Vasútról mindenkinek, akit érdekel, hogy min megy a vonat.

Nagyvasúti kisokos

Nagyvasúti kisokos

Érintőleg a hidakról

2023. október 31. - Pályamágus, a sínész

 

A vasúti pálya is, mint bármely közlekedési pálya, olykor találkozik olyan terepakadályokkal, melyeket át kell hidalni. Ez a téma nem tartozik a blog témái közé. de mivel olykor előfordul néhány pályatartozék, amik kifejezetten a vasúti hidak miatt készülnek, így ejtek pár szót ezekről a remek szerkezetekről.

A hidak úgy általában a mérnöki létesítmények csoportjába tartoznak és sokféleképp csoportosíthatóak. Ezeket a szakmai megközelítéseket most messziről sem közelítjük meg, helyette távolról szemlézünk néhányat. Legegyszerűbb megjelenési formáik az átereszek. atersz.jpgNem is gondolnánk, de ezek a jellemzően betoncső küllemű lyukak a pálya alatt, bizony egyfajta hidak.Persze nem csak kicsi, néhány arasznyi átmérővel készülnek, vannak egészen impozánsak is. Sőt, előfordul, hogy már nem is egyszerű csőnek néz ki, hanem például egy tojáshoz hasonlatos keresztmetszetet mutat. Ennek áramlástani és statikai okai vannak, de ennyivel itt be is érjük. Evvel egy méretkategóriát alkotnak az un. kerethidak. Nagyjából ugyan arról van szó, de ezek keresztmetszetét tekintve szögletesek. Többnyire négyzetesek, de előfordul téglalap keresztmetszetű is. Jellemzően ilyenekből készülnek manapság aluljárók is. A kerethidak nagy csoportot alkotnak. Bár az említett négyzetes keresztmetszetű áteresz is az, valójában nem a csőjelleg a lényeg, hanem a keretmerevség, ugyanis nincsen dilatációs szerkezete. A vasút jellemzően kerüli a nem áteresz jellegű kerethidak alkalmazását, polgári, közúti használatban viszont rengeteg képviselőjével találkozhatunk.

kerethidak.jpg

Léteznek még egyéb hidak, például amiket boltozatoknak neveznek. Ilyesmiket manapság már nemigen építenek, inkább csak felújítanak, de még nagyon sok végzi a feladatát a vasúti pályák alatt.

boltozatok.jpg

A következő nagy család a még mindig vasbetonból készülő teknő-, és lemezhidak. Ezek még mindig nem alkotják a vasúti pálya közvetlen szerves részét. Az átereszekhez hasonlóan a vasúti pálya az ágyazatukkal, vagy egyenesen az alépítményükkel együtt vezet át felettük. Az egész vasúti forgalomból a tömegen kívül nem sokat érzékelnek. Az ágyazat mint közvetítő közeg egy nem direkt kapcsolatot biztosít a vasúti pálya és a hídszerkezet között. Érdekesség, hogy ilyen jellegű hidak készülnek néha acélból is.

Utoljára említem a vasúti acélhidakat. Ez a hídfajta lényegi különbségeket mutat az előzőekhez képest. Mivel ezeknél a szerkezeteknél a vasúti pálya terheit közvetlen szilárd kötőelemek viszik át a hídszerkezetre, rengeteg előnye mellett sok mérnöki megoldásra volt szükség, hogy ez manapság már természetes és biztonságos legyen. Ezekről a megoldásokról néhány későbbi poszt fog szólni. 

Még pár alapfogalom, a hidakról úgy általában.

foreszek_saru.jpg

Azokat a falazatokat, amin a híd két vége nyugszik, hídfőnek hívjuk. Azok a falazatok, amik lezárják a hídfőkig futó töltést, a szárnyfal elnevezést kapták. Ezek lehetnek merőlegesek, párhuzamosak, vagy ferdék, attól függően, hogy a híd hossztengelyéhez képest milyen szöget zárnak be. (A "Boltozatok" képnél megfigyelhetőek) Ahogy épp a környezet megkívánja. Ha a híd nem egyszerű, két végén feltámasztott tartószerkezet, hanem néhány közbenső alátámasztást is kapott, akkor ezeket a közbenső tartókat hívjuk pilléreknek. Ezen kívül még meg kell említeni a teherviselő pontokat, amik lehetnek fixek, amik gyakorlatilag pozicionálják a hídszerkezet helyét, és lehetnek elmozdulók, ezek a dilatációs saruk. Ezek teszik lehetővé, hogy a feltámasztott brutálisan nehéz szerkezet a dilatációs mozgások által ne morzsolja el maga alatt az alátámasztási felületet. Terhelési szempontból a híd is, mint minden más, méretezve van. Amit el kell tudnia viselni, az a saját tömege (ez a legnagyobb terhelése, minél nagyobb, annál nagyobb a százalékaránya is), azután a természeti szélsőségek, mint szél, hótömeg, földmozgások, valamint a hasznos terhelés, amiért egyáltalán az egész létezik. Egy igazán nagy híd esetében ez csupán néhány elhanyagolható százalék. Előfordul, hogy sokkal kisebb érték, mint az egész számítás végén alkalmazott biztonsági szorzó legkisebb értéke.

Gyorsítsunk, ha tudunk!

 _______________________________________________________

Illusztráció:

https://zelebau.hu/vasutepites/2020/04/12/turbosider-beepites/

www.sinekvilaga.hu

http://archive.specialterv.hu

www.ahid.hu

http://www.holonics.hu

https://hexadon.hu/

https://witch.mik.pte.hu/oktatas/Tanszeki_anyagok

A bejegyzés trackback címe:

https://vasutrol-barkinek.blog.hu/api/trackback/id/tr5918240645

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

gigabursch 2023.10.31. 08:23:23

Ezt lényegretörően összefoglaltad.
Ügyes!

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2023.10.31. 08:47:08

@gigabursch: Köszi, de ez tényleg nagyon felületes lett. Az az igazság, hogy a vasúti hidak egy rendkívül összetett szakterület. Nem akarok mélyebben belemenni, mert csak felületes ismereteim vannak. Ennyit viszont feltétlenül fel kellett vázolnom, mert fogok posztolni dilatációs szerkezetekről, gyengített lekötési erejű kapcsolószerekről, hídra optimalizált aljakról, szóval olyan dolgokról, amiből nagyjából csak a betűket érti, akinek nincs semmilyen alapfogalom készlete. Na ezt próbáltam a fenti cikkel előkészíteni. Folyt. köv.

gigabursch 2023.10.31. 17:02:56

@Pályamágus, a sínész:
Az várós téma lesz.
Ha lehet, hozz sok képet is, meg élő helyszínt, mégha emiatt pár napot "késik".

Kovacs Nocraft Jozsefne 2023.11.05. 09:22:58

Kicsit megkésve, de én is köszönöm a posztot.

Ha belefér, kérlek, írj a lengéscsillapítasról is - na meg ha ez vasúti hidaknál egyáltalán felmerül a sűrűn elhelyezett pillérek mellett.

Egyáltalán előfordul vasúti pálya nagyobb fesztavolságú hidaknál, függőhidaknál?

gigabursch 2023.11.05. 09:31:32

@Kovacs Nocraft Jozsefne:
Mármint a hidak lengéscsillapítására gondolsz?

Az van bőven.

Tavasszal voltam mérnöki kamarás tanulmányúton Krakkóban, ahol a városon átmenő kétvágányú vasútból négyvágányost csinálnak, jelentős szakaszon viaduktként fut és bizony vastagon ellátták a szerkezeteket mindenféle irányú lengéscsillapításokkal.
Ennek egyik oka maga a vasút és a szerkezet védelme volt, a másik oka meg a földrengésbiztonság.
(bár túl sok krakkói földrengésről még senki nem számolt be...)

Kovacs Nocraft Jozsefne 2023.11.05. 09:45:02

@gigabursch:

Igen, a hidakéra.

Külön téma lehetne (de Pályamágus már írta, higy nem az ő szakterülete) a lengéscsillapítás és a rezgéscsillapítás. Ehhez sem értek, mint milliónyi más dologhoz sem, de van egy sejtésem, higy a kettő nagyon nem ugyanaz.

gigabursch 2023.11.05. 12:05:39

@Kovacs Nocraft Jozsefne:
Különösebb erőlködés nélkül ellátjuk a bloggazdát a következő egy évre témával...
:-)))

Az nem baj, ha csak annyit ír, amennyiben biztos a tudásában, mert az is messze több, mint amivel egy témához nem értő, de laikus ember szívesen találkozik.

Kovacs Nocraft Jozsefne 2023.11.05. 13:47:10

@gigabursch:

Még így is ő a sín-ész. Vagy sín-ász. :)

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2023.11.05. 14:22:53

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Na erre nem gondoltam. A szóvirág nem az "észre" akart utalni, , hanem a színész, mint a színjátszás szakembere, és a sínész, mint a pályák szakijára. Találkouztam már nálam sokkal jártasabb szakikkal, de ahogyan magyaráztak, azzal vallatni lehetett volna. Gondolta, hátha nekem jobban megy. Ha eddig érthető voltam, akkor talán igazam lett. :)
Ami a szakirányú kérdéseidet illeti, úgy látom gigabursch számára korántsem ismeretlen a témakör. Valószínűleg többet tud segíteni. Én sem vagyok teljesen elveszett a témában, de csak általánosságokban tudnék hozzászólni, az meg nem több, mint eszmefuttatás.

@gigabursch: Biztos lehetsz benne, hogy olyat nem írok, amibe nem vagyok biztos. Túl sok okoskodás olvasható a Neten, szeretném, ha ez a blog tartana egy elfogadható színvonalat. Amúgy sem szeret senki ostobának tűnni, és ahhoz az a legjobb út, ha olyasmiben osztja valaki az észt, amihez nem ért.
Látom vannak érdemi ismereteid a műszaki területeken. Szívesen veszem, ha megválaszolsz olyan kérdéseket, ami közel áll hozzád.

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2023.11.05. 18:29:55

@Kovacs Nocraft Jozsefne: Közben eszembe jutott ez-az régmúlt ismereteimből. Remélem hasznosak lesznek, bár ezeket ne vedd biztosra, lehet, hogy már túl kopottak.

Bár szeretem a függőhidakat, mert egyszerűen szépek, nem emlékszem, hogy láttam volna valaha is ezek közül vasúti hidat.
Ami a pillérek számát illeti, szerintem nem a vasúti jelleg miatt sűrű. Ez is csak méretezés kérdése. Ha mondjuk egy mély szakadékot kell áthidalni, akkor nincs lehetőség sűrű pillérezésre, mégis megoldják az áthidalást. A különbség a szerkezet magassága. A nagyobbacska vasúti hidak jellemzően rácsos tartók. Ide a kommentmezőbe nem tudok képet illeszteni, de google mutat neked ha megkérded :) .
Minél nagyobb az áthidalandó távolság, annál magasabb szerkezetet kell építeni, mert az alátámasztási pontokhoz képest annál nagyobb erőkar keletkezik a szerkezet önsúlyához és terheléséhez. Egy folyó feletti átkeléshez egyszerűbb sűrű pillérezést alkalmazni, mint magas szerkezetet. Kevesebb az anyagszükséglet, olcsóbb a kivitelezés.

Még lehet talán érdekes, egy vasúti rácsostartó terhelése. Gondolom hallottál már próbaterhelésről. Ilyenkor nem azt nézik, hogy vajon leszakad-e, hanem kisérletileg ellenőrzik a számított terhelhetőséget. Gyakorlatilag mindenféle nehéz járgányokkal hajtanak a hídra, és ügyes kütyükkel ellenőrzik a hídszerkezet lehajlását. Megmérik, hogy a tömeg és a lehajlás hogyan viszonyul egymáshoz, amiből kiszámolható, hogy mekkora terhet tudna elbírni, mielőtt leszakadna. Pongyola megközelítésben durván 1% lehet maximum terhelésnél a lehajlás. Amikor a híd hosszának egy százalékával lehajlik a szerkezet, akkor még épp biztonságos. Na most ez úgy hangzik, mint egy szakácstól az "ízlés szerint" kifejezés. A valóságban természetesen nem ezt a számítási módot használják, ez inkább csak amolyan "fogás" féle, amit amúgy nemigen emleget a szakirodalom, de úgy tudom használják a szakemberek. Nagyjából ennyi, remélem nem zavartalak össze túlságosan!

Még valami, ami talán érdekelhet. Ha adott egy tartószerkezet, mondjuk egy gerenda, aminek a teherbírását meg akarjuk növelni, akkor a következő arányokkal kell számolni. Ha a meglévő gerenda mellé csavarozol egy ugyan olyat, akkor kétszer akkora lesz a teherbírása. Ha azonban nem mellé csavarozod, hanem fölé, akkor a háromszorosa. Ezért a magasságát növelik a tartószerkezetnek, és nem az alkalmazott szerkezeti elemek vastagságát, vagy szélességét.

gigabursch 2023.11.05. 20:47:57

@Pályamágus, a sínész:
Rácsos tartóknál valahol 150 m körül, míg konténerszelvényes hidaknál valahol 200 M körül fogy el a szerkezeti kialakíthatóság.

Efölött már csak a ferdekábeles és a kábelhidas megoldások jönnek szóba.

Amúgy ha jól rémlik az egyik leghosszabb ferdekábeles kombinált-vasúti híd talán az isztambuli híd.

gigabursch 2023.11.05. 20:48:48

@Pályamágus, a sínész:
A keresztmetszet kérdéses fogalma a másodrendű inercianégyzet.
Azon áll vagy bukik minden.

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2023.11.06. 10:00:27

@gigabursch: Ezt a 150 és 200 méteres infót nem tudtam, de elég valószínűnek tűnik. A fémeknek is van szakítószilárdsága, nem lehet a végtelenségig feszíteni. Megint tanultam valamit. Csak egy kérdés: Hidász vagy? Örülnék, ha csatlakoznál egy vendégposzt erejéig a témában. Biztosan tudnál érdekeseket mondani.

"A keresztmetszet kérdéses fogalma a másodrendű inercianégyzet." -> Szeretnélek megkérni, hogy úgy magyarázd el, hogy ne csak én értsem, hanem azok is, akik csak érdeklődnek :) ! Köszönöm!

gigabursch 2023.11.06. 12:31:53

@Pályamágus, a sínész:
Alapvetően erdőmérnök.
Csakhát felénk elég körültekintő és alapos volt a mechanikai-műszaki képzés...

gigabursch 2023.11.15. 08:30:40

@Pályamágus, a sínész:

Akkor sokmindent visszavonok, mert rákerestem, hogy kitől, hol és mit olvastam.
Az idézett nick mögött egy statikus-hídas ember áll, aki rendszeresen szokott a forum.index.hu oldal hajózásos topickjához hozzászólni.

""Egyáltalán nem biiztos, hogy a gerendahíd ekkora pillérközzel olcsóbb lett volna, mint egy ferdakábeles híd"

152m szabadnyílással nem szokás gerendahidat építeni, ez már a rácsos híd fölső széle."
( forum.index.hu/Article/viewArticle?a=155030327&t=9011160 )

és

"152m-es fesztávra/szabad nyílásra felsőpályás gerinclemezes hídnál nagyon magas főtartó kell, amit horpadásra erősen merevíteni szükséges. Ez kívülről nem nagyon látszik. Ha mégis ilyet csinálnak akkor a szerkezet alsó élét magasra kell tenni, hogy a hajózás helyigényét biztosítani lehessen. Ez viszont hosszú feljárót jelent, az is pénzbe kerül. A szokásos ekkora fesztávnál a rácsos tartó. A budapesti Árpád híd (tudtommal annak a legnagyobb a fesztávja a tömör gerinclemezes hidak között Magyarországon) legnagyobb fesztávja is csak 103m. Lehet építeni közbenső pillért is, de az akadályozza a hajózást és a jégzajlást is. A pillérek alapozási síkja a folyó kisvíz szintje alatt 20-40(!!!)m-el van kimosási veszély miatt és még kőszórással is védik. Amellett túlnyomás alatt kell építeni. Vagy cölöpöznek. Ilyen hídnak (ferdekábel) nehéz a számítása, nem is mindenhol vállalják, amellett amíg nem volt számítógép talán évekig is eltarthatott volna a számítások elvégzése a különböző terhelési esetekre. Minden terhelési esetre kábelenként meg kell határozni a hatásábrát (gyakorlatilag kábelenként legalább egy oldalon), abból megállapítani a maximális igénybevételeket úgy, hogy közben egyetlen másik kábel sem lesz túlterhelve és a pályában sem keletkezik túlzott alakváltozás és igénybevétel. Ez a fáradás miatt is szükséges. Ha egy kábelnél nem jön ki megfelelő eredmény akkor lehet kezdeni elölről. Ezért lehet ilyen kevés híd ebből a fajtából. Magam részéről még nem számoltam ilyen hidat, de nem hiszem, hogy nagyot tévedtem volna. A híd pedig hosszú időre épül, illik figyelembe venni az esztétikáját is. Még külterületen is, mert nagyon bele tud rondítani a tájba."
( forum.index.hu/Article/viewArticle?a=155034281&t=9011160 )

Idézni csak pontosan...
süti beállítások módosítása