Műegyetemi szakértelem az új Duna-híd szolgálatában

A BME Hidak és Szerkezetek Tanszék végezte az M0 autópálya déli szektorának bővítéséhez épült, új hárosi Duna-híd üzembe helyezés előtti próbaterhelését.

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem szakembereinek aktív részvételével június 3-4-én zajlott az M0 autópálya déli szektorának bővítéséhez épült új, 770 méter hosszú hárosi Duna-híd statikus és dinamikus vizsgálata. A mederhídon 28 darab, az ártéri hidakon pedig 20 darab, egyenként 44 tonna tömegű teherautóval végezték a statikus próbaterhelést, amelynek során különböző teherelrendezésben álltak a kocsik. A dinamikus próbaterhelésnél 2-2 teherautóval, különböző sebességekkel hajtottak át a hidakon. A mért adatok egy részét a BME Hidak és Szerkezetek Tanszék a helyszínen értékelte, az eredmények részletes feldolgozása után pedig szakértői véleményt készítenek.

 

Dunai László tanszékvezető elmondta, a próbaterheléseken azt vizsgálják, hogyan viselkedik a hídszerkezet statikus és dinamikus teher hatására; a mérési eredményeket a számított értékekkel vetik össze, és ez alapján ítélik meg, hogy a szerkezet megfelelően követi-e a tervezett erőjátékot. A statikus teher hatására bekövetkező lehajlásokat felsőrendű geodéziai módszerrel mérik, valamint a szerkezet bizonyos pontjain keletkező nyúlásokat nyúlásmérő ellenállásokkal regisztrálják, amelyekből feszültségeket számolnak. Joó Attila László egyetemi docens a próbaterhelés további részleteit ismertetve a bme.hu helyszíni tudósítójának hozzátette, a mederhíd statikus terhelésekor összességében több mint 12000 kilonewton súlyt használtak, összesen 15 különböző teherállásban elemezve a híd szerkezetének viselkedését.

 

A geodéziai mérés eredményeit a tanszék azonnal ki is értékelte: Vigh László Gergely egyetemi docens és Balogh Tamás doktorandusz a mérési pontokról beérkező eredményekből már a helyszínen elkészítette a többezres nagyságrendű mérési adatokat magába foglaló táblázatokat és grafikonokat. Így a mérés eredménye összevethetővé vált a számított eredményekkel, amelyek jó egyezést mutattak. Az előzetes értékelés alapján a tanszék kiadta a híd ideiglenes forgalomba helyezéséhez szükséges nyilatkozatot, amely alapján megkezdődhet a műszaki átadás-átvételi eljárás - ismertette Dunai László. Az eredmények alapos értékelését követően készül el a terhelési próba részletes szakértői véleményezése, amely a forgalomba helyezés feltétele.

 

A terhelési próba kapcsán a hídon – Jakab Gábor adjunktus vezetésével – a kiépítés alatt álló monitoring rendszert is tesztelték a tanszék szakemberei. A monitoring rendszer alkalmas lesz a híd élettartama során a fáradás és a dinamikai viselkedés nyomon követésére, amely a tanszék számára  új kutatási lehetőségeket is biztosít. A tanszékvezető hangsúlyozta, hogy az itt végzett kutatások – a nagy forgalmú híd állapotának folyamatos ellenőrzése mellett – a későbbi hídtervezéseknél hasznosulhatnak majd. Dunai professzor felhívta a figyelmet az egyébként tipikus szerkezetű híd gyártás- és szereléstechnológiai érdekességeire. Magyarország legnagyobb, ún. betolásos technikával készült acélszerkezetű hídján a 108 méter támaszközű mederhíd aprólékosan kiszámított betolási folyamat eredményeképpen került a helyére.

A technológia fejlesztésében Szatmári István, a tanszék magántanára is részt vett – mondta Dunai László, a tanszék munkatársai pedig a tervezést követő független vizsgálatokat végezték el numerikus modell segítségével. A merevített lemezek horpadásának számításait Kövesdi Balázs egyetemi docens végezte, míg a dinamikus próbaterhelés eredményét felhasználva a jármű-híd interakció vizsgálatával Joó Attila László foglalkozik.

Merevített lemez horpadás, az építési folyamat szimulációja

 

A híd próbaterhelése kapcsán egy új geodéziai mérőrendszert is kipróbáltak: a prizmás geodéziai méréstechnika lényegét Takács Bence, az Általános és Felsőgeodézia Tanszék egyetemi docense foglalta össze a bme.hu kérdésére a helyszínen. Elmondta, hogy a terhelés előtti manuális mérés egy program segítségével automatikusan újra ismétlődik a terhelést követően. Az irányt, távolságot és függőleges szöget mérő műszer által kibocsátott jelet egy, a sötétben is használható prizma veri vissza. Az 1-2 milliméteres pontosságú műszerekhez nemcsak belső, de saját fejlesztésű szoftvert is használnak – emelte ki Takács Bence. A mérés során minden mozgásvizsgálati pontról grafikont vezetnek – tette hozzá a fiatal oktató –, ezzel a szerkezeti mozgások részletesen nyomon követhetők. Ilyen mozgásvizsgáló rendszert használtak a Műegyetem K és Ch épületeinél is a közelmúltban, a 4-es metró Gellért téri munkálatai következtében megjelenő károk felmérésekor.

A híd belsejében Kálló Miklós címzetes egyetemi docens avatta be a részletekbe a bme.hu tudósítóját. A Hidak és Szerkezetek Tanszéken 1971 óta dolgozó, villamosmérnök végzettségű Kálló Miklós elmondta, 18 mérőhelyen vizsgálják a kereszttartó, a borda és a pályalemez viselkedését. A kutató a nyúlásmérő bélyegek állapotát és a lemezek hőmérsékletét folyamatosan mérte a terhelési próba során. „Ami nyersanyagot adok a srácoknak, ők abból dolgoznak” – hívta fel a figyelmet a helyszíni mérések jelentőségére a tanszék veterán munkatársa. A hídállapotot figyelő monitoring rendszer használata pedig sok esetben létkérdés – tette hozzá Kálló Miklós, példaként utalva a szolnoki Tiszavirág gyalogoshídon a Jakab Gábor adjunktus által kiépített rendszerükre, amelyben szintén gyorsulásmérők, hőmérők és nyúlásmérők találhatók.  

 

A beruházó Nemzeti Infrastruktúra Fejlesztő Zrt. és a kivitelező Közgép Zrt. által tartott helyszíni sajtótájékoztatón elhangzott, hogy az előző napi próbaterhelés már eredményesen lezajlott az ártéri hidakon, a várhatóan kiemelkedő teherforgalmat lebonyolító híd jól vizsgázott. Amennyiben a Műegyetem szakemberei által mért adatok megfelelő egyezést mutatnak a számítottakkal, akkor az M6 autópálya és az 51-es számú főút közötti 11 kilométer hosszú szakaszon legkésőbb július végén megindulhat a forgalom.

Fotó: Oravecz István

Az 1990. november 16-án átadott, jelenleg üzemelő régi Deák Ferenc hídon, illetve az M0 útgyűrű M6 autópálya és az 51. számú főút közötti szakaszon jelenleg több mint 70.000 jármű halad át naponta. Húsz éve az M0-nak ezen szakaszán csak az egyik pálya épült meg, és ezen helyeztek el 4 sávot. A régi híd próbaterhelési munkáit is a BME szakemberei végezték el annak idején.

A másik pálya most épül, három haladó és egy leálló sávval. Elkészülte után a mostani pályát is három haladó és egy leálló sávossá alakítják. A szakasz hossza 11 km, amelyből az épülő új hárosi Duna-híd 770 m hosszú, az úgynevezett mederhíd része 326,5 m hosszú, szélessége 21 m. A híd szerkezete 9 nyílású gerendahíd. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap társfinanszírozásával valósul meg, a híd kivitelezési költsége nettó 11,8 milliárd forint.