Kanal­bau in Osna­brü­cker Innenstadt

Vor­trieb eines Schmutz­was­ser­ka­nals in geschlos­se­ner Bau­wei­se mit Hoch­druck­in­jek­ti­ons­ver­fah­ren HDI

Am Ran­de der Osna­brü­cker Innen­stadt haben die Stadt­wer­ke Osna­brück von Janu­ar bis Mai 2015 ein rund 120 Meter lan­ges Teil­stück eines Schmutz­was­ser­ka­nals (SW) in geschlos­se­ner Bau­wei­se erneu­ern las­sen. Beim Rohr­vor­trieb kam das Ver­fah­ren „Micro­tun­ne­ling mit Schne­cken­för­de­rung“ zum Ein­satz, außer­dem wur­de erst­mals bei den Stadt­wer­ken Osna­brück das soge­nann­te Hoch­druck­in­jek­ti­ons­ver­fah­ren (HDI) zum Erstel­len einer der ins­ge­samt drei Bau­gru­ben ein­ge­setzt – aus gutem Grund…

Alter SW-Kanal „abgän­gig“

Der von der Kleist­stra­ße in Rich­tung der stark befah­re­nen Wit­te­kind­stra­ße unter Pri­vat­grund ver­lau­fen­de SW-Kanal DN 450 war „abgän­gig“. Eine TV-Befah­rung hat­te erge­ben, dass die­ser Kanal stark sanie­rungs­be­dürf­tig war. Er wird aber auf­grund eines bereits neu gebau­ten Kanals hin­ter der Bahn­li­nie zukünf­tig nicht mehr in die­ser Dimen­si­on benö­tigt. Die­ses Teil­stück, in dem kei­ne Haus­an­schlüs­se vor­han­den sind, wur­de daher außer Betrieb genom­men und ver­dämmt. Dadurch ist zukünf­tig auf dem bis­her als Park­platz genutz­ten inner­städ­ti­schen Gelän­de eine Bebau­ung möglich.

Zur Auf­recht­erhal­tung der Vor­flut war durch die Still­le­gung des vor­han­de­nen Kanals ein neu­er SW-Kanal auf öffent­li­chem Grund vor­ge­se­hen, der das Abwas­ser in der Kleist­stra­ße auf­nimmt und zu einem neu zu bau­en­den Schacht in der Wit­te­kind­stra­ße wei­ter­lei­tet. Soweit eigent­lich eine ganz nor­ma­le Kanalbau-Maßnahme.

„Unter Berück­sich­ti­gung der übli­chen Rah­men­be­din­gun­gen sind sol­che Kanal­bau­ar­bei­ten für uns Tages­ge­schäft“, erläu­tert Stadt­wer­ke-Bau­über­wa­cher Ingo Kurz.

Stich­punk­te zur Referenz:

  • Vor­trieb eines Schmutzwasserkanals
  • Hoch­druck­in­jek­ti­ons­ver­fah­ren HDI
  • Micro­tun­ne­ling mit Schneckenförderung
  • detail­lier­te Pla­nung mit diver­sen Variantenuntersuchungen

Rohr­vor­trieb „unter Tage“

Für den unter­ir­di­schen Rohr­vor­trieb muss­ten zunächst drei Bau­gru­ben her­ge­stellt wer­den. Ein Absenk­schacht als Start-Bau­gru­be in der mitt­le­ren Kleist­stra­ße, um von dort aus in bei­de Rich­tun­gen vor­trei­ben zu kön­nen und je eine Ziel-Bau­gru­be in der Kleist­stra­ße sowie der Wit­te­kind­stra­ße. Von der Start-Bau­gru­be wur­de jeweils ein Bohr­kopf unter­ir­disch vor­ge­presst und direkt dahin­ter die neu­en Stein­zeug-Vor­triebs­roh­re DN 250 „nach­ge­scho­ben“.

Pla­nung mit Varianten-Untersuchungen

Vor der eigent­li­chen Bau­maß­nah­me war eine detail­lier­te Pla­nung mit diver­sen Vari­an­ten­un­ter­su­chun­gen not­wen­dig, die von LINDSCHULTE Nord­horn durch­ge­führt wur­de. Neben den zu erar­bei­ten­den Was­ser­rechts- und Lei­tungs­kreu­zungs­an­trä­gen war unter ande­rem eine Kampf­mit­tel­an­fra­ge beim Lan­des­amt für Geo­in­for­ma­ti­on und Lan­des­ent­wick­lung zwin­gend erfor­der­lich. „Die Erkun­dung der Bohr­stre­cke wies zum Glück kei­ne Ver­dachts­punk­te auf“, so LIND­SCHUL­TE-Pla­ner Sven Hörmann.

Neben dem letzt­lich rea­li­sier­ten unter­ir­di­schen Rohr­vor­trieb war unter ande­rem noch die Mög­lich­keit einer offe­nen Bau­wei­se unter­sucht wor­den, die aber auf­grund der hohen Kos­ten, des auf­wän­dig umzu­lei­ten­den Ver­kehrs sowie einer not­wen­di­gen Grund­was­ser­ab­sen­kung aus­schied. Außer­dem wur­den noch ver­schie­de­ne Alter­na­ti­ven zur Siche­rung der Vorfl ut geprüft.

Um sich ein genau­es Bild von der Beschaf­fen­heit des Bodens machen zu kön­nen, wur­de vor­ab die Z+L Prüf­tech­nik mit Ramm­kern­son­die­run­gen im Bereich der drei Bau­gru­ben beauf­tragt. Dort fand man über­all san­di­gen Boden vor, grund­sätz­lich also gute Vor­aus­set­zun­gen für das geplan­te Micro­tun­ne­ling-Ver­fah­ren. Die Her­stel­lung der Ziel-Bau­gru­be in der Kleist­stra­ße erfolg­te mit­tels klas­si­schem Trä­ger-Bohl­wand-Ver­bau und einer Grundwasser-Absenkung.

„An der Ziel-Bau­gru­be Wit­te­kind­stra­ße gab es noch eine beson­de­re Her­aus­for­de­rung“, so Kurz wei­ter. „Denn übli­cher­wei­se wird für eine Bau­gru­be in die­ser Tie­fen­la­ge das Grund­was­ser abge­senkt. Auf­grund der Alt­las­ten aus dem angren­zen­den ehe­ma­li­gen Tank­stel­len­ge­län­de war das hier jedoch nicht mög­lich. Wir woll­ten eine mög­li­che Ver­la­ge­rung der Grund­was­ser­be­las­tung durch eine dau­er­haf­te Absen­kung für die Bau­gru­ben­er­stel­lung nicht riskieren.“

Die Bau­gru­be Wit­te­kind­stra­ße wur­de mit­tels was­ser­dich­ter Spund­wän­de her­ge­stellt, die anschlie­ßend im Boden ver­blie­ben. Der vibra­ti­ons­ar­me Ein­bau und spä­te­re Ver­bleib im Unter­grund ver­hin­dert eine Beschä­di­gung der in unmit­tel­ba­rer Nähe befind­li­chen Lei­tun­gen wie Gas-/Was­ser­roh­re, Strom-/Te­le­fon­ka­bel sowie des durch die Bau­gru­be lau­fen­den SW-Kanals.

Ein­satz des Hochdruckinjektionsverfahrens

Die Sohl­ab­dich­tung der Ziel­gru­be Wit­te­kind­stra­ße war zunächst mit­tels Unter­was­ser­be­ton­soh­le (UW) vor­ge­se­hen, da wie erwähnt kei­ne Grund­was­ser­ab­sen­kung statt­fin­den durf­te. Dazu soll­te das vor­han­de­ne Stein­zeug­rohr DN 400 abge­han­gen und die UW-Beton­soh­le ein­ge­bracht wer­den. Im Zuge der Bau­aus­füh­rung wur­de aller­dings ein beton­um­man­tel­tes Stein­zeug­rohr vorgefunden.

Die Beton­um­man­te­lung war in den Bestands­un­ter­la­gen nicht erwähnt. Mit die­sen Erkennt­nis­sen war die geplan­te Auf­hän­gung des jetzt deut­lich schwe­re­ren Roh­res nicht mehr mög­lich. Die Abdich­tung der Soh­le wur­de dar­auf­hin auf das HDI-Ver­fah­ren umgestellt.

„HDI steht für Hoch­druck­in­jek­ti­on“, erläu­tert Kurz. Dabei wird mit­tels ver­schie­de­ner Tie­fen­boh­run­gen eine Zement­sus­pen­i­son in das Erd­reich gepresst, die nach dem schnel­len Aus­här­ten was­ser­dicht ist. Da der Bohr­kopf der HDI-Anla­ge rotiert, ent­steht beim lang­sa­men Zurück­zie­hen eine Zement­säu­le im Erd­reich. „Durch das Anein­an­der­rei­hen meh­re­rer sol­cher Säu­len ent­steht eine was­ser­dich­te Soh­le und die Bau­gru­be kann anschlie­ßend ohne Grund­was­ser­hal­tung aus­ge­ho­ben wer­den“, erklärt Bau­in­ge­nieur Rein­hard Dür­ken von LINDSCHULTE. So konn­te in die­sem Bereich eine Grund­was­ser­ab­sen­kung ver­mie­den und damit eine Ver­grö­ße­rung des kon­ta­mi­nier­ten Grund­was­ser­be­reichs der ehe­ma­li­gen Tank­stel­le aus­ge­schlos­sen werden.

Die Abdich­tung der Ziel­bau­gru­be Wit­te­kind­stra­ße erfolg­te in zwei Pha­sen: Zunächst wur­den die Durch­drin­gun­gen eines vor­han­de­nen Kanals DN 400 Stz, an den spä­ter ange­schlos­sen wer­den soll­te, durch beid­sei­tig neben dem Kanal ein­ge­brach­te HDI-„Säulen“ abge­dich­tet. Danach erfolg­te die Her­stel­lung einer sta­tisch bemes­se­nen Schwer­ge­wichts­soh­le mit einer Mäch­tig­keit von 3,0 m inner­halb Bau­gru­be mit­tels über­schnit­te­ner HDI-Säu­len. Die Mäch­tig­keit von 3,0 m muss­te ein­ge­hal­ten wer­den, um ein Auf­schwim­men der Soh­le wäh­rend der Aus­schach­tungs­ar­bei­ten zu verhindern.

Trotz aller Erschwer­nis­se wur­den die Arbei­ten plan­mä­ßig been­det, wie Alex­an­der Wei­gen­and von der Bau­fir­ma Witt­feld berich­tet. Nach Rück­bau der Bau­stel­len­ein­rich­tung und Wie­der­her­stel­lung der Fahr­spu­ren konn­te Ende Juni der Ver­kehr wie­der wie gewohnt fließen