IKT - eNewsletter März 2005

Ergebnisse aktueller Forschungsprojekte des IKT

Präsentation und Diskussion

Ergebnisse aktueller Forschungsprojekte
des IKT

Neues vom „Vortriebssimulator“: Einladung zur Präsentation


In einem laufenden Forschungsprojekt baut das IKT einen weltweit einmaligen Versuchsstand, den sog. Vortriebssimulator, mit dem Rohrvortriebe realitätsnah simuliert werden. Ziel ist es, Schwachstellen und Qualitätsmängel von Vortriebsrohren rechtzeitig zu erkennen und deren Einsatzgrenzen aufzuzeigen. Nun liegen die ersten spannenden Zwischenergebnisse vor, und zwar in Form von zwei Diplomarbeiten. Das IKT lädt alle interessierten Fachleute zu einer Präsentation und Diskussion ein. Kurz nachdem der im IKT-eNewsletter September 2004 angekündigte Vortriebssimulator seinen ersten Probelauf absolviert hat, wurden auch schon zwei Diplomarbeiten, bei denen es sich auch schwerpunktmäßig um den Rohrvortrieb dreht, in Zusammenarbeit mit der Ruhr-Universität Bochum abgeschlossen.


Bild 1: Der „Vortriebssimulator“ bei einem Probelauf im IKT

Die Ergebnisse dieser Diplomarbeiten und der Vortriebssimulator werden am 14. und 21. April im IKT dem Fachpublikum vorgestellt. Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.


Zwei Diplomanden – Ein Ziel Das Ziel beider Diplomarbeiten ist es, den Rohrvortrieb mit seinen Besonderheiten besser zu durchleuchten und weitere Erkenntnisse für die Simulation von Vortrieben zu gewinnen. Hierbei stand einerseits das Verhalten des Druckübertragungsmittels, und andererseits der auf das Vortriebsrohr einwirkende Kontaktdruck im Vordergrund. Nachfolgend werden die beiden Diplomanden und ihre Arbeiten kurz vorgestellt.

		cand. ing. Andreas Downar Alter: 33 Jahre Studium des Bauingenieurwesens an der Ruhr-Universität Bochum Vertiefung: Siedlungswasserwirtschaft, Hydrologie, Tief- und Tunnelbau
Thema der Arbeit:		„Simulation von Vortrieben mit Betonrohren im Modellmaßstab“
Präsentationstermin:		Donnerstag, der 14. April 2005 um 14°° - 16°° Uhr
Ort:		IKT, Exterbruch 1, Gelsenkirchen
Betreuender Lehrstuhl:		Lehrstuhl und Institut für Stahlbeton- und Spannbetonbau der Ruhr-Universität Bochum. Prof. Dr.-Ing. F. Stangenberg
Zielstellung:		Ziel ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Simulation von Rohrvortrieben mit Betonrohren im Modellmaßstab. Dabei steht die Ermittlung der Rohr-Boden-Kontaktspannungen, die während des Rohrvortriebs auftreten, im Vordergrund. Bedingt durch die aufgebrachte Vorpresskraft während des Vortriebs und durch Steuerbewegungen treten am Rohr Belastungen auf, die durch die derzeit gültigen Berechnungsvorschriften nicht vollständig erfasst werden können. Für die Abschätzung der Einflussfaktoren bei der Übertragung der gewonnen Kenntnisse auf den Realmaßstab werden im Rahmen der Vorberechnungen Parametervariationen berücksichtigt.

		cand. ing. Mario Tadic Alter: 29 Jahre Studium des Bauingenieurwesens an der Ruhr-Universität Bochum Vertiefung: Stahl- und Verbundbau, Bauverfahrenstechnik, Tiefbau, Tunnelbau und Baubetrieb
Thema der Arbeit:		„Prüfung von Druckübertragungsmitteln für den Vortrieb von Stahlbetonrohren“
Präsentationstermin:		Donnerstag, der 21. April 2005 um 14°° - 16°° Uhr
Ort:		IKT, Exterbruch 1, Gelsenkirchen
Betreuender Lehrstuhl:		Lehrstuhl für Baustofftechnik der Ruhr-Universität Bochum. Prof. Dr.-Ing. R. Breitenbücher
Zielstellung:		Ziel ist die Erarbeitung von Grundlagen zur praxisnahen Ermittlung der Spannungsverteilungen von Druckübertragungsmitteln unter Betrachtung von Abwinkelungen. Als Basis hierfür dienen Standardversuche, welche jedoch derzeit lediglich planparallel ohne die Berücksichtigung von Abwinkelungen durchgeführt werden. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse werden auch Vorschläge zur praxisnahen Prüfung von Druckübertragungsmitteln als Planungsgrundlage für Vortriebe von Beton- bzw. Stahlbetonrohren zusammengestellt.


Anmeldung Haben diese Themen Ihr Interesse geweckt? Dann melden Sie sich doch einfach per Email an. Für beide Termine ist die Teilnahme kostenlos.

Anmeldungen bitte unter Angabe des Termins an diplomarbeit@ikt.de


Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an: IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur Exterbruch 1 45886 Gelsenkirchen Tel.: 0209 17806-0 Fax: 0209 17806-88 Email: info@ikt.de Internet: www.ikt.de

Fünf-Jahres-Test SAERTEX-Liner: Der erste Praxis-Labor-Vergleich

Im Februar letzten Jahres baute die SAERTEX multiCom GmbH ihren SAERTEX^®-LINER in einen Dortmunder Kanal DN 600 ein und ließ kurz darauf einen vollständigen Haltungsabschnitt ausgraben und im IKT prüfen (IKT-Newsletter Mai 2004 berichtete). Nachdem der Dortmunder Liner jetzt über ein halbes Jahr den rauhen Betriebsbedingungen und real auftretenden Lasten im Kanal ausgesetzt war, entnahm das IKT im November eine weitere Probe. Ein Vergleich der Standard-Laborversuche mit der Praxis zeigt verblüffende Ergebnisse.


Bild 1: Fräsroboter für die Probenentnahme		Bild 2: Nach einem halben Jahr im Kanal ausgebaute Probe

Das IKT-Forschungsprojekt „Qualitätseinflüsse Schlauchliner - Stichprobenuntersuchung an sanierten Abwasserkanälen“, hat gezeigt, dass das Risiko von Qualitätseinbußen während des Einbaus auf der Baustelle sehr groß ist. Die SAERTEX multiCom GmbH lässt daher alle wesentlichen Eigenschaften ihres Schlauchliners an Baustellenproben aus der Merklinder Straße in Dortmund überprüfen. Schwerpunkt der Untersuchungen sind die mechanischen Kurz- und Langzeit-Eigenschaften des in Dortmund eingebauten SAERTEX®-LINER. Im Labor bedient man sich in diesem Zusammenhang des sogenannten Scheiteldruck-Versuches, bei dem z.B. im Langzeitversuch drei Linerabschnitte über einen Zeitraum von bis zu 10.000 h belastet werden. Der in Dortmund unmittelbar nach der Sanierung wieder ausgebaute SAERTEX®-LINER hatte in diesem Versuch zum Zeitpunkt der Betrachtung bereits eine Belastungsdauer von 5.000 h absolviert (Bild 3). Während der zu Versuchsbeginn bei 3% Verformung ermittelte Kurzzeit-E-Modul ca. 16.274 N/mm² betrug, wurde der Langzeit-E-Modul nach einer Standzeit von einem halben Jahr rechnerisch zu 12.600 N/mm² ermittelt. In ähnlicher Weise lag auch bei einer Linerprobe, die nach einem halben Jahr aus dem Dortmunder Schlauchliner entnommen wurde, der Kurzzeit E-Modul mit 16.143 N/mm² deutlich über dem o.a. Wert des Langzeit-E-Moduls. Hintergrund ist, dass bei einem viskoelastischen Werkstoff die Belastungsdauer von entscheidender Bedeutung ist. So beschreibt der Kurzzeit-E-Modul unabhängig vom Werkstoffalter stets das Verformungsverhalten unter Kurzzeitlasten. Der Langzeit-E-Modul wiederum bezieht sich ausschließlich auf Langzeit-Belastungen. Entsprechend zeigte auch die gemessene 24h-Kriechneigung bei den nach einem halben Jahr entnommenen Baustellenproben im Vergleich zu der Kriechneigung direkt nach Einbau sehr ähnliche Werte. Die Kriechneigung betrug im Mittel von drei Versuchen am Linerabschnitt 4,6 % unmittelbar nach Sanierung bzw. 4,3% nach einem halben Jahr.


Bild 3: Langzeit-Scheiteldruckversuch an Linerabschnitten


Bild 4: Bestimmung der 24h-Kriechneigung an Baustellenproben

Die Vergleiche bestätigen, dass nicht das Werkstoffalter, sondern allein die Belastungsdauer für den in Dortmund eingebauten SAERTEX®-LINER für den rechnerischen Nachweis bedeutsam scheint, ein Ansatz wie er auch in statischen Nachweisen verfolgt wird.


Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an: Dipl.-Ing. Dieter Homann IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur Exterbruch 1 45886 Gelsenkirchen Tel.: 0209 17806-0 Fax: 0209 17806-88 Email: homann@ikt.de Internet: www.ikt.de

Kooperation: IKT wird An-Institut der FH Gelsenkirchen

Ihre bereits seit vielen Jahren auf fachlichem Gebiet bestehende Zusammenarbeit zur Materialtechnik und zur Prüfung unterirdischer Versorgungs- und Entsorgungsleitungen haben die FH Gelsenkirchen und das IKT am 4. April 2005 auf formal feste Füße gestellt: sie unterzeichneten einen Kooperationsvertrag, der das IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur zum An-Institut der FH Gelsenkirchen macht. Ziel: gemeinsame Projekte und engere Verknüpfung zwischen Lehre und anwendungsorientierter Forschung.

An-Institut: Anwendungsorientierte Kooperation von Lehre und Forschung

Die Anerkennung des IKT als Institut an der FH Gelsenkirchen (sog. An-Institut) erfolgt nach §32 NRW-Hochschulgesetz. Dieser gibt dem Rektorat das Recht, eine wissenschaftliche Einrichtung als Institut an der Hochschule anzuerkennen. Während sich die Hochschule auf die akademische Lehre und Forschung konzentriert, ergänzt ein An-Institut Lehrschwerpunkte durch seine anwendungsorientierte Forschung. Beide Einrichtungen bleiben dabei rechtlich und wirtschaftlich selbstständig.

Das IKT ist bereits seit 1994 An-Institut der Ruhr-Universität Bochum und dort eng mit der Fakultät für Bauingenieurwesen verbunden. Mit der neuen Anerkennung als An-Institut durch die FH Gelsenkirchen erweitert das IKT sein akademisches Kooperations-Netzwerk. Damit wird auch der zunehmenden Bedeutung von Fachhochschulen, nicht zuletzt für die praxisorientierte Ausbildung des Ingenieurnachwuchses, Rechnung getragen.

Fachliche Schwerpunkte

Mit dem formalen Schritt der Anerkennung machen die Vertragspartner deutlich, wie eng die Beziehung geworden ist und wie eng sie zukünftig gepflegt werden soll. In der Vergangenheit haben die beiden Einrichtungen bereits sowohl für den Betrieb als auch für die Sanierung und technische Weiterentwicklung unterirdischer Entsorgungskanäle zusammengearbeitet. Etwa bei der Überprüfung der Durchflussmess-Einrichtungen an rund 60 Klärwerken von Emschergenossenschaft und Lippe-Verband. Dabei wird gemessen, wie viel Abwasser anfällt, eine Grundlage, die zur Berechnung der Abwassergebühren beiträgt. Dieses Projekt erfolgte gemeinsam mit dem Gelsenkirchener Fachbereich für Versorgung und Entsorgung. Mit Professoren aus dem Fachbereich für angewandte Naturwissenschaften wird an neuen Kunststoffrohren geforscht.

Aber nicht nur in der Forschung wird zusammen gearbeitet, sondern auch bei der Materialprüfung, so z.B. bei der praxisorientierten Bauüberwachung von Schlauchlinern. Die DIBt-anerkannte Prüfstelle des IKT greift bei Bedarf auf das Know-how Gelsenkirchener Professoren und deren Laborkapazitäten zurück.

Forschungsrat begleitet

Ein gemeinsamer Forschungsrat von IKT und Fachhochschule wird zukünftig Forschungsprojekte vorschlagen und begleiten, geeignete Kontakte zwischen den Wissenschaftlern beider Institutionen knüpfen und dabei assistieren, Fördergelder für die Forschungsprojekte zu erzielen. Außerdem bringt das IKT seine Forschungserkenntnisse in die Lehre der FH ein und bietet ihren Studenten Diplomarbeitsthemen und Praktika an.

Mit ihren Unterschriften wurde das IKT – Institut für Unterirdische

Infrastruktur An-Institut der Fachhochschule Gelsenkirchen. Es

unterzeichneten (v.l.n.r.): Prof. Dr. Peter Schulte, Rektor der

Fachhochschule, IKT-Geschäftsführer Roland W. Waniek und Dr. Bert

Bosseler, Wissenschaftlicher Leiter des IKT.

Für weitere Informationen
wenden Sie sich bitte an:

Prof. Dr. Peter Schulte

Rektor der Fachhochschule Gelsenkirchen

Tel.: 0209 9596-461

Fax: 0209 9596-562

E-Mail: rektor@fh-gelsenkirchen.de

Roland W. Waniek
IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur
Exterbruch 1

45886 Gelsenkirchen
Tel.: 0209 17806-0
Fax: 0209 17806-88
Email: waniek@ikt.de

Internet: www.ikt.de

Tag der Forschung 2005
Einmal im Jahr präsentiert das IKT die Ergebnisse seiner kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekte. Insbesondere die kommunalen Netzbetreiber sind hierzu eingeladen, weil sich die Arbeit des IKT an ihren Praxis-Erfordernissen orientiert. Die IKT-Forscher möchten gemeinsam mit Ihnen und den Mitgliedern des IKT-Fördervereins (ca. 30 renommierte Hersteller, Dienstleister und Ingenieurbüros) diese Ergebnisse diskutieren...

Lesen Sie hier mehr...

Druckversion...