Lapszámok

Pier Luigi Nervi munkásságának ismertetését követően megismerkedhettünk a Bauhaus-jelenséggel és Walter Gropius életművével, majd Le Corbusier szerteágazó munkásságáról olvashattunk. Ezt követően Kenzo Tanget, a modern japán építészet kimagasló egyéniségét vettük górcső alá. Ezután visszatértünk a Bauhaushoz és Breuer Marcell tevékenységét tanulmányoztuk. Körüljártuk a brutalista építészetet, és egyik művelőjének, Goldfinger Ernőnek építészeti tevékenységét. Megvizsgáltuk egy észak-európai ország, a finn építészet sajátosságait, majd a betonépítészet néhány meghökkentő példáját láthattuk az előző részben. Most a mérnöki szerkezetek felé vesszük az útirányt és megnézünk néhány különleges hídszerkezetet. A kedves olvasó egy európai, egy amerikai és egy távolkeleti híd kecses formáiban gyönyörködhet a cikk olvasása közben.

A beton felhasználása hídépítésben
A beton hídépítési felhasználása igen jelentős és nyugodtan mondhatjuk, hogy bármely más anyagnál több betont használunk hidak építésére a világon. Mindez azért van így, mert a beton hatékonyságába és hosszú élettartamába vetett bizalom hosszú évek tapasztalatán alapul. Mind a mérnökök által megálmodott formák, mind az építési módok tekintetében a betonhidak rugalmassága és sokoldalúsága egyértelműen mutatja az anyag kiválóságát. Hidak építéséhez vasbetont vagy feszített betont alkalmaznak. Nem kérdéses tehát, hogy a beton a legjobb építőanyag minden hídprojekthez, mérettől, formától és rendeltetéstől függetlenül, tartóssága, szépsége, olcsó megoldásai, áramvonalas kivitelezése és gyors beépítési eljárásai miatt. Természetesen az acél sem hagyható ki ebből a körből, mert egyrészt mind a vasbetonhoz, mind a feszített betonhoz nélkülözhetetlenek és az erőtani működésnél fontos szerepet játszanak a húzóerők felvételében. Ezenkívül igen sok kábelhíd is épült a világban, amelyeknél az acélkábelek fontos tartószerkezeti szerepet töltenek be, hogy csak a legközelebbi ilyen hidat, az M0-s autópálya északi Duna-hídját említsem. A fentiek alapján nyilvánvaló, hogy e tekintetben a bőség zavarával állunk szemben, így az általam bemutatott néhány híd önkényes választás lesz, és korántsem fogja tükrözni a mérnöki bravúrokat, inkább esztétikai szempontok vezéreltek a választásban.

Salginatobel híd, Schiers település, Salgina szakadék, Svájc

A Salginatobel híd, Svájc
A Salginatobel híd egy vasbeton ívhíd, amelyet Robert Maillart svájci építőmérnök tervezett. A svájci Schiers településhez tartozó grisoni Prättigau alpesi szakadékán keresztül építették 1929 és 1930 között. 1991- ben a hidat nemzetközi építészeti műemlékké nyilvánították, amely a tizenharmadik ilyen építmény volt és egyben az első betonhíd. A három csuklós vasbeton üreges dobozos íves híd teljes hossza 133 méter, szélessége 3,5 méter, magassága 90 méter és a leghosszabb fesztávja szintén 90 méter. Az építkezést 1929-ben kezdték el és 1930. augusztus 30-án adták át a forgalomnak. Az építés teljes költsége 180 000 CHF volt. A Schwandbach hídhoz és a Vessy hídhoz hasonlóan az építmény hírneve az építőmérnökök körében az alkalmazott technikáknak és a tervezés eleganciájának köszönhető, nem pedig a kiemelkedő elhelyezkedésének, hiszen mindössze Schiers falut köti össze a közel 100 fős Schuders alpesi falucskával, ahol az alpesi postaút véget ér, de gyakran látogatják a tervezők, akik szeretnék megismerni ezt a korai építményt.

Maillart korábban 1904-ben már tervezett egy háromcsuklós ívhidat a Rajnán. Az 51 méteres fesztávolságú Tavanasa hídon az ív a legvékonyabb a híd közepén és a megtámasztási pontjain, közöttük megvastagszik, hogy tükrözze a híd alakját. Ezt a hidat 1927 szeptemberében egy lavina tönkretette. Bár Maillart nem nyerte meg a cserehídra szóló szerződést, a következő évben benevezett egy versenyre a salginatobeli hídért, amelynél ugyanazt az általános formát használta, mint a Tavanasa hídnál. Florian Prader vállalkozóval együttműködve Maillart terve volt a legolcsóbb a tizenkilenc pályázat közül. Ez is azon hidak közé tartozik, amelyeket az utazó szinte észre sem vesz, amikor áthalad rajta. A híd esztétikáját az alatta elterülő szurdokvölgyből tudjuk megismerni igazán gyalogos turistaként.

Natchez Trace Parkway híd, Franklin, Tennessee állam, Egyesült Államok

A Natchez Trace Parkway híd
A Natchez Trace Parkway híd (hivatalos nevén a Birdsong Hollow-i Double Arch híd) egy beton szerkezetű kettős íves híd, amely a Tennessee állambeli Williamson megyében található, 14,0 km-re a Natchez Trace Parkway északi végállomásától. 479 m hosszú, és a kétsávos útpálya egy erősen erdős völgy felett vezet át. A híd elegáns, mégis költséghatékony szerkezeti megoldású hídszerkezet és kiválóan illeszkedik természetes környezetéhez. A Natchez Trace Parkway hídat 1994- ben nyitották meg a forgalom előtt, és ez volt az első ívhíd az Egyesült Államokban, amelyet előregyártott beton szegmensekből építettek meg, ami rendkívül gazdaságos megoldás. E szerkezet költséghatékonysága ellenére kiemelkedő esztétikai megoldást is jelent. Két kecses íve van, amelyek alátámasztják a pályaszerkezetet. A legtöbb ívhíd függőleges támasztékokat használ az útpálya súlyának elosztására az alatta lévő ívre. A Natchez Trace Parkway Bridge-et azonban támasztékok nélkül tervezték, hogy könnyebb és nyitottabb szerkezetet hozzanak létre. Ehelyett a híd terheinek nagy része a két íven ül, amelyeket kissé lelapítottak, hogy jobban elbírják a rájuk nehezedő terheket. Mindez igen kecses és esztétikus formát eredményezett.

Az ívek 122 db, a közeli Franklinben előregyártott üreges doboz szegmensből állnak, amelyek mindegyike körülbelül 3,0 m hosszú volt, súlyuk pedig 29 és 45 tonna között mozgott. A felszerkezet 196 db előregyártott, utólag feszített trapézdobozos gerendaszegmensből áll, amelyek hossza jellemzően 2,6 m volt. Az ív koronájának tetején lévő szakaszok 4,0 m magasak. A híd alapjait és pilléreit a helyszínen készítették el monolitikus szerkezetként. A hidat a Figg Engineering Group tervezte, és a PCL Constructors Inc. leányvállalata építette. Az ívek és a felszerkezet építését egy ún. kiegyensúlyozott konzolos módszerrel készítették el. Mindegyik ívet a hídfők tetejére és a völgyoldalakra rögzített ideiglenes kábeltartók támasztották alá a teljes felépítésig. Ezt az eljárást választották a hagyományos támasztótornyok helyett, hogy a völgyet érő környezeti károk minimálisak legyenek. A híd építése 11,3 millió USD-ba került, és hivatalosan 1994. március 22-én adták át a forgalomnak.

A híd számos díjat nyert, köztük 1995- ben Elnöki Díjat a Design Kiválóságáért, és 1996-ban a Szövetségi Autópálya-igazgatási Érdemdíjjal is kitüntették. A tizenegyedik nemzetközi hídkonferencia a hídipar legkiemelkedőbb eredményének nevezte 1994- ben. A híd „lenyűgözte” a zsűrit esztétikailag feltűnő, kettős íves kialakításával, amely kivételes érzékenységet mutat a helyszín történelmi összefüggései iránt. Williamson megyét ugyanis súlyosan érintette a polgárháború. Három csata is zajlott a megyében: a brentwoodi, a thompson állomási és a franklini csata, amelyek a háború legtöbb halálos áldozatát követelték. A megye gazdasági alapját képező nagy ültetvényeket feldúlták, a megye fiataljai közül pedig sokan meghaltak. A híd képe a Newsboys keresztény rockegyüttes albumborítóján is megtalálható, amely a Devotion 2004-es stúdióalbumán szerepel.

3D-nyomtatott betonhíd, Sanghaj, Kína

Sanghaj, 3D-nyomtatott betonhíd
A kínai Xu Weiguo vezette csapat a Tsinghua Egyetem Építészeti Iskolájában 2018-ban elkészítette a világ – akkoriban – leghoszszabb 3D-nyomtatott betonhídját Sanghajban. A híd gyártása 450 órát vett igénybe, és 2019 januárjában mutatták be. Az építkezés azután fejeződött be, hogy a 44 db 3D-nyomtatott beton szegmenst összeállították. A híd 3D-nyomtatásához 2 robotkart és további technológiai funkciókat használtak. A kínai egyetem szerint a projekt összköltsége háromszor kevesebb volt, mint egy azonos méretű hagyományos híd építésé. Xu Weiguo professzor, a kutatócsoport vezetője kijelentette: „A 3D-nyomtatás egy gyártási forradalom. A technológia nagymértékben csökkenti a képzett munkaerő iránti igényt, amelyből várhatóan súlyos hiány lesz Kínában a következő évtizedben.” A híd építése előtt a kutatók egy kisebb modellt készítettek annak biztosítására, hogy a kialakítás alkalmas legyen a gyalogosok súlyának elviselésére.

A 3D-betonnyomtatás vagy egyszerűen a betonnyomtatás a cementkötésű anyagok digitális gyártási folyamataira utal, amelyek a különféle 3D-nyomtatási technológiák egyikén alapulnak. A 3D-nyomtatott beton szükségtelenné teszi a zsaluzást, csökkenti az anyagpazarlást és nagyobb geometriai szabadságot tesz lehetővé összetett szerkezetekben. A keveréktervezésben és a 3D-nyomtatási technológiában az elmúlt évtizedben elért legújabb fejleményeknek köszönhetően a 3D-betonnyomtatás exponenciálisan növekedett az 1990-es évekbeli megjelenése óta.

A 3D-nyomtatási eljárásokat először az 1980-as években fejlesztették ki fotopolimerekre és hőre lágyuló műanyagokra. A 3D-nyomtatási technológia egy ideig a magas anyagköltség miatt a nagy hozzáadott értéket képviselő ágazatokra korlátozódott, mint például a repülő-gépipar és az orvosbiológiai ipar. A 3D-nyomtatás tudásbázisának növekedésével azonban új adalékos gyártási eljárásokat fejlesztettek ki más anyagokhoz, beleértve a betont is. A 3D-nyomtatott beton építészeti és szerkezeti alkalmazásai közé tartozik az építőelemek, utcabútorok, gyalogos hidak és kis magasságú lakóépületek gyártása.

A bemutatott sanghaji híd szép példája annak, hogy egy korszerű technológia hogyan tud egyszersmind esztétikai kiválósággá is válni. A híd nem méreteiben, hanem esztétikájában nyűgözi le az embert kecses formájával, hullámzó felületével. Ezzel utal arra a funkciójára, hogy egy fodrozódó vízfelületen ível át. A vízből visszatükröződő forma egy szemet utánoz, amely rácsodálkozik az emberiség legújabb innovációjára. Aki teheti, kérem, nézze azt meg a helyszínen.

Felhasznált irodalom:
Subhra Bera Nandy: Concrete types used in Bridge Construction: https:// www.linkedin.com/pulse/concrete-types-used-bridge-construction-subhra-bera-nandy/, 2022. június 13.
Salginatobel Bridge: https:// en.wikipedia.org/wiki/Salginatobel_Bridge, 2023. február 24.
Iconic Bridges – Part 1: https://bridgemastersinc.com/iconic-bridges-part-1/
Natchez Trace Parkway Bridge: https:// en.wikipedia.org/wiki/Natchez_Trace_Parkway_Bridge, 2024. augusztus 4.
Williamson County, Tennessee: https://en.wikipedia.org/wiki/Williamson_ County,_Tennessee, 2024. augusztus 26.
Emily Dixon: Shanghai opens world’s longest 3D-printed concrete bridge, 2019. január 24., https://edition. cnn.com/style/article/shanghai-3dprinted-bridge-scli-intl/index.html
Longest 3-D printed concrete bridge opened in Shanghai, 2019. február 11., https://www.thestructuralengineer. info/news/longest-3-d-printed-concrete-bridge-worldwide-opened-in-shanghai, 3D concrete printing: https:// en.wikipedia.org/wiki/3D_concrete_printing, 2024. július 28.

(Fotók: Wikipédia, Beton újság)