Kanalleitungsbau in offener Bauweise in setzungskritischem Baugrund

cand. ing. Maik Rump

Im Rahmen einer routinemäßigen Kontrolle eines in den Jahren 1953/54 gebauten Schmutzwasserkanals (SWK) in Bielefeld wurden starke Schäden, wie z.B. Risse und Bruchstellen festgestellt, die eine Sanierung der Kanalleitung dringend erfordern.

Die offene Bauweise stellt bei den hier vorliegenden schwierigen Baugrund- und Grundwasserverhältnissen hohe Anforderungen an die Bauausführung. Die damals verfügbaren Techniken wurden diesen Anforderungen an den ca. 200 m langen und in ca. 6 m Tiefe verlegten Kanalleitungsabschnitt offenbar nicht gerecht.

Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollen die Schadensursachen an dem z.T. in setzungskritischem Baugrund verlegten SWK in numerischen Simulationen untersucht werden. Die Berechnungen werden mit dem Finite-Elemente-Programm PLAXIS durchgeführt.

Ausgehend von der Schadensanalyse wird ein Gründungskonzept für einen Neubau des Kanals als DN 600 in offener Bauweise ausgearbeitet.

Das Bild zeigt die Finite-Elemente-Modellierung des Querschnittes mit dem Verformungsbild nach vollständigem Aushub des Leitungsgrabens.

Der Ausschnitt zeigt einen 50 m langen Kanalleitungsabschnitt mit der Finiten-Elemente-Modellierung. Die Verformungen sind überhöht dargestellt.
Die blaue Linie zeigt die Gelenkkette der Rohrsegmente. Die vertikalen Verschiebungen der Rohrleitung nach der Verfüllung des Leitungsgrabens mit örtlich starken Verkantungen zwischen benachbarten Rohrsegmenten sind zu erkennen.