CO2 - Berliner Sanierungstage

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B e r l i n e r
S a n i e r u n g s t a g
13. März 2008 - Rehabilitation von Druckrohrleitungen
CloseFit
Rehabilitation von vorhandenen Druckrohrleitungen
im Reduktions- und Verformungsverfahren
Roll-Down und Swageline
Philipp Singer, Pfeiffer, Berlin
Compact-Pipe, Slimliner und Neofit
Manfred Vogelbacher, Stehmeyer & Bischoff, Berlin.

1. Grundlagen
PE-HD in der Rohrsanierung
-Rohrreihen und Druckstufen
-PE-Werkstoff
-Close-fit-Lage
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1.1 Rohrreihen und Druckstufen
SDR – Standard Dimension Ratio
Verhältnis Außendurchmesser zur
Wandstärke
Für PE 100 bei 20° C und Trinkwasser gilt
SDR 11 17 21 26 33 41 51
MOP
[bar]
16 10 8 6,3 5 4 3,2
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1.2 PE-HD als Rohrsanierungswerkstoff
1. Allgemeines
- Mindestlebensdauer 100 Jahre bei 20°C
- Zugfestigkeit incl. wandstärkengleichen
Verbindungssystemen
- industriell hergestelltes Rohrmaterial mit
Langzeiterfahrungen
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1.2 PE-HD als Rohrsanierungswerkstoff
2. Mechanische Eigenschaften
- elastische Verformbarkeit
- plastische Verformbarkeit
- hoher Widerstand gegen abrasive Stoffe
- dauerhaft keine Inkrustationen
- geringe hydraulische Rauhigkeit
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1.2 PE-HD als Rohrsanierungswerkstoff
3. Chemische Eigenschaften
- hohe Beständigkeit gegen eine Vielzahl von
Stoffen (gem. DIN 8075)
- keine Korrosionsgefahr durch Streuströme
- Beständigkeit gegen aggressive Böden und
Grundwasser
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1.3 Close-fit-Lage
Neurohr liegt ohne Ringspalt fest am Altrohr an!
positiv:
- größtmöglicher Querschnitt
- kraftschlüssiger Kontakt zum Altrohr
- geringe / keine Längsbeweglichkeit
- kein Verdämmen bei nicht tragfähigen Altrohren
erforderlich
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1.3 Close-fit-Lage
Neurohr liegt ohne Ringspalt fest am Altrohr an!
negativ:
- nach Beendigung der Sanierung erhöhter Aufwand bei
Anbindearbeiten durch Entfernen des Altrohres
- kostenintensiver durch Verformungs- / Reduktionsprozess
- Schwindungsprozess erfolgt in ca. 5 h zu 90%, Restspannung
baut sich langsam ab! Daraus erf. Maßnahmen
sind Qualitätsbindend!
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2. PE-HD-Close-fit-Sanierungsverfahren
Regelwerke:
- DVGW-Arbeitsblatt GW 320-2
Rehabilitation von Gas- und Wasserrohrleitungen
durch PE-Lining ohne Ringraum –
Anforderungen, Gütesicherung und Prüfung
- DVGW-Zertifizierungen der Unternehmen nach
GW 301 Gruppe R3
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2.1 PE-HD-Close-fit-Sanierungsverfahren
nach GW 320-2
Unterscheidung nach Art der Querschnittsreduzierung
Kreisform bleibt erhalten
- Reduktionsverfahren
SWAGELINE (PE als Rohrstrang /
elastische Reduzierung)
ROLL-DOWN (PE als Rohrstrang /
plastische Reduzierung)
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2.1 PE-HD-Close-fit-Sanierungsverfahren
nach GW 320-2
Kreisform wird nach Einzug wiederhergestellt
- Verformungsverfahren
COMPACT-PIPE / U-LINER
(PE als Trommelbund /
plastische Verformung)
SLIM-LINER / SUBCOIL
(PE als Trommelbund /
elastische Verformung)
Neofit (PET als Ringbund/plastische Verf.)
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2.1 PE-HD-Close-fit-Sanierungsverfahren
nach GW 320-2
Kreisform wird nach Einzug wiederhergestellt
- Verformungsverfahren
SUBLINE
(PE als Rohrstrang/
elastische Verformung)
Omega-Line (PE + PVC als Trommelbund/
plastische Verformung)
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2.2 Auswahl des richtigen Produkts aus
dem bunten Strauß der versch. Verfahren
Anforderungen an den PE-Liner
- als Auskleidung, Schutz des Druckrohres vor
chemischer oder mechanischer Belastung
Bemessung des PE-HD-Inliners nach:
- mechanischer oder chemischer Beanspruchung
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2.2 Auswahl des richtigen Verfahrens
- als Abdichtung unter statischer Mitwirkung der
Altleitung bei Lochkorrosion oder undichten
Muffen
Bemessung des PE-HD-Liners nach:
- Lochgröße bzw. Spannweite
- Vakuumfall (Entleerung, negativer Druckstoß)
- Grundwasserlast
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2.2 Auswahl des richtigen Verfahrens
- als statisch vollständig selbsttragendes Rohr
Bemessung des PE-HD-Liners nach:
- PE-HD-Güte und SDR entsprechend der offenen
Bauweise
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2.3 Einsatzbereiche nach SDR und DN
Reduktionsverfahren
- Swageline SDR 11 – SDR 33
DN 100 – DN 1400
- Roll-Down SDR 11 – SDR 33
DN 100 – DN 500
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2.3 Einsatzbereiche nach SDR und DN
Verformungsverfahren
- Compact-Pipe/ SDR 17 – SDR 26
U-Liner DN 150 – DN 500
- Slim-Liner/ SDR 26 – SDR 51
Subcoil DN 150 – DN 300
- Subline SDR 26 – SDR 80
DN 150 – DN 1600
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2.4 Einsatzbereiche nach örtlichen
Bedingungen
Anzahl
Gruben
Größe der
Gruben
Swageline Roll-Down CP/U-Liner Slim-Liner /
Subcoil
gering gering gering -
groß
gering -
mittel
Subline
gering
groß groß klein klein groß
Platzbedarf groß groß klein klein groß
Widerlager aufwendig einfach einfach einfach einfach
Bogengängigkeit
gering gering mittel mittel mittel
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3 Praxisbeispiel
Sanierung einer Abwasserdruckleitung im
Swagelining-Verfahren Berlin
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3 Praxisbeispiel
- Sanierungsverfahren für Druckrohrleitungen mit PE-HD-
Inlinern ohne bleibenden Ringraum
- Durchmesser des Inliners wird vor Ort in einem
Reduktionswerkzeug um ca. 4% bis 12% reduziert
- Während des Einzuges bleibt der Inliner ständig unter
Zugspannung (max. 7 N/mm2)
- nach Erreichen der Endlage wird Zugkraft entspannt ->
Vergrößerung des Außendurchmessers (ca. 1-4% unter
ursprünglichem Außendurchmesser) des PE-HD - Inliners ->
Close- Fit- Lage tritt ein
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3 Praxisbeispiel
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Prinzipdarstellung der Reduktion des Inliners
PE-Dimensionen
PE 100,
SDR 17
820x 48,3
D a = 820 D a = 800
= D i, GG
Reduktionswerkzeug
Verformung im
Einzugszustand
Bleibende Verformung,
Close- Fit- Lage
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3 Praxisbeispiel
Grundsätzlicher Verfahrensablauf
Neues PE-Rohr
Altrohr Zugkopf Zielgrube
Winde
Startgrube
Reduzierung
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3 Praxisbeispiel
- Sanierung von Druckrohrleitungen zur Zeit bis DN 1100
ausgeführt, größer möglich
- Neurohr: PE-HD, PE 80 / PE 100 / PE-X / SDR 11; SDR 17 und
größer in Standard- oder Sonderabmessungen
- Keine Anforderungen an Statik des Altrohres
- Einzugslängen in Abhängigkeit der max. zulässigen
Zugkräfte
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3 Praxisbeispiel
Die Baumaßnahme
Bauherr: Berliner Wasserbetriebe
Ort:
Berlin-Köpenick, Fürstenwalder Damm
Sanierungsstrecke: 1030 m in 4 Teilabschnitten
maximale Einzellänge 330m
Altrohr: Grauguss,ca. 80 Jahre alt, DN 800
PE-Liner: PE-HD 820 x 48,3 PE 100 SDR 17
Zugkraft: 85-100 t
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3 Praxisbeispiel
• Vorhandene Leitung
DN800 GG, 80 Jahre alt
• Querung einer Straßenbahntrasse und
Hauptverkehrsstraße
ohne Verkehrsunterbrechung
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
Auftrag /
Arbeitsvorber.
Aushub der
Startgrube
und Zielgrube
Trennung
der
Altrohrleitung
Ausbau alter
Armaturengruppen
TV-Inspektion
Mechanische
Reinigung
Hochdruckreinigung
Höchstdruck-
Reinigung
Inkrustrationen
entfernt
?
Nein
Ja
Swagelining
Kalibrierung
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
- Kamerabefahrung vor und nach der Reinigung
- Entfernung der Inkrustationen mittels mechanischer
Reinigung, Hochdruckreinigung, ggf. Höchstdruckreinigung
mit 1000bar
- Kalibrierung mit Probekörper
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
Vorbereitung
Anliefern
Verschweißen
Austrassen
Einbau von
Swage-lining-rig und
Zugeinrichtung
Bau der vorab
bemessenen
Widerlager
Abschälung der
Schweißnähte
Verbindung auf
komplette Länge
Einführung in
altes Hauptrohr
Rückstellung in Close-Fit-Lage
Stützhülsenmontage
Montage
Endkappen
Druckprobe,
Spülung,
Desinfizierung
Inbetriebnahme
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
- Rohrlagerung im
Baustellenbereich
- Schweißzelt
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
- Zugkopfmontage mittels Stumpfschweißung
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
• Schweißen und Austrassen
der Rohre PE-HD 820x48,3
• Stranglängen bis 330m,
Teilungen möglich
• Entfernen der äußeren und inneren Schweißwülste
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
• Lieferung und Einbau des
Swage-Rigs
• Installation der Zugeinrichtung
• Bemessung und Bau der erforderlichen Widerlager
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
• Eventuelles Verbinden der
vorbereiteten Teilstränge
• Einführen über Rollen in die
Startbaugrube
• Auflegen des Inliners unter Beachtung des
Mindestbiegeradius
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
- Einzuggeschwindigkeit beträgt durchmesserunabhängig ca.
0,5-2 m/min
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
- Rückstellung Close-fit-Lage nach ca. 48 Stunden
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
• Einbau von Stützhülsen mittels
Expander
• Elektroschweißmuffen als
Verbindung zu
Standardformstücken oder
Losflanschen
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3.3 Sanierung einer ADL DN800 in Berlin
im Swagelining-Verfahren
• Sanierte Rohrleitung in
Neurohrqualität mit
Lebensdauerreserve
• Geringer
Durchmesserverlust
durch ringraumlose
Endlage
• Geringe
Verkehrsbeeinträchtigung
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4. Rehabilitation einer
Trinkwasserdruckleitung
im COMPACT PIPE / U-LINER
VERFAHREN
ein unabhängiger Druckleitungs-Liner nach DIN 8074/8075
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Produktion:Extrusion/Faltung
Reduzierung des Querschnittes um
35%
= Minimierung der Reibungskräfte
(Einzug)
„Flexibilität“ (Lagerung, Einbau)
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Close-Fit-Lining
Produktion: Wicklung
im Gegensatz zu „Standard“-Material wird
Compact Pipe als „Endlos“-Liner
auf Trommeln gewickelt
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Close-Fit-Lining
Lieferprogramm PE 80 / PE 100
Längen
SDR 26
u. 32
SDR 17
u. 17,6
100 - 600
125 - 600
150 600 600
175 600 600
200 460 460
225 - 260
250 250 250
275 - 215
300 215 180
350 215 180
400 93 100
450 100 -
500 100 -
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Qualitätssicherung – Material
PE Kennwerte
Zeitstandsversuch - Lebensdauer
Zugversuch
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Qualitätssicherung -
Produktion
Memory-Test: Vor Produktion
Reversieren: Nach Produktion
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Bauvorhaben Venedig
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Renovierung nach
DIN EN 13566-1 mit
einem Rohrstrang
aus PEHD
Rohrreinigung, TV-Befahrung, Kalibrierung, Rohreinzug und
Reversion mit dem Ergebnis der Neuverlegung im alten System!
Abschreibungsmöglichkeit von 80 – 100 Jahre!
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Arbeitsvorbereitung: Anschweißen des
Zugkopfes per Heizelementstumpfschweißung !
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Einbau CP: Vorbereitende Arbeiten
Container-Fahrzeug
Trommel-Anhänger
Winde
WAVIN CP-Compact Pipe-Rohr
Schacht
Rohreinführungs-
Ausrüstung
Seilumlenk-
Ausrüstung
Zu sanierendes
Rohrsystem
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Zugkopf
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Rohreinzug
Winde mit automatischer
Zugkraftbegrenzung und
lückenlose Dokumentation
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Close-Fit-Lining
Einbau CP: Aufdampfen
Dampferzeuger mit
Prozeßsteuerung
Kondensat-
Abscheider
Telemetrie
Dampf-/Druckluftschlauch
Dampf-/Druckluftanschlußflansch
Kondensat-
Ablaßrohr
Dampf
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Rückverformtes WAVIN CP-
COMPACT PIPE-Rohr
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C
l
o
Einbau CP: Aufweiten und Abkühlen
Druckluftsteuerung
Kompressor
Telemetrie
Close-fit fixiertes
WAVIN CP-
COMPACT
PIPE-Rohr
Druckluft-/Dampfschlauch
Druckluft-/Dampfanschlußflansch
Druckluft
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Top-Loading-Aufschweißanbohrarmatur
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Längsverbindungen mit normgerechten
Formteilen
Expander
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Omega-Liner Uponor
U-Liner Rehau
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5. Compact SlimLine
zur Sanierung von Druckleitungen
interaktiver Liner [aus DIN EN 13689]
der teilweise oder vollständig zur strukturellen
Unterstützung auf die bestehende Rohrleitung
zurückgreift.
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Abmessungen
Durchmesser und
Wanddicken
Längen
Nenndurchmesser
Außendurchmesserbereich
*)
Minimale
Wanddicke
(bei Nenndurchmesser)
(mm)
(mm) (m)
(mm)
PE 80 PE 100 SDR 41 SDR 51 SDR 61
75 600 69– 79 69 - 77 2,76 2,76 2,76
100 600 93 - 105 93 - 102 2,79 2,79 2,79
125 600 121 – 131 121 - 127 3,20 2,90 2,90
150 600 142 - 157 142 - 152 3,84 3,08 2,83
200 440 191 - 210 191 - 204 5,12 4,12 3,44
250 400 241 - 260 241 - 253 6,40 5,15 4,30
300 400 279 - 314 279 - 306 7,86 6,18 5,16
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Compact SlimLiner: Prinzip
Rückverformung
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Einbau: Hausanschlüsse
Anbindungsmöglichkeiten
- Hausanschluss-Fitting 3/4”
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6. Neofit
ein interaktiver Liner
zur Sanierung von Druckleitungen bis 45 mm
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Neofit: Material
PET
=
Polyethylene
Terephtalate
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Neofit: Merkmale
PET / Neofit
expandiert auf das 2,2 x DN (bis 5x)
Verbesserung der Fließgeschwindigkeit
Barriere zwischen
Altleitung und Liner (Blei,...)
Trinkwasserverordnung
Verschärfung einiger Grenzwerte wie z.B. Blei
ab 25.12.2003

Neofit: Abmessungen
Neofit-Sanierungsbereich
6 mm 3/8 “
7 mm 1/2 “
10 mm 3/4 “
15 mm 1“
20 mm 2 “
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Prinzip: Neofit
Einbau
Aufweitung
Interaktiver Liner
Neofit-Liner
Altleitung
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Einbau Neofit
Aufweitung
1. Heißes Wasser zirkuliert bei 80°C
2. Druckaufbau bis 6 bar
3. Abkühlung mit Luft bei 6 bar
(mit Wasserentnahme)
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Vergleich
Geräteeinsatz
Leitungsbau
offen/geschlossen 1000
m 110 Ø PE-HD
Grabenlose Kanalrohrverlegung
offene Bauweise
Geräteeinsatz
geschlossene Bauweise
100 -
Transportfahrten mit LKW - 2
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Vergleich
Baumaterialien Leitungsbau
offen/geschlossen 1000
m 110 Ø PE-HD:
Grabenlose Kanalrohrverlegung
Offene Bauweise
Grabenlose Bauweise
Sand
100³
Baustoffmengen
5,5 m³ Sand
Siebschutt,
Feinasphalt
Siebschutt
450 m³
Recycling
Asphalt
30 m³
10 m³
Feinasphalt
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Kohlendioxidbelastung
Grabenlose Kanalrohrverlegung
offene Bauweise
geschlossene Bauweise
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
-
2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
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Tragen wir alle dazu bei, das solche
Bilder der Vergangenheit angehören!
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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