Nagyvárosaink forgalma, mind az egyéni, mind a közösségi közlekedésben, az elmúlt években folyamatosan, drasztikusan növekszik, és ez sokszor kellemetlen forgalmi dugókhoz vezet. A kötöttpályás közlekedés számára biztosított az elkülönített pálya, így azok kevésbé érzékelik a közúti forgalmi dugókat, azonban az autóbuszok és a trolibuszok, mivel közös felületet használnak a személygépjárművekkel, sokkal inkább ki vannak szolgáltatva a városi forgalmi helyzeteknek. Az autóbuszoknak és trolibuszoknak a közúti vasúti pályán biztosított közlekedési lehetőség biztosítja a védett pályán történő eljutást a megállóhelyek között, továbbá a városokban oly fontos területhasználat szempontjából is kedvezőbb. A közösségi közlekedési sávok – amikor egy felületen közlekednek villamosok, autóbuszok és trolibuszok – egy újfajta szemlélet terjedését jelentik a közlekedésben (1. kép).

1. kép. Villamos, trolibusz és autóbusz együtt állása Szegeden, a Dugonics téren

Rövid időn belül jelentkeztek az első problémák

A néhány évvel ezelőtt megvalósult szegedi nagyprojekt során átépített közúti vasúti pályák üzembe helyezése után pár hónappal, tehát rövid időn belül kezdtek el jelentkezni a közutakon is jellemző burkolati hibák, valószínűsíthetően a közösségi közlekedési sávokban üzemszerűen közlekedő autóbuszok miatt. Budapesten is több olyan pályaszakasz van, ahol a közúti vasúti közlekedés mellett valamilyen közúti forgalom is bonyolódik, így itt is megjelentek a szegedihez hasonló problémák (1. táblázat).

A burkolati hibák a bazaltbeton pályaszerkezetek esetében repedésekként jelentkeztek, ezeket az üzemeltető repedéskezelésekkel próbálta karbantartani, azonban a repedések minden esetben tovább fejlődtek. Az aszfalt kopórétegekkel épített pályaszerkezetek esetében a legjellemzőbb hibakép, hogy az aszfalt elválik a bitumenkiöntéstől, illetve a sínszáltól, emiatt a víz befolyik ezekbe a hézagokba, így okoz problémákat, további repedéseket, kátyúsodást. A megállóhelyeken az autóbuszok és trolibuszok beállásának megfigyelésekor tapasztaltuk, hogy a közúti járművek tengelyhossza (az abroncsokat is beleértve) akkora, hogy a jármű abroncsai a sínszál külső felétől 20-30 cm szélességű burkolatsávot terhelnek leginkább, továbbá elmondható, hogy a közúti vasúti járművek által keltett rezgések is ebben a 20-30 cm széles sávban veszik igénybe a legjobban az itt található egyes pályaszerkezeti rétegeket. A jelenség a 2. képen látható.

2. kép. A buszok abroncsainak általános pozíciója a közúti vasúti pályákon

A tervezők a tervezés során maradéktalanul betartották a magyar előírások rendszerét: a felépítményi rendszerek kiválasztásánál katalógusszerűen tudtak választani, ezt a BKV Sárga könyv által javasolt pályaszerkezetek alapján tudták megtenni (a szegedi közúti vasúti üzemnek nincs saját műszaki előírásrendszere). A felépítményi rendszereket Magyarországon akkor lehet használni, ha azok rendelkeznek érvényes megfelelőségvizsgálati dokumentumokkal. Ezek a vizsgálatok laboratóriumi munkarészeket és számításos igazolásokat is tartalmaznak, melyek alapján meghatározhatóak az egyes rendszerek jellemzői és beépítési kritériumai. A beton alaplemezeket, melyek minden pályaszerkezeti megoldás alapvető szerkezeti elemei, a Magyar Szabványok és az Eurocode alapján méretezik.

A hibák megjelenése óta folyamatosak a garanciális és javítási munkák a vizsgált közúti vasúti pályákon, ezeket a beavatkozásokat tanítási időben, munkanapokon a forgalom nagysága miatt nem lehet elvégezni, így például minden nyáron volt munkavégzés Szegeden az át­adások óta. Üzemeltetői és városi szempontokat figyelembe véve ez nem túl kényelmes, hiszen minden egyes munkavégzés forgalmi terelést, időszakos közlekedési változásokat okoz, melyeknek többletköltségei vannak üzemeltetői és felhasználói oldalon is.

Sérülésmentes pályalemezek

A Szegeden alkalmazott felépítményi rendszereket a hazai szabványok és a megfelelőségvizsgálatokban javasoltak szerint építették be, így a gumiköpenyes pályaszerkezetek esetében 8-10 cm vastag, először vasalatlan felső bazaltbeton kopóréteget építettek be. Ez alatt az alsó vasbeton pályalemez vasalással van ellátva, mely általánosan 27–30 cm vastag. Az építés során a vágányzatot befüggesztik, irányban és fekvésben szabályozzák, a vasalás szerelése után építik be a beton pályalemezt és kopóréteget. A gumiköpeny és betonrétegek között fizikai kapcsolat nincs.

Szegeden a Tisza Lajos körúton és Budapesten a Múzeum körúton alkalmazott pályaszerkezetet 2 × 4 cm aszfalt kopó- és kötőréteggel alakították ki, a sínfej alsó síkjáig felérő kamragumielemek és az aszfalt között bitumen- vagy gumis kiöntést alkalmaztak. Az aszfaltrétegek alatt két rétegben, 30 cm vastagságban alapbetont, illetve vasbeton pályalemezt építettek be. Az alapbeton és vasbeton pályalemez között általában valamilyen elválasztó réteget (pl. geotextíliát) alkalmaznak.

Általánosságban elmondható, hogy a garanciális munkák során kibontott felső kopó- és kötőrétegek alatti vasbeton pályalemezek és egyéb alaprétegek minden esetben sérülésmentesek voltak, ami logikus és elvárható, hiszen ezek megfelelőségét – többnyire az üzemeltető vagy megrendelő kérésére – statikailag igazolni kell, mely számítások tartalmazzák a közúti járművek okozta többletterhelések figyelembevételét.

Közúti burkolati hibák vasúti pályákon

A korábban már említett módon csak burkolati hibákról beszélhetünk, hiszen általánosságban csak a kopó- és kötőrétegek, illetve kopórétegek aszfalt- és bazaltbeton burkolatok sérülnek. Ezek a felületek folyamatosan érintkeznek a közúti járművekkel, tehát kezelhetőek közúti burkolatokként, az itt keletkező hibák pedig jellegzetes közúti burkolati hibákként (2. táblázat).

Bazaltbeton kopórétegek esetében Szegeden a legjellemzőbb hiba­forma a repedésképződés volt, melyből a később kialakulható komolyabb burkolati problémákat az üzemeltető folyamatos repedés­kezeléssel próbálja megelőzni. A repedések általában a sarkok mentén, azok letörésével indulnak el, ezekből jellemzően további kereszt-, illetve hosszirányú repedések fejlődnek ki, melyek rövid időn belül az egész felületre kiterjedő hálós repedésképet mutatnak (3. kép). A kiépítéskor nem került vasalás a bazaltbeton kopórétegekbe, azonban a garanciális javítások során az üzemeltető kérésére vasalás, illetve a pályalemezzel lehorgonyzás került lehelyezésre az egyes betontáblákban, melyek így szemmel láthatóan ellenállóbbak a fokozott közúti forgalom hatásaival szemben, ám több helyen hullámos kopás jelent meg a sínfejeken ezeken a helyeken.

3. kép. Repedéskezelés utáni bazaltbeton burkolat Szegeden, a Kossuth Lajos sugárúton

A hengerelt aszfaltburkolatok esetében legjellemzőbbek a burkolatszél és a sínszál melletti bitumen vagy gumi kitöltő anyag közötti rések képződése, melyek a víz által később szélesebb repedésekké, szélsőséges esetekben kátyúkká mélyülnek (4. kép). A Tisza Lajos körúton problémát okoztak a nyomtávtartó rudak is, ezeken a pontokon ún. keménypontok alakultak ki, kevésbé voltak hajlamosak az utótömörödésre, emiatt a közvetlen környezetben a lehajlásokból adódóan további repedések jelentek meg a burkolaton.

4. kép. A sínszál-burkolat kapcsolatból kiinduló burkolati hibák Budapesten, a Múzeum körúton

Szegeden alkalmaztak öntött aszfalt kopórétegeket is, melyek nyaranta hajlamosak voltak a nyomvályúsodásra (5. kép), de a hengerelt aszfalt kopóréteghez hasonlóan itt is jelentkeztek a sínszál környezetében az elválások, megnyílások.

5. kép. Nyomvályúsodás és a sínszál melletti károsodások az Anna-kúti csomópontnál Szegeden

Autóbuszok csúcsidőben másfél percenként

Szeged helyi közösségi közlekedési menetrendje alapján két szakasz forgalmát vizsgáltuk meg, ezek a Kossuth Lajos sugárút Vásárhelyi Pál utca és Rókusi templom megállóhelyek közötti bazaltbeton kopó­réteggel kiépített szakasz, valamint a Tisza Lajos körút Dugonics tér és Centrum Áruház közötti hengerelt aszfalt kopóréteggel épített szakasza. A Kossuth Lajos sugárúti közösségi közlekedési sávot autóbuszok és közúti vasút, a Tisza Lajos körúti előnyben részesített sávokat autóbusz, trolibusz és közúti vasút is használja.

A Kossuth Lajos sugárúton csúcsidőben (7 és 8 óra között) 10 autóbusz és 2 közúti vasúti viszonylat közlekedik, ez egy irányban 16 autóbuszt és 13 villamos járművet jelent óránként.

A Tisza Lajos körúton ez a szám nagyobb: csúcsidőben, 7 és 8 óra között irányonként 16 autóbusz és 24 trolibusz közlekedik (utóbbiak többsége ráadásul csuklós jármű), emellett 9 db villamos járat is érinti ezt a vonalszakaszt.

Ha ezt a 40 db buszt kiindulási adatnak tekintjük, az Aszfaltburkolatú pályaszerkezetek méretezése és megerősítése című Útügyi Műszaki Előírás (ÚME) alapján számolható a tervezési forgalom (TF), mely 21 352 500 F100 egységtengely áthaladásra adódik. A kapott mennyiség alapján az útszakasz a K (különösen nehéz) forgalmi terhelés osztályba tartozik.

Amennyiben a vasúti pályaszerkezetben a sínszál alatti vasbeton lemezrétegeket az útépítésben használatos soványbeton alapréteggel azonosítjuk, ebben az esetben az ÚME 19 cm összvastagságú aszfaltréteget ír elő, melyhez képest a Tisza Lajos körúton kopó- és kötőrétegként mindösszesen 4-4 cm vastagságú aszfaltréteget építettek be.

Egységesíthető megoldásokat kell sürgősen találni

Az eddig ismert tapasztalatokból kiindulva a problémákat három fő csoportba sorolva lehetne keresni a megoldási lehetőségeket (ábra). A három fő csoport, ahol a vizsgált témában a legtöbb probléma a sín-burkolat kapcsolat, a kopó- és kötőrétegbe beépített burkolatok szerkezete, minősége és a szabályozási eszközök tekintetében jelentkezett.

Ábra. A fő problémákat és a megoldási lehetőségeket össze­foglaló ágrajz

A közutakon alkalmazandó burkolatokat az Útügyi Műszaki Előírások részletesen ismertetik, egy-egy útszakasz pályaszerkezeti rétegeinek méretezését könnyen végre lehet hajtani ezek alapján. A közúti vasúti felépítmények használhatóságát a megfelelőségi vizsgálatok igazolják, az alépítményben található pályalemezek megfelelőségét statikai számításokkal igazolni kell (ezek esetében figyelembe kell venni a közúti forgalom terhelő hatásait). Két jól részletezett, külön közúti és vasúti előírásrendszer áll rendelkezésre tehát, azonban a kettő közötti átjárhatóság elméletben nem valósul meg, így sem az Útügyi Műszaki Előírások, sem a közúti vasúti felépítményi megfelelőségi vizsgálatok és szabványok nem rendelkeznek a közösségi közlekedési sávok esetében alkalmazandó pályaszerkezeti megoldásokkal kapcsolatban, különös tekintettel a vágányban található kitöltő burkolati rétegekről. Fontos megjegyezni, ha a közúti burkolatok felől közelítjük meg a problémákat, egyáltalán nem tekinthető geometriailag homogénnek a burkolat, sem horizontálisan, sem vertikálisan a sínszálak és azok környezete miatt, tehát a vágányközépben nem garantálható a burkolati rétegek esetében alkalmazott katalógusrendszer megfelelősége. Meg kell tehát vizsgálni, hogy milyen más, analitikus pályaszerkezet-méretezési eljárásokon alapuló módszereket lehet a jövőben alkalmazni, így figyelembe venni a geometriai kötöttségeket, a pályaszerkezet inhomogenitását és a fokozott igénybevételeket.

A technológiai eszközöket illetően már több sikeres vagy kevésbé sikeres módszert ismernek az üzemeltetők, hiszen a garanciális munkák során több lehetőséget is kipróbáltak már. Példaként említhető Szegeden a Dugonics téri megállóhely esete, ahol először az ipari padlóknál sikeresen alkalmazott Densiphalt burkolattal történt javítás, ez azonban már 2-3 hónap alatt elkezdett morzsolódni. Később szálerősített betonburkolatot építettek be ide kopórétegként, mely közel 3 év távlatában kedvező tapasztalatokat mutat, azonban kiépítési költségei magasabbak az eddig alkalmazott megoldásokhoz képest. Később Budapesten, a Bartók Béla út felújításánál is alkalmazták ezt a technológiát, mely további kedvező tapasztalatokat mutat a témakörrel kapcsolatban. Aszfaltok esetében, hasonló módon, megoldás lehet modifikálószerek használata, melyek a geometriai kötöttségek és a fokozott igénybevételek esetén is segíthetnek az aszfaltkeverék teherbírásának növelésében, nem mellesleg a bedolgozás hatékonysága is fokozható.

Svédországban épült közúti vasúti pálya próbaszakasz növényi rost alapú modifikált felső burkolati rétegeiben, de Grazban is készültek már pályaszakaszok modifikált keverékekkel. Autópályákon a fokozott nehéz-tehergépjárművek okozta hatások miatt gyakran használnak SMA aszfaltkeverékeket (zúzalékvázas masztixaszfalt), ezek beépíthetőségének, felhasználhatóságának vizsgálata, megfontolása javasolt lehet a jövőben. Az együttdolgozást segítheti, ha aszfaltrétegek esetében törekszünk minél vastagabb beépített rétegek előállítására, illetve a függőleges síkú gumiköpeny vagy kamraelem és burkolat csatlakozásokat megtörjük. Erre jó példa az RCS Phoenix rendszer. Németországban a pályaépítések során 15–20 cm aszfaltvastagságokkal dolgoznak, továbbá a rendszer előnye, hogy a gumiköpeny geometriája leköveti a sínszálakat, így az nem függőleges síkkal érintkezik az aszfalttal. Az aszfaltburkolat és a sínfej közötti hézag kiöntésére Szegeden sikeresen alkalmaztak olyan kiöntőanyagokat, melyek fizikai kötést valósítanak meg, sokkal tartósabbnak bizonyultak, mint a bitumenes fugák vagy gumifugák.

Összefoglalás

A burkolatok esetében a jövőben meg kell vizsgálni annak lehetőségét, hogy milyen módszerekkel, hogyan lehet ilyen különleges geometriai és terhelési viszonyok között méretezést elvégezni, továbbá figyelembe venni a közúti járműterhek statikus és dinamikus hatásait is. Olyan technológiákat kell alkalmazni, melyeket a szakma már sikerrel épített be nagy terhelésű közúti pályaszakaszokon. Vizsgálni kell a burkolatok és a sín kapcsolatát, ennek vizsgálatát be kell építeni a hazai megfelelőségvizsgálatokba. Kitérők környezetében gyakran találkozunk szabálytalan geometriai alakzatokkal a burkolatban, itt különös tekintettel kell lenni a minél nagyobb felületek készítésére és a hézagolás precíz kialakítására.

Szabályozás tekintetében rengeteg a hiányosság a közösségi közlekedési sávokkal kapcsolatban: a Sárga könyv nem egységes magyar közúti vasúti előírás, így az utóbbi évek fejlesztései során gyakran eltérő műszaki megoldások születtek a magyar közúti vasúttal rendelkező városokban, továbbá az Útügyi Műszaki Előírások sem adnak tájékoztatást az ehhez hasonló közlekedésüzemi rendszerekről. Így a továbbiakban szükségessé válik, hogy valamilyen dokumentumban konkrét szabályozás szülessen, melyben a pályaszerkezeti megoldásokra is ajánlások, esetlegesen a méretezési kérdésekre is válaszok találhatók.

A közúti vasúti pályaépítések során, különös tekintettel a közösségi közlekedési sávokra, fokozottan oda kell figyelni a minőségi anyagválasztásra, valamint munkára, hiszen a jól alkalmazott megoldások hosszú távon üzembiztos közlekedési felületeket adhatnak. A beton-aszfalt kompozit burkolatok alkalmazása hosszú távon is reális lehet, ám csak akkor, ha ennek feltételei adottak lesznek.•

Irodalom
Dávid Milán: Rugalmas sínágyazású közúti vasúti kitérő-pálya­szerkezet tervezése és kivitelezési technológiájának elkészítése. BME, Budapest, 2015.

BKV Sárga könyv. (Hozzáférés: BME Út- és Vasútépítési Tanszék; Budapesti Közlekedési Vállalat, Budapest, 2000.)

Szeged Megyei Jogú Város közlekedési hálózata. Az SZKT Kft. engedélyével; az alaptérképet készítette: Makadám 2000 Kft.
Szeged Megyei Jogú Város helyi közösségi közlekedési menetrendje 2017. január 1-től.

Németh Zoltán Ádám: Méretezés, villamospálya autóbuszoknak. Innorail Magazin, 2014/2.

Balog Péter: A közösségi közlekedési sávok pályaszerkezeteinek tervezési problémái. TDK dolgozat. BME, Budapest, 2017.