Výměna nosné konstrukce znojemského viaduktu

• Foto

Provizorní nosná konstrukce mostu nesplňovala požadavky na základní šířku mostního průjezdného průřezu kolejového vozidla (MPP) dle ČSN 73 6201, neumožňovala umístění podpěr trakčního vedení, rychlost byla omezena na 30 km/h a platnost jejího užívacího povolení měla končit v roce 2010. Z uvedených důvodů byla na tomto objektu navržena a schválena výměna nosné konstrukce.

DEMONTÁŽ PROVIZORNÍHO MOSTU ŽM 16 M
Mosty ŽM 16 jsou ocelové, příhradové rozebíratelné konstrukce, stavěné jako prosté nosníky. Podle rozpětí a zatížení se staví mosty jednopatrové jednostěnné až třípatrové dvoustěnné s pasy nezesílenými nebo zesílenými, s mostovkou dolní nebo horní. Na znojemském viaduktu byl použit most dvoupatrový jednostěnný s dolní mostovkou. Nosná konstrukce zatímního mostu byla tvořena čtyřmi prostými nosníky délek 58,5 m o celkové hmotnosti 710 tun. Z důvodu použití jiného typu nosné konstrukce (oproti původní), byly na stávajících pilířích pro dosažení potřebné výšky podepření, osazeny hlavice z dílců mostního pilíře Pižmo.

Demontáž provizorní konstrukce byla provedena po potřebném vystrojení a spojení polí ve spojitý nosník, podélným výsunem v ose mostu směrem na šatovské předpolí, kde byla postupně rozebrána na jednotlivé prvky. V srpnu 2008 začaly přípravné práce před výsunem mostního provizoria. Nejprve byla provedena revize stávajícího stavu konstrukce, která zahrnovala vizuální prohlídku zabudovaných prvků, kontrolu kompletnosti styků a utažení všech šroubových svorníků, kterých bylo v konstrukci zabudováno celkem přes 18.000 ks. Souběžně s touto činností byla (pro umožnění pojezdu konstrukce po vysouvacích stolicích) prováděna demontáž spodních stykových plechů z dolních pasů hlavních příhradových nosníků. Velkou část těchto i následných prací bylo nutné provádět horolezeckou technikou. Pro potřebné odlehčení polí u převislého konce konstrukce (při výsunu), byly sneseny mostovkové panely v rozsahu pole 4 a 3.

Před šatovskou opěrou OP1 byla vybetonována prozatímní železobetonová deska s kotevními prvky pro sestavení a ukotvení montážní podpory Pižmo. Další dvě ŽB desky s kotevními prvky byly vytvořeny na stávající křídla opěry OP1 pro uložení výsuvných stolic a ukotvení roštových nosníků tažného zařízení. Hlavice na pilířích byly doplněny o potřebné dílce k umožnění manipulace s nosnou konstrukcí.

Stávající konstrukce ŽM 16 M byla na znojemské opěře přizvednuta hydraulickými válci, byla odstraněna pohyblivá ložiska, odbourána závěrná zeď a namontováno prodloužení konstrukce spolu s vysouvacím nástavcem. Pro fázi největšího vyložení konstrukce (při opouštění podpor), byl příhradový nosný systém konstrukce doplněn o podružné svislice hlavních nosníků v oblastech s největší koncentrací zatížení.

Po demontáži dilatačních styků mezi pasy hlavních nosníků sousedních polí, bylo pomocí hydraulických válců zvednuto o 400 mm nejprve pole 4 (včetně osazeného prodloužení a vysouvacího nástavce) a následně pole 3 o stejnou hodnotu. Tímto krokem bylo umožněno osazení konstrukce na vysouvací stolice, posun pole 4 o 440 mm směrem k poli 3 a spojení těchto dvou polí předepsaným typovým stykem. Připojením pole 2 a 1 popsaným postupem, byl z konstrukce vytvořen spojitý nosník o čtyřech polích s převislým koncem za znojemskou opěrou.

Po odbourání závěrné zdi a křídel opěry OP1 zatímního mostu byla namontována vysouvací dráha, která přecházela z úložného prahu opěry (kde byla kotvena) na zemní pláň šatovského předpolí. Vysouvací dráha obsahovala 6 párů dvouosých vysouvacích stolic, na které vysouvaná konstrukce ŽM 16 M během výsunu postupně najížděla. Výsun provizorní konstrukce byl proveden hydraulickým tyčovým posuvným systémem Enerpac, s použitím hydraulických válců o výkonu 100 tun a zdvihu 600 mm. Osazeny byly dva tažné válce a dva brzdné.

Přenos vodorovné síly do konstrukce byl proveden pomocí celozávitových vysokopevnostních táhel, kotvených k hlavním nosníkům atypickým ocelovým svařencem. Celková délka napojených táhel umožnila vysunout najednou celé jedno pole konstrukce. Po uvolnění pevných aretačních podkladků začal samotný výsun konstrukce směrem do šatovského předpolí. Opouštění podpor bylo prováděno zvednutím vysouvacího nástavce z vysouvacích stolic a pozvolným spuštěním převislého konce konstrukce do průhybu. Naměřená hodnota průhybu činila 380 mm a nepřekročila předpokládanou výpočtovou hodnotu.

Po výsunu pole 1 do předpolí následovala jeho demontáž na jednotlivé dílce a odvoz na úložiště v Pohořelicích. Stejným způsobem bylo demontováno pole 2. Před výsunem pole 3 byla po jednotlivých dílech provedena demontáž revizní lávky, aby byla zachována pro případné další využití. Třetí pole konstrukce ŽM 16 M bylo vysunuto 78 m za osu šatovské opěry OP1, aby byla dodržena 25% rezerva stabilizačního momentu vůči klopnému i ve fázi po částečné demontáži konstrukce. Demontáž pole 3 se prolínala s fází výsunu pole 4 v úsecích délky od 12 m.

V průběhu výsunu mostu ŽM 16 M bylo z uvolněných podpor zahájeno snesení stávajících podpěrných hlavic Pižmo, zhotovení nových úložných bloků ložisek a následně bylo prováděno osazení dočasných sestav Pižma pro výsun nové konstrukce.

VÝSUN NOVÉ NOSNÉ KONSTRUKCE MOSTU
Nosnou konstrukci tvoří příhradové hlavní nosníky s horní ortotropní ocelovou mostovkou se žlabem pro kolejové lože jedné koleje. Konstrukce je spojitá o čtyřech polích o rozpětích 49,95 + 59,94 + 59,94 +49,95 m. Rozpětí jednotlivých polí bylo navrženo s cílem zatížit dosavadní pilíře s co možná nejmenší excentricitou. Celková délka ocelové konstrukce je 220,97 m a hmotnost konstrukční oceli přes 920 tun. Veškeré nosné prvky OK mostu jsou navrženy z oceli S355. Směrově je nosná konstrukce v přímé a stoupá v jednotném sklonu 4,49 ‰ ve směru staničení, tedy od Šatova k žst. Znojmo.

Z důvodu umožnění souběhu činností na stávající a nové nosné konstrukci, byl výsun provizorního mostu ŽM 16 M proveden směrem na šatovské předpolí a nová nosná konstrukce mostu byla postupně sestavována na montážní plošině zřízené na znojemském předpolí, odkud byla vysouvána do otvoru. Podélně byla nosná konstrukce rozdělena na 12 montážních celků. Montážní plošina byla vybavena pasy pro výsun a sestavování montážních celků konstrukce, portálovým jeřábem a pojízdnými přístřešky k ochraně před klimatickými vlivy při svařování konstrukce a provádění části protikorozní ochrany (PKO).

S ohledem na počet polí v otvoru a realizovanou délku montážní plošiny, byl výsun nové nosné konstrukce mostu proveden celkem ve čtyřech etapách. V první etapě se jednalo převážně o posun konstrukce po montážní plošině a vysunutí části konstrukce přes znojemskou opěru, ve druhé etapě byla konstrukce vysunuta na pilíř P3, ve třetí na P2 a ve čtvrté bude vysunuta přes dvě pole až na šatovskou opěru OP1.

Na podpory s dokončenými novými úložnými bloky ložisek byly osazeny sestavy Pižma a vyrobených atypických prvků, umožňující výsun konstrukce v dané výšce, následné spuštění na ložiska a zachycení všech svislých i vodorovných sil vznikajících v průběhu manipulace s novou nosnou konstrukcí mostu. Na převislý konec mostu byl osazen výsuvný nástavec (krakorec), umožňující vyrovnání průhybu převislého konce konstrukce ve fázích výsunu přes podpory. Použitý krakorec umožňuje vyrovnání průhybu konstrukce o 0,45 m, má výkyvný spodní pas a jeho pohyb je ovládán hydraulickými válci. V okolí rozhraní pole 1 a 2 (v oblasti s největší koncentrací zatížení) bylo nutné mezi horní a dolní pas hlavních nosníků osadit montážní vzpěry (svislice).

Výsun nového mostu byl prováděn po speciálních podložkách, opatřených na povrchu vrstvou teflonu, které byly v průběhu výsunu ošetřovány mazivem. Pro vyvození potřebné vodorovné síly k vysouvání konstrukce z montážní plošiny byly použity dva hydraulické válce o celkovém výkonu 180 tun, se zdvihem 460 mm a hydraulický agregát Enerpac o výkonu 8 litrů/min., určený k vysouvání mostů.

ZÁVĚR
Spouštění nosné konstrukce o 1,70 m s využitím počítačem řízeného synchronního hydraulického systému Enerpac je plánováno na období duben až květen 2009. Celá nosná konstrukce nového mostu bude kompletně vysunuta, spuštěna a osazena na ložiska v květnu 2009. Zprovoznění trati v úseku stavby by se mělo uskutečnit v listopadu 2009.

Exchange of the Bearing Structure of the Znojmo Viaduct
Within the structure “Electrification of the track section including PEÚ Šatov–Znojmo“ , the reconstruction of a significant bridge unit “SO 04- 19-01 Railway bridge in the km 99.297“ was commenced in July last year, which is typically names as “Znojmo viaduct“. The bridge is located in the railway station Znojmo, it bridges the river Dyje valley and the offshore road. In 1992 the original bridge structure was removed and temporary bridge structure ŽM 16 M with four spans was put in. temporary bearing structure of the bridge did not meet the requirements about MPP width in accordance with ČSN 73 6201, it did not allow for traction line supports placement, the speed was limited to 30 km/h and the validity of its license for utilization was suppose to expire in 2010. Due to the above-mentioned reasons, the exchange of the bearing structure was suggested and approved on this unit.

Autoři

• Ing. Pokorný Radim
• Ing. Václavík Dalibor