Területünkön a 20-as számú vasútvonal két jelentősen leromlott állapotú alépítményhibás pályaszakasz helyreállításának előzményeit és a kivitelezés megvalósulását ismerteti az alábbi írás.
A Székesfehérvár–Veszprém és a Veszp­rém–Kiscell vasútvonal 1872-ben épült a vasúti kapcsolat megteremtése céljából Győr–Szombathely–Szentgotthárd vasút­vonalon keresztül Grazcal. A pályát leg­utóbb 1985-ben ágyazatrostáló gépes tech­nológiával építették át, villamosítása 1999-ben valósult meg, alépítményi szempontból érdemi beavatkozás nem történt.
A Székesfehérvár–Boba vonalszakasz a 20-as számú vasúti fővonal európai jelentőségű, nemzetközi vasúti törzshálózat (V. korridor) része. A pálya sebessége 100 km/h, kivételt képez a Hajmáskér–Pét­fürdő, illetve a Herend–Ajka közötti 80 km/h-s szakasz. A tengelyterhelés 210 kN, korlátozás nélkül. A felépítmény mára teljes hosszon hézagnélküli.
A Székesfehérvár–Boba vonalszakasz rekonstrukciós munkáinak kivitelezésére a NIF Zrt. engedélyezési terveket készíttetett, a Nemzeti Közlekedési Hatóság pedig 2016-ban kiadta az építési engedélyt. A kivitelezés azonban máig sem valósult meg.
A két leromlott állapotú alépítményhibás pályaszakasz jellemzői:

Veszprém–Herend közötti vonalszakasz

Az 562+00–567+00 hm-szelvények közötti pályaszakasz magassági vonalvezetése dombvidéki jellegű. A 2000-es évek közepétől a felépítményben nagymértékű torzulás jelentkezett. Az ágyazat vastagsága az ív külső oldalán 45 cm, az ív belső oldalán ~80 cm-re növekedett, az ív belső és külső oldalán féloldali süppedések, vissza­térő síktorzulások és irányhibák alakultak ki (1. ábra). Az 1,80–2,80 m magasságú töltés padkája jelentős mértékben deformálódott. A romlási folyamat következtében 2015-ben állandó sebességkorlátozást kellett bevezetni 80/60, 80/40 km/h lépcsőkkel, illetve időszakosan – 2006 és 2017 között több alkalommal – 60, 40 és 20 km/h ideiglenes korlátozás történt az alépítményi hibák miatt, melyeket FKG szabályozással és zúzottkőpótlással csak időlegesen lehetett javítani.

A 2016. évi geotechnikai feltárások szerint a töltés anyaga nagyobb részben közepes, kövér agyag, esetlegesen térfogatváltozó kövér agyagfoltszerűen mésziszaprétegek fordultak elő, az ágyazat alatt ~70 cm vastag salakos feltöltéssel. A fagyérzékeny anyagú töltés rézsűjén a fagyhatásból eredő károk jelentkeztek. A csapadékos időszakokban a kiszáradt, megrepedezett töltésbe nagy mennyiségű víz szivárgott be, emiatt a töltés állékonysága rohamosan csökkent. A torzult töltésprofil helyreállítására, illetve állékonyságának megteremtésére az alkalmatlan salakanyagok eltávolítását, valamint a bennmaradó rétegek teherbíró képességének megnövelését írta elő a kiviteli terv, az altalajt áztató és a földmű szilárdságát csökkentő felszíni vizek elvezetésével egyidejűleg (2. ábra).

Szentgál–Városlőd-Kislőd közötti vonalszakasz

A 687+00–691+00 hm-szelvények között az alépítményhibás pályarész bevágással indul, majd egy völgyet keresztezve, bal oldalon 8,00–10,00 m, jobb oldalon 5,00–8,00 m változó magasságú töltésen, az utolsó szakaszán ismét bevágásban halad. Átlagos esése a 685+00–695+00 szelvények között 9,61‰.
A rendelkezésre álló adatok szerint már 1928-ban, 1957-ben és 1982-ben is voltak nagyobb felszíni mozgások, feltárások, helyreállítások. A 2000-es évektől kezdődően újra jelentkeztek alépítmény-károsodásra visszavezethető pályageometriai hibák. Az alépítmény romlásának exponenciális növekedése nyomon követhető volt az elmúlt 18 évben. A 2010. évi dunai árvíz óta rendszeresen közlekedtek 225 kN tengelyterhelésű szerelvények a C3 vonalkategóriájú szakaszon, ennek következtében a megnövekedett dinamikus terhelés hatására a károsodás tovább fokozódott (3. ábra). A rendszeres szabályozás ellenére kialakuló síktorzulás és irányhibák miatt 2010-től 40 km/h állandó sebességkorlátozás volt érvényben a folyamatosan kiterjedő romlási szakaszon. Időszakosan több alkalommal 40 km/h és 20 km/h ideiglenes korlátozást kellett bevezetni a pályaállapot romlásának megfelelően. A 2012–2016 közötti időszakban a bal oldali padka 1,00–1,50 m-t süllyedt, az ágyazatvastagság 0,70 m-ről ~2,00 m-re, féloldalasan megnövekedett. A megsüllyedt alépítménykorona fölött, a zúzottkőanyag feltöltésben törésvonal jött létre.

A pályaszakasz állapotának figyelemmel kísérésére a PFT-szakasz 2017 májusától hetente szemléletalapú vizsgálatot és kézi vágányszintméréseket, a Technoló­giai Központ havonta ellenőrző geodéziai méréseket végzett. A mérési eredmények alapján a zúzottkőpótlások, KIAG-, illetve kézi kisgépes szabályozások csak rövid ideig jelentettek megoldást. A forgalom biztonságos fenntartása érdekében, az ágyazatvastagság további növekedésének elkerülése, illetve az ágyazatszabályozó gépek okozta rezgés hatására bekövetkező további romlás elkerülésére, a honos PFT-szakasz 2014-től kézi kisgépes vágányszabályozással biztosította a szükséges vágánygeometriát. A pályaállapot további romlása miatt – a tervezett helyreállítás megkezdéséig – a 210 kN tengelyterhelést meghaladó rendkívüli küldeményeket Veszprém–Ajka viszonylatban 2018. január 1-jétől ki kellett zárni a forgalomból a 40 km/h sebességkorlátozás megtartása, valamint a fokozott felügyelet mellett.
Az alépítményhibás pályaszakasz helyreállítására a 2001-ben elkészült kiviteli tervben javasolt műszaki megoldás korszerűsítése vált szükségessé. A geotechnikai feltárások szerint az állapotromlások a földműben levő rossz teherbírású salak és annak geometriai elhelyezkedése, az alatta fekvő különösen térfogatváltozó agyagok, a földmű geometriai adottsága, a nem megfelelő víztelenítése következtében az agyagok felülről történő áztatása, felpuhulása, az iszap lencse fölötti agyagok vizesedése, a környező lehetséges forrásvizekkel, rétegvizekkel átszőtt terület, geológiai, domborzati adottság következményeként alakulhattak ki. A vízzel átjárt területen az agyagokat a felette lévő salak áztatta, ennek hatására a zúzottkőágyazat és salakréteg benyomódott, az agyagok nyírószilárdsági paraméterei jelentősen lecsökkentek. A zsákosodás folyamatát a dinamikus hatások fokozták; a bal oldali magas rézsű kinyomódott. A töltés alsó részének vizesedése a töltésállékonyság csökkenését okozta.
A 2017. évi geotechnikai kiviteli terv a salakréteg teljes kitermelését, töltésszélesítést, a bennmaradó földműanyagok javítását, új töltésanyag és kiegészítő réteg beépítését írta elő, a rézsűvédelem és a felszíni vízelvezetés megoldásával egyidejűleg (4. ábra).

Mindkét esetben a földműanyagok egyedi sajátosságainak megfelelő javítására, megerősítésére kiválasztott technológia az egyre gyakrabban alkalmazott gyors, gazdaságos és tartós beavatkozás, a talaj­kezelés volt. A rehabilitáció stabilizáló anyag bevitelével valósul meg, mellyel javítható a földműkorona tömöríthetősége és vízzárósága, növelhető a nyírószilárdsága és teherbírása.
A kötőanyagos stabilizálási eljárásra vonatkozó műszaki követelmények, feltételek előírása, a helyi adottságok alapján, tervezői feladat. E technológia fajtáját és paramétereit (talajazonosító jellemzőket, átdolgozandó rétegvastagságot, a víz-, illetve kötőanyag-adagolás mennyiségét, tömöríthetőséget és a várható teherbírást) előzetes laboratóriumi vizsgálatokkal határozzák meg.
A cementes talajstabilizálás iszapos homok, iszapos kavics, esetleg homokos kavics és homok esetén alkalmazható, melyhez általában CEM II. típusú, N jelű (normál szilárdulású), 32,5 szilárdsági osztályú cementet kell használni. A meszes talajstabilizálás agyagtalajok, iszapok, esetleg iszapos vagy agyagos kavicsok és homokok javítására alkalmas. A legjobb eredmény közepes és kövér agyagoknál érhető el, de hatásos sovány agyag és iszaptalajok esetében is. A talaj nem tartalmazhat szulfátokat vagy más olyan károsító anyagokat, amelyek a mész hozzáadását követően a keverék megengedhetetlen duzzadását okozhatják. A meszes stabilizációhoz mészkőliszt vagy mészhidrát használható fel.
A beépítés előfeltétele a kitűzés, a tükörágyazat megfelelő tömörsége, kialakítása, folyamatos víztelenítése. A stabilizációs réteg építése a kötőanyag elterítésével kezdődik, melynek állandó mennyiségű kiszórását mikroprocesszor-vezérlésű szórógéppel hajtják végre (5. ábra). A víz mennyiségét úgy szabályozzák, hogy a képződött felület egyenletesen földnedves legyen; az optimális víztartalom biztosítja a legnagyobb tömörítési hatásfok elérését.

A vizet talajmaró gép adagolja a maróhengerbe, a gép előtt tolt vizes kocsiból szivattyúzva. A keverés megkezdése után a szükséges szabályozásokat (marási mélység, vízadagolás, sebesség) a marógépen elvégzik, mely egy sebességi fokozatban, megállás nélkül homogenizál (6. ábra). A laza vastagságot 50 m-enként ellenőrzik. Az ellenőrzéshez kontrollt ad a gép oldalán levő mélységmérő skála. A keverés után, a hidratáció miatt min. 90 perc pihentetés szükséges.

A tömörítést az acélpalástos henger végzi 10–30 m hengerlési hosszal (7. ábra). A felület profilozását gréderrel végzik (8. ábra), majd amennyiben a víztartalma nem megfelelő, utókezelik. A stabilizált réteg minőség-ellenőrzése a rétegvastagság, a tömörség és a teherbírás méréséből áll. A stabilizált rétegben a tömörségértéknek Trp ≥ 92%-nak, a teherbírásértéknek E2stat ≥ 50 MPa-nak, illetve Edin ≥ 35 MPa-nak kell lennie. A méréseket lehetőleg a stabilizációt követő 48 óra elteltével kell elvégezni. A teherbírásmérések során figyelembe kell venni, hogy a szilárdulás időigényes folyamat, s a teherbírás jelentős növekedéséhez napok (hetek) szükségesek.
A stabilizálási eljárás csak akkor biztosítja a megfelelő töltésállékonyságot és nyugodt pályafekvést, ha a környezetében lévő felszíni és felszín alatti vizek elvezetése, befogadóba juttatása megoldott.

A helyreállítási munkák

A két alépítményhibás pályaszakasz helyreállítási munkáit a közbeszerzési eljárásban nyertes vállalkozó egy ütemben, 2018. június 12. és december 15. között végezte. A Veszprém–Ajka állomások közötti, június 18-ától augusztus 31-éig tartó koncentrált vágányzári munkák idején a naponta járatos 27 tehervonat menetrend-módosítással, kerülő útirányon, illetve a 28 személyszállító vonat pótlására hétköznapokon járatonként 53 autóbusz közlekedett. A helyszín megközelítését szolgáló ideiglenes utak építése után kezdték meg a terület előkészítő munkáit, majd a pálya- és tartozékainak bontását.

Veszprém–Herend

A Veszprém–Herend közötti szakaszon a töltés felső ~0,70 m vastag zúzottkővel keveredett salak-, illetve szervesanyagrétegét kitermelték (9. ábra). A meglévő 1,00 m nyílású tartóbetétes teknőhidat elbontották (10. ábra), helyére a tervezett 1,5/1,5 m névleges nyílású vasbeton keret­hidat beépítették (11. ábra). A műtárgy háttöltésébe és további két szelvényben a földmű esetleges mozgásának megfigyelésére süllyedésmérő csöveket telepítettek (12. ábra).

A hibás alépítményi részek elbontása után a visszaépítés megkezdésére a beavatkozási határon a geotechnikai tervező adott engedélyt. A salak és szervesanyag­mentes, térfogatváltozó agyagréteget 0,50 m vastagságban meszes kötőanyaggal stabilizálták (13. ábra). A műtárgy és a csatlakozó földmű közötti 18,00 m hosszú átmeneti szakasz kialakítására 30–50 cm vastagságú CKT-réteget alkalmaztak (14. ábra), a meszes talajkezelésre ráfuttatva.

A kezelt földműre, az elkészült átmeneti zóna határáig, durva szemcsés töltésképző anyagot (15. ábra), a zárórétegre georadarral észlelhető geotextíliát, majd 40 cm védő-erősítő réteget építettek. A zúzottkőágyazat megerősítésére triaxi­ális georácsot terítettek (16. ábra). A bal oldali rézsű burkolására természetes alapú fűszövetet alkalmaztak (17. ábra). A pálya jobb oldalán íves szelvényű előregyártott elemekből burkolt árkokat építettek (18. ábra), becsatlakoztatva a műtárgyakhoz. A felépítményt a vízszintes és magassági vonalvezetés vonatkozásában 225 kN tengelyterhelés és 120 km/h tervezési sebesség figyelembevételével építették meg (19. ábra).

Szentgál–Városlőd-Kislőd

A Szentgál–Városlőd-Kislőd közötti szakaszon a salakot 1,00–3,90 m mélységig kifejtették (20–21. ábra), a meglévő töltéshez csatlakozás biztosítására a bal oldali rézsűt belépcsőzték (22. ábra). A kezdőpont felőli bevágás rézsűjéből vízszivárgás jelent meg, áztatva a megbontott alépítményt (23. ábra).

A kritikus pályahibák környezetében, a bal oldali rézsűben lokális vízkilépés mutatkozott (24. ábra). Az anomália helyén kutatógödröt készítettek, amely szintén vízzel telítődött. A vizesedések közelében egykori kőbordák is felszínre kerültek.

A  helyszíni művezetésre felkért szaktervezőkkel közösen megegyezés született a kezdőpont felőli talpszivárgó megépítésére; a rézsűt terhelő víz kivezetésének soron kívüli megoldására több javaslatot készítettek, majd a „szendvicsszerkezetű” drénező rétegrendek alkalmazása mellett döntöttek. A szivárgópaplanra terített 20 cm vastag zúzottkőrétegeket a töltésszélesítésben lépcsőnként alakították ki (25. ábra). A lokálisan megjelenő vizet analóg módon vezették ki.

A töltésszélesítést a tervezett talajkezelés síkjáig építették (26. ábra), majd 50 cm vastagságú meszes-cementes stabilizációt alkalmaztak. Ezt követte a változó vastagságú, T1 jelű anyagú töltésfej (27. ábra), valamint a 35 cm vastagságú SZK1 jelű kiegészítő réteg építése.
A rézsűk erózióvédelmét és felületi stabilizálását a bal oldalon 10 cm magasságú geocellás erősítéssel és humuszterítéssel (28. ábra), a jobb oldalon az áteresz környezetében ~2,20 m magasságig 30 cm vastagságú Reno matraccal alakították ki (29. ábra). A felépítményt a vízszintes és magassági vonalvezetés vonatkozásában 225 KN tengelyterhelés és 80 km/h pályasebesség figyelembevételével építették meg.

A felszíni vízelvezetés biztosítására a meglévő talpárok sérült elemeit kijavították; a bevágásban meglévő árkot magasított szárú előregyártott elemekből újjáépítették, a töltés-bevágás átmenetes szakaszán íves szelvényű előregyártott elemekből árkokat létesítettek (30. ábra). A kezdőpont felőli bevágás víztelenítésére talpszivárgót építettek. A víztelenítő rendszert a boltozott, bélelt átereszbe kötötték be, melyet a csatlakozó medrekkel együtt kitisztították. A meglévő jobb oldali mélyszivárgó kamerás vizsgálatát csak részben tudták elvégezni a feltételezett károsodás miatt. A hibás szivárgószakasz soron kívüli feltárására, működőképessé tételére vagy új rendszer építésére, a 2018-ban befejezett projekt keretében nem nyílt lehetőség. Ennek kivitelezése – felterjesztett javaslatunk értelmében – egy II. ütemben, vonatzavartatás nélkül elvégezhető. Amennyiben a közeljövőben ez nem valósul meg, az alépítmény-eredetű problémák rövid időn belül visszatérhetnek.

A 20-as számú vasútvonalon még számos alépítményhibás pályarész vár megoldásra. Komoly gondot okoznak a Vesz­prém–Ajka közötti vonalszakaszon kialakult oly mértékű károsodások, melyek a vasúti forgalom biztonságát veszélyeztetik. Az üzemeltetőnek segítséget nyújtanak a diagnosztikai szervezet tevékenysége folytán rendelkezésre álló geofizikai és geotechnikai vizsgálati eredmények, melyek alátámasztják az elmúlt évek felügyeleti tevékenységének tapasztalatait, a nyomon követhető romlási folyamatokat, azok kiterjedését.
A korosodott infrastruktúra tervezett rekonstrukciójának elmaradása miatt a kialakult rendellenességek hosszú évekig elhúzódó, egyedi megszüntetése csak jelentős ráfordításokkal valósítható meg. Ugyanakkor a jelenleg még kis szakaszokra kiterjedő felépítményi hibák felszámolásának az elégtelen pénzügyi keretek miatti elodázása rövid időn belül további számos alépítményhiba kialakulásához, ezáltal a sebességkorlátozások számának megnövekedéséhez, a forgalombiztonság fenntartásának ellehetetlenüléséhez vezetnek.