A cikk szerzője:

Dr. Dunai László egyetemi tanár
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Jáger Bence doktorandusz
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Dr. Kövesdi Balázs egyetemi docens
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Öszvér- és hibrid szerkezetű vasúti hidak Európában

Az elmúlt két évtizedben a vasúti hídszerkezetek fejlődése területén világszerte jelentős innováció figyelhető meg, ami sok új, és szerkezeti szempontból érdekes megoldást eredményezett. A számos újítás közül e cikk az európai öszvér és hibrid (alsó és felső vasbeton övvel épült acélhidak) szerkezeti rendszerű vasúti hidak fejlődésére és jellemző kialakításaira fókuszál, melyek elsősorban a francia TGV, a német ICE és a spanyol AVE nagysebességű vasúthálózatok fejlesztése kapcsán kerültek előtérbe. Ezeken a vasútvonalakon sok öszvérszerkezetű híd épült, melyek számos szerkezeti újítást tartalmaznak, a gazdaságosabb építéstechnológia és anyagfelhasználás-csökkentés, illetve a szerkezet merevségének növelése érdekében. Az alábbiakban a szerzők ezeket az újszerű szerkezeti kialakításokat gyűjtötték össze, rendszerezték, és be is mutatják.


A kettős vasbeton övvel épülő szerkezetek főbb előnyei a hagyományos öszvérszerkezettel szemben:

  • a hagyományos öszvérszerkezetek alkalmazásának gazdaságos nyílástartománya nő, az alkalmazott szerkezeti magasság csökkenthető;
  • nő a szerkezet merevsége;
  • növelhető a nyomatéki teherbírás; és kedvezőbbé tehető az igénybevétel-eloszlás;
  • nő a csavarási merevség a vasbeton fenéklemezek következtében;
  • diafragmák egymástól nagyobb távolságban elhelyezett keresztkötésekkel kiválthatók;
  • támasznál acélmennyiség-csökkenés az alsó acél övlemezek vastagságának csökkentése révén;
  • kedvezőbb stabilitási viselkedés teher­bírási határállapotban;
  • egyszerű és gyors szerelés;
  • kedvezőbb fáradási viselkedés.

Ugyanez a kialakítás és építési technológia terjedt el  Japánban közepes és nagyobb (60–120 m) fesztávolságú közúti hidaknál, azzal a különbséggel, hogy belső és külső feszítést is alkalmaznak, valamint az acél síklemez gerincet kisebb normálmerevségű acél trapézlemezzel helyettesítik, így teszik hatékonyabbá a feszítés hatását. Acél trapézlemez gerinccel további súlycsökkentést lehet elérni mindamellett, hogy a nyírási horpadási és a támasz feletti beroppanási ellenállás értéke többszöröse a síklemez gerincű tartókénak, valamint az interakciós viselkedése is jóval kedvezőbb [4, 5]. Gazdaságossági számítások azt mutatják, hogy a szerkezeti acél mennyisége ~8-10%-kal csökkenthető a trapézlemez gerincű variánssal, mindamellett, hogy majdnem 10%-kal kevesebb feszítőkábel is elegendő ugyanannyi felhasznált beton esetén [6]. A trapézlemez gerinc kedvező tulajdonságaiból fakadóan immáron több mint 170 trapézlemez gerincű feszített hibrid közúti és vasúti híd épült Japánban. Ezenkívül alkalmazzák egyebek között Franciaországban, Dél-Koreában, Kínában és Németországban is ezt a kedvező szerkezeti kialakítást, de magyarországi példa is van: az M43-as autópálya Móra Ferenc Tisza-hídja.
A TGV vonalakon korábban több alsópályás hengerelt I tartóbetétes vasbeton pályalemezes öszvérszerkezetet is alkalmaztak a kis és közepes fesztávok áthidalására. Napjainkban ezek a szerkezetek némileg visszaszorultak a felsőpályás hidakéhoz képest. A 2011-ben átadott TGV Rhine-Rhône szakaszon 12 viaduktból mindössze egy ilyen szerkezetű híd épült, a Savoureuse viadukt (2. ábra). A híd legnagyobb támaszköze 45,55 m, a szerkezeti magassága 4 m (L/11,4). A híd keresztmetszete a 3. ábrán látható. A kereszttartó és a hengerelt I tartóbetétes vasbeton pályalemez közötti együttdolgozást fejes csapok segítségével oldották meg. További vízszintes fejes csapos kapcsolatot alkalmaztak az acél gerinc és pályalemez kapcsolatánál is. Kis támaszközű – például autópálya – áthidalások esetén gyakran ehhez hasonló alsópályás kialakítást alkalmaznak, ahol a sűrűn elhelyezett kereszttartók vannak beágyazva a vasbeton pályalemezbe.

2. ábra. A Savoureuse viadukt (TGV Rhine-Rhône) [7]

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző1234Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] Calcada, R, Delgado, R, Campos, A.: Brid­ges for high-speed railways, CRC Press, 2008.
  • [2] Millanes, F.: Comparative analysis of double composite action. Launched solutions and prestressed solutions in high speed railway viaducts. Terceras Jornadas Internacionales de Puentes Mixtos, Estado Actual de su Technolo­gia y Análisis, Ed. J. Martínez Calzon, Publi­ca­ci­ones Colegio ICCP, Madrid, pp. 381–404, 2001.
  • [3] Millanes, F, Pascual, J.: The Viaduct across the ’Arroyo de las Piedras’ in the high speed line between Cordoba and Malaga: an innovative solution for the first high-speed line steel-concrete composite bridge in Spain. 5th International Symposium on Steel Bridged, ECCS-CECM, N 117, Barcelona, pp. 7–21, 2003.
  • [4] Kövesdi, B, Alcaine, J, Dunai, L, Mirambell, E, Braun, B, Kuhlmann, U.: Interaction behaviour of steel I-girders Part I: Longitudinally unstiffened girders. Journal of Constructional Steel Research, Vol. 103, pp. 327–343, 2014.
  • [5] Jáger B, Dunai L, Kövesdi B.: Trapéz­lemez gerincű tartók interakciós viselkedésének vizsgálata. XII. Magyar Mechanikai Konferencia, 2015.
  • [6] Bertagnoli, G.: Prestressed com­po­site box girder bridges with corrugated web, a critical comparison with flat steel webs. ACES Workshop: Innovative Ma­terials and Techniques in Concrete Const­ruction, Corfu, 2010.
  • [7] www.structurae.net
  • [8] Eduscol, Baccalauréat technologique STI2D, Enseignements technologiques transversaux, Sujet n°1, version 1, 2012.
  • [9] http://www.bahnarchiv.net/cpg/thumbnails.php?album=863
  • [10] http://home.uia.no/pert/data/
  • [11] http://www.fotocommunity.de/
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2015 / Különszámában.
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 | ©