M7 feletti kerékpáros híd

Category	Infrastructure Projects
Year	2025
Country	Hungary & Romania
Organization	FŐMTERV Zrt.
Author	Balogh Ádám
Co-authors	Péter Anna Mária, Dr. Hazay Máté, Izsó Norbert, Tóth Dominika
Client	MKIF Zrt.
Place of construction	M7 autópálya velencei pihenő
Tags	ConcreteTekla StructuresTrimble ConnectSteel

Az M7-es autópálya fejlesztésének tervezését az MKIF Zrt. megbízásából a FŐMTERV-RODEN alkotta konzorcium végzi, melynek kapcsán a tervezési feladat keretein belül a főpályát az M0 csomóponttól a szabadbattyáni csomópontig 2×3+ITS sávra, Szabadbattyán és Balatonvilágos között pedig 2×2+ITS sávra kell bővítenie a Megbízónak.
A tervezés helyszíne a Velencei-tó északi partja, ahol az M7-es autópálya a velencei hegység oldalába vájt bevágásban halad. Itt épült a pálya mindkét oldalán egy-egy pihenő, ezeket köti össze a meglévő vasbeton kerethíd, melyen a Budapest-Balaton kerékpárutat is átvezették 2 évvel ezelőtt. A meglévő híd geometriája nem alkalmas a fejlesztést követően a szélesített autópálya keresztmetszethez tartozó űrszelvény biztosítására, ezért a meglévő szerkezet elbontása szükséges. A híd tervezését és építését a teljes projekthez képest előrébb hozták, ugyanis a meglévő híd teherbírásával kapcsolatosan aggályok merültek fel. Annak érdekében, hogy a meglévő híd üzemelni tudjon az új híd forgalomba helyezéséig, helyszínrajzilag ~25 m-el a délebbre helyeztük az új nyomvonalat. A tervezett bővítést követően a híd 2×5 forgalmi sáv felett fog áthidalni, így az új műtárgy hossza közel 10 m-rel, 70,30 m-ről 79,10 m-re, és emellett a szélessége másfélszeresére 2,90 m-ről 4,50 m-re növekedett.
A tervezésre rendkívül szűk határidő állt rendelkezésre, a szerződés aláírásától számított 4 hónapon belül kellett egyesített engedélyezési és kiviteli terveket szállítanunk a Megbízónak. A szűk határidő ellenére nem az elsőre legegyszerűbbnek tűnő megoldást választottuk, hanem egy tanulmánytervi fázis keretében részletesen körüljártuk az új hídhoz kapcsolódó követelményeket és megállapítottuk, hogy a fő szempont a működő autópálya forgalmának lehető legkisebb zavarása. Megvizsgáltuk a lehetséges szerkezeti rendszereket és kialakításokat, melynek következtében arra jutottunk, hogy egy közbenső, mélyalapozott támasz építése az autópálya forgalma szempontjából jelentős zavarást jelentene, ezért olyan változatot kerestünk, ahol ez elhagyható. Végül minden egyéb szempont mérlegelése után tisztán acél szerkezetű híd mellett döntöttünk a megbízóval közösen.
Az acél szerkezetű híd változatok anyagfelhasználását, esztétikáját, statikai és dinamikai viselkedését paraméteres Grasshopperben felépített modelleken vizsgáltuk. A kiválasztott változat egy háromtámaszú, íves főtartójú, acél felszerkezetű híd. A híd megjelenésében igyekszik kihasználni az áthidalt akadály által meghatározott aszimmetriát, melynek különlegessége az 56 fokban kifelé döntött íves főtartók háromszög keresztmetszetűek, ezek függesztik fel a pályaszerkezet iker merevítőtartóját. A híd felsőpályás szerkezetként indul, majd a 2-es támasz környezetében vált alsópályássá.
A tervezés során feladatunk volt az egyesített BIM modell előállítása is, mely több szakági terület együttműködésével jött létre, így a híd-és szerkezettervezés mellett az út, a forgalomtechnika, a vízépítés, térvilágítás és valamennyi érintett közmű vezeték is részét képezi a létrejött komplex egyesített modellnek. A híd teljes acélszerkezetét, valamint az alépítményeket is TEKLA Structures modellben építettük fel, a vasbeton szerkezeti elemek teljes vasalásával együtt, így nemcsak az acél, de a vasbeton terveket is teljes egészében a BIM modell segítségével, modell alapú tervekként állítottuk elő.

The design of the M7 motorway development is being carried out by a consortium of FŐMTERV-RODEN on behalf of MKIF Zrt. In the context of the development of the M7 motorway, the Client has to widen the main carriageway from the M0 junction to the Szabadbattyán junction to 2×3+ITS lanes, and between Szabadbattyán and Balatonvilágos to 2×2+ITS lanes.
The location is the northern shore of Lake Velence, where the M7 motorway runs in a notch carved into the side of the Velencei mountain range. Here, a parking area has been built on each side of the motorway, connected by the existing reinforced concrete frame bridge, which has been also carrying the Budapest-Balaton cycle route for 2 years. The geometry of the existing bridge is not suitable to provide the clearance for the widened motorway cross-section following the upgrade, so the structure will have to be demolished. The design and construction of the bridge was brought forward from the overall project due to concerns about the load capacity of the existing bridge. In order to keep the existing bridge in service until the new bridge is in service, the new alignment was moved ~25 m to the south. Following the proposed widening, the bridge will span over 2×5 traffic lanes, increasing the length of the new structure by nearly 10 m, from 70.30 m to 79.10 m, and also increasing the width from 2.90 m to 4.50 m.
We had a very tight deadline for the design, and we had to deliver combined permit and construction plans to the Client within 4 months of signing the contract. Despite the tight deadline, we did not opt for what at first sight seemed the simplest solution, but instead carried out a detailed study phase to define the requirements for the new bridge and identified that the main concern was to minimise disruption to the traffic on the motorway. We looked at possible structural systems and designs and concluded that the construction of an intermediate deep foundation abutment would cause significant disruption to motorway traffic, and therefore sought a solution where this could be avoided. In the end, after considering all other aspects, we decided with the Client to go for a steel bridge.
The material use, aesthetics, static and dynamic behaviour of the steel bridge variants were investigated in parametric Grasshopper models. The selected design is a three-span steel superstructure bridge with arched main girder. In its appearance, the bridge tries to take advantage of the asymmetry defined by the barrier it crosses. The arched main girders, tilted outwards at 56 degrees, have a triangular cross-section and suspend the twin struts of the deck structure. The bridge started as an overhead structure and became a downstream structure around abutment 2.
The design also included the production of a merged BIM model, in which all the sections were included, so that in addition to the bridge, the road section, traffic engineering, hydraulic engineering, street lighting and all the utility lines involved were also part of the merged model. The entire steel structure of the bridge and the substructures were also built in TEKLA structures model, including the complete reinforcement, so that not only the steel but also the reinforced concrete designs were produced entirely with this model.