A cikk szerzője:

Dr. Horvát Ferenc ny. főiskolai tanár

Dr. Major Zoltán egyetemi adjunktus
Széchenyi István Egyetem, Győr

Vasúti híd provizóriumok növelt sebességre és támaszközzel

A vasúti provizóriumoknak, mint ideiglenes létesítményeknek, egyes paramétereik tekintetében a végleges hidakhoz képest kevésbé szigorú feltételeknek kell megfelelniük. Ugyanakkor a mai vonalkorszerűsítési munkák megkívánják a jelenlegi állomány által biztosítottnál magasabb műszaki szint nyújtását, a tengelyteher- és a sebességemelés, valamint nyílásméret vonatkozásában. A cikk a jelenlegi hazai gyakorlatban használt provizóriumoktól eltérő, a mai igényeket kielégítő provizórium kialakításával foglalkozik, ismerteti a legfontosabb számított igénybevételi és alakváltozási értékeket, bemutatja az acélfelszerkezet és a rajta létesítendő vágány javasolt megoldását egy későbbi részletes tervezés segítése céljából.

Fontos kérdés az ívesítés során, hogy adott sugarú ív esetén a helyszínrajzi sugár függvényében miképp változik a megengedhető sebesség értéke. A pályaszerkezet tervezése során túlemelés nélküli ívvel dolgozunk. A szabad oldalgyorsulás értékét 0,65 m/s2 értékkel vesszük figyelembe. A szabad oldalgyorsulás képlete túlemelés nélküli ívben a következő:

Innen a megengedhető maximális sebesség értéke:

A túlemelés nélküli ívben a megengedhető sebesség nagysága a behelyettesítések után:

Abban az esetben, ha ismert a sínleerősítés által biztosítható ívmagasság értéke és a provizórium hossza, úgy számíthatóvá válik a szerkezetre fektethető ív minimális sugara is. Ennek nagysága:

Az ideiglenes hídon a vágány ívesítése úgy végezhető el, hogy a szerkezet középső pontjában kifelé (pozitív irányba) f/3 értékű, ezáltal a támaszoknál (negatív irányba) 2f/3 értékű húrmagasságot alakítunk ki, ahogyan azt a 19. ábra szemlélteti a provizórium, illetve a vágány tengelyének kölcsönös helyzete által.

19. ábra. A pályaívesítés vázlata
A provizóriumon a sínleerősítések pozicionálása a kiszállítást megelőzően történik, a helyszínen csupán finomszabályozásra van lehetőség a vágányzári idő minimalizálása érdekében. A 20. ábra alapján meghatározhatóvá válik bármelyik sínleerősítésnél a szükséges ívmagasság értéke.

20. ábra. A sínleerősítéseknél szükséges ívmagasság számításának vázlata
Az ideiglenes híd kezdőpontjától x távolságra lévő sínleerősítésnél y ívmagasság elérése szükséges (a szimmetria miatt csak a fél hídszerkezet számítandó). A geometria alapján az y ívmagasság értéke:

Az adott sínleerősítésnél szükséges eltolás mértéke (kifelé történő mozgatás esetén pozitív, befelé történő mozgatás esetén negatív):
A Pandrol sínleerősítés önmagában ±19,5 mm oldalirányú szabályozási lehetőséget enged meg, amelyet a vágány ívbe fektetésére is fel lehet használni. Ez az érték abban az esetben értelmezhető, ha a sínleerősítés alkatrészeként funkcionáló rovátkolt lemezt a kereszttartó övén lévő csavarlyukhoz képest középállásban építik be. Ha a rovátkolt lemezt szélső helyzetbe építjük be (a megfelelő furatgeometria mellett), úgy a szabályozási lehetőség egyik irányban 0 mm, míg a másik irányban 39 mm. Ezt az értéket (2/3)×f-nek tekintve meghatározhatjuk a maximálisan kialakítható húrmagasságértéket, amelynek nagysága 58,5 mm. Ha ezzel az értékkel dolgozunk, akkor az ideiglenes híd közepén az eltolás értéke 19,5 mm. Mivel ez az érték 20 mm-nél kisebb, és az ívek túlemelés nélküliek, így az ívesség miatti túlterhelését nem kell külön figyelembe venni.
A szerkezeten átvezethető legkisebb helyszínrajzi ívsugár értéke:


Az OKVPSZ [8] 4.1.6. fejezete alapján ez az ívsugár 120 km/h sebességre megfelelő.
Az ívesítés során a terelősín szerepét az iker főtartó felső öve tölti be. Ennek és a pályasín kölcsönös pozíciójának szerepe van a felső övlemez szélességének meghatározásában. A nyomcsatorna-szélesség szabályzati értéke 180–250 mm között változik. Abban az esetben, ha 220 mm-re tervezzük a nyomcsatorna szélességét egyenesben, akkor az ívesítéskor a maximálisan kialakítható eltolások mellett a nyomcsatorna szélessége:

  • a provizórium közepén 220+19,5= 239,5 mm,
  • míg a támaszoknál 220–39=181 mm.

Mivel mindkét érték a szabályzati értéken belül van, így további beavatkozásra nincs szükség a szerkezeten. A provizórium előtt és mögött terelősín beépítésére van szükség, mivel a szerkezet hossza meghaladja a 20 métert.

A csatlakozó szakasz kialakítása

A csatlakozó szakaszon a felépítmény szerkezeti kialakításánál meghatározó szempont, hogy elkerüljük a vágány alátámasztási merevségének hirtelen változását és így megakadályozzuk az alépítmény deformációját, a fekszinthiba kialakulását. Ennek eléréséhez geotechnikai eszközökkel kell megfelelővé tenni a folyópálya alépítményét. Az altalaj javítására vagy erősítésére leggyakrabban használható megoldások a talajcsere, a cementes/meszes talajstabilizálás, a vibrált kőoszlopok alkalmazása, a mélykeveréssel előállított talajbeton oszlopok.
A Vasúti hídszabályzat H.1.6. kötete 9.2.2. fejezete [9] meghatározza, hogy a hídfőhöz csatlakozó szakaszon, a kiegészítő réteg tetején 80 km/h < V ≤ 120 km/h sebesség esetén E2=80 MPa teherbírást kell biztosítani.
A provizóriumon és a csatlakozó pályaszakaszon meg kell állapítani a járműteher alatt kialakuló sínsüllyedéseket. Amennyiben az meghaladja az utaskényelmi szempontból megengedhető sínsüllyedésértékeket, amelynek nagysága V=120 km/h pályasebesség esetén 0,6 mm, akkor 19 m hosszú átmeneti szakaszt kell kialakítani [9]. Az utaskényelmi szempontok javíthatók felépítményszerkezeti megoldásokkal, vagy ezek kombinációjával is:

  • kiegészítő sín beépítésével a vágány függőleges síkú hajlítási merevségének növelése,
  • a felépítményszerkezet különböző helyein beépített elasztomerekkel a sín, a vágány alátámasztási merevségének csökkentése:
    – a síntalp alatt közbetét alkalmazása,
    – rugalmas alátétlemez használata,
    – a keresztalj talpán aljtalp alkalmazása,
    – a zúzottkő ágyazat alatt alágyazati szőnyeg terítése által,
  • ágyazatragasztással, amellyel az eredendően kohézió nélküli szemcsehalmaz összeragasztható, ami által adott merevségű ágyazati gerenda/lemez alakítható ki.

A [6] szakirodalomban a Pandrol cég a provizórium végén a sínszálak alátámasztási rugalmasságát 2×6 aljon a 21. ábra szerint javasolja kialakítani. Az ideiglenes hídon a sínek alátámasztási merevsége (a hídfőt végtelen merevnek tekintve) 20,4 kN/mm, míg a csatlakozó folyópályában a vágány alátámasztási merevsége 80 kN/mm. Közöttük, még a provizóriumon, 2×6 db 42,0 kN/mm, illetve 61,6 kN/mm rugóállandójú alátámasztás van.
A vázolt kialakítást célszerűen mindig a helyi viszonyoknak megfelelően kell adaptálni, figyelembe véve a földmű teherbírását, a zúzottkő ágyazat vastagságát, illetve az esetleges ágyazatragasztás erősségét.

A cikk folytatódik, lapozás:« Előző123456

Irodalomjegyzék

  • [1] http://brueckentagung.at/bruecke2019/Kurzfassungen/1_4_Bruschetini-Ambro_Menge.pdf
  • [2] https://www.d-ing.de/eue-staufenbergallee---hb-einbau-zh31
  • [3] Pfeifer RH, Mölter TM. Handbuch Eisenbahnbrücken, 1. Auflage. Eurailpress Hamburg, 2008.
  • [4] D.12/H. utasítás. Hézagnélküli felépítmény építése, karbantartása és felügyelete. Budapest: MÁV Zrt.; 2009.
  • [5] ZLR VIPA SP assembly to suit 60E1 rail 1:20. Rajzszám: 21887 – 2018. Készítette: Pandrol Ltd.
  • [6] Pandrol VIPA SP Installation, inspection and maintenance manual for bridge projects in Hungary. OMM number: 080-10. Pandrol Track Systems, 2017.11.22.
  • [7] Új műszaki megoldás kidolgozása a hézagnélküli vágány hidakon történő átvezetésére, amely a jelenlegi előírások szerint szükségesnek tartott síndilatációs szerkezet alkalmazásának szükségességét a hídhossz függvényében csökkenti, és a hídfő mögötti gyenge háttöltés miatti vágánygeometriai romlást mérsékli. K+F munka zárójelentése, 2012.10.30. Készítette: Széchenyi István Egyetem.
  • [8] Az országos közforgalmi vasutak pályatervezési szabályzata. Budapest: 1983.
  • [9] Vasúti hídszabályzat. H.1.6. utasítás. Vasúti hidak és egyéb műtárgyak geotechnikai tervezése. MÁV Zrt. 2018.
A teljes cikket megtalálja a folyóirat 2020 / 6. 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 | ©