KURZUS: Közlekedésépítés
MODUL: II. modul
7. lecke: Mintakeresztszelvény, keresztszelvény, túlemelés, túlemelés-átmenet
7.1. Vasúti mintakeresztszelvény | ||||||||||||||||||||||||||||
A vasúti pálya pontos felépítésének megértése a legegyszerűbben keresztszelvények segítségével lehetséges. Bevezetésképpen alább látható egy egyvágányú vasúti keresztszelvény rajza. A pályaszerkezet két fő szerkezeti egységre osztható: alépítmény, és felépítmény. Ezen szerkezeti egységek részei pedig: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
A pályaszerkezet részeinek pontos ismerete mellett fontosak az egyes részek tulajdonságai és funkciói is. A következő definíciók segítenek ennek megértésében. | ||||||||||||||||||||||||||||
Alépítmény: Általános értelemben az alépítmény fogalomkörébe mindazon létesítmények beletartoznak, amelyek feladata a vasúti pálya térbeli elhelyezkedésének megvalósítása, a forgalomból származó erőhatások felvétele, az időjárási hatásokkal, a csapadékvizekkel, a felszíni és felszín alatti vizekkel szembeni védelem biztosítása, a természetes és mesterséges akadályok feletti, illetve alatti átvezetések megoldása, a keresztező közutak csatlakozási feltételeinek megteremtése. Az alépítmény a vasúti üzem és a fenntartási tevékenység feladatainak ellátását is segíti. | ||||||||||||||||||||||||||||
Alépítményi földmű: Az alépítménynek a vasúti pálya felépítmény-szerkezete alatti, általában talajanyagokból épült része. Az önsúly, valamint a forgalmi terhek felvételére, altalajra továbbítására szolgál úgy, hogy közben a megengedhetőnél nagyobb maradó alakváltozásokat rendes esetben nem szenved. | ||||||||||||||||||||||||||||
Földmű-koronasík: A földmű felső, előírt szélességű, magasságra és lejtésre elegyengetett és tömörített síkja. | ||||||||||||||||||||||||||||
Altalaj: A földmű alatti természetes talaj. | ||||||||||||||||||||||||||||
Megtámasztó szerkezet: Tereplépcsők kialakítására és földművek stabilitásának biztosítására szolgáló szerkezet. | ||||||||||||||||||||||||||||
Talajvízszint (m): a víztábla szintje, a talaj telített részének felső síkja, amely megmutatja a talajvízszint felső határát. Meghatározható alapsík, tengerszint feletti magasság illetve a felszíntől számított mélység szerint. | ||||||||||||||||||||||||||||
A mértékadó talajvízszint: a mért maximális magasság + 0,5 m. | ||||||||||||||||||||||||||||
Talajcsere: Az alépítményt vagy az altalajt alkotó, kedvezőtlen talajfizikai tulajdonságú és talajjavítással vagy erősítéssel alkalmassá nem tehető talaj cseréje, megfelelő tulajdonságú talajra. | ||||||||||||||||||||||||||||
Talajjavítás: Kötőanyagokat és egyéb alkalmas anyagokat alkalmazó eljárás a talajok beépíthetőségének és tömöríthetőségének javítására, továbbá az építés kivitelezés megkönnyítésére. Erre többféle lehetőség van: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Az alépítményi földművet úgy kell megépíteni, hogy | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Az alépítményi földmű tervezése során elsősorban a teherbírási és használhatósági követelményeket kell megfelelően meghatározni. | ||||||||||||||||||||||||||||
A zúzottköves vágányt alátámasztó réteg olyan merevségváltozásait, amelyek a vágányok (aljak) rugalmas ágyazásának eltéréséhez vezethetnek, el kell kerülni vagy megfelelő intézkedésekkel kompenzálni kell. (pl. közbenső szakasz a zúzottköves és a zúzottkő nélküli (tömeg-rugós rendszerű) pályaszakaszok között). | ||||||||||||||||||||||||||||
7.1.1. A keresztmetszet kialakítása | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Az egyes betűk, rövidítések jelentése az ábrákon: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
A kiegészítő/védőréteg keresztesése: 5%. | ||||||||||||||||||||||||||||
Ívben fekvő, túlemelt egyvágányú pályán az alépítmény korona hosszabbik egyoldali esésének iránya (lehetőleg) egyezzék meg a sínszálakra fektetett sík esésének irányával. Ha az alépítményi korona oldalesésének irányát meg kell változtatni, akkor az lehetőleg műtárgynál vagy útátjárónál legyen Az átmeneti szakasz hossza 5 m. | ||||||||||||||||||||||||||||
Építéskor az alépítményi korona, illetve a kiegészítő réteg felső síkjának egyenetlensége - 4 m bázishosszon ellenőrizve - nem lehet nagyobb, mint 20 mm. | ||||||||||||||||||||||||||||
A rézsűfelületek egyenetlensége 50 mm-ig terjedhet. | ||||||||||||||||||||||||||||
A tervezett magasságtól való eltérés a földműkorona esetében legfeljebb 30 mm, a ki-egészítő réteg esetében legfeljebb 20 mm lehet. | ||||||||||||||||||||||||||||
A földmű keresztmetszeti kialakításával mindazon alak- és méretkövetelményeket biztosítani kell, amelyek annak állékonyságához, a vasúti üzem biztonságos lebonyolításához, a felépítmény megépítéséhez szükségesek. | ||||||||||||||||||||||||||||
A földmű keresztmetszeti méreteit meghatározó tényezők: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
7.2. Vasúti pálya túlemelése | ||||||||||||||||||||||||||||
A túlemelés értékét az alábbiak figyelembevételével kell meghatározni: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Normál határérték: 160 mm. | ||||||||||||||||||||||||||||
Megj.: Peron melletti vágányban a javasolt túlemelés 110 mm. Egyéb speciális esetekben, pl. szintbeli útátjáró, híd, alagút túlemelés-korlátozás lehetséges. | ||||||||||||||||||||||||||||
kivételes határérték: 180 mm. | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-hiány I | ||||||||||||||||||||||||||||
Egy ívben a helyszínrajzi ívsugár R és a túlemelés D esetén a túlemelés-hiány I meghatározza a maximálisan alkalmazható sebességet: | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm] | ||||||||||||||||||||||||||||
ahol C = 11,8 mm×m×h2/km2 | ||||||||||||||||||||||||||||
A túlemelés-hiányra vonatkozó normál és kivételes határértékeket az következő tartalmazza. Ezek a határértékek a vonalon minden jármű közlekedését biztosítják. Ez feltételezi, hogy minden járművet ellenőrizték és igazolták az EN 14363, EN 15686 és/vagy az EN 15687 szabványokban meghatározott módszerekkel és körülményre. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-többlet E | ||||||||||||||||||||||||||||
Abban az esetben van túlemelés-többlet, amennyiben az alábbi egyenlet pozitív: | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm] | ||||||||||||||||||||||||||||
ahol C = 11,8 mm×m×h2/km2 | ||||||||||||||||||||||||||||
Normál határérték: 110 mm. | ||||||||||||||||||||||||||||
A túlemelés-többlet a lassú vonatok közlekedése miatt többlet terhelést eredményez a belső sínszálban, a belső sínszálnál a kvázi-statikus függőleges kerék/sín erő megnő. | ||||||||||||||||||||||||||||
Rámpameredekség dD/ds | ||||||||||||||||||||||||||||
A rámpameredekségre az alábbi határérték vonatkozik: | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm/m] | ||||||||||||||||||||||||||||
Normál határérték: 2,25 mm/m. | ||||||||||||||||||||||||||||
Megj.: Amennyiben a megengedett sebesség kisebb mint 80 km/h, futásbiztonsági vizsgálatot követően nagyobb rámpameredekség is alkalmazható. | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-változás dD/dt | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-változás nem billenőszekrényes vonatokra | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-átmenet általában átmeneti ívben található. Tiszta körívekben és egyenesekben szükséges lehet a túlemelés-átmenet biztosítására. | ||||||||||||||||||||||||||||
Lineáris túlemelés-átmenetnél (konstans rámpameredekségű) a túlemelés-változás: | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm/s] | ||||||||||||||||||||||||||||
ahol a túlemelés-átmenet hossza méterben, V a jármű sebessége km/h dimenzióban, és = 3,6 km×s/(h×m) | ||||||||||||||||||||||||||||
A normál és a kivételes határértékeket a következő táblázat tartalmazza. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Változó rámpameredekség esetén a túlemelés változás sem konstans. | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm/s] | ||||||||||||||||||||||||||||
Normál határérték: 55 mm/s. | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-változás billenőszekrényes vonatokra | ||||||||||||||||||||||||||||
Mind az aktív, mind a passzív billenőszekrényes rendszereknek idő kell ahhoz, hogy a túlemelésnek és az ívsugárnak megfelelően bedöntsék a kocsiszekrényt, és ez az oka, hogy megfelelő hosszúságú átmeneti szakaszokra van szükség az íveknél. | ||||||||||||||||||||||||||||
Az átmenti íveknek egybe kell vágniuk a túlemelés-átmenettel (szelvények, hossz). Amennyiben nem vágnak egybe, speciális futásvizsgálatokat végzése javasolt annak érdekében, hogy meg lehessen határozni a maximális túlemelés-hiány csökkentésének mértékét. | ||||||||||||||||||||||||||||
Az átmeneti ívekben általában klotoid geometriát alkalmaznak, amely lineáris görbület-átmenetű. Ahol nem lineáris görbület-átmenetű átemeneti ívet alkalmaznak, a billenőszekrényes rendszer alkalmazásánál speciális vizsgálatot kell végezni, amely figyelembe veszi a komplex pálya-jármű kölcsönhatást. | ||||||||||||||||||||||||||||
Normál határérték: 75 mm/s. | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-hiány-változás dI/dt | ||||||||||||||||||||||||||||
Változó görbületű és/vagy változó túlemelésű pályaszakaszokon az alábbi összefüggést kell kielégíteni: | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm/s] | ||||||||||||||||||||||||||||
A pálya síkjában a szabad oldalgyorsulás változása: | ||||||||||||||||||||||||||||
[mm/s3] | ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-átmeneti geometriák | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-átmeneti geometriák - LINEÁRIS | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-átmeneti geometriák - KOSZINUSZ (magyarországi) | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Túlemelés-átmeneti geometriák - WIENER BOGEN | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
7.3. Utak keresztmetszeti kialakítása | ||||||||||||||||||||||||||||
7.3.1. Általános előírások | ||||||||||||||||||||||||||||
A közutak általános keresztszelvényi kialakítását a 7.1. ábra tünteti fel. A keresztszelvény külterületen az útkoronából és az útkoronán kívüli részből áll. Belterületen a közút szabályozási szélességén belül, külterületen a terület-igénybevételi határon belül a teljes közterületet meg kell a keresztszelvényekben tervezni. A műtárgyakon és műtárgyak alatt az út keresztszelvényét a közúti hidakra, illetve alagutakra vonatkozó előírások szerint kell kialakítani. A keresztszelvény ütemezett kiépítésénél a nagy távlatra tervezett kialakításból kell az egyes ütemekben szükséges méreteket meghatározni. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
7.3.2. Az útkorona elemeinek kialakítása | ||||||||||||||||||||||||||||
A forgalmi sávok alkalmazandó szélességeit a szakfejezetek tartalmazzák. A forgalmi sávok szélességi méretébe a forgalmi sávok közötti terelő- és záróvonal beleszámít. A forgalmi sáv melletti biztonsági sáv és az erre felfestett optikai vezetősáv, valamint a kettős záróvonal nem számít bele. | ||||||||||||||||||||||||||||
Az előzéseket segítő kapaszkodó- vagy előzési sávot kell tervezni, ha az emelkedők forgalomlassító hatása, vagy a vonalvezetésből adódó előzési lehetőségek hiánya és/vagy a forgalom nagysága és összetétele miatt a gépjárművek sebessége jelentősen az útosztályra vonatkozó sebességi érték alá csökken. Ezen sávok részletes tervezését külön útügyi műszaki előírás tartalmazza. | ||||||||||||||||||||||||||||
A forgalmi sávok különleges típusa a közösségi közlekedési sáv és a kerékpársáv. | ||||||||||||||||||||||||||||
A csomópontok - forgalmi méretezés alapján meghatározott - különleges forgalmi sávjai a következők: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
7.3.3. Oldalesés | ||||||||||||||||||||||||||||
A forgalmi sávok oldalesése egyenes szakaszon d=2,5%. A többlet forgalmi sávok oldalesése azonos a forgalmi sávokéval. Korszerűsítés esetén az oldalesés 2-3% között változhat. | ||||||||||||||||||||||||||||
A keresztmetszetet legalább 300 m hosszú állandó keresztesésű, homogén szakaszokkal kell kialakítani úgy, hogy két keresztszelvény között a keresztesés eltérése 0,3%-nál kisebb legyen. A 2×1 forgalmi sávos úton, ahol a jövőben keresztmetszet bővítést nem irányoznak elő kétoldali esés (tetőszelvény) ajánlott. A 2×1 forgalmi sávos út oldalesése - ha ütemezett építés első ütemeként épül- egyirányú legyen. | ||||||||||||||||||||||||||||
A 2×2 vagy több forgalmi sávos utakon az egyes forgalmi irányok számára szolgáló sávok oldalesése azonos irányú legyen. Helyszínrajzi ívekben az egyenes szakaszokra előírt értékeknek megfelelő nagyságú ellenirányú oldalesést, illetve tetőszelvényt is lehet alkalmazni. | ||||||||||||||||||||||||||||
7.3.4. Túlemelés | ||||||||||||||||||||||||||||
Helyszínrajzi ívben és átmeneti ívben az útpálya teljes szélességében a körív középpontja felé irányuló túlemelést kell tervezni úgy, hogy az átmeneti ív minden pontjában lehetőleg meglegyen legalább az adott sugárhoz tartozó keresztesés. A szakfejezetek tartalmazzák azokat a helyszínrajzi ívsugár értékeket, amelyek felett nem kell túlemelést alkalmazni. A q % túlemelés értékét a 7.2. ábra alapján kell megállapítani. A leolvasott értéket fél százalékra felfelé kell kerekíteni. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Az oldalesés-változást az útpálya mintakeresztszelvényének kijelölt pontja körüli átforgatással, túlemelés átmeneti szakaszon kell végrehajtani úgy, hogy a pálya mindkét szélének hossz-szelvényi vonalvezetését meg kell tervezni. A túlemelés átmeneti szakaszt az átmeneti ívbe kell elhelyezni úgy, hogy a követő tiszta körívben az előírt túlemelés már meglegyen. Csomópontokban a keresztező mozgások területére túlemelés átmeneti szakasz ne kerüljön. A túlemelés átmenetet az útpálya vízelvezetésével összhangban, különös gonddal kell megtervezni, az eredő esés nagyságának vizsgálatával. A túlemelés átmenet kialakításánál a burkolat szélének relatív hosszesése ( %) a 7.1. táblázat szerinti legyen. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Inflexiósan csatlakozó átmeneti íves körívek közötti túlemelés átmenet 0%-os keresztesésű pontja lehetőleg az inflexiós pontnál legyen. Olyan túlemelés átmeneti szakaszokon, ahol a pálya hosszesése 2×1 sávos utaknál 3%-nál, 2×2 vagy több forgalmi sávos utaknál 0,5%-nál kisebb, ferde gerincvonal menti oldalesés átmenetet kell tervezni. | ||||||||||||||||||||||||||||
Az ellentétes forgalmi irányokat - a 2×1 forgalmi sávos utak kivételével - minden esetben el kell választani egymástól. 80km/h-nál nagyobb tervezési sebességű, 2×2 forgalmi sávos keresztmetszetű külterületű közutak csak fizikai elválasztással tervezhetők. | ||||||||||||||||||||||||||||
A 2×2 vagy több forgalmi sávos keresztszelvényű utakon a forgalmi irányok szétválasztása történhet: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
A forgalmi sávok menetirány szerinti külső széle és a koronaél között az alábbi szélső sávok helyezkedhetnek el: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
A pályaszerkezet kiválasztását és méretezését a tervezési élettartam, a mértékadó forgalom nagysága, a burkolat alapjának és/vagy ágyazatának fajtája valamint a pályaszerkezetet tartó földmű teherbíró képességének figyelembe vételével a vonatkozó előírások szerint kell elvégezni. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Új aszfalt- illetve betonburkolatú utak pályaszerkezetének jellemző felépítését mutatja a 7.3. ábra. A pályaszerkezeti rétegek anyagaival, teherbírásra történő méretezésével más tantárgy keretében foglalkozunk. | ||||||||||||||||||||||||||||
7.3.5. Az útkoronán kívüli rész elemei | ||||||||||||||||||||||||||||
A töltés és bevágás rézsűinek hajlását a földmunka talajfizikai jellemzőinek alapján, általában a töltés magasságától, illetve a bevágás mélységétől függően kell megtervezni. A rézsűk hajlása általában nem lehet meredekebb a 7.2. táblázatban megadott értékeknél. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
A töltések mellett a szükséges helyen talpárkot kell tervezni. Bevágások esetén a koronához csatlakozóan árkot vagy folyókát, szükség esetén ülepítő műtárgyakat kell tervezni. Az árok keresztmetszetét a vonatkozó előírás szerint méretezni kell. A bevágási rézsű felett tervezett övárok út felőli széle és a rézsű körömpontja között legalább 3,5 m távolságot kell tartani, de a mértékadó csúszólapot meghatározó talajmechanikai vizsgálat indokolhat nagyobb távolságot is. | ||||||||||||||||||||||||||||
Belterületen az útkorona a közúti űrszelvények külső lehatároló függőlegesei közötti keresztszelvény. | ||||||||||||||||||||||||||||
Az útkoronán kívül helyezkedhetnek el: | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
7.4. Közúti űrszelvény | ||||||||||||||||||||||||||||
A közúti űrszelvény magassága az útkorona felett 4,50 m, amely a biztonság és későbbi felújítás (új burkolati rétegek miatt a pálya szintje magasabbra kerül) miatt 4,70 méterrel veendő figyelembe új utak tervezésénél. A közúti űrszelvény szélességében, az útosztálynak megfelelő oldalakadály-távolságon túl, csak a közúti forgalom biztonságos lebonyolításával (pl. jelzőtáblák) és a közút környezetvédelmével (pl. zajvédő fal) kapcsolatos építmények helyezhetők el. | ||||||||||||||||||||||||||||
Külterületi és belterületi közutak űrszelvényét mutatja a 7.4. ábra és a 7.5. ábra. | ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
7.5. Irodalomjegyzék | ||||||||||||||||||||||||||||
[1] Magyar Út- és Vasútügyi Társaság, 2008, Közutak tervezése (KTSZ), e-ÚT 03.01.11. Útügyi műszaki előírás |
Önellenőrző kérdések | |||||||||
Ön akkor sajátította el a tananyagot, ha válaszolni tud az alábbi kérdésekre. | |||||||||
1. Mi a vasúti pálya két fő szerkezeti egysége? | |||||||||
Önellenőrző feladatok | |||||||||
1. Mekkora a túlemelés normál határértéke?
![]() | |||||||||
2. Mekkora a túlemelés kivételes határértéke?
![]() | |||||||||
3. Mekkora a túlemelés-többlet normál határértéke?
![]() | |||||||||
4. Mekkora a rámpameredekség normál határértéke?
![]() | |||||||||
5. Mekkora a rámpameredekség kivételes határértéke?
![]() | |||||||||
6. Melyik elem tartozik az útkorona elemei közé (több jó válasz is lehetséges)?
![]() | |||||||||
7. Melyik elem nem tartozik az útkorona elemei közé?
![]() | |||||||||
8. Melyik elem tartozik az útkoronán kívüli rész elemei közé (több jó válasz is lehetséges)?
![]() | |||||||||
9. Melyik elem nem tartozik az útkoronán kívüli rész elemei közé (több jó válasz is lehetséges)?
![]() | |||||||||
10. Mi határozza meg a túlemelés értékét helyszínrajzi ívekben?
![]() | |||||||||
11. Melyik lehet helyes sorrend felülről lefelé haladva aszfaltburkolatú pályaszerkezet esetén?
![]() | |||||||||
12. Melyik állítás igaz új közutak tervezése esetén az űrszelvény magasságára?
![]() |