A cikk szerzője:

Dr. Koch Edina egyetemi docens
Széchenyi István Egyetem

Hídépítés ütemezésének geotechnikai hatás­vizsgálata

A cikkben a szerző bemutatja a 3D végeselemes modellezéssel végzett újabb kutatásainak az eredményeit, amelyek a hídfőszerkezetek, beleértve az alapozásukat is, a csatlakozó töltés és a köztük kialakítandó átmeneti szakasz fejlesztésére irányulnak. E komplex, az építési folyamat által is befolyásolt rendszer viselkedését a legkorszerűbb térbeli, végeselemes, nemlineáris anyagmodellel dolgozó szoftverrel modellezte, s figyelembe vette a vonatterhelés dinamikáját is. Kiemelt figyelmet fordított az építésütemezés szerepének feltárására.


Minden olyan esetben, amikor a konszolidáció elhúzódása veszélyt jelenthet, süllyedésméréseket végzünk, s annak eredményei alapján vezényeljük az építésütemezést. A hazai gyakorlat úgy jár el, hogy akkor tekinti befejezettnek a konszolidációt, ha a süllyedési sebesség 1 cm/hó alá csökken. Az ábrán azt is megfigyelhetjük, hogy a süllyedési sebességek a töltéslépcsők felhordása után igen nagyok, majd az idő múlásával fokozatosan csökkennek. Az 1 cm/hó érték elérése után a jelen esetben már viszonylag kis süllyedések maradnak vissza, de más körülmények között azok nagyobbak is lehetnek.
Az 1. változatban eredetileg a kétlépcsős töltésépítés közben 120 nap pihentetés volt, majd a 2. lépcső után kivártuk a „teljes” konszolidációt. Így ~300 napig tartott a munka.
A 7. változatban egy lépcsőben épült minden töltés, vagyis az előbbitől annyiban tért el, hogy építés közben nem volt pihentetés. Így gyorsabban befejeződhetett a munka, de olyan káros következményekkel, amilyenekre az előbbiekben rámutattunk.
Ha valaki a veszélyektől tartva az 1. változatot úgy módosítaná, hogy az első lépcső után is a 120 nap helyett a „teljes” konszolidációt várná ki (1/a változat), akkor az ábra szerint közel 500 napra lenne szükség.
Nyilván észszerűbb ellenkező irányban módosítani az 1. változatot, csökkenteni a pihentetési időket (1/b változat), hogy gyorsabban befejeződhessen a munka. Ha az 1. lépcső után 120 napnál kevesebb időt várunk ki, például annyit, hogy el­érjük az 1 cm/hó süllyedési sebességet, ami a jelen példában éppen a 100. napon következik be, akkor e napon már épülhet a második lépcső. Ha ugyanezt tesszük a 2. lépcső után is, akkor az ábra szerint a 180. napon már következhetnek a felépítményi munkák. Így az összes építési idő 200 napra csökkenthető.
Az ábrán látható, hogy a süllyedések valamelyest még a „teljesnek” tekintett konszolidációk után is növekednek, részben mert az valójában nem volt teljes, részben mert a felépítmény is kivált konszolidá­ciós süllyedéseket, részben mert megjelenik a vonatterhelés. A hátralevő süllyedések értelemszerűen nagyobbak, ha előbb folytatódik az építés, például az 1 cm/hó süllyedési sebesség elérésekor.


3. táblázat ezekről tájékoztat, melyről leszűrhető, hogy az 1 cm/hó sebesség által vezérelt ütemezés után még meglehetősen nagy süllyedés jelentkezik. Ezért az 1 cm/hó küszöbérték sematikus alkalmazása helyett helyesebb a mérési adatok alapján közvetlenül extrapolálva vagy az ilyen modellel azt úgy javítva, hogy illeszkedjen a mért adatokra, dönteni arról, hogy meddig várjunk a vasúti felépítmény építésével.
A vázoltak azt érzékeltetik, hogy a süllyedések végértéke és a süllyedési sebesség prognózisa alapján optimalizálható az építési idő, feltéve, hogy az altalajt helyesen tudjuk parametrizálni. Ez csak igényes talajvizsgálatok alapján remélhető, de még az ilyenekre alapozott prognózist is általában ajánlatos pontosítani az első építési fázisokhoz kapcsolódó süllyedésmérések alapján.
Megjegyezzük, hogy a hídfő közelében természetesen sokkal kedvezőbb a helyzet, mert a süllyedések ott kicsik. Ezek az összevetések éppen azt mutatják meg, hogy a folyópálya és a hídfő közötti különbségek miként befolyásolhatók az építésütemezéssel.

A csatlakozásra vonatkozóan nyert eredmények 

A vizsgálódás másik célja a híd és az átmenettel csatlakozó töltésszakasz elemzése volt. Arra a kérdésre kerestem a választ, hogy milyen hatása van a vonattehernek az átmeneti zónában, és az építésütemezés miként befolyásolja az átmeneti hosszt. Ezt ábrázolja a 8. ábra az idő függvényeként a folyópályán és a háttöltésen, a zúzottkő alágyazat tetején kiválasztott egy-egy pontra vonatkozóan.

8. ábra. A vonatteher hatására bekövetkező függőleges többletsüllyedés a folyópályán9. ábra. A vonatteher hatására keletkező többletsüllyedések a különböző esetekbenA Plaxis programban a dinamikus idő a felvett 96 m modellhosszon való áthaladási idővel egyezik meg. Az ábra alapján a következőket állapíthatjuk meg:

  • a vonatteher alatt a folyópályán 6–9 mm többletsüllyedés keletkezik, amiből 4–6 mm marad vissza;
  • a háttöltés zónájában ezek az értékek 3, illetve 1,5 mm körül vannak;
  • a tartó beépítésének különböző időpontjai (1., 2. és 4. változat) értelemszerűen nem befolyásolják a többletmozgást;
  • a talajjavítások (5. és 6. változat) és a „korai” töltésépítés esetében (3. változat) valamivel kisebb süllyedéstöbbletek adódnak.
    A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234567Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Dr. Horvát F., dr. Koch E., dr. Major Z.: Híd és vasúti folyópálya közötti átmeneti szakaszok kialakítása. Sínek Világa, 2018/4–5, 89–97. o.
  • [2] Paixão, A. et al.: Research on rail­way transition zones. Case studies in a Portuguese line. INSERTZ, International Seminar on Rail Track Substructures and Transition Zones, Lisbon, Portugal, 2014.
  • [3] Szepesházi R.: Hídalépítmények tervezésének fejlesztése. 50. Hídmérnöki Konferencia, Siófok, 2009, 429–470. o.
  • [4] Brinkgreve R. B. J., Vermeer P. A.: Plaxis-Finite element code for soil and rock analyses, Plaxis 3D. Manuals, Delft University of Technology, Plaxis bv, The Netherlands, 2010.
  • [5] Hudacsek P., dr. Koch E., Szilvágyi Zs., Wolf Á.: Kis nyílású műtárgyak csatlakozó szakaszainak vizsgálata. Sínek Világa, 2017/2, 12–18. o.
  • [6] Dr. Koch E.: Vasúti híd és pályacsatlakozás modellezése Plaxis 3D szoftverrel. Sínek Világa, 2018/2, 7–12. o.
  • [7] H.1. Vasúti Hídszabályzat, H.1.6. Utasítás, Vasúti hidak és egyéb műtárgyak geotechnikai tervezése, MÁV, 2018.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2019 / 3. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©