Uszczelnianie kolejowych budowli ziemnych

Uszczelnianie kolejowych budowli ziemnych polega na wbudowaniu bariery o niskiej przepuszczalności w nasypach i przekopach kolejowych oraz powiązanych budowlach ziemnych. Zapobiega ono przedostawaniu się do wód gruntowych zanieczyszczeń związanych z eksploatacją kolei, takich jak paliwa, herbicydy i środki odladzające. System składa się z elementu uszczelniającego, którym jest geosyntetyczna wykładzina iłowa (GCL) lub geomembrana HDPE, z warstwami ochronnymi z geowłókniny ułożonymi nad nim i pod nim.

Naue dostarcza wszystkie warstwy systemu. Bentofix^® NSP 5400 DB to geosyntetyczna wykładzina iłowa (GCL) przeznaczona na skarpy i nieregularne powierzchnie (DB HPQ, przypadek zastosowania 3.11). Carbofol^® HDPE 406 2.0 F/F DB to zgrzewana geomembrana przeznaczona do stref brzegowych i zastosowań przy dużej wysokości ciśnienia (przypadek 3.12). Secutex^® R 901 DB to geowłóknina ochronna wbudowywana nad i pod elementem uszczelniającym (przypadek 3.13).

Wykładzina GCL Bentofix^® jest na ogół bardziej praktycznym wyborem na skarpach i nieregularnych powierzchniach robót ziemnych, gdzie samouszczelniający bentonit i igłowana struktura sprawdzają się przy złożonej geometrii. Zgrzewana geomembrana Carbofol^® jest preferowana tam, gdzie decydujące znaczenie mają szczelność połączeń, duża wysokość ciśnienia lub oddziaływanie substancji chemicznych, na przykład w strefach brzegowych lub na odcinkach przebiegających przez zanieczyszczone tereny. Na terenach krasowych lub w szczególnie wrażliwych strefach oba rozwiązania można łączyć na podstawie indywidualnego dopuszczenia (ZiE).

Materiał nasypowy o ostrych krawędziach, warstwa ochronna pod podsypką tłuczniową i dynamiczne obciążenia od pociągów mogą spowodować przebicie lub ścieranie geomembrany lub GCL. Geowłóknina ochronna Secutex^® R 901 DB przejmuje te siły i, pozostając w pełnym kontakcie z wykładziną, przenosi siły poziome na styku warstw. Przypadek zastosowania 3.13 według DBS 918 039 określa element ochronny jako obowiązkową część systemu, a RIL 836 wymaga minimalnej gramatury 500 g/m².

DBS 918 039 określa przypadki zastosowania geosyntetyków w budownictwie kolejowym, a producenci muszą posiadać DB HPQ dla każdego z nich. Przypadek 3.11 obejmuje wykładziny iłowe (GCL) jako element uszczelniający, przypadek 3.12 obejmuje geomembrany jako element uszczelniający, a przypadek 3.13 obejmuje element ochronny dla obu rozwiązań. Zgodny system łączy zatem przypadek 3.11 lub 3.12 z przypadkiem 3.13.

Główne dokumenty regulacyjne to DBS 918 039 (techniczne warunki dostawy geosyntetyków stosowanych w budownictwie kolejowym), RIL 836 / DS 836 (wytyczne DB dotyczące robót ziemnych) oraz niemiecka federalna ustawa o gospodarce wodnej (WHG) w odniesieniu do stref ochrony wód. Zgrzewanie geomembran do zastosowań na kolei DB odbywa się zgodnie z DVS 2225-4. Odpowiednie normy badawcze obejmują EN 16416 (współczynnik filtracji GCL), EN 13719 (skuteczność ochrony), EN ISO 12236 (przebicie statyczne) oraz EN ISO 12957-1/-2 (wytrzymałość na ścinanie).

Dolną geowłókninę ochronną Secutex^® układa się na równym podłożu. Następnie rozwija się Bentofix^® z zakładem wynoszącym co najmniej 300 mm; zgrzewanie nie jest wymagane. Natomiast pasma geomembrany Carbofol^® są zgrzewane zgodnie z DVS 2225-4 przez certyfikowanych zgrzewaczy, a zgrzewy są badane metodą ciśnieniową z użyciem powietrza lub metodą próżniową. Następnie układa się górną warstwę Secutex^® i grunt przykrywający, przy czym grubość pokrycia na Bentofix^® musi wynosić co najmniej 300 mm. Zgodnie z wymaganiami EBA instrukcja wbudowania Naue musi być dostępna na budowie.

W wielu projektach — tak. Geosyntetyczną wykładzinę iłową (GCL) wbudowuje się jako warstwę o grubości 5-10 mm, natomiast zagęszczona warstwa gliny wymaga 300-500 mm wyselekcjonowanej gliny układanej i zagęszczanej warstwami. Można osiągnąć oszczędności do 40 % w porównaniu z zagęszczoną warstwą gliny. Rzeczywista różnica kosztów zależy od projektu, w tym od dostępności gliny, odległości transportu i geometrii skarp.

Tak. Wszystkie elementy systemu mają kwalifikację DB HPQ dla swoich zastosowań, a systemy zaprojektowano z myślą o liniach kolejowych przebiegających przez strefy ochrony wód, zgodnie z wymaganiami WHG. Na linii kolei dużych prędkości Wendlingen–Ulm w Niemczech, na odcinku przecinającym obszar krasowy Jury Szwabskiej, wbudowano około 70,000 m² geomembrany Carbofol^® HDPE 406 2.0 F/F DB pomiędzy warstwami geowłókniny ochronnej Secutex^® R 901 DB o łącznej powierzchni około 140,000 m².