Hatalmas munka kezdődik Budapesten: talajtani vizsgálatokkal indul az 5-ös metró építése

Próbafúrásokkal kezdődött meg az M5 metróvonal megépítésének első szakasza a ráckevei és csepeli hév vonalak bevezetésével a Kálvin térig, amely a Közvágóhídtól a felszín alatt, alagútban valósul majd meg.
(tldr)

A fejlesztésnek köszönhetően a csepeli és a ráckevei hévek így összefonódva a Boráros tér érintésével a Kálvin térig közlekednek majd, így átszállás nélkül lehet a metróvonalakat elérni. A tervezett alagút a Kálvin téri végállomásnál éri el a legnagyobb, ötven méteres mélységet, vagyis a 38 méter mélységben haladó 4-es metróvonal alá érkezik. Mivel az alagút változatos talajkörnyezetben épül, tervezéséhez szükséges minél több információt begyűjteni a környezetről. Ez úgynevezett geotechnikai feltárásokkal – fúrásokkal, szondázásokkal – lehetséges. Ezek a próbafúrások kezdődtek meg a Kálvin térnél. A fúrógépek a Kálvin tér környezetében akár 65–70 méter mélységig is lejutnak, ennek nyomán megismerhetők a különböző földtani korokban települt geológiai képződmények.

A ráckevei H6-os és a csepeli H7-es hévek teljes felújítása és Kálvin térig való meghosszabbításuk egyben a tervezett 5-ös metró beruházás első üteme is. A hévek metróhoz hasonló üzemben süllyednének a föld alá a Közvágóhíd térségében, három állomást érintene a két vonal közösen a föld alatt:

• az elsőt a Közvágóhídnál kapcsolódva a Déli Körvasút új állomásához, az 1-es, 2-es és 24-es villamosokhoz,
• majd a Boráros téren a nagykörúti villamosokra kínálva átszállást,
• végül a Kálvin téren elérve a 3-as és 4-es metrót, illetve több felszíni járatot.

Ma a Budapest központját elérő tizenöt elővárosi vonalból – tizenegy MÁV- és négy HÉV-vonal – ez a két déli hév-vonal az, amik nem érnek el egyetlen metrót sem. Sok tízezer átszállást és órát lehet majd megspórolni azzal, ha ezek a vonalak elérik a belvárost és teljes felújításukkal gyorsan, sebességkorlátozások nélkül kötik be Csepelt, Pesterzsébetet, Soroksárt, Dunaharasztit, Szigetszentmiklóst és a Csepel-sziget további településeit Budapestre.

A tervezés a Budapest Fejlesztési Központ létrejötte óta, közel egy éve folyik. Most jutottak el odáig, hogy az alagút nyomvonala végleges és a talajvizsgálatok is megkezdődhetnek. Az első helyszín a Kálvin tér, ahol a Nemzeti Múzeum előtt hetven méter mélyre fúrnak le, hogy pontos talajmintához jussanak – a következő hetekben ezt követően további kilencvenkét helyszínen indulnak munkák. A munkavégzés ütemezését a BKK-val minden esetben összehangolják, de, persze, lesznek kellemetlenségek.

A tervek szerint Pesterzsébettől befelé csúcsidőben a mostani 12–15 perc helyett ötpercenként követhetik majd egymást a vonatok, legalább Szigetszentmiklós-Gyártelepig átlagosan 7-8 percenként járhatnak, és a legkülső szakaszon is biztosítható akár negyedórás sűrűség a most jellemző órás helyett. A csepeli vonalon a jelenlegi 6-7 perces járatsűrűség növelhető, a reggeli csúcsban öt percenként indulhatnak majd a szerelvények.

A IX., a XX., a XXI. és a XXIII. kerületből jelentősen javul a főváros belső kerületeinek elérése, a közösségi közlekedés versenyképes alternatívát kínál majd az egyéni közlekedéssel szemben. Mind a Dél-Pesten, mind a Csepel-szigeti és dél-pesti agglomerációs településeken élőknek jelentősen javul a települések közti közlekedés és a főváros belső kerületeinek elérése, a közösségi közlekedés versenyképes alternatívát kínál majd az egyéni közlekedéssel szemben. A két hévvonalon modern, akadálymentesített megállókat, teljesen felújított vasúti pályát terveztetnek a sebességkorlátozások megszüntetésével, az állomások környezetének rendezésével.

Az előzetes számítások szerint Csepelről a jelenleginél hét, Ráckevéről pedig harminc perccel rövidebb idő alatt lehet eljutni a Kálvin térre, és mivel a hévnek közvetlen metrókapcsolata lesz majd, csökken a kényszerű átszállások száma is. A H6 és a H7 hévek fejlesztésének köszönhetően a mai elővárosi vasúti utasszám akár meg is duplázható: a ráckevei és a csepeli hévek együttes utasszáma napi 60 ezerről 120 ezerre emelkedhet. Ebben a számban azonban nincs benne a Budapest–Kunszentmiklós-Tass–Kelebia vasútvonal utasainak száma.

A ráckevei hév ma annyira lassú, és belső végállomása ma annyira rossz helyen van, hogy a Csepel-sziget településeiről sokan inkább a csepeli hévvel járnak Budapestre, noha fizikailag a ráckevei valamelyik megállója közelebb lenne. Úgy kalkulál a BFK, hogy ezen utasok jelentős részét a H7 elveszti, hiszen a fejlesztés után ők már a H6 utasai lesznek. A csepeli vonal esetében az összes, nettó várt utasszámnövekmény ezért nem olyan magas: 44 ezer helyett 62 ezer napi utast mutatnak a modellek. Csepelnek ez az átrendeződés nagyon jelentős változást hoz, a szóban forgó utasok a jövőben nem terhelik majd a XXI. kerület útjait akár saját autóval, akár busszal érkeznek most a H7-hez. Fentiek után nem meglepő, hogy a H6-osnál viszont a mostaninál sokkal több utas prognosztizálható: a modellszámítások szerint 16 ezerről 58 ezerre emelkedik a számuk.

A Budapesti Agglomerációs Vasúti Stratégiában szerepel a hévalagút folytatása a Kálvin tértől a belváros és a Duna alatt Budára, ahol a vonal az elképzelések szerint összekapcsolódik a H5-ös szentendrei hévvel. Így kialakulna egy egységes, észak–déli elővárosi és városi gyorsvasút, amelyet 5-ös metrónak hívnak. Ez az M5 egy belvárosi, minden tekintetben metrófunkciójú szakaszból, és a hozzá délről három irányból

• Csepel,
• Ráckeve,
• Kunszentmiklós-Tass,

északról pedig két irányból

• Szentendre,
• Piliscsaba

csatlakozó elővárosi vonalakból áll, ugyanis az elképzelések szerint a 2-es, esztergomi vasútvonalról ugyanúgy bejárnának az M5-re egyes vonatok, ahogy a 150-esről.

Az érintett területek lakóinak az M5 ugrásszerű javulást jelentene a közösségi közlekedésben, hiszen átszállásmentes, gyors, sűrű kapcsolatot kapnának a belváros számos pontjával, Budapest sok más térségével és az összes többi metróvonallal. Az 5-ös metró megvalósítására a BFK megrendelésére készül a részletes megvalósíthatósági tanulmány, ennek kell tisztáznia, hogy pontosan milyen nyomvonalon, milyen megállókkal érdemes majd megépíteni a Kálvin tértől északra a vonalat.

A hévprojekt fúrópajzzsal fúrt alagúti szakasza a Közvágóhíd állomással kezdődik. Az alagút ezen a szakaszon mintegy húsz méter mélyen indul majd a belváros felé, lassan ereszkedve lefelé a Boráros tér állomásig, ahol huszonöt méter mélyen fog haladni. A Boráros tér után az alagút hirtelen süllyedni kezd egészen ötven méter mélységig, hogy biztonságosan elérje a Kálvin teret, és itt a meglévő M3 és M4 metrók állomásai alá fusson be. Az alagút a Kálvin tér után még 500 méter hosszon fut majd az ELTE alatti végéig. Ide, a kihúzóvágányra fognak a hévszerelvények beállni, mielőtt visszafordulnak – az utasok itt már nem lehetnek majd a vonaton.

A Közvágóhíd és a Boráros téri állomások a felszínről épülnek. Az építők először egy mélyen lenyúló vasbeton falat hoznak létre a föld kiemelése előtt, hogy ennek védelmében utána a falak közötti földet el tudják távolítani, és helyére megépíthessék az állomás szerkezetét.

A Kálvin téri állomás túl mélyen helyezkedik el, továbbá felette találhatók az M3 és M4 metrók állomásai, ezért ezen a helyen nem lehet a felszínről megépíteni az állomást. Ezt az állomás valódi bányászati módszerrel fogják építeni. Az állomás egyes elemeihez a földet tárókban fogják lépésről-lépésre kifejteni. Hogy a kinyitott üregben a föld ne omoljon be, a kifejtett föld helyén az alagút falát lövellt betonnal támasztják meg. Ennek védelmében már beépíthetők az alagút falazatának végleges elemei. Az állomás alakját a tervezők úgy határozzák meg, hogy az alagút falára ható nyomás a lehető legkedvezőbb módon osztódjon szét. Az így kialakuló háromíves állomási alagútcsőben halad majd a hévszerelvény, illetve közöttük lesz a peron.

Budapesten, a lábunk alatt, nagyon változatos talajviszonyok találhatók. A földtörténeti oligocén kor végén – 25 millió évvel ezelőtt – a Budai-hegység kiemelkedett a világtengerből, és a partközeli részeken homokos rétegek rakódtak le, ezért az ebből az időből származó agyagréteg, ami a Budapest alatti legidősebb alapkőzet, változó vastagságú homokrétegeket tartalmaz. A világtenger fokozatos előrenyomulásával a hegység déli oldalán a tenger előbb durva- és finomszemcsés, majd agyagos üledéket rakott le. A hév alagúti szakaszának jelentős részén az ebből képződött miocén kori – 10–15 millió évvel ezelőtti – agyag és agyagmárga alkotja az alapkőzetet. A hegységképződés eredményeként, a világtenger feldarabolódása után, Magyarország területét a Pannon-tenger foglalta el. A Budai-hegység szigetjellege a pannóniai korban is megmaradt, azonban a korszak végére a Kárpát-medence feltöltődött, és a földmozgások következtében létrejött törésvonalak mentén ősfolyók hálózták be a területet. Ilyen törésvonal mentén jött létre budapesti szakaszán a Duna is. Az ős-Duna előbb hullámosra koptatta az alapkőzet felszínét, majd lerakta rá alulról fölfelé finomodó kavics- és homoküledékét mintegy tizenöt méter vastagságban.

Az alagút építése előtt részletes talajvizsgálattal kell megállapítani, hogy az egyes területeken a különböző mélységekben pontosan milyen tulajdonságú talaj, kőzetek helyezkednek el.

Városi környezetben az alagútépítők sok kihívással néznek szembe: az alagút feletti talajréteg vastagsága, a változó talajviszonyok, a talajban előforduló talajvíz olyan körülmények, amelyek közvetlenül befolyásolják az alagútépítés módját. Ráadásul mindezt úgy kell végrehajtani, hogy közben meg kell óvni a meglévő épületeket, műemlékeket, csatornákat, villamos, víz- és gázvezetékeket, távközlési kábeleket; azaz a közműveket. Az építkezés teljesen átalakítja a felszíni közlekedést, alapvetően változtatja meg az emberek mindennapjait.

A H6/H7 hév alagútja fúrópajzzsal készül. Az alagútfúró pajzs alkalmazásának legfőbb előnye, hogy a felszín legkisebb zavarása mellett, közmű érintése nélkül, gyorsan, biztonságosan tud a talajban előrejutni.

Az alagútfúró pajzs legfontosabb eleme az elején található 10–15 méter hosszú fej. Ennek homlokrészén található a fejtőtárcsa, amely a talajt megbontja. A tárcsa forgása közben a ledarált földhöz hozzákevert habbal pépet képezve egy szállítóorsón keresztül juttatja a kitermelt földet egy szállítószalagra, majd csillékbe. A csillékbe kerülő földet az elkészült alagúton a felszínre juttatják. A pajzs első része mögött található a 100 méter hosszú utánfutó vonat, amely az alagút falazatát képező vasbeton elemeket, a tübingeket juttatja előre a fejig, ahol egy különleges gép, az erektor egyesével emeli helyére az elemeket úgy, hogy azok egy zárt gyűrűt alkossanak. A pajzs az elkészült gyűrűre támaszkodva, hidraulikus sajtók segítségével tudja magát előretolni.

Mivel az alagút változatos talajkörnyezetben épül majd, tervezéséhez szükséges minél több információt begyűjteni a környezetről. Ez úgynevezett geotechnikai feltárásokkal (fúrásokkal, szondázásokkal) lehetséges. Ezek a feltárások a mérnököknek szolgáltatnak nélkülözhetetlen információkat a tervezéshez. A feltárásokat előre meghatározott helyeken készítik, az alagút teljes hossza mentén. A fúrások a Kálvin tér környezetében akár 65–70 méter mélységig is lehatolnak, ennek nyomán megismerhetők a különböző földtani korokban települt geológiai képződmények.

A feltárásokat napközben készítik, egy teherautóra szerelt fúrógéppel. A nagy mélységek miatt egy helyszínen több napot is eltöltenek. A készülő vizsgálatokból vett talajmintákon laboratóriumban számos mechanikai vizsgálatot végeznek, ezek eredményei alapján a tervezők meg tudják határozni az alagútépítés technológiáját, az építendő szerkezetek méreteit.

A fúrások során nyert talajmintákból megállapítható az adott helyszínre jellemző talajrétegződés, az egyes talajrétegek típusa – agyag, homok, kavics, márga stb. A talajmintákon elvégzett laborvizsgálatok segítségével pedig megállapíthatóak az egyes talajrétegek fizikai jellemzői – szilárdsági paraméterek, alakváltozási paraméterek, vízáteresztés stb. –, ezek nélkülözhetetlen alapadatok a tervezés során elkészítendő számításokhoz, az építés számítógépes modellezéséhez.

A talajvizsgálat a Kálvin téren és környékén kezdődik. Először a Nemzeti Múzeum előtti útszakaszon áll majd meg a vizsgálatokat végző teherautó. Reggel 7 és délután 5 között lesznek munkálatok.

Később a hévek nyomvonalán máshol is lesznek vizsgálatok, összesen kilencvenhárom helyen. A Kálvin tértől a Közvágóhídig tartó majdani felszín alatti szakaszon végig, és a csepeli hév vonalán is végig. A ráckevei hév vonala a mostani mérésekkel Soroksárig érintett. Mivel a hév majd a Kálvin téren jut a legmélyebbre, ebben a térségben lesznek a legmélyebb vizsgálatok, akár hetven méterre is a felszíntől. Az előzetes becslések szerint ezek a vizsgálatok körülbelül júliusig tartanak majd.

A talaj és a kőzetek különféle fizikai és kémiai tulajdonságának megvizsgálásához a szakemberek három módszert alkalmaznak majd itt.

• A statikus nyomószondázás (CPT) lényege, hogy a felszínről (hidraulikus meghajtással) egy olyan műszert sajtolnak a talajba, amely folyamatosan méri a talaj ellenállását, így gyakorlatilag a szilárdságát. A módszer előnye, hogy egy adott ponton folyamatos mérési értéket kapnak a felszíntől a kívánt mélységig, ráadásul fúrás nélkül. Az adatok torzításmentesek, hiszen nem egy kiemelt mintát vizsgálnak meg később, hanem a talaj tulajdonságát eredeti helyén mérjük. Ezzel a módszerrel viszont nem tudnak meg semmit a talaj összetételéről, egyéb tulajdonságairól.
• A magfúrás esetén a fúróberendezés vége úgy van kialakítva, hogy képes eltárolni a talajmintát, azt a fúrás helyéről kiemelve vizsgálni lehet. A módszer előnye, hogy kézben lesznek a konkrét talajminták, így azokon bármilyen szükséges fizikai (például szilárdsági vagy vízáteresztési), illetve kémiai (például összetétel) vizsgálat elvégezhető. Itt a különböző mélységekből külön-külön kell felhozni a mintákat.
• A spirálfúrás egészen hasonló ahhoz, mint amikor otthon kézi fúróval belefúrunk a falba. Itt persze sokkal nagyobb gépről és függőleges fúrásról van szó, de ahogy otthon a fúrót kiemelve a fúrószáron látjuk a fal különböző rétegeinek nyomát a fúrószár különböző szakaszain, a talajvizsgálati célú spirálfúrásnál is összegyűjthetőek a talaj- és kőzetminták. Ennek a módszernek az előnye, hogy folyamatosan meglesznek a minták az egész metszetről, ugyanakkor szilárdsági mérésekre ezek a minták nem alkalmasak.

Azaz a három módszer kiegészíti egymást, a komplex adatok kinyeréséhez együttes alkalmazásukra van szükség.