Budapest ONE II. és III. ütem, alapozás Kiviteli terv

muszaki_adatok_cim

Műszaki adatok

Szakágak

forgalomtechnika
közműtervezés
geotechnika

Megbízó

Swietelsky Magyarország Kft.

Beruházás értéke

1 200,00 millió Ft

Tervezés értéke

19,50 millió Ft

Teljesítés éve

2020

Kivitelezés éve

2020

A Budapest ONE Irodaház II. és III. ütemének alapozása a 4-es metró és annak tervezett meghosszabbítása felett

Általános ismertető
A Főmterv Zrt. a Portfolio Kft. megbízásából tervezi a Budapest ONE irodaház réspillérekkel gyámolított lemezalapozását, valamint az építéshez szükséges metróvédelmi zóna vizsgálatokat. A Budapest ONE irodaház az M1–M7-es autópálya bevezető szakasza, valamint a Kelenföld vasútállomás Őrmező P+R közötti területen helyezkedik el. Az I. ütemben megépült az épület északi fele. A jelen projektben készülő II. és III. ütem az épület déli oldalának befejezése. Az épület III. üteme alá részben benyúlik a 4-es metróvonal NÖT-ös technológiával készült alagútja. A tervezésnél figyelembe kell venni a metróvonal távlati meghosszabbítását oly módon, hogy az alagút későbbi, NÖT-ös technológiával történő megépítése ne károsítsa a most készülő irodaházat, és ne korlátozza a metróalagút távlati megépíthetőségét.
Monolit vasbeton alaplemez
Az épület alaplemeze réspillérekkel gyámolított alaplemez. Ebben a projektben nehezítő körülmény, hogy az épület alá nyúlik a 4-es metróvonal alagútja, továbbá a tervezésnél figyelembe kell venni a metróvonal távlati hosszabbítását. Ennek érdekében a távlati metróvonal felett az épületszerkezet terhelése monolit vasbeton gerendákkal, illetve szekrényszerkezettel kiváltásra került a távlati vonal két oldalán kialakított árnyékoló résfalakra. A réspillérek jellemzően vasalatlan réspillérek, réspillér és alaplemez közötti kontakt erőátadással, szerkezeti összevasalás nélkül. A gyámolító rések egy, kettő, három, illetve négy réspillérből álló réscsoportok. A gyámolított lemezalap tartószerkezeti viselkedéséről és az alkalmazandó számítási eljárásról az Eurocode szabványsorozat nem rendelkezik, ezzel foglalkozó szakirodalom elhanyagolhatóan kevés számban áll rendelkezésre. A vasbeton alaplemez erőjátéka nagyon összetett. A teherviselés erősen függ a réspillér-gyámolítás és az alaplemez-ágyazás merevségeinek arányától, mely teherviselési arány ráadásul a betonszerkezet kúszása következtében időben változó. A nagy érintett területen a talajkörnyezetben tapasztalható és/vagy várható eltérések, valamint a számítható gyámolítási és ágyazási merevségek bizonytalanságai miatt a méretezés során ún. „érzékenységvizsgálatot” végeztünk. Ez azt jelenti, hogy – a réspillérek merevségét változatlanul hagyva – az alaplemez alatti ágyazás merevségét ±40% értékkel módosítottuk. Tekintettel arra, hogy a mélyalapozás merevsége számottevően nagyobb az alaplemez alatti ágyazás merevségénél, az alkalmazott érzékenységvizsgálat a mértékadó igénybevételekben nagyságrendileg ±8–10% változást okoz. A számításokat elvégeztük a beton rugalmassági modulusának kezdeti, valamint végértékével is, majd a tartószerkezeteket az így kapott igénybevételek burkológörbéjére méreteztük. Az alaplemez méretezésénél külön kiegészítő vizsgálatokat igényel a négyes réspillérek lemezkörnyezete, ahol a kivitelezési kötöttségek miatt a gyámolítás nem helyezhető közvetlenül a pillérek alá. Itt a pillérek terhelésének réspillérekre történő erőátadása többlet alsó húzott vasalást igénylő rácsostartó elmélettel biztosítható.
Épületszerkezeteknél általánosságban nem jellemző a teljes épület magasságában végigfutó pillérek nagy fesztávolságú kiváltása alépítmény szintjén. E projekt során a távlati metróhosszabbítás megépítése esetén az épületszerkezet és az építészeti elemek, burkolatok károsodásmentessége a távlati vonal mellett beépítésre kerülő árnyékoló résfalakkal, valamint a vonal feletti függőleges teherhordó szerkezetek ezen gyámolító résfalakra történő kiváltásával biztosítható. A szerkezeti kiváltás az épület rasztereiben beépítendő 1,00 × 3,00 m keresztmetszetű, 19,8 m fesztávolságú gerendákkal, gerendánként négy sorban elhelyezett 30Ø32 acélbetéttel készül.
Gyámolítás
Az alaplemez gyámolítása a süllyedések és süllyedéskülönbségek csökkentése érdekében réspillér mélyalapokkal történik. Az egyes tartószerkezeti pillérek alatt egy, kettő, három, illetve négy réspillérből álló réscsoportokat helyeztünk el. A réspillérek vasalatlanok, így nincsenek összekapcsolva az alaplemezzel. A mélyalapok keresztmetszeti méretét, darabszámát és hosszát a felszerkezeti terhek függvényében, az alaplemez és a mélyalapok közötti tehermegosztás egyedi meghatározásával terveztük meg. A réspillérek és az alaplemez közötti tehermegosztást minden gyámolítási típusra egyedileg, iterációval határoztuk meg úgy, hogy a mélyalapok és az alaplemez várható süllyedése a rájuk jutó terhek hatására gyakorlatilag azonos mértékű legyen. Az így kapott süllyedések figyelembevételével határoztuk meg a mélyalapok Axis-modellben alkalmazott rugóállandóit.
Metróvédelmi zóna vizsgálata
Mindazon újonnan létesülő építmények esetén, amelyek révén a metró megépült műtárgyaiban többlet-igénybevétel keletkezhet, kötelező ún. „védelmi zóna” vizsgálatot végezni. A védelmi zóna határait egy 1979-ben kiadott, ám a mai napig érvényben lévő tervezési irányelv jelöli ki. Mivel a tervezett épület a 4-es metró jelenlegi, illetve tervezett szakaszát is érinti, a metróvédelmi zóna vizsgálatát két szakaszra bontva végeztük el. A számítások során a kifejezetten geotechnikai problémák vizsgálatára kifejlesztett Plaxis 3D végeselemes szoftvert használtuk, amelyben az alagút- és szerkezetépítési fázisok egyaránt jól lekövethetők.
Először a III. ütem alatt lévő, jelenleg a kelenföldi végállomás kihúzó alagútjaként funkcionáló alagútszakaszt vizsgáltuk meg. Az alagút kb. 18 m-es takarással halad a jelenlegi terepszint alatt. A számítási modell megalkotása során törekedtünk arra, hogy a lehetőségekhez mérten egyszerű, minél rövidebb futási idejű, könnyen kezelhető modellt alkossunk. A szerkezettervezőtől kapott adatszolgáltatás alapján kijelöltük az alagút feletti legjobban terhelt zónát, és a számításainkat erre a részre koncentrálva végeztük el. A vizsgált területen azt kellett igazolnunk, hogy a tervezett épület réspillérekkel gyámolított alapozását úgy terveztük meg, hogy a metróalagútra nem ad át olyan terheket, amelyek viselésére az nem képes.
A számítási eredmények alapján az épület megépítése az alaplemez szintjén 1 cm körüli süllyedéseket, az alagútfalazatban pedig csak néhány mm elmozdulást okoz. Bár az alakváltozásokból többlet-igénybevételek származnak, a meglévő alagútszerkezetre nem hárul olyan terhelés, amelynek viselésére az nem lett méretezve, vagyis a tervezett alapozási rendszer az adott geometriával megfelelőnek bizonyult.
A távlati metróvonal a tervezett épület II. és III. ütemét is érinti. A meghosszabbítás a kihúzó alagúttal megegyező, kétvágányú keresztmetszettel készül majd. Ezen a szakaszon azt kellett vizsgálnunk, hogy a korábbiakban részletezett árnyékoló résfalak, kiváltógerendák, illetve a magunk között csak „ékszerdoboz”-ként emlegetett merevítődoboz megfelelően ellátják-e funkciójukat, vagyis a metróvonal meghosszabbítása megépíthető marad-e, miközben az épület nem szenved károsodásokat. Ezen a szakaszon több számítási modellt is készítettünk. Mivel a tervezett nyomvonal esésben halad, ezért az alagútépítést először átlagos mélységben vettük figyelembe, a szerkezetről az alapozásra ható erőket pedig a legjobban terhelt zónában fellépő reakciók alapján vettük fel. Ezután megvizsgáltuk azt az esetet, ahol az alagút legjobban megközelíti az alaplemezt, végül a legmélyebben fekvő metszetet ellenőriztük, ami fölé már nem nyúlik a merevítődoboz, csak a kiváltógerendák készülnek.

A végeselemes számításban az alagútépítés hatására bekövetkező felszínsüllyedést a korábbi metróépítési tervek, illetve a kivitelezés során ténylegesen mért mozgások alapján kalibráltuk be. Az alagútépítés hatására az alaplemez síkján 2 cm körüli süllyedés következne be, ami az épület szerkezetében 2-3 cm nagyságú alakváltozásokat okozna. A számítási eredmények szerint a kiváltó szerkezetek elérték a kívánt hatást. A beépített többletszerkezetek hatására az alaplemez alakváltozása még a legjobban terhelt metszetben sem haladja meg az 1 cm-es értéket. A felszerkezetben keletkező, jellemzően mm-nagyságrendű alakváltozások pedig az alagút kontúrjától számított 2 raszternyi (~16 m) távolságon nullára kifutnak, így a keletkező többlet-igénybevétel minimális.
A mélyépítési munkálatok szakkivitelezőjét az elmúlt hetekben kiválasztották, jelenleg a technológiai kiviteli tervek készítését végezzük. A kivitelező tájékoztatása szerint egyes réstáblákba erőmérőket is beépítenek, így a későbbiekben lehetőségünk nyílik számításaink ellenőrzésére is.

Dessewffy Tamás, Fejes Gábor, Szaló Csaba