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Bahngleise zwischen leeren, beleuchteten Bahnsteigen unter einem orangefarbenen Nachthimmel.

Filtern und Trennen im Eisenbahnbau

Secutex® Vliesstoffe zum Dränen, Trennen und Filtern im Bahnbau sowie zur Verbesserung des Planums unter dem Gleisschotter.

Im Eisenbahnbau kommen Geotextilien zum Filtern und Trennen in drei gemäß DBS 918 039 definierten Anwendungsbereichen zum Einsatz: als Filterelemente in Dränanlagen, als Trenn- und Filterelemente unter Tragschichten sowie als Vliesstoffe zur Planumsverbesserung unmittelbar unter dem Gleisschotter auf Bestandsstrecken. In allen drei Anwendungsbereichen halten die Geotextilien Feinanteile aus dem Untergrund zurück und sorgen gleichzeitig für die erforderliche Wasserdurchlässigkeit. Naue bietet für jeden dieser Anwendungsbereiche einen entsprechend DB HPQ-qualifizierten Secutex® Vliesstoff an: Secutex® 151 GRK 3, Secutex® 251 GRK 4 und Secutex® R 901 DB.

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Auf einen Blick

  • Anwendung: Filtration in Drän- und Rohrgräben, Trennung und Filtration auf Planumsebene unterhalb der Schutzschicht sowie Planumsverbesserung unmittelbar unter dem Gleisschotter auf Bestandsstrecken.
  • Produkte: Naue bietet hierfür die Vliesstoffe Secutex® 151 GRK 3 (Anwendungsfall 3.3), Secutex® 251 GRK 4 (Anwendungsfall 3.4) und Secutex® R 901 DB (Anwendungsfall 3.14) an.
  • Einsparpotenzial: Auf geeigneten Bestandsstrecken kann ein Vliesstoff gemäß Anwendungsfall 3.14 eine mineralische Schutzlage teilweise ersetzen.
  • Normen: Die Planung erfolgt gemäß DBS 918 039 (Anwendungsfälle 3.3, 3.4 und 3.14), RIL 836, EN 13250, EN 13252 und EN ISO 12956.
  • Typische Projekte: Typische Projekte umfassen Tiefenentwässerungen in Einschnitten, Planumsarbeiten bei Neu- und Ausbaustrecken sowie Gleiserneuerungen auf Bestandsstrecken.

Filtern und Trennen im Eisenbahnbau: Herausforderungen, Lösungen und Ergebnisse

Herausforderungen

  • Dränkies ist gegenüber dem umgebenden Boden häufig nicht filterstabil, sodass Feinanteile eindringen und die Dränwirkung beeinträchtigen können.
  • Unter zyklischer Verkehrsbelastung können Feinanteile aus dem Untergrund in die Schutzschicht eindringen und sich mit deren Material vermischen.
  • Auf Bestandsstrecken kann eine unzureichende Trennung zwischen Planum und Gleisschotter zur Verschmutzung des Schotters führen.
  • Kurze Sperrpausen erschweren die Durchführung von Baumaßnahmen auf in Betrieb befindlichen Bahnstrecken.
  • Für jeden Anwendungsfall ist eine entsprechende Herstellerbezogene Produktqualifikation (DB HPQ) erforderlich.

Lösung

  • Secutex® 151 GRK 3 umhüllt den Filter- und Dränkies in Drän- und Rohrgräben und verhindert das Eindringen von Feinanteilen (Anwendungsfall 3.3).
  • Secutex® 251 GRK 4 trennt auf Planumsebene den Untergrund von der darüberliegenden Schutzschicht und übernimmt gleichzeitig die Filterfunktion (Anwendungsfall 3.4).
  • Secutex® R 901 DB wird auf Bestandsstrecken unmittelbar unter dem Gleisschotter zur Planumsverbesserung eingesetzt (Anwendungsfall 3.14).

Ergebnis

  • Der Filtervliesstoff hält Feinanteile aus dem umgebenden Boden zurück, während das perforierte Dränrohr das Wasser ableitet.
  • Untergrund und Schutzschicht bleiben voneinander getrennt. Die Filterstabilität wird unter Berücksichtigung der jeweiligen Bodenverhältnisse nachgewiesen.
  • Auf geeigneten Bestandsstrecken kann die mineralische Schutzschicht teilweise ersetzt werden.
  • Die charakteristischen Öffnungsweiten erfüllen die Anforderungen der DBS 918 039 für die Anwendungsfälle 3.3 und 3.4.
  • Für jedes Produkt liegt eine DB HPQ für den jeweiligen Anwendungsfall vor.

Typische Anwendungen zum Filtern und Trennen im Eisenbahnbau

Secutex® Vliesstoffe kommen überall dort zum Einsatz, wo Wasser aus dem Gleisaufbau abgeleitet und gleichzeitig das Eindringen von Feinanteilen aus dem Untergrund verhindert werden soll.

  • Railway construction

    Gleiserneuerung

    Vliesstoff, der bei der Gleiserneuerung auf Bestandsstrecken direkt unter dem Schotter eingebaut wird.

  • Revetment system with nonwoven filter geotextile

    Dränung in Einschnitten

    Drängraben am Fuß der Einschnittsböschung zur Absenkung des Grundwasserspiegels unterhalb des Planums.

  • Pipe line construction

    Rohrgräben und Schlitze

    Mit Vliesstoff umhüllter Dränkies zur Ummantelung perforierter Dränrohre sowie als Füllmaterial in rohrlosen Dränschlitzen.

  • Base course separation drainage

    Neubauten

    Trenn- und Filterschicht zwischen Untergrund und Schutzlage auf Neu- und Ausbaustrecken.

  • Railway construction

    Gering belastete Strecken

    Teilweiser Ersatz der Schutzlage auf Bestandsstrecken mit geringen Fahrgeschwindigkeiten und günstigen Baugrundverhältnissen.

Filtern und Trennen im Eisenbahnbau: technische Hinweise

Die Einbaulage des Vliesstoffs im Gleisaufbau und seine Funktion bestimmen den Anwendungsfall gemäß DBS 918 039 sowie die Auswahl des geeigneten Secutex® Produkts. Je nach Anwendungsfall unterscheiden sich die Anforderungen an die charakteristische Öffnungsweite und die mechanische Robustheit.

Bagger und Straßenwalze beim Vorbereiten eines Kieswegs neben Bahngleisen in einem bewaldeten Gebiet.
Bagger und Straßenwalze beim Vorbereiten eines Kieswegs neben Bahngleisen in einem bewaldeten Gebiet.
Einbau und Verdichtung der Tragschicht neben einem bestehenden Eisenbahngleis. Das Geotextil Naue Secutex® sorgt für die Trennung und Filtration zwischen Untergrund und Tragschicht.
Einbau und Verdichtung der Tragschicht neben einem bestehenden Eisenbahngleis. Das Geotextil Naue Secutex® sorgt für die Trennung und Filtration zwischen Untergrund und Tragschicht.

Robust beim Einbau – zuverlässig in der Leistung

Vliesstoffe für den Eisenbahnbau werden unter Dränkies, mineralischen Schutzschichten oder Gleisschotter eingesetzt. Dabei müssen sie den mechanischen Beanspruchungen beim Einbau und bei der Verdichtung standhalten, ohne ihre Filterfunktion zu beeinträchtigen. Secutex® Vliesstoffe bestehen aus Polypropylen-Neuware und sind mechanisch durch Vernadelung verfestigt. Sie passen sich Unebenheiten des Untergrunds an. Die Auswahl der geeigneten Geotextilrobustheitsklasse (GRK) erfolgt entsprechend den zu erwartenden Einbaubeanspruchungen.

Praktische Vorteile für Baustellenteams:

  • Secutex® 151 GRK 3 weist eine charakteristische Öffnungsweite O90 von 130 µm auf, Secutex® 251 GRK 4 von 100 µm (EN ISO 12956). Beide Vliesstoffe erfüllen die Anforderungen der DBS 918 039 für ihre jeweiligen Anwendungsfälle.
  • Mit den Geotextilrobustheitsklassen GRK 3 und GRK 4 stehen Vliesstoffe für unterschiedliche mechanische Beanspruchungen beim Einbau von Dränkies oder mineralischen Schutzschichten zur Verfügung.
  • Secutex® R 901 DB kann mit gleisgebundenen oder gleisfreien Einbauverfahren unmittelbar unter dem Gleisschotter verlegt werden. Dadurch ist der Einbau auch während geplanter Sperrpausen auf Bestandsstrecken möglich.
  • Die flexiblen Vliesstoffe passen sich unebenen Grabenwänden und Planumsflächen an und lassen sich ohne spezielle Verlegegeräte einbauen.

Schrittweiser Einbau eines Drängrabens:

  1. Den Graben am Böschungsfuß bis zur vorgesehenen Tiefe ausheben.
  2. Den Graben mit Secutex® 151 GRK 3 auskleiden und dabei ausreichend Breite belassen, um das Vlies später oben schließen zu können.
  3. Das vollperforierte Rohr (DN ≥ 100) im unteren Bereich des Grabens einbauen und mit Filter-/Dränkies verfüllen.
  4. Den Vliesstoff über dem Dränkies mit ausreichender Überlappung schließen, sodass der Dränkörper vollständig umhüllt ist.
  5. Die Deckschicht einbauen. Das Planum fällt zum Graben hin ab, z. B. mit 5 % (1:20).

Filtern und Trennen im Eisenbahnbau: häufig gestellte Fragen (FAQ)

Filter- und Trennelemente sind geotextile Vliesstoffe, die im Gleisaufbau eingebaut werden, um feine Bodenpartikel zurückzuhalten und gleichzeitig Wasser durchzulassen. Als Filterelemente umhüllen sie den Dränkies in Drängräben. Als Trennelemente verhindern sie die Vermischung des Untergrunds mit der darüberliegenden Schutzschicht oder dem Gleisschotter. Die DBS 918 039 unterscheidet hierfür die Anwendungsfälle 3.3, 3.4 und 3.14.

Die DBS 918 039 unterscheidet drei Anwendungsfälle:

  • Anwendungsfall 3.3: Filterelemente in Dränanlagen (Secutex® 151 GRK 3).
  • Anwendungsfall 3.4: Trenn- und Filterelemente unter Tragschichten (Secutex® 251 GRK 4).
  • Anwendungsfall 3.14: Vliesstoffe zur Planumsverbesserung unmittelbar unter dem Gleisschotter auf Bestandsstrecken (Secutex® R 901 DB).

Für den Einsatz muss das jeweilige Produkt über eine entsprechende Herstellerbezogene Produktqualifikation (DB HPQ) für den vorgesehenen Anwendungsfall verfügen.

Der Graben liegt typischerweise am Fuß einer Einschnittsböschung, wobei das Planum zum Graben hin geneigt ist. Er wird mit Secutex® 151 GRK 3 ausgekleidet. Im unteren Bereich wird ein vollperforiertes Dränrohr (DN ≥ 100) eingebaut und der Graben mit Filter-/Dränkies verfüllt. Der Vliesstoff wird über dem Dränkies mit ausreichender Überlappung geschlossen, sodass der Dränkörper vollständig umhüllt ist. Abschließend wird der Graben überdeckt. Der Drängraben dient dazu, den Grundwasserspiegel unterhalb des Planums abzusenken.

Enggestufter Dränkies ist gegenüber dem umgebenden feinkörnigen Boden häufig nicht filterstabil. Ohne Filter werden Feinanteile in den Kies und das Dränrohr eingespült, sodass deren Wasserdurchlässigkeit beeinträchtigt wird. Ein Filtervlies mit geeigneter charakteristischer Öffnungsweite hält Bodenpartikel zurück und ermöglicht gleichzeitig den Wasserdurchtritt. So bleibt die Funktionsfähigkeit der Dränanlage langfristig erhalten.

Ein Vliesstoff gemäß Anwendungsfall 3.4 wird auf dem Planum eingebaut, wenn feinkörniger Untergrund und das Material der Schutzlage getrennt gehalten werden müssen. DBS 918 039 fordert ein O90 zwischen 0,06 und 0,20 mm sowie eine Dicke von mindestens 15 × O90 und 1,5 mm. Die Filterstabilität zwischen Untergrund und Schutzschicht muss nachgewiesen werden. Secutex® 251 GRK 4 erfüllt diese Anforderungen mit einem O90 von 100 µm. Die Dicke der mineralischen Schutzschicht wird nicht reduziert.

Unter bestimmten Voraussetzungen ist ein teilweiser Ersatz möglich. Ein Vliesstoff gemäß Anwendungsfall 3.14, wie Secutex® R 901 DB, wird unmittelbar unter dem Gleisschotter verlegt und kann die mineralische Schutzschicht teilweise ersetzen. Diese Bauweise eignet sich insbesondere für Bestandsstrecken mit geringer Verkehrsbelastung, niedrigen Fahrgeschwindigkeiten sowie günstigen geotechnischen und hydrologischen Bedingungen. Die entsprechende Regelbauweise ist in der Ril 836.4105 A03 beschrieben.

Secutex® R 901 DB wird gleisgebunden oder gleisungebunden auf dem vorbereiteten Planum ausgerollt und gemäß der Einbaurichtlinie überlappt. Anschließend wird der Gleisschotter direkt auf dem Vliesstoff eingebaut. So kann die Verlegung auch während geplanter Sperrpausen auf Bestandsstrecken erfolgen.

Die charakteristische Öffnungsweite O90 (EN ISO 12956) beschreibt die größten Partikel, die das Vlies durchdringen können. Sie muss klein genug sein, um den Boden zurückzuhalten, und groß genug, um Wasser durchzulassen. DBS 918 039 fordert 0,08-0,16 mm für Filterelemente in Dränanlagen (Anwendungsfall 3.3) und 0,06-0,20 mm unter Tragschichten (Anwendungsfall 3.4). Secutex® 151 GRK 3 hat eine O90 von 130 µm und Secutex® 251 GRK 4 von 100 µm.

Bei DB-Projekten gelten DBS 918 039 (HPQ für jeden Anwendungsfall) und RIL 836. EN 13250 legt die erforderlichen Eigenschaften von Geotextilien für den Eisenbahnbau fest, EN 13252 die für Dränsysteme. Die Öffnungsweite wird nach EN ISO 12956, die Zugfestigkeit nach EN ISO 10319 und die statische Durchstoßfestigkeit nach EN ISO 12236 bestimmt.

Filtern und Trennen im Eisenbahnbau: Bemessung gemäß DB-Normen

Filter- und Trennvliesstoffe werden anhand der Korngrößenverteilung des Untergrunds, der hydraulischen Bedingungen und des Anwendungsfalls ausgewählt. Die Abteilung Engineering & Design (EDD) von Naue unterstützt bei der Produktauswahl und der Festlegung der Anforderungen:

  • DBS 918 039: Technische Lieferbedingungen für Geobaustoffe im Eisenbahnbau. Anwendungsfall 3.3: O90 0,08–0,16 mm, Dicke ≥ 10 × O90. Anwendungsfall 3.4: O90 0,06–0,20 mm, Dicke ≥ 15 × O90 und ≥ 1,5 mm. Anwendungsfall 3.14: Vliesstoff zur Planumsverbesserung. Für jeden Anwendungsfall ist eine gültige HPQ erforderlich.
  • RIL 836: DB-Richtlinie für Erdbauwerke und geotechnische Bauwerke; Modul 836.4105 A03 beschreibt die Regelbauweise zur Planumsverbesserung mit einem Vliesstoff.
  • EN 13250: Geforderte Eigenschaften von Geotextilien für die Anwendung im Eisenbahnbau.
  • EN 13252: Geforderte Eigenschaften von Geotextilien für die Anwendung in Dränsystemen.
  • EN ISO 12956 / EN ISO 10319 / EN ISO 12236: Charakteristische Öffnungsweite, Zugversuch am breiten Streifen und Stempeldurchdrückversuch.
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Gleisarbeiter in Warnkleidung bauen mit einem gleisgebundenen Bagger Dränrinnen neben den Gleisen ein.
Gleisarbeiter in Warnkleidung bauen mit einem gleisgebundenen Bagger Dränrinnen neben den Gleisen ein.
Einbau von Naue Secutex®-Geotextil in einem Drängraben im Bahnbau für eine wirksame Filtration und Trennung zur Unterstützung der langfristigen Dränleistung.
Einbau von Naue Secutex®-Geotextil in einem Drängraben im Bahnbau für eine wirksame Filtration und Trennung zur Unterstützung der langfristigen Dränleistung.

So funktioniert Secutex® im Gleisaufbau

Die folgenden Systemvorteile ergeben sich unmittelbar aus der Wirkungsweise der Naue Produkte innerhalb des Schichtaufbaus:

  1. Unter dem Gleisschotter (Bestandsstrecken): Secutex® R 901 DB trennt den Gleisschotter vom Planum und ersetzt im Anwendungsfall 3.14 teilweise die mineralische Schutzschicht.
  2. Auf Planumsebene: Secutex® 251 GRK 4 trennt den Untergrund von der darüberliegenden mineralischen Schutzschicht und filtert das zwischen ihnen hindurchströmende Wasser.
  3. Quergefälle des Planums: Das Planum weist ein Gefälle zum Drängraben auf, beispielsweise 5 % (1:20), damit anfallendes Wasser in Richtung der Dränanlage abfließen kann.
  4. Drängraben: Secutex® 151 GRK 3 umhüllt den Filter-/Dränkies; das vollperforierte Dränrohr (DN ≥ 100) leitet das gesammelte Wasser ab und senkt den Grundwasserspiegel unter dem Planum.
  5. Zugelassener Aufbau: Die genannten Secutex® Vliesstoffe verfügen über eine entsprechende Herstellerbezogene Produktqualifikation (DB HPQ) für ihren jeweiligen Anwendungsfall gemäß DBS 918 039.

Produkte zum Filtern und Trennen im Eisenbahnbau

Geotechnische Software

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