A Tisza-tó kerékpáros hídjai a Poroszló és Tiszafüred közötti útvonalon találhatóak – a tározó egymással összefüggő vízfelületeit áthidalva biztosítanak a közúttól független kerékpáros közlekedési kapcsolatot a tó medencéin és a Tiszán keresztül. A struktúrák megépülése egy 65 km hosszú, forgalomtól elkülönített kerékpárút bezárásával tette lehetővé a tó biztonságos körbe biciklizését.

A hidak tervezése során nagy hangsúlyt kapott az esztétika, és a természeti környezethez való illeszkedés.  A folyamatos ívhidak sinus-hullámot formáznak, a nemzeti park szimbólumaként is értelmezhető formai elemet illesztve a környezetbe. A SPECIÁLTERV két évtizedes szaktudásával, korszerű tervezési technológiák – többek között az AXISVM – alkalmazásával és a tervezési terület sajátosságainak ismeretével nagyságrendekkel csökkenthető volt a kivitelezéshez felhasznált alapanyagok mennyisége, és olyan struktúrák épülhettek, melyek védett élőhelyek bolygatását is minimalizálták.  A projekt megépülését követően a kerékpározók száma kiugrásszerűen emelkedett. 

A hidak és a kapcsolódó infrastruktúra többszöri hazai elismerést (MAGÉSZ, KTE, FIABCI) követően idén júniusban a nemzetközi FIABCI World Prix d’Excellence ezüstdíját nyerte el Közlekedési Infrastruktúra kategóriában.

A hidak kisfilmje az ezen a linken tekinthető meg, a tervezésről pedig itt található kiadvány.  

Tisza-tavi hidak – SPECIÁLTERV

TARTÓSZERKEZET

Az Eger-patak-híd véglegesített szerkezete egy kilenctámaszú, 8,45 m + 50,72 m + 4 × 47,43 m + 50,72 m + 8,45 m támaszkiosztású ortotróp pályalemezes, alsó-, ill. felsőpályás acél ívhíd szekrény-keresztmetszetű merevítőtartóval.

A felszerkezet teljes hossza 308,46 m.

A Szomorka-patak hídja pedig egy négytámaszú, 19,25 m + 47,40 m + 19,25 m támaszkiosztású, ototróp pályalemezes, alsó- ill. felsőpályás acél ívhíd, szekrény-keresztmetszetű merevítőtartóval. A felszerkezet teljes hossza 86,30 m.

A tervezett kerékpáros Tisza-híd a meglévő közúti híd kőborítású beton pilléreit felhasználva, a vasbeton konzolokra támaszkodik fel. Az új híd szélső támaszaiként új vasbeton hídfők készülnek a közúti híd hídfői mellett. Az új kerékpárhíd felszerkezeti rendszere a szélső mezőkben kéttámaszú felsőpályás rácsos szerkezetű, a közbenső három mezőben pedig kéttámaszú alsópályás acél ívhidak sorozata.  A híd támaszközei: 34,11 + 3 × 68,50 + 34,10 m, a felszerkezet hossza 279,47 m, a teljes felszerkezet szélessége 3,312 m, az átvezetett út szélessége 2,00 m.

A negyedik híd a X. Öblítőcsatorna meglévő vízépítési műtárgyára telepített, kéttámaszú ortotróp felsőpályás acél nyitható gerendahíd. Hazánk első mozgatható kerékpáros hídja. A meglévő vízépítési műtárgyra telepített hídnak a vízépítési igények miatt nyithatónak kellett lennie. A mindössze 5,70 m nyílású szerkezet mozgatásához az egyik leggazdaságosabb megoldást választottuk. A korábban már bemutatott lengőkarú, vagy más néven „Holland típusú” csapóhidat, mely esetén a nyitás–zárást egy külső ellensúllyal biztosítottuk. A mozgatás a Tiszafüred felőli hídfőn elhelyezett csuklók körül történik. A híd felnyitását oszlopokra támaszkodó acél emelő gémszerkezet végzi, melynek híddal ellentétes oldalán vasbeton ellensúly található. A kerékpároshíd emberi erővel emelhető. A híd főbb támaszköze mindössze 6,30 m, a hídszélesség a pályalemezen 2,80 m.

STATIKAI TERVEZÉS AZ AXISVM PROGRAMMAL

Az Eger és Szomorka patakhidak esetében a felszerkezet és az alépítmény kapcsolatának megtervezésekor egyedi megoldások alkalmazására volt szükség. A hosszú, helyszínrajzilag egyenes, csőtartókon támaszkodó szerkezeteken a megtámasztásoknak nyomatékbíró merev befogást kellett biztosítanunk a tér minden irányában (Mx, My, Mz), ezért a klasszikus saruszerkezeteket, saruelrendezési megoldásokat nem alkalmazhattuk. Az ívtartók alátámasztása a pilléreken hossz- és keresztirányban nyomatékbíró kapcsolattal történik. A merevített lekötő szerelvény fix megtámasztást biztosít a pillérfejekbe bebetonozott tőcsavarokkal. Az Eger-híd felszerkezete a középső 3 pilléren fix megtámasztású, a szélső 2–2 pilléren a hosszirányú elmozdulás a lekötő szerelvénybe helyezett teflonréteggel biztosított. A Szomorka-híd felszerkezete mindkét közbenső pilléren fix megtámasztású. A hőmozgások mindkét műtárgy esetében a két hídfő felé egyenletesen alakulnak ki. A hídfőknél a függőleges megtámasztást 2–2 ingaoszlop biztosítja. Az ingaoszlopok a híd hőtágulásból adódó hosszirányú mozgását engedik, a függőleges erőt pedig közvetítik a hídfőre. A hídvégek keresztirányú elmozdulását a hídfőtérdfalakra rögzített nyírótüskék gátolják meg – cső a csőben rendszerrel, a dilatációs mozgások akadályozása nélkül. A folytatólagos többtámaszú, hullámzó ívvel merevített híd a közbenső támaszoknál mereven, a hídfőknél csuklósan megtámasztott. A merev közbenső megfogások miatt a felszerkezet és az egysoros cölöpös alépítmények egy folytatólagos kerethidat alkotnak, a közbenső támaszok nyomatékot vesznek fel a keretek „T” elágazásainál. A közbenső támaszoknál a gyenge altalaj miatt 3–3 cölöpre volt szükség támaszonként azonban a cölöpöket egy sorba rendeztük, mivel így a „keretoszlopok” alsó befogási merevsége csökkenthető volt, csökkentve a merev szerkezet befeszüléséből keletkező hatásokat. A globális modellben vizsgáltuk a befogást biztosító talaj-rugók hatásait.

A pillérek geometriája az esztétikai szempontok mellett statikai szempontokat is követ. Cél volt az igénybevétel-követő kialakítás, mely révén a cölöpösszefogó felé haladva a pillér merevségét fokozatosan csökkentettük. Mivel a szerkezet a cölöpökkel az altalajba befogott, és a talaj befogási merevsége visszahat a felszerkezet igénybevételeire, a cölöpök ágyazási merevségét szélesebb tartományban, több esetre is vizsgáltuk. A cölöpöket határrugós ágyazással modelleztük. Az Eger-patak esetében a közbenső 3 pilléren lévő fix megfogás a fentiek alapján végzett eredmények alapján megfelelőnek bizonyult. Az ív kialakításakor a szinuszhullámot idéző alak koncepcionális döntés volt. Ennek aránya és optimális geometriája a tervezés fázisai során többször módosult, hangolódott, hogy egyszerre feleljen meg a statikai, esztétikai, és a gyárthatóság szigorú feltételeinek.

Az ívtartóhoz kapcsolódó rácsrudak esetében a rúdbekötések kismértékben külpontosak az ívtartó tengelyhez képest, így csavarásra a szerkezet erőjátéka kedvezőbbé vált. A jobban igénybe vett rácsrúdbekötéseknél az íves főtartó csőben belső merevítőbordákat helyeztünk el.

A kereszttartók gerincei alul övlemez nélküliek, ami miatt a kereszttartók horpadási stabilitásvesztésre való megfelelését részletesen vizsgáltuk. Csak a pihenőhelyeknél kiszélesedő kereszttartóknál kellett a kereszttartókat és csak rövid szakaszon övlemezekkel ellátni. Főként a hídszerkezet dinamikai viselkedésének javítása érdekében az ívek merevítőtartó alatti szakaszait kibetonozással terveztük.

A merevítőtartót az ívekhez függesztő rudak radiális elrendezésűek, átmérőjük az ívválltól befelé haladva folyamatosan növekszik, az igénybevételeknek megfelelően.

A Tisza-híd esetében az ívhidak nyílmagassága lapos f/L=~0,12, azonban a network-rendszernek köszönhetően az ív nem kap akkora hajlítást, mint a függőleges vagy sugaras rudazatú ívhidaknál. Az ív karcsúságával a szélfelület csökkenthető volt, ugyanakkor a nyílások méretéhez képest a keskeny híd kedvezőtlen, mivel a szél borítóhatására érzékenyebb a szerkezet. Ezért a saruknál szükség volt húzott saruk alkalmazására. A híd tervezett teherbírása 2,50 kN/m² gyalogos–kerékpáros teherre lett méretezve, az e-UT 07.01.12:2011 külterületi hidakra tett előírásának megfelelően, e teher azonos az MSZ-EN előírásaival.

A hídszerkezet kellően merev, ezért elhangolásra, beépített csillapítókra nem volt szükség. Kezdeti tervfázisban felmerült a csövek kibetonozása, de végül a többlet súlyra nem volt szükség, azt az acélszerkezeti elemek vastagságaival kezelni tudtuk és így a meglévő híd fejgerendájára is kisebb tömeg hárult.

A híd sajátfrekvencia-értékei nem esnek bele a gyalogosoknál érzékeny frekvenciatartományokba. A hidak alapvetően kerékpároshidak és a kerékpáros nem okoz olyan jellegű dinamikus hatást, mint a gyalogos, de fennáll a lehetősége annak, hogy az emberek felsétáljanak a hídra. Az ívszerkezet keresztkötéseinek hálózatát több változattal is vizsgáltuk, és végül a „K” rácsozású rendszert választottuk ki.

A keresztkötés csőátmérőit a kapuzat és annak közelében lévő csomópontok igényei határozták meg. Azért, hogy a csőátmérőket ne kelljen növelni az alsó csomópontokba rejtett csomólemezes bekötéseket terveztünk. A fentebb elhelyezkedő rudak falvastagságait fokozatosan csökkenteni tudtuk a csomólemezek elhagyása mellett.

Az összetettebb csomópontokhoz, mint a keresztkötések csomópontjaihoz, a rúdbekötések csomópontjaihoz és az ívváll és merevítőtartó kapcsolatához részletesebb végeselemes héjmodelleket készítettünk és a mértékadó feszültségeket azokon vizsgáltuk. A mederelemeknél a network-hálózat és a kis önsúly miatt nagy figyelmet kellett fordítani a rúdszabályozásra.

Egy esetlegesen rosszul megválasztott építési sorrenddel és a rudak feszítése nélkül a rudakban nyomás is kialakulhatott volna, akár már önsúly hatására is. Mindezek miatt a szereléskor sűrű alátámasztást alkalmaztunk, a rudakat adott sorrendben kellett behelyezni és a támaszokat adott sorrendben kellett kivenni. A rúdfeszítés 13 darab fázisban valósult meg.