Építészet | Tanulmányok, Esszék » Mélygarázs

Mélygarázs A motorizáció rövid történeti áttekintése Motorizáción általában a robbanómotorral meghajtott közlekedési eszközök használatát szoktuk érteni, de voltaképpen minden géperejű jármű kifejlesztése hozzájárult a motorizáció jelenlegi szintjének az eléréséhez, így a gőzüzemű járművek elterjedését a motorizáció első fázisának tekinthetjük. Ebben a tágabb értelemben a szárazföldi közlekedés motorizációja a XIX. század első éveiben indult meg, előbb Nagy Britannia, később Nyugat Európa, majd az Amerikai Egyesült Államok vezető szerepével. A géperejű járművek alkalmazása XIX. században a vasúti, azaz a kötött pályás tömegközlekedés irányában fejlődött A vasútipar ugyanúgy "húzó ágazata" volt a gazdaságnak, mint később az autóipar. Európa helyközi és városi vasúthálózata sűrűség tekintetében már a XIX. század végére elérte (sőt, meghaladta) a mostani

kiépítettséget, a század végéig kifejlesztett technikai megoldások és szervezeti formák jelentős részét ma is használják A kötött pályás tömegközlekedés fejlődése természetesen nem állt meg a XX. és a XXI században sem, de nem a meglévő hálózat bővítése, hanem szolgáltatásainak bővítése, az utazási sebességének, biztonságának és kényelmének növelése vált a fejlesztés elsődleges céljává. Ehhez kapcsolódott hogy a nagyvárosok felszíni közlekedésének zsúfoltságát egy határon túl csak felszín alatti vasúthálózat kiépítésével lehetett enyhíteni. Az egyéni közlekedés motorizációja a benzinüzemű motorok kifejlesztésével indult. Előnyei a nagyobb mobilitással kapcsolatosak, tömegessé válása nagyrészt e mobilitás életformáló hatásának köszönhető. A motorizált "tömeges egyéni közlekedésnek" már az elnevezés ellentmondásossága alapján is megjósolható hátrányai gyorsan

nyilvánvalóvá váltak, mégis, a legutóbbi időkig alig érzékelhetően befolyásolták az autóhasználat egyre szélesebb körű elterjedését, a közlekedési infrastruktúra ennek megfelelő alakulását. Már a II. Világháborút követő európai újjáépítés kapcsán reális alternatívaként merült föl az egyéni közlekedés motorizációjának drasztikus visszaszorítása a tömegközlekedés intenzív fejlesztésével egyidejűleg. Közép és Kelet-Európában ennek kiváló keretét adhatta volna pl a szocialista tervgazdálkodásnak nevezett etatista gazdasági rendszer, továbbá az itteni autóparknak és közúti infrastruktúrának az akkori európai átlaghoz képest is szerény volta. A vasúthálózat minimális igények szerinti rehabilitációja után a közlekedés fejlődése mégsem a kötött pályás tömegközlekedés szolgáltatásainak bővítése, hanem itt is az autóhasználat, a közúti szállítás fejlesztése, az autópályák

építése stb. irányában folytatódott Lehetőségeket kínáltak a követendő trendek újragondolására a benzinárak tízszereződését eredményező olajválságok is, de lényeges változást ezek sem hoztak. Az európai és amerikai társadalom, de a hatalmas iramban fejlődő ázsiai országok is jelenleg egyre több olyan problémával szembesülnek, amelyek tükrében ez a fejlődési irány belátható időn belül zsákutcába visz, így egyáltalán nem lehetünk biztosak abban, hogy a motorizáció jelenlegi igényeit kiszolgáló út- és műtárgyépítés – pl. a parkoló garázsok építése olyan tevékenység, amely szakmai pályája végéig munkával tudná ellátni a most pályakezdő építőmérnök-generációt. Magyarországot az autózás első hulláma viszonylag gyorsan elérte, 1917-ben már autóbusz járat is működött Budapesten, de az I. Világháborút lezáró megtorlás-jellegű békeszerződés korlátozásai és az ehhez járuló

politikai és gazdasági elszigeteltség miatt - szemben pl Csehszlovákiával - a balkáni országok szintjére esett vissza az autózás. Nem volt hazai személyautó-gyártás, a két-három robbanómotorokkal foglalkozó gyár csak motorkerékpárokat, teherautókat, városi autóbuszokat és mezőgazdasági vontatókat gyártott. A KRESZ alig volt több mint a vagyonos különcök gentlemens agreementje, az első és sokáig egyetlen hazai 1 közlekedési lámpát 1927-ben helyezték üzembe Budapesten, a Rákóczi út és a Nagykörút kereszteződésében. Az európai jobboldali közlekedési rendszerhez is csak a II Világháború elején csatlakoztunk, de a Földalatti még a hatvanas évek elején is baloldali rend szerint működött Az autópark a háború után olyan kicsiny volt, - pl összesen 15 maradt meg a kb 300 hazai gyártású autóbuszból, - hogy a két betűből és három számból álló rendszám-rendszer, amelyet ötvenes évek legvégén egy negyedik

számjeggyel toldottak meg, - azt a fényűzést is megengedhette, hogy a különböző célú, ill. tulajdonosú járműveket különböző kezdőbetűjű rendszámokkal lássák el. (A: állami és tanácsi intézmények, ezen belül egyetlen betűvel megkülönböztetve a legfelső párt- és állami vezetők szolgálati autói, B: a belügyi autók, köztük a rosszemlékű "fekete Pobjedák", C: személyi tulajdonban lévő gépkocsik, köztük CK a külföldi tulajdonú autók, G: az autóbuszok, H:a honvédség gépkocsijai, J: a taxik, M: mentőautók, P: postai járművek, R: a rendőrség, amely az egész ABC-t szemmel tartotta, T: tűzoltóautók, U: a temetők halottszállító járművei (!), stb.) Ennyi autó átbocsátása, parkoltatása legfeljebb a városközpontokon átvezetett főközlekedési utak egy-egy szakaszán jelenthetett gondot. A járműpark színvonalát is alúlmúlta az országos közúthálózaté. Pormentesített burkolata jószerével csak

az egy számjegyű főközlekedési utaknak volt, de a trianoni békediktátum „de facto” érvényessége ezek szélességét is menetirányonként egy-egy közlekedési sávra korlátozta. Ugyancsak az ötvenes évekig a közutakon - a fővárosban is - általános volt az állati vontatású járművek használata. A közúti közlekedési lámpák száma Budán még 1960-ban sem érte el a tizet, ezek többsége is villamos-áthaladást biztosító ún. "villogó sárga" lámpa volt. Miskolcon, az ország akkor leggyorsabban fejlődő városában egyetlen "Villanyrendőr" működött, de pl. Szegeden, Debrecenben egy sem A hatvanas évektől azonban meredeken emelkedni kezdett a személyi tulajdonú gépkocsik száma, meglódult a közúti szállítás is, ezzel az évtized végére Budapest és a hazai nagyvárosok is fölzárkóztak Európa forgalmi gondokkal küzdő városaihoz. Ennek enyhítésére elkezdődött a főútvonalak szinkronizált

közlekedési lámpa-rendszerének kiépítése, a belső kerületekben az utcák egyirányúsítására, parkolási és megállási tilalmak bevezetésére került sor Ezzel egyidejűleg sok helyen lehetővé tették a korábban érinthetetlenséget élvező gyalogjárók igénybevételét az ún. kétkerekes parkolásra A nagy utasforgalom továbbítására alkalmas tömegközlekedési eszközök külső végállomásainak közelében nagy szabadtéri parkolókat alakítottak ki Mindezen kényszerintézkedések ellenére a városi közlekedés kb 1970 óta folyamatos válságban van, a forgalmi csúcsidőszakokban az előrehaladás sebessége alig nagyobb a gyalogos közlekedés sebességénél, a belső kerületekben a parkolás lehetősége az egyre magasabb parkolási díjak ellenére szinte nulla. A folyamatban lévő parkoló-építési program mintegy tüneti kezelése ennek a permanens válságnak. Parkolóház-típusok A belvárosi parkolóházak építésének elsősorban az

a célja, hogy lehetőséget adjanak az ezek közelében fekvő közintézmények, áruházak korábbihoz hasonló működtetésére. Ezeket ezért rövid időtartamú, egy-két órás tartózkodás és nagy be- és kimenő forgalom igényeinek megfelelően kell kiválasztani. A nagy ügyfélforgalmú intézményekhez való közelség eleve reménytelenné teszi azt, hogy ilyen célra megfelelő nagyságú beépítetlen építési terület álljon rendelkezésre. A belvárosi parkolóházak ezért általában nem az emeletes épületekhez hasonló kialakítású magasépítési létesítmények, hanem a terepszint alatt a mélyépítési létesítmények jellemző munkamódszereivel épült nagyműtárgyak. (Ebből a szempontból kivételnek számít pl. az első budapesti parkolóház, amelyek építésére a hetvenes évek első felében került sor a belváros közepén elbontásra ítélt lakóházak helyén, de ezt a parkolóházat nem is piacgazdasági körülmények közt

építették.) 2 A környező épületek magasságához igazodó többszintes parkológarázsokat általában olyan helyeken építik, ahol ezek mintegy "zöldmezős" beruházásként hozhatók létre, pl. újonnan létesített egyetemek, ipari parkok kapcsolódó beruházásaként Ezeket a garázsokat a használatukból következően viszonylag hosszú (többnyire reggeltől estig történő) tartózkodás és kicsiny átmenő forgalom igényeinek megfelelően alakítják ki. A parkolóház sajátos formája alakult ki azokban az országokban, ahol az autóhasználat erősen kötődik az évszakokhoz (pl. a hómentes időszakhoz) Ezeket a parkolóházakat nem a kapcsolódó intézményekhez való közelség stb., hanem a hosszú, többhónapos tartózkodás igényeinek figyelembevételével alakítják ki. A parkolóházak funkciós egységei a használó szemével: a be- és a kiléptető egység, az autós közlekedés útvonalai, a parkolóhelyek, továbbá a

gyalogos közlekedést szolgáló, az autós forgalomtól elválasztott utak, lépcsők, felvonók. A létesítmény rendeltetésszerű üzeme az elsoroltakon túl nem sok kiegészítő funkciós egységet igényel. A legtöbb parkolóházat ellátják térfigyelő rendszerrel, ill a közlekedési vonalak folyamatos nyitvatartását szolgáló berendezésekkel (vontatók, emelők stb) A térszín fölötti parkolók általában nyitottak, így nem igényelnek szellőztető berendezést, a zárt légterű mélygarázsokban viszont intenzív légcseréről kell gondoskodni. A többszintes garázsokat szintenként, a nagy alapterületű garázsokat egyegy szinten belül is leválasztható ún tűzszakaszokra kell osztani, és minden benn tartózkodó számára lehetővé kell tenni, hogy szükséghelyzetben a lezárt tűzszakasz érintése nélkül elhagyhassa az épületet. A parkolóházak többségét úgy alakítják ki, hogy az autók önerőből juthassanak el a parkolóhelyre.

Autó-felvonóval inkább csak a hosszú tárolásra szánt sokszintes garázsokat üzemeltetik A parkolószintek szintkülönbségének leküzdésére olyan meredekségű és olyan vonalvezetésű rámpát kell kialakítani, amelyen az átlagos felkészültségű autós technikai nehézség nélkül, biztonsággal fel, ill le tud hajtani (A térbeli tájékozódással kapcsolatos teljesítmények átlagában a nemek közt fiziológiai hátterű különbség van, ezért az "átlagos felkészültségű autós" technikai korlátai tekintetében a női autós átlagos teljesítményei az irányadók) Kb 10-12%-os meredekség folyamatos leküzdésére egyenes, ill állandó görbületű szakaszon minden elfogadható műszaki állapotban lévő személyautó képes, de a tapasztalatok szerint a 15% körüli meredekség már a tengelykapcsoló megcsúszását okozhatja olyan kopottság esetén, amely a városi forgalomban még nem észlelhető. Nem célszerű ezt a meredekséget

még rövid szakaszokon sem meghaladni azért sem, mert az alacsony építésű gépkocsik alváza a meredek szakaszok elején és végén könnyen fennakadhat. A parkolóházak közlekedéstechnikai megtervezéséhez a közlekedési vonalak, a fordulási és beállási ívek, a gépkocsiállások, stb. minimális, ill javasolt méreteit tartalmazó műszaki irányelveket dolgoztak ki. Ezek használatával kapcsolatban nem árt szem előtt tartani, hogy a közlekedésbiztonsági követelmények folyamatos szigorodása miatt a személyautók átlagos szélessége is, hosszúsága is modellről-modellre nő, ezért a régebbi szerkesztésű műszaki irányelvek minimális, ill. javasolt méretei egyre kevésbé felelnek meg a kényelmes használat követelményeinek. Belvárosi parkolóházak építése A belvárosi mélygarázsok létesítésére elsősorban a közterek és az ún. keretes beépítési rendszerű háztömbök belső udvarai kínálnak lehetőséget. Az építést itt

is, ott is az teszi nagy körültekintést és felkészültséget igénylő műszaki feladattá, hogy folyamatosan használt értékes ingatlanok közvetlen szomszédságában, nagy gyalogos és járműforgalom minimális akadályoztatásával kell a munkát végezni. Városrendészeti követelmény, hogy az építmény ne változtasson előnytelenül a városképen, hagyja érintetlenül a védett városképi elemeket, ne csökkentse a meglévő zöld területek nagyságát, ne veszélyeztesse a védett fák fennmaradását. Gyakran nehezíti a feladatot, hogy a mélygarázs tervezett helyén nélkülözhetetlen közművek 3 vezetékei futnak, és ezek kiváltásáról, ideiglenes vagy végleges áthelyezéséről is gondoskodni kell. A mélygarázsok legalsó szintje majdnem mindig mélyen a mértékadó, ill. az építési talajvízszint alatt fekszik, ezért a munkatér és a mélygarázs szárazon tartását is meg kell oldani A felsorolt körülményekhez tartozó

nehézségek leküzdésére a résfalépítés technológiájának alkalmazása mutatkozott a leginkább célra vezetőnek. Ennek a technológiának a lényege az, hogy a megépítendő műtárgy kontúrján kívül zaggyal stabilizált keskeny (50-60 cm-es) árkot mélyítenek, majd a kívánt mélység elérése után a résbe előreszerelt vasalás helyeznek el, ezt követően víz alatti betonozással kiszorítják a résből a zagyot. Ezzel a módszerrel a megnyitandó munkagödröt vasbeton szádfallal lehet körülvenni a környező épületek alatti talajfeszültség számottevő megzavarása nélkül. A résfalépítés technológiájának előfutára a védőcső nélküli cölöpfúrás volt. A védőcső elsődleges szerepe tudvalevően az, hogy stabilizálja a cölöpfurat falát, de már a XX. sz első éveiben végzett sikeres próbálkozások is megmutatták, hogy ezt a stabilizáló szerepet megfelelően megválasztott folyadékoszlop hidrosztatikai nyomása is képes

ellátni. a b A résfallal körülzárt térben végzett földkiemelés során megbomlik a résfal két oldalán működő földnyomások szimmetriája, ezért a résfalnak munkatér felőli oldalán a föld alatt maradó szakaszon egyre nagyobb földnyomás értékek, az ellentett oldalon is a nyomáseloszlás jelentős átrendeződése (a. ábra) szükséges ahhoz, hogy a falra ható terhek vízszintes vetületi és nyomatéki egyensúlyi feltételei teljesüljenek. A munkagödör fenékszintjének a süllyedésével egyre növekszik az a befogási mélység, amely ahhoz kell alkalmaznunk, hogy a talajban fellépő feszültségek ne lépjék túl a takarási mélység és a talajfizikai jellemzők által meghatározott határfeszültség helytől függő értékeit. A befogási mélység jelentősen csökkenthető visszahorgonyzással, (b. ábra), ill a munkatér átellenes oldalait határoló résfalak egymáshoz támasztásával, ha erre az építési mód lehetőséget ad. Az

egymáshoz támasztást nagy átmérőjű acélcsövekkel szokták megoldani. Ezeket a támaszokat addig kell a helyükön tartani, amíg az 4 alattuk megépülő födémtárcsák át nem tudják a szerepüket venni, ezért úgy kell őket elhelyezni, hogy ne akadályozzák az alattuk folyó építkezést. Általában lehetőség van arra, hogy a résfalat nagy szivárgási ellenállású és kellően vastag agyagrétegbe kössük be, így a munkagödör víztelenítése megoldódik. (Budapest síksági területén kb. 10-15 méterrel a terepszint alatt el szoktuk érni a kellően vastag, szilárd és vízzáró oligocén kiscelli agyag réteg határát, gondot okozhat viszont, hogy e réteg fölött sok helyen olyan görgeteges rétegeket kell harántolni, amelyek módfelett megnehezítik a földkitermelést és a rés mérettartását, ill. olyan rosszul tömörödött tőzeges rétegen fekvő városi törmeléket, amelyben megszökhet a stabilizáló résiszap.) A résfal

tekintélyes vastagsága ellenére sem képes olyan vízzáróságra, amelyet a végleges állapotban a parkoló szárazon tartása megkíván, de az építés idejére ez a vízzáróság biztosan elegendő. Kedvezőtlen talajrétegződés esetén a résfal szerepét egymást átfedő keresztmetszettel lehajtott, visszanyert köpenycsövű vasbeton cölöpökből álló cölöpfal veheti át. A cölöpfal építése lényegesen drágább a résfalénál, előnye viszont az egyenletesebb és tömörebb beton mellett, hogy ferdén lehajtott cölöpökből is kialakítható. Teljes vízzáróságot azonban a cölöpfal sem biztosít a végleges állapot számára A résfal és a függőleges cölöpfal nagy teherbírású alaptestként is figyelembe vehető. A mélygarázs építésének két alapvetően különböző módszerét lehet alkalmazni: a nyitott munkagödrös építést és a zárt munkatérben való építést. A nyitott munkagödrös építési eljárás ott alkalmazható,

ahol nem állítja megoldhatatlan problémák elé a környezetet az, hogy az építési területet az építés idejére le kell zárni, a forgalmat el kell terelni. Belső udvarok beépítésénél ez az elzárás általában megoldható A nyitott munkagödrös építés a résfalak lemélyítése után az alapozási síkig történő földkiemeléssel folytatódik, majd az építkezés hagyományos, lentről fölfelé haladó munkamódszerét követi. Ezzel az építési móddal nehezen egyeztethető össze a munkateret határoló falak belső oldali megtámasztása, ill. egymáshoz támasztása, ezért a falak állékonyságát szükség esetén hátrahorgonyzással szokták javítani. A zárt munkateres építési eljárás módszereinek kidolgozását az tette indokolttá, hogy sok helyen a forgalom elterelésének a következményei olyan súlyos költségtöbblettel terhelik a mélygarázs létesítését, hogy elsődleges szemponttá lép elő a munkatér fölötti

közlekedési terület minél gyorsabb szabaddá tétele a forgalom számára. Ehhez az szükséges, hogy a műtárgynak a közúti forgalommal megterhelhető zárófödémje minél gyorsabban a végleges helyére kerüljön, ezt követően a műtárgy nagyobb időigényű építési munkálatait a munkatér fölötti forgalom számottevő megzavarása nélkül lehet folytatni A zárt munkagödrös építést is a munkatér-elhatároló résfalazással szokták indítani, ezzel egyidejűleg el kell készíteni a zárófödém közbenső megtámasztására szolgáló cölöpöket is. Ezeknek a cölöpöknek a közbenső szakaszai a műtárgy végleges állapotában a közbenső födémeket is alátámasztó oszlopok. A munkatér-elhatárolás és a cölöpözés elkészülte után következik a zárófödém elkészítése A leginkább termelékenynek mutatkozó "lefelé építési technológia" szerint zárófödém megszilárdulása után, immár a födém védelme alatti

földkitermeléssel szabaddá tett térben egy a zárófödémre függesztett munkaszintet alakítanak ki, amelyen a közbenső födémeket rétegenként egymásra betonozva elkészítik. Ennek megtörténte után a földkitermelés ütemét követő ún. födémsüllyesztéses eljárással a munkaszintet lejjebb-és-lejjebb süllyesztve a közbenső födémeket a tervezett szintjükön az oszlopokhoz kapcsolják, végül elkészítik a műtárgy alsó zárófödémjét. 5 Ennek a "fölülről-lefelé" történő építkezésnek számtalan nehézsége mellett szerkezeti előnye is van: egyszerűen megoldható a födémek segítségével a munkatér-elhatároló résfalak egymáshoz támasztása, ezért a visszahorgonyzás mellőzhető. Mind a nyitott, mind a zárt munkateres építésű mélygarázsok súlyos tervezési problémája a végleges állapotban fellépő víznyomás kérdése. Mivel a többszintes mélygarázsok alsó zárófödémje általában mélyen a

mértékadó talajvízszint alatt van, önmagában az is kétséges, hogy a teljes műtárgy súlyával elegendő ellentartást lehet-e adni az ellenfödémként kialakított alsó zárófödémre ható emelőerővel szemben. Problematikus a víznyomás elleni szigetelés is, amely az ellenfödém alatt kialakítható ugyan, de a műtárgy oldalain csak úgy, hogy a résfalakkal párhuzamos, a teljes víznyomásra méretezett oldalfalakat építünk. (A résfalra felhordott "mentett oldali" szigetelő réteg alkalmazásával kapcsolatos tapasztalatok egyértelműen rosszak.) A jelenleg uralkodó tervezői álláspont szerint elhibázott dolog vállalni a harcot a hatalmas nyomással befelé törekvő vízzel szemben, sokkal eredményesebb "harcmodor", hogy beengedjük a vizet a műtárgyba, de gondoskodunk arról, hogy ne okozzon zavart a létesítmény használatában. Ennek a kompromisszumnak a jegyében az alsó zárófödém alá tartósan megbízható

működést garantáló szivárgó réteget fektetnek, amelynek csurgalék vizét a műtárgy belső terében kialakított aknákba vezetik. Ugyanezekbe az aknákba folyatják a résfalakon átszivárgó, szintenként összegyűjtött vizet Így a talajvíz oldalnyomása sem hárul a parkoló körítő falaira Ezeket a falakat a résfaltól légréssel elválasztva, térelhatáróló funkciójú falként építhetjük meg. A földalatti parkolók állandó intenzív mesterséges légcseréje ilyen szerkezeti megoldás esetén is kielégítően száraz légteret biztosít, egyszersmind lehetőséget ad a határfal és a résfal közti légrés átszellőztetésére. A mélygarázsok jelentős része elbontásra ítélt épületek helyén létesítendő új többszintes lakó-, ill. irodaépület pinceszintjén épülő teremgarázs Ezek egyszerűbbnek látszó tervezési feladata során ugyanazokkal a problémákkal kerülhetünk szembe, mint többszintes mélygará- 6 zsok

esetén, esetleg azzal súlyosbítva, hogy meg kell vizsgálnunk, nincs-e a munkatér kialakításának a résfalazásnál, cölöpfalazásnál költségkímélőbb módszere. Sok feladatnál ugyanis "csak" néhány arasznyival, egy-két méternyivel kerül az új épület alapozási síkja a szomszédos épületek alapozási síkja alá, és ilyenkor a résfalazás alkalmazása olyannak tetszik, mintha ágyúval lőnénk verebekre. Valóban, ezekben az esetekben takarékosabb megoldások is szóba jöhetnek. Ilyen megoldásokat mutatnak az alábbi vázlatok Munkagödör kialakítása acél szádfalazással A bennmaradó (esetleg visszanyert) acél szádfalazást olyankor alkalmazhatjuk, ha a befogott, (esetleg a felső peremén ideiglenesen megtámasztott) szádpallók hajlítási merevsége és nyomatékbírása elegendő az alaptestnek az építés első fázisában szükséges stabilizálásához, munkatér szárazon tartása pedig nyíltvíz-tartással megoldható. A

szakaszos aláfalazás célja a szomszédos épület alapozási síkjának utólagos lesüllyesztése. Elsősorban olyan esetekben alkalmazható, ha a meglévő épület sávalapozással épült, és a sávalap mellett mélyített rövid - körben biztosított - munkaárokkal víztelenítési problémák nélkül elérhető a tervezett új alapozási szint mélysége. Az alapozás és a felmenő szerkezet feltételezett erőjátékában és teherbírásában meglévő tartalékok általában lehetővé teszik, hogy az alaptest alatti talajt rövid ideig, korlátozott területen és korlátozott mélységig megbontsuk, és a kibontott résbe egy mélyebb szinten feltámaszkodó alapsávot építsünk be, majd ennek teherhordóvá válása után ezt a műveletet újabb és újabb szakaszokon megismételve végeredményül egy mélyebb alapozási síkú sávalapot hozzunk létre. Alaptest megerősítés szakaszos aláfalazással A szakaszos aláfalazás alkalmazásának nyilvánvaló

feltétele, hogy teljes részletességgel ismerjük az érintett épület és az alapozás statikai állagát, hiszen a művelet minden részletét a szerkezetben kihasználható biztonsági tartalék határozza meg. Mivel az ideiglenesen megbontható szakasz hossza meghatározza az alapozási sík lesüllyesztésének maximális mértékét is, előfordulhat, hogy a kívánt mélységű süllyesztés egy lépésben nem is végezhető el. A sza- 7 kaszos aláfalazás önmagában is hosszadalmas feladata ilyenkor azzal komplikálódik, hogy egy-egy szakaszhoz újból visszatérve, több lépcsőben kell az aláfalazást elvégezni. A Jet-grouting eljárást a múlt század hetvenes években másféle talajstabilizálási feladatokhoz fejlesztették ki, (pl. a BME Központi épületének folyamatos süllyedését is ilyen eljárás alkalmazásával sikerült megállítani,) de jól alkalmazható olyan építési munka előkészítéseként is, ahol a szakaszos aláfalazás a nagyobb

mélységkülönbség, a talajvíz jelenléte vagy az alapozás és a felmenő szerkezet statikai állaga miatt nem végezhető el biztonságosan, ill. gazdaságosan Az eljárás lényege az, hogy speciális fúrószár és fúróberendezés alkalmazásával egy cementhabarcs erősítő anyagot lövellő injektáló csövet juttatnak a stabilizálandó talajrétegbe. A nagy (300-600 bar) nyomással és sebességgel belövellt erősítő anyag megbontja a talaj struktúráját, és abból a megszilárdulása után jelentős terhelhetőségű, többé-kevésbé vízzáró, betonszerű tömböt hoz létre A célnak megfelelő injektáló fejet, a stabilizálandó talaj szemcseeloszlásának megfelelő betonhabarcsot, nyomást, belövellési sebességet és fúrásprogramot alkalmazva, oszlop- fal- és tömbszerű elemek alakíthatók ki az eljárással. Előnye még az eljárásnak, hogy olyan alapok esetén is alkalmazható, (pl. szoliter pillér-alaptesteknél,) ahol a szakaszos

aláfalazás nem jöhet számításba. Alaptest megerősítése Jet-grouting eljárással Az eljárás hazánkban az utóbbi évtizedben terjedt el. A Jet-grouting eljárás alapelvének számos továbbfejlesztését sikerrel alkalmazták a szerkezet és az altalaj kölcsönhatásának javításán túl pl. vízzáró függöny létesítésére, szerves szennyezésű talajréteg kiszorítására, közművezeték-átvezetések és -keresztezések védelmére, alagútfúrás előzetes stabilizálására, egyenlőtlen süllyedéssel fenyegető épületmozgások kiegyenlítésére stb * Munkaterek víztelenítése A földalatti műtárgyakat, mélyépítményeket - részben vagy egészükben - rendszerint a talajvízszint alatt kell megépíteni. Különösen jellemző ez olyan helyeken, amelyek vastag, folyami hordalékból keletkezett üledékes talajra települtek Magyarország ilyen terület A munkafeltételek megteremtése a munkatér víztelenítését igényli. A száraz

munkatérben való építés előnyei nyilvánvalóak A víztelenítés a talajvíz szintjének ideiglenes leszállításával vagy a víz más módon való távoltartásával valósítható meg. A víztelenítés módját előzetes, a konkrét helyre vonatkozó geotechnikai, geohidrológiai, felszíni hidrológiai és meteorológiai adatgyűjtés és adatértékelő vizsgálatok alapján kell meghatározni. A víztelenítés módszerének eldöntése szempontjából a legfontosabb adatok - a geotechnikai adatok: rétegrendenként mértékadó szemcseátmérő, szivárgási tényező, stb., 8 - a geohidrológiai adatok: mértékadó talajvízszint, "megütött" minimális talajvízszint, építési talajvízszint, agresszivitás. A tervezés időpontjában általában nem áll rendelkezésre a konkrét telepítési helyre vonatkozóan részletes statisztikai értékelésre elegendő részletességű hidrogeológiai adatsor, sőt, gyakran a kivitelezés elkezdéséig is

csak rövid idejű észlelési adatsorra támaszkodhatunk. Ilyenkor több-kevesebb megbízhatósággal bővíthetjük a vonatkozó ismereteinket környező építéshelyek adatainak analízisével. Általánosan használt közelítő eljárás hiányos vagy rövid idejű adatok esetén a figyelembe veendő talajvízszintek megállapítására, hogy kapcsolatot tételezünk fel a vizsgált hely és néhány közeli, hosszúidejű adatsorral jellemzett észlelési helyek vízszint adatai között, a rövididejű szinkron-mérések összevetésével ellenőrizzük a kapcsolat meglétét, majd a szinkronmérések varianciájának aránya szerint "aktualizáljuk" az építéshelyre vonatkozóan a kapcsolatban álló észlelőhelyek hosszúidejű adatsorra támaszkodó adatait. A talajvízszint-ingadozásban az adott helyszínnel hidraulikai kapcsolatban álló vízfolyások vízjárásának és az éves csapadékeloszlásnak a közvetlen hatása mellett domináns a vegetáció

hatása. Ezzel magyarázható, hogy a talajvízszint-minimumok a vegetációs ciklus végén, az őszi hónapokban mérhetők A víztelenítés szempontjából megkülönböztetünk: Nyílt víztükrű talajvizet, amelyre jellemző hogy a vizet tartalmazó réteg fölött vízzel jól átjárható rétegek fekszenek, ezért a vízfelszín változását a takaró réteg nem akadályozza. Feszített víztükrű talajvizet, amelyre az jellemző, hogy a vízvezető réteg alul és felül vízzáróan határolt, ezért a piezometrikus nyomás szintje meghaladja a víztelenítendő talaj felső szintjét. Változatos rétegzésű talajoknál gyakran találkozhatunk részben szabad, részben nyomás alatti talajvízzel is. A víztelenítés lehetséges módjai: a nyíltvíz-tartás, a talajvízszint süllyesztés és a munkatér körülzárása. Az építkezés különböző fázisaiban ezek együttes, ill egymást követő alkalmazásai is előfordulhatnak A nyíltvíz-tartás A munkagödör

nyíltvíz-tartással történő víztelenítését úgy végzik, hogy a talaj kiemelésének ütemét követve lehetőséget adnak arra, hogy a kiemelendő földből a talajvíz a mindenkori munkaszint alá mélyített árokrendszerbe szivárogva távozzék. A nyíltvíz-tartás kötött és közepesen kötött talajrétegződésű összletek esetén alkalmazható, ahol a rétegek közt nem fordul elő hidraulikus talajtörésre fokozottan hajlamos réteg. A mélyépítési mérnöki feladok során célszerű a műszaki lehetőségek határáig a nyíltvíz-tartásra törekedni, mert ez a módszer igényli a legkisebb ráfordítást. A nyíltvíz-tartás során a talajvíz szint feletti 30-50 cm-es szintig száraz földmunkával emelik ki a talajt, majd a munkaszintről a talajjellemzőknek megfelelő elrendezésű és kialakítású (mélységű, keresztmetszetű) árkokból és zsompokból kialakuló szivárgó rendszert mélyítenek le, amelyből az összegyűlt vizet folyamatosan

kiszivattyúzzák. A további földkiemelés ütemét végső soron a szivárgó rendszer működésének hatékonysága határozza meg. A nyíltvíz-tartás alkalmazásának elsősorban az ún. hidraulikus talajtörés veszélye szab határt, amikor is a talajban áramló víz hatására a talaj vázszerkezete megbomlik, teherbíró képessége, belső súrlódási szöge megszűnik. Ilyen törésre leginkább az egyszemcsés homokliszt-rétegek (folyóshomok, "fosóhomok") hajlamosak A folyóshomok-betöréses hidraulikus talajtörés súlyos, akár halálos építési balesetek okozója lehet. Ugyancsak határt jelent olyan talajréteg elérése, amelynek vízszállító képessége meghaladja a rendelkezésre álló szivattyú- 9 kapacitást. Erre leginkább olyankor kerülhet sor, ha a földkiemelés ún feszített víztükrű talajvíz-szinthez érkezik Talajvízszint-süllyesztés A talajvízszint-süllyesztés alapvetően abban különbözik a

nyíltvíz-tartástól, hogy olyan berendezéseket telepítünk az építéshelyre, amelyek működtetésével már a földkiemelés megkezdése előtt megkezdhetjük a víz eltávolítását a talajból. A talajvízszint-süllyesztés célravezető módszereit és eszközeit a feladat konkrét körülményei lényegesen befolyásolják. A vízszintsüllyesztés eszközei a különböző kialakítású és működési elvű szivárgó kutak, árkok. A víztelenítendő réteg alatti vízzáró rétegig mélyített kutakat teljes kútnak (ároknak), a nem vízzáró rétegig mélyített kutakat lebegő kútnak nevezzük. A szivárgó kutak elrendezését a víztelenítendő tér nagysága, az elérendő süllyesztés nagysága és az alkalmazott szivárgó hatósugara határozza meg. Az utóbbi elsősorban a talaj szivárgási tényezőjétől, az pedig a talaj szemcseeloszlásától függ. Kis területű munkatereknél eredményes lehet a munkatér köré telepített víztelenítő

árok vagy kútrendszer, ami azzal az előnnyel jár, hogy a munkavégzést nem zavarja a víztelenítő rendszer. Nagy alapterület esetén a munkatéren kívül telepített rendszer gyakran nem elegendően hatékony, így arra kényszerülünk, hogy a munkatéren belül is kutakat telepítsünk. A szivárgó kutak alkalmazott típusa szerint megkülönböztetünk: Gravitációs talajvízszint-süllyesztést, amikor a vizet csupán a szivárgó kút vagy árok szintkülönbsége által létrehozott nyomáskülönbség hajtja ki a víztelenítendő talajtömegből, Vákuum kutas talajvízszint-süllyesztést amikor vákuumszívás alkalmazásával a fenti nyomáskülönbségre "rásegítünk" a légköri nyomás max. 10 m-es szintkülönbségnek megfelelő nyomásával Elektro-ozmotikus talajvízszint süllyesztést, amikor a "rásegítést" a talajvízben lévő ionok elektromos erőtérben jelentkező ozmózisnyomásával végezzük. A gravitációs

talajvízszint-süllyesztést a nagy szivárgási tényezőjű szemcsés talajokban alkalmazzuk. Előnye, hogy nem igényel, speciális berendezéseket, hátránya viszont, hogy a szivárgási tényező csökkenésével egyre csökken a szivárgási sebesség, így egyre hosszabb idő szükséges a kellő vízszintsüllyesztés eléréséhez. A vákuum kutas talajvízszint-süllyesztést a kötöttebb, kis szivárgási tényezőjű talajokban alkalmazhatjuk, ahol a tapasztalatok szerint a szokványos víztelenítési feladatoknál mintegy ötszörös hatásfok-növekedés érhető el a gravitációs talajvízszint-süllyesztéshez képest. A vákuum kutas eljárás hátránya, hogy lényegesen költségesebb berendezéseket igényel, mint a gravitációs talajvízszint-süllyesztés, előnye viszont a nagyobb hatékonyságon túl, hogy alkalmazásakor a légnyomás földfal-stabilizáló hatása is érvényesül. Az elektro-ozmotikus talajvízszint-süllyesztés alkalmazása azoknál a

kis szivárgási tényezőjű kötött talajoknál lehet célra vezető, amelyek más módszerrel gyakorlatilag nem vízteleníthetők. Munkatér-körülzárás A talajvízszint-süllyesztés speciális módszere a munkatér-körülzárás. Ennek alapelve az, hogy a megnyitandó munkaárkot olyan fallal vesszük körül, amely meggátolja a bekerített térből kiemelt talajvíz utánpótlódását. A munkatér-körülzárás legtipikusabb alkalmazása a szádfalazás. A szádfalazás korai alkalmazásai függőlegesen levert fagerendákból és pallókból álló szerkezetek voltak, ezeket váltották fel az acéllemezből hajtogatott szádpallók, ill. hengerelt profilú acél szádfal-elemek. Voltaképpen a vasbeton résfalak is tekinthetők szádfalaknak 10 A munkatér-körülzárás akkor a leghatékonyabb, ha a szádfalazást be lehet ereszteni a munkatér alatti vízzáró rétegbe. Gyakran előforduló probléma viszont, hogy ilyen tulajdonságú réteg nincsen a

szádfal-süllyesztési technológiával elérhető mélységig Ilyenkor csak ún lebegő szádfalazás alakítható ki. A szivárgási út megnövekedése miatt a lebegő szádfal is kellő hatékonyságú lehet Amennyiben a szádfal lehetséges talpszintje alatt nagy vízáteresztő képességű réteg fekszik, lehetőség van a vízáteresztő képesség csökkentésére cement beinjektálásával Légsűrítő Zsilipkamra Lejárat Ballaszt súlyok Zagykiemelés Légsűrítéses keszonok A munkatér szárazon tartásának egyik leghatékonyabb, egyszersmind leginkább összetett eljárása a keszon-süllyesztés, amelyet eredetileg kikötői létesítmények és mederpillérek alaptestjeinek elkészítésére fejlesztettek ki a XIX század első felében. (A francia caisson szó kocsiszekrényt, ládát jelent, és sok nyelven keszon-süllyesztésnek neveznek olyan eljárásokat is, amelyeket mi más néven - pl. szekrény-süllyesztés - ismerünk) 1841-ben Triger francia

mérnök a Loire egyik szigetén oly módon végezte el az alapozást, hogy nagy átmérőjű, függőleges tengelyű vascsövet süllyesztett a földbe, melynek belsejéből kellett a földet kiemelni. Minthogy a vascsövet talajvíz vette körül, amely a laza talajban alulról elárasztotta a munkateret, levegő túlnyomást létesítettek a csőben, s ezzel a vizet kiszorították. Ezzel kezdődött a túlnyomásos alapozás, mely napjainkig egyik leggyakrabban alkalmazott alapozási mód A túlnyomásos keszon a búvárharang elvén kialakított, alsó felületén nyitott, szekrényszerű szerkezet, amelynek munkaterében sűrített levegő alkalmazásával a víz nyomásával azonos nagyágú túlnyomást tartanak fenn. A keszon és a külvilág közti kapcsolatot légzsiliprendszer biztosítja A megfelelő leterheléssel ellátott szekrény alsó pereme az ún vágóélen támaszkodik a talajra, és a vágóél menti egyenletes talajbontás következtében egyre mélyebbre

süllyed. A kitermelt anyagot általában olyan aknán keresztül távolítják el, amely a belső túlnyomás fenntartása érdekében vízzel van megtöltve. Hogy a levegő az aknán keresztül meg ne szökjék, az akna alsó peremének a munkatér szintje alatt kivájt ún. pufferkád vízszintje alá kell kerülnie. Gyakori fogás, hogy a kitermelt földet a pufferkádban zagyosítják, és zagy formájában távolítják el a keszonból A kívánt mélység elérését követően ugyancsak a túlnyomás védelmében építik tovább a szerkezetet. Víz Víz Munkatér Munkatér Légsűrítéses keszon vázlata Az első keszonok fából készült ácsszerkezetek voltak. A legnagyobb, még fából készült, fémlemez borítású keszonokat a New York-i Brooklyn-híd (ép. 1871-83) pillérjeinek alapozá11 sánál használták, ahol a végleges helyzet elérésekor 24 m-t meghaladó nagyságú vízoszlop nyomásának ellent tartó túlnyomást kellett alkalmazni. A keszont

tervező és a munkálatokat irányító Washington Roebling - aki apja, John A. Roebling mellett a Brooklyn-híd társtervezője és kivitelezője is volt - a keszonban bekövetkezett baleset (1872) során szerzett keszonbetegség miatt megsüketült, hosszú időre megnémult, megbénult és részben megvakult A fából készült keszonok alkalmazását - több más hiányosságuk mellett - az is körülményessé tette, hogy az építkezés folytatásához el kellett őket bontani. Emiatt tértek át előbb a kovácsoltvas, majd a hengerelt acél elemekből összeállított keszonok alkalmazására. A Firth of Forth híd (ép. 1884-1890, John Fowler és Benjamin Baker) és a Tower Bridge (ép 18861894, Horace Jones és John Wolfe Barry) pilonjainak alapozásához már "bennmaradó" acél szerkezetű keszonokat alkalmaztak, az előbbinél majdnem 30 m-es vízmélységben. Ez a megoldás lehetőséget adott arra is, hogy az eltérő mélységig lesüllyesztendő keszonokat

előbb külön-külön elindítsák, majd a végleges helyzetnek megfelelő szintkülönbség elérése után egymáshoz kapcsolják őket a pilonok víz alá kerülő tömbjének megépítésével, ezt követően a munkát csoportos süllyesztéssel folytassák, a pilon folyamatos - és vízszint fölötti - magasításával. Magyarországon a keszonok első alkalmazási a Tisza- és Duna-hidak (Szeged, vasúti Tisza-híd 1858, Bp. Margit-híd 1873, Esztergom, Mária-Valéria-híd 1893, Bp Ferencz József-híd 1896, stb) mederpillérjeinek építésével kapcsolatosak A vasbeton elterjedése után kiszorultak az alkalmazásból a fából készült keszonok, sőt jórészt az acél keszonok is, mert a legtöbb keszont vasbeton felhasználásával készítették. A vasbeton keszonok leginkább említésre méltó előnye az, hogy nagy tömegük miatt kisebb stabilizáló terhelést igényelnek, továbbá az, hogy a helyére kerülő szekrény általában szerves része lehet a végleges

szerkezetnek. A keszon-süllyesztés "szárazföldi változatát" a túlnyomásos szekrény-süllyesztést lehet alkalmazni olyankor, ha a talajvíz távoltartásának más eszközei - pl. a nagy alapozási mélység, a víztartalmú réteg nagy vízszállító képessége stb miatt - nem jöhetnek szóba Híreshírhedt keszonmunkával épültek pl a Budapesti Földalatti Gyorsvasút (ma M2 metróvonal) mélyállomásai az Első 5 Éves Terv idején (1949-54), ahol többnyire olyanok dolgoztak, akik „osztályidegenként” vagy „osztályellenségként” más munkahelyeken nem kaphattak munkát Budapesten. A keszonmunkák fokozottan balesetveszélyesek, ezért kiemelkedően körültekintő tervezést, magas szintű és folyamatos műszaki felügyeletet és nagyon szigorúan betartandó technológiai, munkavédelmi, tűzvédelmi stb. szabályzást igényelnek A tökéletesen egészséges ember szervezetét is keményen próbára tevő nyomásváltozásokon kívül a nagy

nyomáson gyökeresen megváltozó akusztika is olyan stressz-helyzetet tart fenn, amelynek csak a szokásos hosszúságú munkaidőnél lényegesen rövidebb ideig lehet komoly veszélyeztetés nélkül kitenni a keszonban dolgozókat. Fontos ezért folyamatosan ellenőrizni, hogy keszonmunkán csak kifogástalan egészségi állapotban lévők dolgozzanak. A keszonba való bejutás előtt a zsilipkamrában fokozatosan kell a nyomást emelni A keszonbetegség elkerülése érdekében ennél is fontosabb ugyanitt a keszonban tartózkodást követő ún. dekompressziós periódus előírás szerinti alkalmazása. Ennek hossza függ a keszonban alkalmazott túlnyomás nagyságától és kisebb mértékben a keszonban töltött idő hosszától is. Nagy túlnyomású keszonok esetén a dekompressziós periódus szükséges hossza több óra is lehet. A keszon-betegség alapvető oka az, hogy a keszonban lévő túlnyomás megemeli a testfolyadékokba beleoldódó N 2 gáz menynyiségét,

és a kívánatosnál gyorsabb dekompresszió során ez a buborékok formájában megjelenő többlet súlyos működési zavarokat okoz a vérkeringésben és az izületekben. 12 Úsztatott szekrények Egyes mélyépítési feladatoknál - pl. mederpillérek alapozásánál - olyan építési eljárás mutatkozott a leginkább célravezetőnek, amelynek fázisait az alábbi ábrasor mutatja. Az első fázisban megfelelő méretű szárazdokkban elkészítik az alaptesttel egybeépített mederpillérek pohár-szerűen kialakított vasbeton kérgét. A következő fázisban vízzel árasztják el a szárazdokkot, ezáltal a pillérek olyan magasságba emelkednek, hogy kivontathatók a dokkból. Ezt követően a beúsztatás szempontjából optimális merülési mélység elérése érdekében részlegesen megtöltik, majd a víz alatti kotrással megfelelően előkészített végleges helyük fölé úsztatják a "poharakat". Itt a végleges helyükre süllyesztik, majd

az elsodró és a felhajtó erővel szemben lehorgonyozzák őket. Ezt követően a víz eltávolításával száraz munkatér alakítható ki a talplemezeken, majd a talp egyenletes felfekvését biztosító alábetonozás a víz kiszorításával és beton-besajtolással elvégezhető. Az egyszerűnek látszó műveletsor elvégzéséhez megszámlálhatatlanul sok részletprobléma felmerülésére fel kell készülni, ehhez legtöbbször az is hozzátartozik, hogy "tartalék poharakat" is készítenek. Ezzel az eljárással építették pl. a San Francisco-i nagy hidak - a Golden Gate Bridge és az Oakland Bridge – mederpilléreit. A "poharak" beúsztatásának első sikeres elvégzését két "pohár" elvesztésével járó sikertelen kísérletek előzték meg. 13