Rohrvortrieb und Vorpressung für Pumpwerk Schwanenstraße

Die Entsorgungs- und Servicebetriebe Bocholt (ESB) beabsichtigen im Zuge der energetischen und hydraulischen Optimierung des Mischwasserpumpwerks Schwanenstraße die Verlegung einer Kanalleitung DN 600 auf einer Länge von 106,00 m. Diese Leitung soll eine bestehende Rohrleitung gleicher Größe ersetzen und die Bocholter Aa zwischen der Start-/ Pressbaugrube an der Nordseite und der Zielbaugrube am südlichen Ufer der Aa auf einer Länge von 67,00 m queren. Die Verlegung soll im Rohrvortriebsverfahren erfolgen. Zusätzlich ist auf einer Länge von 39,00 m die Verlegung der Leitung mit Anschluss an den Schacht 40452085 an den Bestandskanal in offener Bauweise vorgesehen. Die hydraulische Leitungstiefe im Vortriebsabschnitt liegt zwischen 18,16 m NHN und 18,36 m NHN, was ca. 5,25 m bzw. 4,75 m unter GOK entspricht. Zur Bestimmung der Untergrundverhältnisse und zur Klassifizierung der anstehenden Böden hinsichtlich ihrer Verwertung wurde die Hinz Ingenieure GmbH mit Baugrunduntersuchungen beauftragt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen werden in einem Baugrundgutachten zusammenfassend dokumentiert und bewertet. Die Bearbeitungsunterlagen umfassen einen Lageplan des Freigefällekanals, Ergebnisse von Rammkernsondierungen und Rammsondierungen, bodenphysikalische Untersuchungsergebnisse sowie chemisch-analytische Untersuchungsergebnisse. Die Untergrundverhältnisse wurden durch zwei Rammkernsondierungen bis 5,00 m unter GOK und am Böschungsrand der Bocholter Aa bis 10,00 m unter GOK sowie zwei Rammsondierungen mit der mittelschweren Rammsonde bis 10,00 m unter OK Befestigung bestimmt. Die Bodenschichtung zeigt im Bereich der Startgrube unter dem Oberboden umgelagerte Böden bzw. Auffüllungen aus schluffigen und z.T. stark schluffigen Sanden mit Beimengungen von Schotter und Bauschutt. An den Böschungsrändern des Gewässers reichen die ähnlich zusammengesetzten Auffüllungen bis 2,40 m /2,50 m Tiefe, im Bereich der Zielgrube bis 1,10 m unter GOK. Der gewachsene Boden besteht bis rd. 3,00 m unter GOK überwiegend aus schluffigen feinsandigen Mittelsanden mit schwach grobsandigen Beimengungen. Darunter folgen feinsandige Mittelsande bzw. grobsandige Mittelsande, in größerer Tiefe auch mit schwach feinkiesigen Beimengungen bzw. Feinkiesanteilen. In der RKS 1 wurden im Tiefenbereich von 3,00 m bis 5,00 m unter GOK organische Nester und Holzreste angetroffen. Der Grundwasserstand wurde zum Zeitpunkt der Untersuchungen in rd. 2,70 m / 2,80 m unter GOK erbohrt bzw. gemessen. Unter Berücksichtigung des Messzeitpunktes und für den Fall langzeitlicher Niederschläge sollte mit einem Anstieg des Grundwasserstandes bis 22,00 m NHN gerechnet werden. Darüber hinaus ist der HHW / EHQ der Bocholter Aa zu berücksichtigen. Die Auffüllungen bestehen überwiegend aus Sanden mit schluffigen, teilweise auch mit stark schluffigen und gering bis schwach humosen Beimengungen und sind mit Fremdanteilen durchsetzt. Die umgelagerten Sande sind als durchlässig zu bezeichnen. Im erdfeuchten Zustand sind die überwiegend schluffigen Sande vorübergehend standfest, bei Wasserzutritt und mechanischer Beanspruchung sind sie aufweichungs- und fließgefährdet. Die bis ca. 3,00 m unter OK Befestigung angetroffenen Sande weisen überwiegend schluffige Beimengungen auf. Die Rammergebnisse zeigen in Höhe des schluffigen Sandes bzw. in beiden Aufschlüssen nur geringe Bodenwiderstände und eine lockere Lagerung. An den untersuchten Sandproben wurden Feinkornanteile von unterschiedlich rd. 1 M.-% bis 2 M.-% ermittelt, die sich aus Schluffkorn zusammensetzen. Die vorhandenen gering und schwach schluffigen Sande bzw. der Kiessand sind den Bodengruppen SE und SU nach DIN 18196 zuzuordnen. In Höhe der organogenen Einlagerungen in RKS 1 wurden in den Sanden im Tiefenbereich von 3,00 m bis 5,00 m unter GOK praktisch keine nennenswerten Widerstände festgestellt. Allgemein sind organogene Böden bei Belastung stärker zusammendrückbar und neigen zu Sackungen. Die unterhalb des Oberbodens angetroffenen aufgefüllten und gewachsenen Böden werden für den Erdbau, für Bohrarbeiten sowie für den Rohrvortrieb in zwei Homogenbereiche zusammengefasst. Homogenbereich 1 umfasst die aufgefüllten / umgelagerten schluffigen / stark schluffigen bzw. schwach schluffigen Sande mit Fremdmaterialien sowie organischen Einlagerungen, Homogenbereich 2 den gewachsenen Boden in Form von Sanden mit schluffigen Beimengungen bis 3,00 m unter GOK sowie grobkörnigen bis gemischtkörnigen Sanden bis zur Baugrubensohle. Für die Beurteilung der Verwertung der aufgefüllten / umgelagerten Böden wurden chemisch-analytische Untersuchungen durchgeführt. In der Mischprobe MP 1 der oberflächennahen Auffüllungen wurden PAK-Konzentrationen im Eluat bis zur Klasse BM-F1 ermittelt. In der MP 2 der Auffüllungen bis ca. 2,50 m Tiefe zeigte sich neben einer PAK-Konzentration bis BM-F1 ein maßgeblich erhöhter Wert für die Leitfähigkeit bis BM-F3. An der EP 3 der Auffüllung aus Sand, Bauschutt, Schotter, Schlacke und organischen Einlagerungen wurden neben erhöhten Schwermetallkonzentrationen an Blei, Kupfer und Zink bis BM-F3 eine maßgebliche Konzentration an TOC über dem Zuordnungswert BM-F3 ermittelt. In den Mischproben MP 4 und MP 5 des gewachsenen Bodens bis maximal 6,00 m unter GOK wurden PAK-Konzentrationen im Eluat bis zur Klasse BM-F1 ermittelt. Für die Einbringung der Rohre DN 600 ist ein steuerbares Rohrvortriebsverfahren nach DWA A 1252 erforderlich. Es wird davon ausgegangen, dass als steuerbares Verfahren nach DWA-A 125 ein Mikrotunnelverfahren mit Spülförderung zum Einsatz kommt, ggf. mit Druckluftpolster. Senkungen an der Geländeoberfläche sind bei einem Vortrieb mit dem genannten Verfahren bei sorgfältiger Ausführung der Arbeiten in der geplanten Tiefe nur gering (< 1 cm).