A cikk szerzője:

Nagy András irányító tervező
Pont-TERV Zrt.

Dr. Szabó Gergely tervezőmérnök
Pont-TERV Zrt.

A Gubacsi úti új vasúti híd tervezése a Soroksári Duna-ág felett

A meglévő hídszerkezet erősen leromlott állapota miatt szükséges egy új átkelő a szabad kikötőbe érkező nagy mennyiségű áru vasúti elszállításához. Feladatunk volt a meder felett egy 145 méter fesztávolságú, acélszerkezetű, kosárfüles ívhíd, valamint a csatlakozó parti nyílásokban acél tartóbetétes vasbeton parti hidak tervezése. A cikkben bemutatjuk a hídszerkezetek alapozási kérdéseit, a saruzási rendszert, a karcsú mederhíd acélszerkezeti részleteit és fontosabb statikai vizsgálatait, valamint a mederhíd nagy fesztávolságára való tekintettel a részletes járműdinamikai vizsgálat fontosabb eredményeit.

Az eredmények alapján megállapítható, hogy a szabályzathoz képest kisebb dinamikus hatásokat számítottunk a piros szaggatott vonallal jelzett tervezési sebesség alatt (40 km/h), rezonancia nem lépett fel, ezzel a dinamikus tényezőre vonatkozó képletek alkalmazhatóságát igazoltuk.

18. ábra. Az oldalirányú lengésalak térbeli nézete

19. ábra. Az oldalirányú lengésalak felülnézete
Az eddig bemutatott jármű­di­na­mi­kai számí­tások a jármű függőle­ges hatására vonatkoztak. A mederhíd nagy fesztávolsága miatt a VHSz H1.2. Utasítás szerinti (8.3.1.4. szakasz) keresztirányú alakváltozás- és rezgéskövetelmények mértékadónak bizonyultak. A keresztirányú statikus alakváltozási kritériumok mellett biztosítani kell, hogy a híd legkisebb keresztirányú lengési sajátfrekvenciája ne legyen kisebb, mint 1,2 Hz. Ennek okát a szabályzat nem részletezi, feltehetően a járművek kígyózó mozgásából („hunting oscillation”) keletkező, esetlegesen periodikus keresztirányú gerjesztés hatásának minimalizálása lehet az előírás hátterében. Számítások szerint a releváns lengésalakhoz (18. és 19. ábra) tartozó sa­ját­frekvencia minimálisan a megkívánt érték alatt alakul, ezért intézkedések váltak szükségessé a tervezés során. Bár tapasztalatok alapján a mért sajátfrekvenciák a számítottnál rendszerint magasabbak (figyelembe nem vett elemek merevítő hatása miatt, mint például korlátok, saruk, zúzottkő ágyazat stb.), a sajátfrekvenciát első lépésben többlet-acélmennyiség betervezésével próbáltuk növelni. Mivel azonban a sajátfrekvencia minimális növeléséhez nagy mennyiségű acélanyag beépítésére lett volna szükség, más megoldást választottunk. A mozgó sarukat hidraulikus sarukkal kiegészítve [1] a keresztirányú lengések a saruknál jelentkező hosszirányú mozgások csillapításával fékezhetők (20. ábra). A hidraulikus sarukat a híd végeselemes modelljében figyelembe vettük (21. ábra). A hídra keresztirányú dinamikus terhet (oldallökő erőt vettünk figyelembe) alkalmazva a lengés csillapítását vizsgáltuk. A hidraulikus saruk csillapítási tényezőjét (c [kNs/m]) megfelelő értékre választva a híd keresztirányú lengései hatékonyan csillapíthatók.

20. ábra. A hidraulikus saruk működési elve

21. ábra. A hidraulikus saruk numerikus modellezése

Összefoglalás

A cikkben a Gubacsi úti új vasúti híd projekt tervezési kérdéseit ismertettük. Bemutattuk az alapozási rendszert, az acél mederhíd szerkezeti kialakítását és a statikai számítás fontosabb részleteit. Kitértünk a vízelvezetés, közművek és a hídtartozékok tervezési kérdéseire is. A mederhíd nagy fesztávolsága miatt dinamikai vizsgálatot hajtottunk végre, amelynek részleteit bemutattuk. A vonalszakasz alacsony tervezési sebességének ellenére a nagy sebességű vasutak dinamikus hatásait az egynyílású parti hidakon szemléltettük. A mederhíd esetében a szabályzat előírásai alapján dinamikai vizsgálatra volt szükség, azonban figyelembe véve a tényleges tervezési sebességet, a vizsgálat nem volt mértékadó. A híd keresztirányú lengési sajátfrekvenciái alapján hidraulikus lengéscsillapítók betervezése volt szükséges az esetleges oldal­irányú lengések csökkentése érdekében. A híd megépítése esetén rezgésmérésekkel kívánjuk vizsgálni a hídszerkezet sajátfrekvenciáit, csillapítását, valamint a vasúti járművek áthaladása esetén a függőleges és vízszintes lengésamplitúdókat a számítási modelljeink ellenőrzése érdekében.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456

Irodalomjegyzék

  • [1] Evers Antal, Vörös József. Hőhatás és hőmozgás a vasúti hidaknál. Sínek Világa 2021;1:19-25.
  • [2] VHSz H.1.2. Utasítás. Magyar Államvasutak Zrt., 2018.
  • [3] Györgyi József. Szerkezetek dinamikája. Budapest: Műegyetemi Kiadó; 2006.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2023 / 1. 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 | ©