III. VÁROSI V VILLAMOSVASÚTI PÁLYA P NAP BALATONFENYVES, 2010. 03. 18-19. 19. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLAT LATÁNAK TAPASZTALATAI SZÉCHENYI ISTVÁN N EGYETEM Dr. Horvát t Ferenc főiskolai tanár
1. BEVEZETÉS PÁLYASZERKEZET TÍPUSOKT NYITOTT KÖZÚTI VASÚTI PÁLYA ÖNÁLLÓ PÁLYATESTŰ KÖZÚTI VASÚTI PÁLYA ÚTPÁLYÁHOZ CSATLAKOZÓ, ELKÜLÖNÍTETT PÁLYATESTŰ KÖZÚTI VASÚTI PÁLYA BURKOLT KÖZÚTI VASÚTI PÁLYA KLASSZIKUS MEGOLDÁSOK ÚJ MEGOLDÁSOK Klasszikus rugalmas alátámasztású rendszer Merev alátámasztású rendszer Félmerev alátámasztású rendszer Nagypaneles tömbsínes rendszer RAFS rendszer Diszkrét, rugalmas sínalátámasztású rendszer Kiöntött síncsatornás rendszer 52/1
1. BEVEZETÉS 1.1. A PÁLYASZERKEZET P KIVÁLASZT LASZTÁSASA A pályaszerkezet kiválasztását az alábbi követelmények és feltételek befolyásolhatják: - nyitott, vagy burkolt vágány, - az útvonal, illetve a városszerkezet jellege, - az útátjárók (a keresztező utak) száma, sűrűsége, - a közúti villamosvasúti vonalat magában foglaló közút keresztmetszeti méretei és hossz-szelvénye, - a forgalmi terhelés, - a közművek helyzete, - a közúti villamosvasúti pálya vonalvezetési lehetőségei (ívek, átmeneti ívek, túlemelés stb.), - környezetvédelmi (rezgés- és zajvédelmi) szempontok, - megkülönböztetett gépjárművek (tűzoltóság, mentők) közlekedésének igénye, - városesztétikai szempontok, - vontatási rendszer, - alkalmazott biztosító berendezés, - táplálási és érintésvédelmi rendszer. 52/2
1. BEVEZETÉS 1.2. AZ ÚJ J SZERKEZETI MEGOLDÁSOK KÖZÖS K S JELLEGZETE- SÉGEI Az elmúlt 25 év felépítményfejlesztési eredményeit áttekintve jellegzetességként tűnik szembe: - a felhasználási követelményeknek megfelelő, gazdag kínálat, - fejlett háttéripar (ki- és aláöntő anyagok, ágyazó gumik), - komplex szolgáltatás (pl. hasonló kialakítás folyópályában és kitérőben), - az építési tevékenység rövidítése (pl. előregyártás), - a gazdaságosság követelményének érvényesítése az építési és a fenntartási költségek alakulásának együttes szemlélete által, - a közúti vasúti forgalom emberi környezetre gyakorolt káros hatásainak (rezgés- és zajterhelés) csökkentése, - védekezés kóboráram korrózió ellen. 52/3
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA 2.1. A PÁLYASZERKEZETI P MEGOLDÁSOK VIZSGÁLAT LATÁRÓL ÁLTALÁBAN Azonos vagy hasonló követelményekre épített korábbi megoldások és a velük szerzett tapasztalatok: - referencia lista, - üzemeltetői nyilatkozatok, - helyszíni szemle. Laboratóriumi vizsgálatok: - szabványok szerint -- a szerkezet alkotóelemeinek vizsgálatai, -- a szerelt szerkezet vizsgálatai. A hazai rendszerbe illeszthetőség vizsgálata: - felépítményszerkezeti, fenntartási követelmények kielégítése. Tartószerkezeti megfelelőség vizsgálata: - számítógépes véges elemes modellezés -- terhekre való megfelelőség, -- alakváltozási megfelelőség (pl. rugalmas nyombővülés), -- hézagnélküli vágány állékonysága, -- téli síntöréskor / varratszakadáskor megnyíló hézag. Zaj- és rezgéstechnikai megfelelőség vizsgálata 52/4
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA 2.2. PÁLYASZERKEZETI P MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA A SZÉCHENYI EGYETEMEN 1994-2009 TÉMA MEGBÍZÓ ÉV Műszaki alkalmassági bizonyítvány a budapesti Nagykörúton a 10+35 26+90 szelvények közötti villamosvasúti pályafelújítás új felépítményszerkezetére (Phoenix rendszer) BKV 1994 Szakvélemény a budapesti 2-es villamos Eötvös tér - Petőfi tér közötti szakaszán a viaduktszerkezet és a rajta fekvő vágány felépítményének átépítéséhez (EasyLast rendszer) GANTRY Hungária Kft. 1994 Műszaki alkalmassági bizonyítvány a rugalmas ágyazású, vályús sínes, Gantrex leerősítéssel szerelt, vasbeton lemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre (Phoenix rendszer) Műszaki alkalmassági bizonyítvány a Debrecen városában a villamosvonal 23+40-34+60 szelvényei között kialakítandó Phoenix rendszerű, rugalmas ágyazású, vasbetonlemezen fekvő, előregyártott elemekkel burkolt, közúti vasúti felépítményszerkezetre Műszaki alkalmassági bizonyítvány a Petőfi híd felújítása során építendő, vasbeton síncsatornában Edilon-Corkelast VO kiönt ntőanyaggal rögzr gzített, törpe t Phoenix síneks alkalmazásával kialakított közúti vasúti felépítményszerkezetre Műszaki alkalmassági bizonyítvány vasbeton lemezre lekötött közúti vasúti kitérőszerkezetek PHOENIX U33-01 típusú rugalmas ágyazópaplannal való kialakítására BKV Debreceni Magas-, Mély- és Útépítő Rt. BKV BKV 1995 1995 1996 1996 52/5
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA TÉMA MEGBÍZÓ ÉV Műszaki alkalmassági bizonyítvány síncsatornában, leerősítések nélkül, ICOSIT KC 330 UK kiönt ntőanyaggal rögzített, törpe t Phoenix síneks alkalmazásával kialakított közúti vasúti felépítményszerkezetre AVERS Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. 1996 Műszaki alkalmassági bizonyítvány Ri 59 vályús sínekkel, ORTEC ISOLast típusú gumiprofilokkal ágyazott, Gantrex 4120/15/35 leerősítéssel szerelt és Gantrex 035 aláöntőhabarccsal készített, vasbetonlemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre GANTRY Hungária Kft. 1996 Műszaki alkalmassági bizonyítvány Ri 59 vályús sínekkel, TAU-NIX típust pusú gumiprofilokkal ágyazott, Gantrex 4120/15/35 leerősítéssel szerelt és Gantrex 035 aláöntőhabarccsal készített, vasbetonlemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre Phőenix - Haider Kft. 1996 Műszaki alkalmassági bizonyítvány a módosított PHOENIX rugalmas ágyazóelemekkel kialakított, Gantrex leerősítéssel szerelt, vasbetonlemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre PHOENIX AG., Németország 1997 Műszaki alkalmassági bizonyítvány a SYLOMER KONTI- SCHIENENLAGER RI 59/60 típusú rugalmas vályússínágyazó rendszerrel kialakított, Gantrex leerősítéssel szerelt, vasbetonlemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre GETZNER Werkstoffe GmbH., Ausztria 1997 Műszaki alkalmassági bizonyítvány PHOENIX típust pusú, rugalmas talpágyazású és rugalmas gumiprofillal kombinált, előregyártott beton kamrakitölt ltő elemekkel kialakított, Gantrex leerősítéssel szerelt, vasbetonlemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre PHOENIX AG., Németország 1997 Műszaki alkalmassági bizonyítvány a SEDRAFER EXTRA hézagkitöltő bitumen közúti vasúti felépítményszerkezetben való alkalmazhatóságáról GANTRY Hungária Kft. 1997 Műszaki alkalmassági bizonyítvány a BETEC 140 és s BETEC 180 aláö áöntő és s furatkiönt ntő habarcsok közúti vasúti felépítményszerkezetben való alkalmazhatóságáról, ACÉLTERV Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. 1998 52/6
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA TÉMA MEGBÍZÓ ÉV Hazai megfelelőség igazolás a PHOENIX ERL Regenerat Standard és s ERL Regenerat Lágy típusú rugalmas sínágyazó rendszerekkel kialakított, Gantrex leerősítéssel szerelt, vasbetonlemezen fekvő közúti vasúti felépítményszerkezetre PHOENIX AG., Németország 2000 Hazai megfelelőség igazolás az ORTEC Flüsterschiene ( Suttogó sín ) típusú vasúti felépítményszerkezet közúti vasúti és földalatti vasúti alkalmazására GANTRY Hungária Kft. 2000 Hazai megfelelőség igazolás az Ortec ISOLast típusú közúti vasúti vágányszerkezet módosított ágyazógumikkal, Ortec sínrögzítő elemekkel, Ortec alá- és kiöntőanyagokkal készülő változatára GANTRY Hungária Kft. 2001 Hazai megfelelőség igazolás helyi közforgalmú vágányaiban alkalmazható Ortec EASYLast felépítményszerkezetre vasutak típusú Ortec Hungária Síntechnikai Rendszerek Kft. 2001 Hazai megfelelőség igazolás az Ortec Multiflow típusú aláö áöntő és s furatkitölt ltő habarcs helyi közforgalmú vasutak felépítményszerkezetében történő alkalmazhatóságáról Ortec Hungária Síntechnikai Rendszerek Kft. 2001 Hazai megfelelőség igazolás az EDILON típust pusú,, kiönt ntött tt síncsatornás s felépítm tményi rendszerrel kialakított közúti vasúti pályaszerkezetre BKV 2002 Hazai megfelelőség igazolás ágyazat nélküli közúti vasúti pályák kitérőszerkezete alatti vasbeton lemez ágyazására alkalmazható ORTEC 6520 jelű gumipaplanra Ortec Hungária Síntechnikai Rendszerek Kft. 2002 Vasutastelep utca - Bánkút utcai villamospálya vágányfelújítása. Szakvélemény a sínalátámasztó vasalt- beton gerendák felhasználhatóságáról RING Körútépítő Kkt. 2002 Szakvélemény a Lágymányosi hídra h tervezett közúti k vasúti pályap felépítményszerkezetének zaj- és rezgéstechnikai értékeléséről FŐMTERV Rt. 2003 52/7
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA TÉMA MEGBÍZÓ ÉV Hazai megfelelőség igazolás ágyazatnélküli nagyvasúti és városi vasúti felépítményben sínalátámasztásoknál alkalmazható Hilti HRA, Hilti HRC, Hilti HRC-DB, Hilti HRT és s Hilti HRT-WH típust pusú lehorgonyzásokra Hilti Hungária Kft. 2003 A LágymL gymányosi hídra h tervezett közúti k vasúti pályap felépítményszerkezetének zaj- és rezgéstechnikai alapú korszerűsítésre. Szakértői anyag a közúti vasúti pályaszerkezet engedélyezési tervének elkészítéséhez FŐMTERV Rt. 2003 Hazai megfelelőség igazolás az Icosit KC 220, KC 330 és KC 340 típust pusú anyagok felszíni és mélyvezetésű helyi közforgalmú vasutak felépítményszerkezetében történő alkalmazására Sika Hungária Kft. 2004 Hazai megfelelőség igazolás 35GPB (35LPG) r. sínekkels kialakított, Edilon típusú kiöntött síncsatornás közúti vasúti vágány kísérleti szakaszának építésére EDILON B.V., Haarlem, Hollandia 2004 Szakvélemény a Lágymányosi hídi h közúti k vasúti pálya p felépítm tményszerkezeténeknek zaj- és rezgéscsillapító kialakításáról FŐMTERV Rt. 2007 Hazai megfelelőségvizsgálati szakvélemény a PHOENIX cég Rail Comfort System típusú felépítményszerkezetének közúti vasúti vágányokban történő alkalmazhatóságáról Phoenix Dichtungstechnik GmbH Németország 2007 Hazai megfelelőségvizsgálati szakvélemény a belgiumi székhelyű CDM nv/na cég által gyártott CDM-PREFARAIL rendszerű, zaj- és rezgéscsillapító sínágyazású felépítmény közúti vasúti pályában és nagyvasúti iparvágányban történő alkalmazhatóságáról CDM Magyarország Zaj- és Rezgéscsillapítási Rendszerek Kft. 2007 Edilon típust pusú felépítm tmény alkalmazhatósága max. 60 -es lejtviszonynál FŐMTERV Mérnöki Tervező Zrt. 2009 52/8
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA 2.3. SZABVÁNYOK PÁLYASZERKEZETI P MEGOLDÁSOK VIZSGÁLA LA- TÁHOZ KÖVETELMÉNYEKET MEGFOGALMAZÓ SZABVÁNYOK MSZ EN 13481-1:2002 MSZ EN 13481-5:2002 MSZ EN 13481-6:2002 Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének követelményei. 1. rész: Fogalommeghatározások Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének követelményei. 5. rész: Rögzítés betonlemezhez Vasúttechnika. Vasúti pálya. A sín rögzítésének teljesítménykövetelményei. 6. rész: Különleges rögzítésmód a rezgés csökkentésére 52/9
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA VIZSGÁLATI SZABVÁNYOK MSZ EN 13146-1:2003 MSZ EN 13146-2:2003 MSZ EN 13146-3:2003 MSZ EN 13146-4:2003 MSZ EN 13146-5:2003 MSZ EN 13146-6:2002 MSZ EN 13146-7:2003 MSZ EN 13146-8:2003 Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének vizsgálati módszerei. 1. rész: A rögzítőerő hosszirányú összetevőjének meghatározása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének vizsgálati módszerei. 2. rész: Az elcsavarodási erő meghatározása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének vizsgálati módszerei. 3. rész: A lökőerő csillapításának meghatározása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének vizsgálati módszerei. 4. rész: Ismétlődő terhelés hatása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének vizsgálati módszerei. 5. rész: A villamos ellenállás meghatározása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A rögzítési módok vizsgálata. 6. rész: Az erős környezeti tényezők hatása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A sín rögzítésének vizsgálati módszerei. 7. rész: A szorítóerő meghatározása Vasúti alkalmazások. Vágányfektetés. A rögzítési módok vizsgálati módszerei. 8. rész: Üzemi próba 52/10
2. PÁLYASZERKEZETI MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA VIZSGÁLATI SZABVÁNYOK DIN EN 50122-2:1998 DIN EN 50122-2/A1:2002 Berichtigungen zu DIN EN 50122-2 (VDE 0115 Teil 4):1999-05 Bahnanwendungen Ortsfeste Anlagen. Teil 2: Schutzmaßnahmen gegen die Auswirkungen von Streuströmen verursacht durch Gleichstrombahnen (Vasúti felhasználások helyhez kötött létesítmények. Védelmi intézkedések egyenáramú vasutak okozta kóboráram hatások ellen) Bahnanwendungen Ortsfeste Anlagen. Teil 2: Schutzmaßnahmen gegen die Auswirkungen von Streuströmen verursacht durch Gleichstrombahnen Änderung 1 (Vasúti felhasználások helyhez kötött létesítmények. Védelmi intézkedések egyenáramú vasutak okozta kóboráram hatások ellen 1. változtatás) Berichtigung 1 zu DIN EN 50 122-2 (Helyesbítések a DIN EN 50122-2 (VDE 0115 Teil 4):1999-05 szabványhoz. 1. helyesbítés a DIN EN 50 122-2 szabványhoz) 52/11
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA 3.1. RAFS MEGOLDÁSOK BUDAPESTEN Budapesti RAFS vágány mintakeresztszelvénye 52/12
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA A korszerűsítéseknél alkalmazott sínágyazási megoldások 52/13
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA Laboratóriumi mérésekkel meg kell határozni a rugalmas ágyazás paramétereit, ugyanis ezek nélkül a szerkezet viselkedése (megfelelőség igénybevételekkel szemben, alakváltozások nagysága) nem határozható meg megbízhatóan. Az ágyazási paraméterek: - vízszintes rugóállandó, - függőleges rugóállandó, - csavarási rugóállandó. Statikus és dinamikus rugóállandók (MSZ EN 13481-6 szerint). A síkbeli rácsos tartószerkezetben a nyomtávtartó elemek kiosztását 1,5 (2,0) méterre célszerű felvenni. Leerősítések alkalmazása - az ívekben csökkenti a nyári és téli oldalirányú mozgást burkolatcsatlakozási hézagok kevésbé alakulhatnak ki, - kivitelezési munkát könnyíti. Szükséges a leerősítő elemek (lehorgonyzó csavar és leszorító lemez vagy kengyel) oldalirányú teherbírásának és a sín függőleges irányú felszakítási ellenállásának laboratóriumi meghatározása. Nagy járműteher alatti sínsüllyedés hézagkiöntő anyag. 52/14
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA RAFS rendszerek rugóállandói (1,5 m hosszra) Vágányrendszer függőleges (kn/mm) Rugóállandó oldalirányú (kn/mm) csavarási (knm/rad) Phoenix rendszer Nagykörút I. ütem 10,0 9,3 3,3 Phoenix rendszer Nagykörút II. ütem 10,5 12,3 38,7 Betonkamraelemes Phoenix rendszer 36,3 17,8 60,6 TAUNIX rendszer 41,7 4,1 84,9 Régi ORTEC ISOLast rendszer 85,7 6,0 11,8 Módosított ORTEC ISOLast rendszer 68,7 11,4 103,7 52/15
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA 1994 nyarán a nagykörúti villamosvágány rekonstrukció elsőként megépített szakaszán - az építéskor - mérőberendezéseket telepítettünk a BKV Infrastruktúra Főmérnökség megbízásából, hosszabb távú adatgyűjtés céljából. A mérőberendezések forgalom alatt alkalmasak - a vasbeton alaplemez igénybevételeinek mérésére, - a leszorító szerkezet lekötő erejének mérésére, - a távtartó rudak alakváltozásának és igénybevételeinek mérésére, - a sínszál elmozdulásainak és rezgéseinek mérésére. A helyszíni mérések adatai szerint - a járműteher alatti függőleges eltolódások 25... 40%-kal kisebbek voltak a számítottnál statikus / dinamikus rugóállandó, mozgó teher esetén az alakváltozások "késnek" a teherhez képest, így a vártnál kedvezőbb dinamikai viselkedés alakul ki, - a keresztirányú eltolódások a számítottal gyakorlatilag megegyeztek, - a sínszálak elcsavarodása - és így a rugalmas nyombővülés is - a számítottnak csaknem kétszerese lett (2,3 mm) a számítógépes modellben figyelembe kell venni a kerékteher külpontosságát is. 52/16
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA A nyomtávtartó rudak és a leerősítések kiosztása: - a sínszálakat egyenes és íves pályákban egyaránt 1,5 méterenként kör keresztmetszetű, 25 mm átmérőjű, legalább A 44 minőségű anyagból készült nyomtartó rudakkal kell összekötni, - a sínszálakat mind egyenesben, mind ívben Gantrex 3120/15 vagy Gantrex 4120/15 típusú sínleerősítésekkel kell leszorítani, az alábbi kiosztással: -- egyenesben és R 50 m sugarú ívekben 6,0 méterenként, -- R = 40-49 m sugarú ívekben 4,5 méterenként, -- R = 30-39 m sugarú ívekben 3,0 méterenként, -- R = 20-29 m sugarú ívekben 1,5 méterenként, -- az átépítésre nem kerülő szakaszokhoz való csatlakozásnál, ahol átmeneti sínek épülnek be, azok kétszeres hossza mentén a leerősítések távolsága 1,0 m, 52/17
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA 3.2. CDM-PREFARAIL MEGOLDÁS A CDM-PREFARAIL rendszerű felépítmény leerősítés nélküli megoldás. A síneket oldalaikon és talpukon rugalmas köpeny (CDM-Jacket) burkolja, amely segítségével a sínszálak tökéletesen elszigeteltek környezetüktől. A köpeny gyantakötésű gumiból készül, ez utóbbi granulátumát 100%-ban használt autógumikból állítják elő. A köpennyel ellátott síneket betonkiöntéssel rögzítik. Mind vályús, mind Vignol sínek számára létezik megoldás. A rendszer előnyei az alábbiak: - a sín folyamatos, rugalmas alátámasztása, - választható ágyazási tulajdonságok a csillapítási követelmény függvényében, - gyors és könnyű szerelhetőség, - alacsony szerkezeti magasság, - költséghatékony megoldás, - kitérők és víztelenítő dobozok rugalmas burkolata is megoldott, - hatékony rezgésszigetelés, - kóborárammal szemben kiváló ellenállás, - nagy oldalirányú stabilitás, - időjárási körülményektől függetlenül szerelhető, - különleges csillapítási követelmények esetén úsztatott lemezként is kialakítható. 52/18
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA Teljes mértékben monolit kialakítás Építésük nyomtávbiztosító alátámasztások (GSF = Gauge Support Fixation) segítségével történik. Az építés sebessége a tapasztalatok szerint 144 méter egyvágányú pálya naponta, 12 munkás (közöttük 2 fő hegesztő) közreműködésével. Monolit CDM-PREFARAIL vágány építése (Szeged, 2009. november) CDM-PREFARAIL zöld vágány 52/19
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA CDM-PREFARAIL STERO Az ágyazott síneket egyenként előregyártott vb. gerendába illesztve készítik. Az előregyártott betongerenda növeli a szerkezet élettartamát és az útburkolat stabilitását. Előnyösen alkalmazható, ha a kivitelezési idő rövid. Beépítése üzemben lévő pályába, forgalom alatt is lehetséges. 52/20
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA CDM-PREFARAIL MODULIX Az ágyazott sínek együtt előregyártott vb. lemezbe épülnek be, a vágányzóna a végleges útburkolati kialakítással készül. Elsősorban a legkritikusabb pályaszakaszokra ajánlott megoldás (pl. útkeresztezések). Víztelenítő elemek, villamos dobozok beépíthetők a rendszerbe. A vágánymező burkolata az igények szerint választható meg. Igen gyors építést tesz lehetővé az előregyártottság magas foka miatt. Létezik Vignol sínnel kialakított változata is, amely útátjárók kialakítását is lehetővé teszi. 52/21
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA CDM Floating Slab Track System Az előző változatok úsztatott lemezes kialakítása. Ez annyit jelent, hogy a fokozottabb rezgéscsillapítás érdekében a MODULIX mezőt elasztomer paplannal bélelt, előregyártott vb. teknőbe ültetik. 52/22
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA CDM-PREFARAIL PEXO Előregyártott, rugalmasan ágyazott kitérő keresztezési rész Az előző változatok úsztatott lemezes kialakítása. Ez annyit jelent, hogy a fokozottabb rezgéscsillapítás érdekében a MODULIX mezőt elasztomer paplannal bélelt, előregyártott vb. teknőbe ültetik. 52/23
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA Sínköpenyek és a síntalpszalagok Ri 59N r. sínhez 52/24
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA A köpeny rugalmas ágyazó tulajdonságai függvényében az alábbi típusok léteznek: CDM-PREFARAIL-COMPACT és CDM-PREFARAIL-COMPACT+, amelyek statikus sínágyazási állandója c stat > 60 MN/m/sínfolyóméter, olyan estekben alkalmazzák, amikor nincsen különösebb zaj- és rezgéscsillapítási követelmény, alapanyag CDM-49, CDM-PREFARAIL-CLASSIC: a statikus sínágyazási állandó c stat > 30 MN/m/sínfm, alkalmazás városi környezetben, amikor a védendő épület távolsága a vágánytól L > 20 m, alapanyag CDM-49, CDM-PREFARAIL-COMFORT: a statikus sínágyazási állandó c stat > 10 MN/m/sínfm, alkalmazás városi környezetben, amikor a védendő épület távolsága a vágánytól 10 m < L < 20 m, alapanyag CDM-49 és CDM AV rugalmas szalag, CDM-PREFARAIL-COMPACT, COMPACT+, CLASSIC vagy COMFORT kombinációja CDM-DMFA úsztatott pályalemez kivitellel, alkalmazás városi környezetben, amikor a védendő épület távolsága a vágánytól L < 10 m, jellemző ágyazási veszteség >20 dbv @ 63 Hz. 52/25
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA A CDM-PREFARAIL rendszerű felépítmények ágyazási jellemzői Betonszint sk. magasságában Betonszint sk-10 cm magasságban CDM-PREFARAIL változat Statikus sínágyazási modulus (MN/m/sínfm) Dinamikus sínágyazási modulus (MN/m/sínfm) Statikus sínágyazási modulus (MN/m/sínfm) Dinamikus sínágyazási modulus (MN/m/sínfm) COMPACT 113 196 77 152 CLASSIC 40 74 35 68 COMFORT 16 32 14 28 Statikus rugóállandó (MN/m) Dinamikus rugóállandó (MN/m) Statikus rugóállandó (MN/m) Dinamikus rugóállandó (MN/m) COMPACT 160 275 119 235 CLASSIC 73 136 65 129 COMFORT 37 73 33 66 Maximális sínsüllyedés (mm) Maximális sínsüllyedés (mm) COMPACT 0,31 0,46 CLASSIC 0,86 0,98 COMFORT 2,00 2,28 Rugalmas nyombővülés (26 o -os teher) (mm) Rugalmas nyombővülés (26 o -os teher) (mm) COMPACT 0,26 0,85 CLASSIC 0,33 0,99 COMFORT 0,47 1,84 52/26
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA Statikus függőleges terhelési vizsgálat 120 Függőleges erő (kn) 100 80 60 40 20 0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Elmozdulás (mm) Kezeletlen Sósvíz 70oC Fagy A sínágyazó köpenyek öregítése: - tárolás 168 órán át +24 o C hőmérsékletű, telített sósvízben, - tárolás 168 órán át +70 o C hőmérsékletű száraz térben, - tárolás 24 órán át +24 o C hőmérsékletű vízben, majd 25 fagyasztási ciklus (2-2 óránként -25 o C-on lehűtés, majd +23 o C-os vízfürdő). 52/27
3. RAFS RENDSZERŰ MEGOLDÁSOK VIZSGÁLATA Eredmények táblázata Jellemző Kezelés nélkül Telített sósvízben Öregítő kezelés +70 o C-os száraz térben Fagyasztás 100 kn terhelő erő alatti maximális öszszenyomódás 4,14 mm 3,80 mm (-8,2%) 4,26 mm (+2,9%) 4,13 mm (-0,2%) Összenyomódás a terhelés megszűnte után 0,16 mm 0,17 mm (+6,3%) 0,17 mm (+6,3%) 0,11 mm (-31,2%) Statikus függőleges rugóállandó a 11 60 kn terhelési tartományban (0,8 m hosszú ágyazott sínszálra) 18,9 kn/mm 23,1 kn/mm (+18,2%) 20,1 kn/mm (+6,3%) 23,9 kn/mm (+26,4%) Statikus függőleges sínágyazási állandó a 11 60 kn terhelési tartományban (1,0 m hosszú ágyazott sínszálra) 23,6 kn/mm/m 28,9 kn/mm/m 25,1 kn/mm/m 29,9 kn/mm/m Függőleges statikus ágyazási tényező a 11 60 kn terhelési tartományban 0,13 N/mm 3 0,16 N/mm 3 0,14 N/mm 3 0,17 N/mm 3 52/28
4. DISZKRÉT, RUGALMAS SÍNALÁTÁMASZTÁSÚ RENDSZER 4.1. KIALAKÍTÁS u x y C clip h 1 h 2 Icosit KC 330 C /B z Icosit KC 220 b clip B Sínleerősítés kialakítása A rugalmas modell c clip = leszorító kengyel rugóállandója c z = síntalp alátámasztás rugóállandója 52/29
4. DISZKRÉT, RUGALMAS SÍNALÁTÁMASZTÁSÚ RENDSZER 4.2. IGÉNYBEV NYBEVÉTELEK Járműteher: - függőleges: 4x150 kn / 2,2 m + 35 kn/m - vízszintes: Y = Z tgα = 0,404Z (közúti vasút: α = 22 o ) Egy leerősítésre jutó függőleges és vízszintes erő a járműteherből: C (kn/ mm) 5 15 30 Z jármű (kn) 28,96 38,12 45,29 Y jármű (kn) 11,70 15,40 18,30 I mértékadó = I alapérték (1+t s) s = n φ φ = 1-(V-60)/140 52/30
4. DISZKRÉT, RUGALMAS SÍNALÁTÁMASZTÁSÚ RENDSZER 450 400 Ívbehajlítási erő Ívbehajlítási erő (kn) 350 300 250 200 150 100 50 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 Ívsugár (m) Ph 37a Ri 59/13 Ri 60 40 35 30 Hőerő (kn) 25 20 15 Hőerő 10 5 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 Ívsugár (m) Ph 37a Ri 59/13 Ri 60 52/31
4. DISZKRÉT, RUGALMAS SÍNALÁTÁMASZTÁSÚ RENDSZER A dinamikus nyomatéki kar számítása Nyomatéki kar = x/2 + y + z + 1,5d d = lehorgonyzó csavar átmérője A lehorgonyzó csavarokra a hajlító igénybev nybevétel a mértm rtékadó! R < 120 m sugarú ívek esetében a sínek s előre hajlítása szüks kséges! 52/32
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA 5.1. KIALAKÍTÁS A kiöntött síncsatornás felépítmény az alábbi előnyöket biztosítja: - a pálya dinamikus viselkedése egyenletes, - minimális fenntartási munkát igényel (gyakorlatilag csak síncsere), - megbízható vízszintes stabilitás, - alacsony szerkezeti magasság és önsúly, - a sínszál folyamatos rugalmas alátámasztású, - a sín elektromos szigetelése megfelelő. 52/33
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA 5.2. KIALAKÍTÁS S A PETŐFI FI-HÍDON (1996) Kiöntőanyag - a hídon: Edilon Corkelast V0 - pesti oldalon: Icosit KC 330/UK Sín: Ri 51,43 kg/m (130 mm magas) 52/34
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Anyagparaméterek Jellemző Edilon Corkelast V0 Kiöntőanyag Icosit KC 330/UK Anyagsűrűség Szakítószilárdság Anyag nyírószilárdsága 1,0 kg/dm 3 >0,8 N/mm 2 0,26 N/mm 2 1,1 kg/dm 3 2,5 N/mm 2 0,52 N/mm 2 Rugóállandók Jellemző Edilon Corkelast V0 Síncsatorna kiöntő anyaga Icosit KC 330/UK Függőleges rugóállandó Oldalirányú rugóállandó Csavarási rugóállandó Hosszirányú rugóállandó Felszakítási rugóállandó 37,0 kn/mm/m 6,7 kn/mm/m 35,0 kn/rad/m 6,7 kn/mm/m 7,5 kn/mm/m 134,5 kn/mm/m 19,7 kn/mm/m 360,0 kn/rad/m 71,4 kn/mm/m 55,5 kn/mm/m 52/35
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Járműteher: - függőleges: 4x150 kn / 2,2 m + 35 kn/m - vízszintes: 10 kn/kerék Eredmények Jellemző Edilon Corkelast V0 Síncsatorna kiöntő anyaga Icosit KC 330/UK Sínfej legnagyobb függőleges süllyedése Sínfej legnagyobb függőleges emelkedése Sínfej legnagyobb oldalirányú elmozdulása Sín legnagyobb csavarodása Legnagyobb rugalmas nyombővülés Sín talpa közepén max. feszültség járműteherből Fárasztó feszültség sínben Max. hézag varratszakadáskor 2,4 mm 0,2 mm 1,3 mm 0,0115 rad 1,5 mm 296,1 N/mm 2 107,0 N/mm 2 6,6 mm 0,7 mm <0,1 mm 0,5 mm 0, 0047 rad 0,3 mm 278,1 N/mm 2 65,3 N/mm 2 6,0 mm 52/36
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Az aláöntési vastagság hatása az ágyazás rugalmasságára 0,5 Statikus ágyazási tényező (N/mm 3 ) 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0,456 0,384 0,255 0,155 0 10 20 30 40 50 60 Aláöntési vastagság (mm) Kiöntőanyag: Icosit KC 330/UK 52/37
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A normálerő változása -30 o C hőmérsékleten bekövetkezett varratszakadásnál / síntörsénél Kiöntőanyag: Edilon Corkelast VO Síncsatorna oldalfalának fogazása. 52/38
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA 5.3. KÖZÚTI K VASÚTI PÁLYA P A LÁGYML GYMÁNYOSI HÍDONH 52/39
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A lágymányosi hidak keresztmetszeti elrendezése (Buda felé tekintve) Forrás: Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle, 1995. okt-nov. 52/40
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A közúti vasúti vágányok helye (Buda felé tekintve) 52/41
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Az acélhíd keresztmetszeti kialakítása Forrás: Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle, 1995. okt-nov. 52/42
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A közúti vasúti vágány leerősítésének eredeti terve Forrás: Közlekedésépítés- és Mélyépítéstudományi Szemle, 1995. okt-nov. 52/43
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Acéldobozok a közúti vasúti vágány leerősítésének kialakításához 52/44
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A mérőpontok elhelyezése Forrás: BP-Vibroakusztika Kft. és BMGE Híradástechnikai Tanszék 52/45
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Az acélkalapáccsal gerjesztett hídszerkezet zajkeltése Forrás: BP-Vibroakusztika Kft. és BMGE Híradástechnikai Tanszék 52/46
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A Művészetek Palotája homlokzatán várható maximális zaj spektruma jelöletlen görbék: súlyozatlan értékek jelölt görbék: A-súlyozott értékek Forrás: BP-Vibroakusztika Kft. és BMGE Híradástechnikai Tanszék 52/47
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA Zajterhelési határértékek a Kulturális Tömb egyes zajtól védendő helyiségeiben, zárt nyílászárók mellett Táncház Helyiség Max. zajszint L aeq ekvivalens érték (db A ) 40 Video vezérlő és utómunka Könyvtár Irodahelyiségek Archiváló helyiségek 30 35 30 40 40 Tervezési alapértékek az épületeken kívülre: - Lágymányosi híd felőli oldalon L A max = 85 db, - átellenes oldalon L Amax = 79 db 52/48
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A mérések alapján teljes közlekedk zlekedés (közút, nagyvasút, HÉV) eredő zajszint- jei: nappal L Aeq,N = 78,0 db, éjjel L Aeq,N = 69,2 db. Jelenleg a domináns ns környezeti k zajforrás s a Lágymányosi hídh közúti forgalma, amely a kritikus ponton (kulturális épület 4. emeletének magasságában) nappal L Aeq,N = 77,8 db, éjjel L Aeq,N = 67,5 db környezeti zajterhelést eredményez. Ha rezgésszigetel sszigetelés s nélkn lküli li közúti k vasúti pályap épülne, úgy a hídszerkezetről lesugárzó szerkezeti zaj csúcsértéke 77-84 dba között lenne. A szerkezetizajösszetevő tehát nappal 10, éjjel 11 db-lel haladná meg a léghang-komponenst és ennek eredményeként a közlekedk zlekedési zajterhelés s nem megengedett mértékben növekedne. n 52/49
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A javasolt Edilon rendszerű síncsatornás kialakítás és a terelősín 52/50
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA KÖVETELMÉNYEK: - a szerkezeti zajt 10 db-nél nagyobb mértm rtékben szüks kséges csillapítani, - ennek érdekében a javasolt, síncsatornában ágyazott sínnel kialakítandó szerkezet terheletlen rezonanciafrekvenciáját t 150 Hz-re (a járművek rugózatlan keréktömegének figyelembe vételével 80 100 Hz-re) célszerű beállítani, - ehhez a rezonanciafrekvenciához 54 E1 r. sín esetében a rugalmas ágya- zás dinamikus merevségére 48 kn/mm/m érték szükséges. 52/51
5. KIÖNTÖTT SÍNCSATORNÁS RENDSZER VIZSGÁLATA A tervezett pályaszerkezet várható zajcsillapítása a távoltérben Forrás: BP-Vibroakusztika Kft. és BMGE Híradástechnikai Tanszék 52/52