KURZUS: Közlekedésépítés

MODUL: II. modul

6. lecke: Hossz-szelvény, függőleges lekerekítő ívek

| 6.1. Vasutak magassági vonalvezetése, hossz-szelvénye
6.1.1. Magassági vonalvezetés:
Szintbeni útátjáró tervezését kerülni kell átmeneti ívben, bevágásban. A vasútvonal külön szintű gyalogos, közúti, valamint vasúti keresztezése igazodjon a terepi körülményekhez: azaz pl. bevágásban haladó vasútvonalat lehetőleg ne aluljáróval keresztezzünk! vagy pl. magas vezetésű vasutat lehetőleg ne völgyhíddal keresztezzünk! a lejtőjellegét (emelkedő,vagy esés) a pályaterveken a szelvényezés iránya, a menetdinamikai számításoknál a haladási irány határozza meg, az emelkedő, vagy esésnagyságát - egy tizedes pontossággal - ezrelékben (e ‰) kell megadni.
6.1.2. A hossz-szelvény kialakítása
a hossz-szelvény magassági töréspontjai közötti távolság a vonalon közlekedő vonatok hosszánál lehetőleg ne legyen rövidebb , de 100 km/h kiépítési sebesség alatt nyíltvonalon -kényszerítő körülmény esetén - homorú lejttörések között 300 m-re, egyébként 200 m-re, mellékvágányokban 50 m-re csökkenthető, síkvidéken 3 ‰-nél nagyobb mértékadó emelkedő tervezését kerülni kell, korszerűsítés tervezése során törekedni kell a terhelési osztály csökkentésére, azt növelni csak megfelelő indoklással és előzetes engedéllyel szabad, törekedni kell arra, hogy a vonal egységes terhelési osztályba tartozzon (a terhelési osztály lehetőleg csak a vonatok indító, vagy feloszlató állomásainál változzon), pályakorszerűsítés tervezésénél a pályaszint süllyesztését kerülni kell, hosszú bevágásba és alagútba - a vízelvezetés kedvezőbbé tétele érdekében- vízszintes szakasz ne kerüljön, az alagút lejtője min. 3 ‰-es legyen! Bevágásba is lehetőleg 2 ‰-nél kisebb esésű/emelkedésű szakasz ne kerüljön! Alagútban és hosszú, mély bevágásokban a mértékadó emelkedőnél 1-2 ‰-kel kisebb értékkel kell tervezni. Hófúvásos helyeken kerülni kell a 3,0 m-nél kisebb mélységű bevágásokat, a töltéseket lehetőleg úgy kell kialakítani, hogy a pályaszint (keresztaljak felső síkja) minimum 50 cm-rel a hótakaró legnagyobb vastagsága fölé kerüljön, az anyagnyerőhely az uralkodó szélirány felőli oldalon legyen, vízfolyások közelében az árvédelmi gáttal nem védett alépítménykorona széle minimum 1,0m-rel a 100 éves gyakoriságú árvízszint felett legyen.
A lejttörés és annak lekerekítő íve nem eshet:
nyíltvonalon és állomási átmenő fővágányban átmeneti ívbe, kitérőre, vasúti átjáróra homorú ív esetén, bevágásba homorú ellenesésű ív esetén.
A lejttörés és annak lekerekítő íve eshet (az alapeseteket nem feljegyezve):
állomási egyéb vágányban kitérő közbenső részére (váltó és keresztezés közötti rész) ha: a domború lekerekítő ív min. 5000 m, a homorú lekerekítő ív min. 600 m sugarú.
A lejttörésnél a lejtők csatlakozása feleljen meg az alábbiaknak:
Felülről domború lekerekítő ív esetén: Δ e≤ e m
Felülről homorú lekerekítő ív esetén: Δ e≤ e m 2
Lekerekítő ív tangenshossza: T f = R 2 ⋅ Δ e(‰) 1000
Lekerekítő ív részletpontjainak számítása: y= x 2 2 R f
6.1.3. Függőleges lekerekítő ívek
A függőleges lekerekítő íveknek minimum 20 m hosszúaknak kell lenniük, és átmeneti ív nélküli geometriával kell tervezni őket.
Megj.: A függőleges lekerekítő ívek általában parabolák (másodfokú polinomok), vagy tiszta körívek.
Függőleges lekerekítő ívekre akkor van szükség, amennyiben a lejttörés-különbség:
2 mm/m V ≤230 km/h esetén, 1 mm/m V>230 km/h esetén.
A függőleges lekerekítő ívek sugarára vonatkozó határértékeket a 4.2.11. tartalmazza.
Függőleges lekerekítő ív két különböző meredekségű érintő között
Függőleges lekerekítő ív sugara Rv
A normál határérték:
R v,l i m = q R,l i m ⋅ V 2 [m]
ahol q R,l i m = 0,35 m×h2/km2 R v ≥2000 m függőleges lekerekítő ívsugár esetén.
Megj.: Főként személyvonatok által járt vonalakon a javasolt q R paraméter nagyobb mint 0,77 m×h2/km2.
A kivételes határérték:
R v,l i m = q R,l i m ⋅ V 2 [m]
ahol q R,l i m = 0,13 m×h2/km2 homorú, és q R,l i m = 0,16 m×h2/km2 domború lekerekítő ívre.
Függőleges lekerekítő ívbe fektetett kitérők és átszelések esetén a határértékeket az EN 13803-2 tartalmazza.
6.2. Utak magassági vonalvezetése
Az utak magassági vonalvezetési elemei: emelkedők, lejtők és magassági lekerekítő ívek.
Az utak vonalvezetését a biztonságos közlekedés feltételeinek megfeleően kell tervezni. Ehhez figyelembe kell venni azt a kölcsönhatást, amely a járműdinamikai adottságok, a térben megjelenő út és környezete, a forgalmi és időjárási körülmények, a gépjárművezető, lélektani, fiziológiai reakciói között van.
A tervezőnek a felhasználható útelemek kiválasztásánál, méreteinek megállapításánál és kapcsolásainál ismernie kell mind az egyes vonali és keresztmetszeti elemek egyedi, mind azok együttes tulajdonságait, a térbeli vonalvezetést befolyásoló feltételeket.
Az e-ÚT 03.01.11 Közutak tervezési útügyi műszaki előírás az utak osztályba sorolásától a környezeti körülményektől, belterületen a hálózati funkciótól is függően rögzíti a tervezési sebességeket. A tervezési sebesség függvényében a vonalvezetés elemeinek szélső értékeit az e-ÚT 03.01.11 1.2. táblázata (6. lecke, 7. ábra) tartalmazza. A tervezési sebesség függvényében tervezhető legnagyobb emelkedőket, eséseket szintén az e-ÚT 03.01.11 1.2. táblázata tartalmazza. Minden olyan helyen, ahol az út hosszesése változik az esésváltozást hossz-szelvényi lekerekítő ívvel kell megtervezni. A homorú és domború hossz-szelvény-lekerekítések - szükséges látótávolságot biztosító - lekerekítő sugárértékeit az e-ÚT 03.01.11 1.2. táblázata szerint kell alkalmazni. A homorú és domború lekerekítő ívek a láthatóság figyelembevételével csatlakoztathatók egymáshoz.
Az út térbeli vonalvezetését úgy kell kialakítani, hogy a gépjármű vezetők a lehető legkisebb fizikai és pszichológiai terhelést kapják az utazás során. Ezt térbeli vonalvezetéssel akkor lehet elősegíteni, ha az útszalag a vezető számára nem tartalmaz meglepetést, az irányváltozásokat és az útviszonyokat az út látható része folyamatosan és helyesen előre mutatja vagy jelzi nappal is és éjjel is.
Vezetéspszichológiai szempontból követelmény, hogy a járművezető előtt az út képe folyamatos, környezetbe illő szalagként jelenjen meg. Ha a járművezető által látott képben az optikai folyamatosság megszakad, pl. úgy tűnik el az út képe, hogy a folytatása nem követhető, vagy az út vonalában törés jelentkezik, akkor a vezető feszültebb figyelemre kényszerül. Ez esetenként baleseti forrást jelenthet.
Az optikai szakaszhatárok mérete a környezettől, a tervezési sebességtől és forgalomtól függően 0,5-1,5 km. A terep, a környezet néha még ennél hosszabb szakaszok áttekintését is lehetővé teszi, de előfordul, hogy beszűkíti a látható út hosszát a megállási látótávolságra.
Folyamatos, kedvező térbeli vonalvezetésre a 6.1. ábra, töredezett, kedvezőtlen térbeli vonal kialakítására a 6.2. ábra mutat példát. Az útszalag térbeli folyamatosságának előnyös és kedvezőtlen eredményeit, vonalvezetés összehangolásának jogos igényét támasztja alá a 6.3. ábra és a 6.4. ábra példája.
Kedvező, folyamatos vonalvezetés
6.1. ábra
Kedvezőtlen, töredezett térbeli vonal
6.2. ábra
Kedvező vonalvezetés optikai szakaszhatáron belül
6.3. ábra
Kedvezőtlen vonalvezetés optikai szakaszhatáron belül
6.4. ábra
A gépkocsik technikai adottságai befolyásolják a látótávolságok nagyságát is a gyorsító képességük, sebességük, fékútjuk révén. A vízszintes vonalvezetésnél az ívsugarakat, az átmenetiív-paramétereket, ezek kapcsolatait úgy kell meghatározni, hogy a járművezetőre, illetve az utasokra ható oldalgyorsulási értékek 1,5-1,8 m/s2 alatt legyenek.
6.2.1. A vonalvezetés elemei, az alapesetek, távlati képük
A térbeli vonalvezetés alapesetei és távlati képük
6.5. ábra
A térben látható útvonal tengelye helyszínrajzi (egyenesek és ívek), valamint hossz-szelvényi elemekből (emelkedő, lejtők, lekerekítő ívek) áll. Ezeket az alapelemeket és kombinációik térbeli képeit a 6.5. ábra szemlélteti.
6.2.2. Hossz-szelvény
Emelkedők, lejtők
A hossz-szelvényi vonalvezetés és a helyszínrajzi vonalvezetést összehangolva, együtt kell tervezni, és el kell érni, hogy egy helyszínrajzi elemhez csak egy hossz-szelvényi elem tartozzon úgy, hogy a domború lekerekítések helyszínrajzi ívbe, a homorú lekerekítések lehetőleg helyszínrajzi egyenesbe kerüljenek.
Síkvidéki főutak tervezett felüljáróinál az emelkedő értéke ne haladja meg a 3%-ot.
Hegyvidéki utakon a 100 m-es és ennél kisebb sugarú helyszínrajzi ívekben a megengedett legnagyobb emelkedőt 30%-kal csökkenteni kell.
Csomópontok területén, járműosztályozókban az előírt legnagyobb emelkedőt legalább 25%-kal csökkenteni szükséges. Utak csomópontjai 4%-nál nagyobb emelkedőbe nem kerülhetnek.
Belterületi mellékutakon a járhatóság feltételeinek teljesítése érdekében 12%-nál nagyobb emelkedők, lejtők tervezését kerülni kell. 50 m-nél kisebb sugarú ívekben a 6. lecke 7. ábrájában megengedett emelkedő értékét 3% ponttal csökkenteni kell. Csomópontok, útcsatlakozások 4%-nál nagyobb emelkedőbe és domború lekerekítésbe - a topográfiai kötöttségek esetét kivéve - ne kerüljenek. Vízszintes, vagy 0,3%-nál kisebb hosszesésű szakaszokon az útpálya tengelye és a kiemelt szegély menti burkolatszél hossz-szelvénye nem párhuzamos. A vízelvezetés érdekében a szegély menti 0,5-1,0 m széles sáv vonalvezetését a víznyelők felé lejtéssel "hullámoztatással" kell kialakítani.
Lekerekítések
Minden domború ívben kötelező a tervezési sebességnek megfelelő megállási látótávolság és látómező szélesség biztosítása.
2×1 sávos utakon a hossz-szelvény lekerekítések sugarát úgy kell meghatározni, hogy lehetőség szerint biztosítsa a járművezető számára az előzési látótávolságra történő előrelátást is.
A megállási látótávolság értékét a tervezési sebesség és a pálya hosszesésének függvényében korrigálni kell. A megállási látótávolságokat biztosító legkisebb lekerekítő sugarak alkalmazása csak különleges kötöttségek esetében megengedett. A vonalvezetés tájba illesztése esztétikai szempontjai miatt fentieknél nagyobb lekerekítő sugarak alkalmazása célszerű (6.6. ábra).
Esztétikai okokból alkalmazandó legkisebb lekerekítő ívsugár hossz-szelvényben
6.6. ábra
A kritikus helyeken a járművezető szemszögéből (1 m szemmagasság) látható perspektív képeket a tanulmány-engedélyezési tervekben dokumentálni kell.
Burkolatszélek vonalvezetése oldalesés-átmeneteknél
Az út térbeli képét erősen befolyásolja a burkolatszélek változtatása. Ezért az ívekben az utazás kényelmi, dinamikai szempontból szükséges oldalesés átmeneteket optikai szempontból nagy gondossággal kell kiképezni, a burkolat víztelenítését is szem előtt tartva.
Az egyenes szakaszon alkalmazott keresztmetszeti kialakítás (oldalesés) megváltoztatása, az ívben szükséges túlemelt oldalesésre az oldalesés átmeneti szakaszon, a keresztmetszet átforgatásával, a keresztesés fokozatos változtatásával történik. Az oldalesés átmeneti szakasz kialakításának és elhelyezésének többféle megoldása lehetséges.
Az oldalesés-átmeneti szakasz kezdetét úgy kell megválasztani, hogy az átmeneti ívekben az adott görbületi sugárhoz szükséges túlemelés érték mindig meglegyen. Mindezeken túlmenően a folyamatos, szalagszerű útpálya kialakítás és a kényelmes utazás eléréséhez a következőt kell szem előtt tartani: az útpálya bármely, az úttengellyel párhuzamos vonalát az úttengelyre érvényes szabályok szerint kell kialakítani. Ez a követelmény egyenesben és ívben maradéktalanul teljesül. Az oldalesés átmenetek esetében akkor lehet az útburkolat széleknek jó optikájú vonalazást adni, ha a helyszínrajzi átmeneti ív a hossz-szelvényben is átmeneti íves vagy íves szakaszra esik. Így az oldalesés átmenetek helyét a hossz-szelvény alapján ki lehet választani. Domború lekerekítésben az alkalmas alak a 6.7. ábrán látható. Kevésbé kedvező, ha a helyszínrajzi ívek egyenletes emelkedőbe kerülnek. Ekkor az oldalesés átmenetet a 6.8. ábra szerint kell kialakítani.
Burkolatszél-túlemelés folyamatos térbeli vezetéssel
6.7. ábra
Egyenletes emelkedésű íves szakaszon alkalmazható túlemelés-átmenet
6.8. ábra
Az építési terve hossz-szelvényében külön részletrajzként meg kell jeleníteni az oldalesés átmeneti szakaszokon mindkét burkolatszél hossz-szelvényét is. A burkolatszélek magassági adatait is fel kell tünteni.
6.2.3. Térbeli vonalvezetés helyes kialakításának szempontjai
A megfelelő térbeli kép kialakítása többszöri közelítéssel és ellenőrzéssel érhető el általában úgy, hogy a helyszínrajzi vonal már eleve figyelemmel van az összehangolásra. Szükség esetén a helyszínrajzon is javítani kell. A fontosabb tervezési szempontok a következők:
A térbeli vonalvezetésnél ideális, ha a térbeli vonal a helyszínrajzi és a hossz-szelvényi vetületeiben azonos hosszra terjedő ívekkel rendelkezik. Hosszú egyenesek között rövid ív ne legyen. Hosszú lejtők között rövid ív ne legyen. Egymást követő ívek között rövid egyenes ne legyen. A vonalvezetéssel a járművezető számára láthatóvá kell tenni az út irányváltoztatásait, ezért domború lekerekítés ne legyen egyenes szakaszon, mert az nem jelzi a továbbvezetés irányát. Célszerű legalább 3-6°-os irányeltérésű vízszintes ív alkalmazása. Homorú lekerekítés lehet egyenes vagy íves szakaszon is, íves szakaszokon ugyanakkor meg kell vizsgálni annak térbeli kihatását.
Optikailag, víztelenítés szempontjából és menetdinamikailag is előnyös vonalvezetés akkor áll elő, ha az ívek inflexiós pontjai helyszínrajzilag és hossz-szelvényben közel azonos szelvénybe kerülnek (6.9. ábra).
Példa a kívánatos összehangolásra
6.9. ábra
Kedvező és a helyszínrajzi vonalvezetéssel összehangolt magassági vonalvezetésre mutat példát a
Kedvező, összehangolt vonalvezetés (íves szakaszon)
6.10. ábra
Kedvező, összehangolt vonalvezetés (egyenes szakaszon)
6.11. ábra
6.2.4. Jellegzetes magassági vonalvezetési hibák
A vízszintes és a magassági elemek tervezési elemek kedvezőtlen egybeesése esetén az eltűnő útszakasz váratlanul és kedvezőtlenül "vonalugrással" jelenik meg (6.12. ábra). Nagy sugarú helyszínrajzi ívben, vagy egyenesben lévő kis sugarú homorú lekerekítések szintén törésnek hatnak (6.13. ábra).
Vonalugrás jelensége
6.12. ábra
Kis sugarú homorú lekerekítés nagy sugarú helyszínrajzi ívben (felső ábra rész) illetve egyenesben (alsó ábra rész)
6.13. ábra
6.3. Irodalomjegyzék
[1] Magyar Út- és Vasútügyi Társaság, 2008, Közutak tervezése (KTSZ), e-ÚT 03.01.11. Útügyi műszaki előírás
[2] Magyar Út- és Vasútügyi Társaság, 2008, A vonalvezetés tervezése, vízszintes- és magassági vonalvezetés összehangolása, e-ÚT 03.01.12. Tervezési útmutató

| Önellenőrző feladatok
1. Az emelkedő, vagy esésnagyságát ...-ban/ben kell megadni
| méter
| ezrelék
| radián
| fok-perc-másodperc
2. Síkvidéken kerülni kell a ... ezreléknél nagyobb emelkedő tervezését.
| 3
| 5
| 10
| 30
3. Az alagút lejtője minimum ... ezrelék legyen
| 0
| 3
| 5
| 10
4. A lejttörés és annak lekerekítő íve eshet állomási egyéb vágányban kitérő közbenső részére ha a domború lekerekítő ív minimum ... m sugarú
| 600
| 1000
| 5000
| 10000
5. A lejttörés és annak lekerekítő íve eshet állomási egyéb vágányban kitérő közbenső részére ha a homorú lekerekítő ív minimum ... m sugarú
| 600
| 1000
| 5000
| 10000
6. Mely állítások igazak az előzési látótávolságra (több jó válasz is lehetséges)?
| Nagyobb sebességnél kisebb, mert rövidebb az előzési út.
| Kisebb sebességnél nagyobb, mert hosszabb az előzési út.
| Az út minden szakaszán biztosítani kell a meglétét.
| Domború lekerekítésben is biztosítható.
7. Mely állítások igazak a megállási látótávolságra (több jó válasz is lehetséges)?
| 1 m szemmagasságból kell vizsgálni.
| Lejtő esetén kisebb az értéke (vízszinteshez képest).
| A járművezető és az úton lévő akadály közötti legrövidebb szakaszon kell mérni.
| Az út minden szakaszán biztosítani kell a meglétét.
8. Melyik lehet eleme az utak magassági vonalvezetésének az alábbiak közül (több jó válasz is lehetséges)?
| emelkedők
| lejtők
| domború lekerekítések
| homorú lekerekítések
9. Mi igaz az optikai szakaszhatárra?
| Az optikai szakaszhatáron belül az út képének folyamatosnak kell lennie.
| Az optikai szakaszhatár az első domború lekerekítésig tart.
| Az optikai szakaszhatáron belül az út csak egy geometriai elemet tartalmazhat.
| Az optikai szakaszhatáron belül az út legyen egyenes.
10. Mit jelent, hogy az út hosszesése 3,5%-os?
| 1000 m hosszon 3,5 m a magasságkülönbség
| 100 m hosszon 3,5 m a magasságkülönbség
| 3,5 m hosszon 0,035 m a magasságkülönbség
| 3,5 m hosszon 0,01 m a magasságkülönbség
11. Mekkora az út hosszesése, ha 0,7 km-es szakaszon 14 m-es szintkülönbséget küzd le?
| 5,00%
| 0,50%
| 2%
| 20%
12. Lehet-e helyszínrajzi egyenes domború lekerekítésben?
| nem
| igen, de nem előnyös
| igen, sőt előnyös
| csak bizonyos tervezési sebesség alatt