Weitergehende Untersuchungen - GeoRadar

Weitergehende Untersuchungen GeoRadar
Dipl.-Ing. Markus Maletz
Weitergehende Untersuchungen - GeoRadar
Inhalt
 Einleitung
 Altrohrzustände nach DWA-A 143, Teil 2
 Problem: Unterscheidung Zustand II und III
 Weitergehende Untersuchung
 Anwendungsbereiche
 Weitere Entwicklungen
 Schluss
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
Weitergehende Untersuchungen - GeoRadar
Einleitung
Quelle: S&P Bochum
 Sie bleiben lange Zeit unentdeckt: Einstürze / Tagbrüche
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Einleitung
Quelle: YouTube
 Einsturz „live“
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
Weitergehende Untersuchungen - GeoRadar
Altrohrzustände nach DWA-A 143, Teil 2
 DWA A 143, Teil 2
- Einteilung von Altrohrzuständen in drei
Hauptkategorien:
 Zustand I
 Zustand II
 Zustand III (a)
 Grundlage ist (häufig) nur die TV-Befahrung
- Konzeption
- Strategie
- Verfahren
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Altrohrzustände nach DWA A 143, Teil 2
 Zustand I
- Altrohr ist allein tragfähig
- keine Risse in Längsrichtung
- Haarrisse in Querrichtung
möglich
- Bemessung einer Auskleidung
nur auf Grundwasserdruck
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Altrohrzustände nach DWA A 143, Teil 2
 Zustand II
- Altrohr-Boden-System ist
tragfähig
- (4)durchgehende Risse in
Längsrichtung
- Überprüfung der Bettung
erforderlich
- Bemessung einer Auskleidung
nur auf Grundwasserdruck
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Altrohrzustände nach DWA A 143, Teil 2
 Zustand III
- Altrohr-Boden-System ist nicht
mehr tragfähig (langfristig)
- Risse in Längs- und Querrichtung; Scherbenbildung
- größere Deformationen
vorhanden ( > 3-5 %)
- Bemessung einer Auskleidung
auf Grundwasserdruck sowie
Erd- u. Verkehrslasten
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Problem: Unterscheidung Zustand II und III
 Visuell
- größere Deformationen
- Langzeituntersuchungen
Aus Skizze ermittelt:
a = 6,9 cm
a‘ = 8,4 cm
2
1
a‘
a
ωGr,v ≈ 22 % !!!
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Problem: Unterscheidung Zustand II und III
 Rechnerisch
- bei überwiegender Belastung aus
Erddruck pE
 qv 
S Bh
< 1,5
γ = max 
⋅
 S Bh  vorh qv
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17.03.2015
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 Einbausituation Altkanal
- i. d. R. im Graben mit Verbau
- verschiedene Bodenzonen
anstehender Boden neben dem Graben
bzw. eingebauter Boden neben der
Leitungszone E3
Leitungszone seitlich des Rohres E2
Boden unter dem Rohr
(Baugrund) E4
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
Überschüttung über dem Rohrscheitel E1
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Weitergehende Untersuchung
 Zusätzlich möglich / erforderlich:
- Künzelung
- leichte/schwere Rammsondierung
- Rammkernsondierung
- Bohrung
- Schurf
 Ergebnisse:
- Bodenarten, Bodengruppen,
Bodenklassen
- Grundwasserstand
- Lagerungsdichte, ggf. Abschätzung
des Steifemoduls ES [MN/m²]
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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 GeoRadar:
- keine grundlegend neue Technik
- Weiterentwicklung der Antennen
- Erweiterung der Anwendungsbereiche
- anwenderfreundliche Visualisierung
- einfachere Bewertung der Messergebnisse
- geeignete Schnittstellen für vorh. Kanaldatenbanken
- Minimierung der Anzahl erforderlicher ergänzender Untersuchungen, z. B. Rammsondierungen
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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 Funktionsweise GeoRadar:
- über eine Antenne werden kurze elektromagnetische Impulse in den Boden gesendet
- diese Wellen treffen auf ihrem Weg durch
den Boden auf Grenzschichten (versch.
elektromagnetische Eigenschaften)
- der reflektierte Teil der Energie wird von
der Empfangsantenne aufgezeichnet
- Vorteil:
 zerstörungsfreie Untersuchung
des Bodens
 hohe vertikale u. horizontale
Auflösungen
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17.03.2015
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 Ergebnis:
- Radargramm (= Summe der Einzelscans)
- Aus- und Bewertung nur durch Experten
- Kalibrierung über Referenzbohrungen
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17.03.2015
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Anwendungsbereiche
 Hohlstellen hinter dem Altrohr
- Auswaschungen durch Ex- und Infiltration
- „Ratten-Nester“
- Kavernen
- Schächte
- Stollen
- „tote“ Anschlüsse
aber auch:
- querende Leitungen / Kabel
- Tonlinsen, Torfvorkommen
- Sediment- und Bodenstrukturen
- Vorbereitung für HDD-Verfahren
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17.03.2015
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Anwendungsbereiche
 (Fremd-)Körper hinter dem Altrohr
- Hindernisse im Boden
- Erkennen von Wurzeln
- Lagerungsdichte des Bodens (Referenz-Bohrung in der
näheren Umgebung erforderlich)
- Grundwasserstand
- ggf. kann eine zweite GeoRadar-Untersuchung von der
Oberfläche aus in die Tiefe durchgeführt werden
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17.03.2015
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Anwendungsbereiche
 Hohlstellen hinter einer Rohrauskleidung
Quelle: Insituform Rohrsanierungstechniken GmbH
- unvollständige Verdämmung beim
GFK-Relining (Qualitätskontrolle)
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17.03.2015
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Anwendungsbereiche
 Hohlstellen hinter einer Rohrauskleidung
- Liner liegt (in Teilbereichen) nicht an – Rohr zu groß oder
Liner zu klein?
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17.03.2015
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Weitere Entwicklungen
 Forschungsvorhaben 2007:
- Kanalroboter für Rohre DN 600
als Labormuster
- Nachteil: diskontinuierliche Messung
- Aufbereitung der Daten in Ringförmiger 3D-Darstellung
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Weitere Entwicklungen
 Forschungsvorhaben 2007:
- Darstellung der Anomalien in
gelber Farbe
- Interpolation der Einzelscans
- durchgehende Struktur möglich
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17.03.2015
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Weitere Entwicklungen
 Forschungsvorhaben 2007:
- Visualisierung und Datenmanagement
 3D-Darstellung nur nach Bewertung durch Experten möglich
 Informationen können haltungsbezogen dargestellt werden
 Einarbeitung der Daten in 2D-CAD-Pläne oder 1D-Haltungsberichte möglich
 Datenaustausch im XML-Format (in der Entwicklung)
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17.03.2015
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Schluss
 Entwicklungen werden fortgeführt
 Messgeschwindigkeiten bis zu 100 km/h bei 20 Scans/m
 Fertigstellung Kanal-Roboter bis Mitte 2015; Feld-Tests
 Drahtlose Datenübertragung
 Kostenstruktur ähnlich Inspektion/Reinigung/Auswertung
 Durchmesserbereiche von DN 200 bis DN 800 (zunächst)
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung
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Dipl.-Ing. Markus Maletz
TÜV Rheinland Industrie Service GmbH
Statik
Tillystraße 2
D-90431 Nürnberg
Tel.: +49 911 655-4839
Fax: +49 911 655-4851
Mail: [email protected]
Web: www.tuv.com
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17.03.2015
17. Dresdner Abwassertagung

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