Nowe węgierskie mosty fot. S. Domanovszky

Transkrypt

1 1. Montaż głównego przęsła mostu Pentele na lewym brzegu Dunaju 2. Ponad 10 tys. ton przęsła łukowego płynie na barkach w docelowe położenie fot. J. Karkus 1. Nowe węgierskie mosty fot. S. Domanovszky 2. dr inż. Marek Salamak Katedra Dróg i Mostów Politechniki Śląskiej mgr inż. Koris Kálmán mgr inż. Matyas Hunyadi Budapest University of Technology and Economics 32 Dunaj dzieli Węgry niemal na połowę (rys. 4). Na 350 km węgierskiego odcinka rzeki znajduje się aktualnie 20 mostów, przy czym tylko jeden z nich jest betonowy (tabela 1). Zdecydowana większość obiektów jest położona w stolicy. Na północ od Budapesztu napotyka się tylko trzy stare mosty: w Vámosszabadi, Komárom i Esztergom oraz powstały w 2008 r. most Megyeri. Na południu, aż do granicy z Serbią, znajdują się jedynie dwa starsze obiekty w miastach Dunaföldvár i Baja, oraz zbudowane w 2003 r. most w Szekszárd i w 2007 r. w Dunaújváros. Pomiędzy mostami funkcjonują przeprawy promowe, miejscami dostępne również dla wielkich ciężarówek. W sumie na Dunaju wykorzystuje się czternaście promów, a na drugiej co do wielkości rzece, Cisie, nawet siedemnaście. Ograniczona liczba przepraw przez Dunaj sprawiała, że są one niemal bez przerwy zatłoczone, a drogi dojazdowe do nich niszczone przez natłok ciężkich pojazdów. Most Pentele Most jest oddalony od Budapesztu ok. 60 km na południe i został oddany do użytku w 2007 roku. Całkowita długość przeprawy wynosi 1677 m. Główną, nurtową część całej przeprawy autostrady M8 przez Dunaj stanowi stalowy most łukowy o rozpiętości 307,9 m (rys. 8), czyli o prawie 100 m więcej niż most przez Wisłę w Puławach. Konstrukcja składa się z dwóch nachylonych łuków o przekroju skrzynkowym, do których za pomocą cięgien jest podwieszony dźwigar usztywniający z ortotropowym pomostem, pełniący jednocześnie rolę ściągu (rys. 7). Mosty dojazdowe po obu stronach rzeki są belkami ciągłymi o przekroju skrzynkowym z pomostem ortotropowym (fot. 1). Rozpiętości przęseł wynoszą 75-82,5 m. Most został zaprojektowany przez węgierskie biuro Főmterv Co. Proces projektowania był wspomagany przez zespół składający się z pracowników Uniwersytetu

2 mosty realizacje Przeszkoda, jaką jest Dunaj, wymusza budowę naprawdę dużych i ciekawych architektonicznie obiektów. Dunaj jest przecież nie tylko najdłuższą rzeką Europy, ale jednocześnie jednym z najbardziej uczęszczanych szlaków wodnych. Mosty można oglądać nie tylko przez szyby samochodu, jadąc autostradą, ale również z poziomu wody, skąd widać cały układ konstrukcyjny i wiele detali. 4. na Dunaju fot. A. Nagy Techniczno-Ekonomicznego w Budapeszcie. Zespół pod przewodnictwem prof. L. Dunai wykonał model przęsła łukowego w skali 1:33, który posłużył do optymalizacji kształtu łuku oraz systemu wieszaków. Zespół z Politechniki w Bratysławie przeprowadził niezależne obliczenia statyczne, będące weryfikacją przyjętych przez projektanta rozwiązań [1]. Pomimo że Węgry nie należą do krajów, gdzie występuje bezpośrednie zagrożenie trzęsieniami ziemi, to prowadzone badania wykazały, że przyspieszenia rejestrowane ostatnio przez sejsmografy są większe niż wcześniej przypuszczano. Dlatego w przypadku tego największego na Węgrzech mostu zdecydowano się przeprowadzić dodatkowo analizę wpływów sejsmicznych [7]. Została ona wykonana w oparciu o europejską normę EC8. Olbrzymie podpory mostu nurtowego o wymiarach 42 x 14 m były budowane z wykorzystaniem betonowych prefabrykatów stanowiących zewnętrzną powierzchnię filara, a jednocześnie deskowanie [4]. Powłokowe elementy betonowane były na brzegu, a następnie układano je na dnie jeden na drugim za pomocą specjalnego pływającego dźwigu. Wewnątrz prefabrykatu zamocowano szablon do wiercenia pali, który przyspawano do stalowych elementów usztywniających powłokę. Po ułożeniu pierwszego segmentu ponad lustrem wody z wnętrza podpory wypompowano wodę i po zbrojeniu wypełniono betonem. Przęsła nad terenem zalewowym po prawej stronie Dunaju oparte są na wysokich, 25-metrowych, okrągłych słupach (fot. 1). Dostarczano je barkami z wytwórni na wyspie Csepel. Segmenty o długości 17 m były spawane do wykonanej już części. Przy pomocy specjalnej konstrukcji pomocniczej z zestawem zsynchronizowanych pras hydraulicznych częściowo zmontowany most był 3. Romantyczna wizja mostu Megyeri z lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku 4. Ostateczna wersja mostu Megyeri 5. Ogólny widok mostu Megyeri 6. Iluminacja mostu Megyeri 7. Końcowa faza montażu podwieszonego przęsła mostu Megyeri 8. Zachodnie przęsło nurtowe mostu Megyeri 9. Łączący most na wyspie Szentendre wykonany w technologii nasuwania podłużnego 10. Most Wolności w Budapeszcie przed remontem 33

3 Literatura 1. Agócs Z., Chladný E., Brodniansky J., Ároch R.: Verification of the Danube Dunaújváros main bridge design by an independent structural calculation. 6 th pp Dunai L., Horváth A.: Load testing of the Pentele Danube bridge in Dunaújváros. 6 th pp Gilyén E.: The new public road Danube bridge between Komárom and Komárno. 6 th pp Horváth A., Füstös A., Nagy Zs., Nasztanovits F., Sapkás Á.: The erection of Dunaújváros Danube bridge. IABSE Symposium, Budapest Hunyadi M.: The M0 highway ring crossing over the Danube at the north of Budapest. 6 th pp Szatmári I., Szatmári T., Szatmári G.: Launching technology on erecting a steel girder bridge (right-bank flood-bridge of the Danube bridge at Dunaújváros). 6 th pp Vigh L., Dunai L. Kollár L.: Experience on the earthquake resistant design of the two Danube bridges. IABSE Symposium, Budapest fot. A. Kovács Lp. Nazwa Miejscowość Materiał przesuwany do nowego położenia. W ciągu 5 godzin powstało 15 m konstrukcji. Efektywna prędkość nasuwania wyniosła około 10 m/h. W efekcie obydwa mosty zalewowe, każdy po 1065 m, ukończono w ciągu 10 miesięcy [6]. Najtrudniejszym zadaniem była budowa przęsła nurtowego [4]. Cała konstrukcja łuku została zmontowana na lewym brzegu rzeki (fot. 2). Po zakończeniu spawania i wykonaniu tymczasowych usztywnień między łukiem i pomostem została ona umieszczona na barkach i przetransportowana w docelowe położenie. Całkowita masa transportowa wyniosła ponad 10 tys. ton. Przed rozpoczęciem operacji wykonano próbne obciążenie barek. Postęp robót można było obserwować na bieżąco dzięki zainstalowanym 5 kamerom, dostępnym na stronie internetowej. Latem 2007 roku na moście przeprowadzono kompleksowe badania odbiorcze, na które składały się badania Rozpiętość przęsła [m] Budowa i odbudowa 1. Vámosszabadi Medvedov stalowy 133,0 1938/ Komárom (kolejowy) Komárom stalowy 103,0 1910/ Erzsébet (Elżbiety) Komárom stalowy 102,0 1892/ Mária Valéria Esztergom stalowy 102,0 1895/ Megyeri Budapeszt (M0) stalowy 300, Északi (Północny kolejowy) Budapeszt stalowy 92,0 1896/ Árpád (Arpada) Budapeszt stalowy 103,0 1939/ Margit (Małgorzaty) Budapeszt stalowy 88,0 1875/ Széchenyi (Łańcuchowy) Budapeszt stalowy 203,0 1849/ Erzsébet (Elżbiety) Budapeszt stalowy 290,0 1903/ Szabadság (Wolności) Budapeszt stalowy 175,0 1896/ Petőfi Budapeszt stalowy 154,0 1933/ Lágymányosi Budapeszt stalowy 98, Déli (Południowy kolejowy) Budapeszt stalowy 98,5 1873/ Deák Ferenc Háros (M0) zespolony 108, Soroksári Budapeszt (M0) betonowy 74, Pentele Dunaújváros (M8) stalowy 307, Beszédes József Dunaföldvár stalowy 136,8 1930/ Szent László Szekszárd stalowy 120, Türr István Baja stalowy 103,6 1909/1950 Tabela 1. Zestawienie węgierskich mostów na Dunaju statyczne i dynamiczne. W czasie obciążenia statycznego za pomocą czujników laserowych oraz 172 tensometrów elektroporowych mierzono odkształconą geometrię mostu [2]. Rejestracja była prowadzona na siedmiu zsynchronizowanych stacjach pomiarowych. Do obciążenia użyto 48 ciężarówek o ciężarze 400 kn każda. Zrealizowano w sumie 27 schematów obciążenia, uwzględniając różne przypadki ustawienia pojazdów, zarówno na długości, jak i w układzie poprzecznym. Największe ugięcie (357,4 mm) uzyskano przy niesymetrycznym obciążeniu. Stanowiło ono 86% obciążenia obliczonego teoretycznie. Przy maksymalnym symetrycznym obciążeniu ugięcie wyniosło 115,0 mm (86% teoretycznego). Badania dynamiczne obejmowały pomiar pierwszych częstotliwości drgań własnych za pomocą trójosiowych akcelerometrów, określenie współczynnika dynamicznego i prędkości krytycznej oraz identyfikację tłumienia drgań.

4 mosty realizacje 11. Wnętrze starego Północnego mostu kolejowego w Budapeszcie 12. Nowe przęsło Północnego mostu kolejowego 13. Projektowana iluminacja mostu Wolności 14. Most Wolności w trakcie remontu 15. Wieże mostu Wolności fot. E. Rada fot. K. Koris Podwieszony most Megyeri Zamykanie pierścienia autostrady M0 wokół Budapesztu wiąże się oczywiście z kilkukrotnym przekraczaniem Dunaju i jego odnóg. Na południu mosty zostały wybudowane już ponad piętnaście lat temu. Natomiast we wrześniu 2008 roku zakończyła się budowa mostu północnego w rejonie Szentendre [5]. Całkowita długość tej przeprawy wynosi 1847 m. Składa się ona z pięciu części: trzech mostów dojazdowych na terenie zalewowym i dwóch mostów nurtowych po obu stronach Wyspy Szentendre. Zrealizowana konstrukcja różni się znacznie od romantycznych wizji mostu opracowanych jeszcze w poprzednim stuleciu (fot. 3). Po wschodniej stronie betonowe mosty dojazdowe o przekroju skrzynkowym zostały wykonane w technologii nasuwania podłużnego (fot. 9). Rozpiętości przęseł wynoszą m przy stałej wysokości konstrukcyjnej 3,28 m. Most po stronie Szentendre (zachodniej) ma konstrukcję belkową ze stalową skrzynką i pomostem ortotropowym (fot. 8). Całkowita długość tej części wynosi 332 m z głównym przęsłem 144 m. Elementy mostu były wykonane w wytwórni i montowane przy użyciu specjalnie do tego celu zaprojektowanych barek. Główny, dwupylonowy most podwieszony pomiędzy Pesztem a Wyspą Szentendre ma całkowitą długość 594 m przy rozpiętości przęsła 300 m (rys. 2). Ortotropowy pomost po obu stronach, w linii zakotwienia cięgien ma stalowe skrzynki o wysokości 3,6 m (rys. 3). Szeroki na 36,83 m ustrój nośny był montowany z 12-metrowych elementów, dostarczanych barkami i podnoszonych za pomocą pływających dźwigów. Montaż rozpoczął się jednocześnie z obu pylonów. Podwieszenie stanowi 88 cięgien składających się z splotów. Są one zakotwione w pomoście i pylonie oraz wyposażone w tłumiki drgań umieszczone 35

5 Rys. 1 Rys. 2 Rys. 3 Rys. 4 Rys w wysokich na 3 m osłonach. Przy doborze układu podwieszenia i sił naciągu brano pod uwagę wymianę lin, która może być realizowana przy minimalnych ograniczeniach ruchu na obiekcie. Pylon w kształcie litery A jest wykonany z betonu sprężonego i ma przekrój skrzynkowy o wymiarach 3 x 5 m. Dostęp do stalowych bloków oporowych zabetonowanych w głowicy jest możliwy z wnętrza pylonu. Przestrzeń górnej części, między nogami pylonów, została przykryta szklaną powłoką poprawiającą estetykę konstrukcji. Projekt mostu powstał w firmie Unitef 83 Co. przy współpracy spółki Céh Co. Konsultantami byli specjaliści m.in. z grupy Leonhardta ze Sttutgartu, a badania aerodynamiczne zostały przeprowadzone w tunelu w Aachen. Podobnie jak w przypadku opisanego wyżej mostu Pentele, pierwszy podwieszony most na Węgrzech był również poddany analizie wpływów sejsmicznych w oparciu o normę EC8 [7]. Podsumowanie Do teraz Budapeszt nie doczekał się żadnego mostu dla pieszych, podczas gdy w wielu innych, nie tak znanych miastach europejskich ostatnio zbudowano wiele takich obiektów. W kilku przypadkach mosty te stały się dodatkowymi atrakcjami przyciągającymi turystów. Według nas Budapeszt potrzebuje takiego obiektu. Czarująca panorama miasta z rzeką w roli głównej to najważniejszy powód, dla którego wielu odwiedzających Budapeszt chętnie spacerowałoby po pięknym moście bez męczącego towarzystwa samochodów. Musimy też pamiętać, że mieszkańcy Budapesztu bardzo często spędzają czas na Wyspie Małgorzaty, na którą pieszo, biegiem lub rowerami dostają się głównie przez most Małgorzaty. Niestety, nie jest on przystosowany do takiego ruchu. Chodniki są bardzo wąskie i sąsiadują z ruchem samochodowym. Brakuje też ścieżki rowerowej. W ostatnim czasie pojawiło się wiele

6 mosty realizacje Rys. 6 Rys. 1. Układ przęseł mostu Megyeri Rys. 2. Podwieszone przęsło nurtowe mostu Megyeri Rys. 3. Przekrój poprzeczny mostu Megyeri Rys. 4. Dorzecze Dunaju Rys. 5. Przekrój poprzeczny mostu Pentele Rys. 6. Szczegóły przekroju przęsła łukowego Rys. 7. Łukowe przęsło mostu Pentele Rys. 8. Układ przęseł mostu Pentele Rys. 7 Rys. 8 koncepcji budowy typowego mostu pieszo-rowerowego. Jedną z nich jest zaproponowany przez projektantów z Főmterv stalowy most podwieszony łączący Peszt bezpośrednio z Wyspą Małgorzaty. Rozwidlony pomost oraz pojedynczy pylon typu H z zakrzywionymi łagodnie nogami może się podobać. Ciekawe są również rozwiązania komunikacji na dwóch poziomach oraz częściowa separacja ruchu pieszego i rowerowego. Drogowych przepraw przez dwie największe węgierskie rzeki Dunaj i Cisę jest w dalszym ciągu za mało. Obecnie trwają prace studialne nad nowymi mostami na Dunaju [3], podwieszonymi w Esztergom i Komárom oraz łukowymi w Vác i Mohács. Węgierskie i słowackie części miasta Komárom są połączone starymi, ponadstuletnimi mostami kolejowym i drogowym. Położenie i przepustowość zabytkowego mostu Elżbiety generuje duże natężenie ruchu w mieście. Dlatego rozpoczęto prace projektowe nad budową nowej przeprawy. Ma to być jednopylonowy most podwieszony o rozpiętości przęsła 252 m i całkowitej długości 600 m. Kapitalnego remontu doczekał się most Wolności. Dotychczas słabo oświetlony, otrzyma teraz nową iluminację godną widoku z eleganckiego Hotelu Gelerta (fot. 14). Natomiast na kolejowym moście Północnym przeprowadzono w ostatnim miesiącu wymianę całego przęsła. Starą, ponadstuletnią konstrukcję pocięto na krótkie segmenty i zdjęto. Nowa, spawana konstrukcja pozwoli zwiększyć prędkość przejazdu, a szerokie wsporniki będą przystosowane do ruchu rowerowego (fot. 12). Wybrany segment starego mostu został przewieziony do muzeum techniki. Aktualne trendy rozwojowe mostownictwa węgierskiego niewiele odbiegają od tendencji światowych. Wśród nich można znaleźć wiele ciekawych i nowatorskich rozwiązań oczywiście z zachowaniem odpowiednich proporcji. 37