1. Zusammenfassung
2. Problemformulierung
3. Boden-Mörtel, ein neuartiger Baustoff
4. Zur Integration des Boden-Mörtels in das Regelwerk
5. Zur Nachweisführung relevanter Technischer Anforderungen
6. Herstellen der Leitungs- und Verfüllzone mit Boden-Mörtel
7. Die technischen, ökologisch und ökonomischen Effekte
8. Zur Markteinführung
   
   
9. Versuchsstrecken
   • 9.1 Versuchsstrecke im Fernwärmenetz der Stadtwerke Weimar, Lützendorfer Straße (Feldversuch IV - Nebeneinanderverlegung)
   • 9.2 Versuchsstrecke im Transportnetz der Gasversorgung Thüringen Erfurt, Tonndorf
   • 9.3 Versuchsstrecke im Fernwärmenetz der Stadtwerke Weimar, Lützendorfer Straße (Feldversuch V-Ãœbereinanderverlegung)
   • 9.4 Verfüllung von Leitungsgräben im Bereich von erschütterungssensiblen, denkmalgeschützten Gebäuden, Baumaßnahme Komplexsanierung Gera Markt
   • 9.5 Versuchsstrecke Weißensee – Verfüllung des Leitungsgrabens einer Starkstromtrasse mit Boden-Mörtel
   • 9.6 Versuchsstrecke Chemnitz - Verfüllung des Leitungsgrabens einer Gastrasse mit Boden-Mörtel
     
     
10. Literatur

9. Versuchsstrecken

Die bisherigen Erkenntnisse und Erfahrungen stützen sich im wesentlichen auf den Bau von fünf Versuchsstrecken, die kurzgefaßt dargestellt werden sollen.

9.1 Versuchsstrecke im Fernwärmenetz der Stadtwerke Weimar, Lützendorfer Straße (Feldversuch IV - Nebeneinanderverlegung)

Hergestellt am: 08.08.1996. Fernwärmetrasse bestehend aus einer Kunststoffmantelrohrleitung 2 x DN 150, Länge: 150 m, Grundmaterial Mischabbruchgranulat, Herstellung dreistufig:

1. Dosieren und Mischen der Komponenten Grundmaterial und Stabilisator im Zwangsmischer (Betonwerk),
   
   
2. Herstellen der Suspension im Turbomischer,
   
   
3. Mischen Grundmaterial, Stabilisator und Suspension im Trommelfahrmischer; Sicherung des Sohlabstandes mittels Sandsäcke, Einbau zweistufig: 1. Auftriebsicherung durch Belastungsbänke aus Boden-Mörtel, 2. Einbau Boden-Mörtel in Leitungszone (Bild 1); in der Verfüllzone: Einbau von Aushubboden, Wiederherstellen der Pflasterung.

Bild 1: Feldversuch Stadtwerke Weimar, Lützendorfer Str., Einbau von Boden-Mörtel in die Leitungszone einer Fernwärmeleitung KMR 2 x DN 150 in Nebeneinanderverlegung

1. Kontrollgrabung am 02.09.1996, Liegedauer etwa 1 Monat, Befunde: Boden-Mörtel erdfeucht und spatenlösbar.
   
   
2. 2. Kontrollgrabung am 29.05.1997, Liegedauer etwa 9 Monate, Befunde: Boden-Mörtel erdfeucht und spatenlösbar, Verformungsmodul nach statischem Plattendruckversuch EV2 = 99,367 MN/m².
   
   
   

9.2 Versuchsstrecke im Transportnetz der Gasversorgung Thüringen Erfurt, Tonndorf

Hergestellt am: 06.05.1997, Rohrmaterial HDPE, Da=110 mm, Länge: 210 m, Grabenprofil siehe Bild 2.

Zwei Grundmaterialien wurden eingesetzt:

1. Gefräster bindiger Aushubboden mit Gesteinseinschlüssen aus der Schottertragschicht nach Absiebung, Größtkorn 40 mm,
   
   
2. Mischabbruchgranulat 0 - 8 mm; zwei Varianten für das Herstellen; die Suspension wurde beigestellt.
   
   
   1. Dosieren, Mischen und Einbauen mit Schlämmemaschine (Bild 3) und
   2. 8 m³-Trommelfahrmischer; Sicherung Sohlabstand mittels Abstandhalter;

Auftriebsicherung durch Sandsäcke; Einbau Boden-Mörtel jeweils zweistufig:

1. Einfüllen Boden-Mörtel in die Leitungszone,
   
   
2. Einbau von Boden-Mörtel in die Verfüllzone; Wiederherstellen sandgeschlämmte Schotterdecke,

Kontrollmessungen, dynamische Plattendruckversuche (Leichtes Fallgewichtsgerät)

Verformungsmoduln an zwei Meßstellen vor dem Versuchssbau:

EV2 = 56,7 MN/m²; EV2 = 43,0 MN/m².

Verformungsmoduln an zwei Meßstellen nach dem Versuchssbau, Liegedauer 15 Tage:

EV2 = 118,4 MN/m²; E V2 = 64,2 MN/m²

Bild 2: Feldversuch Tonndorf, Gasversorgung Thüringen, gefrästes Grabenprofil

Bild 3: Feldversuch Tonndorf, Gasversorgung Thüringen, Herstellung und Einbau von Boden-Mörtel mit einer Schlämmemaschine

9.3 Versuchsstrecke im Fernwärmenetz der Stadtwerke Weimar, Lützendorfer Straße (Feldversuch V- Übereinanderverlegung)

Hergestellt im August 1997. Fernwärmetrasse bestehend aus einer Kunststoffmantelrohrleitung 2 x DN 150, Länge 175 m, Grundmaterial gewaschener Betonsand 0-2, Herstellung des Boden-Mörtels dreistufig wie unter 9.1:

In Abänderung Herstellen der Suspension mit einem Kolloidalmischer,

Herstellung eines von DIN 4124 abweichenden schmalen Leitungsgraben,

Breite 0,4 m (siehe Bild 4),

Zusammenfügen der Vor- und Rücklaufleitung neben dem Graben,

Ablegen der Rücklaufleitung im Strangverfahren auf Steroporunterlagen zur Sicherung des Sohlabstandes,

Positionieren spezieller Abstandshaltern zwischen Vor- und Rücklaufleitung entlang der abgelegten Rücklaufleitung, Abstand zwischen den Rohren 0,2 m,

Ablegen der Vorlaufleitung im Strangverfahren auf die Abstandshalter,

Einbau des Boden-Mörtels zweistufig:

1. Auftriebsicherung durch Belastungsbänke aus Boden-Mörtel mit einer dafür eingestellten Konsistenz,
   Einbau Boden-Mörtel in Leitungszone;
   
   
2. In der Verfüllzone: Einbau von Aushubboden,

Wiederherstellen der Pflasterung.

Bild 4: Feldversuch Stadtwerke Weimar, Lützendorfer Str., Einbau von Boden-Mörtel in die Leitungszone einer Fernwärmeleitung KMR 2 x DN 150 in Übereinanderverlegung

9.4 Verfüllung von Leitungsgräben im Bereich von erschütterungs-sensiblen, denkmalgeschützten Gebäuden, Baumaßnahme Komplexsanierung Gera Markt

Hergestellt im September und Oktober 1997, Leitungsgräben mit Wasser-, Abwasser-, Gas- und diversen kreuzenden Leitungen, Verfüllvolumen: Hauptrasse 160 m³, Hausanschlüsse 40 m³, Grundmaterial: Betonsand 0-2 mm, Herstellung: mehrlagig je nach Bauablauf, erreichter Arbeitsradius eines Trommelfahrmischers 15 m Verteilentfernung ( ohne Hilfsmittel ) , erreichte maximale Grabenverfülleistung: 40 m³ pro Stunde, eingesetzte Arbeitskräfte: jeweiliger Mischerfahrer

Boden-Mörtelherstellung:

1. Herstellen des Plastifikators im Fertigbetonwerk auf Vorrat
2. Dosieren und Mischen von Grundmaterial und Stabilisator im Zwangsmischer des Betonwerkes
3. Dosieren des Plastifikators und Mischen aller Bestandteile in Trommelfahrmischer
4. Transport zum Einbauort

Bild 5: Grabenquerschnitt Komplexsanierung Gera Markt

Beispielhafter Arbeitsablauf an der Einbaustelle (siehe Bild 5):

5. Grabenaushub und Abbruch des alten Leitungsbestandes
6. Neuverlegung des Abwassersammlers (Steinzeug DN 500, auf 90° Magerbetonsohle, Grabensohle – 2,5 m) incl. der Abzweige für Hausanschlüsse und Straßenentwässerung, teilweise Verlegung der HA- Leitungen
7. Lage- und Auftriebssicherung mit Belastungsbänken aus plastischem Boden-Mörtel 3 Stunden vor Einbau der Hauptmenge
8. Grabenverfüllung bis UK Wasserleitung (- 1,3 m), Verfüllleistung 40 m³ pro Stunde mit 1 AK
9. Verlegung Wasserleitung (duktiler Guß DN 150)
10. Aufgrabung der Trasse der Gasleitung (UK Rohr – 1,6 m)
11. Verlegung Gasleitung (HDPE Da= 110)
12. Lage- und Auftriebssicherung mit Belastungsbänken aus plastischem Boden-Mörtel 3 Stunden vor Einbau der Hauptmenge
13. Verfüllung des entstandenen Stufengrabens mit Boden-Mörtel bis UK Straßenkonstruktion (-0,7 m)
14. Aufgrabung und Herstellung der jeweiligen HA- Leitungen
15. Verfüllung der HA- Gräben
    
    
    

Hergestellt im November 1997, Leitungsgraben für eine 20kV Starkstromtrasse, Verfüllvolumen 32 m³ Boden-Mörtel , Grundmaterial: gewaschener Betonsand 0-2 mm, Herstellung: mehrlagig zum Einlegen von Kabelabdeckfolie und Trassenwarnband, eingesetzte Arbeitskräfte: jeweiliger Mischerfahrer

Bild 6: Querschnitt durch den Leitungsgraben der Versuchsstrecke Weißensee

Boden-Mörtelherstellung:

1. Herstellen des Plastifikators im Fertigbetonwerk auf Vorrat
2. Dosieren und Mischen von Grundmaterial und Stabilisator im Zwangsmischer des Betonwerkes
3. Dosieren des Plastifikators und Mischen aller Bestandteile in Trommelfahrmischer
4. Transport zum Einbauort

Arbeitsablauf an der Einbaustelle (siehe Bild 7):

5. Grabenaushub entlang der alten Stadtbefestigung mit einem Minibagger, Arbeitsbreite des Tieflöffels 20 mm, Trassenlänge 260 m
6. Einbau einer Grabensohle aus Sand, ca. 100 mm stark
7. Verlegung von 3 Starkstromkabeln im Verbund
8. Mehrlagige Grabenverfüllung aus den Transportmischfahrzeugen mit Hilfe einer Rutschenverlängerung oder direkt aus den Fahrzeugen (siehe Bild 6), Verfüllmenge 32 m³
9. Verüllen bis Geländeoberkante mit Kalksteinschotter

Bild 7: Leitungsgraben und vorbereiteter Verbund aus drei Starkstromkabel vor dem Ablegen auf die Grabensohle aus Sand

9.6 Versuchsstrecke Chemnitz – Verfüllung des Leitungsgrabens einer Gastrasse mit Boden-Mörtel

Hergestellt am: 14.05.1998, Rohrmaterial HDPE, Da=180 mm, Länge: 185 m, Grabenprofil (siehe Bild 8), Verfüllvolumen 46,5 m³ Boden- Mörtel , Grundmaterial: gewaschener Betonsand 0-2 mm,

Boden-Mörtelherstellung:

1. Herstellen des Plastifikators im Fertigbetonwerk auf Vorrat
2. Dosieren und Mischen von Grundmaterial und Stabilisator im Zwangsmischer des Betonwerkes
3. Dosieren des Plastifikators und Mischen aller Bestandteile in Trommelfahrmischer
4. Transport zum Einbauort

Bild 8: Querschnitt durch einen mit Boden-Mörtel verfüllten Leitungsgraben für eine Gasleitung Da 180

Arbeitsablauf an der Einbaustelle:

1. Grabenaushub mit einem Bagger, Arbeitsbreite des Tieflöffels 30 mm, Trassenlänge 185 m
2. Einbau von Abstandshaltern, ca. 100 mm stark
3. Verlegung der PE-HD-Gasleitung
4. Setzen von Belastungsbänken aus Boden-Mörtel, Abstand ca. 4 – 5 m (siehe Bild 9)
5. Verstärken der Belastungsbänke bis auf Sollhöhe von 0,6 m unter BOK
6. Mehrlagige Grabenverfüllung aus den Transportmischfahrzeugen mit Hilfe einer Rutschenverlängerung (siehe Bild 10)
7. Aufbau der Straßenkonstruktion

Bild 9: Setzen von Belastungsbänken zur Verhinderung des Rohrauftriebs

Bild 10: Verfüllen der Leitungszone mit Boden-Mörtel

Die Versuchsstrecken haben die Erwartungen erfüllt und gezeigt, daß Boden-Mörtel weitgehend mit gebräuchlichen Anlagen und Maschinen der Beton- und Straßenbautechnik hergestellt und eingebaut werden kann. Die Wirtschaftlichkeit der Boden-Mörtel-Anwendung im Leitungsbau hat sich bestätigt.