Geokompozyty do odprowadzania wody ze stref zasypki za konstrukcjami kolejowymi
Drenaż w strefach zasypki konstrukcji kolejowych polega na kontrolowanym odprowadzaniu wody przesiąkającej przez zasypkę za konstrukcjami kolejowymi, takimi jak ściany oporowe, przyczółki mostowe i tunele wykonywane metodą odkrywkową. Woda, która nie może odpłynąć, powoduje wzrost ciśnienia hydrostatycznego działającego na konstrukcję. Geokompozyty Secudrain® łączą rdzeń drenażowy z włókniną filtracyjną po obu stronach i zastępują mineralną warstwę drenażową pojedynczą warstwą o grubości kilku milimetrów. W projektach DB produkt Secudrain® WAS 7 posiada kwalifikację DB HPQ dla przypadku zastosowania 3.10 — element drenażowy do stref zasypki.
Zastosowanie: Drenaż stref zasypki za ścianami oporowymi, przyczółkami mostowymi i ścianami tuneli wykonywanych metodą odkrywkową w budownictwie kolejowym, z zastosowaniem geokompozytowych elementów drenażowych.
Produkty: Podstawowym produktem Naue jest Secudrain® WAS 7 (DB HPQ, przypadek 3.10).
Potencjał oszczędności: Geokompozyt o grubości 6-25 mm zastępuje ziarnistą warstwę drenażową o grubości 300-600 mm; zużycie materiału warstwy drenażowej mniejsze nawet o 90 %, w zależności od projektu.
Normy: Projektowanie odbywa się zgodnie z DBS 918 039 (przypadek zastosowania 3.10), RIL 836, EN 13252, EN ISO 12958 i EN ISO 12956.
Typowe zastosowania: Typowe zastosowania obejmują kolejowe ściany oporowe, przyczółki mostowe, tunele budowane metodą odkrywkową oraz ścianki peronowe.
Drenaż zasypki w budownictwie kolejowym: wyzwania, rozwiązania i rezultaty
Wyzwania
Parcie hydrostatyczne na ściany oporowe, przyczółki i ściany tuneli
Drobne cząstki z zasypki spoistej powodujące kolmatację tradycyjnego drenażu żwirowego
Alkaliczna woda porowa z konstrukcji betonowych oddziałująca na element drenażowy
Niewielka przestrzeń robocza za ścianami i przyczółkami
Wymagania dotyczące dopuszczenia DB dla elementów drenażowych w strefach zasypki
Rozwiązanie
Secudrain® WAS 7: rdzeń drenażowy z geowłókniną filtracyjną po obu stronach, DB HPQ dla przypadku 3.10
Wbudowany pionowo przy powierzchni konstrukcji przed wykonaniem zasypki
Wynik
Woda przesiąkająca jest zbierana i odprowadzana do drenu u podstawy konstrukcji
Zdolność przepływu badana zgodnie z EN ISO 12958 – podstawa obliczeń projektowych
Jedna warstwa geokompozytu zamiast ziarnistej warstwy drenażowej o grubości 300-600 mm
Geowłóknina filtracyjna o O90 = 0.09 mm zatrzymuje drobne cząstki materiału zasypowego
DB HPQ dla przypadku 3.10 z zastosowaniem Secudrain® WAS 7
Typowe zastosowania drenażu zasypki w budownictwie kolejowym
Secudrain® to geokompozyty wbudowywane wszędzie tam, gdzie konieczne jest odprowadzanie wody przesiąkającej z zasypki za konstrukcjami kolejowymi.
Ściany oporowe
Zapewnia drenaż zasypki betonowych ścian oporowych wzdłuż toru.
Przyczółki mostowe
Kontroluje przepływ wód przesiąkających za ścianami przyczółków mostów kolejowych.
Tunele wykonywane metodą odkrywkową
Odprowadza wodę z zasypki przylegającej do ścian tunelu i konstrukcji portali.
Ściany krawędzi peronowych
Drenaż o niewielkiej grubości za ścianami krawędziowymi peronów.
Drenaż zasypki w budownictwie kolejowym: wytyczne techniczne
Projektowanie drenażu z geokompozytów za konstrukcjami kolejowymi zależy od przewidywanego dopływu wody z przesiąków, parcia gruntu działającego na element drenażowy, materiału zasypowego oraz wymagań operatora kolejowego dotyczących dopuszczenia do stosowania.
Geokompozyt drenażowy Naue Secudrain® WAS 7 wbudowany za konstrukcją oporową w celu zapewnienia skutecznego drenażu obszarów zasypanych i zapobiegania narastaniu ciśnienia hydrostatycznego.
Za konstrukcjami kolejowymi element drenażowy musi odprowadzać wodę pod pełnym parciem gruntu zasypki, a jego filtr musi zachowywać drożność w kontakcie z gruntem drobnoziarnistym. Secudrain® to trójwarstwowy system drenażowy odporny na nacisk: falisty rdzeń polipropylenowy jest na całej powierzchni połączony z mechanicznie spajaną geowłókniną filtracyjną Secutex® po obu stronach, co umożliwia przenoszenie sił ścinających między warstwami.
Praktyczne korzyści dla ekip budowlanych:
Jedna prefabrykowana warstwa zastępuje ziarnistą warstwę drenażową i oddzielną geowłókninę filtracyjną.
Secudrain® WAS 7 ma grubość 6.0 mm, co sprawdza się przy ograniczonej przestrzeni roboczej za ścianami i przyczółkami.
Wydajność przepływu jest badana zgodnie z EN ISO 12958: 0.8 l/(m·s) dla Secudrain® WAS 7 przy gradiencie hydraulicznym 1.0.
Geowłókniny filtracyjne mają charakterystyczny wymiar porów O90 wynoszący 0.09 mm (EN ISO 12956) i zatrzymują drobne cząstki materiału zasypowego.
Fabrycznie przygotowane zakłady ułatwiają łączenie sąsiednich rolek.
Kolejność wbudowania krok po kroku:
Oczyścić powierzchnię konstrukcji i przygotować dren u jej podstawy zgodnie z projektem.
Rozwinąć Secudrain® pionowo przy powierzchni konstrukcji i zamocować u góry.
Połączyć sąsiednie rolki, wykorzystując fabrycznie przygotowane zakłady.
Połączyć dolny koniec geokompozytu z drenem u podstawy konstrukcji.
Układać i zagęszczać zasypkę warstwami. Przykryć geokompozyt w ciągu miesiąca od wbudowania.
Gdzie dopuszcza się drenaż z geokompozytów za konstrukcjami kolejowymi
Na sieci DB stosowanie geokompozytowych elementów drenażowych w strefach zasypki reguluje RIL 836. Poza siecią DB obowiązują inne wymagania, na przykład RiZ-ING i ZTV E w odniesieniu do obiektów mostowych.
Podstawowa zasada: Element drenażowy działa tylko tak długo, jak długo działa jego filtr. Za konstrukcjami betonowymi musi on również być odporny na alkaliczną wodę porową. W projektach DB można stosować wyłącznie produkt z HPQ dla przypadku 3.10.
Ściany oporowe na sieci DB
Drenaż zasypki ścian oporowych zgodnie z RIL 836.4302
Zastosowanie geokompozytu w uzasadnionych indywidualnych przypadkach
Produkt: Secudrain® WAS 7 (DB HPQ, przypadek 3.10)
Zaleta techniczna: cienka warstwa drenażowa przy ograniczonej przestrzeni za ścianą.
Zasypki przyczółków mostów kolejowych na sieci DB
Zasypki mostów kolejowych zgodnie z RIL 836.4106
Zastosowanie geokompozytu wyłącznie po konsultacji z właściwym działem technicznym DB
Produkt: Secudrain® WAS 7 (DB HPQ, przypadek 3.10)
Korzyść techniczna: możliwość obliczenia zdolności przepływowej jako podstawa uzgodnień.
Projekty poza siecią DB
Obiekty mostowe zgodne z RiZ-ING i ZTV E: Secudrain® WAS 7
Przydatność do stosowania z zasypką o odczynie zasadowym sprawdzana indywidualnie dla każdego projektu
Korzyść techniczna: ta sama metoda wbudowania w konstrukcjach kolejowych i drogowych.
Dane techniczne produktu: Secudrain® WAS 7
Tabela przedstawia dane techniczne produktu Secudrain® WAS 7 stosowanego za konstrukcjami kolejowymi.
W celu doboru produktu do konkretnego projektu i obliczenia przepływu należy skontaktować się z działem inżynierii i projektowania Naue (EDD).
Kryterium
Secudrain® WAS 7
Typowe zastosowanie
Projekty DB (HPQ przypadek 3.10); konstrukcje mostowe zgodne z RiZ-ING / ZTV E
Konstrukcja
Falisty rdzeń z PP, geowłóknina filtracyjna po obu stronach
Grubość przy 2 kPa
6.0 mm
Gramatura
660 g/m²
Zdolność przepływu w kierunku wzdłużnym (md), i = 1.0 (EN ISO 12958)
0.8 l/(m·s) przy 20 kPa; 0.6 l/(m·s) przy 50 kPa
Wymiar porów O90 (EN ISO 12956)
0.09 mm
Kryterium
Secudrain® WAS 7
Wymiary rolki
1.90 m × 35 m
DB HPQ
Przypadek 3.10
Geokompozyt drenażowy Naue Secudrain® WAS 7 wbudowany za konstrukcją oporową w celu zapewnienia skutecznego drenażu obszarów zasypanych i zapobiegania narastaniu ciśnienia hydrostatycznego.
Drenaż zasypki w budownictwie kolejowym z Naue: korzyści
Korzyści te wynikają bezpośrednio ze sposobu działania produktów Naue w tym rozwiązaniu oraz z ich praktycznego znaczenia dla Państwa projektu.
Dopuszczone do stosowania w projektach DB
Secudrain® WAS 7 posiada kwalifikację DB HPQ dla przypadku zastosowania 3.10 zgodnie z DBS 918 039 i jest dopuszczony do stosowania w obiektach mostowych zgodnie z RiZ-ING / ZTV E.
Obliczalna zdolność przepływu
Wydajności przepływu zbadane zgodnie z EN ISO 12958 przy określonym ciśnieniu i gradiencie zapewniają projektantom weryfikowalną podstawę do projektowania drenażu za konstrukcją.
Cienka warstwa zamiast żwiru
Geokompozyt o grubości 6-25 mm zastępuje ziarnistą warstwę drenażową o grubości 300-600 mm oraz oddzielną geowłókninę filtracyjną. W zależności od projektu może to zmniejszyć ilość materiału warstwy drenażowej nawet o 90 %.
Łatwe wbudowanie
Secudrain® rozwija się wzdłuż powierzchni konstrukcji i łączy za pomocą fabrycznie przygotowanych zakładów. Nie ma potrzeby dostarczania, układania ani zagęszczania kruszywa drenażowego.
Drenaż zasypki w budownictwie kolejowym: najczęściej zadawane pytania (FAQ)
Drenaż w strefach zasypki obiektów kolejowych polega na kontrolowanym odprowadzaniu wody przesiąkającej przez zasypkę za konstrukcjami kolejowymi, takimi jak ściany oporowe, przyczółki mostowe i tunele budowane metodą odkrywkową. Element drenażowy przylegający do powierzchni konstrukcji zbiera wodę i odprowadza ją do drenu u podstawy, zapobiegając powstawaniu parcia hydrostatycznego na konstrukcję.
DBS 918 039 określa wymagania dotyczące elementów drenażowych w strefach zasypki w ramach przypadku zastosowania 3.10. Zgodnie z RIL 836 w uzasadnionych indywidualnych przypadkach można stosować geokompozyt do drenażu zasypki ścian oporowych. W przypadku zasypek mostów kolejowych jego zastosowanie wymaga konsultacji z właściwym działem technicznym DB. W obu przypadkach produkt musi posiadać HPQ wydane przez DB dla przypadku zastosowania 3.10.
Secudrain® WAS 7 posiada kwalifikację DB HPQ dla przypadku zastosowania 3.10. Składa się z falistego rdzenia polipropylenowego z geowłókniną filtracyjną po obu stronach, ma grubość 6.0 mm i przepływ w płaszczyźnie 0.8 l/(m·s) przy nacisku 20 kPa i gradiencie hydraulicznym 1.0.
Woda porowa z betonu może podnieść pH zasypki znacznie powyżej zakresu występującego w gruntach naturalnych. Deklarowana trwałość geosyntetyków zwykle odnosi się do gruntów naturalnych o pH od 4 do 9. Dlatego za konstrukcjami betonowymi należy potwierdzić przydatność elementu drenażowego w określonych warunkach. W projektach DB wymagany jest produkt z HPQ dla przypadku 3.10.
Przepływ w płaszczyźnie geokompozytu bada się zgodnie z EN ISO 12958. Przy gradiencie hydraulicznym 1.0 Secudrain® WAS 7 odprowadza 0.8 l/(m·s) przy 20 kPa oraz 0.6 l/(m·s) przy 50 kPa. Wymagany przepływ oblicza się dla każdego projektu na podstawie przewidywanej ilości wód przesiąkowych, parcia gruntu i gradientu.
Tak. Geokompozyt Secudrain® o grubości 6-25 mm zastępuje ziarnistą warstwę drenażową o typowej grubości 300-600 mm wraz z oddzielną geowłókniną filtracyjną. W zależności od projektu pozwala to zmniejszyć ilość materiału warstwy drenażowej nawet o 90 %. W projektach DB obowiązują warunki RIL 836 dla przypadku 3.10.
Secudrain® rozwija się pionowo wzdłuż powierzchni konstrukcji przed wykonaniem zasypki, mocuje w górnej części i łączy za pomocą fabrycznie przygotowanych zakładów. Dolny koniec łączy się z drenem u podstawy konstrukcji. Następnie układa się i zagęszcza zasypkę warstwami; geokompozyt należy przykryć w ciągu jednego miesiąca od wbudowania.
W projektach DB obowiązują DBS 918 039 (HPQ dla przypadku 3.10) oraz RIL 836. Zdolność przepływu bada się zgodnie z EN ISO 12958, charakterystyczną wielkość porów włókniny filtracyjnej zgodnie z EN ISO 12956, a jej przepuszczalność wody zgodnie z EN ISO 11058. EN 13252 określa właściwości wymagane od geowłóknin stosowanych w systemach drenażowych. W przypadku obiektów mostowych poza siecią DB obowiązują RiZ-ING oraz ZTV E.
Tak. Secudrain® służy do drenażu zasypki przy ścianach tuneli wykonywanych metodą odkrywkową i konstrukcji portalowych. Wbudowanie odbywa się przy konstrukcji przed wykonaniem zasypki, tak samo jak za ścianami oporowymi. Dział inżynierii i projektowania Naue (EDD) zapewnia wsparcie projektowe dostosowane do konkretnego projektu.
Drenaż zasypki w budownictwie kolejowym: projektowanie zgodnie z uznanymi normami
Kluczowym parametrem projektowym jest przepływ w płaszczyźnie geokompozytu przy parciu gruntu i gradiencie hydraulicznym występujących przy konstrukcji. Dział inżynierii i projektowania Naue (EDD) wspiera obliczenia przepływu i dobór produktu:
DBS 918 039: Przypadek zastosowania 3.10, element drenażowy do stref zasypki; wymagany jest ważny HPQ.
RIL 836: Wytyczna DB dotycząca robót ziemnych i konstrukcji geotechnicznych; moduły 836.4302 (ściany oporowe) i 836.4106 (zasypki mostowe) określają warunki dla przypadku zastosowania 3.10.
EN ISO 12958: Przepływ wody w płaszczyźnie, główny parametr projektowy geokompozytów drenażowych.
EN ISO 12956 / EN ISO 11058: Charakterystyczna wielkość porów i wodoprzepuszczalność geowłókniny filtracyjnej.
EN 13252: Właściwości wymagane w odniesieniu do geowłóknin i wyrobów pokrewnych stosowanych w systemach drenażowych.
RiZ-ING / ZTV E: Niemieckie wytyczne dotyczące obiektów mostowych poza siecią DB.
Elevated urban railway infrastructure demonstrating the importance of effective drainage systems for maintaining track stability and protecting surrounding structures.
Jak działa Secudrain® w strefie zasypki
The following system benefits come directly from how the Naue products work within the layer structure:
Filter nonwoven, backfill side: retains fines from the backfill (O90 = 0.09 mm) and lets the seepage water through.
Drainage core: the wave-shaped PP core carries the water in-plane down to the base of the structure, even under earth pressure.
Filter nonwoven, structure side: completes the three-layer system and protects the core against the structure face.
Drain at the base: collects the water from the geocomposite and discharges it, so that no hydrostatic pressure builds up.
Approved element: Secudrain® WAS 7 holds a DB HPQ for case 3.10 under DBS 918 039.