Verhalten von erdverlegten Rohrsystemen gegenüber Lasten

Um die Auswirkungen von mechanischen Belastungen (hohe Lasten wie z. B. Erdlasten, Verkehrslasten, etc.) bei erdverlegten Rohrsystemen zu verstehen, muss man die Wechselwirkungen betrachten, die sich zwischen den Bauteilen und dem sie umgebenden Erdreich ergeben.

Wie man aus Bild 3 und 4 erkennen kann, verhalten sich biegesteife und biegeweiche Rohrsysteme bei der Übertragung von Lasten aus dem Erdreich über der Rohrleitung und den Verkehrslasten grundlegend unterschiedlich. Die Ursache hierfür sind die Unterschiede in der Rohrsteifigkeit (E-Modul) der jeweils verwendeten Rohr- und Bodenmaterialien.

Bild 4: Lastverteilung zwischen Rohr und Boden
Quelle: Lesch Consult, Würzburg

Biegesteife (starre) Rohre sind steifer als das sie umgebende Erdreich. Auftretende Lasten konzentrieren sich auch das Rohr, da das umgebende Erdreich den Lasten z. B. durch Bodensetzung ausweicht. In der Praxis spricht man von einer Lastkonzentration auf das Rohr.

 

Biegeweiche (flexible) Rohre mit Ringsteifigkeiten, wie sie bei drucklosen Abwasser-Freispiegelleitungen heute verwendet werden, sind dagegen deutlich „weicher" als das sie umgebende Erdreich. Hierbei weicht das Rohr (z. B. Kunststoffrohr) den auftretenden Lasten durch Verformung aus. Das bedeutet für den im Vergleich steiferen Boden in der Umgebung, dass er zwangsläufig die Lasten aufnehmen und weiterleiten bzw. ableiten muss.