Ugrás a tartalomra
Kék-fehér személyvonat egy vidéki földút mellett, aranyló fákkal és hófödte hegyekkel naplementekor.

Vasúti földművek megerősítése

Vasúti földművek megerősítése: georácsok és geokompozitok alépítményekhez, töltésekhez és lejtőkhöz

A vasúti földművek megerősítése georácsok és geokompozitok telepítését jelenti a vasútvonal földműkoronájába, töltéseibe és lejtőibe. Növeli a teherbírást, korlátozza a differenciális süllyedést és biztosítja a földmű állékonyságát. A fő kihívásokat a puha altalajok, a vonatforgalomból eredő ciklikus terhelés és az ágyazatba vándorló finomszemcsék jelentik. A Naue minden megerősítési funkcióhoz kínál DB HPQ-minősítésű termékeket: a Combigrid® elválasztással és szűréssel kombinált megerősítésre, a kéttengelyű Secugrid® az alapréteg megerősítésére, az egytengelyű Secugrid® és Secugrid® HS pedig statikailag méretezett töltésekhez, lejtőkhöz és teherátadó platformokhoz alkalmazható.

Áttekintés

  • Alkalmazás: Vasúti alépítmények, alaprétegek, töltések és lejtők megerősítése puha vagy változó altalajokon, beleértve a cölöpök feletti teherátadó platformokat is.
  • Termékek: A fő Naue termékek: Combigrid® 40/40 Q1 GRK 4 DB, kéttengelyű Secugrid® (Q1 és Q6), egytengelyű Secugrid® (R6) és Secugrid® HS.
  • Megtakarítási lehetőség: A projekttől függően a rétegvastagság jellemzően 20-50 % mértékben csökkenthető a megerősítés nélküli szakaszokhoz képest.
  • Szabványok: A tervezés a DBS 918 039 (3.5–3.8 alkalmazási esetek), a RIL 836, az EBGEO és a BS 8006-1 előírásait követi.
  • Jellemző projektek: Jellemző projektek az új vasútvonalak építése és a vágányfelújítás puha talajon, a cölöpökre alapozott töltések, a megerősített lejtők és zajvédő falak, valamint a műtárgyaknál kialakított átmeneti szakaszok.

Vasúti földművek megerősítése: kihívások, megoldások és eredmények

Kihívások

  • Puha, kohéziós vagy mocsaras, kis teherbírású altalaj (CBR < 3 %)
  • Differenciális süllyedés és a vágánygeometria romlása ciklikus vonatterhelés hatására
  • Finomszemcsék vándorlása az altalajból az ágyazat alatti védőrétegbe és az ágyazatba
  • Meredek lejtők, korlátozott hely és cölöpökre alapozott töltések
  • Rövid vágányzári időszakok és a DB jóváhagyási követelményei

Megoldás

  • Combigrid® 40/40 Q1 GRK 4 DB: megerősítés, elválasztás és szűrés egyetlen rétegben a földműtükrön (3.5 eset)
  • Kéttengelyű Secugrid® az alapréteg megerősítésére méretezési számítás nélkül (3.6 eset)
  • Kéttengelyű Secugrid® Q6 és egytengelyű Secugrid® R6 / HS számítással méretezett földművekhez (3.7 és 3.8 eset)
  • Secutex® 151 GRK 3 nemszőtt szűrő-geotextília a rézsűláb vízelvezető árkában (3.3 eset)

Eredmény

  • A rétegvastagság jellemzően 20-50 %-kal csökken a megerősítés nélküli szakaszokhoz képest (projekttől függően)
  • Töltések, lejtők és teherátadó platformok állékonysága az EBGEO / BS 8006-1 szerinti számítással igazolva
  • Az ágyazat alatti védőréteget a Combigrid® integrált nemszőtt geotextíliája védi a finomszemcsék vándorlásától
  • Secugrid® Q1 típusok kivitelezésből eredő nyúlás nélkül: az erősítés azonnal kifejti hatását
  • Minden termék az adott alkalmazáshoz szükséges DB HPQ minősítéssel rendelkezik

A vasúti földművek megerősítésének jellemző alkalmazásai

A Naue erősítőelemeit mindenütt alkalmazzák, ahol a vasúti alépítményeknek és földműveknek puha talajon nagy terheket kell viselniük, vagy kis alapterületen is stabilnak kell maradniuk.

  • Railway construction

    Új vasútvonalak puha talajon

    Megerősített alépítmények gyenge vagy kohéziós talajokon új vasúti nyomvonalakhoz.

  • Load transfer platforms over piles

    Cölöpökre alapozott töltések

    Teherátadó platformok, amelyek a töltés terheit a cölöpfejekre továbbítják.

  • Reinforced slopes walls

    Lejtők és zajárnyékoló falak

    Meredek, erősített talajszerkezetek a vágány mellett, kis helyigénnyel.

  • Bridge abutment railway

    Átmeneti zónák

    Megerősített töltés a hídfőknél a differenciális süllyedés csökkentésére.

  • Railway construction

    Vágányfelújítás

    Meglévő földművek korszerűsítése megerősítéssel, az altalaj teljes cseréje helyett.

Vasúti földművek megerősítése: műszaki útmutató

A megfelelő erősítőelem kiválasztása az altalajtól, a terhelésektől, az elválasztás és a szűrés szükségességétől, valamint attól függ, hogy a szerkezetet számítással kell-e igazolni. A DBS 918 039 e funkciók mindegyikéhez külön alkalmazási esetet rendel.

Homokos talajra fektetett Secugrid® georács-erősítés egy építési területen, a háttérben munkásokkal és nehézgépekkel.
Homokos talajra fektetett Secugrid® georács-erősítés egy építési területen, a háttérben munkásokkal és nehézgépekkel.
Naue Secugrid® georácsok telepítése talajerősítés céljából vasúti földmunkák során, további stabilitást biztosítva és elősegítve a megerősített töltések építését.
Naue Secugrid® georácsok telepítése talajerősítés céljából vasúti földmunkák során, további stabilitást biztosítva és elősegítve a megerősített töltések építését.

Ellenálló a telepítés során – megbízható a használatban

A vasúti alépítmények és földművek először az építési forgalom, majd a vonatforgalom ciklikus terhelését viselik. A Secugrid® georácsok, amelyek a Combigrid® termékekben is a megerősítést adják, nyújtott, monolitikus lapos rudakból készülnek, hegesztett csomópontokkal. Már kis nyúlás mellett felveszik a terhelést, azonnali mechanikai kapcsolódást hoznak létre a szemcsés töltőanyaggal, és ellenállást fejtenek ki.

Gyakorlati előnyök a helyszíni kivitelezők számára:

  • Secugrid® Q1 típusoknál nem lép fel kivitelezésből eredő nyúlás, és névleges szakítószilárdságukat ≤ 7 % nyúlásnál érik el (EN ISO 10319).
  • A telepítési sérülés miatti csökkentő tényezők (RFid) dokumentált értékei a töltőanyagtól függően 1.10 és 1.46 között vannak a Secugrid® georácsok esetében.
  • Combigrid® 40/40 Q1 GRK 4 DB biaxiális georácsot és Secutex® nemszőtt geotextíliát egyesít egy tekercsben: két telepítési lépés helyett egy.
  • A tekercsek szélessége az átfedések csökkentése érdekében 4.75 m; a Combigrid® DB változata 4.75 m × 50 m méretű tekercsekben kerül forgalomba.
  • Secugrid® HS szakítószilárdsága meghaladja a 400 kN/m értéket, és elérheti az 1,200 kN/m értéket nagyon puha talajra épített töltések és teherátadó platformok esetén.

A telepítés menete lépésről lépésre:

  1. Készítse elő és egyengesse el az altalajt vagy a meglévő földműtükröt.
  2. Terítse ki a Combigrid® terméket a nemszőtt geotextíliával lefelé, vagy a Secugrid® terméket közvetlenül az altalajra; a tekercsek átfedését a tervben előírtak szerint alakítsa ki.
  3. Terítse el és tömörítse a szemcsés töltőanyagot rétegenként, az előírt vastagságban.
  4. Töltések, lejtők és teherátadó platformok esetén telepítsen további Secugrid® rétegeket a számított függőleges rétegközzel, és a homlokfelületen hajtsa vissza vagy kapcsolja össze őket.
  5. Ellenőrizze az elkészült réteg teherbírását a tervben előírtak szerint, például tárcsás terheléses vizsgálattal.

Vasúti földművek megerősítése: gyakran ismételt kérdések (GYIK)

A vasúti földművek megerősítése georácsok vagy geokompozitok telepítését jelenti a vasútvonal földműkoronájába, alaprétegébe, töltéseibe és lejtőibe. Növeli a teherbírást, korlátozza a differenciális süllyedést, és biztosítja a földmű állékonyságát. Alkalmazását jellemzően a 3% alatti CBR-értékű altalajok, a szigorú alakváltozási határértékek, a meredek lejtők, valamint a puha talajra vagy cölöpökre épített töltések indokolják.

A 3.5 eset az elválasztást és szűrést is biztosító megerősítésre vonatkozik (Combigrid® 40/40 Q1 GRK 4 DB). A 3.6 eset az alapréteg méretezési számítás nélküli megerősítésére vonatkozik (kéttengelyű Secugrid®). A 3.7 és 3.8 eset a számítással méretezett földművek erősítőelemeire vonatkozik, rendre kéttengelyű és egytengelyű Secugrid® alkalmazásával. A 3.3 eset a vízelvezető létesítményekben, például a rézsűlábnál kialakított árokban alkalmazott szűrőelemekre vonatkozik (Secutex® 151 GRK 3).

A Combigrid® alkalmazandó, ha az altalaj finomszemcsés, kohéziós vagy puha, és a finom szemcsék az ágyazat alatti védőrétegbe vándorolhatnak. A Combigrid® 40/40 Q1 GRK 4 DB egyetlen termékben biztosítja a megerősítést, az elválasztást és a szűrést; a helyszínen kombinált georács és különálló nemszőtt geotextília nem felel meg a 3.5 alkalmazási eset követelményeinek. Kéttengelyű Secugrid® alkalmazandó, ha csak az alapréteg megerősítése szükséges.

A kéttengelyű Secugrid® 40/40 Q6 és Secugrid® 80/80 Q6 termékeket ott alkalmazzák, ahol az erők két irányban hatnak, például megerősített lejtőkben. Az egytengelyű Secugrid® termékek a 80/20 R6 típustól a Secugrid® 400/40 R6 típusig, valamint a Secugrid® HS termékek, amelyek szakítószilárdsága meghaladja a 400 kN/m értéket és eléri az 1,200 kN/m értéket, egy irányban nagy erőket vesznek fel puha talajon épített töltésekben, cölöpök feletti teherátadó platformokban és üregek áthidalásakor.

A teherátadó platform cölöprács felett elhelyezett, megerősített szemcsés réteg. Az egyirányú Secugrid® R6 vagy Secugrid® HS georácsokból kialakított rétegek áthidalják a cölöpök közötti távolságot, és a töltés terhét a cölöpfejekre továbbítják, ami korlátozza a felszíni differenciális süllyedést. Merev cölöpfejlemezre gyakran nincs szükség. A méretezés az EBGEO és a BS 8006-1 előírásait követi.

A megerősítés nélküli szakaszokhoz képest jellemzően 20-50 % rétegvastagság-csökkentés érhető el, és sok esetben elkerülhető a talajcsere. A tényleges megtakarítás az altalajtól, a terhelésektől és a méretezéstől függ.

A DB projektjeire a DBS 918 039 (minden alkalmazási esetre HPQ) és a RIL 836 előírásai vonatkoznak. A méretezés az EBGEO és a BS 8006-1 szerint történik. A szakítószilárdságot az EN ISO 10319, a kúszást az EN ISO 13431 szerint vizsgálják; ezek együttesen képezik a hosszú távú méretezési szilárdság alapját. A szűrésre szolgáló nemszőtt geotextíliák jellemző nyílásméretét az EN ISO 12956 szerint határozzák meg.

A hosszú távú méretezési szilárdság (LTDS) a karakterisztikus rövid távú szakítószilárdságból (EN ISO 10319) határozható meg, a kúszás (EN ISO 13431), a telepítési sérülés és a környezeti hatások csökkentő tényezőinek figyelembevételével, az EBGEO vagy a BS 8006-1 szerint. A Secugrid® termékek dokumentált, telepítési sérülésre vonatkozó csökkentő tényezői a töltőanyagtól függően 1.10 és 1.46 között vannak.

A Secugrid® és a Combigrid® polipropilén Q1 típusaira vonatkozó teljesítménynyilatkozat (B melléklet) legalább 100 éves tartósságot ad meg 4 és 9 közötti pH-értékű természetes talajokban, 25 °C alatti talajhőmérsékleten. A poliészter típusok kúszási viselkedését az EN ISO 13431 szerint vizsgálják, és figyelembe veszik a hosszú távú méretezési szilárdság meghatározásakor.

Vasúti földművek megerősítése: tervezés az elismert szabványok szerint

A vasúti földművek geoműanyag megerősítését a DB AG szabványai és az elismert méretezési előírások szerint tervezik. A Naue mérnöki és tervezési részlege (EDD) támogatást nyújt a projektspecifikus méretezéshez és állékonysági számításokhoz:

  • DBS 918 039: Vasútépítésben alkalmazott geoműanyagok műszaki szállítási feltételei. Alkalmazási esetek: 3.3 (szűrőelem), 3.5 (megerősítés elválasztással/szűréssel), 3.6 (alapréteg megerősítése), 3.7 és 3.8 (számítással méretezett erősítőelemek); mindegyikhez érvényes HPQ szükséges.
  • RIL 836: A DB irányelve földművek és geotechnikai szerkezetek tervezésére, építésére és fenntartására.
  • EBGEO: Német ajánlások geoműanyag erősítésekhez, amelyek az alaprétegekre, a puha talajon épülő töltésekre, a teherátadó platformokra és az erősített lejtőkre terjednek ki.
  • BS 8006-1: Gyakorlati útmutató megerősített talajokhoz, puha talajokra és cölöpökre épített töltésekhez, valamint tehereloszlást biztosító platformokhoz.
  • EN ISO 10319 / EN ISO 13431: Széles mintás szakítóvizsgálat és szakító kúszási teszt, a hosszú távú méretezési szilárdság meghatározásának alapja.
  • EN ISO 12956: Szűrő nemszőtt geotextíliák jellemző nyílásmérete.
Jól láthatósági ruházatot viselő vasúti munkások egy nagy, sárga RPM 2002 vágánykarbantartó gép mellett, zúzottkő ágyazatú vasúti pályán.
Jól láthatósági ruházatot viselő vasúti munkások egy nagy, sárga RPM 2002 vágánykarbantartó gép mellett, zúzottkő ágyazatú vasúti pályán.
Vágányfelújítás speciális vasútépítő géppel, Naue Combigrid® megerősítéssel a vágányalap stabilizálására.
Vágányfelújítás speciális vasútépítő géppel, Naue Combigrid® megerősítéssel a vágányalap stabilizálására.

A Naue megerősítés működése a rétegrendben

  1. Altalajjal érintkező felület: a Combigrid® nemszőtt geotextília elválaszt és szűr, megakadályozva a finomszemcsék bejutását az ágyazat alatti védőrétegbe.
  2. Megerősített alapréteg: a kéttengelyű Secugrid® vagy a Combigrid® georács mechanikai kapcsolódást hoz létre a szemcsés anyaggal, és a vonatterheket az altalaj nagyobb felületén osztja el.
  3. Földmű: Secugrid® R6 / HS rétegek a számított rétegtávolság mellett húzóerőket vesznek fel a töltésekben, lejtőkben és teherátadó platformokban.
  4. Rézsűláb vízelvezetése: a Secutex® 151 GRK 3 nemszőtt szűrőgeotextília a vízelvezető árokban lehetővé teszi az összegyűlt víz elvezetését, miközben visszatartja a talajt.
  5. Jóváhagyott rétegrend: minden réteg rendelkezik a DBS 918 039 szerinti DB HPQ minősítéssel.

Geotechnikai szoftver

Naue Portal - the free digital platform for geotechnical engineers.

Naue Portal: az Ön ingyenes, teljes körű geotechnikai szoftvermegoldása tervezéshez és költségbecsléshez

  • Egy platform – több megoldás: geotechnikai tervezőeszközök széles választéka érhető el egyetlen portálon.
  • Felhasználóbarát és könnyen elérhető: bármikor, bárhonnan elérhető asztali számítógépen vagy mobileszközön.
  • Optimalizált költségek és anyagfelhasználás: az építési költségek csökkentése a projekt hosszú távú stabilitásának biztosítása mellett.
  • Megfelel az iparági szabványoknak: összhangban van az AASHTO és más mérnöki irányelvek előírásaival.