Dva nové mosty na trati Stříbro – Planá, zkušenosti s projektováním spřažených ocelobetonových mostů s horní mostovkou a příhradovými nosníky

• Foto

ÚZEMNÍ PODMÍNKY, STAV OBJEKTŮ PŘED PŘESTAVBOU
Jednokolejná železniční trať optimalizovaného úseku prochází členitým terénem rozčísnutým hlubokým zalesněným údolím řeky Mže a jejích přítoků a kromě velkého množství drobných mostních objektů a tří železničních tunelů je vedena i po několika větších ocelových železničních mostech překonávajících řeku Mži vysoko nad její hladinou. K takovým objektům patří i železniční mosty v km 398,194 a km 398,714. Bezprostředně před a za těmito objekty je trať vedena v hlubokých skalních zářezech, z nichž vybíhá na masivní cca 20 m vysoké kamenné opěry (viz obr. 1) s dlouhými rovnoběžnými křídly u mostu v km 398,194 a mohutnými šikmými křídly u mostu v km 398,714.

Původní nosné konstrukce byly v obou případech tvořeny přímopojížděnými ocelovými komorovými nosníky z osmdesátých let minulého století, vykazujícími po 30 letech provozu četné trhliny ve svarech podélných výztuh stěn a příčného ztužení. Vzhledem ke stavu konstrukcí, nárokům pro provoz na optimalizované trati a nutnosti splnit požadavky interoperability bylo rozhodnuto o náhradě všech těchto konstrukcí v daném úseku za nové nosné konstrukce s průběžným štěrkovým ložem.

CELKOVÁ KONCEPCE PŘESTAVBY MOSTNÍCH OBJEKTŮ
V dotčeném traťovém úseku se nacházelo celkem 7 obdobných mostních objektů, pro něž bylo již v přípravné dokumentaci optimalizováno jednotné řešení nosných konstrukcí. Tyto byly navrženy jako spřažené ocelobetonové konstrukce se dvěma ocelovými příhradovými nosníky spřaženými s železobetonovou deskou tvořící vanu kolejového lože. Ocelové nosníky byly voleny s proměnnou výškou s kružnicovým průběhem dolního pasu s cílem dosáhnout optimální konstrukční výšky pro příhradový nosník bez nutnosti zvyšování rozsahu bouracích prací na opěrách a dále pak usnadnit přepravu v případě transportu svařených nosníků v celku (možnost podsunutí podvozků pod kraje konstrukce).

SPODNÍ STAVBA
Původní kamenná stavba byla očištěna, zbavena vegetačních náletů, sanována výplňovou injektáží v pásech zdiva cca 2 m pod úrovní nově projektovaných železobetonových částí, celoplošně hloubkově přespárována a poté ubourána na finální projektovanou úroveň. Na takto připravenou kamennou spodní stavbu byly přikotveny nové železobetonové úložné prahy, závěrné zídky a vany kolejového lože řešené jako nasazené desky u mostu v km 398,194 a jako samostatné krabicové konstrukce založené v rostlém terénu u mostu v km 398,714. Vzhledem ke zvolené technologii demontáže původní OK a montáže nové OK pomocí dvojice kolejových jeřábů (viz dále) bylo na těchto vanách navrženo rozšíření nad dvojicí masivních železobetonových příčníků sloužících pro opření patek jeřábů vysunutých na maximální rozkročení 6,4 x 6,4 m. Přechod z van kolejového lože na spodní stavbě do trati byl realizován pomocí dvojice skloněných římsových zídek založených na každé straně v rostlém terénu.

NOSNÁ KONSTRUKCE
Vzhledem k podobnosti obou mostních objektů byly nosné konstrukce optimalizovány tak, aby byly zcela identické, se záměrem usnadnit výrobu a napomoci dosažení lepší nabídkové ceny při společném výrobci obou OK. Ocelové nosné konstrukce rozpětí 42,5 m sestávají ze dvou svařovaných příhradových nosníků s proměnnou výškou realizovanou kružnicovým průběhem dolního pasu. Příhrady systémové výšky ve středu nosníku 4,1 m jsou bezsvislicové soustavy spojené na koncích koncovým příčníkem a zavětrováním ve tvaru ondřejských křížů, v mezilehlých řezech potom pouze dolní trubkovou příčlí sloužící zároveň jako podpora pro revizní lávku z pororoštů položených na celou šířku mezi dolními pásy hlavních nosníků. Horní pás nosníků je otevřeného průřezu Π ,diagonály a koncové svislice mají průřez H s výškou stěny 400 mm, dolní pás je potom uzavřený truhlík výšky 515 mm (ve středu rozpětí). Spřažení je realizováno pomocí spřahovacích trnů 19/125 s rozdělením po délce nosníku odpovídajícímu skutečnému průběhu smykové síly, tj. s klesajícím počtem trnů ke středu rozpětí nosníku a se zahuštěním nad styčníky diagonál kde dochází ke koncentraci podélného smyku vnášeného do spřažené desky.

STAVEBNÍ POSTUPY, MONTÁŽE OCELOVÝCH NOSNÝCH KONSTRUKCÍ
Kromobyčejně členitý terén v místě stavby značně zkomplikoval způsob provádění. Přístup do prostoru stavenišť obou mostních objektů byl možný jen po dlouhých a špatně sjízdných lesních cestách a doprava jakýchkoli rozměrnějších dílců tak byla možná jen po železnici. Jednokolejná trať byla navíc rekonstruována v celkové výluce, po jejímž zahájení zůstaly mosty de facto „odříznuté od světa“. Bylo proto nutné navrhnout způsob montáže a sladit celkové stavební postupy tak, aby osazení nové a odvoz staré OK (podmínkou investora byl odvoz staré OK vcelku pro další využití) mohlo proběhnout po stejné ose po provozované koleji.

Montáže a vyjmutí byly proto navrženy v následujících krocích:

• paralelně s úložnými osami původní konstrukce byly u opěr zřízeny vysoké podpůrné skruže (PIŽMO) se zavážecími dráhami (obr. 7)
• pod krátkými mostními provizorii byly na opěrách zřízeny úložné příčníky (u mostu v km 398,714 zárodky van) pro budoucí zapatkování kolejových jeřábů
• nové ocelové konstrukce (NOK) byly z mostárny dovezeny (viz obr. 6) na předmontážní plošiny, byla navařena koncová trvalá příčná zúžení, mezilehlé příčle a osazeno montážní zavětrování.
• setavené NOK byly přeloženy na železniční podvozky a tunelem Ošelín a skalními zářezy (s mezimanipulací pro změnu polohy podvozků) převezeny na stávající konstrukci
• na úložné příčníky se zapatkovaly kolejové jeřáby EDK750 a uložily NOK na zavážecí dráhy paralelně se SOK (obr. 8)
• po zahájení výluky koleje byla SOK vysunuta příčně mimo původní osu, na NOK byla vybetonována spřažená deska a následně byla NOK zasunuta do definitivní polohy
• po položení nové koleje byla SOK vyzdvižena jeřáby EDK750 na NOK, uložena na podvozky a odvezena na demontážní plochu

Návrh použití kolejových jeřábů byl efektivním a elegantním způsobem jak se vyrovnat se značně nepříznivými a komplikovanými podmínkami pro montáž a demontáž rozměrných konstrukcí, jejich reálné nasazení však bylo pro všechny zúčastněné velikou zkušeností. Jeřáby jsou totiž za zenitem své životnosti a o jejich reálné únosnosti nerozhodují ani tak původní technické parametry, jako spíše aktuální technický stav a především zkušenost a odborný odhad obsluhy jeřábů. I když byly manipulace konzultovány s jeřábníky již v projektu, ukázalo se, že reálné užitné parametry jeřábů se liší v podstatě kus od kusu. V realizaci se nakonec manipulací (po jednáních se všemi obsluhami jeřábů EDK750, jež jsou v ČR k dispozici) úspěšně zhostila jeřábnická četa DKV Praha s dvojicí jeřábů EDK 750.

ZÁVĚR
Realizaci mostu v km 398,194 zajišťovala firma Chládek a Tintěra Litoměřice, most v km 398,794 stavěla FIRESTA-Fišer, rekonstrukce, stavby a.s., která zajišťovala i náročné montážní a demontážní práce na obou mostech a jejíž královopolská mostárna vyrobila obě ocelové příhradové konstrukce. Silniční nadrozměrnou přepravu 43 m dlouhých nosníků z brněnské mostárny na předmontážní plochy provedla firma APB Plzeň, manipulace kolejových jeřábů EDK750 zajistil tým jeřábníků z DKV Praha. Mosty byly úspěšně uvedeny do provozu v polovině roku 2011.

Příspěvek zazněl na konferenci Železniční mosty a tunely 26. ledna 2012.

Two Bridges on Route Stříbro – Planá
The report represents implemented project of complex reconstruction of two bridge objects performed within the construction of „Optimization of Stříbro – Planá near Mariánské Lázne
railway track“, which is a part of transit railway corridor III. The bridges reconstruction in km 398.194 and km 398.714 included redevelopment of massive stone bottom structure and replacement of the existing operation steel cell beams by steel concrete structures with main steel cross beam composite with steel concrete tank of through track span.

Autor

• Ing. Jirásko Jiří