Optimalizace trati Český Těšín – Dětmarovice, část v km 332,200 – 333,076 SO 33-19-01.02 Louky nad Olší – Dětmarovice, most v km 332,420

• Foto

V tomto úseku se nachází most v km 332,420 přes řeku Olši, který je hlavní náplní této stavby. Mimo vlastní objekt mostu řeší stavba rekonstrukci cca 0,9km železničního svršku a spodku včetně nutných provizorních přeložek drážních sítí spojených s postupnou realizací mostu. Dále s ohledem na místní specifika spojená s vlivy důlní činnosti, bylo nutné řešit po dobu výstavby mostu i sjízdnost trati procházející poddolovaným územím. S ohledem na limitující propustnost trati byla navržena provizorní odbočka, která umožní po dobu stavby mostu křižování vlaků a dvoukolejný provoz od Darkova po Louky nad Olší (v poddolovaném úseku) bez redukce osobní a nákladní dopravy a při minimalizaci náhradní autobusové dopravy. 

Přemostění je řešené jako dva jednokolejné mosty o třech polích. Nosná konstrukce je ocelový spojitý nosník s dolní mostovkou s rozpětím 22 + 60 + 22 m. Prostřední pole je vyztuženo obloukem. Spodní stavba je založená na pilotách.

ÚZEMNÍ PODMÍNKY
Most je situován v mezistaničním úseku Darkov – Karviná a převádí dvě koleje přes řeku Olši a její bermy. Úhel křížení je 62,5 °. V předpolí mostu je trať vedena po násypu vysokém cca 2,5 m. Koryto řeky je proti bermám o cca 2,4 m níže, bermy řeky jsou lemovány protipovodňovými hrázemi výšky cca 2,5 m.

Geotechnické podmínky v dané lokalitě jsou složité. V okolí mostu se vyskytují různorodé navážky. Jsou to zeminy tělesa hráze a dále materiály okolních terénních úprav. Pod vrstvami navážek byly zastiženy kvartérní fluviální sedimenty tvořené převážně štěrkovitými zeminami, středně ulehlými. Předkvartérní podklad je tvořen neogenními vápnitými jíly. Shora jsou v malé mocnosti tuhé konzistence, dále do hloubky pevné až tvrdé konzistence

PODDOLOVÁNÍ
Stavba se nachází v bezprostřední blízkosti dobývacího prostoru dolu Darkov a Karviná-Doly v ostravsko-karvinském revíru. Při zpracování projektu se vycházelo z deformačních parametrů zadaných Moravskoslezským krajem a odsouhlasených Báňským úřadem při respektování normy ČSN 73 0039 (Navrhování objektů na poddolovaném území). Deformační parametry přetvoření terénu byly stanoveny jako III. skupina stavenišť.

Pro vyhodnocení poklesů a chování oblasti bylo dále provedeno průběžné geodetické sledování a to v letech 12/2012, 02/2013 a 04/2014. Vyhodnocením zaměření a porovnáním s dřívějším zaměřením realizovaným v rámci důlních škod byla stanovena probíhající polohová a výšková deformace zájmového území. Vzhledem k prokázané deformaci území nelze mimo jiné pracovat s „pevným vytyčením“ stavby, ale při zahájení prací se bude muset železniční bodové pole nově určit (zaměřit) a v průběhu stavby průběžně ověřovat.

STÁVAJÍCÍ MOST
Stávající přemostění bylo vybudováno při výstavbě tratě v roce 1959, kdy byla provedena přeložka trati i úprava koryta řeky Olše. Nosné konstrukce jsou prostá pole jednokolejných ocelových plnostěnných nosníků s dolní mostovkou. Na objektu jsou nad bermami 4 konstrukce o rozpětí 19,0 m, nad řekou 4 konstrukce o rozpětí 28,5 m. Na konstrukcích byly problémy s dilatací mostů a praskáním podélníků u pohyblivých ložisek, proto byla v roce 1984 provedena úprava konzol nad pilíři a vložena dilatační zařízení. Současně došlo k obnově nátěrů. Vzhledem k rostoucímu objemu dopravy dochází k rozvoji únavových trhlin v nosných prvcích.

Opěry jsou betonové s železobetonovými prahy, plošně založené ve vrstvách štěrků. Obě opěry jsou umístěny v protipovodňových hrázích.

Pilíře jsou betonové s železobetonovými bloky prahů pod ložisky. Na návodní i povodní straně obložené kamenným obkladem. Jsou plošně založené ve vrstvách jílů. Dva pilíře jsou situovány do břehů řeky Olše, jeden do koryta.

CELKOVÁ KONCEPCE MOSTU
Stávající konstrukce s prvkovou mostovkou a volnou šířkou 4,4 m není možné ponechat při navýšení traťové rychlosti na 160 km/hod a je nutná výměna nosné konstrukce za konstrukci s kolejovým ložem a VMP 3,0. Stávající spodní stavba nevyhovuje šířkovým uspořádáním a ani zatížitelností novým konstrukcím a bude také nahrazena novou. Střední pilíř v korytě je současně nevhodným řešením z hlediska odtokových poměrů.

Z těchto důvodů je navržena výstavba nové spodní stavby a konstrukce v místě stávajícího mostu. Nově bude přemostění řešeno jako 2 jednokolejné mosty o třech polích o rozpětí 22 + 60 + 22 m. Tím dojde k odstranění pilíře z koryta řeky. Osová vzdálenost kolejí bude zvětšena na 7,9 m. Vzhledem k šikmosti křížení a rozpětí polí je konstrukce navržena jako ocelový spojitý nosník s dolní mostovkou a prostředním polem vyztuženým obloukem. Obě konstrukce jsou stejné, vzájemně posunuté o 4,0 m.

NÁVRHOVÉ PARAMETRY
Traťový úsek je zařazen do 2. třídy tratí a uplatní se modely zatížení LM71 a SW0 s klasifikačním součinitelem α = 1,21. Na základě rozhodnutí investora nebude mezi VMP a pevnou částí mostu na mostě rezerva 125 mm na případný posun koleje, ale jen 25 mm. Rezerva 25 mm na výrobní tolerance ocelové konstrukce je ponechána. Minimální vzdálenost konstrukčních částí mostu od osy koleje tedy činí 3 050 mm. Dále byla zmenšena vzdálenost mezi mosty na 0,4 m. Těmito úpravami byly minimalizovány požadavky na zvětšení osové vzdálenosti kolejí z původních 5,9 m na nových 7,9 m.

Zásadním parametrem pro návrh konstrukce je vliv poddolování. Při návrhu bylo uvažováno s nerovnoměrným poklesem spodní stavby, který je omezen na 50 mm v podélném a 40 mm v příčném směru. Při dosažení těchto hodnot bude nutné provést výškovou rektifikaci mostu.

NOVÝ MOST
Spodní stavba mostu je železobetonová, založená na velkoprůměrových pilotách průměru 1,22 m délky 12,0 m u opěr a 20,0 m u pilířů. Vzhledem k šikmosti křížení, profilu koryta a vzájemnému posunutí mostů jsou opěry členitým mnohoúhelníkem o půdorysných rozměrech základu 10 × 17 m a celkové výšce 3,9 m. Šikmé pilíře mají obdélníkový základ 7,2 × 21 m a celkovou výšku 6,5 m. Úložný práh se kvůli šikmosti mostu a požadavku na proudnicový tvar rozšiřuje na půdorysné rozměry 4,5 × 21,9 m. Železobetonové části budou provedeny z betonu C30/37, úložné bloky C35/45.

Hlavní nosníky tvaru „I“ mají výšku 2,2 m. Šířka pásnic je 0,7 m, tloušťka 25 a 30 mm. Stojina hlavního nosníku má tl. 16 a 18 mm. Příčníky tvaru „I“ výšky 0,70 – 0,78 m jsou umístěny v osové vzdálenosti 2,0 m a vzájemně propojeny podélnými výztuhami výšky 280 mm. Mostovkový plech tl. 14 mm je v místě pilíře navýšen na 20 mm.

Střední pole je vyztuženo parabolickým obloukem s celkovou výškou 11,45 m. Průřez je komora šířky 0,7 m s proměnlivou výškou z 0,75 m ve vrcholu na teoretickou výškou 0,9 m nad pilířem. Tloušťka horní pásnice je 30 mm, dolní pásnice a stěn 25 mm. Oblouky jsou rozepřeny 4 ztužidly komorového průřezu 0,5 × 0,5 m z plechů tl. 16 mm. Závěsy jsou z kulatiny průměru 90 mm délky 2,0 – 8,4 m navařené ke styčníkovým plechům tl. 40 mm. 

Nosná konstrukce je z oceli S 460 (příčník nad pilíři) a S355, kvality J2 a K2. Celková hmotnost je 2 × 440 t.

LOŽISKA
Přemostění je řešeno jako spojitý nosník s pevným ložiskem nad pilířem. S ohledem na snížení namáhání pilířů jsou ložiska vystřídána, tzn. u konstrukce v koleji č.1 je pevné ložisko na pilíři P1, v koleji č. 2 na pilíři P2. Vzhledem k šikmému křížení dochází k výraznému rozšiřování úložného prahu pilířů. Toto je redukováno použitím kalotových ložisek a jejich vyložením od příčníku pilířů. Ložisko na levém nosníku je posunuto o 0,15 m směrem k opěře OP2, na pravém o 0,15 m směrem k opěře OP1. Uložení oblouků nad pilířem není tedy kolmé ale vzájemně posunuté o 0,3 m. Vzhledem k očekávaným poklesům jsou nad ložiska vloženy 2 ocelové desky různé tloušťky, umožňující částečnou rektifikaci mostu.

VÝSTAVBA
Odstranění stávajících konstrukcí je uvažováno jeřábem GEK80. Nové konstrukce budou svařeny v předpolí a 1. poli mostu. Následně budou postupně vysunuty po provizorních podporách z PIŽMA a ponechaného středního pilíře. Realizace bude probíhat v roce 2016.

BEZSTYKOVÁ KOLEJ
Dilatační délka mostů je 22 a 82 m. To převyšuje povolených 80 m pro bezstykovou kolej s kolejnicí UIC60 dle předpisu S3. Byl proveden výpočet namáhání v bezstykové koleji, který prokázal možnost tohoto řešení.

SLEDOVÁNÍ VLIVU PODDOLOVÁNÍ
Po dobu doznívání poklesů od poddolování (minimálně do roku 2035) bude na mostě probíhat geodetické zaměření nivelačních bodů umístěných na všech spodních stavbách. Interval provádění je 1 rok. Pokud dojde k dosažení limitních hodnot nerovnoměrných poklesů, bude provedeno podrobné zaměření ocelových nosníků, na základě kterého se provede výšková rektifikace.

Optimisation of the “Český Tešín – Dětmarovice” Track, in km 332.200 – 333.076
Construction Object “SO 33-19-01.02 Louky nad Olší – Dětmarovice”, the Bridge in km 332.420
The construction project Optimisation of the “Český Tešín – Dětmarovice” Track, in km 332.200 – 333.076 has been elaborated with respect to the construction project “Optimisation of the “Český Tešín – Dětmarovice” Track being under preparation and excluding the section that crosses the undermined area.

Autor

• Ing. Sedláček Jaroslav