A beton esetében a berepedés nagyjából egybeesett a maximális erő elérésével, ez után az erő hirtelen visszaesett, némi duktilitás maradt a szerkezetben. A szál­erősítésű betonakna esetében a berepedést követően a szerkezet további erőt volt képes felvenni, míg el nem értük a 20 mm átmérőjű feszítőrúd húzási kapacitását. Ez után a szerkezetről az erőt levettük, majd újra terheltük, végül jelentős elmozdulás után a vizsgálatot befejeztük. Míg a betonakna esetében további terhek felvételére nem volt képes, addig a szálerősítésű betonakna esetében az aknafalak jelentős méretű repedések után is egyben maradtak, további terhek felvételére is képesek voltak. A helyszíni terhelés során a maximális terhelés ~450 kN volt, amikor elértük a terhelőrúd névleges kapacitását, a numerikus számításokkal 567 kN értéket határoztunk meg.

Ekvivalens nyomatékok segítségével meghatározható a pontszerű teher azon értéke, amelynél rugalmas alapon számolva ugyanakkora nyomaték ébred a szerkezetben, mint a felületi terhek üzemi értékéből. Ezekből meghatározható a szerkezet biztonsági tartaléka, amely a betonakna esetében γPC = 7,1, míg a szálerősítésű akna esetében γRC = 13,5. Duktilitásokat tekintve beton és szálerősítés esetén rendre DPC = 5,96 és DFRC = 21,51. Mind a teherbírás, mind a duktilitás esetében jóval meghaladja a szálerősítésű akna az elvárt követelményeket. A helyszíni vizsgálatok továbbá verifikálták a numerikus számítások eredményeit.

Összefoglalás

Vasúti pályák felújítása és új nyomvonalak telepítése során a jelen cikkben vizsgált aknákból számos darab készül, így mind a költségek, mind pedig a környezeti terhelés optimalizálása kiemelkedően fontos.
A fent bemutatott megoldás mind a számítási módszer, mind pedig a szerkezeti konstrukció tekintetében egyedülálló és jövőbe mutató, a bemutatott CO2-számítás pedig validálja szükségességét. A számítások és helyszíni próbaterheléses vizsgálatok eredményei meggyőzően bizonyítják az akna megfelelőségét, és igazolják a végeselemes modellezés pontosságát. A bemutatott optimalizálási eljárás remekül szemlélteti egy tradicionális szerkezet újragondolását fejlett végeselemes méretezési módszerrel és innovatív betonerősítő anyaggal, amely a gyorsabb kivitelezés és kedvezőbb költségek mellett szem előtt tartja a fenntarthatóságot is.
A szintetikus makroszál-erősítést sikeresen alkalmaztuk előre gyártott, illetve helyszíni vasúti pályalemezeknél, csatornáknál, peronelemeknél.

Köszönetnyilvánítás

Minden merőben új tervezési megoldás innovatív, nyitott gondolkodású partnereket kíván. Köszönjük a tervezési folyamat során tanúsított folyamatos támogatást az üzemeltető részéről: Szilágyi Lajos, Szebényi Gergő, Tóth Axel Roland (MÁV Zrt.), illetve a kivitelező részéről: Molnár András (Strabag Vasútépítő Kft.), Varga András, Virág Tamás (V-Híd Zrt.), Kósa Tamás (Kontúr Csoport Kft.) és Molnár Béla (Föl’d Pörgető Kft.) kollégáknak.