpersonal zum Einsatz in Mauerwerks- und Betonkanälen von DN 1000 bis DN 3000 an.

 

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Martin Liebscher
Tel.: 0209 17806-23
Fax: 0209 17806-88
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