A cikk szerzője:

Csépke Róbert műszaki főmunkatárs
BKV Zrt.

Pályatechnológiai fejlesz­tések a BKV közúti vasúti hálózatán (3. rész) – A sínkörülöntéses felépítmények rendszerfejlődése

A BKV Zrt. közúti vasúti pályáinak technológiai fejlesztése és korszerűsítése továbbra is töretlen lendületű. Az ezredforduló környékétől a [3] és [4] részben bemutatott burkolt és nyitott zúzottkő ágyazatú felépítményt egyre szélesebb körben felváltják a beton pálya­lemezes, sínkörülöntéses felépítményi rendszerek, melyeknek az üzemeltetési előnyei egyre inkább beigazolódnak. A napjainkban is zajló fejlesztési projektekben a betonalapú technológiát igénylő vágányrendszerek tervezésével, építésével és üzemeltetésével kapcsolatban igen sokrétű, de egyben igen vegyes tapasztalat gyűlt össze és került elemzésre. Az ebből eredő megfontolások és stratégiaszerű üzemeltetői elvárások, valamint iránymutatások kivonata a következő elemzés, amely a sínkörülöntéses felépítmények létesítésének peremfeltételeként mindinkább kizárólag az előregyártott betonlemezes építési technológiák felé való elmozdulás üzemgazdaságilag jóval előnyösebb voltát világítja meg.

Hazai tapasztalatok

Budapesten acél élvédős, előregyártott elemekkel, Ph 59R2 sínnel épült például az 1-es, 3-as Villamos Projekt több, nagyobb terhelésű útátjárója.
Az ilyen, acélperemes betonlemezek jelenleg az előzőekben bemutatott tönkremeneteli folyamat kezdeti fázisában vannak. A beton és az acél találkozásánál kialakult hézagokat a további vízbejutások és a jelentősebb korróziós károk megelőzése érdekében vízzáróvá kell tenni. Ennek technológiai kidolgozása a közeljövő feladata. Az acél élvédő nélküli síncsatornákra ez a folyamat nem jellemző.
Egyebek mellett a Sika SBST felépítményrendszerben szintén elérhetők ilyen, 35–50 cm vastag elemek is.
Az előregyártás betonminőségre gyakorolt általános pozitívumai az üzemeltetőnek jelentős előnnyel járnak, mivel az évtizedes (külföldi és hazai) tapasztalatok ezek anyagszerkezeti állékonyságának egy­értelmű előnyét mutatják. A síncsere egyszerű és gyors eljárás. Nem igényel burkolatbontást. Számos szerkezeti kialakítás hozható létre a gumipaplanos, úsztatott megoldásoktól a nagy teherbírású útátjárókig. Az építésük igen gyors, hosszú kötési időkkel nem kell számolni. A téli útszórósóknak ellenállnak, nem kell szigorúan elrendelni a sószórás tilalmát a féléves bazaltbeton-kötési időre, mint a monolit szerkezeteknél.

Tömbsínes változat

Beton síncsatornás, tömbsíneselemrendszer

Egy érdekes példa az érzékeltetni kívánt fejlődési vonulat egy másik ágára, a lengyelországi Sika által Krakkónak kifejlesztett, a BKV nagypaneles vágányának továbbfejlesztéseként tekinthető, szintén 18 cm vastagságú és tömbsín befogadására alkalmas betonelemrendszer.

18. ábra. A Sika SBST–18 rendszer elvi felépítése19. ábra. Sika SBST–18 „Diamond” felületi mintával
Ebből az úsztatott (könnyű tömeg-rugó rendszerű) szerkezetből a BKV há­lózatán is épült 2 kísérleti vágányszakasz a XX. kerületi Vörösmarty utcában (18. ábra), ahol az útburkolatként működő felületek érdességi viszonyainak javítása érdekében (pl. a Kolozsvár utcában) a betonelemek domború mintázattal készültek (19. ábra).
A Vörösmarty utcában létesült kísérleti szakasznál zaj- és rezgésméréseket is végeztek. Az átépítés előtti állapothoz képest nagyon jelentős, mintegy 90%-os rezgésterjedési javulást (egyes frekvenciákon mintegy 23 dBV csökkenést) mértek a szakemberek. A Vörösmarty utca 150. sz. ház lakói igen elégedettek, és érthető módon a felújítás folytatását szorgalmazzák.

Hagyományos, acél síncsatornás, tömbsínes nagypanel

A fejlődési ív harmadik ágaként magának a BKV nagypanelnek a fejlesztése érdemel említést. A felületi mintázat kialakítása a hagyományos nagypanelen is lehetséges (20. ábra). A korszerűsítés a panelrendszer minden részét érinti. A jelenleg tervezés alatt álló új, kedvezőbb geometriájú acélvályú már tűzihorganyzott, és 1 : 80 síndőlést biztosít.

20. ábra. Mintás felületű nagypanel  a Népliget megállóban (1-es viszonylat)
Könnyű tömeg-rugó rendszerként nagy hosszban (~1400 vm) először a Krisztina körút egy vasúti szakaszának átépítésekor került pályába. Az itt elvégzett mérések azt mutatták, hogy ezzel a rendszerrel akár egy merevebb alágyazati szőnyeggel is elérhető számottevő (12–15 dBV) rezgéscsillapítás.
Amiért ebben a felsorolásban helye van, azt az a tény erősíti, hogy a hagyományos nagypanel acél síncsatornájába a tömbsín szintén beragasztható. A Mes­ter utca–Dandár utca kereszteződésében a bal vágányban 2015 óta problémamentesen üzemel egy beragasztott tömbsínes szakasz. Itt egy hazai gyártó termékét (Granuflex RailPur 630) építették be (21. ábra).

21. ábra. Tömbsínes vágány acél síncsatornában, sínkörülöntéssel

Vignol-sínes változat

A Vignol-sínnel épített, sínkörülöntéses, előregyártott beton pályalemezek elsősorban zúzottköves vágányok nagy köz­úti forgalmi terhelésű útátjáróiban üze­melnek.
Általánosan megállapítható, hogy ezek az egyes helyeken mind közúti, mind közúti vasúti szempontból is jelentős forgalmi terhelést elviselő szerkezetek mutatják a legkedvezőbb üzem közbeni tulajdonságokat.
A korábban épült, acél élvédős, előre­gyártott elemek is (pl.: 50-es villa­mos, Üllői út átjárói…) jelenleg az előzőekben vázolt tönkremeneteli folyamat kezdeti fázisában vannak.
Az acélperem nélküli pályalemezek gyakorlatilag hiba nélkül üzemelnek, karbantartást nem igényelnek. Fenntartási munkaként egyedül néhány íves, jelentős oldalkopással terhelt szakaszon került sor síncserére.
Nem a felépítménytípus hibájaként róható fel a csatlakozó zúzottköves vágányok visszatérő fekszinthibájának kezelési kényszere. Néhol a vízelvezetés hiányosságaira, máshol a függőleges rugalmassági átmenet nem kielégítő voltára vezethető vissza a jelenség. A vízelvezetés problémáira az új tervezésű pályákban részlegesen a BKVSZ 3.642.7:2015 szabvány [2] ad megoldási javaslatot. A rugalmassági átmenetek kialakítására a szerkesztés alatt álló új Közúti Vasúti Infrastruktúra Tervezési Irányelvekben készül elemzés.
A hazai karbantartási gyakorlat mellett ezeknek a rendszereknek a működése mutatkozik a legkiegyensúlyozottabbnak.

Összegzés

A nagykörúti felépítményváltás tervezése, kivitelezése és immár üzemeltetése alapján is kijelenthető, hogy a tárgyalt sínkörülöntéses, monolit beton pályaszerkezetek eddigi építési körülményekre való tekintettel az előregyártott kivitelűhöz képest csak magasabb minőséget, így élettartamköltséget érintő kockázattal létesíthetők. Ekkor az elérhető építéskori megtakarítások (pl. megmaradó, korábbi felépítmény pályalemeze) bizonyíthatóan nem kompenzálják a vágány élettartama alatt az üzemeltetés során felmerülő, az építéskori hiányosságokra visszavezethető magasabb karbantartási költségeket.
Az előzetes kalkulációk és a viszonylag rövid, megépült szakaszok vállalási árai alapján a hasonló kivitelű, de előregyártott betonlemezes felépítmények relatíve magasabb áron történő megépítése prognosztizálható. Mindezt úgy, hogy az ár a teljes pályaszerkezet elbontását és az újraépítést is magában foglalja (forgalomtechnika, áramellátás stb. nélkül). A különbség ~15–20%-os, de a megvalósult minőség szempontjából előnyösebb lehet, a fenntartási költségek csökkenése és az üzemi élettartam megnövekedése következtében ezek kiegyenlítődhetnek. Különösen igaz ez akkor, ha az elemeket egy, az eredeti létesítési helyüktől különböző, másik fekvési helyen majd újra felhasználják.
Természetesen, amennyiben előre­gyár­tott szerkezetek épülnek be nagyobb mennyiségben, az ezek által mutatott üzemi tapasztalatok gyűjtése és ezek további elemzése ezután sem maradhat el.
A hazai és a külföldi tapasztalatokat figyelembe véve jelenleg az a következtetés vonható le, hogy a sínkörülöntéses, de előregyártott beton pályarendszerek mind az építés, mind az üzemeltetés során számos előnnyel kecsegtetnek, műszaki hátrányuk nincs vagy nem számottevő.
Ezek az előnyök:

  • gyors építhetőség;
  • kitűnő méretpontosság;
  • kitűnő és állandó, építési időjárási körülményektől független anyagminőség;
  • így legalább 35 éves élettartam;
  • csekély karbantartási időráfordítás (vágányzár);
  • igen sokféle rezgéscsillapított kivitel tervezhető;
  • környezetbarát;
  • vízzáró, fagyálló, kopásálló burkolat;
  • az elemek újrahasználhatók (alacsony LCC);
  • agresszív városi környezetnek jól ellenáll.

A BKV Villamos Infrastruktúra Főmérnökségének kialakítandó karbantartási stratégiájába, mely a forgalmi terheléstől (közúti és közúti vasúti) teszi majd függővé a beépítendő felépítményi rendszert, kitűnően illeszkednek ezek a megoldások.
A tapasztalatok alapján lényegében három fő kategória alkalmazásának be­vezetése fogalmazódik meg a burkolt vágányok kiválasztásának rendszerében:
1. A nagy közúti vasúti forgalmi terhelésre (>~7,5 millió elegytonna/év/irány) a legalább 30 cm vastagságú, körülöntéssel rögzített, Phoenix-síneket befogadó, előregyártott betonelemek javasolhatók.
2. A közepes forgalmi terhelésre (~4– 8 M et/év/irány) a 18 cm vastagságú, tömbsínes, sínkörülöntéses rendszer alkalmazandó.
3. A kis forgalmi terhelésű (<~4 M et/év/irány) szakaszokon a hagyományos, de továbbfejlesztett, tömbsínes, nagypaneles vágányrendszer alkalmazása jó és gazdaságos választás a továbbiakban is.
Ennek elvét a készülő új Közúti Vasúti Infrastruktúra Tervezési Irányelvekben és társuló karbantartási szabályzati rendszerében a szakemberek már megfogalmazták. (A fotók a 9. ábra kivételével a szerző felvételei)

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456

Irodalomjegyzék

  • [1] https://www.liberec.cz/files/zastupi­telstvo/dokumenty podklady/2015/2015 1029-verejnost/iii-informace-modernizace-tramvajove-trate-rumunska-palachova-s.pdf
  • [2] BKVSZ 3.642.7:2015 Vágány­víz­te­­le­nítés burkolt és nyitott vágányok csatlakozásánál.
  • [3] Pályatechnológiai fejlesztések a BKV közúti vasúti hálózatán (1. rész) – Bur­kolt vágányrendszerek. Sínek Világa, 2015/1. szám.
  • [4] Pályatechnológiai fejlesztések a BKV közúti vasúti hálózatán (2. rész) – Nyitott, zúzottkő ágyazású közúti vasúti vágányrendszerek, Sínek Világa 2015/2. szám.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2019 / 6. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©