Ugrás a tartalomra

Vasúti hidak sorsa az Al-Dunán

A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2012 / 6. szám lapszámában.
|
vezető tervező, egyetemi adjunktus, DLA
Uvaterv Zrt., Pécsi Tudományegyetem, Pollack Mihály Műszaki és Informatikai Kar
a műszaki tudomány doktora, egyetemi tanár
PTE Pollack Mihály Műszaki Kar
Az elmúlt húsz évben a Duna menti országok hidászai háromévenként találkoznak, hogy megvitassák a Duna-hidak tervezési, építési, fenntartási problémáit. A konferenciasorozat kiemelt témája az Al-Duna szakasz hídjainak problémái, melyek közül cikkünkben a Gerber-rendszerű rácsos vasúti hidat Cernavodánál (1895), a folytatólagos többtámaszú rácsos vasúti-közúti hidat Cernavodánál (1987), Giurgiu–Rusze (1954), valamint az „extradoz” rendszerű vasúti-közúti hidat Vidin–Calafatnál (2014) mutatjuk be.

Nemzetközi konferenciasorozat a Duna-hidakról

1990-ben jelen cikk első szerzője, minta Budapesti Műszaki Egyetem Acélszerkezetek Tanszék egyetemi tanára, vetette fel egy nemzetközi konferenciasorozat szervezését a Duna-hidakról. A Duna menti országok műszaki egyetemi képviselői csatlakoztak a javaslathoz, és 1990 decemberében Kocovcén került sor az első szervezőbizottsági ülésre, amelyen német, osztrák, szlovák, magyar, szerb és román egyetemek képviselői vettek részt. A második találkozóra 1991 februárjában került sor Bratislavában, a következő ülés Budapesten 1991 októberében volt, ekkor gróf Széchenyi István születésének 200. évfordulóját ünnepeltük.
Az első nemzetközi konferenciára 1992. szeptember 7–12. között a Bécs–Bratislava–Budapest útvonalon, a Budapest hajón került sor.
A második konferencia 1995. szeptember 11–15. között Bukarestben volt, megünnepelve a cernavodai vasúti Duna-híd megépítésének 100 éves évfordulóját.
A harmadik konferenciát 1998. október 29–31-én Regensburgban rendezték, az egyik fontos esemény a legöregebb, 1145-ben épült állandó Duna-híd, a Steineren Brücke meglátogatása volt.
A negyedik konferencia 2001. szeptember 13–15-én Bratislavában volt. A konferencia résztvevői meglátogatták a felújítás alatt lévő Esztergom–Šturovónál lévő Mária Valéria hidat.
Az ötödik konferenciát 2004. június 24–26. között Novi Sadon rendezték meg. A konferencia résztvevői meglátogatták a Novi Sad-i ferdekábeles híd helyreállítási munkálatait és lehajóztak Belgrádig a Dunán.
A hatodik konferenciára 2007. szeptember 12–14. között Budapesten került sor. A konferencia résztvevői meglátogatták az épülő M0-s északi ferdekábeles gerendahidat, valamint a dunaújvárosi Pentele hidat.
A hetedik konferenciát 2010. október 14–15. között Szófiában rendezték meg, a konferencia résztvevői meglátogatták a Vidin–Calafat vasúti-közúti híd építési munkálatait.
A tervek szerint a nyolcadik konferencia 2013. október 4–6-án Temesváron és Belgrádban lesz.
A nemzetközi konferenciák szervezésével párhuzamosan elhatározták a szervezők Duna-híd katalógus elkészítését. Az első katalógus kiadására az első konferencia alkalmával került sor (1. ábra), a második kiadás a bukaresti konferenciára jelent meg.


1. ábra. Hidak a Dunán. Katalógus, 1992
1. ábra. Hidak a Dunán. Katalógus, 1992


                                                                                                                                                                                                                                                                               
A harmadik kiadás a regensburgi konferenciára CD-ROM formában jelent meg (2. ábra).


2. ábra. Hidak a Dunán. Katalógus, CD-ROM, 1998
2. ábra. Hidak a Dunán. Katalógus, CD-ROM, 1998


                                                                                                                                                                                                                                                                               
A konferenciák történetét, valamint a katalógus elkészítését az [1] részletesen ismerteti. 



Vasúti hidak a Duna alsó szakaszán

I. Károly király híd (Cernavoda) (1895) [2][3]

Az 1877. évi függetlenségi háború után szükségessé vált a vasúti összeköttetés kialakítása a Bukarest–Constanţa vonalon. A cernavodai szakasz megtervezésére pályázatot írtak ki 1883-ban, melyre 8 nemzetközi vállalat adott be pályázatot. A bírálóbizottság a pályázatot eredménytelennek nyilvánította, ezért a tervezés és kivitelezés érdekében a román Közlekedési Minisztérium 1887-ben felállított egy építési hivatalt Anghel Salighny vezetésével. A hivatal feladatául tűzték ki, hogy tegyen javaslatot a főtartószerkezet rendszerére, a főtartó anyagára, a szélteherre, valamint az alapozás kialakítására.
A híd tervezése. A feladat vizsgálata során Salighnyre nagy hatással volt a skóciai Firth of Forth Bridge (521 m). Az I. Károly király híd kialakítását a 3. ábra mutatja.


3. ábra. Az I. Károly király híd oldalnézete és keresztmetszetei
3. ábra. Az I. Károly király híd oldalnézete és keresztmetszetei


A támaszközök: 15 × 60,42+140+140+190+140+140 m. A híd teljes hossza: 1661,9 m.
A tervezés során figyelembe vett megoldások:

–  A főtartó rendszer konzolos rácsos tartó, ún. Gerber-rendszer, amely abban az időben gazdasági és esztétikai szempontok szerint jól alkalmazható nagy támaszközű hidak esetén. Csak kétféle szerkezet került kialakításra: konzolos kéttámaszú rácsos tartó (4. ábra) és befüggesztett kéttámaszú rácsos tartó.



4. ábra. Az I. Károly király híd látványa a folyóról
4. ábra. Az I. Károly király híd látványa a folyóról



–   A főtartók nem függőlegesek, hanem 1:10 hajlásúak a szélteher hatásának csökkentése és a stabilitási szempontok figyelembevétele miatt.
–  A főtartó anyagául folytacélt (mild steel) választottak hegesz-vas (puddle iron) helyett. Salighny 34 megépült folytacél anyagú híd tanulmányozása után tette ezt a javaslatot.
–  Abban az időben a szélnyomásra a hidak terhelése során 180 dN/m² feltételezéssel éltek, az angliai tapasztalatok alapján felemelték ezt az értéket 270 dN/m²-re.
–   Az alépítmény kőszerkezetű, 27,1 m átlagos mélységű. A hajózási magasság 30,0 m a tengerjáró vitorlás hajók behajózása érdekében.

A híd építése. Az építkezés 1890. október 9-én kezdődött, és 1895. október 13-án fejeződött be. Az építés során az egyik legnagyobb probléma az építési állványok elkészítése volt, hiszen a folyó kb. 8-10 m vízmélysége és a 30 m hajózási magasság miatt az állványok magassága jelentős volt.
A híd működése. Az első 20 évben a híd problémamentesen megfelelt a forgalmi követelményeknek, 1916 októberében a visszavonuló román csapatok az alsó öv egyes részeit kirobbantották, de a szerkezet nem omlott össze. A háborús károkat hamarosan helyreállították.
A második világháború idején, 1941-ben, a bombázások miatt jelentős károk keletkeztek a hídszerkezetben, de a híd nem omlott össze. A károkat a háború alatt helyreállították.
A forgalom növekedésével a híd túlterheltté vált, felvetődött a híd megerősítése, melyre 1965 és 1967 között került sor.
Az alsó öv szakaszán erősítő szerkezet elhelyezésével, a felső övnél pedig harmadik öv beépítésével erősítették meg a hidat [3].
A híd látképe a folyóról a 4. ábrán, a partról az 5. ábrán látható.


5. ábra. Az I. Károly király híd látványa a partról
5. ábra. Az I. Károly király híd látványa a partról





Fetesti–Cernavoda vasúti-közúti Duna-híd (1987) [4]

Az 1970-es években a növekvő vasúti forgalom felvetette új híd építését a Bukarest–Constanţa vonalon a Dunán. Az új híd két vasúti vágányt és 2 × 2 közúti sávot tartalmaz. Az új híd az öreg cernavodai vasúti hídhoz közel, mintegy 30-80 m távolságban épült.
A 6. ábra az új híd oldalnézetét mutatja, a főtartók többtámaszú párhuzamos övű szimmetrikus rácsozású (Warrentruss) acéltartók. A híd támaszközei:
4 × 181,7 m+60,4+60,6+60,4 m+68,5+68,5+140+190+140+68,5 m. A híd teljes hossza: 1593,0 m. A mederhíd keresztmetszetét a 6. ábra, a bevezető vasúti híd keresztmetszetét a 6. ábra mutatja. A felhasznált acélanyag „52” szilárdsági osztályú, a kapcsolatok részben szegecseltek, részben hegesztettek.


6. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd oldalnézete és keresztmetszetei
6. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd oldalnézete és keresztmetszetei



A főtartó kialakítása a 7. ábrán látható. Az építés során konzolos szabadszereléses módszert alkalmaztak (8. ábra).
A régi és az új cernavodai hidak helyzetét a 9. ábra szemlélteti. Az új cernavodai hidat 1987 októberében adták át.


7. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd látványa a partról
7. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd látványa a partról




8. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd szabadszerelése
8. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd szabadszerelése




9. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd és az I. Károly király híd
9. ábra. A Fetesti–Cernavoda híd és az I. Károly király híd





Barátság híd (Friendship Bridge) (Giurgiu–Rusze), (1954)

A híd Bulgáriát és Romániát köti össze, 37 különböző támaszközű szakaszból áll, teljes hossza 2224 m, 12 független 33,4 m támaszközű híd a két parton, 2 × 80,0 + 2 × 80,0 + 2 × 160,0 + 86,4 + 2 × 160,0 + 2 × 80,0 + 2 × 80,0 m. A hídon egyvágányú vasúti pálya és 2 × 1 közúti sáv halad át (10. ábra).


10. ábra. Rusze–Giurgiu Barátság híd oldalnézete és keresztmetszetei
10. ábra. Rusze–Giurgiu Barátság híd oldalnézete és keresztmetszetei



A Várna–Rusze és Bukarest–Giurgiu vasútvonalak 1869-re kiépültek, de az összeköttetés a két vonal között gazdasági és politikai okokból nem jött létre. 1950-ben állapodott meg Szovjetunió, Románia és Bulgária a híd megépítéséről. A hidat szovjet szabvány szerint tervezték, és számos ország részt vett a kivitelezésben.
A főtartó acél rácsos gerenda, magassága a 80,0 m támaszközű szakaszon 11,5 m, a vasúti vágány a rácsos tartó alsó öv magasságában, a közúti pálya a rácsos tartó tetején halad. A 160,0 m folytatólagos többtámaszú szakaszokon a rácsos tartó magassága 23,0 m, a vasúti pálya a rácsos tartó alsó övénél, a közúti pálya pedig a rácsos tartó közepén helyezkedik el. A középső 86,4 m támaszközű tartó szakasz emelhető kialakítású, hogy a hajózási űrszelvény egyes esetekben növelhető legyen.
A híd különböző szakaszait számos országban gyártották, így: 8 megközelítő viaduktot Románia; 8 × 80,0 m támaszközű szakaszt Magyarország; 2 × 160,0 m támaszközű szakaszt és a 86,4 m emelhető részt Csehszlovákia; 2 × 160,0 m támaszközű szakaszt Lengyelország; az alapozásokat pedig Bulgária és Románia készítette.
A hidat 1954 januárjában adták át a forgalomnak.


Vidin–Calafat vasúti-közúti Duna-híd (2014) [5] [6]

Bulgária és Románia között a Dunán több évtizede felvetődött annak szükségessége, hogy Vidin–Calafat térségében vasúti és közúti átkelő épüljön. Nemzetközi projekt keretében az FCC Construction portugál mérnöktársaság tervezi és építi a hidat.
A híd közepén két vágány a vasúti közlekedésre, 2 × 2 közlekedési sáv a közúti közlekedésre, a jobb oldali szakaszon 2,50 m gyalogjárda és a bal oldali szakaszon 0,78 m üzemi járda létesül. A híd átlagos szélessége a hajózható szakaszon 31,35 m.
A híd teljes hosszúsága 1391 m, a híd három részből áll (11. ábra):

  1. A folyó hajózható szakaszán öt támaszközű „extradoz” szerkezet készül: 124+180+180+180+126 m.
  2. A folyó nem hajózható szakaszán a híd szélessége 29,35 m. A közúti forgalom 7 × 80 m+52 m támaszközű hídon halad.
  3. A folyó nem hajózható szakaszán a vasúti forgalom 9 × 40 m + 32 m támaszközű hídon halad.
11. ábra. A Vidin–Calafat híd oldal- és felülnézete
11. ábra. A Vidin–Calafat híd oldal- és felülnézete




A pilonok kialakítása vasbeton szerkezetű.
A pályaszerkezet a hídon mind a 180 m, mind a 80 m támaszközű szakaszon azonos keresztmetszetű. Egycellás szekrénykeresztmetszetet terveztek, melynek szélessége 7,20 m, vastagsága 0,45 m-től 0,75 m-ig változik, magassága 4,50 m, a gerinc vastagsága 0,5 m, támaszoknál 1,30 m-re növekszik. A túlnyúló felső lemezt ferde rudak támasztják meg 4,30 m távolságban a 180 m támaszközű szakaszokon.
A ferdekábeles rendszer „extradoz” szisztémájú. A pilon magassága a támaszköz 1/10 része, így 19 m a 180 m támaszközhöz. A kábelek 90 m hosszúak.
A teljes hidat a 12. ábra, a bevezető szakaszt a 13. ábra mutatja. A főtartó szerkezet rendszere a 14. ábrán látható.


12. ábra. A Vidin–Calafat híd teljes látványa
12. ábra. A Vidin–Calafat híd teljes látványa




13. ábra. A Vidin–Calafat híd bevezető szakasz látványa
13. ábra. A Vidin–Calafat híd bevezető szakasz látványa




14. ábra. A Vidin–Calafat híd főtartó szerkezet rendszere
14. ábra. A Vidin–Calafat híd főtartó szerkezet rendszere



Előre gyártott rész a szekrénytartó, a további részeket a helyszínen betonozzák a keresztmetszetre. Az előre gyártott rész szélessége 2,15 m a 80 m támaszközű, 4,186 m a 180 m támaszközű szakaszokon. A legyártott szekrénytartó részeket a 15. ábra mutatja.


15. ábra. A Vidin–Calafat híd előre gyártott szekrénytartó elemei
15. ábra. A Vidin–Calafat híd előre gyártott szekrénytartó elemei





Összefoglalás

Az Al-Duna szakaszon a hídépítések során számos problémával kellett-kell megküzdeni, így gazdasági, társadalmi, politikai kérdésekkel, de a folyó és környezete különböző követelményeivel is. A kiterjedt árterületek miatt a kiépülő hídszerkezetek hossza igen jelentős. A szerkezeti kialakítások vonatkozásában mindig követték a hídépítési tendenciákat.
A 22 éve kialakított nemzetközi együttműködés nagymértékben segítette a különböző hídépítési problémák megoldását, fórumot adott-ad a tapasztalatok cseréjére.

A következő, nyolcadik nemzetközi Dunahíd konferenciát 2013. október 4–6-án Temesváron és Belgrádban rendezik meg.

Irodalomjegyzék
[1] Ivanyi, Miklos: Twenty years devoted to international conferences on bridges across Danube, Seventh International Conference Bridges on the Danube, Sofia, Proceedings, 2010, pp. 1–14.
[2] Popa, Nicolae, Bancila, Radu, Stanescu, Dumitru: ”King Carol I Bridge” over the Danube at Cernavoda, First International Conference Bridges on the Danube, Vienna–Bratislava–Budapest, Proceedings, Vol. I., 1992, pp. 85–94.
[3] Stanescu, Dumitru: Structure reinforcement of the ”Bridge of King Carol I” in Cernavoda, First International Conference Bridges on the Danube, Vienna–Bratislava–Budapest, Proceedings, Vol. II., 1992, pp. 159–167.
[4] Teodorescu, Dragos: New bridges crossing the Danube at Fetesti–Cernavoda, First International Conference Bridges on the Danube, Vienna–Bratislava–Budapest, Proceedings, Vol. I., 1992, pp. 237–246.
[5] Jipanov, Konstantin, Monev, Hristo, Poyatos, José Luis Alvarez, Esteban, Ignacio Gónzalez: Construction of a new bridge over the Danube river in Vidin, Bulgaria, Sixth International Conference Bridges on the Danube, Budapest, Proceedings, 2007, pp. 275–288.
[6] Jipanov, Konstantin, Monev, Hristo, Manterola, Javier, Cutillas, Antonio Martinez, Navarro, Juan Antonio, Poyatos, José Luis Alvarez, Diaz De Argote, José Ignacio: Design features of the bridge over the Danube river in Vidin, Bulgaria, Seventh International Conference Bridges on the Danube, Sofia, Proceedings, 2010, pp. 15–30.