Ugrás a tartalomra

Alépítmény-átépítés Márkó térségében

A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2015 / 1. szám lapszámában.
|
alépítményi szakértő
MÁV Zrt. PTIG TPLO Szombathely
A Bakony hegység maradandó élményt nyújt a túrázóknak, fenséges látványt a vasúton utazóknak, ugyanakkor a mindennapokban megannyi meglepetést rejteget a MÁV-dolgozóknak. Emitt legördülő sziklatömb, amott kimosódott gyökérzettől kidőlt fa állja útját a vasúti forgalomnak. Márkón a rekonstrukció alatti töltésrézsű szakadása zárta ki a vasúti közlekedést nem kevés időre. Ez utóbbi káresemény mikéntjéről, előzményeiről, helyreállításáról, a kivitelezés egészéről számol be az alábbi írás.

A Székesfehérvár–Szombathely vasútvonal Veszprém és Ajka között szeli át a Bakony hegységet. A kedvezőtlen talajviszonyok miatt e vonalrészen gyakori a vasúti földmű károsodása. Veszprém–Herend 536–540 hm szelvények közötti szakasza, Márkó település határában egy széles völgyet keresztezve, 6-8 m magas töltésre épült. Ezen a helyen súlyos alépítményhiba legutóbb 1993 januárjában keletkezett az 538+82 – 539+02 szelvények között, a bal oldali rézsűcsúszás miatt. Az alépítményi feltárások alapján a hibát az agyagtöltésben kialakult vastag kavicszsák okozta. A helyreállítási tervet a MÁVTI Kft. 12-56255. számon elkészítette, melynek alapján a földmű felső részében, a sínkorona alatt változóan 1,4–2,2 m vastag rétegben töltésanyagcserét végeztek.
A 2000-es évek második felében azonban a problémák újra jelentkeztek, az 537–539 hm szelvények közötti szakaszra kiterjedve. Jellemzően a pálya bal oldali rézsűjén alakult ki padkasuvadás, rézsűcsúszás; a töltés deformációja következtében gyakori vágányszabályozás vált szükségessé. A fokozódó romlás (1. ábra) 2009. szeptember 11-étől fokozott felügyelet el­rendelését vonta maga után, majd 2009. október 14-étől 60 km/h állandó, végül 2013. augusztus 1-jétől 40 km/h ideiglenes sebességkorlátozást vezettek be.

1. ábra. Deformálódott koronaél a töltés bal oldalán, 2012. december (Fotó: Radvánszky Réka)
1. ábra. Deformálódott koronaél a töltés bal oldalán, 2012. december (Fotó: Radvánszky Réka)




A károsodás vizsgálatára a Geo-Terra Kft. 2010-ben geotechnikai szakvéleményt készített. Az így kapott adatok felhasználásával, a Pályalétesítményi Központ megbízásából 2012-ben a Geoplan Kft. további feltárásokat és laboratóriumi vizsgálatokat végzett. Az eredmények szerint a romlást elsődlegesen a töltés anyagának és geometriai kialakításának problémája okozhatta. A töltést alkotó talajok teherbírása gyenge, eltérő vastagságú, inhomogén szemcsés-kötött rétegek váltakoztak. A töltésrézsűk meredeksége eltérő, jellemzően 1:1,5 hajlásúak. A rézsűfelületek biológiai vagy egyéb módú védelmének hiánya miatt a heves csapadékok, gyors hóolvadások során a felületi vizek nagymértékben beszivárogtak, a talajrétegek telítődtek, eróziós károkat idézve elő. Az inhomogén töltéstestbe szivárgó csapadék vízzsákok kialakulásához is vezetett. Az érintett szakaszra további kedvezőtlen hatást gyakorolt a mély fekvésű terület felszíni vízelvezetésének hiányossága és az altalaj térfogatváltozó tulajdonsága. Ebben az állapotban a töltés fenntartási, üzemeltetési feladatokra hosszú távon nem alkalmas.
Az elkészített talajvizsgálati jelentés és geotechnikai terv szolgálta a kiviteli tervek alapját. A rézsűk tartós stabilitásának megteremtése, valamint a teherbírási igények kielégítése érdekében tervezett beavatkozás a töltés szélesítését és megerősítését irányozta elő. A vasúti töltés melletti lakóingatlanok és közművezetékek közelsége miatt a rézsűfelületek 1:2 hajlása nem alakítható ki. Ezért a töltés lábánál a tartós állékonyság biztosítására, a vízszintes elmozdulás megakadályozására erősített talajtámfalakat terveztek. A szerkezetek állékonyságát és megtámasztó funkcióját a hátrahorgonyzó, egy irányban teherviselő georácsok biztosítják.



A georáccsal erősített talajtámfal összefüggő tömbként viselkedik. A georács a háttöltést húzóerő felvételére is képessé teszi, a homlokfalra kis nyomások hatnak. A talaj és a georács együttdolgozását a köztük fellépő súrlódás biztosítja. A homlokfalra ható aktív nyomást a georács ellensúlyozza. E húzott elemek az aktív állapot csúszólapja mögé nyúló szakaszon horgonyzódnak le, és a háttöltés e részére adják át a töltés elülső szakaszából ható erőket.  
A különböző geometriai adottságok, valamint esztétikai igények figyelembevételével a töltés két oldalán kismértékben eltérő lábmegtámasztást alkalmaztak. Tekintettel a belterületre, a bal oldali támfalat kiselemes homlokfelülettel alakították ki. A töltés jobb oldalán egy acélháló paneles, 60 cm szerkezetielem-magasságokkal épülő támfalat terveztek.
A töltés megerősítése céljából homogén, egységes vastagságú, tömörített, a terhelések egyenletes elosztását biztosító felső földmű zóna kialakítását javasolták a töltés felső 1,5 m rétegének visszabontásával és újraépítésével.
A közbeszerzési eljárás eredményeként a tárgyi munka teljes körű kivitelezésére a Gradex Mérnöki és Szolgáltató Kft. kapott megbízást.
Vállalkozó a 28725-17/2013/MÁV sz. szerződés és a tendert bíráló bizottság tagjai által jóváhagyott ütemterv alapján, a 2013. szeptember 16-i munkaterület-átadással a kivitelezést megkezdte (2. ábra).

2. ábra. Előkészítő munkák (Fotó: Radvánszky Réka)
2. ábra. Előkészítő munkák (Fotó: Radvánszky Réka)

A kivitelezéshez a MÁV Zrt. a 2013. október 10–30. közötti időszakban 20 nap vágányzárat biztosított a forgalom teljes kizárásával.
Az előkészítés után elkezdődtek az alapozási munkák. Az üzemeltető kérésére a vállalkozó ezzel egyidejűleg végezte a napi műszeres pályaszintméréseket, az eredmények folyamatos átadásával. A bal oldali támfalalap munkaárkának kiemelése során, az október 3-án mért pályaadatok az alapméréshez viszonyítva nagymértékű eltérést mutattak. Az üzemeltető értesítését követően döntés született a 20 km/h sebességkorlátozás 24 órán belüli bevezetésére, azonban 2013. október 4-én reggel a töltésrézsűn olyan, előre nem látott elváltozás alakult ki (3. ábra), ami miatt a biztonságos közlekedés nem volt fenntartható, így a pályát a forgalom alól azonnal kizárták.

3. ábra. Töltésrézsű-szakadás, 2013. október 4. (Fotó: Radvánszky Réka)
3. ábra. Töltésrézsű-szakadás, 2013. október 4. (Fotó: Radvánszky Réka)


A megváltozott körülmények miatt – a további munkavégzés feltételeinek tisztázására – 2013. október 10-én közös helyszíni tárgyalást folytattak a megbízó, a kivitelező, a tervező, valamint a szakértő képviselői. A károsodás helyén a kivitelező a földmű felső zónájában kutatóárkot készített, ennek során a korábban feltételezettnél kedvezőtlenebb, kőtömbökkel vegyes, rendkívül heterogén állapot mutatkozott. A kedvezőtlen töltésanyag és a kimozdult állapot miatt a helyszínen döntés született a töltéstest 4,0–4,5 m mélységig való visszabontásáról, újjáépítéséről. A megoldás kidolgozására geotechnikai terv készült, mely kapcsolódott a korábban készült tervekhez.
Az előre nem látott rézsűmozgás miatt a munkákat átütemezték, így a vágányzári idő a 2013. október 4. – november 10. közötti időszakra módosult. Ennek keretében valósult meg a töltés rekonstrukciója, a támfalak építése, a felsővezeték és a pálya bontása-építése.
A töltés jobb oldalán tervezett talajtámfal kialakítását a változások nem érintették.
A pályatengelytől közel 15 m-re, a terepszintnek megfelelően 3, illetve 5 sorban, 1,8–3,0 m közötti változó magassággal épült. A támfal hátrahorgonyzását a soronként beépített, 80 kN/m² szakítószilárdságú, 3,0 m befogási hosszú georács biztosítja.
Az előkészítő munkák után a támfal építése a meglévő terepszint alatt 1 sornak megfelelő mélységtől indult, zsaluzórács segítségével (4. ábra).

4. ábra. Jobb oldali talajtámfal alsó síkjának kialakítása (Fotó: Radvánszky Réka)
4. ábra. Jobb oldali talajtámfal alsó síkjának kialakítása (Fotó: Radvánszky Réka)
5. ábra. Betonacél háló és georács elhelyezése, rögzítése
5. ábra. Betonacél háló és georács elhelyezése, rögzítése


A dőlésszög tartását biztosító zsaluzórács 0,6 m magas, 85°-ban hátrahajlított, 10 × 10 cm-es betonacél háló, melyet a homlokfelülethez helyezve, 1 m-enként, J kampókkal rögzítettek az altalajba. Ezután az egyirányú georácsokat (RE560), a megfelelő hátrahorgonyzást biztosítva, átfedés nélkül, szorosan egymás mellé terítették a talajra, majd végigvezetve a betonacél háló homlokfelületén, előrenyújtották. A hátrahorgonyzott részt J kampókkal rögzítették, hogy építés alatt már biztosítsák a georácsok feszes elhelyezését (5. ábra).



Ezután helyezték el a homlokfelület belső oldalára a fűszövetet a humusz kipergésének megakadályozására. A homlokfelület mögé építették be a termőföldet 0,1 m vastagságban, valamint ezzel párhuzamosan a támfalat alkotó anyagot, 20 cm rétegvastagságban, 95%-os tömörítéssel. Az első 60 cm magas szint feltöltése után az előrenyújtott georácsok visszahajtása, kifeszítése és rögzítése következett, majd a teljes magasság eléréséig az építési sorrend ismétlődött (6. ábra).

6. ábra. Jobb oldali talajtámfal építése (Fotó: Radvánszky Réka)
6. ábra. Jobb oldali talajtámfal építése (Fotó: Radvánszky Réka)


A bal oldali támfal – a magánterületek közelségéből adódóan – az eredeti tervhez képest módosított nyomvonalon épült, a pályatengelytől 12–15 m távolságra, változó alapsíkkal és 2,8–3,6 m magassággal.
A szerkezet alá a teljes szakaszon 0,5 m széles, a tervezett terepszinthez képest minimum –1,2 m mély alapozási síkkal rendelkező csömöszölt beton sávalap készült (7. ábra), 20 m-enkénti dilatációval ellátva, az alapozási síkok közötti váltást maximálisan 50 cm-es lépcsőzéssel kialakítva.

7. ábra. Bal oldali támfal alaptest építése (Fotó: Radvánszky Réka)
7. ábra. Bal oldali támfal alaptest építése (Fotó: Radvánszky Réka)


A ~70 m hosszú károsodással érintett szakaszon az alaptest változó síkjához igazodva, a csúszólap alá történő 2 m-es mélyítéssel, 3 m-es kiosztással kútalapok készültek. A talajcserét ezen a részen – a rendkívül vegyes összetételű töltésanyag miatt – a támfal felső síkjáig kellett elvégezni (8. ábra).

8. ábra. Keresztszelvényrajz a károsodással érintett szakaszon
8. ábra. Keresztszelvényrajz a károsodással érintett szakaszon


A földmű felső zónájának visszabontását (9. ábra) és a talajcserét a további 10-10 m hosszon a bennmaradó töltéshez 0,5 m magas lépcsőkkel csatlakozva alakították ki, a bennmaradó töltésanyagot 50 cm vastagságban tömörítették. A visszabontási sík alatti zónában a támfal mögötti részt a kimozdult csúszási karéj mögé szedték, az új töltésanyagot a bennmaradó töltéshez szintén lépcsőzetesen csatlakoztatva, 20 cm-es rétegekben tömörítve.
A földmű visszabontási szintjén, a talaj erősítésére a két támfal közötti teljes szélességben TGSG 30 × 30-as, két irányban teherhordó georácsot építettek be (10. ábra).

9. ábra. Földmű felső zónájának visszabontása  (Fotó: Radvánszky Réka)
9. ábra. Földmű felső zónájának visszabontása (Fotó: Radvánszky Réka)
10. ábra. Georács terítése a földmű visszabontási szintjén (Fotó: Borbély Viktor)
10. ábra. Georács terítése a földmű visszabontási szintjén (Fotó: Borbély Viktor)


A további biztonság érdekében, a beszivárgó csapadékvíz távoltartására, az új töltésanyag felületére GMG–412 szi­vár­gó­paplant terítettek (11. ábra).
A további tervezett műszaki megoldást a bekövetkezett változások nem érintették.



A bal oldali támfal homlokfelülete 15 cm magas és 22 cm szélességű előre gyártott betonelemekből épült (12. ábra). Az egyes elemek szárazon, kötőanyag felhasználása nélkül, speciális hornyokkal kapcsolódnak egymáshoz.
A támfal hátrahorgonyzását (13. ábra) biztosító georács végét a falelemekhez kapcsolják, így kötve be az elemeket a háttöltésbe.

11. ábra. Szivárgópaplan terítése az új töltésanyag felületére (Fotó: Borbély Viktor)
11. ábra. Szivárgópaplan terítése az új töltésanyag felületére (Fotó: Borbély Viktor)
12. ábra. Támfal homlokfelületi betonelemeinek építése (Fotó: Radvánszky Réka)
12. ábra. Támfal homlokfelületi betonelemeinek építése (Fotó: Radvánszky Réka)
13. ábra. Kiselemes támfal hátrahorgonyzása (Fotó: Radvánszky Réka)
13. ábra. Kiselemes támfal hátrahorgonyzása (Fotó: Radvánszky Réka)


A georács elhelyezése, rögzítése után dolgozták be a töltésanyagot 3 rétegenkénti tömörítéssel. Az esetleges kihasasodások megelőzésére a támfal homlokfelülete mögötti részt lapvibrátorral, a többi zónát vibrohengerrel tömörítették a fal hátlapjától indulva fokozatosan a georácsok szabad vége felé, a rétegek megfeszítését ily módon is biztosítva (14. ábra).
A támfal teljes magasságáig a fenti építési sorrend ismétlődik.
A támfal mögé bejutó vizek összegyűjtésére a csatlakozó töltés alsó zónájába fektetett 120 mm átmérőjű hossz-szivárgó és a 25 m-enként elhelyezett keresztszivárgó szolgál (15. ábra), ahonnan a víz a támfal előtt 40 cm talpszélességű, 10 cm magas elemekből kialakított folyókába távozik.

14. ábra. Kiselemes támfal töltésanyagának rétegenkénti tömörítése (Fotó: Radvánszky Réka)
14. ábra. Kiselemes támfal töltésanyagának rétegenkénti tömörítése (Fotó: Radvánszky Réka)
15. ábra. Szivárgó- és ejtőcsövek beépítése (Fotó: Borbély Viktor)
15. ábra. Szivárgó- és ejtőcsövek beépítése (Fotó: Borbély Viktor)


A rézsűfelületről érkező csapadékvizek elvezetésére a támfal tetején elhelyezett záróelem mellett, a vízszintes felületen min. 2% lejtésű, 75 cm talpszélességű és 15-17 cm magasságú előre gyártott elemekből folyóka épült.


 

A jelentős folyási hossz 3 db víznyelőrács elhelyezését tette szükségessé, melyet 100 mm átmérőjű műanyag ejtőcső (15. ábra) segítségével kötöttek össze az alsó keresztszivárgóval. A folyóka utolsó szakaszában összegyűlő vizet a támfal felső síkjáról előre gyártott elemekből kialakított surrantó vezeti le a befogadóba. Végül a folyókákból és a szivárgókból távozó víz a kezdőpont felőli vasúti átereszbe torkollik. A támfal feletti 1 m magas védőkorlát elhelyezését a támfal magassága és a lakott terület közelsége indokolta (16. ábra).
A töltéstest és támfalak elkészültét követően a rézsűs felületeket PPST–200 geotextíliával és Multicell 20/100 típusú, 10 cm vastag geocellával látták el (17. ábra) az erózió elleni védelem biztosítására.
A megerősített töltés tartós állékonysága érdekében elengedhetetlen a környezet felszíni vizeinek távoltartása. En­nek érdekében a pálya jobb oldalán, mintegy 28 m távolságra, a megépült támfal teljes hosszában övárkot alakítottak ki, a kezdőpont felőli átereszbe történő bekötéssel.

16. ábra. Folyóka, korlát kialakítása a kiselemes támfal tetején (Fotó: Radvánszky Réka)
16. ábra. Folyóka, korlát kialakítása a kiselemes támfal tetején (Fotó: Radvánszky Réka)
17. ábra. Geocellás rézsűvédelem (Fotó: Borbély Viktor)
17. ábra. Geocellás rézsűvédelem (Fotó: Borbély Viktor)

A vasúti földmű letermelésének mértéke a felsővezeték-hosszlánc megbontását és az oszlopok kiemelését indokolta. A munka során ideiglenes felsővezeték-tartó oszlopokat állítottak, az optikai kábelt és tápvezetéket áthelyezték. Az új felsővezetéki oszlopok építését, illetve hosszláncok visszaépítését követően az ideiglenes állapotot megszüntették.
Az alépítmény javítási munkái miatt az érintett vágányszakaszt is át kellett építeni. A meglévő felépítmény 54 kg/fm rendszerű, vasbeton aljas, hézag nélküli vágány bontása kézi kisgépes technológiával történt (18. ábra).
Az ágyazati anyagot forgó kotrógéppel kitermelték, majd átrostálták, érdesítették és újrarostálták. Az újrahasznosított zúzottkőből épült meg az alsó ágyazat; tömörítése után 24 mh mezőkben Platov daruval fektették le (19. ábra), illetve kapcsolták össze a vendégsínes vágánymezőket. A felső ágyazathoz szükséges új zúzottkő ürítése és a vágány nagygépi szabályozása után következett az új hosszúsínek beszállítása, gombolása, feszültségmentesítése, hézag nélküli vágány kialakítása.
A C&R Közlekedésépítő Kft. alvállalkozó által megépített pályaszakaszt 2013. november 10-én, 210 kN tengelyterheléssel ideiglenesen forgalomba helyezték, majd a jótállási szabályozás elvégzése után 100 km/h sebességgel átadták.
A rekonstrukciós munkák műszaki átadása 2013. december 17-én fejeződött be (20. ábra).
Az elkészült szerkezetek geodéziai felmérését, mely az alapmérést szolgáltatta, a kivitelező elkészítette. Az üzemeltető kérésére a padkán és a felsővezeték-tartó oszlop alaptesteken további mérőpontokat telepítettek. Vállalkozó a garanciális időszakban havonta végzi a monitoring méréseket, a sínszálak 20 m-enkénti magassági méréseivel kiegészítve.


Köszönetünket fejezzük ki tisztelt vezetőinknek és minden kedves kollégánknak, akik szorgalmas munkájukkal hozzájárultak a projekt megvalósulásához, illetve segítették a kivitelezést; ugyanakkor köszönettel tartozunk a tervező, szakértő és kivitelező közös, kitartó munkájáért, ők együttes erővel tettek eleget a rendkívüli kihívásoknak.

18. ábra. Felépítmény és felsővezeték-tartó oszlop bontása (Fotó: Radvánszky Réka)
18. ábra. Felépítmény és felsővezeték-tartó oszlop bontása (Fotó: Radvánszky Réka)
19. ábra. Vágánymezők beemelése Platov daruval (Fotó: Borbély Viktor)
19. ábra. Vágánymezők beemelése Platov daruval (Fotó: Borbély Viktor)
20. ábra. Rekonstrukció után (Fotó: Borbély Viktor)
20. ábra. Rekonstrukció után (Fotó: Borbély Viktor)


Azonban a továbbiakban is megoldásra vár a 20. sz. vasútvonal számos alépítményhibás pályarésze. Különös gondot okoznak a Veszprém–Ajka közötti vonalrészen kialakult alépítményhibák, melyek fokozottan veszélyeztetik a vasúti forgalom üzemszerű, folyamatos fenntartását. A vonal tervezett átépítéséig ezen a szakaszon feltétlenül indokoltnak tartjuk a földmű diagnosztizálását a kritikus szakaszok pontosítására és a belső szerkezeti hibák felderítésére, a szükséges rehabilitációs munkák előkészítése, geotechnikai tervezése érdekében.