Sarurendszer, hídfő- és pályacsatlakozás

A hídsaruk elrendezése hagyományos. Korszerű gömbsüveg saruk kerülnek beépítésre. A híd fix sarui a budai oldali (X.) hídfőn helyezkednek el, a fékező- és indítóerők itt adódnak át az alépítményekre. A két szélső nyílás adottságként kialakult aránya miatt az esetlegesen fellépő hídvég-felemelkedés megakadályozására, a hídvégeknél acél ellensúlyok beépítését és speciális lekötőszerkezeteket is terveztünk.
A saruszerkezetek az alépítmények felső részén beépülő acél sarugerendákra fekszenek fel.
A hídvégeknél a szakmai körökben már ismert bordás kiegyenlítőlemezek épülnek, korszerű szintetikus keresztaljakkal felszerelve. Különös figyelemmel történt a híd és a folyó pályaszakasz közötti rugalmas átmenet megtervezése.
A síndilatációs készülékek mindkét hídvégnél a hídhoz csatlakozó pályaszakaszon épülnek be. Mivel a híd hőmérséklet-változásból származó dilatációs mozgása a pesti oldali hídvégen (I. hídfő) játszódik le, ezért itt nagy nyitású dilatációs készülék beépítését tervezzük (mozgástartomány: +305 mm, -225 mm).

Az alépítmények tervezése

Meglévő támaszok

A meglévő híd pillérjeinek alapozása pneumatikus úton készült, acélszerkezetű keszonjukat betonnal töltötték ki. A keszont franciabetonnal töltötték ki, nagyméretű kövek és földnedves beton felhasználására. A felmenő fal egymással szervesen összeépített franciabeton belső mag és faragott terméskő burkolat.
A pillérek északi részének alapja a délitől különállóan szintén acélszerkezetű keszonnal készült és keszonját, francia- (úsztatott) betonnal töltötték ki. Csak a két parti pillért és a két hídfőt készítették szádfalas alapozással.

Tervezett beavatkozások

Az I. hídfőnél a saru alatti térdfallal kialakított szerkezeti gerenda vasalását a hídfő mögötti teherre méreteztük. A függőleges terhekre a teljesen feltámaszkodó szerkezeti gerenda a beton nyomásával áll ellen. A nagy nyomóerőnek kitett acél saruzsámoly/sarugerendák alatti részeken erősített vasalással terveztük. A szerkezeti gerenda és az alépítmény között keletkező vízszintes (elsősorban a fékező- és gyorsítóerőből keletkező) csúsztatóerők hatását a meglévő alépítményen befúrt, beragasztott tüskékkel ellensúlyoztuk.

• A szerkezeti gerenda alatti külpontos nyomásra a meglévő alépítményt (mint falazatot) ellenőriztük, mészkő falazat feltételezésével. Hasonlóan ellenőriztük a beton alaptestet a külpontos nyomóerőre.
• A hídfőnél, megközelítőleg 1,0 m-rel a terepszint alatt, a maximális igénybevétel helyén ellenőriztük a szerkezetek stabilitását (elcsúszás-kiborulás).
• Az alapozást az elkészített VEM-modell talajfeszültség-számítása alapján ellenőriztük és adtuk meg a talajfeszültséget az állandó terhek hatására is.
• A IV–VIII. közbenső támaszokra a II. és III. vágány alatt, az I. vágány alatt már meglévő vasbeton szerkezeti gerendával megegyező magasságú gerenda épül, ezzel biztosítva, hogy az alépítmény magassága megfelelő szintre kerüljön az új felszerkezetek fogadásához (4. ábra). A sarukról átadódó terheket, a C35-ös betonból készült, a meglévő alépítményre támaszkodó szerkezeti gerenda támasztja alá.

A szerkezeti gerenda elcsúszását befúrt, beragasztott tüskékkel akadályoztuk meg, hasonlóan, mint az I. hídfőnél.

• A szerkezeti gerenda alatti külpontos nyomásra a meglévő alépítményt falazatként ellenőriztük. Hasonlóan ellenőriztük a betonból épített keszont külpontos nyomóerőre.
• A közbenső támaszoknál, vastagságváltásnál és az alépítmény alsó síkján, a maximális igénybevétel helyén ellenőriztük a szerkezetet stabilitásra (elcsúszás-kiborulás).
• A támaszok alatti alapozást az elkészített VEM-modell talajfeszültség-számítása alapján ellenőriztük és adtuk meg az egyes támaszok alatt a talajfeszültséget az állandó terhek hatására is.

Eltekintettünk a pillértest-hajó ütközés lokális hatásainak a vizsgálatától, mert korábban egy esetleges komoly ütközés esetére már beépítettek ütközőként funkcionáló vasbeton elemeket. (Tervező: MSc Kft. Projektmegnevezés: DÖVDH Pillérerősítés és medervédelem, II. ütem. Tervszám: MSc Kft. 8000/1. Tervkészítés időpontja: 2012. április.) Ez a műszaki megoldás tökéletesen megfelel a rendkívüli terhek okozta esetleges hatásoknak, a pillérek gazdaságos megóvására. Meg kell jegyezni, hogy azon hajóütközések még a rendkívüli terhek között is ritkák, amelyek komoly sérülésekhez, azaz a vasbeton gallér cseréjéhez vezetnek.
A X. hídfő II. és III. vágány alatti tömbjének elbontását és 15,44 m-rel hátrébb a három felszerkezet fogadására megfelelő szélességű, új cölöpfalas hídfő építését tervezzük, amely bekötővasalással csatlakozik az I. vágány alatt korábban megépített cölöpfalas vasbeton szerkezethez. A cölöpök 1,50 m átmérőjűek. A cölöpfal nyílás felőli oldalán, a terepszint alól 50 cm-rel indítva, teljes magasságban, minimum 10 cm vastag vasalt lőttbeton felületkiegyenlítést terveztünk, amelynek hálóvasalását a cölöpökbe befúrt, beragasztott tüskék segítségével, a cölöpökkel együtt dolgoztatásával végeztük.
A hídfő építését több fázisban, a felszerkezetek építésével összehangoltan kell végrehajtani, mivel a vasúti forgalom minden esetben két vágányon fenntartandó.
A számításban kiemelten ellenőriztük a vasbeton szerkezeteket (összefogó gerendák, cölöpök) a hídfőn és a hídfő mögött átadódó terhelésekre, különös tekintettel arra, hogy a három új felszerkezet fix saruja ezen a támaszon lesz, így a vontatási és fékezőerők ezen a támaszon adódnak át.
Amennyiben a tervezés során egyes építési fázisokat vizsgálva mértékadó helyzetbe került egy szerkezet, úgy az ellenőrzést ennek figyelembevételével a fázisokban kialakuló terhelésekre is elvégeztük.
A hídfőnél a VEM-modell segítségével a cölöpök mértékadó terheinek vizsgálatával ellenőriztük az alapozást.

Elvégzendő beavatkozások az alépítményeken

Az I. jelű hídfő szerkezeti gerendája a hídfő felett lejátszódó szerkezeti mozgások miatt az új szerkezeteknek nem megfelelő, ezért a szerkezeti gerenda visszabontásával és a bordás kiegyenlítőlemez fogadására alkalmas új térdfal beépítésével terveztük annak újjáépítését.
A X. hídfőnek a végleges nyílás oldali sík felülete két szélén és a felszerkezetek közötti szakaszokon 10 cm-re kiugratott 2,00 m széles áloszlopokkal (lizénával) megszakított. Az így kapott homlokzat olyan hatást kelt, mintha a szerkezeti gerendát négy oszlop támasztaná meg.
A csatlakozó cölöpfalas szakasz szerkezeti gerendája ezért visszabontandó, és új térdfallal újraépítendő. Az új cölöpfalas hídfő is ugyanolyan keresztmetszetű szerkezeti gerendát kap. A szerkezeti gerendák térdfalának vállkialakítását itt is a bordás kiegyenlítőlemez figyelembevételével terveztük (5. ábra).

A meglévő, csatlakozó kiegyenlítőlemez elbontandó. A térdfalban, az I. felszerkezet északi oldali járdájában elhelyezett kábelek és vezetékek számára lefedett átvezető nyílást terveztünk. A Rákóczi híd melletti, vasúttal párhuzamos cölöpfal cölöpösszefogó gerendája „Z” alakú, a hídnyílás felé eső cölöpök és a háttöltésben lévő cölöpök felső síkja között a cölöpösszefogó gerenda 4,20 m magasságot hidal át. A hosszirányú igénybevételek miatt itt háromszög alakú vasbeton kiékelés készül a meglévő cölöpösszefogó és a meglévő térdfal között.
A X. hídfő mögötti rézsű töltését hosszirányban a hídfő cölöpfala és a déli oldalon készülő burkolt rézsűkúp támasztja meg.

Összefoglalás

A kiviteli tervek elkészültek, a helyszíni munkálatok zajlanak, az acélszerkezet gyártása és az úsztatási egységek összeszerelése gőzerővel folyik. Az I. felszerkezet ütemterv szerinti helyszíni szerelési munkálatai hamarosan megkezdődnek. A Déli összekötő vasúti Duna-híd rekonstrukciója látványos fázisába fordul.