Integrált korlát–tartószerkezet–érintésvédelem rendszer két megvalósult példán keresztül

A vasútvonalak fölött átívelő gyalogos-és kerékpároshidak tervezése egyedi kihívást jelent. A teherbírási és használhatósági követelményeken túl a villamosított vasútvonal közelsége külön biztonsági igényeket támaszt: a felsővezeték felcsapódása elleni védelmet és az ehhez kapcsolódó érintésvédelmi kialakítást kötelezően biztosítani kell. Az általunk alkalmazott megközelítés esztétikus, integrált szemléleten alapul: a korlát, a felcsapódás elleni védelem és az ívhíd tartószerkezete egységes rendszerként jelenik meg. A csőszelvény különösen alkalmas térbeli ívkialakításhoz, jól viseli a döntött síkú geometriát, és a csomópontképzés is letisztuló, karcsú részleteket eredményez. 

A két megvalósult hazai híd azt mutatja, hogy az integrált alsópályás csőszelvényív-rendszer nem egyetlen projekt terméke, hanem reprodukálható típusszerkezet. A rendszer lényege nem egy konkrét méret, hanem a konstruktív logika: az ív, a függesztés, a korlát és a védelmi funkció egyetlen, egymásra épülő szerkezeti rendszerben jelenik meg. A paraméterek széles tartományban változtathatók. A fesztáv növelhető, az ív emelkedése és döntési szöge módosítható, a függesztők kiosztása a terhelési és stabilitási igényekhez igazítható, a pályaszélesség a forgalmi funkciótól függően variálható.

A jelenlegi megvalósulások ~30 méteres tartományban mozognak, de a rendszer ennél lényegesen nagyobb nyílásokra is alkalmas.

A miskolci Kisfaludy utcai gyalogos és kerékpároshíd a 80. számú villamosított vasútvonal fölött, a Martinkertvárost a Belvárossal összekötő utcában helyezkedik el. A létesítmény egy meglévő, régi közúti hídszerkezet meghagyott hídfőire támaszkodik, az újonnan épülő Y-híd kerékpáros fejlesztési programjának részeként valósult meg. A rendszer második megvalósult példája a budapesti soroksári Török utcánál épült fel. A felszerkezeti elemek beemelése nemrégiben zajlott le, mely egy újabb állomás az integrált szemléletű vasút feletti hídszerkezetek sorozatában. 

A két híd között az alapvető szerkezeti logika azonos: döntött síkú csőszelvényes, alsópályás ív, ortotróp pályalemez, pengelemezes függesztőrudak, integrált korlát és érintésvédelmi rendszer. A helyszíni adottságok ugyanakkor eltérőek: más alépítményi feltételek, más városi környezet, más csatlakozási geometria. Az a tény, hogy a rendszer mindkét helyzetben alkalmazható volt és azonos minőségű eredményt adott, maga az igazolás: nem egyedi megoldásról, hanem adaptálható típusszerkezetről van szó.

A SPECIÁLTERV honlapja

TARTÓSZERKEZET

A hidak legfontosabb adatai: útpálya hasznos szélessége 4,20 m, felszerkezet szélessége 6,86 m, szerkezeti magasság 0,348 m, acélszerkezet össztömege 60 t.

Ez az arány – közel 30 méteres fesztáv mellett alig 35 cm szerkezeti magasság – az ortotróp acél pályalemeznek és a tudatosan optimalizált keresztmetszetnek köszönhető. A merevítőtartó ortotróp pályalemezének peremtartói Ø457 mm, 20 mm falvastagságú csőszelvények, míg az ív Ø298,5 mm, 16 mm falvastagságú csövekből készült. A pályalemez 12 mm vastag, bordái 300 mm-enkénti kiosztásban 120 × 12 mm laposacél szelvények. A kereszttartók 1,235 m-enkénti ritmusban, minden második függesztőrúdnál merevítik a lemezt. A függesztőrudak 16 mm vastagságú acéllemezből készültek, az ívtartó felé karcsúsodó trapéz alakkal. A híd íveit kifelé döntöttük. A döntött síkú geometria oldalirányú stabilitási előnyt jelent, ami különösen fontos viszonylag karcsú ívgeometria esetén.

STATIKAI TERVEZÉS AZ AXISVM PROGRAMMAL

A híd teljes vizsgálatát AXISVM programmal végeztük el. 

A hídszerkezet végeselemes modelljét vegyes héj-rúdszerkezet modellből építettük meg. A főtartó-ortotróp pályát héjelemekkel, míg a függesztő tartót rúd elemekkel modelleztük.

Lokális vizsgálathoz a részlet csomópontok esetében részletes héj modellt készítettünk.

• lokális modellt készítettünk a függesztő rúd lokális bekötés vizsgálatához,
• ívváll bordázásának optimalizálásához,
• emelőfül méretezéséhez.

Számítás során kihasználtuk a program által nyújtott számítási lehetőségeket: mind a szilárdsági, a stabilitási, az alakváltozási és a gyalogos dinamikus vizsgálatokat a programmal készítettük el.

Az első pozitív sajátérték α_cr = 14,2-nek adódott, ami az ívhíd kielégítő kihajlási tartalékát igazolja. A gyalogosdinamikai vizsgálatokat a Sétra útmutató alapján végeztük el.

Képek forrása: Speciálterv Építőmérnöki Kft.