Untersuchungen zur Beanspruchung von Vortriebsrohren beim Rohrvortrieb mit gekrümmter Linienführung in nicht bindigen Böden

Die Herstellung von Rohrleitungen und Abwasserrohren, sowie von Tunneln mit kleineren Durchmessern in offener Bauweise ist in vielen Fällen, wie zum Beispiel unter Straßenkreuzungen von Hauptverkehrstraßen, Bahngleisen, Industriegeländen und Wasserstraßen, mit hohem Aufwand und einer starken Belastung der Infrastruktur und dadurch der Ökonomie einerseits und anderseits - herstellungsbedingt - auch der Ökologie verbunden. Die Erstellung von Bauwerken in geschlossener Bauweise hat aus diesem Grunde in den letzten Jahren und Jahrzehnten immer mehr an Bedeutung gewonnen und stellt gerade für städtische Metropolen eine unverzichtbare Alternative dar. Die grabenlose Verlegung von Rohrleitungen mittels des Prinzips des hydraulischen Rohrvortriebes kann in steuer- und nicht steuerbare, bemannte und nicht bemannte, sowie begehbare und nicht begehbare Verfahren unterschieden werden (vgl. DWA-A 125 (2007) ehemals ATV 125 (1996)). Gemeinsame Grundlage aller dieser Verfahren ist das Prinzip, von einer Startbaugrube aus die Rohre durch den Einsatz hydraulischer Pressen durch den anstehenden Boden in ihre endgültige Lage zu drücken. Besonderheit des Rohrvortriebes ist dabei die Tatsache, dass die durch den Boden gedrückten Rohre sowohl den temporären Ausbauschutz als auch das fertige Bauwerk zugleich darstellen. Resultierend aus dieser Tatsache müssen die Rohre einer Vielzahl an in ihrer Wirkungsrichtung, Wirkungsweise und Wirkungsdauer zu unterscheidenden Belastungen widerstehen, wobei stets die Tragfähigkeit und die Gebrauchstauglichkeit hauptsächlich in Form der Gewährleistung der Dichtigkeit der Rohre bestehen bleiben müssen.
Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Betrachtung der auf das Rohr einwirkenden Lasten während der Bauphase, in der die Vorpresskraft in Vortriebsrichtung wirksam ist. Basis für die Gewährleistung der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit einer vorgetriebenen Rohrleitung ist abgesehen von einer sorgfältigen Bauplanung und Ausführung die zutreffende statische Bemessung der Rohre. Die Bemessung bedingt aber die genaue Kenntnis oder zumindest die zuverlässige und zutreffende Abschätzung aller Einwirkungen auf das Rohr im Besonderen in der Bauphase des Vortriebes. Ein unzutreffender Ansatz der auf die Vortriebsrohre einwirkenden Lasten führt bei Unterschätzung der Belastung zu Schadensfällen, die eine kostenintensive Sanierung nach sich ziehen. Bei Überschätzung der Belastung resultieren daraus rechnerische Bewehrungsgrade, die ein Betonieren der Rohre maßgeblich erschweren oder gar verhindern, bzw. sehr geringe zulässige Vorpresskräfte, die bei vorgegebener Vortriebslänge die Anordnung von ebenfalls kostenintensiven Zwischenpressstationen erforderlich machen.