VASALT TALAJ AZ ERDÉSZETI ÚTÉPÍTÉSNÉL

Átírás

1 ben meg kell ismerni a kutatási eredményeket és mindent el kell követni azok bevezetésére. A szigorodó feltételrendszerben érzékelhető, hogy megnőtt a vállalatok fogékonysága a kutatás eredményei, méginkább a kutatói kapacitástól várható megoldások iránt. Az utóbbira utal a növekvő számú, vállalati kezdeményezésű kutatás. Ezt a folyamatot fel kell gyorsítani. Meg kell növelni a kutatás rugalmasságát. Mindezek alapján remélhetjük, hogy a kutatás termelőerővé válásának folyamata a VI. ötéves tervidőszakban az erdőgazdálkodás, az elsődleges fafeldolgozás és a fakereskedelem terén valóban felgyorsul, és ezzel a népgazdaság elvárása és az MSZMP XII. kongresszusának ide vonatkozó irányelve teljesül az ágazatban DR. KECSKÉS SÁNDOR. VASALT TALAJ AZ ERDÉSZETI ÚTÉPÍTÉSNÉL KOSZTKA MIKLÓS Az erdeiút-építésben általánosan használt súlytámfal építéséhez jelentős mennyiségű anyagot és munkaerőt kell felhasználni. Ezek a szerkezetek általában a táj harmóniáját megbontják. Az építési költségek csökkentése érdekében, a háttöltés anyagát is be lehet vonni az állékonyság biztosításába, a vasalt talajból készült támfalakkal. Az ismertetett szerkezet költséget, munkaerőt, anyagot takarít meg és a tájba is jól beleilleszthető. Az építés módszerének ismertetése mellett, példaként néhány megvalósult műtárgy vázlata is bemutatásra kerül. A műszaki létesítmények területén is folyik az útkeresés a gazdaságos, esztétikus megoldásokra. Megkülönböztetett figyelmet fordítva az értékes és szűk keresztmetszetet jelentő anyagokkal (acél, beton) való jobb gazdálkodásra. A címben is megemlített földmegtámasztás egy új megoldás eredménye, amelylyel hazai viszonyaink között is érdemes és szükséges foglalkozni. Ez viszont azt is jelenti, hogy az erdészeti útépítéssel összefüggő ilyen szerkezet nélkülözhetetlen, mert a szállítóeszközök technikai fejlődése által megkívánt követelmény növekszik. A kedvezőtlen terepviszonyok között vezetett erdei utak földművének állékonyságát általában költséges súlytámfalakkal szoktuk biztosítani, melyek merev vonalvezetésükkel a táj egységét, a környezetet megbontják. A költségcsökkentésre való törekvés eredményeként jönnek létre azok a szerkezetek, melyek az állékonyság biztosításánál figyelembe veszik a háttöltésben levő földtömeget is. Ezzel lehetőséget biztosítanak a falazat tömegének; a csökkentésére. A földtömeget megtámasztó hagyományos súlytámfal a szakadólap alatti 211

2 1. ábra. Vasalt talajtámfal elve (acéllemez homlokelemek felhasználásával) teherbíró talajra alapozva, nagy tömegével áll ellen a lecsúszó földtömeg nyomásának. Ezek a támfalak terméskőből vagy betonból készülnek, nagy mennyiségű anyag- és munkaerő-ráfordítással. A különböző rendszerű talpas támfalaiknál a szerkezeti méretek csökkenthetők. A háttöltés talajának egy része a talp és a fal közé beszoruló földek már figyelembe vehető az állékonyság biztosításánál. Hátrányuk ezeknek, hogy a húzófeszültségek felvétele miatt csak vasbetonból készülhetnek. Így nem hagyható el a vasszerelés és zsalukészítés sem. A szerkezet geometriai méretei viszont már jelentősen csökkenthetők. Az állékonyság biztosításához a talaj teljes értékű bevonását Henri Vidal francia mérnök megfigyeléseiből alkotott találmánnyal, a vasalt földdel érhetjük el. Az 1966-ban ismertetett találmányt és a még az évben megépült első, vasalt talajból készülő súlytámfalat mintegy 1500 műtárgy megépítése követte, gazdasági és egyéb más előnyökre való tekintettel. A vasalt talaj lényege, hogy a talaj anyagszerkezeti tulajdonságainak javítása érdekében a vasbeton elvéhez hasonlóan a talajba húzószilárdsággal rendelkező anyagot építünk. Ennek hatására a talaj húzó- és nyírószilárdsága megnő és mechanikai tulajdonságai is kedvezőbbek lesznek. Gyakorlati jelentősége a vasalt talajból készült súlytámfalaknak a vasalt talajtámfalaknak van, mely három szerkezeti részre osztható (1. ábra): homlokfalazat, mely a támfalat a szabad tér felől határolja. betétek, melyek a homlokfalazathoz vannak erősítve, és végigérnek a támfalat alkotó talajtömegen, biztosítva a húzószilárdságot, a talajtömeg, mely a betétekkel együtt dolgozik. A homlokfalat az első időszakban hajlított acéllemezekből alakították ki. Az építési és kutatási tapasztalatok alapján egyre jobban előtérbe kerültek a különböző vasbeton elemekből készített szerkezetek, melyek előnye, hogy süllyedésre és korrózióra kevésbé érzékenyek. Ezek formailag is jól variálhatók, változatos és esztétikus felületek kialakítására is alkalmasak (2. ábra). A betéteket a húzószilárdság felvételére alkalmas, korrózióálló vagy korrózióállóvá tehető, korrózióvédelemmel ellátott anyagból kell tervezni és építeni. 212

3 Az ilyen szempontból megfelelő acél és alumínium mellett alkalmasnak látszik az FRP (fibreglass reinforced plastic) üvegszövettel erősített műanyag szalag is. Amennyiben a betétek nem korrózióálló anyagból készülnek, akkor a méretezésnél az élettartam alatt a korrózió által lecsökkentett felületet is figyelembe kell venni, hogy az állékonyságot a teljes élettartamra biztosítsuk. Esetenként előfordulhat, hogy a korrózió jóval több anyagot igényel, mint ami szilárdságilag indokolt. Ezért hazánkban az alumínium feltehetően gazdaságosabb. Az FRP műanyag szalag szilárdsága eléri az acélét, súrlódási tényezője megfelelő és a földfelszín alatt jelentkező biotikus és abiotikus korróziónak ellenáll. A vasalt talajtámfal építéséhez felhasználhatók azok a talajok, melyek a töltések építéséhez megfelelnek. A jó tömöríthetőség, az ágyazás és a megfelelő súrlódási szög biztosítása miatt kedvező, ha a talaj szerkezete a következők szerint jellemezhető: d < 0,075 mm 15 súly % alaít d < 0,100 mm 25 súly % alatt d max = 150 mm A vizet át nem eresztő talajból készült támfal és háttöltés esetén a háttöltésbe beszivárgott vizet függőleges és vízszintes szivárgópaplan beépítésével kell gyorsan kivezetni, mert a felgyülemlett víz felhajtóereje csökkenti a szalagra ható súlyt (vagyis a súrlódóerőt), illetve hidrosztatikai és áramlási nyomásával a vízszintesen ható erőket növeli (3. ábra). A vasalt talajból készített támfal építése viszonylag egyszerű. A szerkezet vízzáró háttöltés 3. ábra. Szivárgórendszer kialakítása 213

4 kis önsúlya miatt különleges alapozást nem igényel. A homlokfal elemeinek beemelésére bármilyen általánosan használt emelőberendezés megfelel. A beépített talaj mozgatása kotróval, dózerrel vagy más földkitermelő eszközzel történhet. Nagyon lényeges a töltés gondos tömörítése ezáltal a szerkezet teherbírása jelentősen nő, mely a rendelkezésre álló tömörítőeszközökkel elvégezhető. A vasalt talajtámfal tervezésekor az állékonyságot két szempont szerint kell vizsgálni: meg kell állapítani a külső állékonyságot, amelyet végeredményben minden támfal vizsgálatánál el kell végezni (elcsúszás, billenés stb.), -7- a belső állékonyság vizsgálatával bizonyítani kell, hogy a vasalt talajtámfalban (a hamlokfalban, acélbetétben és talajtömegben) nem lép-e fel káros alakváltozás, süllyedéskülönbség, mely a fal rendeltetésszerű alkalmazását károsan befolyásolja. A lámfal tönkremenetelét a betét szakadása vagy kihúzódása okozhatja, ez: a megfelelő mennyiségű vasbetét elhelyezésével, a vasbetétek megfelelő hosszával, a megfelelő tömörség biztosításával akadályozható meg. Sahlosser javaslata alapján az egy vasbetétre jutó erő a vasbetéthez tartozó felületre ható aktív földnyomás eredője, ez a: x T s = h 5 Ka (N/m 2 ) n összefüggéssel számítható, ahol: T s egy vasbetéthez tartozó homlokfelületre ható aktív földnyomás eredőjének nagysága (egy vasbetétre ható húzóerő), h a vizsgált szint alatti magasság, s a talaj testsűrűsége, Ka az aktív földnyomás tényezője, X vasbetétek kiosztása, i 1 - n az egy méteren levő vasak száma, s a 4. ábra szerint. Az acélbetét vastagságát és szélességét ezután az alkalmazott anyag határfeszültségéből lehet meghatározni. Az így kiszámított felületet meg kell növel- 4. ábra. Vasalt talajtámfal jellemző méretei 214

5 ni az élettartam alatti korróziós veszteséggel abban az esetben, ha az felléphet. Egyes mérések szerint ez a veszteség 0,15 0,20 mm/év acél esetén, mely 50 éves élettartam alatt 7 10 mm korróziós veszteséget jelent. Alumínium esetén ez az érték mintegy 0,003 0,005 mm/év. Ezek a tények felhívják a figyelmet arra, hogy célszerű korróziónak ellenálló betéteket alkalmazni, és gondos talajvizsgálattal megállapítani, hogy a talaj vagy talajvíz nem tartalmaz-e olyan anyagokat, melyek ezt az oxidációs folyamatot elősegítik. A korrózió hatását célszerű elkerülni, így a méretezés során a korrózió nagyságát figyelmen kívül hagyni. Általában a szalagok szélessége mm, vastagsága 1 5 mm, osztása pedig 0,30 1,00 m között változik. A betétek hosszára vonatkozó vizsgálatok alapján, a különböző szerzőktől származó összefüggések közel azonos eredményt adnak. Lee javaslata alapján a támfal szélességót meghatározó acélbetét hosszát az: H X-Ka 1 = + tg(45 + í>/2) 2-wf-n összefüggésből lehet meghatározni, ahol: H a támfal magassága, <D a talaj belső súrlódási szöge, Ka az aktív földnyomás tényezője, x a vasbetétek függőleges osztása, w egy vasbetéthez tartozó homlokfelület területe, f tg $ acél/talaj, ' 1 n. s A vizsgálatok kimutatták, hogy az optimális betéthossz 1,2-H érték körül van. Ennél rövidebb betétek esetén a szerkezet tönkremegy, viszont hosszabb betéteket beépítve, a szerkezet szilárdabbá válik, és az alakváltozások lecsökkennek. A vasalt támfalak gyors térhódítása külföldön gazdasági, építéstechnológiai és esztétikai előnyeivel magyarázható. Az amerikai vizsgálatok során kimutatták, hogy erős korróziónak kitett helyen is gazdaságosabb ez a szerkezet, mint {/ím 5. ábra. Költségbecslés különböző támfaltípusokra 50 éves biztonsággal (Lee szerint) 1 vasalt talajtámfal 0,025 mm/év korróziós sebességgel; 2 vasbeton talpas támfal; 3 acél máglyafal 215

6 216

7 az általunk már jól ismert, hagyományos vasbeton (5. ábra). Magasabb támfalaknál és előregyártásnál az előny még jobban növekszik. A zsaluzat és állványozás elmaradása, a gyors, az időjárástól függetlenebb építés jelenti a főmegtakarításokat. Az egyszerű építési mód, melynél a tömörítés gondos végrehajtása a leglényegesebb, a szerkezet előnyeit tovább növeli. A vasalt talajtámfal beépítési területe széles körű. A szokásos tám- és bélésfalakon kívül hídfők, rakodóponkok, partvédő művek, vízszint feletti és víz alatti része alakítható ki. Megfelelő sarokelemekkel a tagolt felületek jól követhetők, természetes felületekkel kombinálhatók. Az előregyártott homlokfalelemek széles körű változásával a táj harmóniáját megtörő merev szerkezet helyett a tájba illő, azt nem károsító műtárgyakat tudunk építeni. Néhány ilyen megépített műtárgyat mutat be a 6. ábra, ahol az eredetileg tervezett szerkezetet is feltüntettük. Alkalmazásukkal az ismertetett előnyök alapján az országos közúthálózatunkon is nagyobb gondot fordíthatunk a hagyományos építéssel szemben a termelés alól kivont földterületek megmentésére. I R O D A L O M 1. Dr. Kezdi Árpád: Egy újfajta földmegtámasztásról. Mélyépítéstudományi Szemle, o. \ 2. Dr. Kezdi Árpád: Földmegtámasztások, vasalt talajjal. Mélyépítéstudományi Szemle, o. 3. D. M. Permik: Vasbetétekkel ellátott, talajhoz horgonyzott támfal. Mélyépítéstudományi Szemle, o. 4. Dr. Scharle P. Szalatkay I.: Vasalt talajtámfalak alkalmazása és erőtana. Mélyépítéstudományi Szemle, o. 5. Lorenz: Trassierung und Gestaltung von Strassen und Autobahnen. Bauverlag, GMBH Wiesbaden und Berlin, ÚTÉPÍTÉSI KONFERENCIA A SZOVJETUNIÓBAN Erdészeti szállítóutak építésének és fenntartásának korszerű módszerei" tárgykörű konferenciára kapott meghívást az elmúlt nyáron az OEE. A Novgorod megyei (SZU) Kreszticben tartott konferencián Bogár István, az egyesület erdőfeltárási szakosztályának vezetője és Nagy András tagtársunk vett részt. A konferencián ismertették az erdőfeltárás terén elért eredményeket, a SZU építési feladatait és azokat a problémákat, amelyeket a különleges időjárási, terepes termelési viszonyok között kell megoldani. A SZU erdőfeltáró útjainak hossza jelenleg 180 ezer km. Erdőfeltárási feladat az évben 8300 km főút ebből 4700 km burkolt kavicsút, 3600 km kavicsolt szalagút km ideiglenes szárnyvonal földutak, fautak, felszedhető fa, vasbeton szalagutak és 680 km erdei vasút megépítése volt. A tehergépkocsi-szállítás átlagos hossza km, még 100 km távolság felett is szállítanak. A termelékenység növelése érdekében nagyobb teherbírású, t KRAZ és KMAZ tehergépkocsi-szerelvények alkalmazását tervezik. Télen tömörített havon, locsolt jégutakat készítenek az északi területeken, ahol nyáron közlekedni nem lehet. Az erdei utak fenntartásával a konferencia sajnos keveset foglalkozott. A kérdés fontosságára való tekintettel a résztvevők e témakörben külön konferencia tartását javasolták. Magyar részről a konferencián Bogár István előadást tartott: Erdőfeltáró utak építésének kérdései Magyarországon" címmel. A konferenciát a folyó fatermesztési, kitermelési, feldolgozási, feltárási munkák bemutatása egészítette ki. _ Bogár István 217