Filtracja i separacja w kolejowych robotach ziemnych

Elementy filtracyjne i separacyjne to geowłókniny wbudowane w konstrukcję torowiska, które zatrzymują drobne cząstki gruntu, umożliwiając przepływ wody. Jako elementy filtracyjne otaczają żwir drenażowy w rowach drenażowych. Jako elementy separacyjne oddzielają podłoże od warstwy ochronnej lub podsypki tłuczniowej. DBS 918 039 określa wymagania dla tych elementów w ramach przypadków zastosowania 3.3, 3.4 i 3.14.

Przypadek 3.3 obejmuje elementy filtracyjne w instalacjach drenażowych (Secutex^® 151 GRK 3). Przypadek 3.4 obejmuje elementy separacyjne i filtracyjne pod warstwami podbudowy (Secutex^® 251 GRK 4). Przypadek 3.14 obejmuje geowłókniny do ulepszania podtorza bezpośrednio pod podsypką tłuczniową na istniejących liniach kolejowych (Secutex^® R 901 DB). Produkt wymaga DB HPQ dla każdego przypadku zastosowania.

Rów jest zwykle zlokalizowany u podnóża skarpy wykopu, a powierzchnia podłoża ma spadek w jego kierunku. Rów wykłada się geowłókniną Secutex^® 151 GRK 3, w jego dolnej części układa się rurę perforowaną na całym obwodzie (DN ≥ 100), a następnie wypełnia się go żwirem filtracyjnym/drenażowym. Następnie geowłókninę zamyka się od góry, tak aby całkowicie otaczała korpus drenażu, i przykrywa. Rów obniża zwierciadło wody gruntowej pod powierzchnią podłoża.

Żwir drenażowy o nieciągłym uziarnieniu często nie zapewnia stabilności filtra w kontakcie z otaczającym gruntem drobnoziarnistym. Bez filtra drobne cząstki są wymywane do żwiru i rury, a drenaż stopniowo się zatyka. Geowłóknina filtracyjna o odpowiedniej wielkości porów zatrzymuje grunt i przepuszcza wodę, dzięki czemu rów zachowuje swoją funkcję.

Geowłókninę zgodną z przypadkiem 3.4 układa się na poziomie niwelety robót ziemnych, gdy konieczne jest oddzielenie drobnoziarnistego podłoża od materiału warstwy ochronnej. DBS 918 039 wymaga wartości O₉₀ w zakresie od 0.06 do 0.20 mm oraz grubości wynoszącej co najmniej 15 × O₉₀ i 1.5 mm, a stabilność filtra między podłożem a warstwą ochronną musi zostać zweryfikowana. Secutex^® 251 GRK 4 spełnia te wymagania przy wartości O₉₀ wynoszącej 100 µm. Grubość warstwy ochronnej nie ulega zmniejszeniu.

Częściowo, w określonych warunkach. Geowłóknina zgodna z wymaganiami przypadku 3.14, taka jak Secutex^® R 901 DB, jest wbudowywana bezpośrednio pod podsypką i może częściowo zastąpić mineralną warstwę ochronną. Jest przeznaczona głównie do istniejących linii o małym obciążeniu ruchem i niskich prędkościach, przy dostatecznie korzystnych warunkach geotechnicznych i hydrologicznych. Standardową konstrukcję opisano w RIL 836.4105 A03.

Secutex^® R 901 DB rozwija się na przygotowanym podtorzu metodami szynowymi lub bezszynowymi, z zakładami zgodnymi z wytycznymi wbudowania, a tłuczeń układa się bezpośrednio na geowłókninie. Umożliwia to wbudowanie w czasie planowanych zamknięć torowych na istniejących liniach.

Charakterystyczny wymiar porów O₉₀ (EN ISO 12956) określa największe cząstki, które mogą przeniknąć przez geowłókninę. Musi być wystarczająco mały, aby zatrzymywać grunt, i wystarczająco duży, aby przepuszczać wodę. DBS 918 039 wymaga 0.08-0.16 mm dla elementów filtracyjnych w instalacjach drenażowych (przypadek 3.3) oraz 0.06-0.20 mm pod warstwami podbudowy (przypadek 3.4). Secutex^® 151 GRK 3 ma O₉₀ równe 130 µm, a Secutex^® 251 GRK 4 — 100 µm.

W projektach DB obowiązują DBS 918 039 (HPQ dla każdego przypadku zastosowania) oraz RIL 836. Norma EN 13250 określa wymagane właściwości geotekstyliów stosowanych w budownictwie kolejowym, a EN 13252 — w systemach drenażowych. Wielkość porów określa się zgodnie z EN ISO 12956, wytrzymałość na rozciąganie zgodnie z EN ISO 10319, a odporność na przebicie statyczne zgodnie z EN ISO 12236.