A cikk szerzője:

Fülöp Zoltán híd- és alépítményi szakértő
MÁV Zrt.

Szálerősítésű betonszerkezetek vasúti alkalmazhatósága (1. rész) – A MÁV Zrt.-nél alkalmazott beton- és vasbeton szerkezetek

A szálerősítésű betonszerkezetek alkalmazása széles körű, és napjainkban is folyamatosan terjed. Ez annak köszönhető, hogy a szálerősítésű betonok zsugorodási repedésérzékenysége kisebb, ütőszilárdsága és dinamikai ellenállása nagyobb, mint a hagyományos betonoké. A szálerősítésű betonokat jól lehet használni előre gyártott elemek, de monolit szerkezetek készítésénél is. A MÁV Zrt.-nél számos előre gyártott betonszerkezetet használnak. E cikksorozat a szálerősítésű betonszerkezetek alkalmazásának lehetőségeivel foglalkozik a MÁV Zrt.-nél, különösen az előre gyártott betonelemek területén. Az első részben a szálerősítésű betonok történeti áttekintésével, a MÁV Zrt.-nél alkalmazott beton- és vasbeton termékek bemutatásával, valamint az e szerkezeteket érő hatásokkal és követelményekkel foglalkozom. A sorozat célja, hogy rávilágítson a szálerősítésű betonszerkezetek vasúti alkalmazási lehetőségeire. A szálerősítésű betont nem minden területen használható különleges vagy csodaanyagként szeretném bemutatni, hanem mint a korunk követelményeit kielégítő, a jövő irányába mutató lehetőséget.

 

Építés, felújítás, karbantartás

Az előre gyártott elemek hatás oldalán mindig irányadó az építési fázis, amikor gyakran olyan igénybevételek keletkeznek az elemben, melyek csak ebben a fázisban jelentkeznek, és sokszor mértékadó igénybevételt okoznak. Az előre gyártott elemek szállítása, deponálása, beemelése közben is előfordulnak sérülések, csorbulások. Természetesen az ilyen sérülések egy része javítható, ám az elemsérülés helyén később romlási folyamat kezdődhet. Ez különösen igaz a vasút területén beépített előre gyártott szerkezeteknél, hiszen itt szinte valamennyi kültéri beépítésű, emiatt a környezeti hatások fokozzák az elemsérülésből eredő romlási folyamatot.
A csorbult, sérült elemek látványa esztétikailag se kellemes. Természetesen ezek a sérülések nem jelenthetnek élettartambeli csökkenést, hiszen akkor ki kellene cserélni őket. Ám a használók, utasok részéről igen kedvezőtlen vélemény alakulhat ki akkor, amikor nagyon sok pénzt fordítanak egy munkára, a végeredmény egy jól működő vasút, ami azonban esztétikailag nem mutat megfelelő összképet.
A vasút üzemben tartása érdekében sokszor a fenntartás, karbantartás során is vannak olyan igénybevételek, melyek az elemek sérülését okozhatják, ezáltal csökkentve az élettartamukat.
A modern vágányépítés átépítő gépláncok segítségével történik. Ezek a gépláncok lehetővé teszik, hogy egy viszonylag gyors átépítéssel csökkenjen a vasúti kapacitás korlátozása. Jelenleg a magyarországi vasútépítésre a már meglévő vasútvonalak felújítása jellemző.
Legyen szó akár átépítésről, akár új vasútvonal építéséről, deponáláskor egyaránt előfordul az aljak sérülése. Természetesen a gyártás során keletkező selejt termékek a gyárban maradnak, de a szállítás, a többszöri átrakás következtében megsérülhetnek az aljak. Hogy a sérülés miatt még beépíthető-e az adott alj, azt szabvány rögzíti.
Fontos megjegyezni, hogy az MSZ EN 13230-1:2003 – 1. rész foglalkozik a repedt vasbeton aljak vizsgálatával. A szabvány azonban csak az ellenőrző terhelési vizsgálatok során mesterségesen előidézett repedéseket vizsgálja. Erre utal a szabvány 3. pontjában a Fogalommeghatározások című fejezetben a teher alatti repedés meghatározása: „Külső hajlító nyomaték működtetésével végzett vizsgálat során mért repedés.” [5]
Így a teher alatti repedésnél a szabványalkotó nem a vasúti teherre, terhelésre gondol, hanem a szabványos hajlító vizsgálat során keletkező repedésre.

3. ábra. Pályába be nem építhető, sérült vasbeton alj (1)

4. ábra. Pályába be nem építhető, sérült vasbeton alj (2)

A MÁVSZ 2964:2007 Vasúti normál és kitérő betonaljak szabvány foglalkozik azzal, hogy melyik betonalj építhető be.
E szabvány 3.2. fejezete, melynek címe Felületi követelmények, előírja, hogy a betonaljak felülete tömör, zárt és repedésmentes legyen. Ugyanitt található, hogy a betonaljakon keletkezett olyan felületi hibák műgyanta habarccsal történő javítása megengedett, amelyek nincsenek hatással a feszített huzalokban létesített feszítőerő nagyságára [2].
A 3. és 4. ábrán látható vasbeton keresztaljak olyan mértékű sérüléseket szenvedtek, hogy már nem építhetők be a pályába. A fotókat a Debreceni Területi Igazgatóság jelenlegi legnagyobb projektje – a Szajol (kiz.)–Püspökladány (bez.) vasúti vonalszakasz átépítése – kapcsán készítettem.
Szerkezeti teherbírási gondot nem okoznak ezek a sérülések, azonban az esz­tétikailag hiányos, rossz megjelenés mindig szembetűnő egy új létesítményen (5. ábra).

5. ábra. Peronelem felületi hiányossága Karcag állomáson

Felújítás, karbantartás

A vasúti vágányok nagygépes felújítása, karbantartása a következő három fő területből áll:

  • rostálás,
  • zúzottkőpótlás,
  • felépítményi karbantartó géplánc.

Ezzel a technológiával megőrizhetjük a vasúti pálya jó állapotát, de egyben a munkavégzés során nagy dinamikai, fizikai hatásoknak tesszük ki a vasbeton keresztaljakat.
Az esetleges keresztalj-károsodás vagy olyan hatás, amely csökkenti az élettartamot, elsősorban a felépítmény-karbantartó géplánc működése során lép fel.
A géplánc három fő egységből áll:

  • aláverő gép,
  • ágyazatrendező gép,
  • aljköztömörítő gép.

A technológia jól ismert az alkalmazók körében. Témánkhoz kapcsolódva az ágyazatrendező gépet emelem ki példaként. Itt szeretnék visszautalni a környezeti osztályba sorolásra. A technológiát ismerve jól látható, hogy ugyan a MÁV Zrt.-nél hatályos Vállalati Szabványt véve figyelembe a vasúti normál és kitérő betonaljakra (MÁVSZ 2964 Hatálybalépés időpontja: 2007. július 1.) egyáltalán nem foglalkozik a koptató hatással, azonban a gyakorlatban tapasztalható, hogy a fenntartás közben is éri a vasbeton aljakat ilyen hatás. E hatások gyakoriságának függvényében érdemes megfontolni, hogy támasszunk-e ilyen elvárást az aljakkal szemben. Véleményem szerint igen, a vasbeton keresztaljaknál is kell az XK1(H) besorolást alkalmazni.
Felújításkor síncserékre is sor kerül. Jellemző módon a felújítandó vágányon először kiosztják a síneket, melyeket azután – a technológia függvényében – nagy- vagy kisgépes módszerekkel kicserélnek.
A sínek beépítésekor általában a már kiosztott síneket mozgatni kell, hiszen itt a tűrés mm-nagyságrendű. A kivitelezési tapasztalatok alapján ezt a mozgatást az aljak felső síkján húzva végzik. Ez igen gyakran az aljak éleinek csorbulásával jár (6. ábra).

6. ábra. Keresztaljak éleinek letöredezése
A sérült aljak egy része javítás után bennmaradhat a vasúti pályában. A már hivatkozott vállalati szabvány erre lehetőséget ad az alábbiak szerint.
„3.2.5. A betonalj felső és oldalfelületein – a sínek és alátétlemezek felfekvési felületének kivételével – olyan csorbulások és kagylós mélyedések vannak megengedve, amelyeknek a mélysége 5 mm-nél, területe a teljes felületen 20 cm²-nél nem nagyobb. Léghólyagok előfordulhatnak.
3.2.6. A betonalj két felső hosszélén és a betonalj felső felületén lévő középső keresztéleken 30 mm-nél nem hosszabb, és 5 mm-nél nem mélyebb csorbulás egy betonaljon legfeljebb három helyen megengedett.
A betonalj felső végein legfeljebb egy olyan háromszög alakú sarokcsorbulás lehet, amelynek oldalai vízszintes irányban 50-50 mm, közel függőleges irányban 30 mm-nél nem hosszabbak.
Az alsó éleken olyan csorbulások engedhetők meg, amelyek mellett az acél takarása legalább 10 mm.
3.2.7. A betonaljakon keletkezett olyan felületi hibák, amelyek nincsenek hatással a feszített huzalokban létesített feszítőerő nagyságára, műgyanta habarccsal való javítása megengedett.” [2]
A sorozat következő részében bemutatom a szálerősítésű betonok jellemző tulajdonságait. Foglalkozom az alkalmazott szálak típusával és azok betonra gyakorolt hatásával.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123

Irodalomjegyzék

  • Irodalomjegyzék
  • [1] Kausay, T.: Szálerősített betonok szab­ványosított vizsgálatai és néhány tu­laj­donsága. Szálerősítésű betonok – a kutatástól az alkalmazásig. Konferenciakiadvány, szerkesztette: Balázs L. György, 1999.
  • [2] MÁVSZ 2964 (2007): MÁV Zrt. Vállalati Szabvány, Vasúti normál és kitérő betonaljak.
  • [3] MSZ 4798-1:2004: Magyar Szabvány: Beton. 1. rész: Műszaki feltételek, teljesítőképesség, készítés és megfelelőség. 26. o.
  • [4] Vasúti értelmező kéziszótár (1979): Közlekedési Dokumentációs Vállalat, 43. o.
  • [5] MSZ EN 13230-1:2003 – 1 rész: Fogalommeghatározások.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2014 / 4. számában.
Ha szeretne rendszeresen hozzájutni a legfrisebb számokhoz, fizessen elő a folyóiratra.
A hozzászólások megtekintéséhez vagy új hozzászólás írásához be kell jelentkeznie!
Sínek Világa A Magyar Államvasútak Zrt. pálya és hídszakmai folyóirata
http://www.sinekvilaga.hu | ©