Zřízení pevné jízdní dráhy systémů ÖBB‑PORR ve Střelenském tunelu

• Foto

Celá stavba je rozdělena na tři etapy. V letošním roce v rámci první etapy byla provedena rekonstrukce 1. traťové koleje (TK), jejíž součástí bylo zřízení pevné jízdní dráhy (PJD) systému ÖBB-PORR ve Střelenském tunelu. Celková délka PJD je v 1. TK včetně přechodových oblastí 459 m. V druhé etapě došlo k rekonstrukci mostů a propustků a sanaci tunelové trouby a částečně opěrných zdí. Ve třetí etapě, která bude probíhat v roce 2013, bude rekonstruována část 2. TK, zbytek opěrných zdí a dále dojde ke zřízení druhé části pevné jízdní dráhy v tunelu. Pevná jízdní dráha systému ÖBB-PORR ve Střelenském tunelu je první pevnou jízdní drahou tohoto typu realizovanou v České republice.

REKONSTRUKCE STŘELENSKÉHO TUNELU
Střelenský tunel se nachází v mezistaničním úseku mezi stanicemi Horní Lideč a Lysá pod Makytou. Jedná se tedy o železniční propojení mezi Českou a Slovenskou republikou. Zmíněná trať je dvoukolejnou železniční tratí s pravostranným provozem a elektrifikovanou stejnosměrnou proudovou soustavou 3 kV SS. Území, kterým trať prochází, je horského charakteru ve výšce cca 500 m n. m. Před i za portálem tunelu prochází trať hlubokým zářezem v horninách, které mají tendenci při saturaci vodou k vytváření sesuvů svahů. Proto jsou v těchto místech oboustranně vystavěny vysoké zárubní zdi, v předportálí tunelu ve směru na Horní Lideč příčně rozepřené. Rekonstrukce tunelu a zárubních zdí tedy spočívá především v návratu k plné funkčnosti odvodňovacího systému. V projektu bylo navrženo zřízení pevné jízdní dráhy, hlavně z důvodu nedostatečné výšky štěrkového lože při zachování stávajícího obrysu tunelu.

KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ PEVNÉ JÍZDNÍ DRÁHY
Základem pevné jízdní dráhy systému ÖBB – PORR je prefabrikovaná železobetonová deska. Systém je v podstatě spřaženou konstrukcí nosné desky o rozměrech 2 400 × 5 160 mm a vyztuženou podkladní roznášecí vrstvou. Spřažení konstrukce je dosaženo kónickým tvarem zalévacích otvorů v nosné desce. Spodní plocha desky a zalévací otvory jsou opatřeny pružnou oddělovací vrstvou, která působí jako antivibrační vrstva konstrukce a dále usnadňuje opravu, resp. výměnu nosné desky při poškození např. při havárii.

Podporu kolejnic tvoří 2 × 8 podpěrných bodů (výstupků) v rozdělení 650 mm s upevněním Vossloh 300-1. Jedná se o upevnění určené právě pro pevnou jízdní dráhu. Vysoce pružné podložky zde zajišťují požadovanou pružnost konstrukce, pružné svěrky pak zajišťují prostřednictvím středního ramene svěrky sekundární tuhost (omezování zdvihu paty kolejnice).

Řešení systému v přechodových oblastech je v podstatě obdobné s jinými systémy pevných jízdních drah. Při přechodu na klasický železniční svršek je nutné zajistit plynulý přechod tuhosti konstrukce. V systému ÖBB-PORR jsou používány přechodové prefabrikované nosné desky s odlišnými rozměry a dále přechodové předepnuté železobetonové pražce. Plynulý přechod tuhosti je především zajištěn stmelením štěrkového lože dvousložkovou pryskyřicí v proměnných objemech a hloubkách a dále v postupném přechodu pružnosti pružných podložek v upevnění kolejnic.

Zřízení konstrukce pevné jízdní dráhy
Při zřizování pevné jízdní dráhy systému ÖBB‑PORR se na betonové podkladní vrstvě zaměřila poloha jednotlivých panelů. Po zaměření došlo k osazení distanční výztuže tvaru „cik-cak“ podkladní vrstvy. Poté se osadily pod každým čtvrtým panelem plastové odvodňovací žlaby obdélníkového průřezu. Tyto žlaby slouží pro příčné převedení vody pod PJD. Následně se položila kari síť na „cik‑cak“ distanční výztuž. Kari síť se přeložila vždy v místě napojení minimálně o 10 cm a pomocí vázacího drátu lehce provázala. V další fázi jsme umístili podkladky – čtyři betonové v ¼ od krajní hrany desky a jeden betonový uprostřed. Dále jsme uložili ocelové podložky 100 × 100 × 8 mm proti protlačení podkladního betonu v místech, kde budou později osazeny rektifikační šrouby. V této fázi jsme umístili nosné desky na připravené podkladky tak, aby mezi jednotlivými deskami vznikla 4 cm dilatační mezera. Následně došlo k osazení kolejnic a dále rektifikačních šroubů do připravených otvorů v desce. Provedlo se hrubé vyrovnání a odstranily se podklady umístěné v krajních částech. Pomocí rektifikačních šroubů se vyrovnala výšková poloha desek s odchylkou +/- 2 mm. Po dokonalém směrovém a výškovém urovnání proběhlo osazení bednění bočních stěn panelů. Následně došlo k podbetonování nosných desek zalévacími otvory samozhutnitelným betonem.

Vyrovnání a geodetické zaměření konstrukce je jednou z nejdůležitějších fází výstavby pevné jízdní dráhy. Po zmonolitnění konstrukce lze ještě upravit polohu kolejnic pomocí vodících vložek nebo výměny podložek v systému upevnění, ale tyto úpravy jsou samozřejmě omezené. Výměna již hotové pevné jízdní dráhy v podstatě znamená vybourání a znovu provedení celé konstrukce. Proto při provádění je nutné minimálně dvakrát zaměřit konstrukci před samotnou betonáží podkladní vrstvy, tj. před zmonolitněním konstrukce. Jemné vyrovnání by mělo proběhnout vždy těsně před zřizováním zalévací vrstvy. Pokud se jako v našem případě nacházejí části pevné jízdní dráhy v různých prostředích (v tunelu a mimo tunel) je vhodné tyto části zalévat po úsecích. Roztažnost kolejnic a dalších kovových částí systému (rektifikačních šroubů) může vyvolat vlivem rozdílných teplot prostředí nechtěné posuny geometrické polohy kolejnic.

Další, neméně důležitou fází při výstavbě pevné jízdní dráhy je samotná betonáž. Pomineme-li důležitost zaplnění všech prostor podkladní roznášecí vrstvy, je důležité zaměřit se na kvalitu samozhutnitelného betonu. Právě kvůli zabezpečení dostatečného rozlití jsou na vlastnosti betonu kladeny požadavky především na konzistenci. Další vlastnosti betonu, jako je mrazuvzdornost, popřípadě odolnost proti různým chemickým látkám jsou vázány místním prostředím a je na projektantovi, popř. technologovi, aby tyto vlivy posoudil a navrhl dostatečně odolnou a trvanlivou směs. Pro kontrolu kvality čerstvé směsi je doporučeno před začátkem betonáže provést zkoušky rozlití kužele. V našem případě byla provedena i zkouška obsahu vzduchu v betonu. Kontrola úplnosti vyplnění prostoru pod panely betonem je prováděna vizuálně. Je důležité podotknout, že bednění musí být od panelů odsazeno na vzdálenost tak, aby bylo umožněno vytlačení vzduchových kapes a hlavně byla umožněna vizuální kontrola vystoupání betonu nad spodní hranu panelu. Vzniklý otvor mezi bedněním a panelem slouží pro odvzdušnění, tím je omezeno riziko vzniku vzduchových kapes pod panely a navíc jím lze v průběhu zalévání kontrolovat, jakým způsobem se beton pod panely rozlévá a vyplňuje prostor.

Mechanizace
Volba použité mechanizace závisí na okolních prostorových poměrech. Pevná jízdní dráha se zřizuje především v tunelech nebo špatně přístupných místech (v hlubokých zářezech nebo vysokých náspech, na dlouhých mostech atd.) např. z důvodů dostupnosti jednotek integrovaného záchranného sboru k místu případné havárie. Proto i dostupnost mechanizace pro pokládku nosných panelů je ve většině případů značně omezená. Při hmotnosti jedné desky cca 5 t je výběr zdvihací techniky zásadní.

Při realizaci PJD ve Střelenském tunelu jsme použili pro pokládku desek automobily s hydraulickou rukou. Při tomto způsobu pokládky je limitujícím faktorem nízká užitná hmotnost nákladních automobilů a převozní vzdálenost z mezideponie panelů k místu pokládky.

Původně jsme uvažovali o použití portálového pokladače Robel PA 1-20 ES který společnost Subterra a. s. vlastní. Tento stroj má tu výhodu, že používá jako pojezdovou drážku dlouhé kolejnicové pasy, které jsou pak následně pomocí manipulátoru nasazeny na panely a odpadá tak další manipulace s kolejnicemi. Pro dopravu nosných desek jsou použity plošinové vozy, které jsou zařazeny na již hotovém úseku železničního svršku.

V první etapě rekonstrukce jsme ale nemohli kvůli nedostatku místa umístit pojezdovou drážku a desky pomocí portálového jeřábu pokládat. Při druhé etapě rekonstrukce ale použití portálu předpokládáme. Bude totiž zároveň rekonstruována i středová stoka tunelu a po odtěžení štěrkového lože vznikne širší pás pro umístění pojezdové drážky. Toto bude realizováno na jaře následujícího roku.

Betonáž podkladní vrstvy může být prováděna buď z vedlejší koleje pomocí autodomíchávačů, které mohou být v případě potřeby naloženy na nízké plošinové vozy nebo pomocí čerpadel betonu z nejbližších dostupných míst v předportálí tunelu. Při čerpání betonu pomocí čerpadel musí být vzdálenost čerpání zkonzultována s technologem, aby nedošlo např. k segregaci plniva betonu. Doprava betonové směsi a její zpracování by měla být provedena v co nejkratší době, tomu by měla být uzpůsobena i koordinace prací na stavbě. Důležité je nepřekročit maximální přípustnou dobu, po kterou může být směs kvalitně zpracována. V našem případě jsme zvolili betonáž panelů pomocí čerpání směsi na vzdálenost 200 m. Betonáž probíhala vždy proti spádu od slovenské strany a následně z české strany. In situ jsme prováděli zkoušky jak před čerpadlem, tak i na konci hadic. Jednalo se o zkoušky konzistence a obsahu vzduchu. Dále byly odebrány zkušební kostky pro zkoušky betonu v tlaku.

ZÁVĚR
Výše popsanou technologii zřízení PJD jsme použili v závislosti na místních podmínkách. Další možné varianty technologií pokládky, ať už pomocí kolejového jeřábu, Desec TL 50, nebo automobilového jeřábu, si každý zhotovitel zvolí v závislosti na ekonomických a technologických místních podmínkách.

Installing of slab track system ÖBB – PORR in Střelenský tunnel
The text describes realization of ballastless track (PJD) of ÖBB-PORR type in Strelensky tunnel. The introduction part mentions basic characteristics of the concerned work. Moreover, the PSD structural system was described, including variant solution of PJD realization itself, with reference to used mechanization. The principles of technology establishment were highlighted, and important experience gained during realization was presented, as well.

Autor

• Ing. Macháček Tomáš