HU220333B - Eljárás vasbeton pályalemezű híd szélesítésére vagy/és erősítésére - Google Patents

Abstract

Az eljárás során a meglevő hidat részben elbontják, és a megmaradóhídrészekhez csatlakozóan új szerkezetet készítenek. Az eljárásra azjellemző, hogy új szerkezetként a meglevő hídra annak hosszantiszegélymenti tartományaiban húzódó monolit vasbeton és/vagyutófeszített vasbeton főtartókat (18a) vagy keretgerendákat és efőtartókat (18a) vagy keretgerendákat összefogó és azokkal, valamint ameglevő vasbeton pályalemezzel (17b), továbbá – adott esetben –meglevő hossztartókkal és kereszttartókkal statikailag együtt dolgozópályalemezt (21) tartalmazó, az eredeti hídszerkezet megmaradó részeitfölülről és oldalról nyeregszerűen összefogó és statikai együttdolgozásra kényszerítő szerkezetet építenek. ŕ

Description

A találmány vasbeton pályalemezű hidak, különösen közúti hidak szélesítésére vagy/és erősítésére szolgáló eljárásra vonatkozik. A találmány szerinti eljárás elsősorban monolit vagy előre gyártott vasbeton gerendás vagy feszített vasbeton gerendás hidak vagy/és vasbeton vagy feszített vasbeton betétgerendás vasbeton lemezhidak, vasbeton szekrénytartós hidak, valamint vasbeton pályalemezű acéltartós hidak szélesítéséhez és erősítéséhez alkalmazható, a helyszínen betonozott feszített szerkezeteket is beleértve.

Ismeretes, hogy a nagyrészt meglehetősen hosszú idővel, többnyire évtizedekkel ezelőtt épült közúti hidak a velük szemben támasztott két legfontosabb korszerűségi követelménynek: a megfelelő teherbírásnak és pályaszélességnek ma már igen sok esetben nem képesek megfelelni.

A híd kiszélesítésének igényét rendszerint a hídon átvezetett közút korszerűsítése - az út burkolatszélességének és koronaszélességének megnövelése - hozza magával, annak érdekében, hogy az útvonalon a híd ne képezzen az átbocsátóképességet rontó útszűkületet, és hogy lakott területen belül - ha erre szükség van - a gyalogosok forgalmi igénye is kielégítést nyerjen.

Az országos közúti hidak teljesítőképességének növelésére vonatkozó követelményszintek az útkategóriától (főutak, alsóbbrendű utak) és a forgalom nagyságától függően a híd hasznos kocsipálya-szélességére vonatkoznak; a mindkét oldalra kiterjedő szélesítés igénye az oldalankénti 1,0-1,5 m-t általában nem haladja meg, és ez az érték már az esetleges járdaszélesítés-növekményt is tartalmazza.

Jelenleg a közúti hidak szélesítése rendszerint külön álló, a meglevővel nem együtt dolgozó felszerkezetsávok építésével történik, ami az esetek túlnyomó részében az alapozás, alaptestek és a felmenőszerkezet idő-, munka- és költségigényes szélesítését is feltételezi. Az új alapokat általában költséges mélyalapozási szerkezetre (például fürt cölöpökre) kell helyezni, hogy a régi és az új alapok között várható süllyedéskülönbségeket ki lehessen küszöbölni. Amennyiben az alépítményt és az alapokat - alapozási és hídszerkezeti szempontból előnyösen - egy oldalra szélesítik, ez a hídhoz csatlakozó útszakaszok szempontjából jelent hátrányt, mert ott a két oldalra (szimmetrikusan) történő szélesítés gazdaságosabb.

További hátrányos tényező a különálló felszerkezeti sávval, illetve sávokkal eszközölt szélesítés esetében, hogy a régi és új felszerkezeti sávok között általában függőleges síkú elválasztó hézag (betonozási munkahézag) van. Az új szerkezetek függőleges sík mentén illeszkednek a régi szerkezetekhez, amely az új pályaszigetelésben elnyíródási vonalat képezhet. További hátrányt jelent, hogy a régi és az új szerkezet együtt dolgoztatására külön intézkedéseket (például erőteljes tüskézés) kell foganatosítani, amelyekkel a nyíróerők átadása csak nagy nehézségek árán és tökéletlenül oldható meg.

A találmány feladata, hogy elsősorban közúti hidak szélesítésére - és adott esetben ezzel egyidejűleg történő megerősítésére is - olyan megoldást szolgáltasson, amely az alapozás és a felmenőszerkezet szélesítése nélkül vagy legalábbis azoknak a hagyományos eljárások során alkalmazottnál lényegesen kisebb ráfordítást igénylő szélesítésével és a hagyományos eljárásokhoz képest lényegesen gazdaságosabban és gyorsabban teszi lehetővé a hídszélesítési és/vagy megerősítési feladatok megoldását.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a kitűzött feladat a viszonylag olcsón kivitelezhető hagyományos vasbeton-építési technológiával megépíthető, és viszonylag csekély fenntartási igényű, helyszínen betonozott (monolit) főtartók és azokkal szerves egységet képező vasbeton pályalemezek által alkotott szerkezet révén oldható meg a legeredményesebben, mivel ez a szerkezet a meglevővel statikailag együtt dolgoztatható, ami a meglevő teherhordó szerkezet minden lényeges elemének (főtartóknak, pályatartóknak és pályalemeznek) a megerősítését jelenti; az önsúly növekedéséből adódó többletterhek az esetek túlnyomó részében a meglevő, régi alapok alatti konszolidált altalajra háríthatok át; és a hídpálya teljes terjedelmében jelentősen megjavulnak a hídpálya víz elleni szigetelésének körülményei; továbbá a pályalemez vastagságának célszerű változtatásával a hídpálya vízelvezetési viszonyai is számottevően javíthatók.

A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a meglevő hidat részben elbontjuk, és a megmaradó hídrészekhez csatlakozóan új szerkezetet készítünk, és amely eljárásra az jellemző, hogy új szerkezetként a meglevő hídra annak hosszanti szegélymenti tartományaiban húzódó monolit vasbeton vagy/és utófeszített vasbeton főtartókat vagy keretgerendákat és e főtartókat vagy keretgerendákat összefogó és azokkal, valamint a meglevő vasbeton pályalemezzel, továbbá - adott esetben - meglevő hossz- és kereszttartókkal statikailag együtt dolgozó pályalemezt tartalmazó, az eredeti hídszerkezet megmaradó részeit fölülről és oldalról, nyeregszerűen összefogó és statikai együtt dolgozásra kényszerítő szerkezetet építünk. Célszerű, ha kifelé nyúló lemezkonzollal rendelkező vasbeton főtartókkal vagy keretgerendákkal alakítjuk ki az új szerkezetet; így jelentős mértékű szélesítés érhető el azon túlmenően, ami az új főtartók vagy keretgerendák szélességéből egyébként is adódik. A szélesítendő oldalon vagy oldalakon a meglevő kiemelt szegélysáv vagy járda és az ezeket tartó vasbeton járdakonzol vagy külső szegély elbontása olyan hosszanti vonalig történik, hogy a szélesítő új főtartónak az új pályalemezzel összefüggő vasszerelése (acélbetétei) és felülről történő betonozása lehetővé váljék.

Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint különösen kéttámaszú tartók sorozatából álló vagy csuklós többtámaszú statikai rendszerű meglevő hídszerkezet szerkezetmegszakítási hézagait utószilárduló anyaggal, például cementhabarccsal, műgyanta habarccsal vagy műgyantával történő kitöltése révén megszüntethetjük, és ezzel a hídszerkezet e keresztmetszeteit hajlításból származó húzó-nyomó erők felvételére alkalmassá tesszük, azaz a hídszerkezetet ezzel és az új, folytatólagos vasbeton pályalemez segítségével folytatólagos

HU 220 333 Β többtámaszú tartóvá alakítjuk. A hézagkitöltés történhet például betonozással vagy cementhabarcs-, illetve polimer cementhabarcs-kitöltéssel vagy műgyanta, illetve cementpép stb. injektálásával. Egy másik találmányi ismérv szerint az új vasbeton pályalemezbe a közbenső támaszok, keretoszlopok helyén vagy Gerber-tartók megszüntetett csuklói helyén fellépő negatív nyomatékokból származó húzóerők felvételére alkalmas vasszerelést (acélbetéteket) építünk be. Ezeknek a megoldásoknak köszönhetően különösen kedvező lehetőség nyílik a híd teherbírásának növelésére.

Megjegyezzük, hogy a találmány szerinti eljárás során létesülő új vasbeton főtartók többnyílású hidak esetében magától értetődően eleve folytatólagos többtámaszú tartóként épülnek.

Hangsúlyozni kívánjuk, hogy a találmány értelmében a szélesítéssel egyidejűleg általában a híd statikai rendszerét is átalakítjuk, illetve az eljárás eredményeként a statikai rendszer akkor is megváltozik, ha nincs hídpálya-szélesítés, vagy az nem számottevő; az átalakított hídszerkezetben általában csökkennek a pozitív mezőnyomatékok, és az új pályalemezben a szokásos hálóvasaláson kívül elhelyezett acélbetétek (erősítő vasalás) felveszik az újonnan fellépő negatív nyomatékokból származó húzóerőket.

Az eljárás egy másik előnyös foganatosítási módja szerint a meglevő híd szigetelés- és burkolatrendszerét teljes egészében elbontjuk, és a meglevő vasbeton pályalemezre betonozott új vasbeton pályalemezen új pályaszigetelést és pályaburkolatot építünk. Célszerű lehet az is, ha a régi és az új hídszerkezetrészek közötti statikai együtt dolgoztatáshoz tüskéket vagy/és lekötő acélbetéteket építünk be vagy/és - előnyösen műgyanta alapú - tapadóhidat alakítunk ki. Ezekkel az intézkedésekkel a statikai együtt dolgoztatást hatékonyabbá tehetjük.

A találmány egy másik ismérvének megfelelően a meglevő hídszerkezet alépítményi részét - vagy részeit - az új főtartók vagy keretgerendák alátámasztására szolgáló szerkezetrésszel, például konzolos szerkezetigerenda-toldattal, alaptesttoldattal, keretoszlop-szélesítéssel vagy hasonlóval kiegészítjük. Erre az intézkedésre azonban nincs szükség, ha a meglevő alépítmény fölös hosszával a hídszerkezet-szélesítést vagy/és -erősítést önmagában is lehetővé teszi.

Végül egy további találmányi ismérv szerint az új vasbeton pályalemez vastagságát a híd hossz- és keresztmetszetében a hidpályáról a víz elvezetésének elősegítését vagy/és a hídpálya hossz- és/vagy keresztesésének növelését eredményező módon változtatjuk.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek az eljárás alkalmazásának módját különféle statikai rendszerű, illetve típusú meglevő hídszerkezetek esetében szemléltetik.

A rajzokon az la. ábra egy monolit vasbetonból készült kéttámaszú konzolos lemezhíd keresztmetszete, amelynek jobb oldali részén a szélesítendő-erősítendő hidat, bal oldali részén pedig a találmány szerinti eljárással szélesített és megerősített hidat ábrázoltuk;

az lb. ábrán az la. ábra szerinti híd részben hosszmetszetben, részben oldalnézetben látható;

a 2a. ábra egy háromnyílású, kéttámaszú szerkezetekből álló vasbeton híd keresztmetszete; a jobb oldali rész a híd egyik szélső, lemezszerkezetű nyílásának keresztmetszete, a bal oldali rész pedig a középső nyílás főtartógerendákkal együtt dolgozó lemezszerkezetének keresztmetszete; mindkét nyílást az új, erősítő és szélesítő szerkezettel együtt ábrázolva;

a 2b. ábrán a 2a. ábra szerinti hidat részben hosszmetszetben, részben oldalnézetben tüntettük fel;

a 3a. ábra jobb oldali része egy háromnyílású, kéttámaszú szerkezetekből álló, a vasbeton pályalemezzel együtt dolgozó acéltartós híd keresztmetszete; az ábra bal oldalán a találmány szerint megerősített hídkeresztmetszetet ábrázoltuk;

a 3b. ábrán a 3a. ábra szerint megerősített híd része hosszmetszetben látható;

a 4a. ábra egy kétcsuklós konzolos vasbeton kerethíd keresztmetszete; az ábra jobb oldalán a meglévő, a bal oldalán pedig a találmány szerinti eljárással szélesített-erősített hídszerkezet látható;

a 4b. ábra a 4a. ábra szerinti hídszerkezet szélesített-erősített részének hosszmetszete;

az 5. ábrán vázlatos keresztmetszetben tüntettük fel egy betétgerendás (FT-tartós) vasbeton lemezhíd szélesítését és erősítését;

a 6. és 7. ábrákon ugyancsak vázlatos keresztmetszetben érzékeltettük egy-egy kéttámaszú, előre gyártott hídgerendás (EHGT-, illetve EHGE-tartós), vasbeton pályalemezű híd szélesítésének és megerősítésének a találmány szerinti módját;

a 8. ábrán ugyancsak vázlatos keresztmetszetben szemléltettük egy monolit vasbeton szekrénytartós, folytatólagos többtámaszú vagy csuklós többtámaszú híd megerősítésének és szélesítésének a találmány szerinti megoldását;

a 9. ábrán vázlatos keresztmetszetben érzékeltettük egy hagyományos, lemezes-bordás keresztmetszetű, hossztartós-kereszttartós, kéttámaszú vagy csuklós többtámaszú híd megerősítésének és szélesítésének a találmány szerinti módját.

Az la. és lb. ábrákon látható monolit vasbeton kéttámaszú konzolos hídnak 1 hídpilléreket tartalmazó alépítményén nyugvó 13 szerkezeti gerendákon és 2 sarukon támaszkodó, főtartóként funkcionáló 3 pályalemeze van, amelyen 12 szigetelés- és burkolatrendszer, a hosszanti szegélymenti tartományaiban pedig 11a korláttal ellátott 11 gyalogjárda helyezkedik el.

HU 220 333 B

Ezt a hidat a találmány értelmében a következőképpen szélesítjük ki és erősítjük meg:

első lépésben elbontjuk a meglevő, régi 11 gyalogjárdát a 11a korláttal, valamint a régi 12 szigetelés- és burkolatrendszert, és az alépítménynek a híd hosszirányára nézve keresztirányú 13 szerkezeti gerendáját a két végén a hosszúságú 13a gerendatoldatokkal - amelyek a 13 szerkezeti gerendával természetesen szerkezetileg és statikailag folytonosak - kiegészítjük. (Megjegyezzük, hogy igen gyakran nincs szükség erre a kiegészítésre, mert a meglevő alépítményhez tartozó szerkezeti gerendák elegendő hosszúságúak a létesítendő új főtartók megtámasztásához.)

A következő lépésben az elbontott hídrészek helyén a meglevő 3 vasbeton lemez megtisztított felületén megépítjük a monolit új 5 vasbeton pályalemezt és szokásos kivitelezési módszerekkel (zsaluzás, vasszerelés, betonozás stb.) az új monolit 4 vasbeton főtartókat; ez utóbbi szerkezetek a kétszeres vonalkázás révén is jól megkülönböztethetők a meglevő 3 vasbeton lemeztől. A bontás után a régi, megmaradó vasbeton pályalemez felső felületének és oldalfelületeinek a tisztítását igen nagy nyomású vízsugárral vagy homokfúvással célszerű végezni, ami érdesítést is eredményez. Az esetlegesen korrodálódott, csökkent szilárdságú betonrészeket véséssel célszerű eltávolítani; a felszínre került, korrodálódott acélbetéteket meg kell tisztítani az oxidoktól. Az új, szélesítő-erősítő monolit 4 vasbeton főtartókat az erősítő új 5 vasbeton lemez, amelynek keresztirányban teherelosztó szerepe van, összefogja, és a 4 vasbeton főtartók a meglevő 3 vasbeton pályalemezzel statikailag együtt dolgoznak; a régi és az új vasbeton szerkezetrészek közötti együtt dolgoztatást egyrészt a 7 acélbetét tüskék, másrészt a 3 és 5 vasbeton lemezek érintkezési felületei között kialakuló műgyanta alapú tapadóhíd segítik elő, de alapvetően a régi szerkezetre nyeregszerűen ráültetett új szerkezet biztosítja az együtt dolgozást azzal, hogy a terhek alatt a régi és az új szerkezeti részeket nagyjából azonos mértékű lehajlásra kényszeríti.

A következő lépésben az új 5 vasbeton pályalemezen rendkívül kedvező körülmények között, összefüggő, egyenletesen sima felületen elkészítjük az új 9 pályaszigetelést, azon pedig az új 10 pályaburkolatot, amely a megnövelt hasznos szélességű új kocsipályát alkotja. Az új 4 vasbeton főtartókat az új 8 saruk segítségével ültetjük fel a konzolszerű 13a gerendatoldatokra, értelemszerűen meghagyva a régi 2 sarukat is. A szélesített-erősített híd új korlátját 14 hivatkozási számmal, az lb. ábrán az új pályaszintet t hivatkozási betűvel, a rugalmas burkolatdilatációt pedig - amely a felszerkezet végeméi van beépítve, és a hőmozgás zavartalan lefolyásának a biztosításához van előirányozva 15 hivatkozási számmal jelöltük.

Az új 5 vasbeton pályalemez - együtt dolgozva a régi 3 vasbeton lemezzel, vagyis a meglevő lemezfőtartóval - megnöveli az új, beton-beton típusú öszvérszerkezetben a húzó-nyomó erők belső karját, és ezáltal a régi lemezfőtartó keresztirányú, általában gyenge, elosztó jellegű vasalása (a megnövekedett terhelés esetén is) megfelelővé válik. Az új, nagyobb magasságú együtt dolgozó lemez a koncentrált gépjárműterhek keresztirányú elosztásában, az erős új 4 vasbeton főtartókra való áthárításában, vagyis a szerkezet erőjátékának átalakításában fontos szerepet tölt be. A megnövekedett önsúly- és hasznos terhet a meglevő alaptestek alatti konszolidálódott altalaj rendszerint viselni képes.

A 2a. és 2b. ábrákon látható háromnyílású, kéttámaszú szerkezetekből álló közúti vasbeton hidat a találmány értelmében úgy szélesítjük és erősítjük meg, hogy az áthidaló szerkezetet statikailag folytatólagos többtámaszú tartóvá alakítjuk át. E híd 1 pillérekkel rendelkező alépítményén a 16a saruk közbeiktatásával nyugvó és a 16b lekötő acélbetétek segítségével csatlakoztatott felszerkezete a középső nyílásban előre gyártott vasbeton (lágyvasbetétes, előfeszített vagy utófeszített) 17a hídgerendákból és az azokkal együtt dolgozó 17b vasbeton pályalemezből, míg a szélső nyílásokban lemezfőtartóként funkcionáló 19 vasbeton pályalemezből áll.

A hídnak a találmány értelmében elbontandó régi szigetelés- és burkolatrendszerét 20, a meglevő 17a vasbeton pályalemez elbontandó részét pedig 20a hivatkozási számmal jelöltük. Értelemszerűen elbontásra kerülnek a 2a. ábrán szaggatott vonallal jelölt meglevő 20b gyalogjárdák is.

A találmány értelmében a 2a., 2b. ábrákon érzékeltetett módon a hídszélesítés és -erősítés a következőképpen történik:

elbontjuk a 2a. ábrán bejelölt bontási határokig a meglevő híd szegélymenti tartományában a 20b gyalogjárdát, a meglevő 19 vasbeton pályalemez (lemezfőtartó) 20a pályalemezrészeit, valamint a teljes hídkeresztmetszetben a régi 20 szigetelés- és burkolatrendszert, és a csatlakozó felületek megtisztítása után - szokásos kivitelezési módszerekkel (zsaluzás, vasszerelés, betonozás stb.) - megépítjük az új lemezkonzolos, folytatólagos többtámaszú - adott esetben utófeszített monolit 18a vasbeton főtartókat, amelyeket a 18b lekötő acélbetétek (csuklósavak) segítségével a meglevő alépítmény részét képező 27 szerkezeti gerendáihoz fogunk le.

A meglevő vízszintes 24 saruhézagokat kibetonozzuk, és a 23 szerkezetmegszakítási hézagokat - ezek kibetonozásával vagy utószilárduló anyag injektálás útján történő kitöltésével - megszüntetjük, a 21a együtt dolgoztató tüskézést és 21b tapadóhidat elkészítjük, majd megépítjük az új 21 vasbeton pályalemezt úgy, hogy a közbenső támaszok felett az új, folytatólagos többtámaszú tartón fellépő negatív nyomatékokból származó húzóerők felvételére hosszanti acélbetéteket tartalmazó 22 vasszerelést építünk be. Ezután építjük meg az új 25 pályaszigetelést, amely az új pályalemezen, vagyis a 21 vasbeton lemezen, mint hézagmentes aljzaton készülhet el. Az új 26a pályaburkolat, 26b kiemelt szegélysáv és 26c vezetőkorlát elkészítésével zárulnak a megnövelt hasznos szélességű kocsipályát eredményező hídszélesítési és -erősítési munkálatok. A 2b. ábrán a rugalmas burkolatdilatációt 15 hivatkozási számmal, az új pályaszintet pedig t hivatkozási betűvel jelöltük.

A fentiek szerint kiszélesített és megerősített híd statikailag a következőképpel működik:

HU 220 333 Β a híd meglevő felszerkezetére a leírt bontási műveletek végrehajtása után fölülről és oldalról nyeregszerűen ráültetett, folytatólagos többtámaszú 18a vasbeton főtartókból és ugyancsak folytatólagos 21 vasbeton pályalemezből álló tartószerkezet statikailag együtt dolgozik a régi 19 vasbeton pályalemezzel, vagyis a meglevő lemezfőtartóval a szélső hídnyílásokban, valamint a meglevő 17a hídgerendákkal - vasbeton főtartókkal - és az azokon húzódó régi 17b vasbeton pályalemezzel. Az új 21 vasbeton pályalemez az új 18a vasbeton főtartókat összefogja, oldalirányban támasztja.

A 23 szerkezetmegszakítási hézag megszüntetésével (kibetonozásával, kiöntésével, injektálásával) és a régi 16a saruk kiiktatásával (24 hézaguk kibetonozásával) a korábban három kéttámaszú nyílásból álló felszerkezet folytatólagos többtámaszú szerkezetté alakul át. A megváltozott erőjáték a pozitív mezónyomatékokat csökkenti, így a meglevő és megmaradó tartók igénybevétele csökken, vagyis a híd megengedett terhelése növelhető. A közbenső támaszok fölött fellépő negatív nyomatékokból keletkező húzóerők felvételére a 18a folytatólagos főtartóban és a 21 folytonos vasbeton lemezben a húzott felső 22 vasszerelés (acélbetétek) tökéletesen megfelel. A régi és az új pályalemez közötti csúsztatóerők (nyíróerők) átadását a 21a tüskék és a 21b tapadóhíd szolgálja.

A fent ismertetett eljárás a híd kiszélesítésének és megerősítésének feladatát egyszerre oldja meg.

A 3a., 3b. ábrák szerinti háromnyílású, a 29 vasbeton pályalemezzel együtt dolgozó hengerelt vagy hegesztett 30 acél főtartókkal rendelkező híd kiszélesítése és megerősítése a találmány szerinti eljárással a következőképpen történik:

a híd la pillérekkel és lb ellenfalakkal rendelkező alépítményéhez tartozó 28 fejgerendákat vasbeton 28a gerendatoldatokkal meghosszabbítjuk, és az la pillérek és lb ellenfalak mentén lefutó 28b faltoldatokkal hosszabbítjuk meg. A meglevő vasbeton 31 végkereszttartók alatti 33 saruhézagokat injektált utószilárduló anyaggal töltjük ki, ezzel a meglevő 32 acéllemez csúszósaruk funkcióját megszüntetjük. A 34 szerkezet-megszakítási hézagokat kibetonozzuk, cement- vagy polimer cementhabarccsal kiöntjük vagy utószilárduló anyag injektálása révén ugyancsak kitöltjük.

Elbontjuk a meglevő híd 29 vasbeton pályalemezét a szegélymenti tartományokban a hozzá tartozó gyalogjárdával együtt a 3a. ábrán bejelölt pályalemez-bontási határokig, és elbontjuk a híd régi szigetelés- és burkolatrendszerét is a teljes hídpályán. Ezután építjük meg a 35a lemezkonzollal rendelkező folytatólagos többtámaszú monolit vasbeton 35 főtartót, valamint az ahhoz csatlakoztatott - azzal egybeépített -, folytatólagos 37 vasbeton pályalemezt, amely mind a 35 főtartókkal, mind a meglevő 29 vasbeton pályalemezzel és ezen keresztül a 30 acéltartókkal statikailag együtt dolgozik.

A régi és az új vasbeton pályalemez közötti együtt dolgozást, a csúsztatóerők (nyíróerők) átadását a 37a tüskézéssel és a 37b tapadóhíddal segítjük elő. A 35 főtartókat a 36 lekötő acélbetétekkel a 28a gerendatoldatokhoz kapcsoljuk, és azokkal együtt dolgoztatjuk.

A negatív nyomatékokból származó húzóerdők felvételére hosszanti erősítő 38 vasszerelést (acélbetéteket) ágyazunk az új 37 vasbeton pályalemezbe. Végül elkészítjük a hézagmentes felületen az új 39 pályaszigetelést, a 40 pályaburkolatot, valamint a 41 kiemelt szegélysávot a 41a vezetőkorláttal együtt. A hőmozgás zavartalan lefolyását ebben az esetben a felszerkezet végeihez csatlakozó 42 kiegyenlítő lemezzel biztosítjuk.

A 4a., 4b. ábrákon látható kétcsuklós konzolos kerethíd szélesítését és erősítését a találmány szerinti eljárással az alábbi módon hajtjuk végre:

ebben az esetben meg kell hosszabbítani az alépítmény 43 alaptestét; erre szolgálnak a 43 alaptesttel összevasalt, összebetonozott, a 4a. ábrán látható b hosszúságú 44 alaptesttoldatok. Ebből az is következik, hogy szükségessé válik a meglevő 45 keretoszlopok kiszélesítése is, amit a 46 szélesítésekkel valósítunk meg; ezeket a 47 lekötő acélbetétekkel kapcsoljuk a 44 alaptesttoldatokhoz, és a 48 bekötő tüskézés segítségével dolgoztatjuk együtt a meglevő 45 keretoszlopokkal.

Amint a 4a. ábra jobb oldali részén látható, a kerethíd meglevő monolit vasbeton 49 keretgerendája 49a lemezkonzollal rendelkezik, amely 49b korláttal van ellátva. A kerethíd meglevő keretjármát 50, monolit vasbeton pályalemezét 51, az ebből lefelé kinyúló vasbeton kereszttartóit pedig 52 hivatkozási számmal jelöltük.

A következő lépésben a 4a. ábrán bejelölt bontási határig elbontjuk a meglevő 49a lemezkonzolt a 49b korláttal, valamint a régi szigetelés- és burkolatrendszert a teljes hídpályán, majd monolit vasbeton szerkezetként megépítjük a szélesítő és erősítő hosszanti 55 vasbeton keretgerendákat az 55a lemezkonzolokkal, továbbá az új, folytonos 56 vasbeton pályalemezt, amely mind a meglevő 51 vasbeton pályalemezzel, mind a vele egybeépített új 55 vasbeton keretgerendákkal statikailag együtt dolgozik; az utóbbiak a 61 bekötő tüskézés révén a régi 49 keretgerendákkal is elsősorban nyíróerőt átadó kapcsolatban állnak. Az együtt dolgozást, a hosszanti csúsztatóerők átadását a régi 51 vasbeton pályalemez és az új 56 vasbeton pályalemez között az 53 tapadóhíd és az 54 tüskézés is elősegíti.

A következő lépésben elkészítjük az új 57 pályaszigetelést és az új 58 pályaburkolatot, végül pedig az új vasbeton 59 gyalogjárdát az idomacél 59a korláttal. A rugalmas burkolatdilatációt a 4b. ábrán 60 hivatkozási számmal jelöltük.

Az 5., 6., 7., 8. és 9. ábrákon vázlatos keresztmetszetben feltüntetett hidak a találmány szerinti eljárás széles körű alkalmazási lehetőségeit érzékeltetik; az ábrákon kétszeres vonalkázással emeltük ki a meglevő híd elbontandó részét, egyszeres vonalkázással az új, helyszínen építendő monolit vasbeton szerkezeteket (beleértve az elbontott részek helyére kerülő új részeket is), vonalkázás nélkül pedig azokat a szerkezetrészeket hagytuk, amelyeket a találmány szerinti eljárás nem érint, tehát változatlanul megmaradnak. A 8. ábrán a meglevő pályalemezt 63, az új pályalemezt 64, a szekrénytartót 62, az új vasbeton főtartót 61, annak konzolját pedig 61a hivatkozási számmal jelöltük. A 9. ábra szerinti szerkezet 67 meglevő pályalemezéből lefelé

HU 220 333 Β vasbeton 69 kereszttartók és 70 hossztartók nyúlnak ki; a meglevő vasbeton főtartót 66, az új vasbeton főtartót 65, annak konzolját pedig 65a hivatkozási számmal jelöltük.

A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következők:

a híd szélem kialakított új, helyszínen betonozott (monolit) vasbeton vagy utófeszített vasbeton főtartók és a velük szerves egységet képező (azokkal összevasalt és folyamatosan betonozott) új vasbeton pályalemez egyszerre képes eleget tenni a régi és az új szerkezet között szükséges statikai együtt dolgozás, együtt dolgoztatás (és ezzel a kívánatos erősítés), valamint az egységes, kedvező körülmények között kivitelezhető új hídpálya-szigetelés aljzatával szemben fennálló követelményeknek.

Az egymás után levő kéttámaszú szerkezetek vagy csuklós többtámaszú rendszerű hidak folytatólagosításával nemcsak a híd statikai rendszere, hanem hőmozgási (dilatálási) rendszere is megváltozik: ezentúl a műtárgy hídtengely irányban nem szakaszonként, hanem egyetlen hosszban tágul, illetve húzódik össze. Az eddigi csúszó-, illetve görgősaruk fölöslegessé válnak: eltávolíthatók vagy a saruhézagok kibetonozása (injektálása) során bebetonozhatok. Az új dilatálási rendszerben az egyes nyílások végein a korábbi felszerkezet (többnyire a végkereszttartók) és az új, szélesítő vasbeton főtartók a közbenső pillérekhez és a hídfők ellenfalához le vannak kötve. így az új felszerkezet hőmozgása az alépítmények felső végét vízszintes eltolódásra kényszeríti, ami a felmenőszerkezeteket vízszintes hajlításra veszi igénybe. Erre a falazatokat vagy oszlopokat meg kell vizsgálni. Legfeljebb 60-80 m-ig terjedő szerkezeti hosszúságú hidakon a felmenőszerkezetek vízszintes hajlító-igénybevételére a meglevő szerkezeti elemek erősítés nélkül megfelelnek.

Kiemelendőnek tartjuk a találmány alábbi műszaki előnyeit is:

- a híd egészének szélesítését és erősítését egyszerre, egyetlen, egységes együtt dolgozó szerkezeti megoldás alkalmazásával éri el, és a megmaradó régi szerkezeti részek (felszerkezetsáv) teherbírását is megnöveli;

- a főtartók megerősítésén kívül a megnövelendő kerékterhekre megoldja a vasbeton pályalemez és az esetleges pályatartók (kereszttartók és hossztartók) megerősítését is, azáltal, hogy az új pályalemez statikailag együtt dolgozik a megmaradó régi pályalemezzel és ezen keresztül a pályatartókkal is;

- az új pályaszigetelés számára kedvező (egyenletes és hézagmentes) aljzatot teremt;

- az új pályalemez vastagságának hídkeresztmetszetben és hosszmetszetben történő célszerű változtatásával képes javítani a hídpálya vízelvezetés szempontjából kedvezőtlen korábbi viszonyain: a keresztesés és hosszesés növelésével vagy a szélső pályasávok víznyelők közötti „vízváltózásával”;

- a kéttámaszú vagy csuklós többtámaszú szerkezetek folytatólagosításával a hajlító- és nyíró-igénybevételek kedvező átrendeződését éri el;

- megoldja az egész, teljes szélességében értett hídszerkezet megerősítését, szemben a különálló szélesítő felszerkezetsáv(ok) alkalmazásával, amely a megkívánt nagyobb teherbírást csak a szélesítő felszerkezetsáv szélességében tudja biztosítani, s ez legtöbbször nem éri el az egy forgalmi nyomsáv részére szükséges 3 métert. (Az így megvalósított nagyobb teherbírású külön forgalmi sáv egyébként csak az egyedi útvonalengedéllyel közlekedő nehézgépjárművek szempontjából jelentene használható megoldást.)

A találmány gazdaságossági szempontból fontos előnyei közül kiemeljük az alábbiakat:

- nem teszi szükségessé a régi, keskeny hídszerkezet elbontását, hanem azt fölhasználja, nemcsak „zsaluzatként”, hanem az új, együtt dolgozó szerkezet erőjátékába bevonva, annak régi, megmaradó elemeként;

- a lehetséges más erősítési módok (például külső betétes utófeszítés, fölragasztott karbonszálas lamellákkal vagy vasalt lövelltbetonnal történő erősítés) helyett az erősítést az olcsóbb, hagyományos (lágyacélbetétes) vasbeton szerkezettel oldja meg, amely fenntartási szempontból is kedvezőbb; bár vasút fölötti felüljáró esetében, ahol a repedésmentesség követelményének a kielégítése szempontjából feszített vasbeton szerkezet építése szükséges, alkalmas utófeszített vasbeton szerkezet formájában történő megvalósításra is;

- a folytatólagosítás jobban (egyenletesebben) kihasznált, takarékos tartószerkezetet eredményez, és a szerkezetmegszakítási kereszthézagok megszüntetésével elősegíti az új, hatékony pályaszigetelés létesítését;

- az új, folytonos vasbeton pályalemezt sokoldalúan használja föl, így a főtartók megerősítésén kívül a régi, megmaradó pályalemez, továbbá a kereszttartók és hossztartók megerősítésére is alkalmas.

A találmány alkalmazási lehetőségei igen széles körűek: az eljárás használható a főtartó statikai rendszere szerint például gerendahidak, lemezhidak és kerethidak, továbbá ivhidak pályaszerkezetének szélesítésére és/vagy erősítésére; a főtartó statikailag határozott vagy határozatlan volta szerint pedig például kéttámaszú szerkezetek, kéttámaszú szerkezetek sorozatából álló hídszerkezetek, csuklós többtámaszú (Gerber-) szerkezetek, folytatólagos többtámaszú szerkezetek, valamint keretszerkezetek, továbbá ivhidak pályaszerkezetének szélesítésére és/vagy erősítésére. Általában országos közutak vagy önkormányzati utak hídjainak megerősítésére javasoljuk a találmány szerinti eljárást.

A találmány természetesen nem korlátozódik az eljárás fentiekben részletesen ismertetett foganatosítási módjaira, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül sokféle módon megvalósítható.

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás vasbeton pályalemezű híd szélesítésére vagy/és erősítésére, amely eljárás során a meglevő hidat részben elbontjuk, és a megmaradó hídrészekhez csatlakozóan új szerkezetet készítünk, azzal jellemezve, hogy új szerkezetként a meglevő hídra annak hosszanti szegélymenti tartományaiban húzódó monolit vasbeton vagy/és utófeszített vasbeton főtartókat (4, 18a; 35, 61;

   HU 220 333 B

   65) vagy keretgerendákat (55) és e főtartókat (4; 18a; 35,61,65) vagy keretgerendákat (55) összefogó és azokkal, valamint a meglevő vasbeton pályalemezzel (3; 17b, 19; 29; 51,63; 67), továbbá - adott esetben - meglevő hossztartókkal (70) és kereszttartókkal (52, 69) statikailag együttdolgozó pályalemezt (5; 21; 37; 56, 64; 68) tartalmazó, az eredeti hídszerkezet megmaradó részeit fölülről és oldalról nyeregszerűen összefogó és statikai együtt dolgozásra kényszerítő szerkezetet építünk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kifelé nyúló lemezkonzollal (18c, 35a, 55a, óla, 65a) rendelkező vasbeton főtartókkal (18a, 35, 62, 66) vagy keretgerendákkal (55) alakítjuk ki az új szerkezetet.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy különösen kéttámaszú tartók sorozatából álló vagy csuklós többtámaszú statikai rendszerű meglevő hídszerkezet szerkezetmegszakítási hézagait (23; 34) utószilárduló anyaggal történő kitöltés révén megszüntetjük, és ezzel a hídszerkezetet hajlításból származó húzó-nyomó erők felvételére alkalmassá tesszük, továbbá a hídszerkezetet folytatólagos többtámaszú tartóvá alakítjuk.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az új vasbeton pályalemezbe (21; 37; 56, 64; 68) a közbenső támaszok, keretoszlopok helyén vagy Gerber-tartók megszüntetett csuklói helyén fellépő negatív nyomatékokból származó húzóerők felvételére alkalmas vasszerelést (22; 38; 56a) építünk be.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meglevő híd szigetelés- és burkolatrendszerét (12; 20) teljes egészében elbontjuk, és a meglevő vasbeton pályalemezre (3; 17b; 19; 29; 51, 63; 67) betonozott új vasbeton pályalemezen (5; 21; 37; 56, 64; 68) új pályaszigetelést (9; 25; 39; 57) és pályaburkolatot (10; 26; 40; 58) építünk.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a régi és az új vasbetonhídszerkezet-részek közötti statikai együtt dolgoztatáshoz tüskéket (7; 21a; 37a; 48; 54; 61) vagy/és lekötő acélbetéteket (16b, 18b, 36,47) építünk be vagy/és - előnyösen műgyanta alapú - tapadóhidat (6; 21b; 37b; 53) alakítunk ki.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a meglevő hídszerkezet alépítményrészét vagy -részeit az új főtartók (4; 18a; 35; 62; 66) vagy keretgerendák (55) alátámasztására szolgáló szerkezetrésszel, például konzolos szerkezeti gerendatoldattal (13a; 28a), felmenőfaltoldattal (28b) alaptesttoldattal (44), keretoszlop-szélesítéssel (46) vagy hasonlóval kiegészítjük.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az új vasbeton pályalemez (5; 21; 37; 56, 64; 68) vastagságát a híd hossz- és keresztmetszetében a hídpályáról a víz elvezetésének elősegítését vagy/és a hídpálya hossz- és/vagy keresztesésének növelését eredményező módon változtatjuk.