Effektiver Schutz von Unterwasser-Rohrleitungen

Aufgabe

Die Unternehmen Air Liquide, Thyssengas und OGE gehören zu den größten Herstellern und Fernleitungsnetzbetreibern für Erdgas in Deutschland und Europa. Für den Transport von Sauerstoff und Erdgas nutzten sie im nordrhein-westfälischen Oberhausen lange Zeit eine Rohrleitungsbrücke mit zwei Pipelines über den Rhein-Herne-Kanal (RHK). Im Zuge des geplanten Neubaus und der damit verbundenen Anhebung der parallel verlaufenden Straßenbrücke B223/Konrad-Adenauer-Allee werden die derzeitig über eine separate Rohrbrücke verlaufende Pipelines durch einen neuen Düker ersetzt. Die Straßenbrücke mit einer Durchfahrtshöhe von 4,50 Metern gilt seit Jahren als Gefahrenpunkt, da die übliche Durchfahrtshöhe inzwischen 5,25 Meter beträgt. So kam es in der Vergangenheit immer wieder zu Kollisionen mit Aufbauten und höhenverstellbaren Steuerständen von Binnenschiffen. Durch den Neubau der Straßenbrücke soll die Durchfahrtshöhe künftig 5,25 Meter betragen. Zum Schutz der Gas- und Sauerstoff-Pipelines entschieden sich Air Liquide, Thyssengas und OGE, die bestehende Rohrleitungsbrücke zu demontieren und durch Düker unterhalb des RHK zu ersetzen. Dabei wurden die neuen Rohrleitungen 2,50 Meter unter der Gewässersohle verlegt. Eine besondere Herausforderung: Aufgrund der Bedeutung des Kanals als wichtige Bundeswasserstraße mitten im dicht besiedelten Ruhrgebiet sollte der Schiffsverkehr während der Bauzeit nicht unterbrochen werden.

Lösung

Um dem Auftrieb entgegenzuwirken, der bei der Verlegung von Rohrleitungen unterhalb des Wasserspiegels entsteht, wurde dasPipelineschutzsystem Incomat Pipeline Cover (IPC) als Auftriebssicherung installiert. Die innovative Betonummantelung wirkt zudem als Schutz gegen mechanische Einwirkungen auf die Rohrleitungen. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Rohrleitungen – 300 mm für die Sauerstoff- bzw. 400 mm für die Gasleitung – sowie begleitender Kabel und Drähte ergab sich ein „eiförmiger“ Querschnitt. Da in der Ausschreibung lediglich Betonabdeckungen mit einer Länge von 73 m für jedes Rohr angegeben wurden, lag die Wahl der Konstruktion und damit der Stärke der Abdeckung im Ermessen des Auftragnehmers. In diesem Fall fiel die Entscheidung auf das IPC-System. Incomat Betonmatten bestehen aus zweihochzugfesten synthetischen Gewebelagen, die durch regelmäßig angeordnete Abstandshalter bzw. Verwebungen miteinander verbunden sind. Sie dienen als textile Schalung zur Herstellung konstanter Betonquerschnitte, die individuell und flexibel an komplexe Einbausituationen, Rohrkrümmungen und unterschiedliche Rohrdurchmesser angepasst werden können. Für das IPC-System wird die Incomat Standard Betonmatte zu Schlauchelementen gefertigt, die den jeweiligen Rohrdimensionen entsprechen. Auf der Baustelle werden diese maßgeschneiderten IPC-Einheiten dann um die Rohrleitung gelegt, mit werkseitig angebrachten Industriereißverschlüssen verschlossen und über einen Einfüllstutzen mit Beton befüllt. Vor der Produktion der IPC-Einheiten standen der Auftragnehmer und HUESKER in engem Kontakt, um die Konstruktion optimal vorzubereiten. Neben dem Mindestgewicht zur Gewährleistung der Auftriebssicherheit war das zulässige Höchstgewicht ein weiterer kritischer Faktor, da die Rohrleitung samt IPC nach der Befüllung mit Beton mit Kränen in den Kanal gehoben und positioniert werden sollte. Aus diesem Grund wurde eine Betondicke von 10 cm für die 400-mm-Rohrleitung und 6 cm für die 300-mm-Rohrleitung gewählt. Der Einbau und das Befüllen der IPC-Elemente dauerte für jede Pipeline weniger als einen Tag. Nach dem Aushärten des Betons und der Einbringung in den Kanal sorgten Taucher für die korrekte Positionierung. Die Arbeiten wurden in zwei Nachtschichten durchgeführt, so dass der Schiffsverkehr auf dem Kanal nicht beeinträchtigt wurde.

Vorteile

Incomat Pipeline Cover schützt die neuen Pipelines gegen Auftrieb und mechanische Einwirkungen. Dazu wurden die IPC-Elemente exakt an die spezifischen Bedingungen vor Ort angepasst. Durch die hochpräzise Vorkonfektionierung gewährleistet das IPC-System eine konstante Stärke der Rohrummantelung. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Flexibilität. Durch die Beweglichkeit der Textilschalung passt sich die Rohrummantelung problemlos an die beiden erforderlichen Krümmungen der Rohrleitungen (25° und 45°) an. Auch in puncto Bauzeit erweist sich die schnelle und effiziente Installation der IPC-Rohrummantelung gegenüber konventionellen Schalungstechniken als überlegen. So ist im Gegensatz zu anderen Verfahren keine zeitaufwändige Schalungsmontage und Demontage vor Ort erforderlich. Die Füllzeit eines IPC-Elements beträgt dank der werkseitig montierten Füllstutzen nur fünf Minuten.