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Instandsetzung des Bruchgrabendurchlasses

Durchlass Nr.385 SKH - km 8,012

Das Bestandsbauwerk

Der Bruchgrabendurchlass wurde im Zuge des Neubaus des Stichkanals Hildesheim (SKH) Anfang
der 1920-er Jahre erbaut. Die Inbetriebnahme des Stichkanals erfolgte am 20.06.1928. Der Kanalquerschnitt ist als Muldenprofil ausgebildet und weist eine Wasserspiegelbreite von bis zu 39 m auf.

Der Kanalwasserspiegel, im Bereich des Bruchgrabendurchlasses, liegt im Ist-Zustand bei einer geodätischen Höhe von 73,00 mNN und liegt somit ca. 6,20 m über dem natürlichen Gelände.

Der Bruchgrabendurchlass ist, einschließlich der Ein- und Auslaufbauwerke, ca. 105 m lang. Der Durchlass besteht aus drei Röhren mit einer lichten Höhe von ca. 3,10 m und einer Breite von ca. 2,40 m. Die Durchlassröhren bestehen aus insgesamt 7 Blöcken je 12,50 m Länge. Die Gesamtlänge der Röhren beläuft sich demnach auf ca. 87 m. Die Wände und die Sohlen der Röhren sind verputzt (Schutzschicht). Das Ein- und das Auslaufbauwerk befinden sich im Dammkörper.

Im Rahmen der Ausbauplanungen des SKH (u.a. Anheben des Kanalwasserspiegels um 0,50 m auf +73,50 mNN) wurde der bauliche Zustand des Bruchgrabendurchlasses durch die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) untersucht.
Die BAW empfiehlt auf Grundlage der o.g. Untersuchungen eine Instandsetzung des ca. 95-jährigen Bauwerkes.

Ansicht von der Auslaufseite (Westen) Westseite Auslaufbauwerk

Die Bauleistungen

Instandsetzung “Häupterverlängerung“

Der Bruchgraben wird durch eine Verlängerung der beiden Häupter aus dem Dammkörper in Stahlbetonbauweise instandgesetzt. Die gesamte Konstruktion wird aus Stahlbeton der Festigkeitsklasse C35/45 mit den Expositionsklassen XC4, XF3, XA1 und XM1 hergestellt. Als Bewehrungsstahl ist ein BSt 500S (B) zu verwenden.

Jedes verlängerte Haupt kann in zwei Abschnitte unterteilt werden. Zum einen in den Röhren- und zum anderen in den Gerinneabschnitt. Der Röhrenquerschnitt der neuen Häupter wird über- bzw. befahrbar ausgeführt. Der Gerinnequerschnitt bietet ausreichend Arbeitsraum für Unterhaltungsmaßnahmen im und am Bauwerk.
Die Gesamtabmessungen der Häupter belaufen sich auf:
Einlaufbauwerk:  18,85 m Länge und einer Breite von 9,10 m
Auslaufbauwerk: 15,85 m Länge und einer Breite von 9,10 m

Die Kopfbauwerke des vorhandenen Durchlasses verbleiben im Dammkörper. Das Abtragen der Stirn- und Flügelwände ist nicht vorgesehen. Abbrucharbeiten könnten eine Beschädigung der intakten Tonabdichtung mit sich bringen, die im Anschluss des Rückbaus wieder hergestellt werden müsste.

Der Bereich zwischen den Flügel- und Stirnwänden wird mit Boden aufgefüllt und der vorhandenen Dammböschung angepasst. Der Erddruck der Auffüllung wirkt somit der rechnerisch nicht nachweisbaren Kipp- und Standsicherheit (gemäß den Nachweisführungen des BAW Gutachten) der Stirn- und Flügelwände entgegen.

Der Anschlussbereich zwischen dem Bestandsbauwerk und den neuen Häuptern wird mit einem innenliegenden Fugenband zur Abdichtung gegen anstehendes Grundwasser bzw. austretendes Wasser des Bruchgrabens ausgebildet. Hierzu wird im Anschlussbereich der Stirn- und Flügelwände der Beton abgebrochen. An der Abbruchfläche wird ein 25 cm breiter Betonstreifen am Bestand anbetoniert. Die Verankerung der Konstruktion am Bestand erfolgt mittels Verbundankern aus Bewehrungsstahl, die mit Bohrlochvergussmasse in die Bohrlöcher eingeklebt werden.

Die Ausführung einer sogenannten gleitenden Fuge zwischen dem Bestands- und dem Neubauwerk beugt undefinierten Spannungen durch unterschiedliches Setzungsverhalten der beiden Bauwerke vor.

Quelle: WNA Hannover Draufsicht auf den verlängerten Durchlass


Instandsetzung der Bestandsdurchlassröhren

Entsprechend den Untersuchungen der BAW zum bautechnischen Zustand des Durchlassbauwerkes, weisen die Durchlassröhren nur geringe Schäden auf. Diese lassen sich durch örtlich begrenzte Reparaturverfahren ertüchtigen. Eine aufwändige Instandsetzung, z.B. durch das Einziehen einer neuen Innenschale (z.B. aus GFK) oder durch den Bau einer Spritzbetonschale, ist aufgrund der festgestellten Schäden technisch nicht erforderlich und wirtschaftlich mit erheblich Kosten verbunden. Zudem soll der durchflossene Querschnitt des Durchlasses nicht gemindert werden.

Im Rahmen der o.g. Untersuchungen der BAW wurden folgende Schadensbilder festgestellt:

  • Oberflächliche Abplatzungen im Putz
  • Kantenabplatzungen an vorhandenen Bauwerksfugen
  • Auswaschungen an den Bauwerksfugen (besonders an den Mittelwänden)
  • Rissbildung in der Sohle (vertikal verlaufend)
  • Vertikal verlaufende Risse in den Wänden (teilweise wasserführend)
  • Netzrissbildungen im Putz (auch großflächig)
  • Feuchtigkeitsschaden in der Bauwerksdecke (in der südlichen Röhre im Bereich des östl. Dammes)
  • Aufgrund der Schadensbilder werden an den Röhren Arbeiten zur Rissinstandsetzung und zur Wiederherstellung des Wandputzes durchgeführt. Standsicherheitsrelevante Instandsetzungsmaßnahmen sind im Bereich der Durchlassröhren nicht erforderlich, da die Standsicherheit bislang keine signifikanten Einbußen erlitten hat.

Instandsetzungsverfahren
Bei den Reparaturverfahren werden Ausbesserungsverfahren, Injektionsverfahren und Abdichtungsverfahren unterschieden:
·         Ausbesserung lokaler Betonschäden (Betonersatz im Handauftrag)
·         Abdichtung von Fugen mit Abdichtungsstoffen (von Hand)
·         Rissinstandsetzung durch Verpressen (PUR-Injektion)
·         Verputzen der Fehlstellen im Wandputz (Handauftrag)

Während der Instandsetzungsarbeiten in den Röhren muss jeweils eine Röhre bauzeitlich trockengelegt werden. Vor den Instandsetzungsarbeiten sind die Röhren komplett zu säubern (z.B. durch Hochdruckwasserstrahlen).

Die notwendige Rissinstandsetzung erfolgt durch eine abdichtende und kraftschlüssige Rissfüllung aller Risse, die eine Rissbreite von ≥ 0,3 mm aufweisen. Anhand der Rissbreite und Risstiefe wird die Instandsetzungsmethode (Abdichtmaterial, Art und Menge der Injektion) festgelegt. Nach dem Bohren und Setzen der Packer sind evtl. vorhandene wasserführende Risse vorab mit einem schnellen feuchtigkeitsreaktiven PUR-Injektionsharzschaum zu schließen. Anschließend erfolgt die Injektion zum dauerhaften Abdichten der Risse mit PUR-Injektionsharz.

Auf dem Bild ist das  Baustellenschild dargestellt Baustellenschild


Technische Daten

Hauptabmessungen

Lichte Weite3 x ca. 2,40m
Lichte Höhe:ca. 3,10m
Kreuzungswinkel:100gon
Bausumme2.890.000
AuftragnehmerSCHACHTBAU NORDHAUSEN Bau GmbH
BauzeitBaubeginn12.08.2020
Bauende10.08.2022