Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 3. A vasúti.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 3. A vasúti."— Előadás másolata:

1 MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 3. A vasúti alépítményi földmű kialakítása Dr. Horvát Ferenc KÉ-VA/ SZÉM1/

2 Vasúti pálya mintakeresztszelvénye Felépítmény Alépítmény Alépítmény: Általános értelemben az alépítmény fogalomkörébe mindazon létesítmények beletartoznak, amelyek feladata - a vasúti pálya térbeli elhelyezkedésének megvalósítása, - a forgalomból származó erőhatások felvétele, - az időjárási hatásokkal, a csapadékvizekkel, a felszíni és felszín alatti vizekkel szembeni véde- lem biztosítása, - a természetes és mesterséges akadályok feletti illetve alatti átvezetések megoldása, - a keresztező közutak csatlakozási feltételeinek megteremtése. Az alépítmény a vasúti üzem és a fenntartási tevékenység feladatainak ellátását is segíti. Alépítményi földmű: Az alépítménynek a vasúti pálya felépítményszerkezete alatti, általában talajanyagokból épült része. Az önsúly, valamint a forgalmi terhek felvételére, altalajra továbbítására szolgál úgy, hogy közben a megengedhetőnél nagyobb maradó alakváltozásokat normális esetben nem szenved. c 1. ALAPFOGALMAK 54/2

3 Altalaj: Az alépítmény alatt lévő talaj, amely nem az építéstechnikai intézkedések következtében változott meg. Feltalaj: a felszín alatti 0,5…1,0 m vastagzóna, ami a terület építési célú járhatósága miatt kiemelt szerepet játszik. Földmű: Földanyagból készült geotechnikai szerkezet, közlekedési pálya töltése, árvédelmi gát, alap alatti talajcsere, bármely szerkezet ágyazata, bármely szerkezet melletti és feletti visszatöltés, munkatér visszatöltése, tereprendezést szolgáló feltöltés. Földmű koronasík: A földmű felső, előírt magasságra és lejtésre elegyengetett és tömörített síkja. Földmű zárórétege: A földmű felső 0,5 m vastag rétege, amelyre a kiegészítő réteg(szerkezet) vagy közvetlenül a zúzottkő ágyazat kerül. Kiegészítő réteg(szerkezet): Az alépítménykoronára helyezett, védő / erő-sítő faladatot ellátó, meghatározott követelmények szerint felépített réteg (rendszer). Megtámasztó építmény: Terepszint-ugrások megtámasztására és földművek stabilitásának biztosítására szolgáló szerkezet. Nagytengely: Kétvágányú vasúti pályatest esetében a két vágány tengelyének felező távolságában haladó vonal. 1. ALAPFOGALMAK 54/3

4 2. KIALAKÍTÁSI IRÁNYELVEK Az alépítményi földművet úgy kell megtervezni és megépíteni, hogy - feladatát üzemi élettartama alatt biztonsággal lássa el, - állékony legyen, feleljen meg az igénybevételeknek (építés közben és végső állapotában is), - az alkalmazási cél(ok)ra gazdaságosan használható legyen, - az üzem során ne alakuljanak ki megengedhetetlenül nagy deformációk a felszínén, - legyen ellenálló az időjárás és a felszíni/felszín alatti vizek kedvezőtlen hatásaival szemben, - műszakilag összhangban legyen a vasúti pálya egyéb szomszédos létesítményeivel (például ká- belcsatorna, felsővezeték-tartó oszlopok), - az üzembehelyezés után a lehető legkevesebb földmű fenntartási és javítási tevékenységre le- gyen szükség, - feleljen meg a környezetvédelmi és az esztétikai szempontoknak. A zúzottköves vágányt alátámasztó rétegben lévő olyan merevségváltozásokat, amelyek a vágányok (aljak) rugalmas ágyazásának eltéréséhez vezethetnek, el kell kerülni vagy megfelelő intézkedésekkel kompenzálni kell. Ez különösen fontos olyan esetekben, amikor a merevségi változások nem merőlegesen futnak a vágány tengelyére (pl. ferdeszögű áthidalásoknál, meglévő pályatest bővítésénél). A meglévő és újonnan építendő földművek között - alátámasztási merevség szempontjából - egyenletes átmenetet kell kialakítani, ha az alátámasztási merevségek különbsége miatti fekszinthibák kialakulása nem zárható ki. A feltöltések anyagának és tömörségének követelményeit a korábban létesített földmű ilyen jellemzőivel össze kell hangolni. A vasúti pálya földművének építéséhez olyan tervet kell készíteni, amelyben egyértelműen rögzíteni kell a szükséges teherbírási és használhatósági követelményeket és azokat szerkezetileg biztosítani kell. 54/4

5 Keresztmetszeti kialakítás: szabványos alak és méretek biztosítása Anyagok és minőségük Építési technológia Ellenőrzések 2. KIALAKÍTÁSI IRÁNYELVEK 54/5

6 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA A földmű keresztmetszeti kialakításával mindazon alak- és méretkövetelményeket biztosítani kell, amelyek annak állékonyságához, a vasúti üzem biztonságos lebonyolításához, a felépítményszerke- zet megfelelő minőségű megépítéséhez és üzem alatti viselkedéséhez szükségesek. A földmű keresztmetszeti méreteit meghatározó tényezők: - a vágány tervezési sebessége (pl. sebességtől függő padkaszélességi érték), - az űrszelvény méretei, - a vágányok száma és a vágánytengely-távolság(ok), - a pálya vízszintes geometriája (ívsugár), - a túlemelés nagysága, - a vágány jellege (hagyományos vagy hézagnélküli), - a vágányszerkezet meghatározó jellemzői (pl. sínrendszer, keresztalj hossza, stb.), - a megkövetelt hatékony ágyazatvastagság értéke, - az ágyazatváll szélessége, rézsűjének hajlása, - a védő-/erősítő réteg kialakítási követelményei, - az alépítménykorona keresztirányú esése, - a vasúti pálya víztelenítési követelményei, - a pályaszemélyzet számára biztosítandó üzemi közlekedési tér (pl. tolatási padka), - csatlakozó létesítmények kialakítása (pl. peronok), - fenntartási munkák, anyagdepóniák helyigénye (pl. vasút feletti átvezetések alatt), - pálya melletti építmények és tartozékok (pl. vezetéktartó oszlopok) elhelyezési követelményei. 54/6

7 A vasúti pálya földművének méreteit a vágánytengelyre merőleges keresztszelvényekkel kell meghatározni. A keresztszelvények méreteit meghatározó adatokat az érvényes tervezési szabályzatok alapján kell felvenni. sk = sínkoronaszint v 1 és v 2 = ágyazatváll szélessége, ív külső és belső oldalán az ívsugár függvényében eltérő lehet, p = padkaszélesség, e% = kiegészítő réteg keresztesése, m = túlemelés, há = hatékony ágyazatvastagság, kv = kiegészítő réteg vastagsága, k1 és k2 = egyik oldali szélesség az alépítménykoronán k = alépítmény koronaszélessége 1:n = rézsűhajlás, ám = árok mélysége, ász = árok fenékszélessége, T = vágánytengely-távolság. Mintakeresztszelvény vegyes szelvényben - egyvágányú, zúzottkő ágyazatú pálya, túlemelés nélkül 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA 54/7

8 Zúzottköves pályában a földműkoronának és a kiegészítő (védő-/erősítő) réteg felső síkjának egységesen 5% esésűnek kell lennie keresztirányban (új építésnél és átépítésnél). Túlemeléssel kialakított egyvágányú pályán az alépítménykorona egyoldali esésének iránya (lehetőleg) egyezzék meg a túlemelés irányával. Ha az alépítményi korona oldalesésének irányát meg kell változtatni, akkor az lehetőleg műtárgynál vagy útátjárónál legyen. A földműkorona (és a védő-/erősítő réteg) keresztesésének váltását kb. 5 méter hosszú átmeneti szakaszon kell megoldani. A töltés építése során az alapsíknak és a közbenső rétegeknek azonos eséssel kell készülniük. Az alépítményi korona illetve a kiegészítő réteg felső síkjának egyenetlensége - 4 méter hosszú bázison ellenőrizve - nem lehet nagyobb, mint 20 mm. Ha más rendelkezés nincsen, akkor az egyéb rétegek felső síkjának egyenetlensége 30 mm-ig megengedett. A rézsűfelületek egyenetlensége 50 mm-ig terjedhet. A földműkorona magassága nem térhet el a tervezett magasságtól jobban, mint ±30 mm, illetve a kiegészítő réteg magassága pedig jobban, mint ±20 mm. 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA 54/8

9 Mintakeresztszelvény vegyes szelvényben - egyvágányú, zúzottkő ágyazatú pálya, ívben, túlemeléssel A keresztaljak hosszát - függetlenül azok egyes esetekben tényleges, rövidebb hosszától - mindig 2,60 m hosszúsággal kell figyelembe venni. 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA 54/9

10 Mintakeresztszelvény vegyes szelvényben - kétvágányú, zúzottkő ágyazatú pálya, túlemelés nélkül Mintakeresztszelvény vegyes szelvényben - kétvágányú, zúzottkő ágyazatú pálya, ívben, túlemeléssel 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA 54/10

11 Állapot több évtizedes üzem után 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA 54/11

12 A vasúti pálya rétegszerkezeti felépítése A kiegészítő (védő-/erősítő) réteg "v" vastagságát a talajvizsgálati jelentés alapján méretezéssel kell meghatározni, azonban vastagsága 0,15 méternél kisebb érték nem lehet. 3. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KERESZTMETSZETI KIALAKÍTÁSA 54/12

13 A tömörségmérés minden esetben “mintavételi terv” alapján történik. A mintavételi tervet a kivitelező készítteti el, és a beruházó jóváhagyja. A földmű fő tömegében min. 500 m 3 -enként kell mintavételi helyet biztosítani. A földmű zárórétegében és a kiegészítő rétegben 50 m-enkénti hosszon jelölendő ki vizsgálati hely. Az üzemeltető képviseletében szúrópróbaszerű ellenőrzéseket kell végezni az alábbiak szerint: - a földmű főtömegében legalább 1 m magassági szintenként, - a földmű zárórétegében és a kiegészítő rétegen 100 m-enként legalább két helyen. Azonosító vizsgálattal kell igazolni, hogy a helyszíni tömörségmérés eredménye és a Proctor- vizsgálat eredménye azonos talajból származik. Előírt tömörségi érték: - a kiegészítő rétegben T r  = 96%, - a földmű felső 50 cm vastag rétegében T r  = 95%, - a földmű felső 50 cm vastag rétege alatti 50 cm-ében T r  = 94%, - a műtárgyak háttöltésében, teljes mélységben T r  = 96%, - minden egyéb helyen T r  = 92%. 4. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ TÖMÖRSÉGE ÉS TEHERBÍRÁSA 4.1. A tömörség ellenőrzése 54/13

14 A tömörség minősítése: a.) 10 db vagy több minta esetén a tömörség a tömörségi fok átlagából és szórásából statisztikai értékeléssel adható meg a minősítés: és Az előírt T tömörségi fok  tűréssel teljesül, ha az elért tömörség n mintaszámmal megállapított átlagos értékével és s T szórásával teljesül a következő egyenlőtlenség: A  negatív tűrés értéke 3% lehet, de a tervező ennél szigorúbb előírást is adhat. b.) Ha a mérési szám 10 alatt van, úgy valamennyi pontban külön értékelendő a tömörség. A megengedett negatív eltérés minden egyes helyen egyformán T rp %-ban értve -2%. 4. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ TÖMÖRSÉGE ÉS TEHERBÍRÁSA 54/14

15 A 2009 előtt megkövetelt E 2 értékek V  160 km/h sebességű pályákon  zárórétegen 40 MPa,  védőrétegen 70 MPa. A megengedett eltérések:  a pozitív eltérés nincs korlátozva,  negatív eltérés 10 MPa. A től érvényes megkövetelt E 2 értékek 4. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ TÖMÖRSÉGE ÉS TEHERBÍRÁSA 54/15

16 Az E 2 stat és E d modulus megkövetelt értékei (új D.11. Utasítás) Negatív eltérés nem megengedett. Amennyiben a zúzottkő ágyazat és az alépítmény között nincsen kiegészítő réteg, akkor az alépítmény koronasíkján a kiegészítő rétegre előírt E 2 értéket kell teljesíteni. A táblázatban összeállított E 2 stat és E din értékpárokat nem szabad korrelációs értékpárokként értelmezni, mert a két mérési módszer túlságosan különbözik egymástól ahhoz, hogy általánosan érvényes összefüggést adhassanak. Amíg a statikus tárcsás teherbírásmérésnél a pórusvíznyomások részben megszűnnek, addig a dinamikus tárcsás teherbírásmérésnél a pórusvíz és a felszínközeli teherbírási csúcsok (pl. egy nagyobb kő) méréstechnikailag erős teherbírásnövekedést okozhatnak. 4. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ TÖMÖRSÉGE ÉS TEHERBÍRÁSA TeherbírásModulus Sebesség (km/h) V  Kiegészítő rétegen E 2 stat (MPa) Kiegészítő rétegen E din (MPa) A teherbírás minősítése: Ki kell mutatni, hogy a tervben előírt E2 méretezési teherbírási modulus  = 5 MPa negatív tűréssel úgy teljesül, hogy a mért teherbírási modulusok átlagos értékére és sE szórására igaz, hogy 54/16

17 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 5.1. Fogalmak Alépítményi kiegészítő réteg: az alépítmény korona megerősítését és/vagy védelmét ellátó réteg, természetes állapotú vagy kötőanyaggal kezelt durvaszemcsés anyagokból, vagy durvaszemcsés anyagok geoműanyagokkal történő kombinációjából kialakítva. Erősítő réteg: az alépítménykorona és az ágyazat alsó síkja közé beépülő kiegészítő réteg, amelynek feladata az alépítménykorona teherbírásának megfelelő (előírt) értékre növelése. Védőréteg: az alépítménykorona és az ágyazat alsó síkja közé beépülő kiegészítő réteg, amelynek feladata az ágyazatról érkező terhelés egyenletes elosztása, az alépítménykorona védelme csapadékvizektől, fagytól, rétegkeveredéstől, ágyazatrostálás esetén mechanikai sérülésektől. Védő- / erősítő réteg: az alépítménykorona és az ágyazat alsó síkja közé beépülő, a védő- és az erősítő szerepet egyaránt ellátó réteg. Keveredési zóna: a fel- és alépítmény közötti határtartomány, amelyben a dinamikus és/vagy hidraulikus folyamatok eredményeképpen a felépítményi zúzottkő és az alépítményi anyag egymással keveredve jelenik meg. Szemcsés keverék (SZK): szigorú követelményeknek megfelelő keverék, amely ásványi anyagokból (homokos kavics), újrahasznosításból származó anyagokból (pl. aprított zúzottkő) vagy egyéb granulátumból áll és belőle kiegészítő réteget építenek. 54/17

18 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 5.2. A kiegészítő réteg feladatai A kiegészítő rétegtől az alábbiakban felsorolt feladatok ellátását várhatjuk el, azonban mindezek egyidejű ellátására nincsen szükség. Teherelosztás: a vonatterhek elosztása oly módon, hogy az alépítményt közel egyenletes, a teherbírásánál kisebb igénybevételek érjék, s ne alakuljanak ki a szemcsék érintkezésénél a sarkok és az élek letöredezését okozó feszültségcsúcsok. Rétegelválasztás: az ágyazat és az alépítmény keveredésének, azaz annak a megakadályozása, hogy a zúzottkőágyazat a felpuhuló alépítménybe nyomódjon, illetve a finom talajrészecskék az ágyazatba felpumpálódjanak. Vízszigetelés: a csapadékvizek távoltartása az alépítménytől, ami különösen vízérzékeny anyagú alépítmény esetén fontos. Vízelvezetés: a csapadékvizeknek az ágyazat alóli gyors kivezetése a kiegészítő réteg felszínén vagy a belsejében végbemenő vízáramlással, illetve a vízpára kiszellőztetésével. Erősítés: az ágyazatról érkező igénybevételek csekély alakváltozással való felvétele kedvező mechanikai tulajdonságai révén. Fagyvédelem: fagy alépítménybe való behatolásának csökkentése, a téli fagypúpok kialakulásának és a tavaszi olvadási károknak a megakadályozása. Rezgéscsökkentés: a vonatforgalomból az alépítményre adódó rezgések mérséklése. 54/18

19 Szemcsés anyagú kiegészítő rétegek V  120 km/h sebességű vágányokban Annak érdekében, hogy a felszíni vizek beszivárgását, és ezzel együtt a dinamikusan igénybevett alépítmény átázását megakadályozzuk, a lehető legkisebb vízáteresztő-képességű (kvázi-vízzáró) kiegészítő réteg kialakítása a cél. Ekkor - az alépítménytől geotextíliával elválasztva - SZK1 jelű szemcsés keverékanyagot kell - előírt értékre tömörítve - beépíteni. Az SZK1 keverék relatíve magasabb finomrész tartalommal bír, s ezáltal közel vízzárónak mondható az anyag. Nagyon érzékeny az optimális építési víztartalom túllépésére. Az SZK1 keverékkel szemben támasztott követelmények:  az anyagot természetes anyagú törtszemcsés és természetes kerek-szemcsés frakciókból keveréssel kell előállítani úgy, hogy az alábbi feltételek teljesüljenek: a törtszemcsés rész tömegszázaléka min. 30% legyen, a keverék legalább 30% kerekszemcsés anyagot tartalmazzon, az SZK1 keverék elkészíthető akár 100%-ban törtszemcsés frakcióból is akkor, ha az alábbiakban felsorolt, valamint beépítés után a tömörségi és teherbírási követelmények bizonyítottan teljesíthetők,  szemeloszlási görbéjének a 20. ábrán látható határgörbék közé kell esnie,  egyenlőtlenségi mutatója C u  15 legyen, mert ez biztosítja, hogy a dinamikus igénybevételek hatására nem rázódik szét,  a legnagyobb szemcseátmérője legalább 32 mm legyen, de a 63 mm-t nem haladhatja meg,  vízáteresztőképességi együtthatója T r  = 100 % tömörségi foknál k  1x10 -6 m/s legyen Szemcsés anyagú kiegészítő rétegek 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/19

20 Az SZK1 keverékkel szemben támasztott további követelmények:  a vízáteresztőképességi együttható meghatározása során a mérést CBR edényben, cm vízoszlopnyomás mellett, változó víznyomással kell végrehajtani,  a d  0,063 mm-es finomrész-tartalom legfeljebb 7 tömegszázalék legyen (a C u  15 követelmény teljesítése mellett), mert ez fagyállóságot biztosít,  a Los Angeles és a micro-Deval vizsgálatok aprózódási értéke V  160 km/h pályasebesség esetén az ÚT 2 ‑ ‑ 3 (e ‑ UT ) Útügyi Műszaki Előírás pontja szerinti Kf ‑ 0, vagy Kf ‑ A, vagy Kf ‑ B, vagy Kf ‑ C1 kőzetfizikai csoportba tartozzon, de a LA+MDE együttes értéke nem haladhatja meg az 50 tömegszázalékot, V  160 km/h pályasebesség esetén az ÚT 2 ‑ ‑ 3 (e ‑ UT ) Útügyi Műszaki Előírás pontja szerinti Kf ‑ 0, vagy Kf ‑ A, vagy Kf ‑ B, vagy Kf ‑ C1 kőzetfizikai csoportba tartozzon, de a LA+MDE együttes értéke nem haladhatja meg az 40 tömegszázalékot. A szemcsés keverék tulajdonságait a bányákban kell beállítani, ellenőrizni és megkövetelni. A tulajdonságok az építési helyszínen már nem módosíthatók! 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/20

21 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Az SZK1 jelű szemcsés keverék határgörbéi 54/21

22 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Elkészült pályaszakasz SZK1 jelű szemcsés keverék kiegészítő réteggel 54/22

23 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Bizonyítottan jó áteresztőképességű alépítmény esetén vízáteresztő tulajdonságú kiegészítő réteg beépítése ajánlott amiatt, hogy a víztelenítési költségeket csökkenteni lehessen. Ilyenkor kisebb finomrész tartalmú SZK2 jelű keverék épüljön be. A vízáteresztő SZK2 keveréktől az SZK1 keverékkel megegyező teherbírási tulajdonságok várhatók. Az SZK2 keverékkel szemben támasztott követelmények az SZK1 jelű keverékhez hasonló alapossággal szabályozottak. Az SZK2 jelű szemcsés keverék határgörbéi 54/23

24 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Szemcsés anyagú kiegészítő rétegek V ≤ 120 km/h sebességű vágányokban V  120 km/h sebességű vágányokban is lehetséges az SZK1 illetve az SZK2 keverék használata. A szemcsés réteg anyagát az elvárt feladatok (pl. szűrési szerep, kvázi vízzáróság) megbízható ellátása szempontjából ellenőrizni kell. V  120 km/ sebességű, zúzottköves vágány esetén a kiegészítő szemcsés rétegnek minimálisan 20 cm vastagnak kell lennie, de 20 cm-nél kisebb semmilyen esetben nem lehet. A fagyállósági vagy a teherbíró-képességi megfelelőségi okból adódhat 30 cm-nél nagyobb vastagság is, s ilyenkor az alépítmény koronát a felszíni vizek behatolása ellen is védeni kell. Csak olyan talajok használhatók fel, amelyek alkalmasságát a beépítési körülményekre és feladatokra igazolták. 54/24

25 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Üzemi- és rendező pályaudvarok új építésű vágányainál, illetve meglévő vágányok olyan átépítési munkáinál, amelyeknél vonalsebességet nem emelnek, el lehet tekinteni a kiegészítő réteg beépítésétől az alábbi esetekben: - az alépítmény teherbírása a koronán megfelelően nagy és egyenletes, - az alépítményi korona alatt a fagyhatáron belül nincs fagyérzékeny talaj, - zúzottkő ágyazatos vágánynál az ágyazat és az alépítmény között szűrési és rétegelválasztási követelmények teljesülnek, - zúzottkő ágyazatos vágány esetében az alépítmény felső részében nincsen vízérzékeny talaj, - az alépítményt a beszivárgó vizektől nem kell védeni A szemcsés anyagú kiegészítő réteg elhagyhatósága 54/25

26 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE A szemcsés anyagú kiegészítő réteg méretezése teherbírásra Az E 2,földmű teherbírási modulussal jellemzett földműkoronára beépítendő, „h” vastagságú, szemcsés anyagú kiegészítő réteg tetején olyan E 2,kiegészítő réteg teherbírási modulust kell előállítani, amely megfelel a követelményi értékeknek (4. fejezet). A kiinduló teherbírási érték (E 2 földmű ) meghatározására két lehetőség van: 1.) a teherbírást kellő számú statikus tárcsás terhelési méréssel kell meghatározni az MSZ 2509/3 szabvány előírásai alapján, majd a talajmechanikai és a hidrológiai adatok segítségével, az évszakonkénti változások figyelembe vételével kell belőlük tervezési értéke(ke)t megállapítani, 2.) ha kellő számú vagy minőségű adat nem áll rendelkezésre, akkor a tervezési érték(ek) meghatározása a következő. táblázat adatainak felhasználásával történik. 54/26

27 Az E 2 földmű teherbírási modulus tervezési értékei 1-es hidrológiai eset: - az ép alépítménykoronáról a víz lefolyik, nincsenek időszakos átnedvesedések, - az sk-1,50 m mélység feletti tartományban még időszakosan (pl. tavasszal) sincsen átnedvese- dés (a konzisztencia index I c állandóan 1,00 érték felett van). 2-es hidrológiai eset: - időszakos átnedvesedés fennállhat, - rossz a vízelvezetés, illetve nem kielégítő az elfolyás, - az sk-1,50 m mélység feletti tartományban időszakosan (pl. tavasszal) jellemző az átnedvesedés (a konzisztencia index I c 0,75…1,00 értékek között van). 3-as hidrológiai eset: - állandó az átnedvesedés, - nincs megoldva a vízelvezetés, állandó a hozzáfolyás, - az sk-1,50 m mélység feletti tartományban állandóan jellemző az átnedvesedés (a konzisztencia index I c kisebb, mint 0,75). 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Alépítmény anyaga Szemcseátmérő d  0,1 mm Javasolt E2 (N/mm 2 ) méretezési érték az alépítmény tetején, ha a hidrológiai eset 11/222/33 Iszapos vagy agyagos kavics10…20% Iszapos vagy agyagos homok10…20% ,520 Erősen iszapos vagy agyagos kavics illetve homok 20…30% ,515  30% Iszapos és agyagkönnyen sodorható puha ,510 nagyon puha2017,51512,510 54/27

28 Méretezési diagram szemcsés anyagból készülő, teherbírást növelő kiegészítő rétegre 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Közbenső E 2,kieg értékekre (pl. 110 MPa) a tervezés interpolálással hajtható végre. 54/28

29 5.4. Geoműanyagok a kiegészítő rétegben Az alkalmazandó geoműanyago(ka)t az építéshelyszíni körülményekhez, feltételekhez és az ellátandó feladathoz kell megválasztani. A kiegészítő szemcsés réteggel bíró rendszerben a geoműanyagok az alábbi feladatok ellátására alkalmazhatók: - geotextíliák rétegelválasztás, szűrés, vízelvezetés a réteg síkjában, - geomembránok vízszigetelés, rétegelválasztás, - georácsok rétegszerkezet erősítése, - geokompozitok összetett feladatok ellátása Általánosságok A geoműanyagok alkalmazásának általános feltételei az alábbiak: - a környező talaj pH-értéke 5 és 9 között legyen, ezért a nem alkáliálló anyagú geoműanyag (pl. poliészter) mész- vagy cementtartalmú talajokkal, illetve friss betonnal nem érintkezhet, - megfelelően alkáliálló geoműanyag esetében a környező talaj pH-értéke 9-nél nagyobb is lehet. 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/29

30 A geoműanyagok beépítésének általános feltételei: - a geoműanyagokat egyenletes, 5 %-os keresztesésű földműkoronára vagy közbenső rétegre kell fektetni, - csak kétirányú vagy hexagonális teherviselő geoműanyagok alkalmazhatók, illetve a kisebbik szakítószilárdsággal jellemzett irányban is a geoműanyag szakítószilárdságának megfelelőnek kell lennie, de ez utóbbi esetben a fektetésénél a geoműanyag teherviselési főirányára ügyelni kell, - a geotextíliákat minimálisan 30 cm-es, a georácsokat és a geokompozitokat legalább 50 cm-es átlapolással kell fektetni, - az átlapolásoknál teherbíró kapcsolatot általában nem szükséges kialakítani, de talajerősítő hatá- sú geoműanyagoknál az átlapolási méretet ellenőrizni kell, - a gyártók által kiadott fektetési és szállítási tanácsokat, előírásokat be kell tartani, - a lefektetett geoműanyagra minimálisan 20 cm vastagságú, előírásoknak megfelelő szemcsés keveréket kell teríteni, - georácsokra csak törtszemcsés keverék teríthető, - a minimálisan 20 cm vastag szemcsés anyagú terítés hiányában a geoműanyagra gumikerekes vagy lánctalpas járművel tilos ráhajtani, - a geoműanyagnak a szemcsés keverék terítésénél és a tömörítésénél az építő- és tömörítő gé- pekkel való érintkezését lehetőség szerint kerülni kell. - építéskor a nehéz, tolólapos dózerek alkalmazását kerülni kell. 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/30

31 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Geoműanyagok erősítőképességének összehasonlítása (Crow diagram) 54/31

32 Geotextíliák A geotextíliák feladatokra való alkalmassága az alábbi tulajdonságokból adódik: - általános fizikai jellemzők (szövetvastagság, négyzetméter tömeg, porozitás, pórusméret eloszlás és ennek változása a szövet élettartama során), - mechanikai jellemzők (feszültség-megnyúlás görbe, ismételt terhelés hatása a görbére, fo- lyási határ, nyúlási modulus, feszültségelengedés, kopás, szakítószilárdság, továbbszakadá- si szilárdság, vízáteresztő-képesség, szűrőképesség, összenyomhatóság), - környezeti hatásokkal szembeni ellenállás (vegyi, mikrobiológiai, UV és fagyállóság). A vasúti pályaszerkezetben ellátandó feladatok szempontjából fontos paraméterek: - szakítószilárdság: adott szélességű anyagminta egyszerű húzása, a keresztirányú beszűkü- lés akadályozásával vagy anélkül, mérendő hossz- és keresztirányban is, - továbbszakadási szilárdság: a helyi feszültségcsúcsok helyén kiszakadt textília ellenállását jellemzi a továbbszakadással szemben, - vízáteresztő képesség: nem szőtt textíliáknál ez a képesség igen jó, textíliára merőlegesen és a textília síkjában értelmezhető, - szűrőképesség: kísérletileg a textílián áthatoló részecskék szemmegoszlása határozható meg, - eltömődés veszéllyel szembeni ellenállóképesség, - vegyi és fizikai ellenállóság: a vasúti üzemben előforduló vegyi hatások általában nem ve- szélyeztetik a geotextíliák polimer anyagát, ultraibolya sugárzásnak beépítésük során csak rövid ideig vannak kitéve, - fagyállóság: nem válnak rideggé, törékennyé a hazai téli hőmérsékleti viszonyok között, - környezeti hatásokkal szembeni ellenállás (vegyi, mikrobiológiai, UV és fagyállóság). 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/32

33 A műszaki textíliáktól az alábbi feladatok ellátását követeljük meg elhanyagolható 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/33

34 Polyfelt geotextíliák Secutex geotextíliák Secutex 151-GRK 2 Secutex AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/34

35 Georácsok TENSAR georács gyártása 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/35

36 A TENSAR georács szerkezete és működési modellje 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/36

37 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE TENSAR SS30 georács 54/37

38 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE A Tensar TriAx™ típusú georács A Tensar International 2008 elején mutatta be legújabb típusú georácsát. A biaxiális georácsok húzómerevsége az átlók irányában jelentősen kisebb, mint a rácsrudak irányában. Ugyanakkor a terhekből származó feszültségek radiálisan terjednek. A Tensar TriAx™ az erősítés síkjának minden irányában magas, közel azonos merevséggel akadályozza meg a szemcsék elmozdulását. 54/38

39 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/39

40 Tensar georácsok merevsége 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/40

41 6. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Secugrid georácsok 54/41

42 6. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Secugrid geokompozitok (georács + geotextília) 54/42

43 A georács és a geotextília működési elve 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/43

44 A georács teherbírást növelő hatása 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/44

45 Tensar georács beépítése teherbírás növelésére 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/45

46 Georáccsal erősített teherviselő rétegszerkezet tervezésénél, építésénél az alábbiakat kell betartani: - a rács fölé kerülő töltőanyag fokozottabb mértékű erősítési követelmény esetén törtszemcsés anyag (zúzottkő) legyen, de egyéb esetekben homokos kavics is beépíthető, - a töltőanyag szemcseméretét az alkalmazandó háló lyukméretének megfelelően kell meghatároz- ni, mert az alakkal zárás és így a jelentékeny erősítő hatás csak ezek összhangja esetén alakul- hat ki, - az alkalmazni kívánt georács + töltőanyag szerkezetre jellemző ún. hatékony vastagságnál na- gyobb töltőanyag-vastagságot nem gazdaságos betervezni, - szükség esetén több georács + töltőanyag rétegből építendő szerkezet is alkalmazható, - kötött anyagú földművekre kerülő georácsok alá geotextília beépítése is szükséges, a megfelelő mértékű rétegelválasztó hatás érdekében. 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE A tervezőnek méretezéssel kell igazolnia, hogy a betervezett erősítő hatású geoműanyagból és a reákerülő durvaszemcsés anyagból álló rétegszerkezet tetején elérhető lesz a megkövetelt teherbírás (E 2,kieg érték). A geoműanyaggal erősített durvaszemcséjű anyagból álló réteg vastagsága meghatározható a gyártók által megadott, saját termékeikre vonatkozó, hiteles méretezési diagramok segítségével is, melyek az altalaj E 2 modulusának függvényében adják meg a kívánt teherbíráshoz szükséges rétegvastagságot. 54/46

47 A töltőanyag tetején elérendő teherbírás értékekhez szükséges zúzottkő szükséges rétegvastagsága TENSAR SS30 georács erősítés alkalmazása esetén 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/47

48 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE Naue Fasertechnik tervezési diagramok 54/48

49 Forrás: Göbel – Lieberenz: Handbuch Erdbauwerke der Bahnen Német típusszerkezetek (teherbírásra és fagyra együttesen méretezve) 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/49

50 Bevágási rétegszerkezet kialakítása Tensar SS georács alkalmazásával a Zalalövő – Bajánsenye vonalon 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/50

51 Tensar SS georáccsal kialakított rétegszerkezet gyakorlati teherbírása Az építési szakaszokon a kivitelezés előtt 10 MPa alatti teherbírásértékek voltak jellemzőek a kiindulási síkon. 5. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/51

52 Mért E 2 értékek a rétegszerkezet tetején A mért E 2 értékek gyakorisági diagramja 6. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/52

53 A rétegszerkezet erősítő hatása a teherbírási ellenőrző mérési adatok feldolgozása alapján 6. AZ ALÉPÍTMÉNYI FÖLDMŰ KIEGÉSZÍTŐ RÉTEGE 54/53

54 Köszönöm a megtisztelő figyelmet!


Letölteni ppt "MAGYAR MÉRNÖKI KAMARA D. 11. UTASÍTÁS  VASÚTI ALÉPÍTMÉNY TERVEZÉSE, ÉPÍTÉSE, KARBANTARTÁSA ÉS FELÚJÍTÁSA Szakmai továbbképzési törzsanyag 3. A vasúti."

Hasonló előadás


Google Hirdetések