Železniční obloukový most přes Vejprnický potok v Plzni

• Foto

POPIS STÁVAJÍCÍHO MOSTU
Stávající železobetonový most se nachází v intravilánu města Plzně a překonává veřejný chodník a Vejprnický potok. Most pochází z roku 1964 a je složen ze dvou samostatných nosných konstrukcí pod každou kolejí. Nosná konstrukce je tvořena spojitým železobetonovým deskovým rámem o třech polích s rozpětím 11,20 + 13,00 + 11,20 m a byla provedena z betonu značky B 250. Délka mostu je 40,20 m. Rámové stojky jsou uloženy kloubově na plošných základech na zdivu starých opěr původního kamenného mostu. Založení krajních opěr je hlubinné na šachtových pilířích.

Důvodem rozhodnutí nahradit stávající most novým mostem bylo zejména nové, podstatně změněné geometrické vedení nových kolejí (jedna kolej vedena mimo nosnou konstrukci). Dalším důvodem byl samotný stav mostu (obnažená výztuž, výluhy hydrátů vápníku, vlasové trhliny, stav zasypaných vrubových kloubů stojek), nevyhovující prostorová průchodnost a problematický způsob osazení nových PHS.

Varianty řešení nového mostu z přípravné dokumentace
V přípravné dokumentaci byly zpracovány dvě varianty řešení, jedna z variant byla navržena ve spolupráci s architektem stavby. Varianta č. 1 počítala s klasickým přemostěním ocelobetonovou spřaženou konstrukcí o jednom prostém poli s rozpětím 30,5 m a uvažovala s dvojicí ocelových plnostěnných nosníků pod každou kolejí. Varianta č. 2 řešila přemostění překážky dvoupolovou spojitou ocelobetonovou spřaženou konstrukcí s rozpětím polí 2 × 20 m, ve střední části podporovanou výrazně vzepjatým železobetonovým obloukem. Tato druhá varianta byla architektonicky vzhlednější a byla velice pozitivně hodnocena zastupitelstvem města Plzně.

Výsledný návrh, celková koncepce mostu
V rámci projektové dokumentace byl projektant postaven před úkol prověřit a zvolit ze dvou nabízených variant nejvhodnější a nejpřijatelnější řešení jak z hlediska architektonického, tak i ekonomického. Výsledné řešení se ustálilo do definitivní podoby po řadě vstupních jednání. Vycházelo z architektonické představy vzepjatého oblouku nad terénem přizpůsobené řadě požadavků ze strany investora. Ten požadoval především konstrukci „bezúdržbovou“, což v překladu znamenalo navrhnout konstrukci bez použití jakýchkoliv pohyblivých části, tj. ložisek a dilatačních závěrů. Byla preferována železobetonová konstrukce.

Nový most je navržen jako železobetonový oblouk o rozpětí 26,5 m sdružený s rámem mostovky. Staticky se jedná o vetknutý oblouk s mostovkou uloženou kloubově na opěrách na zabetonovaných válcovaných kolejnicích železničního svršku R65. Most je navržen ze dvou samostatných konstrukcí s podélnou dilatační spárou. Opěry jsou společné pro obě konstrukce. Založení mostu bylo vzhledem k charakteru nosné konstrukce, která vyvozuje poměrně velké vodorovné účinky, navrženo na podzemních stěnách tvaru písmena T vetknutých do skalního podloží. Kolej na mostě je vedena v přechodnici v průběžném kolejovém loži. Žlab kolejového lože je ohraničen římsami, které jsou tvarově přizpůsobené vetknutí a tvaru protihlukových stěn.

Geologické a geotechnické podmínky
Podstatné pro návrh nového mostu bylo prověření úrovně skalního podloží zjištěné z archivní dokumentace. Skalní podloží, které je tvořeno zvětralým arkózovým pískovcem, bylo zastiženo dvěma sondami cca 7,0 m pod úrovní stávajícího terénu. Dále byl zjištěn materiál tělesa náspu, který je tvořen převážně středně ulehlým až ulehlým štěrkem. Pod úrovní terénu byly navíc zjištěny hlinitopísčité navážky se štěrkem, v nižší části zase bahnité jíly a ulehlý štěrk s hlinitopísčitou výplní. Hladina podzemní vody je přímo závislá na stavu vody ve vodoteči a na klimatických výkyvech. Sondami byla zastižená cca 1,4 m pod úrovní terénu.

Popis nosné konstrukce a spodní stavby
Most je tvořen dvěma samostatnými nosnými konstrukcemi pro každou kolej zvlášť. Oblouková část mostu je parabolického tvaru, konstantní tloušťky 0,85 m vetknuta do železobetonových monolitických opěr. Rozpětí oblouku je 26,5 m, vzepětí oblouku činí 4,95 m. Deska mostovky je proměnné tloušťky s náběhy, uložená na kolejnicích R65 zabetonovaných v úložných prazích opěr. Délka mostu je 50,20 m, šířka 11,0 m, výška 13,35 m. Šikmost objektu je 90°. Nosná konstrukce byla v projektu navržena z třídy betonu C35/45 XD1, XF2. V průběhu výstavby se třída betonu stanovila na C45/55 s ohledem na potřebu co nejrychleji dosáhnout požadovaných pevností betonu do doby ukončení výluky a zahájení provozu na trati. V příčném řezu je most ukončen římsami ohraničujícími žlab průběžného kolejového lože. Tvar říms je pohledově ztvárněn dle obloukového, „srpovitého“ tvaru protihlukových stěn. Profil sloupků PHS je proveden z poloviny ocelového profilu IPE 400 v zakřivení R = 6 000. Výška PHS na mostě je 3,05 m.

Spodní stavba je tvořena dvěma masivními železobetonovými opěrami OP1 a OP2, které jsou tvarově přizpůsobené stávající spodní stavbu mostu. Mostní opěry jsou založeny hlubinně a zajišťují vetknutí parabolických oblouků nosné konstrukce do dříku opěr a uložení desky mostovky na úložném prahu. Spodní stavba byla provedena z betonu C30/37 XC3, XF1.

Založení mostu bylo původně uvažováno hlubinné na podzemních stěnách tvaru písmena T v počtu 12 ks pod každou z opěr. Před začátkem výstavby byl způsob založení mostu přehodnocen a upraven vzhledem k dostupné technologii dodavatele. Založení bylo provedeno na velkoprůměrových pilotách ∅ 1 500 mm v počtu 17 ks pod každouopěrou. Délky pilot jsou 13,0 m a jsou vetknuty do skalního podloží.

Postup výstavby
Výstavba mostu probíhala od začátku března do konce prosince roku 2012. Byla provedena ve dvou stavebních fázích za výluky příslušné koleje. Jednotlivé stavební fáze obsahovaly ubourání poloviny stávajícího mostu a výstavbu poloviny nového mostu. Pro přístup na staveniště se zřídilo dočasné přemostění Vejprnického potoka z nosníků I500 přesypaných zeminou. Provoz na trati byl v první fázi zabezpečen po stávající polovině mostu, v druhé fázi po nové konstrukci postavené v první fázi.

Po vybudování hlubinného založení a krajních opěr mostu následovala betonáž nosné konstrukce, která se provedla ve dvou betonážních záběrech. Jako první byla symetricky vybetonována oblouková část konstrukce a následně s časovým odstupem 10 dní se provedla betonáž desek mostovky opět symetricky na obě strany. Po betonáži říms následovaly dokončovací práce, osazení PHS a terénní úpravy.

Zatěžovací zkouška proběhla v listopadu 2012. Jako zkušební vozidlo byl použit kolejový jeřáb EDK 750. Byly měřeny maximální průhyby mostovky a oblouku. Průhyby od zkušebního zatížení se blížily k teoreticky stanoveným hodnotám a mostní konstrukce tedy vyhověla všem kritériím požadovanými normou ČSN 73 6209.

Hlavní účastníci stavby

• Investor: SŽDC, s. o., Stavební správa západ
• Odpovědný projektant SO: SUDOP PRAHA a. s., Ing. Ján Kováč
• Zhotovitel: Skanska a. s.

Příspěvek byl uveden na konferenci Železniční mosty a tunely 2013.

Railway Vaulted Bridge over Vejprnický Stream in Plzeň
The article describes the course of designing and reconstruction of the existing railway bridge over the Vejprnický stream valley in Plzeň within the construction of “The passage of Plzeň node in the direction of transit railway corridor III”. The new railway bridge is designed as monolithic, vaulted bridge, joined with bridge deck frame with the vault span of 26.5 m. The bridge meets both the requirements for safe operation of railway corridor track and the architectural effect in suburban area.

Autor

• Ing. Kováč Ján