Folyami körülményekre tervezett moduláris hibrid beton úszómű technológia

TECHNOLÓGIA
Az úszómű lelke Az alépítmény

A gondos tervezés eredményeképpen a kutatás-fejlesztési folyamat lezárásaként elkészült alépítmény valóságos sétányélményt képes nyújtani a rajta tartózkodók számára, a víz sodrásának, hullámzásának hatását gyakorlatilag csak precíziós műszerekkel lehet kimutatni.

Az úszómű alapját acél úszó pontonok és a rájuk meghatározott sorrendben és elrendezésében rögzített beton gerendák adják, melyekből különböző méretű úszótestek alakíthatók ki.

A kisebb, egymáshoz kapcsolható modulokból tervezett úszómű rendszer alapvetően helyhez kötött, azonban igény esetén áthelyezhető, szét- és átszerelhető. Kikötése a parthoz támdorongos, köteles vagy horgonyzott megoldással – az adott parti viszonyoknak megfelelően - történik.

A technológia 2022. december 2-án hivatalosan szabadalmat kapott a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalától a “Pontonmodul úszóműhöz, úszómű, valamint eljárás pontonmodulnak úszóműből történő eltávolítsára és úszóműhöz való csatlakoztatásra” megnevezésű találmányára. (szabadalom lajstrom száma 231 351)

SZERKEZET
Acélszerkezetes úszómű modul

Az úszó modulok szerepe a rendszerben a gerendákból épült fedélzet alátámasztása, az úszóképesség és a stabilitás biztosítása.

A hajótest teljes egészében hegesztett kivitelű. A hegesztés és a hegesztőanyagok megfelelnek a hajóépítés szabványainak és gyakorlatának. Az úszótestek téglatest alakúak. A héj és a fedélzet lemezelése általánosan 6 mm vastagságú acéllemezből készül, a gerenda csatlakozási pontoknál 30mm vastagságú betétekkel. A belső hosszfal és a keresztfal 4mm-es lemezből készül.

Az acél úszótesteket a hajóknál szokásos módszerekkel lehet a korróziótól védeni. A moduláris tervezésnek és kialakításnak köszönhetően az acél testek külön-külön mozgathatóak, így a karbantartás és javítás egyszerűen elvégezhető. A modulok ki-be mozgatása a terek elárasztásával történik. A belső terek állapotának ellenőrzésére, kiegészítő szerelések elvégzésére az acéltesteken elhelyezkedő búvónyílások adnak lehetőséget, melyek fedéllel történő lezárása biztosítja a terek belsejének vízmentességét.

SZERKEZET

Előfeszített vasbeton gerenda

A vasbeton gerendák nagy pontossággal előregyártott, előfeszített szerkezetű elemek. 1.000mm magasak és 1.800mm szélesek. Két hosszban – 12m és 24m – jelennek meg a rendszerben. A vasbeton gerendák raszterenként négy csavarkötéssel a modulokhoz rögzítve kvázi merev egységet alkotnak. A gerendák közti hézagokat átlépő lemezek hidalják át, ahol szükséges. A gerendákban célszerű helyeken hegesztőlemezek kerültek elhelyezésre, ezekhez könnyen lehet acélszerkezetekkel csatlakozni. A felépítmény letámaszkodási pontjaiban erre a célra kifejlesztett fogadó elemek vannak a betonszerkezetbe beépítve. A kikötőbakok acélcső teste a gerendák felső és alsó övén is keresztülmennek és felhegesztett lemezekkel a beton gerincekhez ki vannak támasztva. A támdorongok és a bejáróhíd a kikötőbakokhoz hasonló szerkezetekre csatlakoznak.

Az úszótestek és a vasbeton gerendák is egy 2,4m x 2,4m méretű rasztert követnek, a rendszerelemek egyszerűsítése végett.

PARAMÉTEREK
Típusméretek

	Méret				Tömeg		teherbírás
Típus	szélesség (m)	hosszúság (m)	oldalmagasság (m)	terület (m2)	acél tömege (t)	beton tömege (t)	felépítmény (t)	fő
1.	12	24	2,3	288	75	224	175	100
2.	24	24	2,3	576	169	453	350	200
3.	24	48	2,3	1152	338	906	700	400
4.	48	48	2,3	2304	676	1812	1400	800

A 2,3 méter oldalmagasággal rendelkező úszóműnek a merülése üresen, felépítmény nélkül 1,3 méter. Az úszóművet felépítménnyel és funkciójával úgy kell méretezni, hogy az úszótestek felső síkja vízfelülettől függően minimálisan 0,3-0,4 méterrel a vízszint fölött kell legyen. A jelenlegi felületkezelési technológia alkalmazásával időszakos felülvizsgálat mellett az úszómű élettartama akár 50 év. Az úszóműtestek egységekben 2,4 méteres mérettel növelhetőek. Több méretezett, maximálisan 48m x 48m alapterületű moduláris úszómű egymás mellé sorolható és megfelelő módon összekapcsolható, így nagyobb területű multifunkcionális tér hozható létre.

ELŐNYÖK
Újak és Jobbak vagyunk

Az előfeszített hibrid vasbeton szerkezet olyan műszaki tulajdonságokkal bír, melyekkel az eddig létrehozott úszómű-technológia nem rendelkezik. Az előregyártás a környezetvédelmi és gazdaságossági szempontokat maximálisan szem előtt tartja, az úszómű egységek a gyártási helyszínről a vízen szállíthatóak és szerelhetőek.
Az úszóművön a balansztolás lehetősége adott, így a változó terhelést is képes kezelni.
Az úszótestek tetszőleges funkciójú, formájú, elrendezésű felépítmény fogadására alkalmasak. A fedélzetet alkotó betongerendák gyártásakor speciális kapcsolóelemek kerülnek beépítésre, melyek a későbbi felépítmény alapját képezik.
A platform a teljes úszómű szerkezet kiemelése nélkül karbantartható, átvizsgálható. A felületkezelési technológia alkalmazásával időszakos felülvizsgálat mellett az úszómű élettartama akár 50 év.
Az úszómű használata közben a szerkezetet érő gerjesztő hatásokra adott válasz vizsgálatát alapján történt a Promenádélmény-mérés. Megállapították, hogy sem a különböző tempójú csapatmozgások, sem az ugrálás hatására nem alakult ki olyan rezgés vagy hullámzás az úszóművön, ami kellemetlen vagy zavaró.
Az úszómű méretéhez igazodva alakítható ki az alkalmazott kikötés méretezése és megvalósítása (víz alatti horgony vagy parti támdorong), ami a parttól való leválást kizárja, még extrém, ritkán előforduló, nem várt  események esetén is.  
A fejlesztés során különös figyelmet kaptak a biztonsági szempontok. A fejlesztéshez kapcsolódó BME által elvégzett hajózási kísérletek bebizonyították, hogy az úszómű biztonságos, használata sem a rajta tartózkodókat, sem a környezetet nem veszélyezteti. Az úszóművön alkalmazott védelmi megoldások középpontjában az emberi élet védelme (menekülési utak, vízbeesés elleni védelem) áll. Az úszómű ötvözi a vízi járműveken és hasonló méretű közösségi tereknél alkalmazott katasztrófavédelmi megoldásokat.

FELHASZNÁLHATÓSÁG

A kifejlesztett koncepcióval létrejön egy olyan, eddig nem létező „szabásminta” szerű, tipizált, moduláris szerkesztési rendszer, amelynek eredményeképp:

az egyes platformelemek a felhasználás helyének, jellegének megfelelően dimenzionálhatóak és kapcsolhatóak, bővíthetőek, a rendszer elemeként alkalmazandó rögzítő-elemekkel egymáshoz kapcsolható.
a platformrendszer a vízbe helyezett tartóoszlopokhoz vagy parti kihorgonyzást szolgáló elemekkel rögzíthető és köthető ki.

Az új, szabályozható elárasztást biztosító rendszernek köszönhetően a vízen való építkezés folyamata egyszerűsödik. Szinte tetszőleges méretű úszó platform építhető, amely az eddigi gyakorlattal ellentétben – amikor egy előre meghatározott felépítmény tervhez rendeltek egy egyedi úszó platformot – egy szabadon bővíthető úszó telek, amelyre bizonyos keretek között rugalmasan lehet létrehozni és módosítani felépítményt, szinte végtelen felhasználási lehetőséggel.

Az úszótesteket úgy terveztük, hogy tetszőleges funkciójú, formájú, elrendezésű felépítmény fogadására legyen alkalmas. A fedélzetet alkotó betongerendák gyártásakor speciális kapcsolóelemek kerülnek beépítésre, melyek a későbbi felépítmény alapját képezik. Olyan könnyűszerkezetes épületek kerülhetnek az úszóműre, melyek időtállóak, komfortszintjük egy hagyományos technológiával épült ingatlanéval egyenértékű lehet.

A létrejött technológia előnye, hogy előre gyártott elemekből, olyan vízen úszó alépítmény-rendszert lehet készíteni, mely jelentősen meghaladja a korábban úszóműnél elérhető méreteket, és lehetővé teszi a korábbi egy funkciós úszóművekkel szemben az egyes elemek újrafelhasználását, és más helyen, más funkcióval való újrahasznosítását.