Előzmények

A 80-as számú vasútvonal Budapest–Hatvan közötti szakasza (1. ábra) 1862–1867 között épült. A vasútvonal hazánk északkeleti részét kapcsolja be az ország vasúti vérkeringésébe. Budapestet számos nagyvárossal köti közvetlenül vagy közvetett módon össze (például Miskolc, Eger, Nyíregyháza, Kassa), továbbá alternatívát jelent a teherfuvarozás terén Budapest és Záhony között, szervesen kapcsolódva a 6-os számú vasúti árufuvarozási folyosóhoz, a mediterrán korridorhoz.
A vasútvonal fejlesztése a fentiek miatt nemcsak nemzetgazdasági szempontból kiemelt jelentőségű beruházás, hanem nemzetközi érdek is. Ezt mutatja, hogy a Rákos–Hatvan-vasútvonal átépítésének finanszírozása javarészt új EU-s költségvetési forrás, az Európai Hálózatfinanszírozási Eszköz (Connecting Europe Facility – CEF) és kis részben az Integrált Közlekedésfejlesztési Operatív Program (IKOP) finanszírozásából valósul meg [1].

A Rákos–Hatvan-vonalrész a főváros elővárosi személyszállításában kiemelt szerepet játszik. A budapesti elővárosi közlekedést vizsgálva, a kétvágányú pályákat figyelembe véve, a 80-as számú vasútvonal azon szakaszok egyike, amelyeken a legrégebben történt átépítés, így megvalósítása időszerű volt.
Hosszú előkészítési procedúrát és a tervek többszöri módosítását követően 2018 elején kezdődhetett meg a tényleges munka. Az engedélyezési terveket a MÁV Zrt. 2012-ben hagyta jóvá, az építési engedélyt 2015 végén adta ki a hatóság. A számított mérnökár a vonalkorszerűsítésre szánt keretet előzetesen jelentősen túllépte, ezért a műszaki tartalom folyamatosan csökkent, hogy a rendelkezésre álló keretösszeget a projekt ne lépje túl.
A Nemzeti Infrastruktúrafejlesztő Zrt. (NIF Zrt.) beruházásában történő jelenlegi vonalkorszerűsítés három párhuzamosan futó projekt keretében valósul meg. A Rákos (kiz.)–Gödöllő (kiz.) közti vonalrészt (94+00–345+65 hektóméter szelvények között) a Strabag Vasútépítő Kft. és Belfry PE Kft. együttműködésében létrehozott SB-RÁKOS 2017 Konzorcium építi át 61 milliárd 999 millió Ft értékben („A” projekt), a Gödöllő (bez.)–Hatvan (kiz.) közti szakasz felújítása (345+65–618+32 hm sz.) a Swietelsky Vasúttechnika Kft. kivitelezésében készül mintegy 65 milliárd 26 millió Ft-nyi összegért („B” projekt). Rákos (kiz.)–Hatvan (kiz.) vonatkozásában az új biztosítóberendezést a Thales két vállalata építi ki 23 milliárd 559 millió forintért („C” projekt). A mérnöki és független műszaki ellenőri tevékenységet az ECO-TEC-VHU Konzorcium végzi [2].
A 80-as számú vasútvonal átépítésben érintett szakasza Rákoscsaba megállóhely végéig Budapest belterületén halad, majd Péceltől Domonyvölgyig a Gödöllői-dombságot szeli át, utána Hatvanig javarészt síkvidéki pályán halad. A dombvidéki jelleg miatti geometriai kötöttségek az átépítés előtt nem tették lehetővé több helyen sem a 120 km/h pályasebesség alkalmazását, Pécel–Gödöllő között 100 km/h, Gödöllő–Aszód között 90 km/h állandó lassúmenet volt érvényben, helyenként pedig ideiglenes lassújelek nehezítették a vonatforgalmat. Az átépítés kezdetekor a két vágányban 28 helyen mintegy 11 km-nyi ideiglenes lassúmenet növelte a menetidőt.
A Rákos–Hatvan közötti teljes vonalrészen, számos helyen alépítményi hiba miatt kellett a sebességet csökkenteni, amelyek jellemzően a megoldatlan vízelvezetés miatt alakultak ki. Egyes részeken (például Budapest XVII. kerületének környékén, Pécel állomáson vagy Gödöllő–Aszód között) nagyobb esőzések után nemegyszer kisebb-nagyobb hosszban állt a víz vagy a sár a vágányban, ami után a helyreállítás szükségessége többször felborította az adott évi karbantartási terveket.
A mostani átépítést megelőző 25-30 évben nagyobb volumenű fejlesztés az adott vonalon nem történt. A legutolsó teljes átépítés 1990-ben Pécel–Isaszeg állomásközben történt, ami akkor Magyarország első 60 kg/fm sínekkel rendelkező állomásköze lett. A vonal többi része jellemzően a 70-80-as években épült utoljára át.
Az eredeti vasúti pálya jellemzően 54 kg/fm sínrendszerű felépítménnyel épült (kivéve a Pécel–Isaszeg állomásközt, ahol 60-as rendszerű sínek voltak) hézagnélküli kivitelben, LM-LX aljakon 1:20 síndőléssel. Az állomásokon jellemzően – néhány kivételtől eltekintve – 54 rendszerű kitérők várták az átépítést, több újonnan beépített betonaljas kitérőt lehetett találni, de nagyon sok talpfás is maradt a vágányokban. A vonalrészen a peronok sk+15 és sk+30 magasságúak voltak.

Műszaki paraméterek

A jelenleg is zajló beruházás az alábbi műszaki tartalommal valósul meg:

• Az engedélyezett tengelyterhelést 210 kN-ról 225 kN-ra emelik a teljes vonalszakaszon.
• A teljes vonalrészen már megtörtént a vágányok cseréje, új alépítménnyel, új felépítmény építésével. A nyíltvonali és átmenő fővágányok 60 kg/fm sínrendszerű felépítménnyel újultak meg új anyagból, a vonatfogadó és egyéb vágányok jellemzően használt anyagból épültek át 54 és 60 kg/fm sínekkel. Jelentősebb ívkorrekciót ugyan több helyre is terveztek, de végül csak Tura–Hatvan között valósult meg.
• Az állomási kitérők jellemzően új 60-as rendszerű betonaljas kitérők lettek (vonatfogadó vágányokba néhány esetben új 54-es rendszerű betonaljas kitérők kerültek), amelyek váltófűtéssel lesznek ellátva.
• Az állomások és megállóhelyek peronjai akadálymentesítettek és sk+55 magasságúak.
• Rákosliget forgalmi kitérő és Babatpuszta forgalmi kitérők épültek Rákos–Pécel, valamint Gödöllő–Aszód állomásközben, ami a forgalomlebonyolítás számára kulcsfontosságú könnyítés lesz.
• Forgalmas közúti átjárók szűnnek meg (öt csoport), amelyeket felüljárók váltanak ki.
• Akadémiaújtelep néven új megállóhely létesül (eredeti tervekben Városszélitelep szerepelt).
• A vízelvezető rendszer átépítése a teljes vonalrészt érinti, továbbá a műtárgyak jelentős része is átépül.
• Zajárnyékoló falakat telepítenek (korábban nem volt a vonalrészen).
• Biztosítóberendezés, a felsővezetéki és távközlési hálózat teljesen kicserélődik.
• A felvételi épületek átépülnek, új P+R és B+R parkolók létesülnek, és az állomási elő- és utasterek is megújulnak.
• Az átépítés végeztével a pályasebességet több helyen lehet majd emelni (például Gödöllő–Aszód állomásközben). Az eredeti engedélyezési terveken még Aszód állomás áthelyezése szerepelt, ami lehetővé tette volna már Domonyvölgytől Hatvanig a 160 km/h bevezetését, azonban az állomás új helyen való kialakításának várható magas építési költségei miatt (az új helyszínre kerülés költséges talajvízszint-süllyesztést igényelt volna) az állomás végül helyben épült át. Végeredményét tekintve csak Aszód állomástól Hatvan „A” elágazásig várható emelt sebességű pálya, többek között a Tura utáni ívkorrekciónak is köszönhetően (és természetesen az új biztosítóberendezés kiépítését követően). A 2. ábra mutatja az átépítés előtti, az eredetileg tervezett és az átépítés után várható pályára engedélyezett sebességeket állomásközökre és szelvényekre lebontva.

Alépítmény

A geotechnikai terveket a FUGRO Consult Kft. készítette. Az alépítményt illetően a várható kiépítési sebesség és előzetes talajmintavétel eredményei (CPT-szondázás, vágatolás), valamint a várható technológia határozta meg a szükséges beavatkozás mértékét.
Az előzetes feltárások a vizsgált szakaszon változatos képet mutattak. Egyes helyeken agyag, iszapos agyag (például Pécel–Isaszeg, Tura–Hatvan), míg másutt iszapos homok, kavicsos homok (például Gödöllő–Aszód) fordult elő gyakrabban az alépítmény alatti rétegekben.
A D.11 Alépítményi Utasításban foglaltak szerint v = 160 km/h tervezési sebességnél a védőréteg felső síkjánál E2 = 100 MPa, v = 100–120 km/h tervezési sebességnél E2 = 80 MPa teherbírási modulus értéknek kell megfelelni. A földmunkagépes technológiával átépített vágányrészeken 40-50 cm vastagságú talajstabilizációval, valamint SZK1 réteg beépítésével, a nagygépes technológiával épített helyeken változó rétegvastagságú SZK1, SZK2 és georács, geotextília rétegek beépítésével alakították ki a megfelelő tömörségi értékeket, a kívánt teherbírást.
A nagygépes technológiával végzett átépítést PM 1000 URM típusú alépítmény-javító géplánccal végezték (3. ábra). Több helyen a keresztező műtárgyak átépítésének szükségessége miatt kellett földmunkagépes technológiát alkalmazni, valamint jellemzően az állomások is így épültek át.

Felépítmény

A nagygépes technológiával épült szakaszokon SMD 80 (a Tura utáni ívkorrekciónál SUZ 350) átépítő gépek végezték a vágány felújítását, de több helyen földmunkagépes technológiát alkalmaztak a kivitelezők. Összesen mintegy 115 km vágány építését végezték el.
Az 1. táblázat mutatja, hogy az egyes helyszíneken milyen technológiát használtak az alépítmény és felépítmény esetében.
A teljes vonalszakasz átépítésre került: a nyíltvonali és átmenő fővágányok felépítménye új 60 rendszerű EN 13674-1:2011 szabványban rögzített E2 (UIC 60) sínekből L4 jelű vasbeton aljon 1:40 síndőléssel, SKL14 sínleerősítéssel, 60 cm aljtávolsággal, 35 cm hatékony ágyazatvastagsággal épült meg. Az R < 3000 m sugarú ívekben a külső sínszálakba edzett fejű sínek kerültek, R < 1000 m sugarú ívekben sínkenő berendezések épülnek be.

A vonatfogadó vágányok felépítménye jellemzően az eredeti pályából kikerülő 54-es vagy 60-as rendszerű használt anyagból épült át. 54-es rendszerű felépítmény használt LM (néhány helyen aljpapucs szükségessége miatt új LM-S típusú) aljakból 60 cm aljtávolsággal, 1:20 síndőléssel, geós sínleerősítéssel, a 60-as rendszerű felépítmény használt LW aljakból, 1:20 síndőléssel, 60 cm aljtávolsággal, SKL1 sínleerősítéssel lett kialakítva. Néhány helyen aljpapucs szükségessége miatt új L4 típusú aljak lettek beépítve, ezekre a helyekre az eltérő síndőlés miatt átmeneti L5 típusú aljak teszik lehetővé a síndőlés kifuttatását.
A 60 kg/fm rendszerű minimum 880 N/mm2 szakítószilárdságú síneket önjáró hegesztőgéppel kellett összehegeszteni, a kitérők és a záróhegesztések AT-hegesztéssel készültek el. 2018 és 2019 végén, a hidegebb időjárás miatt, több helyen a semleges hőmérsékleti zóna alsó határa alatt lehetett csak a záróhegesztéseket végrehajtani, mivel sínfeszítést a 60-as rendszerű síneknél az ívekben nem lehetett végezni. Tavasszal, a melegebb idő beköszönte előtt a sínfeszültség feloldásával kellett biztosítani a kivitelezőnek (az üzemeltető felügyeletével) a semleges hőmérsékleti zónába tartozó értéket, amely minden esetben sikeres volt.

Kitérők

A beruházás során, az állomásokon az új forgalmi kitérőknél, valamint Rákos–Pécel között a részben megépülő harmadik vágányban, összesen 77 csoport új kitérő épült be (4. ábra). Kitérőépítés háromféle technológiával történt:

• előszerelt kitérő szállítása VAMAV-gyárból és Kirow darus beépítés;
• munkaterületi munkapadon lekötött, majd Kirow daruval történő beépítés;
• helyben lekötött kitérő beépítése.

A kitérők többsége B60 rendszerű kitérő (B60 XI, B60 1800, B60 800), de épült be új B54 XI és B54 XIII rendszerű is. Ezek a kitérők spherolock zárszerkezetűek, a nagy sugarú kitérők hydrolink közlőművel vannak felszerelve. A kitérőkhöz váltófűtést is kiépítettek, valamint az új biztosítóberendezésben a foglaltságérzékelés tengelyszámlálókkal fog történni, ezért szigetelt illesztések a kitérők környékén nem lesznek. A kitérők a Rákos–Pécel közötti harmadik vágányban fekvő két csoport kivételével központi állításúak.