Lánchíd és hídfőterek: A Lánchíd

A Főmterv és a Korzó Tervezési Stúdió a Lánchíd és a hídfőterek átalakításának terveit bemutató cikksorozatának jelenlegi, harmadik része a Lánchíddal foglalkozik. Schulek János, a Főmterv hidásza a híd korábbi átalakításának története után azt ismerteti, hogy műszaki szempontból miért nem alkalmas gyalogoshídnak a Lánchíd, miért van szükség egyúttal a nehezebb járművek korlátozására is.

AMIT A LÁNCHÍDRÓL TUDNI KELL
A Lánchídról nagyon sok szó esett az utóbbi időben, cikkek, vélemények sokasága látott napvilágot, ami érthető, hiszen a "HÍD" egészen kivételes szerepet tölt be a Főváros, s az egész ország életében. Igen, a hidászok a napi használatban úgy beszélnek a Lánchídról, hogy a "HÍD", hiszen a legtöbbet fényképezett építményünk a Főváros ikonikus emblémája, melyet a műemlék fogalma egyáltalán nem fed le, sokkal több annál. A Lánchíd történelmünk, ipari és városfejlődésünk szerves részévé, formálójává vált, s ezáltal egyértelműen megérdemli a kiemelt figyelmet, a gondos törődést. Még nevének leírása is különleges kivételjogot nyert azzal, hogy egyedül az ő nevét írjuk egybe, s ezzel a helyesírásunk, s a nyelvtanórák örökös szereplőjévé vált.

A Lánchídról könyveket írtak, számtalan kisebb nagyobb írásmű jelent és jelenik meg folyamatosan róla, a tankönyvekben állandó szereplő, s ha valaki Budapestre érkezik, annak kötelező program a megtekintése. A "HÍD"-ról tehát mindenkinek van ismerete, sokan sokat tudnak róla, érzik értékét, s féltik jövőjét, de vajon eleget tudnak-e ahhoz, hogy véleményük megalapozott legyen, s a döntéseket jó irányban segítsék? Írásomban azokra a kérdésekre helyeztem a hangsúlyt, melyek talán nem közismertek, de ismeretük fontos a döntések, s főleg a jövő szempontjából.

A LÁNCHIDAKRÓL ÁLTALBAN
Növényi anyagokból fonott kötelekből függőhidakat már az ókorban építettek, és ezek egész nagy fesztávolságot voltak képesek áthidalni, de ezek az anyagok nem voltak tartósak, így állandó hídnak nem voltak alkalmasak, s lengésük, mozgásuk révén csak emberek gyalogos átkelését szolgálták. Állandó, nagyobb terhet viselő hidakat csak fagerendákból, vagy kőboltozatokból tudtak építeni, ami a kis fesztávolságuk révén korlátozta alkalmazásukat. A vas és acélgyártás fejlődése hozta meg azt a lehetőséget, hogy nagyobb fesztávolságú és teherbírású hidak épüljenek, melyben az úttörő szerepet a lánchidak töltötték be. A 18. században az előkép felvonóhidak mintájára valódi láncszemekből épültek már hidak, így elsőnek 1741-ben a Tees (Anglia) folyó felett épült egy 24,5 m nyílású, de mindössze 0,75 m szélességű gyalogos híd. Az igazi újdonságot az 1819-20-ban lemez láncszemekből épült Union híd (Twee, Anglia) jelentette 136 m nyílással. Az 1826-ban átadott Mena (Wales) híd már 177 m fesztávú volt, s ma is áll.

1/9
Twee (Anglia) Union híd | Mena (Wales) híd (dr. Tóth Ernő gyűjteményéből)

A XIX. században sorra épültek a lánchidak egyre nagyobb fesztávolsággal, s fénykoruk még a XX. századba is átnyúlik, míg a fejlődés a kábelhidak megjelenésével új irányt nem vett.

A lánchidak építésének első időszaka megelőzte a gépjárművek megjelenését, s az akkori forgalom amúgy is csekély volt, ezért gyorsan jelentkezett a megerősítésük igénye. A későbbi hidak esetén már eleve nagyobb teherbírással és szélességgel számoltak. Ez volt az oka annak, hogy ugyan nőttek a legnagyobb nyílások, de csak kisebb mértékben, mert a teherbírási igény is egyre nagyobb lett.

A mi Lánchidunk 1849-re készült el 203 m-es nyílással, míg az Erzsébet híd 1903-ban már 290 m-es nyílással valósult meg, s 1926-ig világcsúcstartó volt. A valaha épült legnagyobb nyílású lánchíd Braziliában, Florianapolisban 1926-ban épült 340 m nyílással.

A nagyszámban épült lánchidak közül mára már kevés maradt fenn, mivel teherbírásuk és kapacitásuk a közben megjelent gépkocsiforgalomnak nem felelt meg, s fenntartásuk is súlyos problémákkal járt. Sorsukra a következő esetek a jellemzők:

• Egyre erősebb szerkezetűre erősítették, a láncokat erősebbre, vagy többsorosra cserélték.
• Megerősítették, esetleg szélesítették, és a láncokat kábelre cserélték.
• Elbontották és helyükre új szerkezet, általában kábelhíd épült.
• Értékük, szépségük okán megőrizték az utókornak, felvállalva a nehéz üzemeltetést.
• Megőrizték az utókornak, de visszaminősítették gyalogos hídnak.

Jól példázza a lánchidak sorsát William Tierney Clark, a Lánchidunk tervezője három Angliában megépült hídjának sorsa.

Hammersmith híd, 1827, London, Temze

A hidat 1887-ben az alaptestig lebontva, az eredetitől teljesen eltérően, de lánchídként újjáépítették. 1973-ban a lánckötegeket megerősítették. 2008-ban műemlékké nyilvánították. 2019-ben a hidat a gépjárműforgalom elől lezárták, mivel mikrorepedéseket észleltek a szerkezeten. Átmenetileg csak gyalogosok és kerékpárosok használhatták. 2020-ban a hidat teljesen lezárták, beleértve a gyalogos és a kerékpáros forgalmat is, ugyanis megnőttek a repedések. A hajók áthaladását is betiltották a híd alatt. A biztonságos közlekedés érdekében némi stabilizálást végeztek a szerkezeten és 2021-ben újra megnyitották a hidat a gyalogosok és kerékpárosok, valamint a hajóforgalom előtt is. 2022-óta a kerékpárosok már csak a kerékpárt tolva haladhatnak át. 2022 júliusában a láncokat fóliába csomagolták, és klímaberendezéssel 13°C-ra hűtötték a kánikulában, hogy megakadályozzák a további repedéseket. További sorsa bizonytalan, mivel teljes átépítésére lenne szükség.

3/9
A Hammersmith-i régi híd a Lánchidunk előképe (Thomas Hosmer Shepherd, 1828, forrás: Wikipedia) | William Tierney Clark, Barabás Miklós festménye (forrás: Wikimedia Commons)

Marlow híd, 1832, London, Temze

A hidat 1965-ben eredeti formájában, de erősebb szerkezettel átépítették, s a mai napig korlátozás nélkül folyamatosan üzemel.

Norfolk híd, 1833, Shoreham, Anglia

A hidat 1923-ban a régit elbontva teljesen átépítették, megszüntetve a láncszerkezetet

4/9
Marlow híd, 1832, London, Temze | Norfolk híd 1833 Shoreham Anglia (dr. Tóth Ernő gyűjteményéből)

A fenntartás nehézségét elsősorban a lánckötegek korrózióvédelmének nehézsége jelenti azáltal, hogy a lánclemezkötegek közötti szűk térhez és a kapcsolatot adó csukló csapjához nem lehet hozzáférni. A láncköteg megbontása pedig a híd teljes alátámasztását jelentené. A megbonthatatlanság pedig azzal jár, hogy a lemezek összekorrodálódnak, s a csuklók nem tudnak elfordulni. Ennek révén nyomatékok keletkeznek bennük, amire nem felelnek meg, s így repedések keletkezhetnek a lemezekben. A kábelhidak mentesek ezektől a problémáktól, s mivel a sok elemi drótkötélszálból álló kábelek húzószilárdsága mintegy kétszerese az acél lánc elemeknek, érthető, hogy a mai függőhidak kábelekkel épülnek.

Büszkék lehetünk, hogy a mi Lánchidunk azon kevesek egyike, amely még ma is áll, s ha nehézségekkel is, de mindig is megmarad fővárosunk ékességeként.

A LÁNCHÍD SZERKEZETE ÉS TÖBBSZÖRI ÁTÉPÍTÉSE
Az 1849. évben 10 évnyi építés után átadott első hidunk szerkezete még jelentősen más volt, mint a mai szerkezet. A lánckötegek vékonyabbak voltak, mint a maiak, és sűrűbbek voltak a felfüggesztő rudak. A kereszttartók öntvények voltak, s rajtuk a pályaszerkezet fából volt. A kocsipálya fatartóit fakocka burkolattal látták el, míg a járdákon, melyek keskenyebbek voltak a mainál, közvetlenül fapallókon zajlott a közlekedés. A legjelentősebb eltérést a kocsipálya és a járdák közti merevítő tartó mutatta, mely öntvény kapcsolatokkal erősített faszerkezet volt. A megoldás jól mutatja az akkori helyzetet és felfogást, hogy a híd mértékadó terhelését úgy kell felvenni, hogy a teljes felületet egyenletesen leterheljük egy adott teherrel, melybe egységesen belefértek az akkori lovaskocsik és a gyalogosok teherértékei is. Ez a Lánchíd eredeti statikai számításaiban 62 font négyzetlábanként (62lb/ft2), ami 302,7kg/m2 hasznos terhelésnek felel meg. A hidat nem vizsgálták parciális terhelésekre, mert akkor elképzelhetetlen volt nagyobb terhelésű jármű, így a függesztő rudak közti terhelést megosztó merevítő tartó nem tűnt lényegesnek. A XIX. század végére azonban megjelentek a nagy súlyú gépjárművek, melyek között a legnagyobb terhet a 24 tonnás gőzeke jelentette, s így már egyáltalán nem az egyenletesen megoszló terhelés volt a jellemző, hanem egy folyamatosan változó, a hídon végighaladó terhelés. A láncgörbe alakja ezáltal folyamatosan változott, a lánckötegek közti kapcsolat folyamatosan valódi csuklóként működött, s az amúgy is elöregedett, kilazult faszerkezetek erős lengést jelentettek a merevítő tartó gyengesége miatt. Mindezek okán, és a teherbírás növelése céljából vált szükségessé a híd átépítése, melyre 1913 és 1915 között került sor.

6/9
A láncok lehorgonyzása | A mederpillér oldalnézete (dr. Gál Imre: A budapesti Duna hidak; Részletek az eredeti tervekből)

A második Lánchídnál a jól megépített pillérek változatlanok maradtak, de a híd jelentősen erősebb lánckötegeket kapott, kétszeres láncszemhosszúsággal, s ezáltal ritkább függesztőrúd kiosztással. A függesztőrudakra felkötött kereszttartók acélszerkezetre cserélődtek, s a pályaszerkezet mind a kocsipálya alatt, mind a járdák alatt zorévasakból álló szerkezet lett. A burkolat a kocsipályán merőleges sorokban fektetett fakocka, míg a megszélesített járdákon öntött aszfalt lett. A Pályaszerkezet nem vált be, s néhány év múlva vasbeton réteg beépítésével újra kellett építeni. A legnagyobb látható változást a régi helyére beépített új többszörös rácsozású merevítő tartó jelentette, aminek révén megszűnt a híd folyamatos lengése, de megszűnt a kocsipályáról való szabad kilátás is. Történt egy nem látható, de lényeges szerkezeti változás is, a pillérek tetején lévő íves láncnyergeket kicserélték egy csak függőleges terhet adó sarusorra, aminek révén centrikussá lehetett tenni a pillérek terhelését, s ezzel felére csökkenteni a pillérek alatti talajfeszültséget. Az egész felújítást az a féltés jellemezte, hogy az újjáépített híd lehetőleg a legkevésbé térjen el az eredetitől.

7/9
A pillérek tetején lévő eredeti íves láncnyergek | A jelenlegi láncnyergek (dr. Gál Imre: A budapesti Duna hidak)

A harmadik Lánchíd a háború alatti felrobbantást követően az újjáépítés révén keletkezett. Itt is az volt a legfontosabb szempont, hogy a lehető legkevésbé változzon meg a szerkezet képe, de feleljen meg a kor követelményeinek. Nagymértékben sikerült felhasználni a megmaradt, illetve a Dunából kiemelt szerkezeti elemeket, s hasonlókkal pótolták a tönkrementeket. Nagyobb változást a mederpillérek kapuzatának levéséssel való kiszélesítése – amivel 5,72m-ről 6,45m-re szélesedett a kocsipálya –, illetve a pályaszerkezet vasbetonra cserélése és aszfalt burkolattal való ellátása jelentett. Az újjáépített hidat 1949 november 20-án, az eredeti átadás 100. évfordulóján adták át a forgalomnak. 1973-ban nagyobb arányú felújításra került sor, melynek kapcsán a beépített 100.000 szegecsnek mintegy 10%-át kicserélték s a szerkezet 73.000m2-es felületét újramázolták. 1976-ban újabb felülvizsgálatra került sor, mivel Bécsben egy hajnali órában minden előjel nélkül leszakadt a Reichsbrücke, mely hasonló nyílással szintén lánchíd volt.

8/9
A lánckötegek csatlakozása és az összekötő csap (William Tierney Clark: Első Lánchíd eredeti erőtani számítása) | A kapuzatok kiszélesítése (dr. Gál Imre: A budapesti Duna hidak)

A HÍD ÁLLAPOTÁNAK ROMLÁSA A XXI. SZÁZAD ELSŐ ÉVTIZEDEIRE ÉS A LEZAJLOTT FELÚJÍTÁS
A Lánchíd a budapesti hidak közül a második legkisebb forgalmú híd, de forgalma így is jelentős, hisz, ha az M0 hidakat is Budapesthez számítjuk akkor egyedül nagyobb forgalmat bonyolított le, mint az összes vidéki hidunk együttvéve. A forgalma 2019-re 27.700 egységjármű/nap értéket ért el. A sűrű terhelés elsősorban a kocsipálya szerkezetét veszi igénybe, s itt jelentkeztek a leghamarabb a romlások, a vasbeton pályalemez folyamatos tönkremenetelével. Párhuzamosan hibák jelentkeztek a járdákon is, itt is elsősorban a vékony vasbeton lemez repedezésével, korrodálásával, később több helyen az átlyukadásával. Az acélszerkezetet pedig mindenhol erős korrózió, elvékonyodás jellemezte. A hibák miatt az amúgy is korlátozott teherbírás csökkent, s egyre jelentősebb súlykorlátozást kellett bevezetni. Az 1915-ben előírt legnagyobb terhelést a 24 tonnás gőzeke jelentette, de mára sok jármű, mint például a nehéz tűzoltó autók, vagy az emeletes turista buszok is túlhaladják a 30 tonnát. Egyértelművé vált, hogy a pályaszerkezet nem menthető, s azt teljes mértékben cserélni kell mind a kocsipályán, mind a járdákon, célszerűen a vasbeton helyett a súlycsökkentés érdekében is acélszerkezetű ortotróp pályára. A részletes vizsgálat pedig meghatározta a többi szerkezeti elem javításának, cseréjének mértékét is, s természetesen a teljes szerkezet korrózióvédelmét is.

A vizsgálatok azonban rámutattak egy komoly szerkezeti problémára is, melyre korábban nem történt érdemi vizsgálat. A lánckötegek 10, illetve 11 lánclemezből állnak, azaz a csapok 21 lemezt fognak össze, melyek teljes szélessége mintegy 70 cm. A csapok csuklós kapcsolatot biztosítanak, illetve sajnos több esetben csak kellene, hogy biztosítsanak a láncfüzér egészében. A 21 lemez az idők folyamán a kapcsolatoknál, ahol a lemezek összeérnek, összekorrodálódott, több helyen olyan mértékben, hogy a parciális terhelések hatására nem jön létre a csuklókban elfordulás, ha pedig nem jön létre elfordulás, akkor nyomaték keletkezik a lánclemezekben. Erre az igénybevételre pedig nincs méretezve a szerkezet, nagyobb nyomatékok esetében repedések, sőt, törések keletkezhetnek. Különösen kritikus a helyzet a csuklókban az iránytörő saruk esetében, ahol az elfordulásnak nagyobb értéke kellene, hogy szabadon létrejöjjön. Iránytörő csuklók, illetve saruk a láncfűzérnek a talajból való kilépésénél, illetve a pillérek tetején vannak. A lánckötegek megbontása csak a láncfűzér teljes tehermentesítése esetén lenne lehetséges, amire egyszerű reális megoldás nincs. A mai korszerű anyagok esetén lenne lehetőség a csuklók olyan kialakítására, hogy az összekorrodálás ne jöhessen létre, de ehhez a láncok cseréjére lenne szükség. A most lezajlott felújítás megoldotta a pályaszerkezetek és a burkolatok problémáját, valamint a szerkezeti elemek korrózióvédelmét, de nem oldotta meg a csuklók problémáját, s ezért továbbra is súlykorlátozást kell fenntartani a hídon.

MIRE ALKALMAS ÉS MIRE NEM A FELÚJÍTOTT LÁNCHÍD
A pályalemez szerkezeti megváltozása révén mondhatjuk, hogy létrejött a negyedik Lánchíd. De az előzőekben leírtak alapján a híd teherbírása korlátozott maradt, s ez tervezetten a 30 év múlva előirányzott következő felújításig, amikor a láncok cseréjével is számolni kell, így is marad. A személyautók és a szólóbuszok közlekedése nem okoz teherbírási problémát, de a nehezebb járművek esetén korlátozásokkal kell élni. (Egyes tűzoltó autók, daruk, építőipari gépek, nehezebb autóbuszok, katonai járművek stb. eshetnek ebbe a tartományba)

Kevesen tudják, hogy a Lánchíd esetében a legnagyobb és ezáltal a legkritikusabb terhelést a gyalogos teher jelenti, amennyiben a gyalogosok a kocsipályára is rámehetnek. Rendezvények, felvonulások esetén, az emberek sűrűsége elérheti a 4-5 fő/m2 értéket, s ez nagyobb, mint a megengedett közúti forgalom terhe, s ha ez az igénybevétel csak részlegesen terheli a hidat (például egy felvonulás az egyik oldalról folyamatosan halad fel a hídra), olyan mérvű nyomatékok keletkezhetnek egyes beállt csuklókban, hogy az már veszélyes igénybevételt eredményezhet. Ennek a tehernek nincs köze ahhoz a közismert tényhez, hogy egyes hidakon problémát jelenthet az ütemes lépések dinamikus hatása, és az önrezgésszám összefüggése révén előálló teherbírás csökkenés. A továbbiakban mindig szükség lesz rendszeres vizsgálatra, s szükség lenne beépített mérő rendszerre is a problémák megelőzése céljából.

A Lánchíd nem alkalmas gyalogoshídnak, bár ez nagyon kívánatos lenne, részben a fentebb említett teherbírási problémák miatt, de azáltal is, hogy a kocsipályáról nem lehet kilátni a merevítő tartók magassága és rácssűrűsége miatt, s nem lehet átjutni a híd egyik széléről a másik szélére sem. Ha valaki elindul a kocsipályán, annak csak ott lehet végighaladnia, illetve, ha az egyik oldali járdán indult el, akkor csak azt az oldali panorámát láthatja végig a hídon.  Sokakban él a prágai Károly híd kivételes turisztikai szerepe, de az egy boltozat sorozatból álló felsőpályás híd, ahol az egész híd szélességében lehet gyalogosan haladni, zavartalan kilátás mellett. A rendezvények nem véletlenül szoktak át a Szabadság hídra, amely ugyan nem felsőpályás, de a rácsok között szabad az átjárás egyik széltől a másikig, s szabad a kilátás is. A Lánchíd járdái sajnos nem szélesedtek meg a felújítás kapcsán, bár erre tervek, vizsgálatok, javaslatok születtek, de fennakadtak a műemléki aggályok miatt. Ez nagy kár, s sajnos példája annak a helytelen műemlékes felfogásnak, hogy a régi védelme mindent előz, s a funkció háttérbe szorul, holott a mai híd már egyáltalán nem a régi, s a látvány szinte semmit sem változott volna. Sajnos azzal kell a továbbiakban is számolni, hogy ennek a turisztikai szempontból kivételesen fontos helyen lévő hídnak a járdái mindig zsúfoltak lesznek, s egyes nézelődő turistacsoportok révén időnként átjárhatatlan lesz.

A Lánchíd problémái miatt sokszor merül fel az a kérdés, hol és hogyan lehetne gyalogos hidat építeni Budapesten. Számos terv készült ebből a célból, de megoldatlanok maradtak a rakpartokhoz való csatlakozások és a hajózási űrszelvények összefüggései, a városképi hatások és sok egyéb kérdés. Az igen izgalmas és összetett kérdés megérdemel egy önálló, részletes elemzést és kitárgyalást.

Schulek János, hidász
Főmterv

Szerk.: Hulesch Máté