A beruházás építtetője a NIF Zrt., a kivitelező a Duna Aszfalt Kft., a tervező pedig a FŐMTERV-Kontúr Csoport Konzorcium. A híd kiviteli terveit három tervezőcég készítette közösen (MSc Kft., FŐMTERV Zrt., Speciálterv Kft.), amely tervek alapján a FŐMTERV Zrt. elkészítette – a mai kor elvárásainak megfelelően – a felszerkezet 3D-s BIM-modelljét, majd ebből pedig a gyártáshoz szükséges részletterveket.
Jelen cikk célja, hogy a felszerkezet előszerelése és a helyszíni szerelése mellett bemutassa az egyedileg alkalmazott műszaki megoldásokat.
Az építéstechnológiával kapcsolatos egyeztetések a beruházás kezdete óta folyamatosan zajlanak, amelynek állandó résztvevői a kivitelező részéről a Duna Aszfalt Kft., a Provix Híd Kft. és a HSP Kft. képviselői is a tervezők mellett. Fontosnak tartom kiemelni az építéstechnológiai elképzelések legmeghatározóbb alakját, Müller Zoltánt, akinek gondolatai gyakorlatilag az átépítés megvalósításának alapjait adták. Az átépítés jelen cikkben ismertetett technológiája az előbb említett tervezői-kivitelezői kör közös munkájának produktuma.

Előszerelés

A híd előszerelését a Provix Híd Kft. csepeli szerelőterületén végezték, ott zajlik jelenleg is a felszerkezet elemeinek összeállítása.
Az új, közel 500 m hosszú felszerkezet hat darab 80-90 m hosszú úsztatási egységből áll. Ezek a lehető leghosszabb elemek, amelyekkel a pillérek közti szabad nyílásba be lehet hajózni. Az úsztatási egységeket úgynevezett TS80-as bárkákon állítják össze, majd úsztatják fel a beépítés helyszínére.

A gyárban összeállított, maximum 20-25 m hosszú acélszerkezetű gyártmányok (pályaszerkezet, felső öv, rácsrudak, tartozékok stb.) közúton érkeznek Csepelre, ahol a következő műveletek elvégzése után áll össze úsztatási egységgé a szerkezet (1. ábra):

• gyártmányok érkezése, a két főtartósík összeállítása fektetve mozgatható, nagyméretű szerelőpadon (2. ábra);
• főtartósík felállítása, áthelyezése szállítókocsira;
• hosszillesztés, szélrácsok elhelyezése, teljes keresztmetszetű, 20-25 m hosszú egységek összeállítása (3. ábra);
• alakbeállítás parton (méretre vágás, helyszíni illesztés furatainak kifúrása);
• festés;
• szállító uszályra emelés;
• keresztillesztés, rácsrúdpasszdarabok illesztése – > 4 darab 20-25 m-es egység összeáll 80-90 m hosszú úsztatási egységgé.

A közúton szállított gyártmányokat telepített bakdaru (2×20 t kapacitás), a nagyméretű elemeket pedig egy kikötői daru (200 t kapacitás) mozgatta. A felsorolt műveletek minden mozzanatát ellenőrizni kellett, illetve szükség esetén a szereléshez szükséges segédszerkezeteket megtervezni (terhelések, igénybevételek, alátámasztások, emelőberendezések, megfogások stb.).
A bárkán elvégzett keresztillesztéseknél külön figyelmet kellett fordítani arra, hogy a felszerkezetnek a víz felett is a parton beállított, feszültségmentes alakját kapjuk. Ennek érdekében az alakbeállításnál keresztillesztéseknél létrejövő hegesztési zsugorodást, illetve a bárka alakváltozását is figyelembe kellett venni.

Helyszíni szerelés és mozgatás

Segédszerkezetek

Átalakított uszály

A szerelőtéren elkészült 80-90 m-es úsztatási egységeket a helyszínen össze kellett állítani a meglévő hidak között rendelkezésre álló hézagban. Tekintettel arra, hogy a jelenleg elérhető folyami úszódaruk a 80-90 m-es úsztatási egységek beemelésére nem alkalmasak a szomszédos hidak miatt, ezért egy új, egyedi emelőberendezést kellett tervezni és építeni a felszerkezet alulról történő felemelésének céljára. A megépített úszó emelőmű berendezés két részből áll, egy vízen úszó, egyedileg átalakított uszályból és magából az emelőberendezésből (4. ábra).

Az emelőberendezésnek alkalmasnak kellett lennie arra, hogy a meglévő hidak alatt behajózzon (magassági kötöttség), majd onnan felemelje a szomszédos hidak közti résbe az adott hídelemet (szélességi kötöttség).
Az uszályokra a felszerkezet úsztatási egysége és az emelőmű (előbbi tömege 415-470 t, az utóbbi uszályonként 120 t) viszonylag nagy koncentrált erőt hárítottak, amelyre azokat fel kellett készíteni, hiszen eredeti kialakításuk szerint az uszályok hosszirányban megoszló terhek viselésére alkalmasak (folyékony vagy szárazáru-szállításhoz, illetve közúti és vasúti provizóriumként használták azokat).
A viszonylag nagy koncentrált erő bevezetését úgy kellett megoldani, hogy a teherelosztó szerkezet a hidak alatti beúsztatáskor rendelkezése álló magassági űrszelvényt ne csökkentse, tehát azt a bárkafedélzet alatt kellett elhelyezni.
A mértékadó terhelés hatására merülési korlátokat is súrolt az eredetileg alkalmazni kívánt TS40-es uszály, amellyel a manőverezés is nehézkes lett volna, ezért az általunk előkészített több változat mérlegelését követően azt a verziót választotta a kivitelező, amiben egy TS40-es bárkát középen kettévágunk és betoldunk egy 12 m-es újonnan gyártott darabot. Az így kialakuló 52 m hosszú bárkatestet a viszonylag nagy koncentrált teher viselésére és a teher hosszirányú elosztására felkészítettük, továbbá a nagyobb felhajtó erő miatt a merülési korlátoknak is sikerült megfelelni. Az új bárka neve a TS40 helyett – annak megnövelt hossza miatt – TS52 lett (5. ábra).

A döntéssel jelentős időt lehetett megtakarítani, hiszen komolyabb teherviselő elemek beépítése a meglévő bárkába egyrészt aprólékosan, másrészt rendkívül kellemetlen körülmények között lett volna kivitelezhető, ehelyett gyári körülmények között, egy új szekcióval egészült ki a meglévő uszály.
A meglévő uszály átalakításának tervezése során figyelembe kellett venni, hogy a fenéklemezek meghatározó felületén jelentős korróziós fogyás (jellemzően 4-5 mm lemezvastagság maradt!), továbbá ütközésekből adódóan számos sérülés volt tapasztalható. Emellett szinte az összes alkotó lemezben jelentős kezdeti görbülettel kellett számolni. Mivel nem mindennapos szerkezetről van szó, számításaink független ellenőrzésére a BME Hidak és Szerkezetek Tanszékét is megbíztuk, akik egy fejlett GMNI-analízis formájában igazolták a szerkezet megfelelőségét. Eredményeik a számításainkkal összhangban voltak.

Emelőmű

Az átalakított TS52-es uszály fedélzetére került az emelőmű-szerkezet, amely közvetlenül a fedélzetről emeli fel a közel 9 m magas felszerkezeti elemeket – vízállástól függően – a fedélzettől maximum 15 m magasságba. Az emelőmű négy darab, közel 1×1 m alapterületű toronyból áll, amelyeket bizonyos magasság elérését követően – a megfelelő stabilitás érdekében – kiegészítő rácsozattal kell ellátni. Egy torony 30 cm-es magasságú kazettákból épül fel (6. ábra). A kazetták a sarkaikon tizedmilliméterre lemunkált felületekkel támaszkodnak össze, amelyen a nyomóerő is leadódik. Emellett egymáshoz képest nyírócsap, illetve húzóerő felvételére alkalmas csavarok is rögzítik.

A felső kazetták egyedi kialakításúak, amelyet a felszerkezethez hegesztett módon kellett rögzíteni.
Az emelőmű – és az összes helyszíni segédszerkezet – tervezésénél kiemelt figyelmet fordítottunk a szélteherre, ennek érdekében az OMSZ-től a híd térségére vonatkozó, helyi adatokat kértünk be. Irány és visszatérési idő szerint kértünk szélsebesség-maximumokat, illetve bizonyos szélsebességszintek relatív gyakoriságát, amely adatokat a számításaink, illetve a szerelési peremfeltételek meghatározása során figyelembe vettünk.
A mértékadó szélteher indokolta a kazetták húzóerő felvételére történő felkészítését, az emelőmű kiegészítő rácsozását, illetve a szélsőséges esetekben történő kikötését az uszály fedélzetéhez.

Járomszerkezetek

Tekintettel arra, hogy a hídelemeket a part felett is mozgatni kell, a Duna két partélébe, valamint a hídfők környezetébe segédjármok épültek, hogy fogadják az úszó emelőmű által pozícióban tartott hídszerkezetet, majd azt átvegyék a partra. A járomszerkezeteken a felszerkezet csomóponti tolására alkalmas pálya és kocsik kerültek, amelyek mozgatása a járomhoz rögzített elektromos csörlőkkel történt.

Mozgatás

A helyszíni szerelés előkészítő munkálatait (járomépítések, alépítmények felkészítése, átalakítása stb.) követően a kivitelezés az első úsztatási egység Csepelről való felúszásával, majd annak átemelésével kezdődött (7. és 8. ábra). A pontos súlypont- és terhelési adatok meghatározását követően a két úszódaru emelte át szállítóbárkáról az emelőműves uszályokra a felszerkezeti elemet. Az emelőfülek pozícióját már a gyártás előtt meg kellett határoznunk, hiszen azok a helyek más lemezvastagsággal és tompavarrattal készültek.

A beúsztatási művelet előtt a vízállást kiemelt figyelem övezte, csak akkor lehetett megkezdeni a manővereket, amikor biztonsággal be lehetett hajózni a Rákóczi híd alá. A beúsztatás szempontjából a szélső úsztatási egységek a legkényesebbek, hiszen ezeknél a partél magasságát is figyelembe kellett venni. Előfordult, hogy az emelőművel már előre bele kellett emelni a felszerkezetbe, hogy éppen a Rákóczi híd alá és a partél fölé kerüljön az úsztatott híddarab (9. ábra). A beúszási és tengelybe állítási műveleteket a HSP Kft.-nek sikerült rendkívül finom manőverekkel elvégeznie. A tengelybe állítást követően megkezdték az emelőművek a felszerkezet emelését (10. ábra). Az emelési művelet után a felszerkezetet a partélnél lévő járomra terhelték, majd hosszirányban kihúzták a hídfő irányába. A hosszmozgatás közben az uszály is együtt mozgott a felszerkezettel a Dunára merőlegesen, majd miután a második járomra is rá lehetett terhelni, kiúszott a híd alól. A felszerkezet helyzeti állékonyságát az egyes alátámasztási viszonyok során különböző módon lehetett biztosítani (ellensúlyok, autódaru elhelyezése és mozgatása a felszerkezeten).

A felszerkezet egységeinek helyszíni kapcsolatait részben hegesztett, részben feszített csavaros kapcsolattal terveztük. Emelőmű tartása mellett a főtartó csavaros illesztése teljes egészében elkészült, a pályaszerkezet hegesztését csak az emelőművek kiállását követően készítették el, ezért ideiglenesen átkötőlemezek felhegesztésével biztosítottuk azt, hogy a csavaros illesztésre ne háruljon többletigénybevétel az eredetileg tervezetthez képest.
A felszerkezet teljes hosszában történő összeállítását követően kellett a vasúti pályát és a hídtartozékokat a kivitelezőnek megépíteni és felszerelni. A hídtartozékok szereléséhez egy, a pályaszerkezeten guruló bakdarut is terveztünk, amellyel a rácsrudak között is ki lehetett adni a járdakonzol elemeit.
A vasúti pálya hossz-szelvényét a pályatervezőkkel és kivitelezőkkel közösen meghatároztuk, a szükséges sínvályú-alátétlemezeket ezután elhelyezte, illetve a kisebb csatlakozó pálya korrekcióit is elvégezte a kivitelező (11. ábra).
A kész I. jelű hídon ezután elvégezték a próbaterhelést, majd az eredmények kiértékelése után ráterelték a vasúti forgalmat.

Befejezés

A cikk írásakor már a közbenső meglévő hidat is elbontotta a kivitelező a tervezett bontási technológia alapján (12. ábra). A közel 400 m hosszúságú meglévő felszerkezet bontását hasonló módon terveztük, mint az újak építését. A bemutatott úszó emelőmű segítségével a pillérek közti szabad nyílásban a lehető leghosszabb elemeket vágták el és eresztették le, majd hajóztak ki a bontott elemekkel a hidak árnyékából. A helyszínen jelenleg a II. jelű híd tengelyében a pillérek magasítása zajlik, illetve elkezdték a középső felszerkezet szerelését is, amelyet terv szerint 2021 év végéig adnak majd át a vasúti forgalomnak.
Miután az első híd elkészült és az első meglévő hidat is elbontották, elmondható, hogy a kivitelezővel közösen elképzelt és általunk részletesen kidolgozott építéstechnológia sikeresen vizsgázott, ami üdvözítően hangzik a soron következő hidak átépítése és a projekt határidőben történő befejezésére vonatkozóan.

A fotókat készítették: Szikszay Ágnes, Író Zoltán, Álló László.