A cikk szerzője:

Dési Attila tervezőmérnök
Speciálterv Kft.

Borzai Tibor műszaki igazgató
Speciálterv Kft.

Az érdi, Velencei út feletti vasúti híd tervezése

Az Érdi, Velencei út feletti vasúti híd a Magyarországon szokványosan elterjedt vasúti hidaktól eltérő, újszerű kialakítású szerkezeti megoldás. A híd öszvér keresztmetszetű bordás vasbeton lemezhíd, betonpálya-lemezes vasúti felépítménnyel. Az alul és felül elhelyezett acélövek a betonnal öszvérkapcsolatként együtt dolgoznak. A hidat az európai RFCS R&D projekt keretében fejlesztett PreCo-Beam javaslatai alapján terveztük. Szerkezeti rendszere és a pályalemez együttes alkalmazása lehetőséget adott a szerkezeti magasság csökkentésére a kis sugarú átmeneti íves pályaszakaszon. Így, az egyedi kialakításnak köszönhetően, a híd alatti útpálya süllyesztése kisebb mértékű lehetett, a projekt költsége pedig csökkent.

Vasúti felépítmény

A szerkezeti magasság csökkentése érdekében a felépítmény pályaszerkezetét a MÁV Zrt.-vel és a NIF Zrt.-vel egyeztetve ágyazatátvezetéses megoldásról beton­pálya-­lemezesre módosítottuk, ami kis sugarú átmeneti ív esetén is megoldást jelentett. Az edilonos sínleerősítéssel még alacsonyabb szerkezeti kialakítást lehetett volna elérni, de az átmeneti ívben való pályatúlemelés, ami a hídon 50–78 mm között változik, és annak kifuttatása miatt üzemeltetési szempontból ezt elvetettük, mivel vélhetően a későbbiekben gyakoribb síncserét igényelt volna. További ellenérvként merült föl, hogy a merev hídszerkezethez csatlakozó háttöltéseknél, vasúti pályánál a fix edilonos pályához való csatlakozás sokkal nehezebben megoldható a szabályos túlemelés-kifuttatás kialakítása nagygépes szabályozás esetén.
Alternatívaként vizsgáltuk a diszkrét rugalmas sínleerősítési rendszert, amely szintén kis magasságú, acél pályalemezre leköthető, és a síncserét, a szabályozást, a felépítmény finom szabályozását biztosíthatja, de a hídszerkezethez csatlakozó hát­töltés, pálya problematikája ekkor is jelentkezik, amit üzemeltetői oldalról nem tudtak felvállalni. Végül a hídon vasúti felépítményként a Rheda 2000® típusú betonlemezes pályarendszert (vagy azzal egyenértékű rendszert) választottuk ki (4. ábra).
A rendszer integrált kétblokkos elő­re­gyártott keresztaljakkal készülő, helyben öntött betonlemezből áll. A kétblokkos előregyártott magánaljak részben már tartalmaznak keresztirányú vasalást, ehhez kell hozzáilleszteni a betonlemez hossz-
és keresztirányú vasalását.
A hídon a betonlemezes felépítmény a szigetelt felszerkezet pályalemezére kerül
(5. ábra). A betonlemez-felépítmény vastagsága a vasúti pálya átmeneti íves, túlemelt mivolta miatt változó. A gyártó által javasolt 2,80 m széles és 24 cm magas betonlemez-geometria – függetlenül a pálya átmeneti íves kialakításától – mindenhol adott. A betonlemezt a hídon négy részre dilatáltuk. A dilatációk hosszát a felépítmény keresztaljainak kiosztása határozta meg. A betonlemez-felépítmény kereszt- és hosszirányú mozgásait nyíró fogak korlátozzák. A hídon terelősín alkalmazása szükséges.

4. ábra. Rheda 2000® típusú betonlemezes pályarendszer hídon [1]

5. ábra. Betonpálya-lemezes vasúti felépítmény a tervezett felszerkezeten
A vasúti pálya átmeneti íves szakasza miatt a hídon változó mértékű túlemelésben halad a pálya. Ennek megfelelően a változó keresztesésű betonlemez-felépítmény a szelvényezés szerinti bal oldal felé lejt. Ezen az oldalon a betonlemez-felépítményben változó mélységű vápát alakítottunk ki, ami minimális hosszeséssel biztosítja a víz lefolyását a híd végponti hídfője felé. A végponti hídfő előtt a vápához
ejtőcső csatlakozik, amelyet a hídfőfal előtt vezetnek le. Az ejtőcső az útpálya csapadékcsatorna-rendszerébe köt be.
A betonlemez-felépítményen esetle­ge­sen átszivárgó vízpára elvezetésére a felszerkezet szigetelésén a mélyvonalban teljes hosszon szivárgó épül. A felszerkezetnek hosszirányban 0,5%-os az esése, ez biztosítja a vizek lefolyását. A szivárgót szintén a végponti hídfő előtti ejtőcsőbe vezetik be.
A bordás úszólemezek végén keresztszivárgó épül, és azok a pálya vízelvezetéséhez csatlakoznak.
A felszerkezetet Brabant vagy azzal egyenértékű szigetelésrendszerrel terveztük. A megtisztított és kellősített betonfelületre 4 mm vastag elasztomer modifikált bitumenes lemez poliészterfátyol hordozóbetéttel képezi a szigetelést, erre a lemezzel összedolgozott, 700 g/m² geotextília védőlemez (Geofelt MF 700) kerül.
A hézagokat tartósan rugalmas „poliu­retán” hézagkitöltéssel (pl.: Icosit KC 340) kell tömíteni.
A hídon a vasúti pálya a tervek szerint közvetlen sínleerősítéssel halad át, ami a hídfőknél igen érzékeny a süllyedéskülönbségekre. A tervezett síkalapozás esetén a szerkezet és a háttöltés is süllyed, ám az eltérő süllyedések miatt átmeneti szakaszt kellett betervezni.
A műtárgy felszerkezetének végeinél a hídra feltámaszkodó előregyártott bordás úszólemezt kellett elhelyezni, ezenkívül erősített átmeneti zónát kellett kialakítani, így biztosítva a minél kisebb süllyedés- és merevségkülönbséget a műtárgy és a csatlakozó pálya között. A hídszerkezetek geometriai összehasonlítása a táblázatban látható.

Tervezett öszvér-keresztmetszetű híd és öszvérkapcsolata

A híd felszerkezete a Magyarországon szokványosan elterjedt vasúti hidakétól eltérő, újszerű kialakítású szerkezeti megoldás. A híd öszvér-keresztmetszetű bordás lemezhíd. A bordás vasbeton lemez minimális vastagsága 30 cm. A két szélső borda között a lemez a szelvényezés szerinti bal oldal felé esik. A két szélső borda alsó és felső felületén egy-egy acél övlemez található, amelyeket a betonnal öszvérkapcsolat dolgoztat együtt.
Az elhelyezett acélöveken két-két „gerinclemez”-szerű, speciális profilozású, hosszirányban végigfutó, együtt dolgoz­tató lemez van. A bordák teljes magassága 1,13 m.

6. ábra. A PreCo-Beam által javasolt öszvérkapcsolat elemei [2]

7. ábra. VFT-Rail hídkeresztmetszet alkalmazása PreCo-Beam technológiával [4]
Az öszvérszerkezetek – gazdaságos és sokoldalú alkalmazásuknak köszönhetően – egyre nagyobb szerepet kapnak a hídépítésben. A PreCo-Beam által javasolt öszvérkapcsolat egy új formája a beton és acél közötti együttdolgozásnak. A kialakítás folytonos nyírási kapcsolatot biztosít, amely hosszirányú nyíróerőt továbbít az acél és a betonszerkezet között. A két anyag közötti erőátadást speciális vágott acéllemez (acélfog) és az acéllemezek között vasalással megerősített betonszerkezet (betonfog) teszi lehetővé. A kapcsolat elemeit a 6–10. ábrák mutatják [2].

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123Következő »

Irodalomjegyzék

  • [1] https://www.railone.com/products-solutions/long-distance-and-freight-transport/ballastless-track-systems/rheda-2000r/
  • [2] Seidl G. et alteri: Prefabricated enduring composite beams based on innovative shear transmission (PreCo-Beam). European Commission, 2013.
  • [3] PRECO+, Design Guide Preco Beam, European Commission RFS2-CT-2011-00026, 2012.
  • [4] Popa N. et alteri: Demonstration of economical bridge solutions based on innovative composite dowels and integrated abutments (ECOBRIDGE). European Commission, 2015.
  • [5] https://www.aisc.org/globalassets/modern-steel/archives/2014/03/2014v03_short-span.pdf
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2018 / 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 | ©