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Mit dem gusseisernen Adapterring AdapTEC® von der Firma zarmuTEC lassen sich bei der Schachtkopfsanierung Ausgleichsringe neuerer Bauart kraftschlüssig und verschiebesicher auf alten Schachtkonen ohne Verschiebesicherung befestigen. Das hat das IKT - Institut für Unterirdische Infrastruktur in mehreren Prüfungen nachgewiesen. IKT-Geschäftsführer Roland W. Waniek überreichte jetzt im Rahmen des IKT-Seminars „Schachtabdeckungen – Statik, Sanierung, Sicherheit“ das Siegel „IKT-Geprüft“ an Dirk Zarmutek, Produktentwickler und Geschäftsführer der zarmuTEC GmbH & Co. KG.

Wertvolles Wissen

Bei dem IKT-Seminar hielt Dirk Zarmutek einen Vortrag zum Thema „Sanierung von Schachtabdeckungen – eine wirtschaftliche Methode“. Dabei versorgte er 40 interessierte Seminarteilnehmer mit den neusten technischen Entwicklungen im Bereich der Schachtsanierung, bevor er selbst das IKT-Siegel für den Adapterring AdapTEC® entgegen nahm. Herr Zarmutek wird auch in Zukunft weiterbildende Seminare beim Institut für Unterirdische Infrastruktur durchführen.

Download Prüfbericht: http://www.ikt.de/wp-content/uploads/2015/12/P05895-adapterring-adaptec-verschiebesicherung-schachtkopf-zarmutec.pdf

Website IKT-Prüfstelle: http://www.ikt.de/pruefstelle/ikt-pruefstelle-fuer-bauprodukte-dibt-anerkannt-zertifiziert/

Website zarmuTEC GmbH & Co. KG: http://zarmutec.de/startseite.html

Wir bedanken uns herzlich bei allen Besuchern der IFAT 2016 für Ihr Interesse an AdapTEC® und den Besuch unseres Vortrags.

Kürzlich sind die Ergebnisse des großen IKT-Warentests „Schachtsanierung“ vorgestellt worden. Der Fokus lag hier auf der Untersuchung verschiedener Beschichtungs- und Auskleidungsverfahren. Dass aber auch im Bereich des Schachtkopfs erhebliche Verbesserungen erzielt werden können, zeigen die Untersuchungen, die das IKT mit dem Adapterring AdapTEC durchgeführt hat. Die Ergebnisse sind im IKT-Newsletter vom 3. Dezember 2015 veröffentlicht worden.

Nachträgliche Verschiebesicherung

Etwa 80 bis 90 Prozent der sanierungsbedürftigen Schächte verfügen über keine Verschiebesicherung im Schachtkopfbereich. Hierbei handelt es sich um Schächte nach DIN 4034-2, bei denen die Ausgleichsringe plan auf dem Konus und aufeinander liegen. Auftretende Horizontal-, Vertikal- und dynamische Kräfte können hier nicht optimal aufgenommen und abgeleitet werden. In der Folge können die Mörtelfugen in ihrer Struktur zerstört werden. Zudem können die Ausgleichsringe brechen und sich gegeneinander verschieben.

Hinzu kommt, dass Ausgleichsringe nach DIN 4034-2 keiner Betonüberwachung unterliegen (siehe IKT-Prüfbericht) und eine deutlich geringere Wandstärke als die Ausgleichringe nach DIN V 4034-1 aufweisen. Aufgrund der Entwicklung der zarmuTEC GmbH & Co. KG können jetzt auf Schachtkonen nach DIN 4034-2 die betonüberwachten Ausgleichsringe nach DIN V 4034-1 und/oder die Kanalschachtrahmen kraftschlüssig und verschiebsicher aufgesetzt werden. So wird eine nachträgliche Verschiebsicherung entsprechend DIN V 4034-1 geschaffen.

IKT-getestet

Das IKT hat AdapTEC in vergleichenden Tests untersucht. Ergebnis: Die Probekörper mit eingebautem Adapterring hatten bei auftretenden Horizontal-, Vertikal- und dynamischen Lasten (Scherlasten), wie sie beim Vorbeifahren oder beim Bremsen schwerer Lkws entstehen, die Nase vorn. Da verrutscht nichts mehr.

Fragen aus der Praxis – der Hersteller antwortet

Die Zahl der Nachfragen von Kanalnetzbetreibern zu AdapTEC ist groß. Der Hersteller zarmuTEC beantwortet nachfolgend die am häufigsten gestellten Fragen.

Bei welchen Verfahren ist AdapTEC einsetzbar?
zarmuTEC: Der Adapterring kann bei allen Verfahren eingesetzt werden, bei denen der Schacht bis zur Oberkante Konus freigelegt wird. Hier muss nur darauf geachtet werden, dass beim Fräsen, Bohren oder Anstemmen der Radius mindestens so groß ist, dass der Adapterring und die Ausgleichsringe nach DIN V 4034-1 – beide mit einem Außendurchmesser von 865 mm – eingebaut werden können und noch genug Platz zum Vergießen oder Verfüllen bleibt.

Funktioniert AdapTEC auch bei Sanierungen mit einwalzbaren (selbstnivellierenden) Schachtabdeckungen?

zarmuTEC: Beim Einbau von einwalzbaren bzw. selbstnivellierenden Schachtabdeckungen kommt es zu einer Kraftentkopplung. Hier wird ein Großteil der eingeleiteten Kräfte über die „schwimmende“ Abdeckung in die bituminöse Deckschicht abgegeben. Die Annahme, dass deshalb keine Kräfte auf das Schachtbauwerk respektive den Schachtkopf wirken, ist allerdings falsch. Auch hier werden durch Verkehrsbelastungen, wie etwa einer Bremsung vor dem Schacht oder dauerhaftem Vorbeirollen des Verkehrs unmittelbar neben der Schachtabdeckung Kräfte in den Schachtkopf eingeleitet. Das heißt die Kräfte wirken sowohl auf den Schachtrahmen als auch auf den Führungsring. Sitzt dieser auf einem „glatten“ Konus beziehungsweise auf einem Schachtring nach DIN 4034-2 ohne „Halt“, kann er sich durch die einwirkenden Kräfte verschieben. Hierdurch kann es zum „Verkeilen“ mit dem Rahmen der Schachtabdeckung kommen, so dass dieser nicht mehr frei in der Asphaltdeckschicht „schwimmen“ kann. Dies hat zur Folge, dass die eigentlich gewollte Kraftentkopplung nicht mehr gegeben ist.

Sitzt der Führungsring hingegen mittels des Adapterrings auf dem Konus oder einem Ausgleichsring nach DIN V 4034-1, wird er durch dessen vorhandene „Aufkantung“ daran gehindert zu verschieben und kann so nicht mit dem Schachtrahmen „verkeilen“. Die gewünschte Kraftentkopplung kommt damit voll zum Tragen. Der Einsatz von AdapTEC sichert damit die Vorzüge der schwimmenden/einwalzbaren Abdeckung.

Ist AdapTEC nur im Bereich von Gefällestrecken sinnvoll einsetzbar?
zarmuTEC: Nein. Die Ergebnisse der IKT-Studie machen deutlich, dass auch Bremsvorgänge in der Ebene derart große Horizontalkräfte bewirken, dass Schachtköpfe nach den Baugrundsätzen DIN 4034-2 versagen können.

Ist der Einsatz von AdapTEC bei gemauerten Schächten möglich und sinnvoll?
zarmuTEC: Ja. Denn durch den Einsatz von AdapTEC wird die Fuge zwischen der Oberkante des gemauerten Schachthalses mit den Ausgleichsringen neuer Bauart (DIN V 4034-1) beziehungsweise mit der Schachtabdeckung verschiebesicher und kraftschlüssig verbunden. Dies führt zum schonenden Lasteintrag ins Bauwerk und zur konstruktiven Verschiebesicherheit an allen Bauteilfugen. Bei der Entwicklung des Adapterrings wurde berücksichtigt, dass die gemauerten Schachthälse/Konen im Durchmesser sehr häufig von der Norm abweichen. Deswegen hat der in den Konus eingreifende rundumlaufende Steg von AdapTEC auf der unteren Seite einen leicht verjüngten Durchmesser, so dass er dieser Toleranzabweichung Rechnung trägt.

Welche Mörtelarten können verwendet werden?
zarmuTEC: Die DIN V 4034-1 lässt die Verwendung von Mörteln der Mörtelgruppe III zu. Wir empfehlen jedoch die Verwendung von plastischen beziehungsweise Press- und Vergussmörteln. Ihre herausragenden Eigenschaften im Hinblick auf Haftscherfestigkeiten, Abbindezeiten und Schwindverhalten sind für den nachhaltigen Bauerfolg in Verbindung mit AdapTEC von entscheidender Bedeutung. Witterungsbedingungen beim Einbau, Verarbeitungshinweise (z.B. exakte Wasserzugabemenge zum Mörtel) sowie Stützkorneigenschaften und zulässige Einbaudicken des Produkts sind dabei unbedingt zu beachten.

Braucht man zum Versetzen des AdapTEC zusätzliches Werkzeug?
zarmuTEC: Nein. AdapTEC kann man genauso einbauen wie einen Ausgleichsring, das heißt zusätzliches Werkzeug ist nicht erforderlich. AdapTEC wird wie ein Ausgleichring aufgemörtelt beziehungsweise vergossen.

 

IKT-getestet: Adapterring macht alte Schächte Brummi-fest

Kanalschächte im Straßenbereich müssen einiges aushalten. Neben verti­kalen wirken auch hori­zontale Lasten auf sie ein. Schacht­köpfe nach neuerer Bauart sind deshalb gegen ein Verschieben gesichert. In der Straße liegen jedoch noch über­wiegend Schächte nach alter Bauart ohne eine solche Sicherung. Für sie gibt es jetzt einen Adapter­ring, der bei der Sanie­rung eingesetzt werden kann und die Ver­schie­be­sicher­heit her­stellen soll. Das IKT hat den Ring getestet.

Laster: eine Last für Schächte

Wenn Fahrzeuge über Schächte rollen, wirken vertikale Lasten auf das Bauwerk. Doch bremst zum Beispiel ein schwerer Lkw vor und auf der Schacht­abdeckung, entstehen auch starke hori­zontale Kräfte. Und sogar bei einer Vorbei­fahrt wirken durch die Last­aus­brei­tung hori­zontale Lasten auf den Schacht­kopf.

Deshalb sind Schachtköpfe nach neuerer Bauart, die seit 1990 verbaut werden, mit Ver­schiebe­siche­rungen ausgestattet. Bei dem älteren System fehlt eine solche konstruk­tive Ausbildung jedoch. Soll solch ein Schacht­kopf saniert werden, konnte bisher die in DIN EN 1917 und DIN V 4034-1 geforderte Ver­schiebe­sicher­heit im Schacht­kopf­bereich nicht hergestellt werden.

Adapterring: nachträgliche Verschiebesicherung

Die Firma zarmuTEC GmbH & Co. KG hat den Adapterring AdapTEC entwickelt, der eine hori­zontale Ver­schie­bung im Schacht­kopf­bereich verhindern und höhere vertikale Lasten aufnehmen soll. Mittels des guss­eiser­nen Adapter­rings wird der alte ober­flächen­glatte Schacht­konus nach DIN 4034-2 mit den neueren Aus­gleichs­ringen nach DIN V 4034-1 – oder direkt mit dem Schacht­rahmen – kraft­schlüssig und ver­schiebe­sicher verbunden. AdapTEC nimmt die auf das Schacht­bau­werk ein­wirkenden Vertikal- und Hori­zontal­lasten sicher auf und leitet diese schonend ab.

 Dieser Ring, der wie eine riesige Unter­leg­scheibe aussieht, wird auf dem Konus nach alter Bauart im Mörtel­bett verlegt. Darauf können Aus­gleichs­ringe nach neuer Bauart mit Ver­schiebe­siche­rung montiert werden. Ein Vorteil, denn Aus­gleichs­ringe nach alter Bauart sind nicht güteüberwacht. Der Rahmen der Abdeckung kann aber auch direkt auf den Adapter­ring gesetzt werden. Der guss­eiserne Ring hat an der Innen­seite einen nach oben und unten ragenden Kragen, der eine hori­zontale Ver­schiebung der angren­zenden Bauteile gegen­einander verhindern soll.

IKT-Testprogramm: Vergleichende Versuche

Das IKT hat die Funktions­weise dieses neuartigen Adapter­rings in vergleichenden Versuchen an Schacht­bau­teilen mit und ohne Adapter­ring überprüft. Hierbei wurden Schacht­bauwerke – bestehend aus Konus, Ausgleichs­ringen und Schacht­rahmen mit Deckel – im oberen Bereich vertikalen und hori­zontalen Lasten ausgesetzt und die maximal aufnehm­baren Kräfte ermittelt. Zur Einordnung: Die einschlägigen Regel­werke gehen davon aus, dass beim Brems­vorgang eines schweren Lkw eine hori­zontale Last von etwa 72 Kilo­newton auf die Schacht­abdeckung wirken kann.

Mit den Versuchen wurden zwei Lastkonstel­lationen untersucht: zunächst eine vertikale Verkehrs­belastung in Verbindung mit der zugehörigen hori­zontalen Brems­last auf der Abdeckung. Anschließend wurde eine reine Hori­zontal­belas­tung am ersten Bauteil über dem Konus beziehungs­weise über dem Adapter­ring zur Ermittlung der maximalen Belast­barkeit der Verschiebe­sicherung aufgebracht.

Um verschiedene Einbauvarianten zu erfassen wurde der Schachtrahmen zum einen direkt auf den Konus und zum anderen auf zwei verbaute Ausgleichs­ringe gesetzt. Es wurden Aufbauten sowohl mit als auch ohne Adapter­ring und ohne und mit Verschiebe­sicherung untersucht. Pro Versuchs­aufbau wurden zwei Versuche durchgeführt. Die auftretenden Kräfte und Verschiebe­wege wurden erfasst. Insgesamt wurden an 12 Probe­körpern Versuche durchgeführt.

Ergebnisse: Besser mit Ring

Die Prüfungen der kombinierten Rad- und Brems­last haben alle Probe­körper erwartungs­gemäß ohne Beschä­digungen bestanden. Bei den reinen Scher­versuchen trennte sich dann die Spreu vom Weizen. Die Systeme mit Verschiebe­sicherung, aber vor allem die Probe­körper mit einge­bautem Adapter­ring hatten hier klar die Nase vorn.

Bei dem System ohne Verschiebe­sicherung kam es bei direkt auf­ge­setztem Schacht­rahmen im Mittel bei 55 Kilo­newton zum Scher­versagen, bei Einsatz von Ausgleichs­ringen ohne Verschiebe­sicherung bei etwa 80 Kilo­newton. Das System nach neuerer Bauart mit Verschiebe­sicherung versagte bei direkt aufgesetztem Schachtrahmen im Mittel bis 90 Kilonewton. Dabei brach die als Verschiebe­sicherung vorge­sehene Betonkante aus. Bei Einsatz von Ausgleichs­ringen mit Verschiebe­sicherung blieb selbst bei der maximal aufgebrachten Scher­kraft von 132 Kilonewton alles an seinem Platz.

Stabiles System mit Adapterring

Das System mit Adapterring konnte sowohl bei direkt aufgesetztem Schacht­rahmen als auch beim Einsatz von Ausgleichs­ringen mit Verschiebe­sicherung durch Aufnahme der maximalen Scherkraft von 132 Kilo­newton überzeugen. Bei einer Schacht­sanierung kann mit dem Adapter­ring von ZarmuTEC ein System aufgebaut werden, das bezüglich der Verschiebe­sicherung den Anfor­derungen des aktuellen Normen- und Regel­werks genügt und sogar darüber hinaus noch Leistungs­reserven bietet. Die Lebens­dauer des Schacht­bauwerks und die Sanierungs­inter­valle verlängern sich. Die dicken Brummis können also kommen.

Ausblick: Berechnung der Belastung

Die IKT-Tests haben die Prüfkörper bis zum Bruch beziehungsweise bis zur Leistungsgrenze des Prüfstands mit horizontalen und vertikalen Kräften belastet. Wie sich Temperaturunterschiede auf die auftretenden Lasten auswirken und welche weiteren Prozesse – wie zum Beispiel Ermüdung und Lastüberlagerungen – Einfluss nehmen, damit will sich Prof. Dr.-Ing. Martin Radenberg vom Lehrstuhl für Verkehrswegebau der Ruhr-Universität Bochum eingehend befassen, um das System Schachtkopf und die auftretenden Belastungen noch besser zu verstehen. Der Hersteller ist sich sicher, dass das System mit Adapterring bei weiteren Tests wieder die Nase vorn hat.

Hier geht es zum Download des Prüfberichtes

Webseite des IKT