Realizace pevné jízdní dráhy v železničních tunelech stavby „Modernizace trati Rokycany – Plzeň“

• Foto

Uvedená stavba, jež byla zahájena v roce 2013 a bude ukončena v roce 2019, je financována z Fondu soudržnosti v rámci Operačního programu Doprava ve výši do 76,44 % ze způsobilých nákladů. Národní spolufinancování je uskutečněno prostřednictvím Státního fondu dopravní infrastruktury. Zhotovitelem je sdružení společností Metrostav, a. s., a Subterra a. s., přičemž Metrostav, a. s., figuruje jako vedoucí účastník. Investorem je Správa železniční dopravní cesty, s. o., a generálním projektantem SUDOP PRAHA, a. s. Samotná PJD je v režii firem Subterra, a. s., (realizační část) a KOLEJ CONSULT & servis, spol. s r. o., (projektová část).

Pro lepší představení lze rozdělit stavbu „Modernizace trati Rokycany – Plzeň“ do tří částí. V první, z ŽST Rokycany do nově vzniklé ŽST Ejpovice, je železniční trať vedena převážně po původním drážním tělese. Druhá, z ŽST Ejpovice do železniční zastávky Plzeň‑Doubravka, neopisuje řeku Berounku přes ŽST Chrást u Plzně, nýbrž je trasována pod vrchy Homolka a Chlum, a to v zcela nových železničních tunelech. Délka dvou jednokolejných tunelů činí 4 150 m, díky čemuž ponesou primát nejdelšího železničního tunelu v České republice a délka železniční trati se zkrátí tímto o cca 6 100 m. V třetí, která je definována mezi železniční zastávkou Plzeň‑Doubravka až ŽST Plzeň hlavní nádraží, je železniční trať vedena opětovně po původním drážním tělese. Technické parametry modernizovaného úseku stavby zohledňují budoucí využití železničních tunelů pro vysokorychlostní železnici.

PJD A JEJÍ TECHNICKÉ PARAMETRY

Ke zřízení PJD byl zvolen systém ÖBB‑PORR. Jedná se o elasticky podporované železobetonové nosné kolejové desky typu PORR vyvinuté ve spolupráci společností PORR a Österreichische Bundesbahnen (ÖBB). K výhodám – v porovnání s klasickou konstrukcí kolejového lože – se řadí nižší frekvence údržby, vyšší stabilita geometrické polohy železniční koleje a zlepšení přístupnosti železniční trati. Další předností systému ÖBB‑PORR je redukce vibrací a jednoduchá opravitelnost (oproti jiným monolitickým systémům PJD).

Je zřejmé, že jmenované desky, jež ve stavbě „Modernizace trati Rokycany – Plzeň“ byly pokládány v km 95,690 – 100,048, znamenají stěžejní konstrukční prvek systému PJD ÖBB‑PORR. Taktéž nepřekvapí, že betonová nepředpjatá vyztužená kolejová deska, která je prefabrikována ve výrobním závodě, podléhá přísné kontrole kvality a výrobních odchylek. Třída betonu je C 30/37 XC3 XF3.

Desky jsou vyráběny o rozměrech 5,160 m (délka), 2,400 m (šířka) a 0,235 m (výška) a hmotnosti necelých pěti tun (vystrojené 5,2 t) jako přímé a obloukové se vzepětím 1,4 mm pro směrové oblouky s poloměry 1 352 m ≤ R ≤ 2 353 m. V osové vzdálenosti 0,65 m každá deska nahrazuje osm standardních pražcových podpor, a to způsobem integrovaných kolejových podpor – pružné bezpodkladnicové upevnění kolejnic využívá systém Vossloh 300‑1.

Manipulace a pokládka desek je přípustná jen s využitím manipulační traversy. V desce je situována dvojice otvorů, jež slouží jak k podlití samozhutnitelným betonem „SCC“, tak pro uchycení manipulační traversy. Poprovedeném procesu rektifikace, který se realizuje s pomocí pěti trnů M 36, lze zahájit samotnou betonáž. Parametrů převýšení a podélný sklon železniční koleje je dosaženo primárně prostřednictvím podkladního betonu třídy C 16/20 X0 XF1, jenž je zřízen i v délkách vzestupnic v daném příčném sklonu s plynulým nárůstem křivosti. Tloušťka podlití desek se pohybuje kolem hodnoty 100 mm. Zároveň je vhodné připomenout, že spodní plocha desky a stěny otvorů jsou pokryty dělící elastickou vrstvou z důvodu zachování autonomnosti desky a snížení intenzity vibrací, které se šíří do podkladových vrstev.

Plynulý přechod tuhosti na rozhraní systému PJD ÖBB‑PORR a klasické konstrukce kolejového lože zajišťují tzv. přechodové oblasti. Vzhledem k návrhové traťové rychlosti jsou navrženy o délce 40,180 m tak, že kombinují stmelené kolejové lože a zesílení kolejového roštu z betonových přechodových pražců a výztužných kolejnic s podložkami s proměnnou tuhostí. Všechny přechodové oblasti jsou umístěny mimo tunelové trouby.

PJD A JEJÍ REALIZACE

Výrobu všech 1 681 kusů desek zajistila firma ŽPSV, a. s., ve výrobním závodě v Čerčanech — konkrétně se jednalo o 1 078 kusů přímých a 603 kusů obloukových. V kontextu systému PJD ÖBB‑PORR a otázky harmonogramu je vhodné zmínit rok 2018 v základních bodech:

• leden – duben: dokončení železničního spodku přeložky k pražskému portálu,
• duben – květen: dokončení železničního spodku přeložky k plzeňskému portálu,
• květen – srpen: realizace PJD v koleji č. 1,
• srpen – listopad: realizace PJD v koleji č. 2,
• listopad – prosinec: zapojení obou kolejí a zprovoznění.

Nyní si přiblížíme systém PJD ÖBB‑PORR a jeho výstavbu. Podkladní beton v tunelu byl očištěn a ošetřen penetrací. Podkladní beton vně tunelu byl propojen se základovou spárou s pomocí ocelových trnů DN 20 mm délky 250 mm, jež byly zainjektovány cementovým mlékem a jejich krok byl proveden střídavě pod levým a pravým kolejnicovým pasem po 1,5 m. Podkladní beton byl vyztužen KARI sítí.

Vytyčení geometrické polohy železniční koleje bylo uskutečněno tak, že desky byly vytyčeny jednotlivě. Poloha desky byla vyznačena na horní ploše podkladního betonu včetně polohy rektifikačních šroubů. Následovalo osazení distančních třmínků střídavě rozmístěných na podkladním betonu, uložení KARI sítě s oky o rozměrech 150 × 300 mm, vložení odvodňovacích kanálů po 50 m a zajištění ocelových plechů pod rektifikační šrouby.

Osazení a rektifikace desek byla realizována ve dvou fázích. V první byly uloženy desky bez kolejnic na dřevěné hranolky a byla uskutečněna první rektifikace do předběžné polohy ± 4 mm při dodržení správné polohy desek podle kladecího plánu (přímé vs. obloukové) a zajištění příčné mezery mezi deskami 40 mm. V druhé byly osazeny kolejnice a byla realizována rovněž druhá rektifikace za podmínky usazení desek do polohy dle geometrické polohy železniční koleje s přesností ± 2 mm. Současně byly odstraněny dřevěné hranolky.

Po procesu přesné rektifikace pokračovalo osazení podélného bednění při vytvoření podmínek pro únik vzduchu z prostoru pod deskami během betonáže. Podélné bednění bylo zajištěno prostřednictvím profilů „L“ a byly utěsněny spáry mezi podkladním betonem a podélným bedněním. Zároveň byla zabedněna čela betonovaného úseku s předpokladem propojení sousedních KARI sítí z předešlé betonáže.

V dalším kroku následovalo osazení dvou kusů třmínků do každého injektážního otvoru a kontrola geometrické polohy železniční koleje před injektáží. Posléze mohlo dojít k podbetonování desek, a to v délce technologického úseku, jinými slovy v délce kolejnicových pasů, a také ke kontrole kompletnosti. Samozhutnitelná směs C 30/37 XC2 XF1 SCC byla vháněna injektážními otvory, dokud nevyplnila všechen prostor pod deskami, a po provedené betonáži byl upraven povrch betonu na zalévacích otvorech do roviny. Byl propojen nový beton s již realizovaným.

V rámci podbetonování desek byla směs přepravována v autodomíchávači až k místu zpracování. Následně byla směs přečerpána do čerpadla a k injektážním otvorům byla přemístěna potrubím skládajícím se z ocelové a gumové části. Zkoušky směsi prováděné na stavbě byly rozlití kužele a odběr betonových kostek pro stanovení 28denní pevnosti. Při zahájení betonáže v JTT a v STT byla zkoušena segregace a odběr trámků pro stanovení mrazuvzdornosti.

Rektifikační šrouby byly vyšroubovány po uplynutí doby 24 hod od ukončení betonáže. Později, po sedmi dnech, bylo odstraněno podélné bednění a přebytečný beton a byl proveden izolační nátěr svislých ploch desek. Nátěr injektážních otvorů byl proveden mimo tunel a též v délce 50 m v tunelu. Nopová fólie byla osazena podél desek.

Dokončovací stavební činnosti zahrnovaly betonáž prostoru podél desek, osazení pryžových ochranných a těsnících prvků, zavíčkování otvorů pro šrouby M 36, zřízení lepených izolovaných styků a bezstykové koleje, přeměření geometrických parametrů železniční koleje a případnou výměnu podložek. V tomto okamžiku může být zahájen zkušební provoz systému PJD ÖBB‑PORR.

ZÁVĚR

Realizace PJD v železničních tunelech stavby „Modernizace trati Rokycany – Plzeň“ se významným způsobem podílí na dosažení vyšších technických parametrů, zkrácení jízdní doby a zvýšení bezpečnosti železničního provozu na páteřním tranzitním železničním koridoru. Je docíleno stanovené dovolené traťové třídy zatížení D4 UIC, prostorové průchodnosti pro ložné míry UIC GC a širší kolejová vozidla, propustnosti dráhy a maximální traťové rychlosti až na 160 km / hod – novým směrovým a výškovým trasováním a odpovídajícími stavebními úpravami se umožnilo dosáhnout traťové rychlosti 120 km / hod v traťovém úseku Rokycany – Ejpovice a traťové rychlosti 160 km / hod (pro klasické soupravy i jednotky s naklápěcími skříněmi) na přeložce mezi ŽST Ejpovice a železniční zastávkou Plzeň‑Doubravka. Stavební úpravy přinesou na železniční trati z Prahy do Plzně cca devítiminutovou časovou úsporu. Ve výhledu je rovněž uvažováno s traťovou rychlostí až na 200 km / hod, a to od uvažovaného napojení vysokorychlostní do konvenční trati k západním portálům tunelů. Se samotným koncem nezbývá než si přát, aby srovnatelný osud efektivně shledaly všechny exponované železniční trati v rámci České republiky.

Materiály v PDF:
Charakteristické příčné řezy PJD v přechodové oblasti před portály tunelu na vjezdové straně (km 95,675) a na výjezdové straně (km 100,050) - PDF 1
Charakteristické příčné řezy PJD v přechodové oblasti před portály tunelu na vjezdové straně (km 95,675) a na výjezdové straně (km 100,050) - PDF 2
Charakteristické příčné řezy PJD v tunelech - PDF

ZDROJE:
[1] MINÁŘ, Ladislav — LOUMA, Jaroslav. Technologický postup výstavby PJD systému ÖBB‑PORR. Brno: KOLEJ CONSULT & servis, spol. s r. o., 2018. 13 s.
[2] ŽPSV, a. s., — dodavatel pro dopravní a pozemní stavby [online]. Uherský Ostroh: ŽPSV, a. s., Datum posledního aktualizování 2018‑03‑10 [datum citování 2018‑10‑02]. Dostupné z: <www.zpsv.cz> 

Implementation of the Ballastless Track in Railway Tunnels of the Construction of “Rokycany – Plzeň Line Modernization”
Implementation of ballastless track (hereinafter as BT) in railway tunnels near Ejpovice presents the final stage of the construction of “Rokycany – Plzeň line modernization”. The modernized section of the construction is a part of the 3rd transit railway corridor (Čadca SK – Mosty u Jablunkova – Bohumín – Olomouc – Česká Třebová – Pardubice – Praha – Plzeň – Cheb – Schirnding D), i.e. a railway track no. 170 (Praha – Beroun – Plzeň – Cheb), which is being implemented in compliance with interoperability requirements for the European railway network.

Autor

• Ing. Štajner Filip