15 ÉVES A MAGYAR ÚTÜGYI TÁRSASÁG NEMZETKÖZI ÚTÜGYI KONFERENCIA 2009.10.16. BUDAPEST
AZ ÚTPÁLYASZERKEZET MEGVÁLASZTÁSÁNAK SZEMPONTJAI Dr Keleti Imre
A KÖZLEKEDÉSSEL SZEMBEN TÁMASZTOT IGÉNYEK 9 BIZTONSÁG, KISZÁMÍTHATÓSÁG 9 INFRASTRUKTÚRA TARTÓSSÁGA 9 ESZTÉTIKUS INFRASTRUKTÚRA 9 KÖRNYEZETBARÁTSÁG 9 ÉRTÉKHATÉKONYSÁG azaz VALUE FOR MONEY
A RÓMAI BIRODALOM VÁLASZA
-5 60
0
5
10
Birodalmi főváros Provincia főváros Légiós tábor Hadrianus fala Antoninus fala Hágó
15
20
25
30
A RÓMAI BIRODALOM III.-IV. SZÁZADI FŐÚTHÁLÓZATÁNAK VÁZLATA AZ É-I SZ. 40 °- 60°, VALAMINT A NY-I H. 0°-5° ÉS A K-I H. 0°-30° KÖZÖTTI TERÜLETEN
55
M BELGICA ORU CORT DURO Reims
GERMANIA SUPERIOR
RAETIA
LUGUDUNENSIS
VA ILAls OV We
NARBONENSIS NARBO Narbonne
DACIA
AXIMA IO ALPES US COTTIAE SEG ALPES MARITIMAE CE ME LE NU M
DALMATIA
ITALIA
ROMA
MARGUM
M
AQUITANIA
LU G D Ly UN on IU
Bordeaux
AQUINCUM Budapest
PANNÓNIA INFERIOR
ALPES GRAIAE ET POENINAE BUROIGALA
CARNUNTUM
NORICUM UM PANNÓNIA UN SUPERIOR VIR
ULPIA TRAIANA
GERMANIA INFERIOR
VINDOBONA Wien
50
AUGUSTA VINDELICORIUM Augsburg
BRITANNIA
LONDINIUM London
COLONA AGRIPPA Köln MOGUNTIACUM Mainz
EBURACUM York
45
MOESIA SUPERIOR
UM RI LU TI
MAKEDONIA
TRACHIA BIZANTIUM
TARRACO Tarragona
40
35
THESSALONIKE
HISPÁNIA SICILIA felé
HELLAS felé
PERINTHUS
40
14
16
18
20
22
24
26 50
PANNÓNIA, DALMÁCIA, DACIA III.-IV. SZÁZADI ÚTHÁLÓZATÁNAK VÁZLATA LAURIACUM felé
CARNUNTUM
NA BO DO VIN
NA IO ABO ET ARR BRIG
SCARBANTIA ALBA REGIA
SAVARIA
VIRINUM felé
48
AQUINCUM
PANNONIA
POTAISSA APULIUM
PEOTOVIO SOPIANAE MURSELLA ANDATUONIA
EMONIA AQUILEIA felé
POROLISSUM
GORSIUM
ULPIA TRAIANA
46
NAISSUS felé
CURPIA RATIARIA
DUROSTORUM felé
ASPALATHOS felé
MARGUM
DESCUS
DALMATI A
SIRMIUM
BURNUM
DACIA NOVAE
CIBALAE SISCIA
SIN GI DU NU M
TERGESTE
MURSA
44
AZ ÚJKORI VÁLASZ
hajózható csatornák hálózata
vasúthálózat
szilárd burkolatú utak hálózata
gyorsforgalmi utak hálózata
a kiépítettség mértéke [%]
100
50
0 1775
1800
1825
1850
1875
1900
1925
1950
1975
2000
A KÖZLEKEDÉSI HÁLÓZATOK KIÉPÜLÉSE NAGY-BRITANNIÁBAN
T-FORD 1908-1927, 15 millió db
Galamb József
AZ USA
700 848 480 420
845 675 440 385
630 327 370
570
480 201
271
A MOTORIZÁCIÓ FEJLŐDÉSE
2030
2020
2010
5
0
2000
100
26
150
1970
200
1990
300
92
420
400
260
500
1980
600
400
550
700
1960
szgk/1000 lakos
800
650
760
900
810
1000
830
U.S.A. EU15 ORSZÁGOK MAGYARORSZÁG (optimista becslés) MAGYARORSZÁG (tartózkodó becslés)
-130
-120
-110
-100
KANADÁBA
KANADÁBA
-80
-90
-70
1956-BAN 66 000 KM-REL FOGLALTÁK TÖRVÉNYBE, MA 71 500 KM .
KANADÁBA
SEATTLE
DULUTH
50
STE. MARIE KANADÁBA
BUTTE PORTLAND
SIOUX FALLS S. LA KE C ITY
BOSTON
45
DETROIT
CH IC AG O
OMAHA NEW YORK
KA NS AS C.
NORFOLK
MEMPHIS
35
PHEONIX DALLAS
SAN DIEGO MEXIKÓBA
TUCSON HUSTON S. ANTONIO
AZ US INTERSTAE HIGHWAY SYSTEM 1996-BAN
ATL ANT A
LOS ANGELES
WASHINGTON
ST . LO UIS
N SA
ALB UQU RQU E
SACRAMENTO O SC CI N A FR
40
DENVER
RENO
NEW ORLEANS
JACKSONVILLE
30
MIAMIBA ORLANDOBA
A MOTORIZÁCIÓ FEJLŐDÉSÉRE ADOTT INFRASTRUKTÚRA VÁLASZOK
AZ ORSZÁGOS KÖZÚTHÁLÓZAT HOSSZÁNAK (30 EKM) MEGOSZLÁSA BURKOLATFAJTÁK SZERINT Beton
100%
4
3 1
Hengereltaszfalt 2
0,5
1
1,5
0,4
90% 30
80%
22
1,3 0,2 21
55 76
40
1,3
0,2 10
1,2
Föld
4,7
1,0 0,1 4,2
0,9 0,1 4,2
35,1
35
33,4
58,5
59,6
61,2
0,1
36
42
40%
40
30%
23
53
20%
0%
0,3
Kő
35
50%
10%
1,3
Makadám
40
70% 60%
Portalanított és itatott makadám
35,4 11 3
5
1960
41
24,1
13
14,5
5
3
2
1
0,5
0,5
0,4
0,1
0,2
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Belföldi áruszállítási munkamegosztás alakulása Magyarországon és az EU-ban 80 70 60 vasúti H
%
50
vasúti EU közúti H
40
közúti EU
30
vizi H vizi EU
20 10
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
0 Forrás: KSH és ERF Road Stat. 2008
AZ AUTÓPÁLYA ÜZEMELTETŐK ÚTBURKOLATOKKAL KAPCSOLATOS TAPASZATALATAI AZ 1980-90 -ES ÉVEKBEN A teherbírását változtató földművön bármely pályaszerkezeten az elfogadható szolgáltatási színt fenntartása egyre többe kerül. A félmerev pályaszerkezetek aszfaltburkolatában a reflexiós repedések korán megjelennek. A csatornázott nehézforgalom a aszfaltburkolatokon korán nyomvályúkat okoz. A ZMA kopórétegeken hálós repedések jelentkeznek. Intenzív lépcsőképződés a vasalatlan hézagú betonburkolaton.
NYOMVÁLYÚS SZAKASZ JAVÍTÁSA MIATTI FORGALOMTERELÉS KÖVETKEZMÉNYE AZ M0-ÁN 2002-BEN
Forrás: ÁAK Rt
A 2015-RE TERVEZETT GYORSFORGALMI ÚTHÁLÓZAT FORGALMI TERHELÉSI OSZTÁLYAINAK VÁLTOZÁSA 3 000 2 500
R
227
504
km
2 000 1 500 1 799
K
1 790
1 000 500 510
E
0 2003, vagy a forgalomba helyezés éve
242 2015
ORKA KFT
18
20
19
21 KOŠICE
GYŐR
IV
SOPRON
Duna
EGER M25
M2
M10
M1
VESZPRÉM
M8
RIJEKA
felé
Vc
M70
ZAGREB, Va
M4
KECSKEMÉT
IV
M6
PÉCS M56
Vc
M44
M5
M9 KAPOSVÁR
Xa
M9
Xa
BEOGRAD felé SARAJEVO, PLOČE felé
47
R terhelési osztály 20 %
M43 SZEGED
47,5
DEBRECEN
SZO LNO K
M8
Duna
V
felé
n lato Ba
M7 M7
LJUBLJANA,
M4
DUAÚJVÁROS
M9 TRIESTE
M0 M80
48
M35
M31
BUDAPEST GRAZ felé
M3
48,5
KIEV felé
M3
V
M3
M86
L’VOV,
NYÍREGYHÁZA
Tis za
M9
24
CLU ORADEA J-NA POC , A felé
M15
M30
MISKOLC
ARA D felé
NYITRA
PÁRKÁNY
WIEN felé
23
V
BRATISLAVA, PRAHA felé IV
22
46,5
K terhelési osztály 70 %
BU TIMISOA CU RA, R felé EST I
17
16
15
IV
E terhelési osztály 10 %
V
46
PEK folyosó
A 2044/2003 KORM. SZ. HATÁROZAT SZERINT 2015-BEN ÜZEMBEN LÉVŐ GYORSFORGALMI ÚTHÁLÓZAT VONALAINAK FORGALMI TERHELÉSI OSZTÁLYAI
45,5
A 90-ES ÉVEKRE VILÁGSZERTE KIDERÜLT, HOGY A KÉRDÉSRE:
MILYEN ÚTPÁLYASZERKEZETET ALKALMAZZUNK? RUGALMASAT, FÉLMEREVET AVAGY MEREVET? AZAZ ASZFALTBURKOLATÚ VAGY BETONBURKOLATÚ UTAKAT ÉPÍTSÜNK,
A KORÁBBI RUTIUN SZERINTI GYAKORLATTAL NEM LEHET JÓ VÁLASZT ADNI
AZ ÜZEMELTETŐ IGÉNYEI A PÁLYASZERKEZETTEL SZEMBEN TÁMASZTOTT KÖVETELMÉNYEK Hosszú élettartam, hosszú felújítási ciklussal. Megbízhatóan teherbíró földmű és alaprétegek. Nyomvályú képződésnek ellenálló, tartósan jó csúszásellenállású burkolati anyagok. A BURKOLAT ÜZEMELTETÉSI IGÉNYPONTJAI Legyen akadálytalanul ekézhető. Bírja a téli olvasztóanyagok hatását . Legyen kipróbált technológiája lokális hibák javítására.
A JÓ VÁLASZT
AZ UATAK ÉLETCIKLUS KÖLTSÉGÉBEN GONDOLKODVA LEHET MEGADNI.
A BERUHÁZÁSI KÖLTSÉGEK MELLET A TÁRSADLMI HATÁS KÖLTSÉGEI AZAZ A FENNTARTÁSI KÖLTSÉGEK, A FENNTARTÁSI MUNKÁK MIATTI UTAZÁSI IDŐVESZTESÉG, BALESETI NÖVEKMÉNY KÖRNYEZETI HATÁSOK CSÖKKENTÉSI KÖLTÉGEI FONTOSSÁ VÁLTAK.
AZFALTBURKOLATÚ ÚT ÉLETCIKLUSA ÁTADÁSI ÁLLAPOT
BURKOLAT ÁLLAPOT
FELÜLETI BEVONÁS
FELÜLETI BEVONÁS
ELVISELHETŐ MINŐSÉG SZÍNVONALA
SZERKEZETI FELÚJÍTÁS
TERVEZÉSI ÉLETTARTAM (10-20 ÉV) ELEMZÉSI IDŐSZAK (15-30 ÉV)
IDŐ
(1)
(2)
Szolgáltatási és szerkezeti célok kitűzése
(3)
A tervezéssel összefüggő tényezők (forgalom, anyagok, éghajlat, víztelenítés); építéssel kapcsolatos (méretezés, időbeli ütemezés, adminisztráció) és biztonsággal összefüggő tényezők
Van-e döntő jelentőségűnek tekinthető ható tényező ?
igen (6)
(7) A pályaszerkezettípus előzetes kiválasztása
(5)
Az adminisztrációs szempontok figyelembevé- nem Élettartam-költségek igen elemzése. Van-e a többitele. Van olyan változat, nél határozottan kedamely különleges admivezőbb változat ? nisztratív követelményekkel jár?
nem
(4) Burkolattípusonként előzetes, jellegzetes pályaszerkezetfelépítés kialakítása
igen (8)
(9)
A környezettel összefüggő tényezők vizsgálata a projekt integrált Környezetgazdálkodásának keretei között
A választott típus részletes megtervezése
2. ábra Pályaszerkezet-típus kiválasztásának folyamata (PIARC, 2002) A PÁLYASZERKEZET KIVÁLASZTÁS FOLYAMATA (PIARC 2002)
A PROBLÉMA KÜLFÖLDI MEGOLDÁSAI Ausztria ⇒ hézagaiban vasalt kétrétegű betonburkolat Belgium ⇒ folyamatosan vasalt betonburkolat, kompozit pályaszerkezet (folyamatosan vasalt betonlemezen ZMA típusú kopóréteg) Hollandia ⇒ kompozit pályaszerkezet (folyamatosan vasalt betonlemezen drénaszfalt kopóréteg) Franciaország ⇒ nagymodulusú aszfaltburkolatú félmerev pályaszerkezet Nagy-Britannia ⇒ nagymodulusú aszfaltburkolatú félmerev pályaszerkezet, kompozit pályaszerkezet Németország ⇒ hézagaiban vasalt betonburkolat, kompozit pályaszerkezet
ÚJ TERVEZÉSI SZEMLÉLET ÉS GYAKORLAT A „reakcióra” való megfelelést gyakorló hagyományos tervezést a „tartósságot” előnyben részesítő szemléletű tervezésnek kell felváltania. A műszaki-gazdasági típusú elemzéseket használó tervezést a környezeti, kulturális és egészségügyi elemeket is magába foglaló – tervezési módszer váltsa fel. A tartósságra történő tervezés azt igényli, hogy az üzemi élettartam során, különböző időpontokban felmerülő igénybevételekkel szemben a létesítmény mindig rendelkezzék elegendő reakcióval. A tartósságra történő tervezés moduláris tervezési mód, azaz annak a tudatos figyelembevétele, hogy a készülő létesítmény olyan egymástól egyértelműen elkülöníthető elemekből áll, amelyeknek várható ciklusideje érdemlegesen eltér egymástól .
A TERVEZÉS SZEMPONTJAI Tervezési forgalom. A napi nehéz forgalmi terhelés mellett a többi forgalmi kategóriába eső járművek napi számát is figyelembe kell venni. Anyagok. A Tervező az alkalmazandó építőanyagokat rendelkezésre állásuk, környezeti szempontok, kivitelezési módszerek, gazdaságossági szempontok, valamint múltbeli tapasztalatok alapján választja ki. Környezeti tényezők. Ezek: az éghajlati jellemzők (nedvességtartalom és hőmérséklet), valamint az altalaj tulajdonságai. Kisebb forgalom és vékonyabb pályaszerkezet esetében a környezeti tényezők nagyobb jelentőségűek. Víztelenítés. A nem megfelelő víztelenítés több burkolathibát okoz, mint a várható igénybevételhez mérten vékony pályaszerkezet, vagy a gyönge minőségű építőanyag. Kivitelezési szempontok. Szakértelem és erőforrások rendelkezésre állása. Életciklus költségek összehasonlítása. Az életciklus alatt felmerülő összes internális és externális költség jelenértékű minimumát adó szerkezet a jó megoldás.
100
t beton= 40 év t aszfalt = 20 év
R
F 1 0 0 [1 0 6 e . te n g e ly ]
Tervezési élettartam: 20 év
E alsó határ K alsó határ R alsó határ F100 E F100 K F100 R
K
10
E
aszfalt burkolati rétegek várható első felújítási időszaka
D
1 0
5
10
15
20
25
30
35
40
évek
A Megbízó tervezési diszpozíciója
A Megbízó által szolgáltatott adatok
nem 1. lépés Adatok tervezői pontosítása, bővítése.
A Megbízó által szolgáltatott adatok ellenőrzése Elég, nem elég? igen Adatok feldolgozása, tervezés megindítása
Műszaki megoldási javaslatok kialakítása
3. lépés
Műszaki megoldási javaslatok gazdasági elemzése
Gazdasági elemzéssel alátámasztott műszaki javaslatok bemutatása a Megrendelőnek
4. lépés
A javaslat javítása
nem
A TERVEZÉS ÚJ SZEMLÉLETŰ MENETE
2 lépés
A Megrendelő a továbbtervezésre alkalmas változatot elfogadjat
igen A javaslat véglegesítése Engedélyezési terv
5. lépés
Építési engedély, Ajánlati terv Tender kiírás
M0 DÉL REHABILITÁCIÓ TERVEZÉSI DISZPOZÍCIÓ Az A1 és D1 változatok 30 évvel korlátos életciklus költségei folyó költségszinten és jelenértéken 70 Rehabilitációs költség 2012-14
58,7
60
Fenntartás és felújítás 2013-43 Úthasználói többletköltség 2013-2043
50
Baleseti többletköltség 2013-43
Md Ft
Életciklus költség 2012-43 40
36,0
30
26,4
24,6
20
14,6
12,2 10 5,1
12,7
11,3 5,5
6,0
3,9
3,4
4,9 4,7
5,7 2,2
1,5
4,2 1,3
0 Aszfaltburkolatú megoldás (A1), folyó költség
Betonburkolatú megoldás (D1), folyó költség
Aszfaltburkolatú megoldás (A1), jelenérték
Betonburkolatú megoldás (D1), jelenérték
KÖSZÖNÖM A FIGYELMÜKET
