A BKV M3 METRÓVONAL PÁLYASZERKEZETÉNEK ÁLLAPOTA, A FELÚJÍTÁS LEHETŐSÉGEI

VIII. VÁROSI VILLAMOS VASÚTI PÁLYA NAP Miskolc, 2015. 04. 23. A BKV M3 METRÓVONAL PÁLYASZERKEZETÉNEK ÁLLAPOTA, A FELÚJÍTÁS LEHETŐSÉGEI Dr. Horvát Ferenc főiskolai tanár

1. ADATOK Az M3 vonal egyes szakaszainak forgalomba helyezési időpontjai 1990 1990 1981 1977 1980

1. ADATOK Vonalhossz 17,3 km (vágányhossz 2x17,3 km; alagúti szakaszok hossza 2x15,5 km). Pályaszerkezet korossága: 25 38 év. Forgalmi terhelés kb. 25 millió et / vágány / év. Az utasok száma munkanapokon kb. 630 000 fő. Legnagyobb vonali sebesség 80 km/h. A jelenleg a vágányokon futó szerelvények üzemi tengelyterhe 85 kn.

2. JELLEMZŐ KERESZTSZELVÉNYEK

3. SÍNLEERŐSÍTÉSEK Metró III típusú sínleerősítés Jel Név Db Anyag Méret (mm) 1 54 E1 sín 2 Közbetét 1 Kemény polietilén 200 x 140 x 4 3 Bordás alátétlemez 1 A42 acél 295 x 150 x 14 4 Rugalmas lemez 1 Gumi 290 x 150 x 15 5 Csavar anyával 2 M24x73 6 Szorítókengyel Skl-2 2 55 Si 7, St 37 7 Szorítókengyel Skl-2/A 2 55 Si 7, St 37 8 Lehorgonyzó csavar 2 acél φ29x227 9 Hatlapfejű csavar 4 M24 10 Műanyag betét 2 Polipropilén 150x30x2,5-5 -7,5 11 Nagy alaplemez 1 A42 acél 420 x 230 x 10 12 Habarcs réteg Icosit KC 220/60

3. SÍNLEERŐSÍTÉSEK Módosított Metró III típusú sínleerősítés Jel Név Db Anyag Méret (mm) 1 54 E1 sín 2 Közbetét 1 Kemény polietilén 200 x 140 x 4 3 Bordás alátétlemez 1 A42 acél 295 x 150 x 14 4 Rugalmas lemez 1 Gumi 290 x 150 x 15 5 Csavar anyával 2 M24x73 6 Szorítókengyel Skl-12 2 55 Si 7, St 37 7 Szorítókengyel Skl-ET 2 55 Si 7, St 37 8 Lehorgonyzó csavar 2 acél φ29x227 9 Hatlapfejű csavar 4 M24 10 Műanyag betét 2 Polipropilén 150x30x2,5-5 -7,5 11 Nagy alaplemez 1 A42 acél 420 x 230 x 10 12 Habarcs réteg Icosit KC 220/60 13 Elfordulásgátló 2 Kemény polietilén

4. VÍZBEFOLYÁSOK A MÉLYVEZETÉSŰ ALAGUTAKBAN Bal alagút 59+08 Jobb alagút 57+00 Összekötő alagút 13+45 Az alagútba befolyó, gyengén bázisos (ph 8,18-8,54) vizek forrásvíz jellegűek. Ezek a vizek mikroorganizmusok és oldott anyagok tartalmát illetően, az emberi egészségre nem veszélyesek. Nedves környezet korrózió és kóboráram korrózió!

5. A VÁGÁNYBETON ÁLLAPOTA Helyenként zsugorodási repedések 1-2 mm tágassággal. Rövidebb hosszakon előfordulnak gyengébb ( morzsalékos ) betonlemez felszínek. Vizes vágánybeton.

5. A VÁGÁNYBETON ÁLLAPOTA Magmintavétel 17 helyen (φ52 mm, h = 100 mm) testsűrűség értékek nedvességtől függően (2164 2459 kg/m 3 ) törőfeszültségek széles határok között ingadoztak: 23,3 53,4 N/mm 2, de jobbak, mint az építésre előírt C16 minőség.

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Lehorgonyzó csavarok Mintavétel 12 helyen. A beépített lehorgonyzó csavarok minőségi osztálya 6.8. A lehorgonyzó csavarok betonba / Icosit aláöntésbe befogott részein általában nincs vagy csak kismértékű a korrózió. Legjelentősebb átmérő-csökkenés a 4 mm-t meghaladta. A betonköpenytől megtisztított lehorgonyzó csavarok húzása: a 100 kn nagyságú húzóerőt valamennyi csavar szakadás nélkül elviselte.

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Lehorgonyzó csavarok kihúzóerejének ellenőrzése 42 helyen: 60 kn erő 3 percen keresztül (MSZ EN 13481-2) Az ellenőrzött lehorgonyzó csavarok a kihúzásra megfeleltek.

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Legrosszabb állapotú korrodált minták Bal vágány 34+51 Bal vágány 60+15 Bal vágány 24+10

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Erőteljes berágódások Bal vágány 18+62 Bal vágány 136+88

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Szennyezettség Bal vágány 17+52 Bal vágány 146+89

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Pályából kivett elasztomerek terhelése Az értékek nagy szórást mutatnak, a legkisebb (40,6 kn/mm) és a legnagyobb (63,2 kn/mm) rugóállandó aránya 1,56. Az új állapotú gumiéhoz képest a régiek értékei alacsonyabbak, tehát az üzem alatt felpuhulás következett be.

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Szerelt sínleerősítés függőleges terhelése A vizsgálat eredménye azt mutatta, hogy 80 kn függőleges terhelés alatta a süllyedés használt alkatrészek esetén 1,42-szer nagyobb, mint új alkatrészek alkalmazásakor.

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Szerelt sínleerősítés ferde terhelése Eredő erő 87,2 kn, függőlegessel bezárt szög 23,5 fok. Terhelő erő vízszintes elmozdulás diagram A vízszintes elmozdulás a régi sínleerősítés esetében 2,7-szeres érték, az új sínleerősítéssel mért értékhez képest (felpuhult gumilemezek és gyenge Skl-2 szorítókengyelek. Erő (kn) 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4 Elmozdulás (mm) Régi leerősítés Új leerősítés

6. SÍNLEERŐSÍTÉS ALKATRÉSZEK ÁLLAPOTA Sínleerősítés hosszirányú kitolási ellenállása Pályából kivett alkatrészekkel Új alkatrészekkel A régi alkatrészekből összeállított sínleerősítés esetében a hosszirányú kitolási ellenállás 9 kn/sínleerősítés értékre vehető fel. Ugyanez 12,5 kn/sínleerősítés új állapotú sínleerősítés esetében.

7. A FELÚJÍTÁST MEGHATÁROZÓ JAVASOLT PARAMÉTEREK AZ ALAGÚTI VÁGÁNYOKRA Q = 180 kn statikus tengelyterhelés V = 80 km/h (összekötő vágányban 20 km/h) 30 millió et/év forgalmi terhelés A felújított vágány élettartama min. 30 év legyen Nyomtávolság 1435 mm, nyomszűkítés nem alkalmazható. A vágányok hézagnélküli kialakításúak, a beépítendő kitérőket be kell hegeszteni. Sínrendszer 54-es. A síndőlés értéke folyóvágányban 1:20, a kitérők síndőlés nélküliek vagy 1:20 síndőléssel kialakítottak legyenek. A sínszálak rugalmas alátámasztásúak legyenek. Diszkrét megoldás esetén az alátámasztások távolsága 0,75 m. Sínkörülöntéses megoldás csak azokon a szakaszokon jöhet szóba, ahol fokozott a zaj- és rezgéscsillapítási igény. A kitérők sínleerősítése azonos rendszerű legyen a csatlakozó vágányszakaszok lekötésével.

7. A FELÚJÍTÁST MEGHATÁROZÓ JAVASOLT PARAMÉTEREK AZ ALAGÚTI VÁGÁNYOKRA A sínleerősítés feleljen meg az MSZ EN 13481 szabványsorozat követelményeinek. A sínleerősítések kialakításánál kitüntetett szempontként kell kezelni a kóboráram korrózióval, illetve a befolyó vizekkel szembeni ellenállás megfelelő mértékű megoldását. A vágányok kialakításának meg kell felelnie a jelző- és biztosítóberendezési követelményeknek. A kialakítás feleljen meg a zaj- és rezgésvédelmi követelményeknek. Az ajánlott megoldás rendelkezzék az M3 vonal paramétereihez, forgalmi igénybevételéhez hasonló feltételekkel (tengelyterhelés, forgalmi terhelés, sebesség) bíró metró vonalban történt alkalmazásról referenciával. Az ajánlott megoldás rendelkezzék az építésre és a karbantartásra is vonatkozó technológiai utasítással.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.1. Edilon EDF sínleerősítés Fajta Alátámasztási rugalmasság Statikus rugóállandó (kn/mm) Statikus teher alatti lesüllyedés (mm) EDF-LR-SS standard 60 <1,0 EDF-LR-MS közepes 15 1,0 2,5 A jelenlegi vágánybetonon szerelhető.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.2. Edilon EBS rendszer Fajta Alátámasztási rugalmasság Statikus rugóállandó (kn/mm) Statikus teher alatti lesüllyedés (mm) EBS-LR-60 kemény 60 <1,0 EBS-LR-15 közepes 15 1,0 2,5 EBS-LR-9 lágy 9 >2,5 A jelenlegi vágánybetonban részleges bontás után építhető.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.3. Edilon ERS rendszer Fajta Alátámasztási rugalmasság Statikus rugóállandó (kn/mm/m) Max. statikus teher alatti lesüllyedés (mm) SS standard 60 <1,0 MS közepes 15 1,0 2,0 LS lágy 9 >2,5 A tényleges magassági viszonyok ismeretében mondható meg, hogy a jelenlegi vágánybeton elbontása nélkül építhető-e.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.4. Pandrol VIPA SRS rendszer Statikus alátámasztási rugalmasság 45 kn/mm. Kiválóan szigetel a kóboráram korrózió ellen. Az oldalirányú szabályozhatóság mértéke ±9 mm. A jelenlegi vágánybetonon szerelhető.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.5. Pandrol VIPA DRS rendszer Statikus alátámasztási rugalmasság 22 kn/mm. Az oldalirányú szabályozhatóság mértéke ±9 mm. Szükség esetén a jelenlegi pályabetonba besüllyesztve építhető.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.6. Pandrol VANGUARD rendszer Nagyon lágy alátámasztást biztosító megoldás, a statikus alátámasztási rugalmasság legkisebb értéke 4 kn/mm, dinamikus érték 7 kn/mm. A legkiemeltebb zaj- és rezgéscsillapítási igényű szakaszokon építhető. Szükség esetén a jelenlegi pályabetonba besüllyesztést igényel.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.7. Vossloh 336 rendszer Rugalmas alátétlemez statikus rugóállandója 8 kn/mm, dinamikus / statikus rugóállandó aránya 1,1, Az excentrikus furatú szigetelő perselyek ±10 mm nagyságú oldalirányú (nyomtáv-) szabályozást tesznek lehetővé lépcsőmentesen, a bélelő lemezek (2, 3, 5, 10 mm vastagsággal) révén a magassági szabályozás +20 mm-ig lehetséges A jelenlegi vágánybetonon szerelhető.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.8. Hilti Milano rendszer 15 Kiegyenlítő habarcs CM 730-1 EP 14 Anyacsavar M22 2 5S 13 Alátétgyűrű 23x47x4 2 12 Sín 54 E1 11 Síntalpbetét Zw (6 mm) 1 EVA 10 Kalapácsfejű csavar Hs 32-B55 2 9 Rugalmas szorítókengyel Skl 12 2 8 Önzáró anya M22 x SW38 2 vagy 4 5S 7 Nyomórugó M22x35 2 vagy 4 7C 6 Szigetelő galléros persely M22/36 2 vagy 4 HYTREL 6356 5 Bordás alátétlemez Rp UIC 54-1 1 acél 4 Rugalmas alátétlemez Getzner, 10 mm 1 Sylodyn NE 3 Lehorgonyzó csavar HRC 2 vagy 4 10C M22x215 2 Injektáló habarcs HIT RE 500 A + B komponens 1 Központosító gyűrű HRC M22 2 vagy 4 Db/ Jel Megnevezés Megjegyzés lekötés Anyag

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK HRA HRC Hilti ragasztóhabarcsok. Szükség esetén a jelenlegi pályabetonba besüllyesztést igényel.

8. SZERKEZETI MEGOLDÁSI LEHETŐSÉGEK 8.9. Vossloh 336 rendszer Sika anyagokkal Felületkiegyenlítés: Icosit KC 220/60 TX Sikadur-42 HE Sikadur-12 pronto SikaGrout 334 Lehorgonyzó csavar beragasztása: Icosit KC 220/60 TX Alátétlemez rugalmas ágyazása: Icosit KC 340/7, rugóállandó az aláöntési vastagság függvénye.

Köszönöm megtisztelő figyelmüket! e-mail: horvat@sze.hu mobil telefon: +36 30 35 11 633