ژئوسنتتیک و کاربرد آن در خطوط راه‌آهن

زیرسازی و بازسازی خطوط ریلی ( راه‌آهن ) از متداول‌ترین مشکلات سیستم راه‌آهنی هر کشور است که سالیانه مخارج عمده‌ ی را به خود اختصاص می‌دهد. به همین جهت استفاده از روش‌هایی به ‌منظور تقویت و استحکام پیشتر بستر خاک زیر خطوط ریلی، لازم و ضروری می‌باشد. یکی از روش‌هایی (استفاده از ژئوسنتتیک در راه آهن) که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته، استفاده از ژئوسنتتیک ها (ژئوتکستایل، ژئوممبران، ژئوکامپوزیت، ژئونت، ژئوفوم، ژئوسل، ژئوکامپوزیت) می‌باشد. این مواد نقش فیلتراسیون، جداکننده، زهکش و تسلیح کننده را دارند.

ژئوسنتتیک ها به خاطر طبیعت پلیمری، عموما در زمین، جایی که دوام زیادی از آن انتظار می‌رود مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول در اشکال و با مواد مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام برای مصارف نهایی تقریباً مشابه به کار می‌روند.

عبور قطارها بر روی خطوط راه آهن باعث فشار به خاک زیرین می شود و این امر به مرور به نشست خاک منجر می شود. با بارندگی‌های مداوم، فضایی کاسه مانندی در زیر ریل ایجاد می‌شود و خاک به دلیل آب زیاد تغییر شکل می‌دهد. این تغییر شکل در خاک باعث تخریب و تغییر شکل آن می شود و تاییر بدی بر روی خطوط راه آهن می شود.

چهار گروه مهم و عمده ژئوسنتتیک ها

ژئوسنتتیک ها به چهار گروه کلی تقسیم می‌شوند:

• ژئوگریدها
• ژئوتکستایل ها
• ژئوممبران ها
• ژئوکامپوزیت ها

کاربرد ژئوسنتتیک – ژئوتکستایل در راه آهن و خطوط ریلی

زهکشی، فیلتراسیون و جدا سازی ذرات مختلف و مقاوم‌سازی خاک در زیرسازی خطوط راه آهن و ریلی از جمله کاربردهای ژئوتکستایل می‌باشند. عبور قطار از روی خطوط ریلی موجب تکان خوردن خط آهن می‌شوند، در نتیجه ذرات خاک زیرین ( پی ) به لایه دانه‌درشت بالا منتقل می‌شوند و استحکام و ظرفیت زهکشی آن را کاهش می‌دهند. به همین منظور از ژئوتکستایل ها برای جداسازی لایه‌ها با ذرات متفاوت‌اند در ناحیه سکوی راه‌آهن استفاده شوند.

علاوه بر این، ژئوتکستایلها می‌توانند از نفوذ لایه‌های درشت و متخلخل بالایی به داخل لایه نرم پی (لایه زیرین) بکاهند و از این طریق ضخامت و یکپارچگی لایه‌های دانه‌درشت را حفظ کنند.

ژئوتکستایل ها باید در مقابل فشار متمرکز همچون فشارهایی که پارگی و سوراخ شدگی را به همراه دارند مقاومت داشته باشد .به همین علت باید دارای فضاهایی متناسب با اندازه ذرات خاکی باشد که قرار است فیلتر شود.

قابلیت فیلتراسیون ژئوسنتتیک ها – ژئوتکستایل

رفت‌ و آمد قطارها  و جریان آب باران باعت می شود ذرات ریز خاک را از پی به بالا حمل شود. در این حالت ژئوتکستایل می‌تواند به عنوان یک فیلتر عمل کند و اجازه دهد که آب به‌راحتی عبور کرده و ذرات ریز خاک باقی بمانند.

زهکشی و ژئوتکستایل

زهکشی در تمام سازه های خاکی مورد نیاز است، زهکشی مناسب بسیار حائز اهمیت است تا از زوال سکو که ناشی از نفوذ آب باران موجود در پی به لایه بالای جلوگیری کند. نصب یک ژئوتکستایل زهکش در نقاط مربوطه، می تواند از جمع شدن آب در زیر سکو جلوگیری کند.