Modernizace trati Svilengrad – turecká hranice: řešení mostních objektů, most přes řeku Maritsu

• Foto

SUDOP PRAHA a. s. operující v Bulharsku již čtvrtým rokem se z větších zakázek doposud účastnil dvou projektů modernizace železniční infrastruktury, a to Modernizace trati Plovdiv – Burgas a Rehabilitace trati Mezdra – Gorna Oryahovitsa. V případě projektu Plovdiv Burgas byl SUDOP lídrem konsorcia, na projektu Mezdra – Gorna Oryahovitsa zajišťoval projekty rekonstrukce železničních mostů jako člen konsorcia vedeném francouzskou firmou Systra. Oba tyto železniční projekty sloužily jako podklad pro vypsání tendru na realizaci stavby. Zkušenosti získané na uvedených kontraktech byly následně využity v projektu Elektrifikace a rekonstrukce trati Svilengrad – Turecká hranice, zpracovávaném pro firmu OHL ŽS Brno – klon Sofia pod vedením Lubomíra Poláka.

PROJEKT SVILENGRAD - TURECKÁ HRANICE
Rozsah projektu
Tendr v režimu Design and Build na rekonstrukci trati Svilengrad – turecká hranice získala firma OHL ŽS Brno – klon Sofia se společností SUDOP PRAHA a.s. jako generálním projektantem v první polovině roku 2009. Cílem projektu je rekonstrukce (modernizace) a elektrifikace úseku stávající jednokolejné železniční trati mezi železniční stanicí Svilengrad a státní hranicí s Tureckem na rychlost 160 km/h, resp. 200 km/h pro vozidla s naklápěcí skříní. Celková délka úseku je 16,8 km, přičemž pro dosažení návrhových parametrů jsou cca dvě třetiny trati vedeny ve zcela nové stopě. Hlavní projekční práce zahrnující „stupně“ dokumentace Revize ideového (tendrového) projektu, Technický projekt a Pracovní projekt proběhly na přelomu roku 2009/2010, v první třetině roku 2010 bylo na stavbu získáno stavební povolení a následně se naplno rozběhly stavební práce.

Koncepce mostních objektů
Během prací na Revizi ideového projektu byly odhaleny zásadní nesrovnalosti mezi realitou a předpoklady tendrové dokumentace, která byla zjevně zpracována na základě nedostatečných či zcela chybných geodetických podkladů a bez respektování územních poměrů. Během přípravných projekčních prací byla proto zpracována zcela nová celková koncepce měnící počet, umístění i velikosti mostních objektů s cílem předložit ke schválení projekt stavby, jenž minimalizuje rizika střetu s místní samosprávou a dotčenými vlastníky jak během procesu získávání stavebního povolení, tak i během vlastní realizace. Po zdlouhavých a komplikovaných jednáních se zástupci zadavatele, a zejména pak se supervizí projektu představovanou sdružením zahraničních firem, se ve výsledku podařilo větší část navrhovaných změn obhájit. Finální podoba projektu tak z hlediska mostních a inženýrských objektů obsahuje 11 nových železničních mostů, jeden nový silniční nadjezd, jeden nový podchod pro pěší a dvě sanace stávajících železničních mostů. Mezi nově navrhovanými železničními mosty je osm malých jednopolových konstrukcí rozpětí 4 až 8 m, dva mosty o čtyřech polích celkové délky 70 m a most přes řeku Maritsu celkové délky 430 m (viz dále). Pro návrh malých mostních objektů o rozpětí 4 až 8 m byla nejprve stanovena kritéria, která by tyto objekty měly splňovat. Jednalo se zejména o:

• dostupnost technologie pro vybraného zhotovitele,
• snadnost a rychlost výstavby,
• jednoduchost detailů a maximální míra unifikace,
• a v neposlední řadě odolnost a nízké nároky na budoucí údržbu.

Na základě toho se v Revizi ideového projektu podařilo pro tyto malé konstrukce prosadit rámové a polorámové železobetonové konstrukce unifikovaných rozměrů. Takto navržené mosty se vyznačují velice jednoduchou technologií výstavby a prakticky nulovými nároky na budoucí údržbu. Oba mostní objekty délky 70 m byly sjednoceny na rozpětí polí 14,50 + 2 × 18 +14,5 m a navrženy jako spojité náběhované železobetonové trámy integrované s kruhovými mezilehlými pilíři.

MOST PŘES ŘEKU MARITSU
Revize tendrového projektu – stanovení nové koncepce přemostění
V revizi ideového projektu bylo zpracováno pět variant přemostění s rozpětím pole 40 m, s nosnými konstrukcemi ocelobetonovými a konstrukcemi z předpjatého betonu. Jelikož tendrová dokumentace předpokládala most o rozpětí 10 × 40 m realizovaný masivní železobetonovou konstrukcí (bez bližší specifikace), byl navržen i most železobetonový sestávající z deseti železobetonových oblouků rozpětí 40 m. Železobeton byl v prezentovaných variantách dále zastoupen i konstrukcí o rozpětí pole 20 m prosazovanou smluvním podzhotovitelem stavby zodpovědným za mostní konstrukce – firmou Putyshta i Mostove Varna. Všechny varianty byly rozkresleny do přehledných výkresů, předběžně oceněny na základě vypracovaných výkazů hlavních hmot, vizualizovány zákresem do fotografií a předloženy objednateli (OHL ŽS). Již po prvním jednání bylo víceméně zřejmé, že k realizaci připadají v úvahu jen a pouze poslední dvě jmenované varianty, tj. náběhovaný železobetonový dvoutrám s rozpětím polí 20 m a obloukový most. V Bulharsku se totiž momentálně nenachází mostárna schopná vyrábět ocelové mostní konstrukce a danému zhotoviteli mostních objektů (P&M Varna) chybějí zkušenosti s přepínacími systémy. Nutné zahraniční subdodávky by pak jednotlivé dané varianty prodražily. Železobetonové varianty byly tedy dále rozpracovány do pohledové studie, podrobnější cenové kalkulace a bylo provedeno jejich hydrotechnické posouzení. Výsledná porovnání, zejména pak hydrotechnický výpočet, hovořily ve prospěch obloukového mostu a bylo proto nakonec v říjnu 2009 definitivně rozhodnuto o rozpracování této varianty. Značný rozsah projektu vyžadoval zavést systém kontroly již od počátku projekčních prací, v rámci něhož byl osloven Ing. Petr Novák z firmy Dipont, s. r. o, pro zpracování kontrolního statického výpočtu nosné konstrukce a dále pak Katedra stavební mechaniky ČVUT pro konzultace a následnou kontrolu návrhu konstrukce na účinky seismického zatížení. Návrh založení mostu na velkoprůměrových vrtaných pilotách navrhl Ing. Radek Brokl.

Výsledné řešení
Výsledná oblouková varianta mostu překonává tok řeky Maritsi a nábřežní komunikace celkem 12 otvory. Vlastní tok řeky a její inundační území je překlenuto deseti identickými obloukovými konstrukcemi, nábřežní komunikace procházejí rámovými otvory integrovanými do tělesa obou opěr. Spodní stavba mostu je tak tvořena rámovými opěrami délky 16 m a devíti pilíři výšky 4,65 až 8,42 m. Založení opěr a pilířů je realizováno velkoprůměrovými vrtanými pilotami průměru 1,2 m. Pro přenesení velké vodorovné reakce z krajních oblouků je každá z opěr založena na osmnácti pilotách délky 18,0 m. Pilíře jsou založeny na osmi pilotách délky 23 m, rozhodujícím stavem pro jejich návrh se ukázalo seismické zatížení. Opěry, pilíře i piloty jsou z betonu C30/37, betonářská výztuž je BSt 500. Pro výstavbu mostu v korytě řeky bylo provedeno částečné zasypání toku. Zajištění výkopů pro založení říčních pilířů je provedeno pomocí štětovnicových stěn délky 13 m, které jsou v horní části rozepřeny. Dno výkopu muselo být vzhledem ke své hloubce cca 4 m pod hladinou řeky ještě před zahájením
výkopových prací zajištěno těsnicí tryskovou injektáží zabraňující jeho prolomení. Oblouková nosná konstrukce každého mostu se skládá z vlastního oblouku a dvou k němu rámově připojených krajních desek. Oblouk ve střední části přechází přímo do mostovky. Světlá délka oblouku mezi pilíři je 36,7 m, teoretická délka oblouku je 40 m, vzepětí je 4,63 m. Šířka hlavního oblouku je 4,0 m. Tloušťka oblouku je po délce pole proměnná, 950 mm ve vetknutí do pilíře, 750 mm ve středu pole. Krajní desky délky 9,8 m jsou nad pilíři podepřeny dvojicí kyvných stojek, na opěrách jsou potom uložena na dvojici elastomerových ložisek. Krajní desky jsou obdobně jako střední část oblouku tvořeny trámem šířky 4 m a dvojicí konzol délky 1,65 m. Nosná konstrukce je z betonu C35/45 XF2, betonářská výztuž BSt 500.

Dilatační spáry mezi jednotlivými obloukovými konstrukcemi jsou řešeny pomocí lamelových dilatačních závěrů, které jsou překryty kordovaným gumovým pásem. Odvodnění každé konstrukce je řešeno pomocí dvou atypicky řešených odvodňovačů průměru 250 mm umístěných ve třetinách rozpětí pole.

Most byl navrhován dle norem EN s uvažováním národních aplikačních dokumentů Bulharské republiky (klasifikační součinitel a = 1,33). Posudek na účinky seizmického zatížení byl vypracován rovněž dle norem EN, součinitel agR pro danou oblast je roven 0,1.

Aktuální stav
Přemostění řeky Maritsi je po počátečních komplikacích nyní ve stádiu intenzivní výstavby, jeho dokončení je plánováno na konec roku 2011. Obloukový most přes řeku Maritsu bude po svém uvedení do provozu jedním z nejdelších železničních mostů na území Bulharské republiky.

Článek byl prezentován na konferenci MOSTY 2011, jejímž mediálním partnerem je časopis SILNICE ŽELEZNICE.

Rehabilitation of Svilengrad – Turkish Border Railway Line Section: Design of Railway Bridges, Bridge Across the Maritsa River
The project of rehabilitation of railway line section between city of Svilengrad and Turkish Border is (as a part of pan-European international railway network) an important segment in modernization of Bulgarian railway infrastructure. The design of the section of total length 17 km upgraded for speed up to 200 km/h had been worked out by SUDOP PRAHA a. s. for prime contractor OHL ZS. The paper summarizes designers’ experiences with designing of bridge structures within this project, mainly then the 430 m long bridge across Maritsa River.

Autoři

• Ing. Jirásko Jiří
• Ing. Dubánek Jan
• Polák Lubomír