Rekonštrukcia medzistaničného úseku ŽST Vrútky – Varín

Rekonštrukcia medzistaničného úseku ŽST Vrútky – Varín zabezpečila na najbližšie desaťročia skvalitnenie koľajovej dopravy nielen z hľadiska komfortu, ale hlavne z hľadiska bezpečnosti. Železničná trať je dvojkoľajová, elektrifikovaná jednosmernou trakčnou prúdovou sústavou 3 kV s obojsmerným autoblokom. Traťový úsek je značne zaťažený – z hľadiska prevezenej záťaže sú v súčasnosti obe traťové koľaje zaradené do 3. rádu.

Stavba sa nachádza na trati Bratislava hlavná stanica – Žilina – Košice. Traťová rýchlosť v danom úseku stavby ŽST Vrútky – Varín, koľ. č. 1 a 2 KRŽZ km 317,457 – 328,730 je 90, resp. 100 km/h. Medzistaničný úsek má dĺžku 11,229 433 km (v koľaji č. 1) a 11,272 038 km (v koľaji č. 2), je ohraničený krajnými výhybkami železničných staníc Vrútky os. st. a Varín (km 317,457 105 – 328,729 154).

Samotná rekonštrukcia sa začala vyťažením starého koľajového lôžka čističkou typu RM 900 VB.

V medzistaničnom úseku sa nachádzajú tri tunely, z toho jeden dvojkoľajový a dva jednokoľajové. Existujúce mosty s väčším rozpätím boli vybudované ako oceľové z plnostenných nosníkov (mosty cez rieky Turiec, Varínka), resp. ako oceľové oblúkové (mosty cez rieku Váh). Mosty s malým rozpätím sú vybudované zo železobetónových nosníkov. Ich stav zodpovedal ich veku – viaceré z nich už mali poškodené rôzne konštrukčné prvky a vyžadovali si opravu.

Koľajový rošt sa zdemontoval a jednotlivé koľajové polia sa deponovali na určené skládky. Nové koľajové lôžko sa zriadilo z kameniva s frakciou 32 – 63 z lomu Dubná skala.

V km 326,005 sa nachádza železničná zastávka Strečno, nástupištia pri oboch traťových koľajach sú typu SUDOP a majú dĺžku 195 m. V bezprostrednej blízkosti železničných staníc Vrútky, os. st., a Varín sú vybudované dve priecestia, ktoré sú zabezpečené priecestným zabezpečovacím zariadením so svetelnou signalizáciou.

Nové nástupište na zastávke Strečno

Postup výstavby

Vzhľadom na dopravnú vyťaženosť rekonštruovaného úseku bolo snahou objednávateľa minimalizovať počet dní výluk koľajovej dopravy. Preto bol pri výbere zhotoviteľa stavby jedným z hodnotiacich parametrov počet dní výluk traťových koľají, ktorý bude potrebný na realizáciu prác. Zhotoviteľ stavby musel optimalizovať stavebné postupy tak, aby bol schopný zvládnuť stavbu vo vymedzenom čase. Dôležitou súvisiacou podmienkou bolo vybudovanie prístupov k železničnému telesu v jednotlivých častiach stavby, hlavne v úseku Vrútky – Strečno, kde stavba prechádza členitým terénom údolia rieky Váh a zároveň niekoľkými územiami s rôznym stupňom ochrany. Samotná rekonštrukcia traťových koľají bola preto rozdelená do dvoch základných etáp.

Realizácia výstužnej geomreže v rámci prác na železničnom spodku

Prvá etapa spočívala vo výluke koľaje č. 1 so zabezpečením vlakovej dopravy po koľaji č. 2. Druhá etapa výstavby predstavovala výluku koľaje č. 2 so zabezpečením vlakovej dopravy po zrekonštruovanej koľaji č. 1. Dĺžky trvania jednotlivých etáp boli 76, resp. 67 dní. Pri tvorbe výlukového grafikonu sa ukázalo, že vzhľadom na nedostatočnú dopravnú priepustnosť jednej traťovej koľaje s obojsmernou prevádzkou bude nutné niektoré osobné vlaky nahradiť autobusovou dopravou.

Železničný zvršok

Posledná rekonštrukcia železničného zvršku traťových koľají v úseku Vrútky, osobná stanica – Varín bola realizovaná v rokoch 1987 (koľaj č. 1), resp. 1988 (koľaj č. 2). Obidve koľaje boli obnovené zvrškom v tvare R65 na drevených podvaloch s rozdelením „e“. V čase začiatku prác v apríli 2014 bol stav železničného zvršku oboch koľají v rôznych parametroch nevyhovujúci. Samotná rekonštrukcia sa začala vyťažením starého koľajového lôžka čističkou typu RM 900 VB, ktorá bola zvolená hlavne pre svoju výkonnosť. Vyťažený materiál sa deponoval na dve recyklačné základne v ŽST Vrútky a ŽST Žilina-Teplička.

Vyzískané kamenivo sa v súlade s projektovou dokumentáciou prečistilo a zrecyklovalo na štrkodrvinu s frakciou 0 – 63, resp. 0 – 32, ktorá sa použila do stavby železničného spodku prakticky v celom objeme. Koľajový rošt sa zdemontoval a jednotlivé koľajové polia sa deponovali na určené skládky v ŽST Vrútky a ŽST Žilina-Teplička. Nové koľajové lôžko sa zriadilo z kameniva s frakciou 32 – 63 z lomu Dubná skala. Nový železničný zvršok je zo železobetónových podvalov SB8P, resp. B91, a aj z drevených podvalov umiestnených v tuneloch s rozdelením “UIC„ na podkladniciach R4pl a je upevnený pružnými sponami Skl12. Koľajnice v tvare 60 E2 (UIC60) sa montovali z dlhých koľajnicových pásov s dĺžkou 75 m. Pred ŽST Vrútky je na oceľovom moste zrealizovaná koľaj v tvare R65. Vzhľadom na značný počet smerových oblúkov s polomerom menším ako 600 m sa v týchto úsekoch, ako aj v tuneloch navrhli koľajnice z materiálu R320Cr. V priamej a v oblúkoch s polomerom nad 600 m to boli koľajnice typu R260Mn.

Sanácia skalného zárezu pri koľaji č. 1 v žkm 321,460 – 321,570

V rámci stavby sa vymenili výhybky – v koľaji č. 1 v km 319,847 výhybka M1 (tvar JR65 1:9-300 Ľľ, drevené podvaly) odbočujúca do trakčnej meniarne Dubná skala, v koľaji č. 2 v km 327,695 výhybka O1 Potok (tvar JR65 1:18,5-1200 Ľp, drevené podvaly) odbočujúca na koľaj A1 v smere do zriaďovacej stanice Žilina-Teplička. V celom úseku s dĺžkou 11,273 km bola zriadená bezstyková koľaj. Koľajnice sa zvárali aluminotermickými zvarmi. V obci Varín a vo Vrútkach sa zrekonštruovali železničné priecestia na miestnych komunikáciách.

Súčasťou rekonštrukcie medzistaničného úseku bolo vybudovanie nových nástupíšť na zastávke Strečno. Nové nástupištia pozostávajú z nástupištnej hrany tvorenej podporným prvkom položeným na pevnom betónovom základe s rektifikovateľnou konzolovou doskou so šírkou 1,000 m (PRE 200), za ktorou je zriadený povrch zo zámkovej dlažby s reliéfnymi pásmi na navádzanie nevidiacich a slabozrakých. Šírka nástupišťa je 3,10 m, výška nástupištnej hrany je 550 mm nad STKP. Dĺžka nástupíšť je 170 m pri obidvoch koľajach. Súčasťou nástupišťa sú bezbariérové prístupy, parkovacia plocha a nové informačné prvky.

Železničný spodok

Projektované práce na železničnom spodku pozostávali najmä z vybudovania nového odvodnenia v určených úsekoch (Vrútocký zárez, zárezy pozdĺž cesty I/18, zárezy v Nez­budskej Lúčke), ďalej zo sanácie málo únosných častí podvalového podložia, ktoré boli určené geologickým prieskumom, a zároveň z úpravy svahov železničného telesa a pláne železničného spodku. V rámci prác na železničnom spodku bolo treba zrekonštruovať hydroizolácie na betónových mostoch a prie­pustoch v celom medzistaničnom úseku. Systém odvodnenia pozostával z vybudovania nových odvodňovacích priekop z priekopových tvárnic typu TZM s typickou dĺžkou 2,5 m, ktorých bolo potrebné zabudovať 1 940 kusov.

Zložitá situácia nastala v dvojkoľajovom tuneli č. I, kde bolo treba vyčistiť a zrekonštruovať stredovú odvodňovaciu stoku.

Kladenie týchto prefabrikátov si vyžadovalo vykopanie ryhy v priestore medzi rekonštruovanou koľajou a stĺpmi trakčného vedenia, často pod úrovňou spodnej vody. V úseku Vrútocký zárez – Dubná skala sa ukázalo, že výkop ryhy môže narušiť stabilitu niektorých stĺpov trakčného vedenia, preto projektant a investor rozhodli o vybudovaní šiestich nových trakčných stožiarov. Počas realizácie prác na koľaji č. 1 sa ukázalo, že únosnosti na pláni železničného spodku vo viacerých úsekoch nedosahujú minimálnu požadovanú hodnotu 40 MPa. Išlo o úseky v žkm 326,775 – 327,350 a v žkm 328,250 – 328,700 v lokalite Nezbudská Lúčka – Varín. Geológia podložia v týchto úsekoch bola značne ovplyvnená enormným množstvom zrážok, ktoré v období mesiacov máj až august 2014 spadli v oblasti stavby.

Dá sa povedať, že celé obdobie výstavby musel zhotoviteľ riešiť extrémne nepriaznivé počasie, stačí si pripomenúť prívalové dažde v máji 2014 alebo katastrofálnu povodeň, ktorá zdevastovala Vrátnu dolinu v júli 2014 – prakticky v tesnom susedstve stavby. Navrhnuté sanačné vrstvy typu TPP3, resp. TPP4, sa ukázali v týchto podmienkach ako nedostatočné, preto sa po dohode s investorom stavby prikročilo k vápenno-cementovej stabilizácii podložia do hĺbky min. 400 mm v kombinácii so sanačnou vrstvou zo štrkodrviny v hrúbke 250 mm, oddelenou geotextíliou a vystuženou geomrežovinou. Na takto pripravených vrstvách železničného spodku sa podarilo dosiahnuť únosnosti nad 50 MPa. Situácia na koľaji č. 2 bola veľmi podobná, tu sa navyše prejavili problémy s podložím aj v oblasti Vrútockého zárezu v žkm 317,550 – 318,180, čo sa nakoniec podarilo vyriešiť výmenou podložia a zriadením sanačnej vrstvy zo štrkodrviny vystuženej geomrežovinou.

Do prác na železničnom spodku možno zahrnúť aj sanáciu skalného zárezu pri koľaji č. 1 v žkm 321,460 – 321,570. S cieľom zabezpečiť stabilitu svahu proti vypadávaniu balvanov a sute na zrekonštruovanú trať sa zrealizovalo osadenie vysokopevnostnej siete ukotvenej tyčovými kotvami v celkovej dĺžke 110 m.

V rámci stavby sa nakoniec zrekonštruovali len mosty cez Turiec a Varínku.

Tunely

V rekonštruovanom úseku sa nachádza jeden dvojkoľajový tunel Strečno I s dĺžkou 322 m a dva jednokoľajové tunely Strečno II (v koľaji č. 1) a Strečno III (v koľaji č. 2) s dĺžkou 593 m, resp. 546 m. Rekonštrukčné práce v tuneloch č. I a II sa obmedzili na vyčistenie tunelov od nánosov, opravu ich odvodňovacieho systému a na vybudovanie nového osvetlenia. Zložitá situácia nastala v dvojkoľajovom tuneli č. I, kde bolo treba vyčistiť a zrekonštruovať stredovú odvodňovaciu stoku situovanú v osi osí obidvoch koľají, takže sa doprava musela zabezpečiť po koľaji č. 2. Tento problém sa nám podarilo vyriešiť zastabilizovaním štrkového lôžka koľaje č. 2 polyuretánovým lepidlom Ballastbond 70. Hmota sa aplikovala nástrekom na hornú a bočnú plochu štrkového lôžka. Následne bolo možné štrkové lôžko odkopať, čím vznikla stabilná kolmá stena hrubá približne 50 cm, a to 10 cm za hlavami podvalov. Tým sa umožnil prístup do priestoru stredovej stoky a zároveň sa mohla na koľaji č. 2 zachovať koľajová doprava s rýchlosťou 50 km/h.

Tunel Strečno III (najstarší z tunelov, vybudovaný v roku 1872) vykazoval zlý technický stav. Išlo najmä o nefunkčné odvodnenie, priesaky vody cez klenbu a tiež rôzne poruchy klenby, ktoré vznikli následkom ťažkých poškodení počas druhej svetovej vojny. Podľa projektovej dokumentácie sa zrealizovalo čistenie klenby tlakovou vodou a opravilo sa škárovanie kamennej klenby, pričom v miestach najsilnejších priesakov sa aplikovala tesniaca rýchlotuhnúca hmota Waterplug. Po dokončení preškárovania a komplexnej oprave odvodňovacieho systému sa prikročilo k chemickej injektáži klenby hmotami na báze polyuretánu Carbo Pur WF.

Ukázalo sa, že medzerovitosť klenby je vyššia, než predpokladal projekt, preto dochádzalo k značnej nadspotrebe injektážnej hmoty. Napriek tomu sa podarilo vo vymedzenom čase eliminovať drvivú väčšinu priesakov klenby tak, aby sa mohol aplikovať finálny hydroizolačný náter typu Mediatan 360. Posledným z množstva problémov, ktoré bolo nutné vyriešiť počas výstavby, bola nedostatočná hrúbka koľajového štrku pod spodnou plochou podvalov v časti tunela. Tento problém sa ukázal po geodetickom zameraní dna tunela. Požiadavka investora týkajúca sa minimálnej výšky trolejového vedenia nad niveletou koľaje 5,10 m sa musela dodržať, preto bolo nutné prikročiť k doťaženiu podlahy tunela v dĺžke asi 50 m.

Mosty a priepusty

Predmetom rekonštrukcie mali byť aj štyri oceľové železničné mosty – dva mosty cez rieku Váh, most cez Turiec a most cez rieku Varínku. Mimoriadna mostná prehliadka vykonaná na mostoch cez Váh však preukázala zhoršenie technického stavu konštrukcie v koľaji č. 2, najmä v oblasti priečnikov mosta. Preto sa investor rozhodol vykonať mimoriadnu opravu tohto mosta ešte pred začiatkom hlavných výluk. V rámci stavby sa tak zrekonštruovali len mosty cez Turiec a Varínku. Rekonštrukcia pozostávala z výmeny drevených mostníc v obidvoch koľajach, výmeny poškodených nitov, podlahových plechov a opravy náteru oceľovej konštrukcie. V rámci železničného zvršku sa v oblasti mostov vložili ochranné dilatačné zariadenia.

Opravili sa aj betónové mosty a priepusty v žkm 319,470, 321,026, 321,799, 321,908 a 325,980. Ich oprava pozostávala z výmeny hydroizolácie, vybúrania a vybudovania nových ríms a krídiel vrátane zábradlia tak, aby sa zachoval prejazdný profil.

Opravili sa aj betónové mosty a priepusty.

Trakčné vedenie

Vo všeobecnosti sa trakčné vedenie ponechalo v pôvodnom stave. Vybudovalo sa 28 nových trakčných stožiarov a na ostatných sa vymenili niektoré poškodené komponenty. Vedenie trolejového drôtu sa výškovo zrektifikovalo podľa novej nivelety koľaje. Základy trakčných stožiarov sa nadbetónovali tak, aby boli minimálne 20 cm nad okolitým terénom. Zrealizovalo sa aj nové ukoľajnenie všetkých stožiarov, brán, zábradlí a pod., zároveň sa vybudovali nové protidotykové zábrany na cestnom moste v žkm 318,127.

Zabezpečovacie zariadenie

V traťovom úseku Vrútky – Varín je v prevádzke traťové zabezpečovacie 3. kategórie – obojsmerný trojznakový automatický blok typu UAB 74. Koľajové obvody sú dvojpásové 75 Hz so stykovými transformátormi DT 0,2. V ŽST Vrútky os. stanica a ŽST Varín je v prevádzke staničné zabezpečovacie zariadenie 3. kategórie – typ AŽD 71 s reléovými závislosťami. Koľajové obvody sú dvojpásové, 275 Hz so stykovými transformátormi DT O75.

V úseku Vrútky – Varín sú položené diaľkové káble (ŽDK1 a DK44), traťový kábel (PK22) a autoblokový kábel (TCEKEY xP1,0). Pred začatím prác na rekonštrukcii koľají bolo potrebné zdemontovať lanové prepojenia k stykovým transformátorom, medzikoľajové lanové prepojenia, stykové transformátory, TJA skrinky a ukoľajňovacie vodiče. Tieto prvky sa ponechali v pôvodnom stave a po položení novej koľaje sa opätovne pripojili. Novovybudované prvky zabezpečovacieho zariadenia predstavovali hlavne elektromotorické prestavníky na výhybkách M1 – meniareň Dubná skala a O1 – odbočka Potok a tiež preložky káblových vedení, ktoré sa dostali do kolízie s novým systémom odvodnenia. Išlo o preložky diaľkových káblov ŽDK1, DK44, traťového a súhlasného kábla na spolu deviatich úsekoch. Na záver sa obnovili nátery reléových a meničových skríň, návestidiel, stykových transformátorov a TJA skriniek v celom úseku.

Záver

Rekonštrukcia medzistaničného úseku ŽST Vrútky – Varín zabezpečila na najbližšie desaťročia skvalitnenie koľajovej dopravy nielen z hľadiska komfortu, ale hlavne z hľadiska bezpečnosti. Z pohľadu zhotoviteľa prác možno stavbu zhodnotiť ako vysokonáročnú na organizáciu výstavby, na nasadenie strojov, mechanizácie aj ľudských kapacít, a to hlavne z dôvodu ťažkej dostupnosti, stiesnených pomerov a v neposlednom rade pre krátkosť plánovaných výluk. Napriek všetkým technickým problémom, ktorým sme museli čeliť, možno konštatovať, že dielo sa podarilo a stavba bola odovzdaná načas. Možno trochu symbolicky, presne v deň 70. výročia vypuknutia Slovenského národného povstania – 29. augusta 2014, sa podarilo ukončiť výluku koľaje č. 2 a strečnianskou tiesňavou prešiel prvý vlak.

TEXT: Ing. Martin Vrašťák
FOTO: EUROVIA CS, a. s.

Martin Vrašťák je hlavným stavbyvedúcim v odštepnom závode, oblasti Železniční stavby a mosty závodu Železniční stavby v spoločnosti EUROVIA CS, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske Stavby/Inženýrské stavby