Közlekedésépítő szak Útépítési-, fenntartási- és üzemeltetési

Átírás

1 Közlekedésépítő szak Útépítési-, fenntartási- és üzemeltetési Közútfejlesztő-, közútkezelő szakmérnöki ágazatok Tantárgy: Közutak üzemeltetése 1. előadó: Dr. Szakos Pál Közutak fenntartása 1.,2. Útüzemeltetés és útfenntartás 1.,2. előadó: Dr. Szakos Pál Közutak üzemeltetése 2. előadó: Dr. Gáspár László

2 KÖZUTAK FENNTARTÁSA Az útfenntartás elméleti kérdései Fogalmak (emlékeztetőül) 2. Kő-, műkő-, betonkő burkolatok és fenntartásuk 2.1. Burkolatok anyaga 2.2. Kőburkolat típusok 2.3. Kőburkolatok építése 2.4. Kőburkolatok fenntartása 3. Az utak földművei és fenntartásuk 3.1. Földművek és fenntartásuk Az utak geotechnikai tervezése A földművek romlása és helyreállítása 3.2. Víztelenítés, árok és padka rendezés 3.3. Földutak fenntartása

3 4. Útmenti növényzet 4.1. Bevezetés, a mérnökbiológia jelentősége 4.2. Füvesítés, gyepesítés 4.3. Földművek védelme cserjetelepítéssel 4.4. Útmenti fák, cserjék telepítése 4.5. Az erdő és a közút 4.6. A közúti védelem (KTSz) és a növényzet 4.7. Hófogó növénysávok 5. Közúti hidak csapadékvízzel szembeni védelme 5.1. A védelem célja, követelményei 5.2. A közúti hídszigetelés tervezése 5.3. A szigetelés gyakorlati megoldásai

4 6. Közúti forgalomszabályozás, biztonsági berendezések és fenntartásuk 6.1. Közúti jelzésrendszerek A közúti jelzésekről általában Útburkolati jelek Az esőben is jól látható jelzések Vezetőoszlopok Közúti jelzőtáblák 6.2. Közúti járművisszatartó rendszerek Közúti passzív biztonsági berendezések elméleti megalapozás Honosított EU követelményrendszer További hazai előírások

5 7. A közút komfortjának növelése, az útkörnyezet minőségének javítása - a szélesebb értelemben vett útfenntartási beavatkozások 7.1. Az úttérség biztonsága a megbocsájtó út A biztonság növelésének igénye Az USA Állami Útügyi Hivatalnokok Társasága kutatásai A biztonságfokozó intézkedések és beavatkozási területeik Az útmenti ütközéscsillapítás és gyakorlati megoldásai Az úton végzett munkák biztonsága 7.2. A közúti biztonsági infrastruktúra management

6 7. A közút komfortjának növelése, az útkörnyezet minőségének javítása - a szélesebb értelemben vett útfenntartási beavatkozások 7.3. A közút használhatóságát növelő hagyományos beavatkozások Az útpálya szélesítése A gyalogos közlekedés feltételeinek biztosítása, mozgáskorlátozottak közlekedésének segítése A kerékpáros közlekedés segítése Közművek a közutakon Átkelési szakaszok csatornázása 7.4. Korszerű környezetjavító megoldások Csomópontok átépítése Forgalomcsillapítás Zaj elleni védelem

7 2. Kő -, műkő -, betonkő burkolatok és fenntartásuk 2.1. Kőburkolatok anyaga 2.2. Kőburkolat típusok 2.3. Kőburkolatok készítése 2.4. Kőburkolatok fenntartása

8 1. Útépítéstan Irodalomjegyzék Dr. Vásárhelyi Boldizsár Tankönyvkiadó 1951, 1953, Betonkő burkolatok kézikönyve Brian Shackel TERC-MEASz, Budapest, A természetes és a mesterséges kőburkolatok alkalmazása napjainkban Sallai László Szakmérnöki diplomaterv, Strassenerhaltung und Verkehrstechnik RATGEBERGER, Dr. A. Schmuck Stein Verlag, Baden-Baden, ÚT : 2004 Betonkőburkolatú pályaszerkezetek tervezése és építése Magyar Útügyi Társaság 6. ÚT :2006 Kő és műkő burkolatok építése Magyar Útügyi Társaság 7. ÚT :2008 Kő-, betonkő és műkő burkolatok fenntartása Magyar Útügyi Társaság 8. Semmelrock, Wienerberger prospektusok ( , -23.)

9 pályaszerkezetek - hajlékony, félig merev (aszfalt burkolat) - merev (beton burkolat) - elemes[idomkő] (kő, betonkő, műkő burkolat)

10 az elemes pályaszerkezet felépítése a hajlékony pályaszerkezetek követelményeinek megfelelően - tömörített altalaj - szükség szerinti fagyvédő réteg - méretezés szerinti kötőanyag nélküli/kötőanyagos alapréteg homok ágyazatra fektetett, homokkal hézagolt - burkoló elem a homok ágyazat és hézagkitöltés szerepe a meghatározott (szemnagyság, tisztaság, belső surlódás) minőségű homok - ágyazat (50>20 mm) kiegyenlíti a burkolóelem pontatlanságait, beágyazza a burkolóelemet kivezeti a bejutott csapadékvizet átadja a terhelést az alaprétegnek - hézagkitöltés ([20]10>4 mm) közvetíti a terhelést a szomszédos burkolóelemekre elemek záródása: lock up (csökkenő behajlás/növekvő teherbírás!)

11 az ismertetés indoka, felhasználási lehetőségek hagyományos megoldások ismerete önkormányzati utak állománya új alkalmazások speciális célok (pl. autóbuszöböl, parkoló, tárolótér ) visszaépítés műemléki környezet lakóterületek berendezése kiemelt terek a burkolóelem téralakító, építészeti elem

12 Dr. Ambrus K.

13

14 elemes útburkolatok korábbi alkalmazásai - (klinker)tégla - idomkő i.e Mezopotámia India városi utak XVIII.szd.- Németország, Hollandia XIX.szd.- Egyesült Államok középkor természetes kövek, ciklop XVIII.szd. faragott-idom-kövek 20>10 mm hézag - fa XIX. szd. elejétől zajcsökkentés céljából mm futósoros/halszálka mm íves/legyező

15 a betonkő burkolatok fejlődése kötőanyag bitumen XX.szd. eleje USA aszfalt burkolóelemek - cement XIX.szd. vége Németország - II.vh. után Hollandia Kezdetben a betonútkő a korábbi idomkő és keramit burkolatok helyett, kisebb előállítási költség, jobb mérettűrés, nagyobb szilárdság változatlan formák Fejlődés kapcsolódásra alkalmas felületek lerakás kisebb szaktudással fejlett idomformák tartós forgalomviselés - gépi lerakásra alkalmasság kifejezetten építészeti/esztétikai célok

16 burkolási igényszint - köztér jelentősége - településen belüli elhelyezkedése burkolattípus köztér településközponttól mért távolsága % természetes burkolókő aszfalt műkő, betonkő település központ távolság Mohácsi Sándor Semmelrock Konferencia

17 lapburkolatok előnyei - esztétikus - variálható, helyi igényekhez illeszthető - azonnal terhelhető - könnyen javítható, cserélhető, átrakható - könnyű közmű hozzáférés - tartós - kisebb építőgép igény - csendesebb munka, nincs bontási hulladék - csapadékvíz áteresztés - jó csúszás -, kopásellenállás lehetséges nehézségek - érzékeny a lokális teherbírási hibákra - építése különleges gyakorlatot kíván

18 hagyományos kőburkolatok kiterjedése országos közutak főút 1,2 km mellékút 23,7 km helyi közutak belterület 1291,1 km külterület 486,5 km

19

20

21

22 MSz EN 1338 betonkő vonatkozó előírások MSz EN 1339 gyephézagos idomok (járdalapok) MSz EN 1340 beton útszegély MSz EN 1341 kőlap MSz EN 1342 burkolókő MSz EN 1343 útszegélykő ÚT :2006 Kő és műkő burkolatok építése ÚT :2007 Betonkő burkolatú pályaszerkezetek tervezése és építése ÚT :2008 Kő-, betonkő és műkő burkolatok fenntartása

23 útburkolóelemek ÚT idom - hosszúság:vastagság<=4:1 lap - hosszúság<=1 m; hosszúság:vastagság >4:1 hosszúság:szélesség<3:1 lemez - hosszúság<1 m; hosszúság:vastagság >4:1 természetes idomkő természetes kőzetből előállított idom műkő öntéssel, préseléssel, magas hőmérsékleten égetéssel előállított mesterséges kőzet anyagú idom betonkő nagyszilárdságú betonból vibrálással, préseléssel előállított idom

24 természetes burkolókövek nagy idomkő burkolatok 1.1. nagykockakő burkolat 1.2. háromnegyedes kockakő burkolat 1.3. fejkő burkolat 1.4. sorkő és járdakő burkolat 1.5. nyers kockakő burkolat ciklopkő és idomított terméskő burkolat közönséges terméskő burkolat görgetegkő burkolat kiskő burkolatok 1.1. kiskockakő burkolat 1.2. kiskő burkolat 1.3. szabálytalan kiskő burkolat 1.4. lemezes kiskő burkolat 1.5. óriás kavics burkolat

25 mesterséges burkolóelemek 1.1. keramit burkolat 1.2. klinkertégla, kongótégla, hagyományos égetett tégla burkolatok 1.3. betonból készült kő, vagy lapburkolatok (beton járdalap, VIACOLOR, stb ) 1.4. gyephézagos betonkő burkolatok 1.5. fakocka 1.6. (öntöttvas-, acél elemek)

26 a burkolókövek előállítása természetes burkolókövek: gránit, bazalt kőzet hasítás ékekkel géppel mesterséges burkolókövek mesterséges kőzet anyagú idomkő kohósalak öntés tégla (kongó) zsugorodásig égetett agyag keramit porrá őrölt márga préselve, égetve beton - vibrálás - préselés

27 burkolóidom követelmények IST > kopásállóság nyomószilárdság/hasító-húzó sz. 250 Mpa/(2,9)3,6 MN/mm 2 fagyállóság

28

29

30 modern beton burkolókövek fajtái nem kapcsolódó (C) vízszintesen kapcsolódó - egy irányban (B) függőlegesen kapcsolódó (A) ökológiai speciális - két irányban (A) ( A C kapcsolódási osztály jele) /2/

31 /2/

32 /2/ jellemző hossz max.225 mm jellemző vastagság mm súly < 4,5 kg méret mm vastagság 100 mm súly > > 4,5 kg

33

34

35 /2/

36 ökológiai (környezetbarát) burkolókő

37 speciális burkolókő taktilis elemek elemek

38 mesterséges burkolókövek kialakítási részletei lesarkított szél - jobb megjelenés - kisebb letörésveszély - jobb felületi vízelvezetés - kisebb gumikerék szívóhatás barázdált szél - jobb megjelenés felületi minta - jobb megjelenés

39

40 útpályaszerkezet beton burkoló elemekből - burkoló idom mm vastagabb is kellene! - ágyazó homok (habarcs) mm - burkolatalap ÚT , szerint kötőanyag nélküli (kötött talajnál szűrőréteggel) hidraulikus kötőanyagú (speciális pl. drain) - védő (fagy/javító/szűrő) réteg szükség szerint - tömörített földmű E 2 =70 50 MN/mm 2 (I-III.talajosztály)

41 az idomburkolat alatti pályaszerkezeti rétegek korábbi alkalmazása /2/

42 betonkő burkolatú pályaszerkezet rétegei /2/

43 betonkő burkolatú pályaszerkezet német minta szerint /2/

44 a Semmelrock Stein+Design javaslata tükör teherbírás (20)30 MN/m2 1 2.alapréteg 0/35, 0/55 vastagság méretezés szerint 3. alapréteg 2/5 3 5 cm

45 szabályos 6-10 mm széles teljes átmenő terjeszkedési hézag 8 m-ként a Semmelrock Stein+Design javaslata

46 a Semmelrock Stein+Design javaslata

47

48

49 méretezés terhelésből adódó követelmények össz áthaladó nehéztengely környezeti feltételek használat közbeni viselkedés gyakorlati megoldások típus pályaszerkezet ÚT :2007 terhelési osztály függvényében (A D!) diagramokkal számítási eljárásokkal

50 ÚT

51 burkolóelemek kapcsolódása, illeszkedése - A kapcsolódás két irányban, négy csatlakozó felületen hosszhézagok megnyílása akadályozott lerakás rendszerint halszálka (H) kötésben - B - kapcsolódás egy irányban, két csatlakozó felületen hosszhézagok megnyílása akadályozott lerakás rendszerint futósoros (F) kötésben - C kapcsolódás csak pontos gyártás, szakszerű fektetés esetén

52 ÚT

53 ÚT

54 kötőanyag nélküli burkolatalap vastagsága -a burkolókő -a nyomvályú -a CBR% függvényében Ausztrál Cement és Betonszövetség és az új-délwales-i egyetem /2/

55 A e B e C e D e E e összehasonlításként a hazai forgalmi terhelési osztályok A kötőanyag nélküli burkolatalap vastagsága a forgalmi terhelés, a az elemkapcsolódás és a CBR% függvényében Ausztrália /2/

56 különböző eljárások összehasonlítása /2/

57 pályaszerkezet variánsok a világ különböző részein /2/

58 követelmények az elemes burkolatok megvalósítása kapcsán - földmű előírásszerű kialakítása - víztelenítés - burkolat felületéről - pályaszerkezeti rétegekből - működőképesség fenntartása - fagyás - olvadási károk kockázata - ellenőrzés/védelem - burkolóelemek (lásd 1. táblázat) - fagyállósága - - kopásállósága (együtt tartósság) beépítési hely, környezeti körülmények, forgalmi igénybevétel szerint - csúszásellenállás

59 földmű E 2 = MN/ alapréteg típusra vonatkozó előírások szerinti minőség megfelelő oldalesés a vízelvezetés érdekében

60 fagyérzékenység, fagyveszély ÚT : ellenőrizendő a földmű felső 1,0 m zónája fagyérzékenység fagyveszély esetén meghatározott fagyvédelmi vastagságban fagyállóanyag építendő be

61 az ágyazat feladat ágyazás szivárgó vizek kivezetése anyag homok, zúzott homok, zúzalék hidraulikus/bitumenes kötőanyag névleges szemnagyság 5 mm, 5-8 mm<10 m%, mm<5 m% kifolyási tényező (130)150 s/1000 cm 3 (A,B-D)

62

63 kőburkolatok fektetése nagykő - szélsorok, szegélyek közé sorokban úttengelyre merőlegesen/átlósan (kötőkő, püspöksüvegkő) kereszthézagok szomszédos köveinek közepére sorkőnél legalább 4 cm eltolás termés-, görgetegkövek változó sorszélesség, vonalvezetés széleken nagyobb méretű kövek kiskő ívszeletben/hullámvonalban ívkezdet/hullámvonal tető szegélyvonalra átmenő sugárirányú hézag nem lehet mesterséges burkolókövek szegélyek közé, szükség szerint monolit idomkő kiegészítéssel

64 elemek kézi fektetése lerakás szerszám kövező kalapács döngölő (25 kg) munkafolyamat ágyazó homok lehúzása utána nem rálépni! burkolókő elhelyezése megfelelő hézaggal (3-5[16] mm) a legalacsonyabb helyről, szegélytől indulva/vezetőzsinór mellett egy rakja kettő-három kiszolgálja homokolás (iszapolás) döngölés ismételt homokolás lock up állapotig

65 kézi fektetés szakmunkás által

66 betanított munkások általi kézi fektetés

67 természetes kőburkolatok mintázata nagykő széleken speciális kőelemek sorhézagok másik sor kövei felére úttengelyre merőleges, vagy 45 -ot bezáró kiskocka -, kiskő íves hullámvonal

68 /1/

69 /1/

70 /1/

71 /1/

72 /1/

73 gépi fektetés - mintázat szerint rakodólapra helyezett idomok/lerakófej gépi fektetés után hézagigazítás, 1 m-ként és műszak végén tömörítés /2/ - elemfektető finisher

74 útburkolóelem fektető gép

75

76 burkolókövek fektetési mintái futósoros halszálka parketta dupla V kettős halszálka megközelítően derékszögű, szimmetrikus kövek, h:sz= egész szám, rendszerint 2

77 /2/

78 /2/

79 hézagkitöltés homok - névleges szemnagyság 1 mm, 1-2 mm <10 m%, 0,063 mm alatti rész < 8m%, iszap-agyag < 2 m%, kifolyási tényező > 120 s/1000 cm 3, ágyazati vízelvezetés esetén szűrőszabálynak megfelelő szemeloszlás oldható részt, meszet nem tartalmazhat különleges esetekben (üzemanyag, intenzív vízfolyás ) felső 30 mm cementhabarcs/bitumenes/műgyanta kiöntés cementhabarcs kitöltésnél nedvesítés, nedvesen tartás bitumenes kitöltésnél száraz hézagfal hézagszélesség - idomított terméskő mm - nagykő 6 12 mm (újrafektetett 16) - kiskő 5 10 mm (újrafektetett 12) - műkő 3 5 mm

80

81

82

83

84

85 az elemes burkolat építési fázisai a földmű kialakítása, tömörítése, (stabilizációja) a földmű tükörszintjének képzése az alapréteg(ek), (szükség szerint javító/védő réteg) kivitelezése szegély/szélsor készítése elem+hézagméretek, fektetési minta figyelembe vétele! homokágyazat beépítése, szintbehozása, tömörítése szárazon (6-8%) tartani! elemek fektetése szegély/szélsor legalacsonyabb pontjáról indul - szükség szerint szegélyhez illesztés (max ¼ kő) elemek tömörítése minden 1,0 m-es sort, majd együtt is hézagkitöltés (homokolás) elemek ismételt tömörítése ismételt hézagkitöltés (besöprés) (beiszapolás mosott homok!)

86 a burkolatépítés munkafázisai a burkolatalap terítése, szintbehozása, tömörítése 1. szegély/szélsor kialakítása fektetőágyazat terítése, egyengetése, szintbehozása, tömörítése

87 a burkolatépítés munkafázisai 2. fektetőágyazat véglegesítése, fektetés szegélytől, végdarab kialakítása burkolat tömörítése, hézagkitöltő homok beseprése, (bemosása)

88 fektetési apró - tervezés minden követ megrajzolni - méret fugával! - kitűzés: EOV koordináták sűrűn - színárnyalatos köveknél 2-3 raklapot keverni - egyszerre minden méretet, formát kiszállítani - fedlapok - körberakni, - beforgatni, két oldalról fektetni - útszegély/burkolatszegély - tengellyel nem párhuzamos szegély esestén vezetőzsinór - csatlakozások megoldása - kisméretű töredékkövek kiküszöbölése - burkolható fedlap burkolókő vastagsága (súly/igénybevétel) - oszlop alaptestek - méretegyeztetés (burkoló/vakvezető )

89 beton burkolókövek további alkalmazási lehetőségei épületek parkok parkolók gyalogos felületek benzinkutak autóbuszöblök

90 /2/

91 /2/

92 /2/

93 /2/

94 díszburkolatok Dr. Ambrus K.

95 Dr. Ambrus K.

96

97

98

99 érdekesség: fakocka burkolat 1871 Lánchíd alagút közt 1874 Andrássy úton ma műhelyekben, csarnokokban

100 kőburkolat építés minőségellenőrzése alkalmazott anyagok vonatkozó MSz-, ÚT -, alkalmazási engedély szerint alaprétegek ÚT , ágyazat terv szerint szintmagasság +/- 20 mm csatlakozás 3 5 mm szint felett felületi egyenetlenség 3 m léc alatt max. 10 mm, 10% 15 mm oldalesés +/- 0,4 % hézagszélesség előírt +/- 2 mm hézagkitöltöttség 100 %

101

102 Kő-, betonkő és műkő burkolatok fenntartása ÚT :2008 üzemeltetési feladatok útállapot ellenőrzés közlekedésre alkalmasság kerékpár-, gyalogút, járda negyedévente A D forgalmi terhelési osztály havonta hetente útbeutazás országos közúthálózati elemen tavaszi/őszi állapotfelvétel - burkolatrepedés, -hámlás - hézagméret - deformáció - vízelvezetés - egyenetlenség - érdesség

103

104 üzemeltetési feladatok általános üzemeltetés tisztítás seprés/mosás foltok kezelése első gépi tisztítás üzembe helyezés után 2-3 hónappal mosószer kipróbálandó! gépi seprés/mosás után hézagpótlás mészkivirágzás!? téli üzemeltetés tekintettel a vízelvezetési megoldásra sóállóságra (csak NaCl)

105 burkolóelem tartalékkészlet és leltár - az elemes burkolat nagy előnye, hogy kis felületen is bontható, újrarakható, de a bontás során egyes elemek sérülhetnek - az egyes elemek különböző méretűek, eltérő színárnyalatúak lehetnek Az építéshez használt minden szállítmányból tartalékot kell képezni, megfelelő nyilvántartással. A tartalékkészlet mennyisége a burkolat jelentősége függvényében köztereknél a felület 1-3%-a, ipari terknél ettől kevesebb.

106 karbantartás fenntartási feladatok impregnálás szilikongyantával, akriláttal, műgyantával szín hangsúlyozása, felszívóképesség csökkentése, kopásállóság javítása 1-3 évente megújítandó törött elemek cseréje hézagkitöltés pótlása - kis felületen elmozdult elemek igazítása - kis felületen deformációk javítása - kis felületen helyreállítás a karbantartás szerintiek nagy felületen Közműfektetés esetén a maradó burkolat szakaszosan kitámasztandó!

107

108 kőburkolatok felújítása ha az egyenletesség-, a felületi vízelvezetés-,a csúszásellenállás nem megfelelő felszedés (2-3 kő kimozdításával, esetleg összetörésével), újrarakás (korábban: forgatás ) régi és új kövek keverve, régi ágyazat cserélendő, de előtte a vastagságát rögzíteni kell burkolatcsere a burkolókő érték anyagfajta, szín, nagyság, állapot szerint raktározni (lásd Fővárosi Kőtár) ráburkolás Újrarakás, burkolatcsere kapcsán ellenőrizendő a földmű, az alap, a vízelvezetés megfelelő állapota!

109 2. Kő -, műkő -, betonkő burkolatok és fenntartásuk Ellenőrző kérdések 2.1. Ismertesse az idomkő burkolatok alkalmazási lehetőségeit, előnyeit-hátrányait 2.2. Ismertesse a kő-, betonkő-, műkő útburkoló elemek választékát 2.3. Mutassa be az útburkolókövek kialakítási változatait, azok jellemzőit 2.4. Mutassa be a beton útburkoló elemek kialakítási változatait, azok jellemzőit 2.5. Ismertesse az idomburkolatú pályaszerkezetek szokásos felépítését 2.6. Vázolja az idomkő pályaszerkezetek méretezési gyakorlatát 2.7. Mutassa be az idomkő burkolatok építési megoldásait 2.8. Ismertesse a kőburkolatok hézagkitöltési megoldásait, funkcióját, az anyagválasztás szempontjait 2.9. Mutassa be a kő-, betonkő-, műkő burkolatok fenntartási követelményeit