Az erőjátékról

Per Tveit professzor aprónak látszó, de hatalmas horderejű újítása komoly statikai előnyök kiaknázásához vezetett.
A network ívhíd erőjátéka lényegében nyomó és húzó igénybevételekben nyilvánul meg. A főtartó elemek hajlítónyomatékainak nagyságrendje – a hagyományos felfüggesztéshez képest – nagymértékben lecsökken az ívben és a merevítőtartóban egyaránt.
A hagyományos, illetve a network függesztésű ívhíd erőjáték-különbségéből adódó előnyök egy látványos megnyilvánulása a merevítőtartó statikai magasságának csökkenése. Míg a hagyományos függesztésű, 67,14 m támaszközű, budapesti Bartók Béla úti vasúti híd merevítőtartójának magassága 3,00 m (karcsúsága L/22), addig a 72,00 m támaszközű bólyi viadukt merevítőtartójának magassága csupán 1,40 m (karcsúsága L/51), vagyis a Bartók Béla úti hídénak a felét sem éri el.
Network elrendezésben a függesztőrudak nem csupán a merevítőtartó terheit közvetítik az ívre, hanem – a függesztőrudak ferdesége révén – egyfajta nyírási együttdolgozásra késztetik az általuk összekötött fő szerkezeti elemeket. A network rendszerű ívhíd alakváltozása féloldalas teherre sokkal kedvezőbb – a hagyományos felfüggesztéshez képest –, mert a jellegzetes szinuszhullámszerű aszimmetrikus deformációkat igen hatékonyan képes tompítani vagy akár teljesen ki küszöbölni [5, 9]. Ez a jelenség a híd próbaterhelése során is visszaigazolást nyert.
A felszerkezet tetemes merevséggel bír, így a főtartó lehajlásának és véglapelfordulásának mértéke jelentősen lecsökken. A tapasztalt statikai előnyök, főképpen a masszív merevségi mutatók, ezt az ívszerkezeti altípust különösen alkalmassá teszik vasúti használatra.

Egy kis technikatörténet

A fémből készült vonógerendás ívhíd gondolata több mint 400 évvel ezelőttről származik. Elsőként Verancsics Faustus (Faust Vrančić, 1551–1617) 1616-ban vetette papírra vízióját korszakalkotó Machinae Novae című művében. Roppant izgalmas, hogy Verancsics merevítőtartós ívhídja – a kor technikai színvonalához igazodva – még nem vasból, hanem bronzból készült volna.
Verancsics vízióját aztán az elsők között Maderspach Károly (1791–1849) valósította meg, öntött vas és kovácsolt vas alapanyag felhasználásával, 1833 és 1842 között három vonóvasas/vonóláncos közúti ívhíd megépítésével [10].
A vasút hazájában, a híres angol mérnök, Isambard Kingdom Brunel pedig 1849-ben épített egy immár ténylegesen vonógerendás/merevítőtartós vasúti ívhidat a Temze felett.

Alapozás és a hídalépítmények

Ahogy már említettük, a felszerkezethez hasonlóan a hídfők megépítéséhez is különleges technológiát választottunk, nevezetesen a milánói módszert. Az igen éles keresztezési szög miatt a hídfőtömb és a bevágási rézsű kölcsönhatásában kialakuló geometriai konfliktus feloldása érdekében, a hídfők homlokfalát rondellaszerűen, hengerpalást alakúra terveztük. Ezáltal a felszerkezet támaszvonalának merőleges végkialakítása is biztosított (6. ábra), dacára a ferde keresztezésnek.
A „dobozszerkezetű” hídfők alapozását és egyben felmenő falazatát is, alaprajzilag J betűt formáló, 100 cm átmérőjű CFA cölöpökből álló, hézagos cölöpfal alkotja. A cölöpfalazat tetejét félköríves vasbeton hídfőszerkezeti gerendák és azokkal egybeépített, hosszan hátranyúló rámpás járófelületű szárnyfalfejgerendák képezik. A „dobozszerkezetű” hídfő hatékonyan biztosítja a közrezárt földmag megfelelő megtámasztását, így a közvetlen vasúti teher viselését, valamint a felszerkezetről átadódó reakció- és fékezőerők megfelelő felvételét is. Emellett egy gazdaságos műszaki megoldás.
A háttöltést a hídfő szerkezeti gerendája felől vasbeton térdfal támasztja meg. A térdfalra – műanyag kompozit hídfákkal szerelt – bordás vasbeton kiegyenlítőlemez támaszkodik, megfelelő rugalmas átmenetet biztosítva a vasúti pálya számára és egyben a felszerkezet véglapelfordulásából származó vasúti felépítménymozgást megfelelő módon kezelve.

Összefoglalás

A hálós függesztésű modern ívszerkezet, nyilvánvaló statikai és gazdasági előnyei miatt, mára már népszerűvé vált a nehéz forgalmat bonyolító vasúti hídépítés területén is. Európa nyugati felében a British Railways [6], a Deutsche Bahn, az ÖBB vagy a Holland Vasutak vonalain is üzemelnek már network ívhidak, de a szomszédos országok közül például Ausztriában, Romániában és Szerbiában is már legalább egy-egy vasúti network ívhíd épült.

A szerkezet népszerűségének titka a triviálisan egyszerű statikai erőjáték mellett, talán a könnyű megépíthetőségben is rejlik, de cseppet sem mellékes jelentős esztétikai potenciálja sem, hiszen fontos, hogy a vasúti híd is legyen szép.
A MÁV Zrt. hálózatában eddig négy vasúti Langer-híd épült, mind a négy acélhíd. Ezek közül a legismertebb talán a budapesti Bartók Béla úti kétvágányú vasúti híd, de ilyen típusú hídszerkezet a balmazújvárosi és a tiszalöki Keleti-főcsatorna-híd is, valamint a Miskolc–Hejőcsaba 3. számú főút bevezető szakasza felett átívelő vasúti ívhíd is (1. táblázat). A Magyar Vasúttörténeti Parkban pedig 2010 óta üzemel egy, az MSc Kft. fiatal mérnökei által tervezett, 6,60 m támaszközű kerti vasúti acél ívhíd, ami a park hangulatának fokozása mellett, hiteles megjelenésével oktatási, demonstrációs célokat is szolgál.
A bólyi viadukt Magyarország első vasúti network ívhídja, jelenleg a legnagyobb támaszközű vasúti Langer-híd. Emellett ez az egyetlen, teljes egészében cölöpfalas hídfőkkel megépített nagyvasúti híd, valamint az egyetlen folyamatos rugalmas ágyazású, korszerű vasúti felépítménnyel rendelkező Langer-híd.
Örömünkre szolgál, hogy részt vehettünk eme korszerű szép híd (7. ábra) megvalósításában.