Mohácsi Duna-híd

A MOHÁCSI DUNA-HÍD 

A projekt számokban 

A Duna-híd teljes hossza: 756 méter. 

Acél tömege: 15.000 t 

Trimble szoftverek: Tekla Structures, Trimble Connect 

Tervezők: SPECIÁLTERV Kft és FŐMTERV Zrt. 

Kivitelező: Duna Aszfalt Zrt. 

Megrendelő: Építési és Közlekedési Minisztérium 

Összhang a tervezésben 

Az épülő Mohácsi Duna-híd és kapcsolódó úthálózat tervezése 2019-ben kezdődött. A közel 30 km hosszúságú út tervezési projekt főtervezője a SPECIÁLTERV Kft., a Duna feletti folyami híd a SPECIÁLTERV Kft. és a FŐMTERV Zrt. közös alkotása. A 756 m teljes hosszúságú új Duna-híd szerkezete három egymást követő ívhíd sorozataként valósul meg.  A projekt teljes tervezési koordinációját és két darab, egyenként 230 m és 250 m fesztávú ívszerkezet komplett tervezését a SPECIÁLTERV végezte. A 270 m-es fesztávolságú „mederhíd” szerkezet engedélyezési, kiviteli és gyártmány terveit a FŐMTERV Zrt. készítette. 

A szerkezeti kialakítás alapelvei azonosak, a három ív geometriájában és szerkezeti rendszerében vannak minimális eltérések az egyes egységek méreteihez és technológiai adottságaihoz igazodva. A tervezési folyamat során a két iroda szorosan együttműködött, a főbb koncepcionális és részletszintű döntések közösen születtek meg. 

A kivitelezési technológia az egyes egységek esetében eltér a helyszíni adottságok és szerelési körülmények következtében. Az eltérő építési technológiától függetlenül a híd egységes szerkezeti rendszerként valósul meg, a különböző részegységek integrált módon illeszkednek. A kiviteli tervek alapján kiírt építési tendert Duna Aszfalt Zrt. nyerte meg, a szerződés 2024. augusztus 30-án lépett hatályba. 

Az új Duna-híd – egy regionális projekt kulcseleme 

A Dél-Magyarországon található Mohács és környéke régóta várt egy állandó híd megépítésére, amely állandó kapcsolatot teremt a Duna két partja között. Az épülő új Duna-híd egy regionális jelentőségű projekt fő eleme, melynek célja a regionális összeköttetés javítása, a helyi gazdasági növekedés ösztönzése, valamint megbízható közlekedési kapcsolat biztosítása, mely egy déli autópályanyomvonalnak is a része lehet. A projekt keretében valósul meg mintegy 30 km út 8 turbókörforgalmú csomóponttal, illetve 13 további műtárggyal és hídszerkezettel.  

A Duna-híd tervezése önmagában egy rendkívül sokváltozós, komplex feladat volt – Európa egyik legforgalmasabb vízi útja mellett egy szigorúan védett ártéri természetvédelmi terület felett is átível, a körültekintő tervezés elengedhetetlen része volt a BIM modellezés annak érdekében, hogy minden előírásnak és szabványnak megfelelő, tájba illesztési szempontokat figyelembe vevő tereptárgy, ’landmark’ valósulhasson meg. A BIM modellezés amellett, hogy lényegesen lerövidítette a tervezési folyamatot, egyes bevontak számára jól követhető és transzparens platformnak bizonyult annak biztosítására, hogy a végeredmény mind tervezői, mind megrendelői oldalról megfelelő végeredményhez vezessen.  

A híd szélessége 22,82 méter, 3,30 méter kerékpárútból és 2 × 2 forgalmi sávból áll. Az acél felszerkezet merevítőtartójának szerkezeti magassága 2,73 méter. Az 1,60 méter széles ívek és a különböző magasságú doboztartók, amelyeket a felfüggesztési rendszerhez hasonló „network” elrendezésű acélcsövek kötnek össze. Az ívhidak merevítőtartói 1,64 méter széles és 1,80 méter magas szekrénytartók, amelyeket 4 méterenként ívesen változó magasságú nyitott, „I” keresztmetszetű kereszttartók kapcsolnak össze. 

A hálózati elrendezésű függesztőkábelek eltérő síkokban vannak elhelyezve. 

A Duna-híd acélszerkezetének gyártása és építése 

A Duna híd építése 2024 évben elkezdődött, jelenleg az acélszerkezetek szerelőterületeinek kialakítása és az alépítményi elemek cölöpözése zajlik, illetve ezzel párhuzamosan az acél felszerkezetek gyártása. A helyszíni szerelés 2025 májusában indul, az építés várhatóan 3 évet vesz igénybe. 

Tervezői együttműködés projektre szabott Tekla modell hierarchia alkalmazásával 

A “B1” és “B2” hidak felszerkezetének és megépítéséhez szolgáló technológiai kisegítő szerkezeti elemek modelljét a SPECIÁLTERV Kft., míg a “B3” híd felszerkezetének modelljét a FŐMTERV Zrt. készítette. Az közös együttműködés a készülő modellek és információk folyamatos megosztásával történtek. 

A modellek felépítéséhez egy hierarchiát kellett kialakítani. A hidak felszerkezeteinek a fő alkotó elemei a pályaszerkezet, illetve az ívtartó. E szerkezeti elemek további egységekre lettek felosztva az építési technológiát és a szerkezeti adottságokat figyelembevéve.  

A “B1”-es híd pályaszerkezete 13 db és a “B2”-es híd 14 db szerelési egységből tevődik össze, mindkét híd ívtartója 10 db szerelési egységre tagolódnak.  

Az ívtartó és a pályaszerkezet szerelési egységei is több gyártási egységre lettek felbontva. A felosztásuknál a főbb tényezők a gyártási egységek nettó tömegei és a maximális méreteik voltak. 

A felszerkezet Tekla modellek szervezésénél figyelembe kellett vennünk, mint a gyártói, mint az építési technológiai igényeket. Mivel a gyártási egységeknek, illetve a helyszínen összeállított szerelési egységeknek több szintű assembly-ket kellett alkalmaznunk a gyors adatok kinyerésének érdekében. 

A következő építési technológiai segéd szerkezetek kerületek még modellezésre a Teklában: 

– Betolócsőr – a hidak betolását segíti 

– Segédrácsrudak – a híd betolása közben merevíti a hidat 

– Szerelő állványok – az ívtartók megépítésére lettek kialakítva 

– Tolópadok – a hidak alatt helyezkednek el betolás közben 

A modellek szervezésében egy egyedi adat struktúrát kellett kialakítani, mely pontosan meghatározta, hogy mely szerkezeti rendszer mely phase-re kerüljön, mely gyártmányok milyen assembly prefix-el rendelkezzen, mely elem (part) milyen névvel, part prefix-el és egyéb tulajdonságokkal rendelkezzen. 

Integrált szoftverhasználat a tervezésben – parametrikus tervezés 

A teljes ívtartó és a pályaszerkezeten lévő csomólemezek Rhino & Grasshopper szoftverek segítségével történt. Nagy segítség volt a parametrikus tervező szoftver annak érdekében, hogy az ívelt szerkezeti elemeket pontosan betudjuk modellezni, illetve némely elemek kiosztását optimalizálni tudjuk. 

A Grasshopper és Rhinoceros szoftverek minél integráltabb bevonása a tervezési folyamatba elősegíti a tervezési és modellezési folyamatot. 

A statikusok és a modellezők közötti ellenőrzést Trimble Connectben végeztük el. A Tekla modellt három reprezentációs módban exportáltuk: 

• A szerkezeti elemek könnyebb megkülönböztetését eltérő színhasználattal segítettük elő.
• Az anyagminőség színezéshez mintamodellt készítettünk, melyek Trimble Connectben leszűrhetőek, és a színezés segítségével könnyen azonosíthatóak.
• Külön reprezentációs szűrőt állítottunk be a lemezvastagságok azonosításának elősegítésére, mellyel a statikusok munkáját könnyítettük meg. 

A 3D-ben modellezett állomány világítástervezési folyamatot is nagyban elősegítette, és biztosította, hogy valósághű világítási koncepcióterv születhessen.  

Modell és tervkészítés 

A pályaszerkezet modellezésénél segéd dwg rajzok lettek alkalmazva, melyeket referencia modellként lettek berakva, illetve több egyedi custom component is lett alkalmazva.  

A hídmodell építése közben egy éles elméleti határt kellett húznunk a parametrizálások (automatizálások) kapcsán. Komoly mérlegelést igényelt, hogy mely elemeket érdemes parametrizáltan megadni, illetve, mely elemeket célszerű egyedileg bemodellezni. A komplex lemezek leélezése, egyes egyedi, ritkán előforduló elemek esetében hatékonyabbnak bizonyult a manuális átvezetés. 

A modellek építése közben nagy figyelmet kellett fordítani arra is, hogy a modell oly módon legyen felépítve, hogy a készülő gyártmánytervek könnyedén klónozhatók lehessenek. A modell építések közben alkalmazott custom component-ek a modell megépítését követve felrobbanttásra kerültek a tervek stabilitásának érdekében. 

Összhang és ellenőrzés 

A modell építése folyamán több fajta ellenőrzést kellett végre hajtani. Több típusú adat ellenőrzéséhez több fajta ellenőrzési fajtát kellett kialakítani. 

Az előre meghatározott adat struktúrának köszönhetően, könnyedén és gyorsan végrehajthatóak voltak azon ellenőrzések, melyek egyszerű szűrők segítségével ellenőrizhetőek voltak. Modell építésének főbb fázisainál mindig lett ütközési vizsgálat végrehajtva. Különböző reprezentációs szűrők lettek kialakítva annak érdekében, hogy nem Tekla felhasználók is ellenőrizni tudják a modellt Trimble Connect segítségével. 

Kihívások- modellépítés az emberi faktor figyelembevételével 

A tervezési feladat komplexitásából fakadóan kiemelt feladat volt, hogy minél több gyártmányterv klónozható legyen. Akadály főleg az ívelt elemeket, illetve a főtartó esetében jelentkezett. A klónozható elemek automatizálása nagyban elősegítette azt, hogy ezekre az elemekre elég figyelmet tudjunk fordítani, és ezáltal egyedi eljárással tudjuk kezelni. 

További nagy kihívás a változások frekvenciája és volumene volt – ebben nagyon sokat segítettek az ellenőrzési státuszok, az ütközésvizsgálat, anyagminőség- és lemezvastagság-vizsgálat annak érdekében, hogy minél több hibát kiszűrjünk a módosításokat követően. 

A gyors és hatékony modellezésben nagyon hasznosnak bizonyult, hogy sok klónozható elemmel dolgoztunk, melynek köszönhetően kevés utómunkával tudtunk használható gyártmányterveket készíteni. 

Tapasztalatok  

Munkánk során nagyon hasznos következtetéseket vontunk le, mely a továbbiakban még hatékonyabbá fogja tenni a modellezési folyamatot. A Tekla modell több, kisebb szerkezeti egységre való lebontása nagyban hatékonyítja a tervezést – a folyamatot eképp előkészítve több tervező egymástól függetlenül, mégis egységes szerkezetben tud előrehaladni. Ennek a módszernek is vannak hátrányai (tervpecsételés kérdései), azonban a modellezés és a tervezés hatékonyságát nagyban elősegíti. 

További tanulság, hogy amikor valós gyártmányokat vonunk össze Teklán belül, az ezekre alkalmazott custom componentek felrobbantása elengedhetetlen az előrehaladáshoz. A custom component módosításakor valójában nem módosítás történik, hanem a meglévő component törlése, melynek helyére egy új component kerül. Ez azt eredményezi, hogy az adott component új számot kaphat, esetenként átnevezésre is kerül. Ennek eredményeképp a Teklában átnevezett gyártmány – assembly – szétesik. A felrobbantással hatékony változtatási lehetőséget áldoztunk fel, azonban nagymértékű tervgenerálási stabilitást nyertünk, mely a tervezés egészét tekintve nagyobb prioritással bírt. 

A Tekla Structures használatával egy magas szinten struktúrált, mégis átlátható tervezési folyamatot biztosított a két tervezői csapat között. A gyártmánytervek elkészítési idejét jelentősen lecsökkentette szoftver által biztosított számos automatizálási lehetőség amellett, hogy azok a legmagasabb kidolgozottsági fokon álltak már a tervezés korai stádiumában is.