A cikk szerzője:

Nagy József ügyvezető, tervező
Nagy és Társai Tervező Iroda

Juhász Károly Péter statikus mérnök, laboratóriumvezető
Budapesti Műszaki Egyetem

Dr. Herman Sándor docens
Temesvári Műszaki Egyetem

Herman Krisztián doktorandusz
Temesvári Műszaki Egyetem

Az első magyar, műanyag szállal erősített és füvesített villamospálya (2. rész) – A szegedi 2-es és 3-as villamosvonal

Szegeden a 2-es villamosvonal teljes hosszában, 2025 vfm hosszban CDM-QTrack rendszerben kiépített, kétvágányú füvesített, öntözött kialakítású, melyben 3 db füvesített kitérő és 2 db mikroszál-erősítésű beton pályalemezes kitérő lett kiépítve műanyag georács erősítéssel (TENSAR SS 100). A kis sugarú ívekben a pályagerendákba épített sínkenők üzemelnek. Az ívekben csikorgást gátló felhegesztése történt. Az előző részben a tervezésre helyeztük a fő hangsúlyt, ezúttal a vonalakat és a megvalósult szerkezeteket mutatjuk be.

 

A 3-as villamosvonalon 343 vfm hosszban egyvágányú pálya épült füvesítéssel és öntözéssel, továbbá 367 vfm hosszban acélszál-erősítésű vasbeton szerkezeti lemez 2 rtg. hengerelt aszfalt burkolattal és 2 db acélszál-erősített kitérő épült, bazaltbeton pályalemez burkolattal. Az aszfaltburkolat és a beton pályalemez kapcsolatát tapadóhídként a betonba félig beágyazott, mosott NZ 11/22 vagy NZ 22/32 nemes zúzalék biztosította, melyet 0,8 kg/m2 forró bitumenpermet kellősített. A beépített kitérők talpfa és kapcsolószer nélküli CDM rendszerű beágyazott gumiprofil kialakításúak (9., 10. ábra).

9. ábra. A 3-as villamos bazaltbeton burkolatú kitérője a körforgalmi csomópontban

10. ábra. A 3-as villamos egyvágányú füvesített pályaszakaszaA műanyag EPC szerkezeti szálas szálerősítésű beton pályalemezek előnyei a vasbeton szerkezetekkel szemben:

  • A vasbeton szerkezetekhez képest nincs kóboráram okozta korrózió, és kiküszö­bölhető a sínszálak közötti rövidzárlat lehetősége.
  • A műanyag szál tömegmennyisége a vasbeton acél szerkezetekhez viszonyítva 8-12%-a, acélszál-erősítésű szerkezetekhez képest 10-15%, azonos szerkezeti, teherbírási és statikai feltételek között.
  • Nincs betontakarásból származó minőségi meghibásodás, ami növeli a zsaluzás építésének és a beállítás ellenőrzésének hatékonyságát, és 8-10% értékben csökken a ráfordított idő.
  • Elmarad a betonvas szállítása, hajlítása, szerelése, és a zsaluzathoz történő betontakarás beállítási igénye, ami további 15-20%-kal növeli az építés hatékonyságát, és összességében 25-30%-kal csökkenti az építési időt.
  • Az építési munkaterületen nincs szükség a vasbetét tárolására, nem foglal helyet a helyszínen összeszerelt vagy előre szerelt armatúra.
  • Növelhető a betonszerkezetek használati élettartama. Elmarad a vasbetétek korróziója, a betonacél feletti betonréteg leválása. Csökken a karbantartási, fenntartási igény.
  • Dinamikus terheléssel szemben ellen­állóbb, mint a vasbeton szerkezetek.
  • Betonozás közben nem keletkezik fészkesedés a sűrű betonacél között.
  • A felfekvő lemez- és gerendaszerkezeteknél teljesen helyettesíti a vasbetéteket. Konzolos szerkezeteknél erősítő betonacéllal betonkompozitként is alkalmazható.
  • A szerkezeti műanyag szálak alkalmazásával megszüntethető a lemez- és gerendaszélek repedezése, töredezése, felületi táskásodás, lerepedt részek kipergése. 
  • Az egyes rétegek (EPC alaplemez–bazaltbeton pályalemez) kapcsolata bekötő kengyelekkel és betonacél hálóval vagy hosszvasakkal biztosítható. A pályalemez és szerkezeti lemez együttdolgozását biztosító kapcsolat a terheléstől és a lemezvastagságtól függően tapadóhíd is lehet az egyes lemezrétegek között szigetelt szerkezeteknél. A felső pályalemez és az alsó szerkezeti lemez vastagságainak függvényében kell az együttdolgozást kialakítani, és az együttdolgozó lemezek közötti kapcsolat módját megválasztani.
  • A szál adagolásával megszüntethető a különböző eltérő mértékű egymásra épülő dilatációs mozgásból származó vékony, a betontakarás miatt nem vasalható vasbeton lemez tönkremenetele.
  • Alkalmazható tönkrement pályalemezek utólagos átépítésére, javítására bazalt­beton burkolatoknál is.
  • Alkalmazható nagyvasúti pályaszerke­ze­teknél, útátjáró panelek, egyedi lemez és gerenda pályaszerkezetek építésénél.
  • Utólagosan épülő pályalemezcserék együttdolgoztatása az alsó szerkezeti lemezzel BarChip szálerősítésű bazalt­beton és horgonyzó ragasztott vasszerelés beépítésével. Ezzel a technológiával 1,5 km már megépült, de 1-2 év alatt tönkrement villamospályák végleges javítását tudjuk tervezni és kijavítani.
  • Bármilyen vasúti és közúti tengelyterhelésre és teherállásra is méretezhető. 
  • A szálakkal kevert beton 50-70 m hosszban szivattyúzható.
  • Megakadályozza a beton szilárdulása köz­ben a kezdeti mikrorepedések kialakulását, ezáltal a repedésekbe szivárgó víz okozta fagyásveszély, a betonhámlás ki­küszöbölhető.
  • Bármilyen segédszerkezet, szekrény, ak­na­fedlap, érzékelő, díszburkolat, aszfaltburkolat, segédszerkezet, hor­gony­zó­csa­var beleépíthető. Fúrható, véshető. A szálak a lerepedt betonrészeket is összetartják, emiatt nehezen bontható.
  • A műanyag EPC szerkezeti szálas szálerősítésű beton pályalemezek hátrányai a vasbeton szerkezetekkel szemben:
  • A 2010–2013-ban kiépült szerkezetek vonatkozásában nincs értékelhető hátránya a szerkezetnek.
  • A terhelésektől függően konzol vagy alátámasztatlan szerkezeti rész kialakítása csak korlátozott méretben lehetséges, ami maximum 1,50 m. Kiegészítő vasszereléssel a fesztáv növelhető. 

Az EPC BarChip48 szálerősített villamospálya külföldi megítélése és alkalmazása 

A szegedi villamospálya-projekt hatalmas sikerrel zárult, híre még a szálakat forgalmazó Elasto-Plastic Concrete (EPC) anyacéghez is eljutott. A jól működő és bevált rendszer után teljesen hasonló megoldással és ugyancsak BarChip48-as szintetikus makroszállal készültek villa­mos­pályák Szentpéterváron (Oroszország) és Tallinnban (Észtország). A hazai folytatás sem maradt el: ezzel a megoldással készült a budapesti 18-as és 1-es villamos részleges, valamint a 3-as villamos teljes szakaszának felújítása.

Összefoglalás 

A Szegeden épült 1-es és 3-as számú villamospályák igazolják azt, hogy a részletesebb tervezési módszerrel megtervezett új szerkezeti megoldásoknak, melyeknek minden részlete átgondolt, kidolgozott és méretezett, elsődlegesen a beruházás megvalósítását kell szolgálniuk. A kiviteli terveknek elsődlegesen a kivitelezőnek és a kivitelezést ellenőrző mérnöki szervezeteknek kell szólniuk. Az engedélyezési tervek elsősorban a hatóságoknak, a pályázatot elbírálóknak készülnek. Az egyes tervfejezeteknek más a céljuk, és azokat annak megfelelően kell elkészíteni, kezelni. A szegedi villamospályák az elmúlt 3-4 évben – eddigi működési idejük alatt – jól vizsgáztak, problémamentesek voltak.
A megépült szerkezetek bebizonyították, hogy a villamospályák vegyes forgalom esetén nemcsak aljakra leerősítéssel, függőleges és vízszintes kapcsolószerek beépítésével bebetonozva és aszfaltozva épülhetnek 10-20 éves elavult, kifutott technológiák szerint, hanem merőben új, eddig még nem alkalmazott anyagok, módszerek bevezetése is szükséges a fejlődéshez. Ezek a munkák bebizonyították, hogy kis, 5-6 fős tervezőirodák is képesek kiváló megoldásokat kidolgozni. Bebizonyították, hogy a megfelelő emberek összehangolt munkájának eredménye kimagasló lehet. A precizitás és a mindenre kiterjedő intellektuális tervezés nem cél, hanem eszköz kell, hogy legyen a tervezők kezében. A meggyőződés, a képesség és a tudás a gondolkodás és a tapasztalat eredménye. Meggyőződésünk hogy az EPC makroszál-erősített villamospálya rövid időn belül elterjed, és további, eddig nem várt előnyökkel járhat.

Tervezők

Szálerősített villamospálya tervezése: Nagy és Társai Bt., Nagy József, www.nagy­es­tarsai.hu
Statikai méretezés, kutatás: JKP Static Kft., Juhász Károly Péter, www.jkpstatic.com
Forgalmazás, kutatás: Fiberguru Kft., Mészáros Attila, www.fiberguru.hu
Kutatás, laboratórium: BME Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék Czakó Adolf Laboratóriuma, http://szt.bme.hu/index.php/labor
Az anyag összeállításában részt vett még dr. Herman Sándor a Temesvári Műszaki Egyetem Vasúti Tanszékének docense és Herman Krisztián mérnök.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123

Irodalomjegyzék

  • British-Adopted European Standard: Fibres for concrete. Polymer fibres. Definitions, specifications and conformity, Standard BS EN 14889-2:2006 (2006).
  • Japan Society of Civil Engineers (1985): Method of test for flexural strength and flexural toughness of SFRC, Japan Concrete Institute.
  • The Concrete Society UK (2003): Technical Report No. 34, The Concrete Society UK.
  • RILEM TC 162-TDF (2003): Test and design methods for steel fibre reinforced concrete. Materials and Structures, Vol. 36. pp. 560–567.
  • Juhász Károly Péter: Mikro és makro szintetikus szálakkal készített beton próbatestek vizsgálata. Építés-Építészettudomány, 2014, 42:(1-2) pp. 57–71.
  • A Nagy Törés 2012.
  • http://szt.bme.hu/files/juhasz/labor/BME_The_big_crack_2012.pdf
  • The Big Crack 2 – European fibres
  • http://szt.bme.hu/files/juhasz/labor/European%20fibers_ENG_email.pdf
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2015 / 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 | ©