Az 1. számú vasútvonalon, a magas kihasználtság miatt, új személyforgalmi szolgáltatások már csak a meglévők átszervezésével fogadhatók be, míg a teherforgalom növekedése esetén – a személyforgalom további zavarása nélkül – jellemzően a 19:00–5:00 óra közötti időszakban lehet csak további tehervonatokat közlekedtetni.

A Ferencváros–Kelenföld-állomásköz fejlesztési projekt megvalósításával a Ferencváros és Kelenföld állomások közötti szűk keresztmetszet megszüntethető, a következő fejlesztési ütemben pedig lehetséges a vonalon lévő további szűk keresztmetszetek felszámolása.

A műtárgyak kiviteli terveinek alapjául szolgáló engedélyezési terveket a Speciálterv Kft. készítette, amelyben a Gubacsi út feletti vasúti híd is szerepelt.

Gubacsi út feletti vasúti híd

A Gubacsi út feletti vasúti híd kiviteli tervezését a Kontúr Csoport megbízásából a CÉH Zrt. végzi. Feladatunkat képezi a híd kiviteli, valamint építéstechnológiai terveinek teljes körű elkészítése, amelyekkel kapcsolatban a generálkivitelező V-Híd Zrt.-vel és az acélszerkezetek szak-ági kivitelezőjével, az Acélhidak Kft.-vel sikeres együttműködésben dolgozunk.

A tervezési szakasz legelején az 1. számú fővonal 76,00 hm szelvényében elhelyezkedő, Gubacsi utat keresztező két meglévő felsőpályás vasúti hídszerkezet helyett – azok elbontását követően – összesen öt új vasúti hídszerkezet épül, amelyből négy (G1, G3 és G4-G5 j.) jelen, egy (G2 j.) pedig a távlati Ferencváros vasútállomás átemelési projekt keretében kerül megvalósításra.

A tervezett öt hídszerkezet közül kettő acélszerkezetű alsópályás rácstartós (G1 és G2 j.), három pedig acélszerkezetű felsőpályás szekrénytartós kialakítású (G3 és G4-G5 j. műtárgyak) 33,60–54,00 m támaszköz közötti tartományban. Az alépítmények tömör monolit vasbeton szerkezetűek. A városi környezetre gyakorolt zajhatások csökkentése érdekében mindegyik hídszerkezet ágyazatátvezetéses kialakítású. A hídszerkezeteken alkalmazott tervezési sebesség 80 km/h.

Habár az általunk tervezett hídszerkezetek mérete a vonalon tervezett hidakhoz képest nem kiemelkedő, az összetett városi környezet miatti kötöttségek és számtalan figyelembe veendő tényező miatt a tervezési és kivitelezési munka rendkívüli kihívásokat rejtett. A legfontosabb tervezési peremfeltételeket a hídszerkezetek alatti Gubacsi út és annak közúti-villamos forgalmának folyamatos fenntartása, a hídszerkezetek alatt ferdén keresztező nagy átmérőjű Fővárosi Csatornázási Művek (FCSM) egyesített csatornájának megtartása, elkerülése, illetve áthidalása, valamint a számtalan BKV, elektromos és hírközlési közmű jelenti. A híd alatt feltárt talajrétegződés ugyan a cölöpalapozással épülő híd számára kedvező, de az egyetlen észszerű megoldást jelentő szádlemezes munkatér-határolás tervezésében erős korlátokat jelentett a meglévő terepszint alatt körülbelül 5-6 m-es mélységben jelentkező rendkívül kötött talajrétegek. A szádlemezek befogásának hiányát egyéb megoldásokkal kellett pótolni, amely a szűk munkatérben helyenként összetett megoldásokat eredményezett.

Az FCSM egyesített csatorna jelenléte miatt a G1, G2 és G3 j. műtárgyak alépítményeit a szokásostól eltérő kialakítással – cölöpcsoportokkal és azokat összekötő áthidaló támfallal – kellett megoldani. Az engedélyezési tervben nagy vonalakban meghatározott geometriát a kiviteli tervben pontosítani és véglegesíteni kellett, amely egy összetett, térbeli geometriájú alépítménycsoportot eredményezett.

Az összetett geometria kezelésében sokat segített az, hogy kezdetektől fogva a hídszerkezetek tervezését a TEKLA modellkörnyezetben végeztük (1. ábra). A háromdimenziós térben (közös adatkörnyezet – CDE) a végleges hídszerkezetek, hídtartozékok mellett az építéstechnológiával összefüggő szerkezeteket és munkatér-határolást biztosító szerkezeteket is részletesen modelleztük, mivel a forgalom alatt lévő vasúti pálya mellett helyenként csupán 1-2 m-re lévő 9,5 m mély munkagödrök kialakítása is szükséges volt. A 3D-s modellkörnyezet nemcsak a tervezőcsapat könnyebb eligazodását, együttdolgozását javította vagy az ütközéseket szűrte ki, de a harmadik fél számára való tervbemutatást, szakági tervezők felé nyújtott adatszolgáltatásokat is jelentősen megkönnyítette, meggyorsította.

Az acél felszerkezetek kiviteli tervszintű 3D modelljeit azok túlemelésének figyelembevételével készítettük el úgy, hogy a modell egy esetleges későbbi gyártmányterv vagy későbbi részletes BIM/digitális iker modellhez felhasználható legyen. Ugyan utóbbi jelenleg még nem elvárás a projekten, de nem zárhatjuk ki annak lehetőségét, hogy mire a projekt befejeződik, felmerülhet ennek szükségessége.

A felszerkezetek statikai számítása a hagyományos végeselemes programkörnyezetben történt, a G1 j. műtárgynál paraméteres vezérléssel, amely lehetőséget nyújtott bizonyos részletek, csomópontok gyors és hatékony optimalizálására, az esetleges változások követésére (2. ábra). Utóbbi egy kivitelezés közbeni tervezés során nem elhanyagolható, a tervezői kockázatokat adott esetben jelentősen csökkentő tényező. A hídszerkezeteket AXIS VM és Sofistik programkörnyezetben vizsgáltuk, a paraméteres vezérlést Grasshopperrel végeztük.

Összefoglalás

A Gubacsi út feletti, öt hídszerkezetből álló vasúti híd a nyílásmérettől függetlenül a Ferencváros–Kelenföld-állomásköz egyik legösszetettebb műtárgya, mivel a távlati Ferencváros állomás átemelést fogadó műtárgy itt köt vissza az 1. számú fővonalba, továbbá jelentős a közműérintettség és maga a forgalmi csomópont is kellően komplex.

A hidak alatt zajló közúti, városi villamos-, valamint az 1. számú fővonalon zajló vasúti forgalom folyamatos fenntartása kiemelt szempont volt, így az építési fázisok és munkatér-határolások kialakítása nagyfokú körültekintést és megfontolást igényelt.

A számos tervezési kötöttségből fakadó, szokásostól eltérő, összetett geometria kezelhetősége miatt az összes hídszerkezet alépítményének és felszerkezetének kiviteli szintű tervezését a CÉH Zrt. tervezőcsapata 3D (közös adatkörnyezet – CDE) alapokon végezte. A felszerkezetek számítását – a hagyományos módszerek mellett – bizonyos esetekben parametrikus vezérléssel egészítettük ki.

A tervezés során kiemelt figyelemmel voltunk és vagyunk a kivitelezővel való érthető és hatékony kommunikációra, amely a sikeres tervezés egyik legfontosabb része. Ezt hatékonyan segítették elő az alkalmazott fejlett digitális tervezési megoldások, amelyek felhasználása ma már egyre inkább bevett gyakorlatnak számít Magyarországon.