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Kapazitätsvergrößerung zweier Wasserleitungen im schweizerischen Kanton Zug

Die Bewohner einiger Gebiete oberhalb der schweizerischen Gemeinde Zug können sich über reinstes Quellwasser freuen, das aus ihren Leitungen fließt. Für die Einwohner von Zug selbst wird das Quellwasser zur Hälfte mit aus dem Boden gewonnenem Grundwasser gemischt. Das Quellwasser stammt aus zehn Quellgebieten im zerklüfteten Lorzental. Dort wird es in sogenannten Brunnenstuben gesammelt und von diesen aus einen recht steilen Hang hinauf in ein Reservoir auf Höhe der Tobelbrücke, welche über die tiefe Schlucht der Lorze führt, transportiert. Eine dieser Quellwasserfassungen ist die „Brunnenstube Lorzental“, die über zwei Leitungen mit dem oberhalb gelegenen Reservoir Tobelbrücke verbunden ist. Nachdem im Jahr 2004 bereits die aus dem Jahr 1908 stammende „Brunnenstube Lorzental“ total saniert wurde, stand 2016 die Erneuerung der beiden Wasserleitungen DN 100 (FZ) und DN 200 (GG) an.




Neue Leitungen mit mehr Kapazität

Da in der steilen Schlucht des Lorzentobel eine offene Erneuerung zu aufwendig und kostenintensiv gewesen wäre, entschiedt sich die WWZ Energie AG für eine grabenlose Erneuerung im statischen Berstlining-Verfahren. Dieses Verfahren erlaubt nicht nur die vollständige unterirdische Erneuerung von Rohrleitungen sondern auch die gleichzeitige Vergrößerung der Leitungskapazität, weil um bis zu zwei Nennweiten größere Neurohre eingezogen werden können. So schlug man sozusagen zwei Fliegen mit einer Klappe; denn die hydraulische Kapazität der Quellwasserleitungen reichte für größere Mengen nicht mehr aus. Im Zuge des Berstlinings wurden die bisherigen Rohre durch neue PE-ummantelte Duktil-Gussrohre mit größerem Durchmesser DN 250 bzw. DN 300 ersetzt. Mit der Ausführung beauftragte die WWZ AG die zur Hagenbucher-Gruppe gehörende TPS Trenchless Piping Systems AG aus Zürich, die sich als Experte für grabenlose Verfahren in der Schweiz einen Namen gemacht hat. Beim Aufbrechen der alten Rohre und dem Einzug der neuen setzten TPS AG und die WWZ AG auf GRUNDOBURST-Anlagen der TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG, für die selbst eine derart große Aufweitung von Rohren kein Hindernis darstellt.

Schwierige Bodenverhältnisse in spektakulärer Umgebung

Nicht nur die Kapazitätsvergrößerung war ausgesprochen anspruchsvoll, sondern auch der Einsatzort in den schweizerischen Voralpen: Immerhin führen die Leitungen einen ex–trem steilen Hang zum Wasserreservoir hinauf und liegen, wie zu erwarten, in einem äußerst verwitterten Fels, der alles andere als fest ist: „Die Steigung beträgt hier 45 Grad, und der Boden ist aufgrund seiner Beschaffenheit und der extremen Witterungseinflüsse äußerst abrutschgefährdet“, beschreibt Plasch Depeder, Bereichsleiter bei TPS AG die Situation vor Ort. Im Fall einer offenen Bauweise hätte man die Maschinen an dem steilen Hang aufwendig sichern müssen. Der unsichere, abrutschgefährdete Untergrund war auch der Grund dafür, dass der bestehende und inzwischen sanierungsbedürftige Zufahrtsweg den schweren Baufahrzeugen nicht mehr stand gehalten hätte. Daher musste eine neue provisorische Zufahrtsstraße gebaut werden, bevor schließlich mit der eigentlichen Baumaßnahme gestartet werden konnte.
 

Schritt für Schritt zum Ziel

Dabei wurden am Fuß des bewaldeten Hangs die Startgrube und bergauf in rund 55 m Entfernung je eine Zielgrube für die beiden Leitungen eingerichtet. „Trotz der schwierigen Bodenverhältnisse ist es uns verhältnismäßig gut gelungen, das Betonwiderlager einzurichten“, so Depeder. Im Fall der kleineren Alt-Leitung DN 100 ging die TBS AG dann in zwei Schritten vor, die durch die extrem große Aufweitung notwendig wurden: Zunächst wurde mit dem GRUNDOBURST800G die alte Leitung geschnitten und das 75-mm-Gestänge eingeschoben, um dann im nächsten Schritt das 120 mm-Gestänge des leistungsstärkeren GRUNDOBURST1900G einzuziehen, der dann zum Einsatz kam. Nachdem das Aufweitwerkzeug sowie das PE-ummantelte Neurohr angekoppelt waren, wurden diese durch das Altrohr gezogen und dabei dessen Bruchstücke in den umgebenden Baugrund verdrängt. Während mit dem GRUNDOBURST800G Druck- und Wasserleitungen DN 80 bis 400 bis zirka 100 m Länge grabenlos erneuert werden können, eignet sich der GRUNDOBURST1900G, der eine maximale Zugkraft von 1.900 kN entwickelt, für Rohre ab DN 250 bis DN 800 über eine maximale Länge von 300 m.
 
Bei der größeren Wasserleitung DN 200 kam ausschließlich der GRUNDOBURST1900G zum Einsatz: Auch hier wurde von der Berstlafette aus zunächst das Berstgestänge durch das Altrohr bis zur Einziehgrube geschoben. Nachdem das von TRACTO-TECHNIK speziell gefertigte Schneid- und Aufweitwerkzeug sowie das Neurohr angekoppelt waren, konnten auch diese durch das Altrohr gezogen werden.
 

Schnelle und wirtschaftliche Ausführung dank zugkräftiger Technik

Zum schnellen Baufortschritt trugen zum einen die extrem leistungsstarken und robusten GRUNDOBURST-Zuglafetten und zum anderen deren Quick-Lock-Gestänge bei, die nicht verschraubt werden müssen, sondern einfach schub- und zugfest eingeklinkt werden. Neben den kurzen Bau- und Rüstzeiten sprachen Kosten- und Umweltaspekte für die grabenlose Erneuerung der Leitungen im Berstlining-Verfahren. So entstanden keine Aufwände für die Wiederherstellung von Oberflächen, Trassen mussten nicht neu aufgefahren werden, und der benötigte Bauraum konnte deutlich begrenzt werden. „Wir gehen davon aus, dass durch das Berstlining-Verfahren im Vergleich zur offenen Bauweise Kosteneinsparungen von 15 bis 40 % erzielt werden können“, so Yves Hungerbühler, Verkaufsleiter von TRACTO-TECHNIK in der Schweiz. Im Fall des bewaldeten Hanges am Lorzentobel in der malerischen voralpinen Landschaft fielen zudem die ökologischen Vorteile besonders ins Gewicht. Hier mussten keine großen Bodenmassen ausgehoben und transportiert werden, was den Baumbestand schont.
 
Schneller Baufortschritt, ökologische Pluspunkte und hohe Kosteneinsparung – gute Gründe, die auch die WWZ Energie AG überzeugten. So konnte die gesamte Baumaßnahme nach rund zwei Wochen erfolgreich abgeschlossen werden. Seitdem fließt das Quellwasser wieder zuverlässig durch die beiden neuen Leitungen in Richtung Reservoir und von dort aus zu den Haushalten der rund 30.000 Einwohner zählenden Gemeinde Zug.
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