1 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008 « Geokunststoffe im Tiefbau » TU Wien, 21.4.2008 Dipl.Ing. Klaus Oberreiter 3 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008 TenCate: Firmengeschichte 1691 1691 Request to the provincial government of Overijssel also in the name of the Ten Cate family 1704 1704 First official document of the firm of H. ten Cate Hzn. & Co 1836 1836 Thomas Ainsworth set up a weaving mill in Nijverdal 1851 1851 The Salomonson brothers acquired the estate of Ainsworth, after his death in 1849 1852 1852 Godfried Salomonson is allowed to carry the Royal title 1957 1957 Merger of KSW and H. ten Cate Hzn & Co
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TU Wien Grundbau-II Stand 2008 · 3 7 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008 Royal TenCate Organisation Advanced Textiles & Composites TenCate Protective & Outdoor Fabrics TenCate Aerospace
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1 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
« Geokunststoffe im Tiefbau »
TU Wien, 21.4.2008Dipl.Ing. Klaus Oberreiter
3 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
TenCate: Firmengeschichte
16911691Request to the provincial government of Overijssel
also in the name of the Ten Cate family
17041704 First official document of the firm of H. ten Cate Hzn. & Co
18361836 Thomas Ainsworth set up a weaving mill in Nijverdal
18511851The Salomonson brothers acquired the estate of Ainsworth,
after his death in 1849
18521852 Godfried Salomonson is allowed to carry the Royal title
19571957 Merger of KSW and H. ten Cate Hzn & Co
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4 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
TenCate: Firmengeschichte
19821982 Change of name to Royal Nijverdal – Ten Cate nv
19911991 Sales for the first time above 1 billion guilders
19931993 Listing on the options exchange
19951995 Change of name to Royal Ten Cate nv
20052005Acquisition from Royal Ten Cate of Polyfelt Group.
New entity with 3 production plants
(Almelo, Linz and Bezons).
20062006Branding project: new corporate style and new commercial
• Unter „Trennen” versteht man die permanente Verhinderung des Vermischens zweier verschiedener Bodenschichten mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften.
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Funktion | FilternGeokunststoffe
• Unter „Filtern” versteht man das Zurückhalten von Feinteilen bei Wasserdurchfluss.
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Funktion | DränierenGeokunststoffe
• „Dränieren” ist der Transport von Wasser in der Geokunststoff-Ebene.
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Funktion | SchützenGeokunststoffe
• Unter „Schützen” versteht man den dauerhaften Schutz von Kunststoffdichtungsbahnen gegen mechanische Beschädigung.
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Funktion | BewehrenGeokunststoffe
• Unter „Bewehren”versteht man die Erhöhung der Festigkeit des Bodens durch Zugkraftaufnahme im Geokunststoff.
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Funktion | ErosionsschutzGeokunststoffe
• Unter „Erosionsschutz“versteht man das Verhindern der Bewegung von Bodenteilchen, z.B. an der Oberfläche einer Böschung.
Masse Streifenzug- Durchlässig- Chemische,festigkeit keit vertikal biolog. und UV
Dicke Beständigkeit Stempeldurch- Durchlässig-
drückkraft keit horizontal Kriechen
Kegelfalltest Öffnungs- Pyramiden-Weite drucktest
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Mechanische PrüfungenStreifenzugfestigkeit EN ISO 10319
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Diagramm:
Auswertung
Die Steigung des Graphs ist wesentlich;
(Anpassungsfähigkeitdes Produktes, Verformung des Produktes)
Steigung des Graphes
Mechanische PrüfungStreifenzugfestigkeit EN ISO 10319
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Mechanische PrüfungenCBR Stempeldurchdrückkraft EN ISO 12236
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Mechanische PrüfungenKegelfallprüfung EN 918
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Hydraulische PrüfungenÖffnungsweite EN ISO 12956
69 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Bestimmung der Kornverteilung eines
abgestuften Bodens durch ein Geotextil.
Die charakteristische Öffnungsweite entspricht
einer best. Korngröße (90% Masse) des
durchgegangenen Bodens;
Vibration Table: Frequenz of 50 - 60 Hz.
Befeuchtung erfolgt durch feine Düsen.
Resultat: µm
Hydraulische PrüfungenÖffnungsweite EN ISO 12956
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Hydraulische PrüfungenWasserdurchlässigkeit normal zur Ebene EN ISO 11058
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2 Möglichkeiten:
- konstanter Wasserspiegel
- fallender Wasserspiegel
Resultat:
v - Index [mm/s]
Permittivität [s-1]
Hydraulische PrüfungenWasserdurchlässigkeit normal zur Ebene EN ISO 11058
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Hydraulische PrüfungenWasserdurchlässigkeit in der EbeneEN ISO 12958
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SonderprüfungenKriechen EN ISO 13431: Zeitstand- / Zugkriechverhalten
74 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
SonderprüfungenScherkasten EN ISO 12957 T1 Schiefe Ebene EN ISO 12957 T2
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SonderprüfungenSchutzwirksamkeit – PyramidendurchdrückversuchEN 14574 bzw. ON S 2076-2
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76 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
SonderprüfungenBewitterung EN 12224
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Sonderprüfungen
• Herausziehversuch EN 13738• Einbaubeschädigung EN ISO 10722-1• Chemikalienbeständigkeit EN 14030• Thermooxidativer Abbau EN ISO 13438• Hydrolyse EN 12447
• ASTM-Standards
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Verkehrswegebau
StraßenbauEisenbahnbau
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GS-Anwendung im Straßenbau
Baustraßen, Güterwege
Parkplätze, Lagerplätze
befestigteStraßen
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BaugrundstabilisierungFunktion I
Durch die dynamische Verkehrsbelastung werden Feinteile aus dem Untergrund in die Tragschichte gepumpt. Das qualitativ hochwertige Schüttmaterial verliert an Elastizität.
Aufgrund der Trennfunktion des Geotextils wird eine Durchmischung der Tragschichte mit feinem Untergrundmaterial verhindert. Die Qualität des Füllmaterials bleibt
gewährleistet - 1. Trennen
Anfangszustand
Bindiger Untergrund
Belastung
Tragschicht
Mechanische
Kontakterosion
Wasserandrang
Verlust der Tragfähigkeit
Durch-misch-ung
Schotter-sack
81 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Aufgrund der hohen lokalen Lasten kommt es zu Spurrinnen.
BaugrundstabilisierungFunktion II
Aufgrund der bereitgestellten Zugkraft des Geotextils können Spurrinnen verringert bzw. verhindert werden.
– 2. lokale Verstärkung
h1
σ1
σzul
α1
α2 h2
Geokunststoff
∆h
Tragschichte
σ1 = σzul
h1 > h2
α2 > α1
∆h = h1 – h2
p
p
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82 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
• VTT-Geo Specifications, Geotextiles in Road Constructions• NorGeoSpec
• RVS 8S.01.2 Baustoffe „Geotextilien im Unterbau“
• French Commitee of Geotextiles and Geomembranes
• FGSV: „Merkblatt für die Anwendung von Geotextilien im Erdbau des Straßenbaus“
RVS 8S.01.2: Anforderungen an die geotextile Trennlage
• Eingangsgrößen
• Tragfähigkeit des Untergrundes EV1
U1: ≤ 5 MN/m²U2: 5-15 MN/m²
U3: > 15 MN/m²
• Schüttmaterial gerundeter oder gebrochener Kies dmax ≤ 63mm
gebrochener Kies dmax > 63mm
• Verkehrsbelastung (LKW pro Tag) LKL: I-IVLKL: V
• Geforderte Geotextilkennwerte
• Höchstzugkraft 11 – 26 kN/m
• Höchstzugkraftdehnung > 55%
• Stempeldurchdrückkraft 1850 – 4200 N
• Loch-∅ Kegelfallversuch 27 – 14 mm
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30 - 50 cm
Überlappen
EinbauVerbinden der Geotextilien
10 cm
Vernähen
15 - 20 cm
Verschweißen
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85 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
BeispieleTrennfunktion
86 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Einbau des Schüttmaterials mit einem Pistengerät – geringes Flächengewicht
Untergrundverhältnisse
ProjektberichtBellaflora Liezen - Österreich
87 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
ProjektberichtThailand, ABB
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88 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
ProjektberichtKisaran Caltex, Borneo
89 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
GEOKUNSTSTOFFE IM EISENBAHNBAU
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Geokunststoffe im Bahnunterbau
• Als Trennschicht zwischen wenig tragfähigem Untergrund und dem Tragschichtmaterial verhindern Geokunststoffe die Durchmischung der Erdstoffe im Unterbau;
• Tragschichtmaterial und Schotterbett bleiben sauber, Tragfähigkeit des Untergrundes und Elastizität der Anlage bleiben dauerhaft erhalten.
• Als Dränageprodukt nimmt der Geokunststoff zuströmendes Wasser auf und leitet es in der Ebene ab; die Konsolidierung des Untergrundes wird beschleunigt, der Boden ist dauerhaft tragfähig.
Verwendete Produkte♦ 9.500 m² polyfelt.Rock GX♦ 3.100 m² polyfelt.Green B110♦ 572 Stück Baustahlgittermatten
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Polyslope SBeispiel B169 Ginzling
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145 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Polyslope S Beispiel Handl (1)
146 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Polyslope S Beispiel Handl (2)
147 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Polyslope SBeispiel Handl (3)
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148 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Polyslope T
149 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
B115 Eisen Straße
13.04.05
150 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
B115 Eisen Straße
07.06.05
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151 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Deponiebau
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ÜberblickAnwendungsgebiete
153 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
ÜberblickAnwendungsgebiete
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154 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Deponie Basisabdichtung i) Deponie St.Valentin, Austria
ii) Deponie Santovenia, Spain
155 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Deponie Basisabdichtung i) Deponie Hehenberg, Austria
ii) Deponie Tulln, Austria
156 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Capping sytem (surface drain) OKA-landfill Timelkam, Austria
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157 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Kanäle / Beckenbau / Dämme
158 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Kanäle / Becken / DämmeAnwendungsbeispiele
Kanäle Becken Dämme
159 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Beschneiungsteich - Flachau
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160 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Speicherteich Bad Kleinkirchheim
161 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Böschungsbewehrung
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BöschungsstabilitätBemessungsparameter
• Hangneigung• Länge der Böschung• Auflast• Höhe des Schüttmaterials• Wassermenge / Porenwasserdruck• Reibungsparameter• Bodenparameter• Produktparameter (z.B. RF kriechen,…)
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163 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Böschungslänge l
1 m
Z
ag
g x cos a
g x sin a
d
BöschungsstabilitätBemessungsparameter
Slope length L
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Deponie Ort/I., Austria
165 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
BöschungsstabilitätDetail Verankerungsgraben
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166 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Dränage
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Oberflächendränagez.B. Sportplätze
Dränage-gräben
Böschungsdränage
Anwendungsgebiete
168 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Oberflächendränagevon Deponien
Dachdränage Kellerdränage
Anwendungsgebiete
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169 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
GabionenwändeSchwergewichts-mauern
bewehrte Erdstütz-konstruktionen
Anwendungsgebiete
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BeispieleKlassische Dränagegräben
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BeispieleAutobahnbrücke Kodersdorf BAB A4 - Deutschland
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Pferderennbahn - Melbourne Golfplatz – Brisbane
BeispieleOberflächendränage von Sportplätzen - Australien
173 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Drainage Bemessung Einflussfaktoren
• Regenmenge (Niederschlag)
• Höhe des Grundwasserspiegels
• Abstand zwischen den Sammlern
• Vegetation, Verdunstung,...
• Art der Oberfläche – Abfluss an der Oberfläche
• Durchlässigkeit des Bodens (Kv-Wert)
• Böschungsneigung (Gradient)
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Rohrleitungsbau
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Rohrleitungsbau
• Schutz des Rohres vor mechanischer Beschädigung
• Schutz des Korrosionsanstrichs bzw. Schutzfolie
• Auflagerpolster• Einsparung von teurem Rohr-
Bettungsmaterial (Sand)• Verwendung des ausgehobenen
Steinbruchs
176 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
• Schutz des Rohres gegen hydrostatischen Auftrieb
PipelineGeotextil
Geotextil
Verankerung
BefüllungT > 3 m
Überlappung
Rohrleitungsbau
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Pipeline Schatlyk,
Turkmenistan
Polyfelt TS 80
Geokunststoffe im RohrleitungsbauPolyfelt TS als Auftriebssicherung
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178 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Geokunststoffe im RohrleitungsbauKonstruktion
Überlappung mit anschließender Verschweißung
179 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Rohrleitungsbau
• Gegen Abrasion, verursacht durchStürme, Wellenschlag etc.
• Auftrieb.• Schutz gegen Ankerschäden und
Schleppnetze.• Schäden durch Einbau und
Installation• Schutz des Rohrschutzes vor
Beschädigung
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Geokunststoffe im RohrleitungsbauUnterwasserverlegung
• Vollständige Abdeckung• Partielle Abdeckung
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181 | TU WIEN Vortrag 21.4.2008
Geokunststoffe im RohrleitungsbauUnterwasserverlegung