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Lern-Referenz · Erdkabelbau
Thermisch optimierte Bettung einer innerstädtischen Kabeltrasse
Eckdaten
Im Zuge der Verlegung einer 110-kV-Kabeltrasse am Riederwaldtunnel in Frankfurt war ein rund 1,89 km langer Abschnitt unter innerstädtischen Bedingungen herzustellen. Die Führung entlang einer zurückgebauten Bahntrasse, Straßenquerungen und eine DB-Querung führten zu wechselnden Bau- und Platzverhältnissen.
Heterogene Auffüllungen mit sandig-kiesigen und bindigen Anteilen, teils LAGA-klassifizierte Böden sowie unterschiedliche Grabengeometrien erschwerten eine einheitliche Bettung. Mehrlagige 110-kV- und 30-kV-Leerrohrbündel erforderten Nachweise zur Rohrstatik, zum Auftrieb im fließfähigen Zustand und zu Verformungen unter Verkehrslasten.
Für die 110-kV-Kabel mussten Wärmeableitung und Wärmeübergangswiderstand berücksichtigt werden. Ringspalten im Rohrumfeld und unterschiedliche Materialeigenschaften konnten die thermische Belastbarkeit beeinträchtigen.
Problemstellung
Problem
Heterogene Auffüllungen und teils klassifizierte Böden trafen auf unterschiedliche Grabengeometrien und enge Baustellenflächen.
Lösungsansatz
Der örtliche Aushub wurde abschnittsbezogen bewertet und für die weitere Verwendung vorbereitet.
Problem
Eine konventionelle Sandbettung hätte Bodenaustausch, Anlieferung und Abtransport erfordert.
Lösungsansatz
Die Materialeigenschaften wurden durch Trennung, Aufbereitung und Rezepturführung eingestellt.
Problem
Mehrlagige Leerrohrbündel mussten während der fließfähigen Verfüllung lage- und verformungssicher bleiben.
Lösungsansatz
Positionierung und Bauzustände wurden zusammen mit den statischen Nachweisen geplant.
Problem
Enge Zwischenräume im Rohrblock erschwerten eine gleichmäßige Bettung ohne Ringspalten.
Lösungsansatz
Ein fließfähiger Einbau und die abgestimmte Verfüllfolge sollten alle Rohre umschließen.
Problem
Die 110-kV-Kabel verlangten eine definierte Wärmeableitung trotz dichter, mehrlagiger Bettung.
Lösungsansatz
Die Materialkennwerte und die Rohrblockgeometrie wurden thermisch geprüft.
Problem
Beim Ziehen des Verbaus konnten sich Lasten und Verformungen je nach Materialzustand ändern.
Lösungsansatz
Die FEM-Betrachtung bildete flüssige, plastische und feste Zustände in mehreren Phasen ab.
Bildstrecke
Rohrblock in der Kabeltrasse
Die Leerrohrbündel liegen im verbauten Graben für die Verfüllung bereit.
Flüssigbodenherstellung vor Ort
Eine mobile Anlage bereitet den örtlichen Ausgangsboden für den Einbau auf.
Verfüllung des Kabelgrabens
Thermisch stabilisierender Flüssigboden wird um die Leerrohre eingebaut.
Abschluss der Keilverfüllung
Der Rohrblock erhält seine abgestimmte Bettung im verbauten Graben.
Rohrbündel nach der Verfüllung
Die Zwischenräume des mehrlagigen Rohrblocks sind mit Flüssigboden geschlossen.
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