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Lern-Referenz · Hohlraumverfüllungen
Hohlraumfreie Verpressung enger Zwischenräume für ein 110-kV-System
Eckdaten
In Nürnberg waren Leerrohre für den späteren Einzug eines 110-kV-Systems in einem Schutzrohr unter Bahnanlagen angeordnet. Zwischen den Leerrohren blieb an den engsten Stellen ein Abstand von nur etwa zwei Zentimetern. Die Zwischenräume mussten vollständig erreicht werden, ohne dauerhafte Ringspalte oder Resthohlräume.
Im späteren Betrieb muss Wärme aus dem Kabelsystem durch das Verfüllmaterial abgeführt werden. Hohlräume würden den Wärmeübergangswiderstand erhöhen. Gleichzeitig wirken dynamische Lasten aus dem Bahnbetrieb auf die Umgebung des Schutzrohrs.
Das Material sollte deshalb langfristig gleichbleibende, restelastische Eigenschaften aufweisen und bei einem Störfall wiederlösbar sein. Die Kombination aus engen Fließwegen, thermischer Aufgabe und dynamischer Beanspruchung machte Rezeptur und Einbau besonders anspruchsvoll.
Problemstellung
Problem
Zwischen den Leerrohren blieben an Engstellen nur etwa zwei Zentimeter für die Verpressung.
Lösungsansatz
Pumpbarkeit und Materialverhalten wurden auf den engen Fließweg abgestimmt.
Problem
Die komplexe Bündelgeometrie konnte Lufttaschen und unverfüllte Zwischenräume hinterlassen.
Lösungsansatz
Einbringung und Entlüftung wurden als zusammenhängender Verpressvorgang geplant.
Problem
Ringspalte hätten den Wärmeübergangswiderstand erhöht und die Kabeltemperatur beeinflusst.
Lösungsansatz
Die Bettung wurde thermisch modelliert und mit der Rezeptur abgeglichen.
Problem
Auch bei hoher thermischer Beanspruchung musste die Wärme aus dem 110-kV-System abgeführt werden.
Lösungsansatz
Modell und Laborversuch prüften die thermische Eignung.
Problem
Das Material sollte dynamische Belastungen aufnehmen, ohne als starrer Fremdkörper zu wirken.
Lösungsansatz
Restelastizität wurde als langfristige Materialeigenschaft verlangt.
Problem
Die Verpressung durfte einen späteren Eingriff am Kabelsystem nicht dauerhaft verhindern.
Lösungsansatz
Wiederlösbarkeit gehörte zur Rezepturspezifikation.
Bildstrecke
Ausgangssituation am Schutzrohr
Leerrohre und Arbeitsraum vor dem Verpressen des Schutzrohrs.
Leerrohrbündel im Schutzrohr
Blick auf die dicht angeordneten Rohre im gemeinsamen Schutzrohr.
Pumpenaufsatz für die Verpressung
Der Flüssigboden wird an der Oberfläche über die Pumpe eingebracht.
Verpressung an der Südseite
Die Aufnahme zeigt den Einbau über den vorbereiteten Stutzen.
Materialaustritt am Entlüftungsrohr
Der sichtbare Austritt dient als Kontrollpunkt für den Füllvorgang.
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Ein historischer Tunnel unter den Gleisen 22 und 23 war durch Bombentreffer, Wasser und Korrosion geschädigt. Die Sicherung musste den Bahnverkehr, den Denkmalschutz und eine mögliche spätere Freilegung berücksichtigen.
Ein ehemaliger Fußgängertunnel am Bahnhof musste auf engem innerstädtischem Raum hohlraumfrei verfüllt werden. Die Verfüllung sollte statische und dynamische Verkehrslasten dauerhaft aufnehmen.