Ugrás a tartalomhoz

Faépítés

Andor Krisztián, Bejó László, Hantos Zoltán, Józsa Béla, Karácsonyi Zsolt, Oszvald Ferenc Nándor, Sági Éva, Szabó Péter, Wehofer Valéria

Educatio Társadalmi Szolgáltató Nonprofit Kft.

Hídépítés a II. világháború után

Hídépítés a II. világháború után

Nagyjából 140 évvel ezelőttig Európában és Észak-Amerikában a kőhidak mellett domináns szerepet kaptak a fahidak is. Az öntöttvas, majd az acél, illetve a vasbeton megjelenésével, és kipróbálásával azonban új lehetőségek nyíltak meg a hídépítők előtt, és a fa alkalmazása háttérbe szorult. Az erősödő közlekedés, a növekvő elvárásokat (egyre nagyobb terhek, dinamikus igénybevételek, növekvő fesztávok, és kisebb alakváltozásra vonatkozó követelmények) a vasbeton, a feszített beton vagy épp az acél-beton öszvérszerkezetek gazdaságosabban, hosszabb élettartam mellett teljesítik. Így a 19-20. században (köszönhetően olyan egyoldalúan megfogalmazott, illetve értelmezett előírásoknak is, mint a tűzvédelem) a fahidak építése háttérbe szorult – egészen a II. világháborúig.

Segédhidak

1947 és 1956 között a Karlsruhe–Heilbronn vasútvonal Grötzingennél egy 30 m fesztávú, egy sínpáros fahídon haladt át a Pfinz felett. Ez a felsőpályás, szegezett rácsos szerkezet a Karlsruhei Egyetem Fa-, Kő- és Acél Kutatóintézetében, E. Gaber vezetése alatt került kifejlesztésre. A hídon 2 évig végeztek kísérleti méréseket – 2x175 t mozgóteher átvezetésével, és a szerkezet mindenféle károsodás nélkül elviselte ezt az igénybevételt. A deszkalamellákból szegezett tömör tartók mellett ezt a bevált rácsos tartó típust is kipróbálták futódaru főtartójaként. Elsőként 1941-ben, egy 12 m fesztávú daruhoz. A wulfteni fűrészüzem 1950-ben készített 32 méteres fesztávú daruja pedig a mai napig működőképes.

vasúti híd fából

A keresztben feszített rendszerű hidak

Eredetileg faanyagú padlófelületek javítására találták ki, de Kanadában nagyjából 30 évvel ezelőtt önálló hidat is készítettek az álló pallókból (illetve gerendákból) egymás mellé fektetett, és keresztirányban átmenőcsavarokkal összeszorított fatáblákból. Svájcban, a Zürichi Műszaki Egyetemen továbbfejlesztették az ötletet, és QS-rendszer (a keresztfeszítés rövidítése) néven szabadalmaztatták. A feszítőerők átadása érdekében a szélső lamellák keményfából készülnek. A folyamatos és periodikus terhelések által okozott kisebb nagyobb alakváltozások a csavarok utánfeszítésével megállíthatóak, és egy nagyon merev, alaktartó hídlemez alakítható ki, ami kiválóan szolgálja a közúti forgalmat.

keresztbe feszített híd

Öszvértartók

Az igazán nagy teherbírású acél-fa öszvértartók az elmúlt néhány évtizedben, Kanadában jelentek meg. A híd nyomott öveként a keresztben feszített tömör fatábla funkcionál, a húzott övben pedig acél profilok helyezkednek el. A két öv közti nyíróerők átadását erre a célra kifejlesztett csavarok végzik. Ezek a csavarok az acélelembe vannak csavarva, majd a faelemben kialakított zsákfuratban valamilyen merev hézagkitöltésbe (pl. betonba) beágyazva. Új-Zélandon fejlesztették ki azt a megoldást, ahol a nyíróerők átadását a fa nyomott öv alsó oldalára felragasztott betétekkel, és azokba rögzített csavarokkal oldják meg.

nyíróerőket átadó kapcsolat
nyíróerőket átadó csavarok

A rétegelt–ragasztott főtartós fahidak

Bármilyen frappáns megoldásokat is találtak ki az elődök, a fahidak fejlődésében a legnagyobb fellendülést a ragasztástechnika fejlődése, illetve a rétegelt-ragasztott tartók megjelenése hozta. Egy rendkívül látványos, és azóta elhíresült példa az Essing melletti Duna-csatorna húzott főtartós hídja, ami először alkalmazza ilyen rendszerben a rétegelt–ragasztott tartót. A tartók ívelése, és a támasztópilonok elhelyezése révén a tartóban szinte tisztán húzó-igénybevételek alakulnak ki. További műszaki újdonságai a hídnak a szélcsatornában kifejlesztett forma, a speciális merevítőrendszer, a különleges kialakítású, horganyzott acélcsomópontok, és az, hogy az egyes szakaszokat a helyszínen ragasztották össze. A 192 m hosszú híd elnyerte az 1989-es Európai Faépítészeti Díjat. 1990-ben készült el az első, alaprajzában és oldalnézetében is ívelt, tömbösített–ragasztott pályaszerkezetű kerékpáros-gyalogos fahíd, ami Reichenbachnál ível át a Fils folyó és a B10-es főút felett. Az elkészültekor rekordnak számító 204 méter hosszú fedetlen hídpálya többcsuklós kialakítású, és acél körszelvényekkel van az acélcsövekből kialakított pilonokra függesztve, a fesztáv az egyes pilonok között mintegy 45 m. A hídpálya 6 db, 16 és 24 cm közötti vastagságú rétegből van tömbösítve. A rétegek közti nyíróerőt speciális ragasztóval, és 40x40 cm-es raszterben elhelyezett, 8x280-as facsavarokkal adják át. Ez a pályaszerkezet állagvédelmi okokból kísérleti célú aszfaltborítást is kapott.

ívhíd

Mérnöki szerkezetű fahidak

A bemutatott rendszerek bizonyítják, hogy a fahidakhoz alkalmazott szerkezeti rendszerek egyes esetekben több száz év alatt fejlődtek ki, és végül kiforrott, széles körben alkalmazható típusokká váltak. A kötéstechnika fejlődésének (különös tekintettel a ragasztástechnikára) egyes újdonságai pedig mindig adtak új és új ötleteket a fahidak szerkezeteihez is. Ezen rövid történeti áttekintő után a következő fejezetben néhány modern, mérnöki alapokon nyugvó példát mutatunk be.

A fűrészáruból és a rétegelt–ragasztott tartóból készülő fahidakat egyaránt a következő besorolásokkal láthatjuk el:

Nehéz járműforgalom

A Röthenbach-on Eggiwilnél áthidaló híd statikai rendszere kétcsuklós keret, függesztett pályaszerkezettel. A pályaszerkezet a korábban tárgyalt keresztben feszített állólamellás fatömb. A fa, mint szerkezeti anyag akár autópálya-hidaknál is alkalmazható. Erre egy ritka példa a 28. ábrán látható Keystone Wye autópályacsomópont Rapid City mellett, az Egyesült Államok-béli Dél-Dakotában. A képen látható 47,2 m fesztávú ívhíd 1968-ban készült. A főtartók, a melléktartók, és minden egyéb tartóeleme rétegelt–ragasztott tartóból készült. A szélrácsozás feszített laposacél szalagokból, a hídpálya vasbeton lemezből van. A csomóponti kötések csavarokkal és fémcsapokkal vannak kialakítva, csomóponti lemezek beiktatásával.

nagyteherbírású közúti híd
Keystone Wye autópályacsomópont

Könnyű járműforgalom

A 30 tomnnás hídkategória a mező- és erdőgazdasági közlekedést szolgálja. A képen látható, 1984-ben épült híd a B295-ös országút felett ível át. A 30. ábrán egy hasonló funkciójú hidat láthatunk Kanadában. A kép mondanivalója talán az lehet, hogy fatartók alkalmazását nagy terhek, és nagy fesztávok esetén sem kell mellőznünk, ugyanis a képen bemutatott híd rétegelt–ragasztott főtartója az alulfeszítés segítségével 63 m fesztávot hidal át.

30 tonnás terhelésű fahíd

Gyalogos- és kerékpáros-forgalom

A maga 80 méteres szabad támaszközével az 1988-ban felállították a világ akkori leghosszabb kéttámaszú fahídját. A könnyedén túlemelt szerkezet három halforma rácsos tartóból áll, amik alsó és felső öveik mentén egy-egy rendkívül merev fémcsővel vannak összekötve. A három tartó így a híd keresztmetszetét tekintve egy merev háromszöget alkot. Ennek a háromszögnek az alsó éle adja a hídpálya keresztszelvényét. A ferde felületek egyrétegű biztonsági üveg fedése tetszetőssé teszi a hidat, és nem elhanyagolható módon a ragasztott szerkezet állagvédelmét is kitűnően elvégzi. A híd építése is egyedi megoldásokkal történt. A tartószerkezet két lépésben került összeépítésre, majd lépésenként a folyómeder fölé csúsztatva. A konzolosan kinyúló szakaszt egy pontonról támasztották alá, hogy a második szakasz benyújtása után a hidat biztonságosan felültethessék a túloldali hídfőre .

Funkcionális fahidak

Ha fahidakról van szó, akkor meg kell említeni a funkció szerint nem, de szerkezetileg hídnak minősülő építményeket is.

Ideiglenes hidak

Ideiglenes hidak között megkülönböztetünk úszó- (ponton-), illetve önálló hidakat. Ilyen önálló hídra mutat példát az ábra, ami az 1972-es müncheni olimpiai város építésén készült.

segédhíd

Építő-, állvány- és szállítószalag-hidak

Az 1975-ben épült anyagmozgató berendezés szerkezete különleges előkészítési és építési megoldásokat követelt meg. A szerkezet alapanyagául a sós, párás levegő miatt választották a fát, és az acélelemek is kizárólag rozsdamentes alapanyagból készülhettek. A pillérszerkezetek két, egyenként 40x85 cm-es oszlopból állnak, amik keresztfákkal, és 6-6 sodronyból álló merevítőráccsal kapcsolódnak egymáshoz. A szállítószalag tartószerkezete 21 m hosszú, dobozolt keresztmetszetű tartóelemekből, két autódaru segítségével épült fel.

szállítószalag

Mozgóhidak

Ide tartoznak a korábban említett felnyíló hidak, de a úszó hidak, illetve a stégek is.

Síugrósáncok

Az ábra egy síugrósánc modelljét ábrázolja. Az építményt Julius Natterer tervezte, 1973-ban.

síugrósánc