A Duna alatt lesz a metrófúrás kritikus szakasza

Míg a felszínen dúlnak a viták, a mélyben szakadatlan vájják a földet a 4-es metró alagútépítő pajzsai. Az egyik már 1400, a másik 900 métert tett meg a Kelenföldi indulástól számítva. Teljesítményüket értékelve az északi a pajzs az "ügyesebb": volt olyan nap, amikor 30 métert haladt előre, és olyan hét, amikor 60 úgynevezett tübbinggyűrűt épített be. Képes összefoglalónk az alagútépítés technológiájáról.

Alagutat építeni még a mai, korszerű módszerek mellett is kétségkívül nagy feladat. Bár más eljárások is léteznek - például a bányászati, lőttbetonos technológia -, a legelterjedtebb megoldás mindenütt a világon a fúrópajzs használata. A pajzs különböző fizikai tulajdonságú földtani rétegeken hatol át, ezért műszaki szempontból a kiválasztásának az a legfőbb kritériuma, hogy az útjába kerülő összes kőzetféleség fejtésére alkalmas legyen.

A budapesti talajnak megvannak a maga sajátosságai, az itt dolgozó pajzsokat tehát speciálisan az itteni viszonyokra optimalizálták - magyarázza Posgay György, az Eurometró Kft. munkatársa. A budai talaj különbözik a pestitől, egységesebb. Olyan agyagtalaj, amelyben megfelelő mélységben könnyű alagutat hajtani. A pesti talaj ezzel szemben nagyon változatos, ami annak is köszönhető, hogy a Dunának számos medre folyt itt régen, amelyek üledékkel töltődtek fel. Emellett itt fokozottabban kell számolni a talajvíz megjelenésével is.

A legtöbb nehézséget várhatóan a Duna alatti rész okozza majd - mondja a szakember. Itt rengeteg geológiai törésvonal van, amelyek mentén az egyes rétegek lezökkentek, vagyis egy lépcsősen süllyedő szerkezeten kell keresztülmenni. Még jelenleg is folynak mederfúrások a Duna alatt, a talajviszonyok pontos megismerése, főként az agyaghatár megállapítása érdekében, hiszen itt húzódnak a Gellért és Rudas gyógyfürdők vízbázisát adó járatok is.

Pajzsok régen és ma

"Aki a mai pajzsokat ismeri, alig hiszi, hogy ez az őspajzs metszete" - mutat rá az alábbi képre riportalanyunk. "Inkább valami távolkeleti börtönre gondolna az ember, ahol szűk, háromszintes cellák vannak egymás mellett, és mindegyikben egy-egy rab."

A Mark Isambard Brunel által a Temze-alagút építésére kifejlesztett első modern alagútfúró pajzs vázlata

"Ez az őspajzs négyszögletes volt és keretekből állították össze." Az első alagútépítő pajzs 1825-ben készült, melynek az volt a feladata, hogy a Temze alatt áthaladva összekösse London két partját."

Az első alagútfúró pajzs és makettje a londoni Brunel Múzeumban

A hengeres pajzsok korszaka csak később jött el. Az elsőt még csavarokkal hajtották előre, a későbbieket hidraulikus sajtókkal. Ma pedig már nem is pajzsok, hanem teljes gépláncok dolgoznak, amelyek nemcsak kitermelik a földet, hanem egyből megépítik az alagút falát is. Bár alapvetően három fő típusuk ismert (nyitott fejtőkeresztes, folyadékmegtámasztásos, földmegtámasztásos), a gyártók ezek legkülönfélébb kombinációt is kieszelték már a különleges feladatok elvégzésére.

A 4-es metró pajzstípusai

A budapesti 4-es metró alagútjait mélyítő két gépezet az imént említettek közül a harmadik kategóriába tartozik: aktív megtámasztású, zárt homlokú fúrópajzsoknak hívják őket. Rendkívül nagy erőt kell kifejteniük és felvenniük ahhoz, hogy előrehaladhassanak a kemény kőzetben. Működésük közben hatalmas föld- és talajvíznyomás alakul ki, amelynek ellentartásáról valamiképpen gondoskodni kell, ezért a pajzs elején egy zárt, túlnyomásos munkatér van. A pajzs marótárcsája által kidarált talaj első lépésben közvetlenül ide kerül, és lényegében ez a föld biztosítja a homlok megtámasztását.

Az alagútfúrás során fellépő erőhatások bármikor változhatnak, és ehhez a pajzsnak folyamatosan alkalmazkodnia kell. Ezt úgy érik el, hogy a zárt munkatér nyomásértékét, a helyzetnek megfelelően, túlnyomásos levegő segítségével szabályozzák.

A 4-es metrót építő pajzsok típusának kapcsán érdemes még azt is megemlíteni, hogy a budai oldalon nyitott homlokú, keresztfejtős pajzs alkalmazása is szóba jöhetett volna, ám a Duna alatt és a pesti oldalon semmiképpen. Ugyanis, míg a budai oldalon a kemény márga és kiscelli agyagtalaj nem, vagy csak minimális mértékben tartalmaz talajvizet, addig a másik két szakaszon számolni kell annak megjelenésével. Márpedig ilyen esetekben csak a zárt homlokmegtámasztás nyújthat biztosítékot arra, hogy egy alattomos vízbetörés ne árassza el a pajzsot. (Megjegyzendő, hogy léteznek olyan többcélú alagútépítő pajzsok is, amelyeket a változó talajviszonyoktól függően, menet közben, kiemelés nélkül át lehet állítani nyitottról zártra.)