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Geokunststoffe<br />

im Eisenbahnbau<br />

<strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Dipl.-Ing. Steffen Müller<br />

Dipl.-Ing. (FH) Clemens Haase<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 1


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>gestern</strong><br />

Erste Lösungsansätze<br />

Verbesserung von Bodeneigenschaften durch Einsatz von Naturbaustoffen<br />

Gründung von Bahnen und Wegen mit Faschinen<br />

Gründung von Bahnen und Wegen mit Spreitlagen<br />

Gründung von Bahnen und Wegen mit Packlagen<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Gründung eines Bahndammes bei Rotterdam mit<br />

Versenkstücken aus Faschinen und Steinschüttungen<br />

Seite 2


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>gestern</strong><br />

Fortschreitende Entwicklung<br />

Einbau unter Schutzschichten<br />

Stützkörper aus Bewehrter Erde<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 3


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

Eisenbahnstrecke im Querprofil - ganz ohne Geokunststoffe<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 4


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… in Entwässerungsanlagen als Filter<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 5


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… in Entwässerungsanlagen als Filter (Graben- und Rohrfilter)<br />

gute Erfahrungen + großer Nutzen<br />

keine Filterbemessung<br />

Anforderungen:<br />

Öffnungsweite: 0,08 mm ≤ O 90,w ≤ 0,16 mm<br />

Dicke: D ≥ 10 x O 90,w<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 6


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… unter und in Schutzschichten zum Bewehren, Trennen und Filtern<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 7


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… unter und in Schutzschichten zum Bewehren, Trennen und Filtern<br />

konventioneller gleisfreier Einbau eines Geoverbundstoffes auf dem Planum<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 8


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… unter und in Schutzschichten zum Bewehren, Trennen und Filtern<br />

gleisgebundener Einbau eines Geoverbundstoffes auf dem Planum<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 9


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… für tiefreichende Gründungen und Gründungspolster als Bewehrung<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 10


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… für tiefreichende Gründungen und Gründungspolster als Bewehrung<br />

Geokunststoffummantelte Bodensäulen zur Tiefgründung<br />

eines bestehenden Eisenbahndammes<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 11


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… für tiefreichende Gründungen und Gründungspolster als Bewehrung<br />

horizontale Bewehrung zur Verteilung der Lasten über einer säulenartigen<br />

Tiefgründung (hochliegende Bewehrung)<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 12


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… zur Versteilung von Böschungen als Bewehrte Erde<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 13


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… zur Versteilung von Böschungen als Bewehrte Erde<br />

Bewehrte Erde in Hennigsdorf im Bau 1998<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 14


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… zur Versteilung von Böschungen als Bewehrte Erde<br />

vor Fertigstellung 1998<br />

Zustand 2012<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 15


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… zur Versteilung von Böschungen als Bewehrte Erde<br />

Bewehrte Erde Karlsruhe,<br />

Wolfartsweiher Straße<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

(Foto Naue Fasertechnik 1992)<br />

Seite 16


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… zur Versteilung von Böschungen als Bewehrte Erde<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 17


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… als Randwegkonstruktion aus geogitterbewehrten Stützkörpern<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 18


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… als Randwegkonstruktion aus geogitterbewehrten Stützkörpern<br />

typisierte Regellösung für Strecken v e ≤ 120 km/h:<br />

Konstruktionshöhe h ≤ 1,5 m<br />

Neigung der Vorderseite α ≤ 60°<br />

untere / obere Einbindelänge L ≥ 2,0 m / ≥ 1,5 m<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 19


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… im Randweg als Dränelement zur Gewährleistung des Wasserabflusses<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 20


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… im Randweg als Dränelement zur Gewährleistung des Wasserabflusses<br />

oft vernachlässigt aber<br />

von großer Bedeutung<br />

Regellösung mit 15 cm<br />

stark wasserdurchlässigem<br />

Mineralgemisch<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 21


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… im Randweg als Dränelement zur Gewährleistung des Wasserabflusses<br />

alternative Regellösung mit Dränmatte<br />

unter dem Kabeltrog<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 22


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… im Randweg als Dränelement zur Gewährleistung des Wasserabflusses<br />

Multifunktionaler Kabeltrog mit anbetonierter Dränmatte<br />

erosionssichere Planumskante<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 23


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… als Bewehrungsköper für Gleislängsverbau<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 24


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… als Bewehrungsköper für Gleislängsverbau<br />

effizienter und kostengünstiger GLV<br />

kein Rückbau erforderlich<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 25


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong><br />

… als Bewehrungsköper für Gleislängsverbau<br />

geringe Verformungen<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 26


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… als Abdichtungselement z. B. in Wasserschutzgebieten<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 27


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… als Abdichtungselement z. B. in Wasserschutzgebieten<br />

Geotextile Tondichtungsbahn GTD<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 28


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… als Abdichtungselement z. B. in Wasserschutzgebieten<br />

Geotextile Tondichtungsbahn GTD<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 29


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… als Abdichtungselement z. B. in Wasserschutzgebieten<br />

Kunststoffdichtungsbahn KDB<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 30


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… unter dem Bettungsschotter zur Planumsverbesserung<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 31


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… unter dem Bettungsschotter zur Planumsverbesserung<br />

Trennen von Bettungsschotter und anstehendem Boden sowie Schützen des Planums<br />

avisierte Regellösung bei:<br />

günstigen geotechnischen und hydrologischen Verhältnissen und<br />

geringen Gleisbelastungen und v e ≤ 120 (160) km/h<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 32


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… unter dem Bettungsschotter zur Reduzierung der Frosteinwirkungen<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 33


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… unter dem Bettungsschotter zur Reduzierung der Frosteinwirkungen<br />

Wärmedämmplatten aus Styrodur<br />

10 cm Styrodur ≈ 50 cm Kiessand<br />

im mitteleuropäischen Raum<br />

unwirtschaftlich<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 34


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… unter dem Bettungsschotter zur Reduzierung der dynamischen Beanspruchung<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 35


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

… unter dem Bettungsschotter zur Reduzierung der dynamischen Beanspruchung<br />

als Gummimatte, Sandmatte oder Faservolumenelement:<br />

auf Brückenbauwerken und deren Hinterfüllbereichen<br />

in Abschnitten mit dynamisch empfindlichen Untergründen<br />

zur Reduzierung von Körperschall<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 36


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>heute</strong> und <strong>morgen</strong><br />

Eisenbahnstrecke im Querprofil - mit ganz viel Geokunststoff<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 37


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>morgen</strong><br />

Internationale Trends im Eisenbahnverkehr<br />

schneller<br />

schwerer Achslasten: 22,5 t 25 t 27,5 t 30 t 35 t<br />

schneller + schwerer<br />

D A B / NL F JPN CHN RA RUS<br />

<strong>heute</strong> 300 km/h 250 km/h 300 km/h 320 km/h 300 km/h 350 km/h - 250 km/h<br />

geplant 300 km/h 250 km/h 300 km/h 360 km/h 360 km/h 350 km/h 320 km/h 400 km/h<br />

schneller + schwerer im Mischbetrieb von Personen- und Güterverkehr<br />

längere Züge 2001 Eisenerzzug in Australien: 8 Loks, 682 Wagen, 7,3 km lang, 100.000 t Gewicht<br />

höhere Schwerpunkte der Wagen Doppelstock-Containerwagen in USA, AUS, IND, CHN<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 38


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>morgen</strong><br />

höhere Schwerpunkte der Wagen<br />

www.fotocommunity.de<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

www.wikipedia.org<br />

Seite 39


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>morgen</strong><br />

Internationale Trends im Eisenbahnverkehr<br />

schneller<br />

schwerer Achslasten: 22,5 t 25 t 27,5 t 30 t 35 t<br />

schneller + schwerer<br />

D A B / NL F JPN CHN RA RUS<br />

<strong>heute</strong> 300 km/h 250 km/h 300 km/h 320 km/h 300 km/h 350 km/h - 250 km/h<br />

geplant 300 km/h 250 km/h 300 km/h 360 km/h 360 km/h 350 km/h 320 km/h 400 km/h<br />

schneller + schwerer im Mischbetrieb von Personen- und Güterverkehr<br />

längere Züge 2001 Eisenerzzug in Australien: 8 Loks, 682 Wagen, 7,3 km lang, 100.000 t Gewicht<br />

höhere Schwerpunkte der Wagen Doppelstock-Containerwagen in USA, AUS, IND, CHN<br />

automatischer Betrieb ETCS Level 2 ab 2017 in NBS Erfurt - Leipzig/Halle<br />

größere Lademaße SECU-Container: 13,8 m lang x 3,6 m breit x 3,6 m hoch, 93 t schwer<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

Seite 40


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>morgen</strong><br />

größere Lademaße<br />

Vehviläinen, A. Motorways of the sea,<br />

Conference of Commission and Ministers of Transport, Ljubljana / Slovenia, 2006.<br />

www.bahnbilder.de<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

www.youtube.com<br />

www.youtube.com<br />

Seite 41


Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>morgen</strong><br />

Internationale Trends im Eisenbahnverkehr<br />

schneller<br />

schwerer Achslasten: 22,5 t 25 t 27,5 t 30 t 35 t<br />

schneller + schwerer<br />

D A B / NL F JPN CHN RA RUS<br />

<strong>heute</strong> 300 km/h 250 km/h 300 km/h 320 km/h 300 km/h 350 km/h - 250 km/h<br />

geplant 300 km/h 250 km/h 300 km/h 360 km/h 360 km/h 350 km/h 320 km/h 400 km/h<br />

schneller + schwerer im Mischbetrieb von Personen- und Güterverkehr<br />

längere Züge 2001 Eisenerzzug in Australien: 8 Loks, 682 Wagen, 7,3 km lang, 100.000 t Gewicht<br />

höhere Schwerpunkte der Wagen Doppelstock-Containerwagen in USA, AUS, IND, CHN<br />

automatischer Betrieb ETCS Level 2 ab 2017 in NBS Erfurt - Leipzig/Halle<br />

größere Lademaße SECU-Container: 13,8 m lang x 3,6 m breit x 3,6 m hoch, 93 t schwer<br />

Erschließen von klimatisch und geologisch schwierigeren Gebieten<br />

HGV in Saudi Arabien, Permafrost in RUS, USA, CDN<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

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Geokunststoffe im Eisenbahnbau - <strong>morgen</strong><br />

Internationale Trends im Eisenbahnbau<br />

automatisierte Fahrweginspektion<br />

typisierte Fahrwegsysteme<br />

gleisgebundene Fahrwegerneuerungen<br />

Verwenden von vorhandenen Böden und Materialien<br />

smarte Fahrwege<br />

Tragsysteme bei nachgiebigen oder instabilen Untergründen<br />

(z. B. Moore, Schwemmsande, Lösse, Karst, Quelltone …)<br />

Frostsicherung in gemäßigten Klimazonen<br />

Auftausicherung in polaren und subpolaren Klimazonen<br />

Verwerfungssicherheit bei Wüstenklima<br />

Regen- und Wasserfestigkeit in Monsungebieten<br />

Dichtung in Wasserschutzgebieten<br />

Dämpfung von Erschütterungen und Lärm<br />

Unterstützung der Fahrweginspektion<br />

Biotopgestaltung entlang der Fahrwege<br />

Deponieren von Reststoffen (Downcycling)<br />

Marktchancen für flächenhafte Hightec-Produkte:<br />

GEOKUNSTSTOFFE<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

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Dipl.-Ing. Steffen Müller<br />

Dipl.-Ing. (FH) Clemens Haase<br />

Wir freuen uns auf Ihre Fragen!<br />

Naue-Kolloquium 2013 Geokunststoffe im Eisenbahnbau – <strong>gestern</strong> – <strong>heute</strong> – <strong>morgen</strong><br />

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