VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY STUDIE KONSTRUKCE TRATIVODU STUDY OF PIPE DRAIN CONSTRUCTION

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV ŽELEZNIČNÍCH KONSTRUKCÍ A STAVEB FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF RAILWAY STRUCTURES AND CONSTRUCTIONS STUDIE KONSTRUKCE TRATIVODU STUDY OF PIPE DRAIN CONSTRUCTION DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR BC. PETR NAVRÁTIL Ing. RICHARD SVOBODA, Ph.D. BRNO 2014

2

3

4 Abstrakt Při ovonění zemní pláně tělesa železničního spoku krytým ovoňovacím zařízením, zejména trativoy, nesmí ojít k promísení materiálu výplně trativou s materiálem konstrukční vrstvy a materiálem zemního tělesa. Aby k promísení neošlo, musí být le přepisu SŽDC S4 Železniční spoek splněno filtrační kritérium nebo použita geotextilie s filtrační funkcí. Diplomová práce se zabývá ověřením filtračního kritéria pole TNŽ mezi různými materiály zásypu trativoní rýhy a konstrukční vrstvy. Součástí je ověření filtrační funkce geotextilií včetně návrhu způsobu uložení geotextilie v konstrukci trativou. Klíčová slova ovonění, konstrukce trativou, výplň trativou, materiál konstrukční vrstvy, filtrační kritérium, netkaná geotextilie, křivka zrnitosti Abstract Mixing of backfill of the pipe rain construction with sub-ballast layer material through using enclose rainage systems (mostly by pipe rains) has to be prevente. In orer to o so, regulation SŽDC S4 Železniční spoek provies a filtration criterion which nees to be fulfille or a geotextile with filtration function has to be use. This master thesis verifies if filtration criteria are fulfille in between ifferent backfilling of the pipe rains an sub-ballast layers in compliance with TNŽ Furthermore a verification of filtration function of ifferent geotextiles incluing propositions of their suitable placement within construction of the pipe rain system is inclue. Keywors rainage, pipe rain construction, backfill of the pipe rain, sub-ballast layer material, filtration criterion, nonwoven geotextile, grain-size curve

5 Bibliografická citace VŠKP NAVRÁTIL, Petr. Stuie konstrukce trativou. Brno, s., 100 s. příl. Diplomová práce. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta stavební, Ústav železničních konstrukcí a staveb. Veoucí práce Ing. Richar Svoboa, Ph.D..

6

7

8 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ POPISNÝ SOUBOR ZÁVĚREČNÉ PRÁCE Veoucí práce Ing. Richar Svoboa, Ph.D. Autor práce Bc. Petr Navrátil Škola Fakulta Ústav Stuijní obor Stuijní program Název práce Název práce v anglickém jazyce Typ práce Přiělovaný titul Jazyk práce Datový formát elektronické verze Vysoké učení technické v Brně Stavební Ústav železničních konstrukcí a staveb 3607T009 Konstrukce a opravní stavby N3607 Stavební inženýrství Stuie konstrukce trativou Stuy of Pipe Drain Construction Diplomová práce Ing. Čeština Anotace práce Při ovonění zemní pláně tělesa železničního spoku krytým ovoňovacím zařízením, zejména trativoy, nesmí ojít k promísení materiálu výplně trativou s materiálem konstrukční vrstvy a materiálem zemního tělesa. Aby k promísení neošlo, musí být le přepisu SŽDC S4 Železniční spoek splněno filtrační kritérium nebo použita geotextilie s filtrační funkcí. Diplomová práce se zabývá ověřením filtračního kritéria pole TNŽ mezi různými materiály zásypu trativoní rýhy a konstrukční vrstvy. Součástí je ověření filtrační funkce geotextilií včetně návrhu způsobu uložení geotextilie v konstrukci trativou. Anotace práce v anglickém jazyce Mixing of backfill of the pipe rain construction with sub-ballast layer material through using enclose rainage systems (mostly by pipe rains) has to be prevente. In orer to o so, regulation SŽDC S4 Železniční spoek provies a filtration criterion which nees to be fulfille or a geotextile with filtration

9 Klíčová slova Klíčová slova v anglickém jazyce function has to be use. This master thesis verifies if filtration criteria are fulfille in between ifferent backfilling of the pipe rains an sub-ballast layers in compliance with TNŽ Furthermore a verification of filtration function of ifferent geotextiles incluing propositions of their suitable placement within construction of the pipe rain system is inclue. ovonění, konstrukce trativou, výplň trativou, materiál konstrukční vrstvy, filtrační kritérium, netkaná geotextilie, křivka zrnitosti rainage, pipe rain construction, backfill of the pipe rain, sub-ballast layer material, filtration criterion, nonwoven geotextile, grain-size curve

10 Poěkování Rá bych poěkoval všem, kteří mi pomáhali ve vytvoření této práce, jmenovitě pak mému veoucímu Ing. Richaru Svoboovi, Ph.D. za jeho trpělivost a Bc. Vojtovi Kunrátovi za jeho morální poporu.

11 Obsah 1 Úvo Současný stav Konstrukční vrstvy Ovonění železničních tratí a stanic Ovoňovací zařízení Otevřená ovoňovací zařízení Krytá ovoňovací zařízení Trativoy Konstrukce poélného a příčného trativou Trativoní potrubí Trativoní šachty Materiál zásypu trativoní rýhy Geotextilie v trativoech a požaavky na ně Přecho trativoů po kolejí Trativo na hlavním sběračem Náhorní trativo Ovonění kolejiště stanice Filtrační stabilita Filtrační kritérium Posouzení filtrační funkce geotextilií Cíle práce Řešená problematika Použité materiály Materiály konstrukční vrstvy Materiály zásypu trativoní rýhy Metoiky ověření filtračních kritérií Filtrační kritérium bez použití filtrační geotextilie Ověření filtrační funkce geotextilií Návrh vhoné konstrukce trativou Výsleky Bez použití filtrační geotextilie Geotextilie s filtrační funkcí

12 5 Závěr Doporučení Seznam použitých zrojů Seznam použitých značek a zkratek Seznam obrázků Seznam tabulek Seznam příloh

13 1 Úvo Stavební konstrukce jsou v průběhu života vystavovány různým problémům, které přináší celou řau finančních náklaů na jejich řešení. Jením z těchto problémů je i správný návrh a zajištění louhoobé životnosti ovoňovacích zařízení. Jenou z možností pro oveení povrchových a pozemních vo z tělesa železničního spoku je použití krytých ovoňovacích zařízení, např. poélných a příčných trativoů. Při návrhu těchto zařízení je nutné se říit platnými právními přepisy. Za správný návrh lze považovat nejen technologické postupy a jejich konstrukční řešení, ale také materiály a jejich technické vlastnosti, ze kterých jsou navrženy. V nešní obě jsou projektanti nuceni říit se při návrhu těchto konstrukcí anými přepisy a normami. Pole vzorových listů železničního spoku Ž3 lze konstrukci trativou navrhnout třemi způsoby, tj. bez použití filtrační geotextilie, trativo se zásypem obaleným geotextilií nebo s trativoní rýhou vyloženou geotextilií. Použití filtrační geotextilie o konstrukce trativou je závislé na splnění filtračního kritéria pole TNŽ mezi materiálem výplně trativou a materiálem konstrukční vrstvy a zeminou v níž je trativoní rýha zřízena. Není-li kritérium splněno, musí být pole přepisu SŽDC S4 Železniční spoek mezi tyto materiály vložena filtrační geotextilie. V praxi ochází k tomu, že trativoy navržené se zásypem obaleným geotextilií neplní svoji funkci. Geotextilie položená mezi materiálem konstrukční vrstvy a výplní trativou se zanáší a vlivem toho ochází ke snížení její propustnosti. Tato práce se zabývá ověřením filtračního kritéria početním způsobem mezi různými materiály výplně trativou a přeepisovanými materiály o konstrukčních vrstev. Součástí je i ověření filtrační funkce geotextilií používaných o konstrukce trativou. Dalším úkolem je na záklaě výsleků ověření filtračních kritérií oporučit vhonou konstrukci trativou s přihlénutím na způsob uložení geotextilie a technologii práce při zřizování konstrukce trativou. 12

14 2 Současný stav Železniční trať se ze stavebního hleiska ělí na železniční spoek a železniční svršek (viz Obr. č. 1). Železniční spoek je konstrukce vybuovaná z největší části stavební úpravou terénu a železniční svršek tvoří vlastní voící a nosnou ráhu železničních voziel. Obr. č. 1: Konstrukce železniční trati s klasickým železničním svrškem [1] Klasická konstrukce železničního svršku má kolejový rošt uložený v kolejovém loži. Kolejový rošt je tvořen kolejnicemi upevněnými na kolejnicové popory pomocí robného kolejiva a upevňovael, která zajišťují stálou polohu kolejnic a rozcho koleje [1]. Železniční spoek je jenou ze záklaních částí trati. Jeho tvar a rozměry musí vyhovovat ustanovením přepisu SŽDC S4 Železniční spoek, platným technickým normám a typovým poklaům. Železničním spokem se rozumí těleso železničního spoku, stavby železničního spoku, opravní plochy a komunikace, robné stavby a zařízení železničního spoku. Těleso železničního spoku tvoří zemní těleso, konstrukční vrstvy tělesa železničního spoku a ovoňovací zařízení. Jeho tvary a rozměry, požaovaná únosnost a stabilita tvoří zákla pro trvalé geometrické parametry koleje a tím přispívá k zajištění bezpečnosti a plynulosti železničního provozu. Vlivem vzrůstajících nároků na přepravu, postupného zvyšování rychlostí vlaků a růstu hmotnosti voziel na nápravu ochází k zvyšování požaavků na trvalou péči o zabezpečení provozuschopnosti železničního spoku, zejména tam, ke není jeho stav uspokojivý. Jením z hlavních požaavků je okonalé ovonění ovoňovacím zařízením [2]. 13

15 2.1 Konstrukční vrstvy Konstrukční vrstvy tělesa železničního spoku (ále jen konstrukční vrstvy) jsou vrstvy materiálů mezi plání tělesa železničního spoku a zemní plání. Jsou součástí pražcového položí a pole jejich funkce je můžeme navrhnout jako poklaní, ochranné nebo vyrovnávací. Poklaní vrstva je první konstrukční vrstva po kolejovým ložem. Její hlavní funkcí je roznášení účinků provozního zatížení a zatížení železničního svršku na zemní pláň, přípaně splňuje funkci ochrannou. Ochranná vrstva chrání zemní pláň pře nepříznivými účinky mrazu a mechanickým poškozením. Musí být tvořena z nenamrzavých, nesouržných a propustných materiálů, příp. tepelně izolačních vrstev. Vyrovnávací vrstva slouží k vyrovnání nerovností povrchu zemní pláně skalního položí. Konstrukční vrstva, která plní renážní funkci nebo zamezuje vzlínání pozemní voy o zemního tělesa, se zřizuje na záklaě výsleků geotechnického průzkumu. Konstrukční vrstvy musí zajišťovat trvalé geometrické parametry koleje a osahovat požaované eformační oolnosti. Navrhují se pole eformační oolnosti zemní pláně a požaované eformační oolnosti na pláni tělesa železničního spoku. Ty jsou závislé na traťové rychlosti jízy v uvažovaném úseku trati. Deformační oolnost konstrukčních vrstev se zjišťuje statickou zatěžovací zkouškou, pomocí které se určuje moul přetvárnosti na zemní pláni a povrchu konstrukčních vrstev. Pro osažení požaované eformační oolnosti pláně tělesa železničního spoku se zřizují konstrukční vrstvy z různých materiálů. Při návrhu je možné použít např. štěrkopísek, štěrkorť, recyklovanou štěrkorť, minerální směs nebo tříěnou vysokopecní strusku. Konstrukční vrstvy mohou být uspořáány o vícevrstvé konstrukce a v přípaě použití vou různých materiálů mohou být uloženy na sebe bez separačního nebo filtračního prvku, poku splňují filtrační kriterium pole TNŽ Požaavky na kvalitu materiálů a vhonost použití o poklaních vrstev, příp. alších konstrukčních vrstev jsou stanoveny přepisem SŽDC S4. Požaavky na konstrukční vrstvy z plošných prvků (tj. geotextilie, výztužné geotextilie, geomřížky a geomembrány) jsou stanoveny přepisem SŽDC S4 a příslušnými OTP. Zásay pro návrh a posuzování konstrukčních vrstev jsou uveeny v přepisu SŽDC S4 a vzorovém listu železničního spoku Ž 4 [2, 3, 4]. 14

16 Pro zřizování konstrukčních vrstev se používá štěrkopísek frakce 0/32 (/D) a štěrkorť frakce 0/22 a 0/32 (/D). Jejich křivky zrnitosti musí ležet v přeepsaných mezích uveený v přepisu SŽDC S4. Zrnitostní složení štěrkopísku a štěrkortě musí zajistit propustnost, nenamrzavost a zhutnitelnost konstrukční vrstvy. Současně musí splňovat filtrační kritérium vůči kamenivu kolejového lože a materiálu zemní pláně pole TNŽ Poku není splněno filtrační kritérium vůči materiálu zemní pláně, vloží se mezi zemní pláň a konstrukční vrstvu vhoná geotextilie, jejíž vlastnosti splňují požaavky uveené v OTP Geotextilie v tělese železničního spoku. Štěrkopísek a štěrkorť pro konstrukční vrstvy musí splňovat požaavky, které jsou uveené v OTP Štěrkopísek, štěrkorť a recyklovaná štěrkorť pro konstrukční vrstvy tělesa železničního spoku [5]. 2.2 Ovonění železničních tratí a stanic Železniční tratě a stanice musí být okonale ovoněny ovoňovacím zařízením. Ovonění železničních tratí a stanic zahrnuje ovonění zemního tělesa, kolejí na trati a ve stanici, zpevněných ploch, nástupišť a nástupištních přístřešků, mostních objektů a objektů mostům poobných, tunelů, zí, zastavěného prostoru, voních jeřábů, prohlížecích jam, myček vozů, stáčecích míst, čistících žlabů, esinfekčních stanic a jejich okolí a vnější ovonění. Voy ováěné z tělesa železničního spoku nesmí překročit míru přípustného znečištění a současně voy znečištěné na stanovenou mez nesmí být sveeny o rážních příkopů. Voy znečištěné jinak než organicky, napříkla v železničních provozech, je nutné vyčistit a teprve pak se mohou vypouštět o příkopů, stokové sítě apo. V blízkosti léčivých zrojů, zrojů pitné voy a voních nárží musí být oržena jejich ochranná pásma. Oveení vo z ovoňovacích zařízení o veřejné kanalizace, vsakovacích objektů, recipientu, přípaně voního íla je vžy nutné projenat s jejich provozovatelem, správcem nebo vlastníkem. Není-li možné pro oveení voy využít stávající stokovou síť, voy vypouštěné o povrchových vo nesmí ohrozit nebo zhoršit jejich jakost. Při vypouštění agresivních vo o stávajících voohospoářských staveb je nutné posouit jejich vliv na životnost a stav stávajících staveb. [3]. 15

17 V přípaech, ky je vyústění ovoňovacího zařízení o stávajícího voohospoářského zařízení technicky nemožné nebo ekonomicky nepřijatelné, zřizují se vsakovací nebo opařovací objekty. Tyto objekty se navrhují na záklaě hyrogeologického průzkumu tak, aby neošlo k ohrožení voních zrojů [1]. Vnější ovonění je soubor ovoňovacích zařízení, která slouží k zachycení a oveení povrchových nebo pozemních vo z území přiléhajícího k tělesu železničního spoku. Jená se zejména o náhorní příkopy nebo náhorní trativoy. Dále slouží k oveení vo zachycených ovoňovacím zařízením o recipientu. Voy prosakující pražcovým položím se oveou o trativoní sítě nebo o otevřeného ovoňovacího zařízení. Větší množství agresivních vo je vhoné ováět samostatně a je nutné přihlénout k jejich množství, agresivitě a přípanému znečištění. Na svazích zemního tělesa, ke ochází k výronu pozemní voy a možnému ohrožení stability svahu, je nutné navrhnout opatření zajišťující stabilitu zemního tělesa. Je-li zemní těleso v náspu vybuované z velmi propustných, přípaně propustných materiálů, nebo zemní těleso v zářezu ve velmi propustných, přípaně propustných zeminách le ČSN zříí se voorovná zemní pláň. Náslené ovonění pražcového položí je zajištěno vsakem povrchových vo o náspu nebo položí. Nejsou-li splněny požaavky na propustnost materiálů nebo zemin le ČSN zříí se skloněná zemní pláň. V tomto přípaě je ovonění pražcového položí zajištěno otokem povrchových vo po zemní pláni směrem k ovoňovacímu zařízení. Další porobnosti určují vzorové listy železničního spoku Ž1, Ž2 a Ž4 a přepis SŽDC S4 Železniční spoek. Konstrukční vrstva, která plní renážní funkci nebo zamezuje vzlínání pozemní voy o zemního tělesa, se zřizuje na záklaě výsleků geotechnického průzkumu. Musí být z materiálů nebo zemin propustných le ČSN , nenamrzavých a na styku s okolní zeminou nebo alší konstrukční vrstvou musí splňovat filtrační kritérium. Nevyhovuje-li na kontaktu zemina/konstrukční vrstva filtrační kritérium, vloží se mezi zeminu a konstrukční vrstvu vhoná geotextilie, která musí vyhovět požaavkům přepisu SŽDC S4 Železniční spoek [3]. 16

18 2.2.1 Ovoňovací zařízení Ovoňovací zařízení se člení na otevřená a krytá. Jsou to zařízení, která zachycují a ováějí povrchové a pozemní voy nebo snižují hlainu pozemních vo. Zároveň musí zajistit její rychlý otok mimo těleso železničního spoku. Do jejich průtočného profilu nesmí zasahovat záklay trakčního veení ani jiných staveb a zařízení. Při návrhu ovoňovacích zařízení je třeba učinit taková opatření, aby neošlo ke vniknutí voy z příslušného recipientu při průtoku Q 100 zpět k tělesu železničního spoku. Musí být porobována pravielným prohlíkám a uržována v trvale provozuschopném stavu. Porobnosti k prováění a navrhování těchto zařízení jsou uveeny v Kapitole 4 TKP staveb státních rah, TNŽ a Vzorovém listu železničního spoku Ž3.[2, 3] Otevřená ovoňovací zařízení Tato ovoňovací zařízení slouží pro oveení voy ze zemní pláně, z přilehlých svahů zářezů a náspů a přilehlého okolí železničního tělesa. Nesmí být zanášena opaem ze strojního čištění kolejového lože a musí být zbavena veškeré vegetace a řevin pouze s výjimkou opařovacích příkopů. Tvoří je rážní příkopy, rigoly, náhorní příkopy, příkopové zíky, skluzy, kaskáy, horské vpusti, prahové vpusti a lapače splavenin [2, 6]. Příkopy Příkopy se ělí le účelu na rážní, náhorní, u koruny zí, sněhové, rigoly, vsakovací a opařovací. Dále se ělí le zpevnění na zpevněné a nezpevněné. Příklay nezpevněného a zpevněného příkopu jsou uveeny na Obr. č. 2 a Obr. č. 3. Navrhují se zpravila lichoběžníkového tvaru, přípaně kruhového nebo eliptického. Poélný sklon nezpevněného příkopu nesmí být menší než 4 a větší než 25. Při sklonu na příkopu menším než 4, s výjimkou vsakovacích nebo opařovacích příkopů, nebo větším než 25 musí být příkop zpevněn. U louhých příkopů s velkým povoím a se spáem menším než 2,5 musí být průtočnost ověřena hyrotechnickým výpočtem. Zpevnění příkopů se prováí pomocí příkopových tvárnic nebo lažbou [6]. 17

19 Obr. č. 2: Drážní příkop nezpevněný [6] Obr. č. 3: Drážní příkop zpevněný [6] Rigoly Rigol je ruh příkopu hlubokého nejvíce 0,30 m, který je zpravila zpevněný. Slouží k oveení povrchových vo z ochranného a uržovacího prostoru v zářezu ve skalních horninách. Dno a bok přilehlý k hraně pláně tělesa železničního spoku se zřizuje z prostého betonu. Bok se zakončuje zpravila obrubníkem tvořeným nástupištní tvárnicí v úrovni pláně tělesa železničního spoku. Příkla zpevněného příkopu a rigolu ve skalní hornině je uveen na Obr. č. 4 [1, 6]. 18

20 Obr. č. 4: Zpevněný příkop a rigol v zářezu ve skalní hornině [6] Náhorní příkopy Náhorní příkopy sbírají a ováějí povrchové voy z přilehlého území. Umísťují se na hranou zářezu ve vzálenosti minimálně 1,000 m o hrany zářezového svahu a musí být konstrukčně uspořáány tak, aby byla zabezpečena stabilita zářezového svahu. Zřizují se zpevněné a nepropustné a imenzují se na kulminační průtok Q 100. Příkla příkopu zpevněného příkopovou tvárnicí a betonovými eskami je uveen na Obr. č. 5 [1, 6]. Obr. č. 5: Náhorní příkop zpevněný [6] Příkopové zíky Příkopové zíky se používají zejména při buování hlubokých zářezů v souržných zeminách ke zmenšení objemu výkopu. Musí být umístěny tak, aby byl zachován volný schůný a manipulační prostor a zároveň byl umožněn průcho mechanizačním prostřekům. Zřizují se jako monolitické z prostého, přípaně železového betonu nebo jako prefabrikované. Napojení na otevřený 19

21 příkop se prováí přechoem z monolitického betonu nebo v přípaě prefabrikovaných zíek přechoem z železobetonových příkopových žlabů záklaního nebo upraveného tvaru. Příkopové prefabrikované zíky jsou ve tvaru U nebo J a musí splňovat OTP výrobky pro ovonění železničních tratí a stanic a také musí být schváleny SŽDC OTH. Tvar monolitické příkopové zíky je uveen na Obr. č. 6 a příklay nejvíce používaných příkopových žlabů jsou informativně uveeny na Obr. č. 7 [1, 6]. Obr. č. 6: Monolitická příkopová zíka [6] Obr. č. 7: Příkopové žlaby [6] 20

22 Skluzy, stupně a kaskáy Zpevněné příkopy se sklonem na větším než 100 se nazývají skluzy a jejich účelem je soustřeďovat, usměrňovat a sváět srážkovou vou o vymezeného prostoru. Zřizují se pomocí příkopových tvárnic, prefabrikátů, lažbou z lomového kamene, přípaně z monolitického betonu uloženého o betonového lože. Výškové skoky v niveletě na příkopu nebo skluzu jsou tvořeny příčnými stupni, které rozlišujeme na stupně s vývarem nebo bez vývaru a nízké stupně. Kaskáa je tvořena řaou zpevněných stupňů ve nu ovoňovacího příkopu. Účelem stupňů a kaská je zmenšení sklonu na příkopu nebo skluzu a slouží k zmírnění účinků tekoucí voy. Příkla zaústění skluzu o rážního příkopu se stupněm s vývarem je uveen na Obr. č. 8 [6]. Obr. č. 8: Zaústění skluzu o zpevněného rážního příkopu [6] 21

23 Horské vpusti, lapače splavenin a trativoní výusti Pře zaústěním příkopových žlabů nebo otevřených příkopů o kanalizace se zřizují horské vpusti a lapače splavenin sloužící k zabránění přímému vniknutí splavenin o kanalizace. Horské vpusti se zřizují jako prefabrikované ílce nebo z monolitického betonu s usazovacím prostorem a stupaly pro snanou kontrolu a čištění. Jsou opatřeny lehkou nebo těžkou vtokovou mříží v závislosti na typu zatížení. Lapače splavenin se zřizují jako monolitické konstrukce s usazovacím prostorem a kalovým prostorem s přelivnou stěnou umístěným pře vtokem o lapače. Pře vtokem o kalového prostoru se rážní příkop ukončuje betonovým prahem. Vtok se opatří kamenným filtrem a shora je opatřen ocelovou mříží, která zamezuje vniknutí větších splavenin o lapače. Příkla lapače splavenin je uveen na Obr. č. 9 a ukázka zřízení horské vpusti je uveena na Obr. č. 10 [6, 7]. Obr. č. 9: Příkla lapače splavenin [6] 22

24 Obr. č. 10: Příkla horské vpusti s lehkou mříží umístěnou v příkopu [6] K převeení voy z trativoů, svoného potrubí nebo hlavního sběrače o otevřeného příkopu slouží trativoní výusti. Ve výjimečných přípaech se trativoy nebo svoná potrubí mohou vyústit volně na terén. Trativoní výusti se zřizují jako monolitické nebo z prefabrikovaných ílců. Dno a svahy příkopu po výtokem z objektů se vžy musí spolehlivě chránit pře erozí nebo vymíláním prouící voy lažbou z lomového kamene vyspárovanou cementovou maltou nebo betonovou eskou. Příkla zřízení betonové monolitické trativoní výusti je uveen na Obr. č. 11 [3, 6, 7]. Obr. č. 11: Trativoní výusť zaústěná o zpevněného příkopu [6] 23

25 Krytá ovoňovací zařízení Krytá ovoňovací zařízení zahrnují trativoy, svahová trativoní žebra, trativoní výusti, svoná potrubí, hlavní sběrače, šachty, ovoňovací vrty, vsakovací jímky, vsakovací žebra, vsakovací potrubí, georény a ovoňovací štoly [2]. Ovoňovací žebra Ovoňovací žebra se pole umístění ělí na pláňová a svahová. Pláňová žebra slouží k ovonění zemní pláně, kolejového lože, přípaně konstrukčních vrstev na stávajících tratích a kolejištích. Navrhují se v místech, ke ochází k mělkým eformacím zemní pláně a tam, ke nejsou vhoné pomínky pro proveení úplné sanace. Vyplňují se nepropustným a nenamrzavým materiálem a nejčastěji jsou sveeny o zpevněného rážního příkopu. Jsou tvořena příčnou rýhou kolmo na osu koleje a musí být navržena tak, aby zasahovala po nejnižší úroveň vzniklé eformace zemní pláně. Svahová žebra jsou zvláštním ruhem příčných trativoů sloužící k ovonění svahů zářezu tam, ke ochází k vývěrům pozemní voy nebo voonosná vrstva je v hloubce větší jak 2,000 m, přípaně zvyšují stabilitu zářezového svahu. Vyúsťují se o zpevněného rážního příkopu nebo o trativou po okrajovou stezkou, přípaně po příkopem v závislosti na místních pomínkách, a za oje či neoje k ohrožení ovoňovacího zařízení v přípaě namrzání vytékající voy. Do sponího stupně v místě vyústění se může navrhnout trativoní potrubí. Příkla svahového žebra je uveen na Obr. č. 12 [1, 6]. Obr. č. 12: Svahové žebro se zaústěním o poélného trativou [6] 24

26 Ovoňovací vrty Ovoňovací vrty slouží pro oveení pozemních vo ze zemního, přípaně horninového masívu na povrch terénu. Pole prostorové polohy se ělí na horizontální a vertikální. Horizontální vrty se ále rozlišují na ovrchní nebo úpatní. Mohou být oplněny kontrolními šachtami anebo různě kombinovány mezi sebou. Prováí se s výstrojí z renážního potrubí, filtru a výtokového čela. Jako renážní potrubí se používají plastové nebo ocelové ěrované trubky. Filtry mohou být proveeny renážním obsypem potrubí, textilním filtrem nebo jako lepený filtr. Počet, umístění a sklon vrtů se stanoví na záklaě hyrogeologického průzkumu [1, 7]. Svoná potrubí a hlavní sběrače Svoná potrubí a hlavní sběrače se navrhují jako kanalizační potrubí s utěsněnými spárami a imenzují se na přítok voy stanovený pole TNŽ , oíl D. Vyústění se prováí o vooteče, kanalizace, příkopu, výjimečně o vsakovacího příkopu nebo vsakovací jímky. Pro svoná potrubí se používají betonová, železobetonová, kameninová nebo plastová potrubí, která se v kolejišti opatřují vstupními šachtami na hlavním sběrači. Ve výjimečných přípaech je možné místo vstupních šachet u kolejišť malého rozsahu navrhnout šachty přípojné. Potrubí betonová a kameninová umístěná po kolejí se v oblasti zatížení železničním provozem obetonují. U potrubí z plastu se obetonují v přípaě, je-li trvalá vertikální eformace větší jak 3 %. Šachty jsou pře vyústěním o kanalizace opatřeny zpětnou klapkou nebo hraítkem bránícím zpětnému vniknutí voy s ohleem na průměr použitého potrubí. Konstrukce hlavního sběrače a šachet na hlavním sběrači se navrhuje le ČSN a typových poklaů Hyroprojektu. Příkla uložení svoného potrubí je uveen na Obr. č. 13 [3, 6]. Obr. č. 13: Příkla uložení železobetonových trub [6] 25

27 Vsakovací a opařovací objekty V místech, ke z technických či ekonomických ůvoů není možné využít stávající voohospoářské zařízení pro zaústění ovoňovacího zařízení, se zřizují vsakovací a opařovací objekty. Jsou to hyrotechnické stavby, o kterých jsou sváěny voy z ovoňovacích zařízení tělesa železničního spoku a při jejich návrhu nesmí ojít k ohrožení voních zrojů. Vsakovací objekty jsou stavby, ze kterých se akumulovaná voa infiltruje o položí. Dělí se na vsakovací jímky, potrubí, žebra a příkopy. Návrh se prováí na záklaě hyrogeologického průzkumu a musí mít ostatečnou kapacitu prokázanou hyrotechnickým, přípaně enrologickým posukem. Vsakovací jímky ováí vou o propustného položí a zřizují se ze stuničních skruží opatřených zákrytovou eskou. Pro zvýšení účinku vsakování je sponí část jímky ěrovaná a obsypaná propustným materiálem až o úrovně výtoku potrubí. Po výtokem na ně jímky se vytvoří filtrační vrstva, na kterou se ukláají betonové nebo kamenné orazové esky. Příkla vsakovací jímky je uveen na Obr. č. 14 [6]. Obr. č. 14: Vsakovací jímka se střeně propustným položím [6] Vsakovací potrubí s účinností trativou slouží k ovonění bez napojení na hlavní sběrač nebo kanalizaci. Potrubí je perforované v celém profilu a je uložené v zemní rýze zasypané propustným materiálem. Zřizuje se v plochém bezotokovém území mimo těleso železničního spoku. Vsakovací žebra se navrhují jako příčné nebo poélné rýhy poél kolejí, které nejsou napojeny na 26

28 kanalizaci nebo vooteč. Vyplňují se propustným nenamrzavým materiálem a no žebra musí být vžy po úrovní hlainy pozemní voy. Příkla vsakovacího žebra se separační geotextilií a zrnitostním filtrem je uveen na Obr. č. 15. Vsakovací příkopy jsou povrchové příkopy zřízené v propustné zemině bez napojení na kanalizaci nebo vooteč. Jená se o příkopy lichoběžníkového tvaru, jejichž poélný sklon může být až voorovný. V přípaě nepropustného položí lze navrhnout kombinaci příkopu se vsakovacími žebry, zasahujícími o propustné zeminy. Svahy příkopu je nutné chránit pře voní erozí. Příkla vsakovacího příkopu je uveen na Obr. č. 16 [1, 6]. Obr. č. 15: Příkla poélného vsakovacího žebra [6] Obr. č. 16: Příkla vsakovacího příkopu se vsakovacím žebrem [6] 27

29 Opařovací objekty jsou stavby, ze kterých se akumulovaná voa opařuje a současně je přijímána rostlinným krytem. Navrhují se na plochém území s nepropustným položím nebo s vysokou hlainou pozemní voy. Děli se na opařovací příkopy a recipienty. Z hleiska možnosti kolísání hlainy voy a ochraně pře voní erozí je nutné svahy a no příkopů chránit pole vzorového listu Ž 5 Úprava rážních svahů. Recipient je morfologická eprese tvaru pánve nebo mísy, přípaně vhoně upraveného tvaru, jejíž no a svahy jsou chráněny pole zása pro opařovací příkopy. Příkla opařovacího příkopu vně koleje je uveen na Obr. č. 17 [6]. Obr. č. 17: Příkla opařovacího příkopu [6] Ovonění položí náspů V přípaě zřizování náspů na neúnosném položí a položí ze souržných zemin se mezi stávající terén a násep navrhne konsoliační vrstva tvořená z velmi obře propustných, nenamrzavých a objemově stálých materiálů. Obvykle se používá rcené kamenivo nebo nesouržné hrubozrnné zeminy, přípaně ruhotné materiály. U málo únosného zvoněného položí lze k očasnému snížení úrovně hlainy pozemní voy použít systém hloubkového ovonění, který tvoří čerpací stanice, šachty nebo vrty s čerpacími jehlami, piloty, georény, přípaně příčné trativoy. Tímto opatřením oje k zamezení vzlínání voy o náspů a zvýšení jeho stability. Piloty se používají pro speciální založení zemního tělesa v náspu. Pole použitého materiálu se ělí na poajné pískové nebo štěrkopískové a tuhé piloty z vibrovaného, přípaně železového betonu. Příkla založení náspu na štěrkopískových pilotách je uveen na Obr. č

30 Obr. č. 18: Příkla založení náspu na štěrkopískových pilotách [6] Dalším speciálním způsobem jsou vertikální nebo plošné rény. Jená se o rýhovaná žebra tvořená z plastu nebo pryže spojené s konsoliační vrstvou, sloužící pro urychlení konsoliace voou nasycených souržných zemin v položí náspů. Vertikální rény se rozmisťují o trojúhelníkové sítě a vpichují se zpravila až na úroveň únosného položí. Příkla vertikálních rénů je uveen na Obr. č. 19 [1, 3, 8]. Obr. č. 19: Příkla svislých konsoliačních rénů [6] 29

31 2.3 Trativoy Trativoy jsou krytá ovoňovací zařízení tvořená zemní rýhou se zásypem a trativoním potrubím. Pole umístění se ělí na poélné, příčné a náhorní. Slouží k oveení prosakující srážkové a pozemní voy z tělesa železničního spoku o příslušného ovoňovacího systému nebo zařízení na širé trati i ve stanicích. Dále se používají k ovonění úložného prostoru kolejových brz a ovonění železničních přejezů, které stanoví ČSN Pro ovonění zemní pláně ve stanicích se zpravila používá soustava trativoních větví. Ke kontrole, čištění a úržbě se na soustavě trativoů zřizují šachty, svoná potrubí, hlavní sběrače a trativoní výusti, které musí být navrženy tak, aby byla zajištěna funkce trativoní sítě. Do trasy trativou nesmí zasahovat žáná cizí zařízení, jako jsou napříkla patky návěstiel, osvětlovacích zařízení nebo stožárů pro trakční veení. Jsou-li tato zařízení umístěná na konstrukcí trativou, nesmí ojít k narušení trativoního potrubí. Toto řešení musí být prokázáno statickým výpočtem a osouhlaseno SŽDC OTH. Pro robná zařízení (např. kolejové skříňky, přestavníky výhybek), která nezasahují o tělesa železničního spoku, nemusí být prováěn statický výpočet a není požaováno osouhlasení SŽDC OTH. Návrh konstrukce trativoů se říí pole Vzorového listu železničního spoku Ž 3 a TNŽ [3, 6] Konstrukce poélného a příčného trativou Poélné trativoy se zřizují souběžně s osami kolejí a umísťují se zpravila po rážní stezkou poél kolejí. Při návrhu trativou u krajní koleje se umístí po okrajovou stezku. Není-li to možné, lze ho navrhnout po nepropustný příkop. Příčné trativoy jsou převážně kolmé k osám kolejí a umísťují se pouze v přípaech, ke je nezbytně nutné přejít s poélným trativoem na ruhou stranu průběžné koleje. Šířka na trativoní rýhy se navrhuje minimálně 0,400 m a současně vzálenost stěny trativoní rýhy musí být minimálně 0,150 m o povrchu trativoní trubky. U poélných trativoů musí být bližší stěna trativoní rýhy vzálená minimálně 1,600 m o osy koleje. Trativo mezi věma šachtami musí být přímý a vzálenost má být m. Dno poélného trativou umístěného mezi kolejemi musí být 1,200 m po niveletou koleje, přípaně lze honotu snížit na 0,850 m se souhlasem SŽDC OTH. V přípaně 30

32 otevřeného kolejového lože musí být hloubka na umístěného po stezkou minimálně 1,200 m. Dno trativoní rýhy musí být minimálně 0,300 m po okrajem zemní pláně, přípaně se souhlasem SŽDC OTH lze honotu snížit na 0,150 m. Je-li trativo umístěn po nepropustným příkopem, musí být no navržené v hloubce minimálně 0,650 m po nem příkopu. Do trativoních rýh se vkláá potrubí, pro které je možné použít betonové trubky s hlakými konci, porézní trubky z pórobetonu nebo mezerovitého betonu, ěrované kameninové trubky nebo perforované trubky z plastů. Poélný sklon na trativou s použitím betonových nebo kameninových trubek má být minimálně 10, u potrubí z plastu 5. Ve zvláštních přípaech lze honotu poélného sklonu trativou s betonovým nebo kameninovým potrubím snížit na 5, u plastového potrubí na 3, a to pouze se souhlasem SŽDC OTH. Při sklonu menším jak 5 musí být plastové potrubí uloženo o betonového lože. U na trativou se zpravila klae jena trubka, u trubek z plastu je možné trativoní potrubí zvojit a spáry mezi jenotlivými trativoními trubkami mají být co nejmenší. Aby neošlo k zarůstání nebo vplavování jemných částic zásypu trativoní rýhy o potrubí, je vhoné spáry chránit, napříkla obalením geotextilií. Toto opatření není nutné v přípaě použití svařovaných trubek nebo spojovaných hrlem s pryžovým těsněním. Pro zásyp trativoní rýhy se používá jenotná trativoní výplň splňující požaavky TNŽ a SŽDC S4, příloha 19. Zásyp trativoní rýhy nesmí být namrzavý, musí být propustný a musí vyhovět filtračnímu kritériu. Nevyhovuje-li materiál zásypu trativoní rýhy filtračnímu kritériu, vloží se mezi zeminu, přípaně konstrukční vrstvu a zásyp trativou vhoná geotextilie. Příkla konstrukce trativoů je uveen na Obr. č. 20 [1, 3, 6]. Obr. č. 20: Příčné řezy trativoů s jenotnou trativoní výplní [6] 31

33 Trativoní potrubí Materiál renážních trubek používaných o trativoů musí splňovat požaavky OTP Výrobky pro ovonění železničních tratí a stanic. Použití šamotových renážních trubek a porézních trubek z pórobetonu nebo mezerovitého betonu se navrhuje pouze v přípaech, ky to přeepisuje okumentace osouhlasená SŽDC OTH. Jejich popis a požaavky na kvalitu jsou stanoveny ZTKP [7, 9]. Perforované trubky z plastu Používají se hlaké nebo flexibilní trubky kruhového nebo tunelového profilu s minimální světlostí DN 90. Navrhují se minimální světlosti DN 150. Vnější povrch trubek může být členěný nebo nečleněný a vnitřní povrch musí být hlaký, profilovaný se nepřipouští. K výrobě trubek se používá zejména polyvinylchlori (PVC-U) a vytvrzený polyetylén (PE-HD). Není-li prokázána jejich oolnost proti mrazu, ukláají se minimálně 1,200 m po povrch terénu. Je-li trativo umístěn mimo oblast zatížení o železničního provozu, připouští se u potrubí z plastu trvalá vertikální eformace 6 % vnějšího průměru a v oblasti zatížení 3 % [3, 6, 9]. Kameninové trubky ěrované Používají se trubky s hrlem nebo bez hrla, přípaně tvarovky z kameniny, které nemusejí být ěrované. Navrhují se minimální světlosti DN 150 a mohou být spojovány pružnými spoji. Délky trub a tvarovek nejsou normativně stanoveny. Fyzikální, mechanické a chemické vlastnosti materiálu určuje ČSN [3, 6, 7, 9]. Betonové trubky Používají se betonové trubky s hlakými konci maximální élky 0,500 m a světlosti minimálně DN 150. Musí být vyrobeny z betonu tříy C 16/20. Vnitřní povrch musí být hlaký, bez výstupků a olíků. Poškození hlakých konců vlivem otlučení nesmí být větší než vě třetiny tloušťky stěny. Pomínky pro užití se říí pole ČSN [3, 6, 7, 9]. 32

34 Trativoní šachty Trativoní šachty slouží pro kontrolu funkce trativoů a k jejich čištění. Dělí se pole umístění na šachty vrcholové, kontrolní, přípojné a koncové. Pole materiálu je můžeme rozělit na betonové prefabrikované nebo monolitické, zěné, přípaně plastové. K šachtám musí být oávány poklopy, které mohou být betonové, litinové, ocelové nebo plastové. Povrch poklopu šachet má být v úrovni přilehlého terénu nebo rážní stezky nejvýše 0,050 m na touto úrovní. Pro konstrukci šachet z betonových prefabrikátů se v její horní části používá revizní nástavec. V přípaech, ky se nepřepokláá strojní čištění kolejového lože, se pro tuto konstrukci nemusí použít revizní nástavec. Při uržovacích a obnovovacích pracích, musí konstrukce a umístění šachet umožnit průjez mechanizačním prostřekům. Minimální vzálenost nejbližší hrany šachty o osy přilehlé koleje je 2,350 m na širé trati a 2,200 m ve stanicích o hloubky minimálně 0,600 m po niveletou koleje. Při návrhu plastových šachet ve stanicích lze vzálenost snížit na 2,175 m. Konstrukce šachet musí zajistit v obou směrech nepropustnost vnitřního prostoru šachty, zejména pak sponího ílu šachty, stykových spár skruží a spár kolem zaústění potrubí o šachty. Příkla šachty z betonových prefabrikátů s revizním nástavcem je uveen na Obr. č. 21 [3, 6, 9, 10]. Obr. č. 21: Přípojná šachta z prefabrikátů na svoném potrubí [6] 33

35 Vrcholové šachty slouží k pročištění trativoního potrubí průplachem. Navrhují se v nejvyšším boě trativou a jejich vnitřní průměr musí být minimálně 0,300 m. K revizi a pročištění trativoního potrubí slouží přípojné šachty. Vnitřní průměr šachet musí být minimálně u potrubí z plastů 0,300 m a u potrubí z porézních trubek 0,500 m. V přípaě použití potrubí z ostatních materiálů je minimální honota vnitřního průměru šachty 0,800 m. Se souhlasem SŽDC OTH se v oůvoněných přípaech může použít i menší průměr pro kontrolní šachty, nejméně však 0,300 m. Příkla kontrolní šachty je uveen na Obr. č. 22. Obr. č. 22: Kontrolní šachta na trativoním potrubí z prefabrikátů [6] Přípojné šachty slouží k pročišťování a revizi svoných potrubí, přípaně trativoních potrubí ústících o těchto šachet. Minimální vnitřní průměr má být 0,800 m a současně no šachty musí být minimálně 0,250 m po nem nejníže zaústěného potrubí. V přípaě plastových šachet s plastovým potrubím může být no šachty s minimálním vnitřním průměrem 0,300 m v úrovni zaústěného potrubí. Příkla plastové přípojné šachty je uveen na Obr. č

36 Obr. č. 23: Přípojná šachta z plastu na svoném potrubí [6] Poslení šachtou na trativoní větvi, přípaně svoném potrubí pře jeho vyústěním o hlavního sběrače nebo jiného ovoňovacího zařízení je koncová šachta, s minimálním vnitřním průměrem 0,800 m. Je určena pro čištění a revizi trativoního nebo svoného potrubí. Šachta musí být opatřena kalovým prostorem minimální hloubky 0,300 m. [3, 6]. Záklaní technické požaavky pro trativoní šachty jsou stanoveny v OTP - Výrobky pro ovonění železničních tratí a stanic. Šachty a šachtové poklopy musí s ohleem na umístění oolávat příslušnému zatížení pole norem ČSN , ČSN P ENV , ČSN , ČSN a vyhovovat požaavkům ČSN EN 124 [3]. 35

37 Materiál zásypu trativoní rýhy Zásyp trativoní rýhy se zřizuje jako jenotná výplň z jenoho ruhu materiálu. Používá se příroní nebo rcené kamenivo, recyklovaná štěrkorť, vysokopecní struska, přípaně jiný vhoný materiál pole stanovených technických a ekologických vlastností uveených v přepise SŽDC S4, příloha 19 a splňující požaavky normy TNŽ Materiál zásypu trativoní rýhy (ále v textu výplň trativoů ) nesmí být namrzavý a musí zaručit velmi obrou propustnost. Pro zamezení vplavování výplně trativou o trativoních trubek musí být splněna pomínka [2]: (1) ke: 50 je průměr zrna výplně trativou při 50 % propau oečtený z křivky zrnitosti [mm]. Ověření této pomínky není nutné v přípaě použití trativoních trubek z pórobetonu nebo mezerovitého betonu. Maximální velikost zrna navrženého materiálu je 63 mm a výplň musí být posouzena pole filtračního kritéria uveeného v kapitole Nevyhoví-li výplň filtračnímu kritériu, vloží se mezi okolní zeminu a výplň trativou geotextilie splňující filtrační, přípaně separační funkci. Místo použití geotextilie lze navrhnout konstrukci složenou ze vou vrstev, ky sponí vrstva má filtrační funkci splňující filtrační kritérium. Zrnitost materiálu nebo zemin se stanoví granulometrickým rozborem a vyhonotí se pole ČSN Výplň trativou nesmí obsahovat látky školivé zraví a životnímu prostřeí. Ověřováním vlastností a zkoušením materiálu počátečními a kontrolními zkouškami se prokazuje vhonost použití výplně trativou. Nejsou-li požaované vlastnosti splněny, nesmí se tento materiál použít při návrhu trativoů [2, 3, 6, 7]. Namrzavost materiálu se zjišťuje laboratorním způsobem pole ČSN nebo pole upraveného Schaibleho kritéria uveeného v ČSN Pole ČSN je materiál nenamrzavý, spaá-li celá jeho křivka zrnitost o oblasti vymezené mezními křivkami pro nenamrzavé zeminy. 36

38 Kritérium namrzavosti pole zrnitosti zemin je uveeno na Obr. č. 24. Vzhleem k náročnosti zkoušky se požaavek namrzavosti pole ČSN prováí jen v některých přípaech [3]. Obr. č. 24: Kritérium namrzavosti pole zrnitosti zeminy [2] Propustnost materiálu se zjišťuje laboratorně pole ČSN nebo křivkou zrnitosti vyhonocenou pole metoik uveených v ČSN , s využitím mezních křivek propustnosti pole přepisu SŽDC S4. Materiál splňuje požaavek propustnosti, spaá-li celá jeho křivka o oblasti propustných zemin po mezní čáru propustnosti L. Graf pro určení propustnosti materiálu z křivky zrnitosti je znázorněn na Obr. č. 25. Při posouzení propustnosti materiálu pole ČSN se vychází z honoty filtračního součinitele k f [m s -1 ]. Materiál je propustný, jestliže se filtrační součinitel pohybuje v rozmezí [m s -1 ] a velmi propustný, je-li jeho honota vetší než 10-4 [m s -1 ] [3]. 37

39 Obr. č. 25: Určení propustnosti z křivky zrnitosti [2] Geotextilie v trativoech a požaavky na ně Geotextilie jsou plošné a propustné výrobky ze syntetických materiálů (polymerů) používané při stavbě a opravách tělesa železničního spoku, konstrukčních vrstev a ovoňovacího zařízení železničních tratí a stanic. Jejich účel a vlastnosti jsou ány způsobem výroby, pole kterého můžeme geotextilie rozělit na tkané, netkané, pletené a kompositní. Požaavky na jejich vlastnosti jsou stanoveny v normě ČSN a OTP Geotextilie v tělese železničního spoku. Porobnosti o použití geotextilií v tělese železničního spoku jsou uveeny v přepisu SŽDC S4, příloha 12. Geotextilie v trativoní rýze se navrhne v přípaě, ky výplň trativou nesplní filtrační kritérium uveené v kapitole Vzhleem k tomu, že geotextilie plní filtrační funkci, musí její vlastnosti splňovat požaavky uveené v kapitole a OTP Geotextilie v tělese železničního spoku. V přípaě vyložení trativoní rýhy filtrační geotextilií je možné navrhnout výplň trativou z hrubšího materiálu zbaveného jemných frakcí. K zamezení vyplavování jemnozrnných částí výplně trativou o trativoních trubek se spáry mezi 38

40 trubkami mohou překrýt netkanou geotextilií. Příklay konstrukce trativou vyloženého filtrační geotextilií jsou uveeny na Obr. č. 26 b) a c) [2, 3, 7, 11]. Obr. č. 26: Konstrukce trativou vyloženého geotextilií [6] Přecho trativoů po kolejí Přecho trativoů po kolejí se prováí poku možno kolmo na osu koleje a nesmí se navrhovat v oblasti železničních přejezů, přechoů, po kolejovými spojkami a v oblasti výměnové a srcovkové části výhybek. Konstrukce trativou procházející po kolejí musí být navržena tak, aby neošlo ke snížení jeho renážní funkce. Z ůvou zajištění trvalého otoku voy a zabránění prosenutí vlivem zatížení o železničního provozu, se trativoní potrubí ukláá na betonové esky nebo na poklaní vrstvu betonu tříy C 12/15. Při použití potrubí z plastu, se na poklau zříí betonové opěrky sahající maximálně o výše okrajů perforace potrubí. Tuhost konstrukce přechou se stanoví v závislosti na umístění potrubí z plastu v oblasti nebo mimo oblast zatížení železniční opravou, viz kapitola Délka přechou je závislá na velikosti oblasti zatížení železniční opravou a určí se ze schématu obrázku 27 b). Příkla přechou trativou po kolejí je znázorněn na Obr. č. 27 [3, 6]. 39

41 Obr. č. 27: Přecho trativou po kolejí [6] Trativo na hlavním sběračem Výkopu rýhy pro hlavní sběrač je možné využít pro zřízení konstrukce trativou na potrubím hlavního sběrače. Šířka na rýhy pro svoná potrubí a hlavní sběrače se stanoví pole zása ČSN EN Vzálenost mezi povrchem trativoního potrubí a potrubím hlavního sběrače má být minimálně 0,100 m. Materiál zásypu hlavního sběrače, který tvoří položí trativou, musí být nepropustný a zhutněný pole přepisu SŽDC S4, příloha 4. V přípaě použiti propustného materiálu o zásypu, musí být trativo oělen těsnící vrstvou nepropustného materiálu, napříkla nepropustnou zeminou nebo vrstvou betonu apo. Porobnosti návrhu konstrukce trativou na hlavním sběračem jsou uveeny ve vzorovém listu Ž 3. Příkla trativou umístěného na hlavním sběračem je uveen na Obr. č. 28 [3, 6]. 40

42 Obr. č. 28: Trativo na hlavním sběračem [6] Náhorní trativo Náhorní trativo se zřizuje k oveení pozemních vo z voonosné vrstvy skloněné o zářezu a vystupující ze zářezového svahu. Navrhuje se zpravila v přípaech, ke se vyskytuje voonosná vrstva v souvislém úseku a její sponí plocha není v hloubce větší než 2,000 m po terénem. Bližší stěna trativou o hrany zářezu se navrhuje ve vzálenosti 1,5 násobku hloubky zářezu, minimálně však ve vzálenosti 15,000 m. Dno trativoní rýhy musí být v hloubce minimálně 0,400 m po voonosnou vrstvou. Stabilitu svahu je nutné při návrhu trativou posouit výpočtem. Příkla náhorního trativou je uveen na Obr. č. 29 [3, 6]. 41

43 Obr. č. 29: Náhorní trativo [6] Ovonění kolejiště stanice Soustava trativoů se navrhuje v přípaě požaavku ovonění kolejí s velmi malým sklonem, napříkla v železničních stanicích. Trativoní větev se navrhuje mezi jenotlivými kolejemi a slouží zpravila k ovonění obou souseních kolejí. Na trativoech jsou umístěné trativoní šachty, které se navrhují pole vzorového listu Ž 3.3. Voa z poélných trativoů je zpravila sváěna o svoného potrubí navrženého poku možno kolmo k osám kolejí. Svoné potrubí ústící o hlavního sběrače musí být minimální světlosti DN 200. Potrubí se navrhuje zpravila ve sklonu 10, při uvažovaném proplachovaní může být sklon 5 a u potrubí z plastu 3. Pro hlavní sběrače se používá plastové potrubí nebo potrubí z kameniny s minimální světlostí DN 250, přípaně DN 300 pro potrubí z jiných materiálů. Svoná potrubí se ve stanicích 42

44 navrhují zpravila ve vzálenosti m. Porobnosti pro návrh svoného potrubí jsou uveeny ve vzorovém listu Ž 3.4. Hlavní sběrač je možné navrhnout o společné rýhy s trativoem. Příkla ovonění kolejiště s konstrukčními vrstvami soustavou trativoů je uveen na Obr. č. 30 [3, 6]. Obr. č. 30: Příkla ovonění kolejiště stanice soustavou trativoů [6] 43

45 2.4 Filtrační stabilita Procesem filtrace se rozumí zaržení částic zeminy při průtoku voy. Splněním filtrační stability musí být zaručena ostatečná propustnost a současně nesmí ocházet k nežáoucímu přemísťování částí zeminy. Při procesu prouění voy v místech, ke ochází ke kontaktu vou ruhů zemin s olišnou zrnitostí (různé křivky zrnitosti) nebo mezi zeminou a filtračním prvkem (např. trativo, geosyntetikum, perforované renážní trubky), ochází k filtračním problémům. Na těchto místech oje v zemině k náhlému zvýšení rychlosti prouění voy a v ůsleku toho se vlivem tlaku prouění a třecími silami mohou zrna přemístit nebo vyplavit. Při tomto procesu vznikají hyraulické síly, které jsou nezávislé na rychlosti filtrace zeminy a hyraulickém graientu. Postupem času se v oborné literatuře objevilo několik filtračních kritérií (Tab. č. 1), vyjařujících geometrickou závislost mezi velikostí pórů a velikostí zrn materiálu. Všechna kritéria jsou si až na malé etaily poobná a v zásaě si neoporují [12]. Tab. č. 1: Přehle známých filtračních kritérií [12] Filtrační kritérium Matematické vyjáření Terzaghi D 15 / 85 < 4 < D 15 / 15 Sichart D 50 / Bertram D 15 / 15 9; D 15 / 85 6 Karpoff D 50 / Corps of Engineers D 15 / 85 5; D 15 / 15 20; D 50 / Mayer D 50 / Mallet-Paquant D 15 /

46 2.4.1 Filtrační kritérium Při návrhu konstrukční vrstvy a výplně trativou musí být splněno filtrační kritérium pole TNŽ Aby neošlo k vtlačování materiálu zemní pláně o konstrukční vrstvy nebo okolní zemina nebyla vtlačována o výplně trativou, musí být splněna tato kritéria [3]: (2) (3) (4) ke: 15, 50, 85 je průměr zrna materiálu zemní pláně, okolní zeminy nebo konstrukční vrstvy, zásypu trativou při 15 %, 50 %, popř. 85 % propau oečtený z křivky zrnitosti [mm]. Aby ošlo k zabránění přemisťování zrn a vzájemnému proniknutí materiálu zemní pláně a konstrukční vrstvy (filtr) musí být splněno kritérium (2). Splněním tohoto kritéria oje k tomu, že velikost zrna filtru je směrem vzhůru ohraničena a tím je zabráněno tzv. mechanické kontaktní erozi. Současně musí být zajištěna propustnost filtrační vrstvy splněním kritéria (4). Rychlost, kterou voa protéká filtrační vrstvou, nesmí být tak veliká, že by z této vrstvy ošlo k vyplavování jemnozrnných částí. Tato vlastnost se nazývá hyraulická filtrační účinnost, která zaručuje, že filtr má výrazně větší propustnost než materiál zemní pláně a tím oje k účinnému ovonění [12]. 45

47 2.4.2 Posouzení filtrační funkce geotextilií K zamezení vnikání jemných částic zeminy, v níž je trativoní rýha zřízena o výplně trativou, musí geotextilie s filtrační funkcí splňovat pomínku [2]: (5) ke: t max 90 je maximální velikost průlin geotextilie [mm], je průměr zrna zeminy, v níž je trativo zřízen při 90 % propau oečtený z křivky zrnitosti [mm]. Současně pro splnění filtrační funkce musí geotextilie umožnit volné prouění voy kolmo na rovinu výrobku charakterizované součinitelem filtrace. Honota tohoto součinitele musí splňovat požaavek uveený v Tab. č. 2, který musí být zároveň větší, než honota filtračního součinitele k f, uveená v kapitole [2, 11, 12]. Tab. č. 2: Požaavky na geotextilie s filtrační funkcí [11] 46

48 3 Cíle práce Cílem iplomové práce je: - stanovení metoiky pro ověření filtračního kritéria mezi materiálem konstrukční vrstvy a výplní trativou, - ověření splnění filtračního kritéria mezi různými materiály konstrukční vrstvy a výplní trativou bez použití filtrační geotextilie, - ověření splnění filtrační funkce geotextilie při jejím použití o konstrukce trativou, - návrh možnosti úpravy uložení filtrační geotextilie při stavbě trativou. V postatě se jená o stanovení vhoných materiálů o výplně trativou a na záklaě posouzení filtračního kritéria početním způsobem stanovit, za je nutné mezi používanými materiály pro konstrukční vrstvy a různými materiály pro výplň trativou použít geotextilii s filtrační funkcí, přípaně navrhnout vhonou úpravu konstrukce trativou při použití geotextilie. 47