Algyői Tisza-híd, 2011

Előzmények

Az 1. részben már ismertettük, hogy az algyői Tisza-híd (1. ábra) eredetileg két­támaszú ártéri szerkezeteit 1976-ban folytatólagos többtámaszú, rácsos szerkezetekké építették át, a fix sarukat a IV. és a VI. pillérre helyezve (2. ábra).

A IV. pillér így a négynyílású, 4 × 52,48 m támaszközű szerkezet vízszintes terheit veszi fel, melynek mértékadó értéke a hatályos szabvány szerint 4200 kN (az átépítés idejében hatályos szabvány szerint ez 1728 kN-ra adódott). 
A VI. pillérnek a háromnyílású ártéri szerkezet (támaszközök: 2 × 52,48 + 42,00 m) vízszintes terhein felül a 104,40 m támaszközű mederszerkezet ilyen jellegű terheit is viselnie kell, ami 2940 + 2106 = 5046 kN terhelést jelent (a régi szabvány szerint: 1224 + 884 = 2108 kN).
A jelenleg hatályos szabvány szerinti fékezőerők felvételére egyik pillér sem felelt meg, de a VI. pillér – a vízmosás miatti befogás csökkenése miatt – még az 1976. évi Vasúti Hídszabályzat előírásait sem tudta kielégíteni, így annak megerősítése, valamint a pillérek körüli kőrakatok létesítése elengedhetetlenné vált.

Az alépítmények története, állapota

Az 1900–1901-ben keszonmódszerrel épült falazatok keszonkamráit betonnal töltötték ki. A felmenőfalak cementhabarcsba rakott mészkőből épültek, melyek belső magja beton anyagú.
A mederszerkezet 1960-ban végzett át­építése során a szerkezetet alátámasztó mederpilléreket vasbeton szerkezeti gerendával egészítették ki.
Az ártéri szerkezetek 1976. évi átépítésekor az egész felszerkezetet 82 cm-rel megemelték úgy, hogy hengerelt tartókból máglyát építettek, azok elemeit hegesztéssel rögzítették egymáshoz, majd vasbetonnal vették körül.

Alépítményi beavatkozások

A statikai számítás szerint a IV. számú pillér felmenőfalazata az alaptest csatlakozási keresztmetszetében nem felelt meg a fékezőerő viselésére, viszont az alaptest a felső síkja alatt 1,5 m-rel már megfelelő teherbírású volt.

Ezen információ birtokában az MSc Kft. terve (3. ábra) olyan megoldással tette alkalmassá az alépítményt legalább az 1976. évi Vasúti Hídszabályzat szerinti fékezőerő viselésére, mely a felmenőfalazatot feszítés révén dolgoztatja együtt az alaptesttel. E megoldás előnyei:

• a terepszint felett megmaradt az eredeti pillérburkolat képe;
• nem szűkült az átfolyási szelvény;
• biztosítható volt, hogy a pillértestben a talajvíz alatti részeken húzó igénybevétel ne keletkezzen.

Az alaptest felső síkja a terepszint alatt kb. 5,00 m mélységben található. A munkagödör megtámasztását acél szádfallal tervezték, mivel az egyben a munkagödör víztelenítésére is lehetőséget nyújtott. A szádfal és az alaptest közötti részt 1,00 m magas vízzáró betondugóval kellett kibetonozni, majd a Tisza vízállásának függvényében vízteleníteni kellett a munkagödröt (4. és 5. ábra).

A pillér felmenőfalának két oldalán C30 minőségű vasbeton lehorgonyzó gerenda beépítését tervezték, melynek belső felülete az előzőleg homokszórással megtisztított pillér kőburkolathoz csatlakozik.
A gerendák vasszerelésének elhelyezése előtt kellett a közel függőleges feszítés 2 × 10 db, 75 mm átmérőjű furatait elkészíteni. Ezután helyezték el a védőcsöveket és a 36 mm átmérőjű, 950/1050 minőségű Dywidag-rudakat. A szükséges feszítőerő rudanként 250 kN-ra adódott.
A pillért közrefogó két lehorgonyzó gerendát a pillért átfúrva egymással is összefeszítették 9 db 32 mm átmérőjű Dywidag-rúddal. Ezek szükséges feszítőereje 150 kN volt.

A kivitelező Antikorr Kft. a vasszerelést – a szűk munkatér miatt – előregyártva, egyben emelte be (6. ábra). A betonozás, a kent szigetelés felvitele (7. ábra), a földvisszatöltés, majd a tömörítés után a szádpallókat kihúzták, míg a feszítőelemek feszítése (8. és 9. ábra) után a kábelcsatornákat cementhabarccsal kiinjektálták.

A IV. számú pilléren végzett erősítésen felül – még 2006-ban – elkészült a fix sarukat alátámasztó pillérek befogási hosszának RENO matrac terítéssel és vízépítési kőszórással történő növelése.

Szolnoki Tisza-híd, 2014–2015

Előzmények

Az 1857-ben forgalomba helyezett, fajármokon nyugvó híd kiváltására épített második híd pillérkiosztása már a mai hídszerkezetével azonos volt, 4 × 38,90 + 2 × 95,50 + 38,90 m támaszközökkel. A medret két szerkezettel hidalták át. Ezek kéttámaszú, kétvágányú, félparabola-alakú, egyszeres rácsozású főtartók voltak.
Az alapozási munkák során pneumatikus módszerrel építették a mederközépen lévő és a bal parti mederpilléreket. A jobb parti mederpillért facölöpökkel alapozták, míg az ártéri pillérek alapjait kútalapozással készítették. A hídfők facölöpökre támaszkodnak. A rendkívül hi­deg időjárás, valamint a tavaszi árvíz nehezítette alépítményi munkákat 1888. június 26-án fejezték be. Az alapozásba összesen 6400 m³, a falazatokba 2800 m³ anyag épült be.
A hidat 1939-ben átépítették, mert olyan károsodásokat észleltek rajta, amelyek miatt jelentős forgalomkorlátozást kellett bevezetni: 1939-től csak egyirányú forgalmat engedélyeztek a hídon. A mederszerkezetek helyére – a falazatok változtatása nélkül – folytatólagos, háromtámaszú, egyvágányú rácsos hídszerkezetet építettek 2 × 95,50 m támaszközzel. A mederhidat 1944 októberében felrobbantották, ennek következtében a híd valamennyi alátámasztása elpusztult. A középső mederpillér oldalra dőlt, a szélső mederpillérek alapjukig, az ártéri pillérek a terepszintig megsemmisültek.
1945 telén az acélszerkezetek roncsai­nak kiemelésével és a falazatok romjai­nak elbontásával megkezdődött a híd újjáépítése. A mederhíd középső pillérét – az épen maradt rész felhasználásával – a falazat alapjára támaszkodó, 70 cm vastagságú vasbeton köpennyel vették körbe, azaz abroncsként fogták össze a kőburkolású pillért. A falazat és a köpeny együttdolgoztatása érdekében a régi pillértestet 4,0 m mélységig visszabontották, és két merevítőbordát betonoztak a pillér hossztengelyébe épített vasbetonszerkezeti kövek alá. Az ártéri nyílások felmenőfalazatát magasabbra kellett építeni, mert a korábbitól eltérő kialakítású – a támaszok közelében csökkenő magasságú gerinc­lemezes – főtartók épültek be. Az újjáépített hidat 1947-ben helyezték forgalomba (10. és 11. ábra). A híd teherbírása 2 × (7 × 25 t) + 8 t/m terhelés volt.

A 2014-ben megkezdett átépítés eredetileg a meglévő hídszerkezetek megtartásával és új, ortotróp pályalemezek beépítésével számolt, nyílt pályás helyett rugalmas kiöntésű hosszvályús pályaátvezetéssel. E megoldásnál a kivitelezési technológiát alapvetően meghatározta volna, hogy a mederhíd kétvágányú szerkezetén a vágánytengelyek tengelytávolsága 4,00 m, azaz az átépítés csak teljes forgalomkizárás vagy komoly sebességkorlátozás és elhúzódó munkavégzés mellett lett volna biztonságosan megvalósítható.
Fentiek miatt végül a mederhíd áthidaló felszerkezete teljesen átépült, két önálló, egymástól 6,60 m tengelytávolságra levő egyvágányú felszerkezet létesítésével (a csatlakozó ártéri felszerkezeteket 6,60 m-es tengelytávolságra széthúzták, és – az eredeti elképzelés szerint – ortotróp pályalemezeket építettek be a gerinclemezes főtartókra támasztva) (12–14. ábra).

Az alépítmények állapota

Az átépítést megelőző hídvizsgálat alépítményekkel kapcsolatos megállapításai:

• Alapkárosodásra, az alapozás elégtelen teherbírásából származó elmozdulásra utaló jeleket a felülvizsgálat során nem tapasztaltak.
• A hídfőkön és a pilléreken – a korabeli betonozási technológiából következően – a munkahézagok magasságában repedések láthatók. Ezeken túlmenően számos helyen látható betonhiba, repedés, folyamatos átázásra utaló mészkiválás. (15. ábra)
• A vizsgálat megállapítása szerint a hibák szakszerű javítása, majd a felületvédelmi munkák elvégzése eseten az alépítmények alkalmasak a növelt sebességből (160 km/h) származó többletterhek viselésére.

A híd stratégiai helyzetéből és a várható forgalmi követelményekből következően az indító- és fékezőerőt az aktuális Eurocode előírások szerinti értékkel kellett figyelembe venni. Ez az érték a korábbi szabályzatok szerinti értéknek több mint kétszeresére adódott, emiatt az alépítmények erre az előírásra nem voltak megfeleltethetőek: vagy a fékezőerő átrendezésére, vagy a támaszok erősítésére volt szükség.
A fékezőerő átrendezése a hídnál nem jelentett volna megoldást, illetve nem lett volna célszerű, mert

• az erő hídfőkre történő kivezetése az ártéri szerkezetek széttagolt volta miatt a szokásos megoldással nem volt kezelhető;
• az ártéri szerkezetek alépítményei mindenképpen erősítést igényeltek.

A mederhíd esetében a legkonstruktívabb megoldás egy parti pillér (a facölöpökön álló jobb parti pillér) erősítése volt, így a mederben álló középpillér és a bal parti pillér (jelentős) erősítésére nem volt szükség.

Alépítményi munkák, saruátrendezés

A fékezőerőre elvégzett ellenőrzés eredményeit figyelembe véve a saruelrendezést az alábbiak szerint módosította a Főmterv Zrt., a műtárgy szakági tervezője:

• a mederhíd fix saruját, figyelembe véve, hogy a parti pillérek erősítése mind technológiai, mind környezetvédelmi okokból kedvezőbb, át kellett helyezni a jobb parti mederpillérre;
• a jobb ártéri szerkezetek saruelrendezését nem módosították;
• a bal parti ártéri szerkezet fix saruját át­helyezték a parti pillérre a dilatációs mozgások csökkentése érdekében.

Alépítmények felújítása

• Még az átalakítási munkák előtt egységesen elvégezték a málló betonrészek eltávolítását és pótlását, a repedt és/vagy málló kövek cseréjét, a kövek közti hiányos vagy repedt habarcsrészek pótlását.
• A vágánytengelyek széthúzása miatt a sarugerendák hosszát valamennyi alépítményen meg kellett növelni, ami annak konzolos túlnyúlását eredményezte.
• Hasonló okból, valamint a mederhíd felszerkezetcseréje miatt a falazatok fejgerendáját is átépítették, kiszélesítették.
• A felmenőfalazatokat fagy- és kopásálló kövekkel burkolták a terepszint alatti 50 cm-től minimum a legnagyobb vízszintig (a burkolatot rozsdamentes csapokkal rögzítették a pillérekhez).
• Azoknál a pilléreknél, amelyeknél a felújítás munkagödör-kiemeléssel járt, a kimosódások elkerülése érdekében a pillérek körül RENO matrac terítést alkalmaztak.

Alépítmények megerősítése

• Hídfők (mozgó saruval): Az alapteste­ket megtámasztó facölöpöket az új felszerkezet viselésére statikailag nem tudták figyelembe venni, mert azok hossza, állapota nem volt ismert. Emiatt a hídfő alaptestét 4,00 m-rel megszélesítették, együttdolgoztatva azt a meglévő alaptesttel (16. ábra). Az új alaptest vastagsága 2,50 m, igazodva a meglévő alaptestmagassághoz. A hídfőt 3 db új, 1,50 × 1,00 m keresztmetszetű vasbeton oszlop erősíti (17–19. ábra).

• Ártéri pillérek (fix saruval) + jobb parti pillér (az ártér felől mozgó, a meder felől fix saruval): A megnövekedett vízszintes terhek miatt a pilléreket 30 cm vastagságú vasbeton köpennyel erősítették meg (20. ábra). Az új vasbeton köpeny és a meg­lévő pillértest együttdolgoztatásáról a pillérbe két oldalról bevésett 60 × 30 cm trapéz keresztmetszetű hasábok, és az ezeket összekötő Dywidag-rudak gondoskodnak. A meglévő pillér az új alaptest szintjén kialakított körbemenő folytonos nyírófog segítségével is együtt dolgozik a vasbeton kéreggel. A hozzáépített síkalap lépcsős kialakítású monolit vasbeton lemez. Az alaptestet is tapadóbetétes Dywidag-rudakkal kapcsolták a meglévő pillérhez (21–25. ábra).

• Mederpillér (mozgó saruval): A pillért utólagosan kiinjektált furatokban elhelyezett, előfeszített Dywidag-rudakkal erősítették meg. A Dywidag-rudak a pillér keresztmetszetének síkjában vett vízszinteshez viszonyított 16°-os irányúak. A rudak felső vége egy, a pillér kerülete mentén végigfutó acélgerendához (abroncshoz), alsó vége egy pillérpalást-­alkotó irányú gerendadarabhoz kapcsolódik. A rudakat megfeszítették, és ebben az állapotban a furatokat kiinjektálták. Amikor a pillérmagasítás betonja megszilárdult, a külső lehorgonyzó szerelvényeket a kiálló rúdvégekkel együtt eltávolították, így ezután a Dywidag-rudak csak tapadóbetétes feszítőrudakként működnek.

Az alépítmények felújítását, erősítését a Közgép Zrt. által vezetett Tisza-2013 Konzorcium végezte el.

Köszönetnyilvánítás

Köszönöm a tervező, kivitelező, műszaki ellenőr és üzemeltető kollégáknak, hogy a cikkben szereplő adatokat, tervrészleteket, fényképeket rendelkezésemre bocsátották, illetve azok közléséhez hozzájárultak.