12.1 Baugruben und Gräben, Kanal

  1. 1.

    In einem Kanalgraben sind auf gleicher Höhe für ein Trennsystem eine Regenwasserleitung und eine Schmutzwasserleitung zu verlegen. Erstellen Sie eine Skizze und ermitteln Sie hiermit die mindestens erforderliche Grabenbreite:

    Tiefe der Leitungen unter GOK:

    2,50 m

    Nennweite Schmutzwasser:

    300 mm

    Außendurchmesser:

    450 mm

    Nennweite Regenwasser:

    900 mm

    Außendurchmesser:

    1100 mm

    Abstand der Leitungen (Außenkante):

    40 cm

    Breite der Verbauplatte:

    15 cm

    Die erste Überlegung muss sein, welche Norm heranzuziehen ist. Da es sich bei beiden Leitungen um Abwasserleitungen und Kanäle handelt ist die DIN EN 1610 mit Ihren Tabellen für die Berechnung zu verwenden. Fertigt man dann mit den gegebenen Maßen eine Skizze an, fehlen noch zwei, aus der Tabelle zu entnehmende Werte.

    Da es sich um Werte für Einzelleitungen handelt, müssen diese Mindestarbeitsraumbreiten noch halbiert werden.

    figure a

    Dabei ist aus der Tabelle der Wert für Leitungen zwischen 225 und 350 mm Nenndurchmesser für die Schmutzwasserleitung zu entnehmen, also „OD\(+\)70“ und der Wert für Leitungen zwischen 700 und 1200 mm für die Regenwasserleitung, also „OD\(+\)85“. Diese beiden Werte, 70 und 85 cm sind dann noch wie oben beschrieben zu halbieren.

  2. 2.

    Nennen Sie für die nachfolgend aufgeführten Beispiele die Mindestgrabenbreiten, die sich aus den aufgeführten Tabellen ergeben.

    1. a.

      Elektrokabel, Außendurchmesser 150 mm, 1,00 tief

    2. b.

      Wasserleitung, DN 250 (\(=\) Außendurchmesser), 1,00 m tief

    3. c.

      Kanalgraben, DN 900 (Außendurchmesser 1100 mm), 2,50 m tief

    4. d.

      Kanalgraben, DN 400 (Außendurchmesser 500 mm), 2,00 m tief

    Sollten Sie ein Bild brauchen, gehen Sie von Bild 2 der neuen DIN 4124 aus. Eine Umsteifung ist nicht vorgesehen

    Zu a.::

    Der Graben für ein Elektrokabel muss nach der DIN 4124 bemessen werden. Hier ergibt sich ein Wert von Außendurchmesser 150 mm zuzüglich 0,40 m, also 0,55 m.

    Allerdings muss man noch den Wert in Abhängigkeit von der Grabentiefe ermitteln. Dieser ist laut der Tabelle 0,60 m. Da der größerer Wert maßgebend ist, ergibt sich somit eine Mindestgrabenbreite von 0,60 m

    Zu b.::

    Auch die Grabenbreite einer Wasserleitung wird nach der DIN 4124 berechnet. Gemäß Tabelle ergibt sich ein Wert von Außendurchmesser 250 mm zuzüglich 0,40 m, insgesamt 0,65 m, dies übersteigt den Wert der Mindestgrabenbreite in Abhängigkeit von der Tiefe.

    Zu c.::

    Bei einem Kanalgraben handelt es sich um eine Abwasserleitung, also gilt die DIN EN 1610. Der Durchmesser (DN) des Rohres ist 800 mm, somit ist das Rohr im Nenndurchmesser größer als 700 mm aber kleiner als 1200 mm. Damit ergibt sich aus der Tabelle eine Mindestgrabenbreite von 1100 mm zzgl. 0,85 m, also in der Summe 1,95 m. Dieser Wert liegt über dem in Abhängigkeit von der Tiefe geforderten Wert von 0,80 m.

    Zu d.::

    Aus der Tabelle ergib sich eine Mindestgrabenbreite von 500 m plus 0,40 m, also 0,90 m, was den Wert der Tabelle in Abhängigkeit von der Tiefe wiederum übersteigt.

    figure b
  3. 3.

    Sie wollen einen 4 m tiefen Graben mit waagerechtem Normverbau sichern. Welche Bohlenstärke müssen Sie mindestens verwenden?

    Sie benötigen eine Stützweite der Bohlen von 2,10 m und von 0,70 m der Aufrichter. Bemessen Sie Bohlen und ermitteln Sie die größte Steifenkraft.

    figure c
    figure d

    Die Bohlenstärke beträgt 7 cm und die größte Steifenkraft 64 kN.

  4. 4.

    In einem Graben mit geböschten Wänden soll eine Regenwasserleitung verlegt werden.

    Material::

    Betonmuffenrohre DN 600 (Rohrschaftdurchmesser 800 mm)

    Grabensohle::

    Rohrsohle 3,50 m unter OKG

    Bodenprofil ab OKG::

    0,50 m Mutterboden (Schichtdicke)

    1,00 m Feinsand (Schichtdicke)

    darunter halbfester Geschiebemergel (bindig)

    Stellen Sie den Grabenquerschnitt dar und geben Sie die Böschungswinkel, Tiefen und die Grabenbreite an der Grabensohle an.

    figure e

    Die Schichtdicke von Mutterboden und Feinsand beträgt zusammen 1,50 m. Beide müssen mit 45\({}^{\circ}\) geböscht werden. Der darunter befindliche Geschiebemergel mit einer Schichtdicke von 2,00 m muss mit 60\({}^{\circ}\) geböscht werden.

    Die Grabenbreite beträgt an der Geländeoberkante dann \(1{,}20\,\mathrm{m}\text{ (Grabensohle)}+2\cdot 1{,}50\,\mathrm{m}\text{ (Mutterboden Feinsand)}+2\cdot 2{,}00\,\mathrm{m}/\tan 60^{\circ}=1{,}20\,\mathrm{m}+3{,}00\,\mathrm{m}+2{,}31\,\mathrm{m}=6{,}51\,\mathrm{m}\)

12.2 Gerüstbau

  1. 1.

    Ein unbekleidetes Gerüst hat einen Aufbau gemäß der Skizze. Tragen Sie die erforderliche Diagonalverstrebung ein und zeichnen Sie die notwendigen Anker ein.

    figure f

    Die Diagonalverstrebung muss grundsätzlich vorhanden sein. Für fünf Gerüstfelder reicht eine Diagonalverstrebung. Bei mehr Feldern wird eine weitere für das 6. bis 10. Feld erforderlich, usw.

    Anker müssen bei unbekleideten Gerüsten an den Außenstielen alle 4 m gesetzt werden, an den Innstielen alle 8 m, allerdings diagonal versetzt. Näheres regelt die Aufbau und Verwendungsanleitung.

    Setzt man die Diagonalverstrebung im Aufstiegsfeld kann diese als zusätzlicher Seitenschutz zum Verlauf der Leiter genutzt werden.

  2. 2.

    Auf einem 0,9 m tiefen Gerüst steht ein Maurer, der wiegt 100 kg. Neben dem Maurer steht ein Mörtelkübel mit 140 kg Mörtel und ein \(0{,}57\,\mathrm{m}\cdot 1{,}25\,\mathrm{m}\) großes Steinpaket mit einem Gewicht von 363 kg. Das Paket wurde mit einem Kran abgesetzt.

    Das Gerüstfeld ist 2,5 m breit. Können Sie ein Gerüst der Klasse 4 verwenden:

    Auszug aus den Lastklassen nach DIN EN 12811-1

    Lastklasse

    gleichmäßig verteilte Last q\({}_{1}\) [kN\(/\)m\({}^{2}\)]

    Auf einer Fläche von \(500\,\mathrm{mm}\cdot 500\,\mathrm{mm}\) verteilte Last F\({}_{1}\) [kN]

    Auf einer Fläche von \(200\,\mathrm{mm}\cdot 200\,\mathrm{mm}\) verteilte Last F\({}_{2}\) [kN]

    Teilflächenlast

    q\({}_{2}\) [kN\(/\)m\({}^{2}\)]

    Teilflächenfaktor a\({}_{\mathrm{p}}\)

    4

    3,00

    3,00

    1,00

    5,00

    0,4

    $$\begin{aligned}\displaystyle&\displaystyle\text{Zul{\"a}ssige Last:}&\displaystyle&\displaystyle 2{,}5\,\mathrm{m}\cdot 0{,}9\,\mathrm{m}\cdot 3{,}0\,\mathrm{kN/m}^{2}=6{,}75\,\mathrm{kN}\\ \displaystyle&\displaystyle\text{Vorhandene Last:}&\displaystyle&\displaystyle 100\,\text{kg (Maurer)}+140\,\text{kg (M{\"o}rtel)}+363\,\text{kg (Steine)}\cdot 1{,}2\\ \displaystyle&\displaystyle\text{(Kranzuschlag)}&\displaystyle&\displaystyle=675\,\text{Kg (entspricht }6{,}75\,\text{kN, ist also in Ordnung)}\\ \displaystyle&\displaystyle&\displaystyle&\displaystyle\begin{aligned}\displaystyle&\displaystyle\text{Fl{\"a}chenlast Steine:}&\displaystyle&\displaystyle 363\,\mathrm{kg}/(1{,}25\,\mathrm{m}\cdot 0{,}57\,\mathrm{m})=509\,\mathrm{kg/m}^{2}\\ \displaystyle&\displaystyle&\displaystyle&\displaystyle> 500\,\mathrm{kg/m}^{2}(5{,}00\,\mathrm{kN/m}^{2})\text{, also nicht in}\\ \displaystyle&\displaystyle&\displaystyle&\displaystyle\text{Ordnung!}\end{aligned}\end{aligned}$$

    Damit ist das Gerüst für diesen Fall nicht zu verwenden.

12.3 Gefährdungsbeurteilung

Nennen Sie die auf dem Bild sichtbaren Hauptgefährdungen und beschreiben Sie Maßnahmen gegen diese Gefährdungen.

figure g
figure h

12.4 Verkehrssicherung

Im Bereich einer innerörtlichen Einmündung muss ein Schacht ausgetauscht werden. Die Baugrube ist \(2{,}50\,\mathrm{m}\cdot 2{,}50\,\mathrm{m}\) groß, ca. 3,50 m tief und verbaut. Im Bereich der Baustelle kommt es zu keiner Geschwindigkeitsbeschränkung.

Planen Sie die Verkehrssicherungsmaßnahmen unter Beachtung der UVV Bauarbeiten, der RSA 95 und der Arbeitsstättenverordnung unter Berücksichtigung der ASR A 5.2.

figure i

Die ASR A 5.2 „Anforderungen an Arbeitsplätze und Verkehrswege im Grenzbereich zum Straßenverkehr“ sieht eine freie Bewegungsfläche von 0,80 m für die Beschäftigten vor, diese muss rund um die Baustelle zur Verfügung stehen.

Daneben fordert die ASR A 5.2 bei der möglichen Geschwindigkeit von 50 km\(/\)h einen Sicherheitsabstand von 0,50 m (bis zur Bakenmitte).

Gemäß RSA 95 (Teil A 2.2) werden von der Außenkante der Bake bis zur Fahrbahn nochmals 0,25 m freigehalten. Weiter kommen noch 0,125 m von der Außenkante bis zur Mitte der Bake dazu.

Hieraus ergibt sich, dass die Mindestfahrbahnbreite von 2,75 m (RSA Teil C, 2.2.1) bei einer Restfahrbahnbreite von 5,325 m nicht doppelt (5,50 m) zur Verfügung steht und damit Begegnungsverkehr nicht mehr möglich ist, selbst wenn man den Sicherheitsabstand in die Summen der RSA integrieren würde.

Damit muss eine Ampelregelung (3 Phasen) oder Einbahnstraßenregelung mit Umleitungen eingerichtet werden.

figure j
figure k