Modernizácia železničnej trate Žilina – Košice – projektová príprava mostných objektov na úseku A.1 Poprad-Tatry (mimo) – Vydrník

Článok predstavuje mostné objekty riešené v rámci stavby Modernizácia železničnej trate Žilina – Košice, úsek trate Poprad-Tatry (mimo) – Krompachy, traťový úsek Poprad-Tatry (mimo) – Markušovce (mimo), časť A.1 Poprad-Tatry (mimo) – Vydrník. Spoločnosť Valbek SK, spol. s r.o., pripravuje v súčasnosti projektovú dokumentáciu stavby v stupni dokumentácie pre realizáciu stavby. Celý proces prípravy modernizácie v uvedenom úseku sa začal už v roku 2006, momentálne sa predpokladá ukončenie realizácie v roku 2026.

Všeobecne k mostným objektom na A.1

Stavba A.1 zahŕňa modernizáciu dopravnej cesty v časti ŽST Vydrník (vrátane) – ŽST Poprad-Tatry (mimo), riešenie stavebných častí pokrývajú jednotlivé ucelené časti stavby (UČS), konkrétne rozsah pre A.1 UČS 08 až 12 a UČS 17.

Navrhovaná trasa modernizovaného úseku železničnej trate vedie od Vydrníka po vjazd do Popradu prevažne v novej polohe, v menšej miere na existujúcom telese alebo v bezprostrednom súbehu s jestvujúcou traťou. V lokalite Popradu, na juhozápadnej strane mesta, kopíruje návrh modernizácie existujúcu polohu železničnej trate, a to až po zaústenie do ŽST Poprad.

Prevažnú väčšinu železničných mostov budú tvoriť nové objekty, čo je spôsobené viacerými faktormi, okrem iného nevyhovujúcim stavom existujúcich objektov pre nové parametre trate a výhľadovú životnosť mostov, zmenou polohy premostení, potrebou doplniť nové objekty mimoúrovňových krížení a pod.

Z pohľadu využitia existujúcich mostných objektov sa po vyhodnotení trasovania, stavebnotechnického stavu, priestorových možností v mostnom otvore, resp. na samotnom mostnom objekte, stanovilo, že v rámci stavby možno zachovať nosnú konštrukciu železničného mosta v ev. km 198,254 – podchod na ZAST Poprad – Spišská Sobota.

Pri návrhu mostných objektov sú aplikované kritériá pre rýchlosť do 200 km/h, a to v tých úsekoch železničnej trate, kde možno výhľadovo uvažovať so zvýšením rýchlosti bez dosahu na zmeny smerového vedenia.

Celkovo sú mostné objekty členené na:
• železničné mosty v celkovom počte 17, z toho:
– 9 objektov prestavby/rekonštrukcie,
– 5 nových objektov,
– 3 podchody,
• 2 nové cestné mosty,
• 1 lávka pre chodcov.

Búranie železničných mostov bude prebiehať po sprevádzkovaní modernizovanej trate, pôjde o 7 mostov.

Pri štandardných typoch premostení sa navrhujú doskové, resp. rámové železobetónové konštrukcie, vzhľadom na členitý charakter územia je však v danej lokalite vyhradený priestor aj na výnimočné mostné konštrukcie.

Vybočenie z bežne zaužívaných postupov a návrhov typov konštrukcií je vyvolané v prvom rade požadovanou nevyhnutnou dĺžkou premostení, ktoré je potrebné prekonať v dvoch lokalitách medzi novým tunelom Španí Háj a mestom Poprad, a tiež obmedzujúcimi faktormi realizácie v intraviláne mesta Poprad. A práve na tieto mostné objekty sa zameriame v ďalšej časti článku.

Železničný most v žkm 187,500 nad cestou III/018156

Nový most je umiestnený v blízkosti západného portálu tunela Španí Háj, kde železničná trať prechádza ponad údolie meandrujúceho Gánovského potoka a zároveň križuje cestu III. triedy. Technické riešenie návrhu premostenia minimalizuje zásah do premosťovaného koryta Gánovského potoka a priľahlých mokraďových spoločenstiev.

Celková dĺžka mostného objektu, ktorý sa nachádza v traťovom úseku Vydrník – ZAST Hôrka, je 346 m. Železničný most prevádza dve hlavné traťové koľaje (vzájomná vzdialenosť 4,2 m), ktoré vedú v priamej, pričom v koncovom poli zasahuje do konštrukcie prechodnica.

Most pozostáva z 5-poľovej spojitej konštrukcie, teoretické rozpätia jednotlivých polí sú 52,0 + 3 × 75,0 + 52,0 m. Nosnú konštrukciu tvorí predpätý komorový prierez s premennou výškou od 3,0 do 6,5 m. Celková šírka nosnej konštrukcie je 12,70 m, šírka komory je 10,0 m.

Pre obidve koľaje je použitá jedna spoločná nosná konštrukcia. Výstavba nosnej konštrukcie bude prebiehať metódou letmej betonáže zo zárodkov. Na ľavej strane mosta je umiestnené zábradlie, na pravej rímse mosta je protihluková stena s výškou 4,0 m.

Krajné opory sú navrhnuté ako monolitické masívne zo železobetónu. Opora O1 bude založená na veľkopriemerových pilótach s priemerom 1 500 mm, piliere a opora O6 budú založené na mikropilótach. Medziľahlé piliere P2 až P5 tvorí dvojica listových stojok, ich výška je premenná – od 10,50 až po 13,85 m.

Most je navrhnutý s priebežným koľajovým lôžkom. Počas projektovej prípravy prebiehali okrem iného diskusie aj ohľadom vybavenia mosta železničným zvrškom pozostávajúcim z pevnej jazdnej dráhy (PJD), ktorá je použitá v blízkom tuneli, ale vo finálnej projektovej dokumentácii sa prijalo riešenie ukončením PJD pred oporou O1, a to bez predĺženia na mostnú konštrukciu.

Železničná estakáda v žkm 192,819

Najvýraznejším mostným objektom stavby A.1 je SO 11-33-02 Železničná estakáda v žkm 192,819. Estakáda vedie ponad nezastavaný terén údolia Gánovského potoka na preložke železničnej trate, pričom výška nivelety koľaje v najvyššom mieste je približne 28 m nad terénom a celková dĺžka objektu je 551 m.

Železničná estakáda leží v šírej trati v traťovom úseku Hozelec – Poprad. Mostný objekt prevádza dve hlavné traťové koľaje (vzájomná osová vzdialenosť 4,10 m). Smerovo koľaje vedú v smerových oblúkoch s R1 = 1 404,10 m a R2 = 1 400,00 m,
v oboch koľajach je zriadené prevýšenie 107 mm.

Železničná estakáda sa skladá zo 7 totožných polí, pričom každé pole tvorí dvojica jednokoľajných mostov so spoločným priebežným koľajovým lôžkom. Jednotlivé polia a mosty sú priame, kopírujúc oblúk (lomenica), s kolmým uložením na piliere/opory. Svetlosť poľa je približne 72,00 m, rozpätie každého mostného poľa je 73,80 m.

Nosná konštrukcia mostov je spriahnutá oceľová priehradová konštrukcia so spriahajúcou železobetónovou doskou.

Oceľová bezzvislicová priehradová konštrukcia má premennú výšku, v mieste uloženia je to 4,50 m, v strede rozpätia 6,00 m (osová vzdialenosť horného a spodného pásu). Vzájomná osová vzdialenosť dvojice priehradových nosníkov v priečnom smere je 3,0 m. Konštrukciu tvorí spolu 10 priehrad so základnou dĺžkou priehrady 7,38 m. Základným prierezom horného a spodného pásu je zváraný debnový nosník.

Diagonály sú zo zváraného I-prierezu, pričom diagonály D1, D3 a D5 majú uzavretý prierez, ktorý sa v mieste styčníka upravuje na I-prierez. Na hornej pásnici horného pásu budú navarené tŕne pre spriahnutie oceľovej konštrukcie so železobetónovou doskou. Na hlavných nosníkoch je použitá oceľ S355 J2+N pre hrúbky do 60 mm a S 355 ML pre hrúbky nad 60 mm (vrátane). Spriahajúca doska nosnej konštrukcie je z materiálu C 40/50. Hrúbka dosky sa mení z 0,37 m medzi nosníkmi na 0,45 m v mieste najvyššej hrúbky.

Na ľavej strane mosta je umiestnené zábradlie, na pravej prebieha protihluková stena s výškou 4,0 m. Na rímsach sú umiestnené aj trakčné podpery, a to vo vzdialenostiach približne 60 m, čomu sú tvarovo prispôsobené rímsy s predĺžením konzoly na ich umiestnenie a údržbu. V priestoroch medzi hlavnými nosníkmi oceľových konštrukcií budú umiestnené revízne lávky.

Mostné opory sú riešené ako gravitačné, založené na skupine pilót, ktoré budú opreté o skalné, resp. poloskalné horniny v podloží. Piliere mosta sú spoločné pre obidve nosné konštrukcie. Základný prierez pilierov je 6-uholník, v špičke je rozmer piliera 4,00 × 12,00 m. Výška drieku pilierov je premenná – od 12 do 20 m.

Prestavba železničných mostov v Poprade

Bližšie sa zameriame na prestavbu mostov:
• nad Štefánikovou ulicou (I/66) v žkm 196,742 (ev. km 198,420),
• nad riekou Poprad v žkm 196,794 (ev. km 198,478).
Z pohľadu stavebných postupov, technického riešenia a priamej väzby na existujúcu železničnú trať sú významnými objektmi uvedené mosty, ktoré sa nachádzajú v intraviláne mesta Poprad v smerovom oblúku v sžkm 198,350 – 198,500 (nžkm 196,700 – 196,850). V predmetnom úseku prevádzajú dve hlavné koľaje trate Košice – Žilina (č. 1 a 2), traťovú koľaj Poprad – Plaveč a vlečkovú koľaj Tatravagónky, a. s.

Prestavba mostov nad Štefánikovou ulicou

Prestavba mostov nad Štefánikovou ulicou je riešená objektmi SO 12-33-02 (mostné objekty v správe ŽSR) a SO 12-33-03 (mostný objekt v správe Tatravagónka, a. s.). Existujúce mosty sú doskové, tvorené tromi za sebou idúcimi jednoducho podopretými konštrukciami s rozpätiami 3,10 + 9,40 + 3,10 m. Mostný otvor je potrebné zväčšiť a upraviť, keďže komunikácia bude rozšírená na 4-pruhovú s obojstrannými chodníkmi.

Novobudované železničné mosty sú riešené ako dvojpoľové, doskové a s priebežným koľajovým lôžkom. Mosty sú šikmé, kolmá svetlosť mostných otvorov je 2 × 12,30 m, šikmá svetlosť 2 × 13,113 m. Nosnú konštrukciu tvorí dvojpoľový most s hornou doskou so zabetónovanými zváranými oceľovými nosníkmi, ktoré sú vyrobené z ocele S355 J2.

Rozpätie dosiek v smere uloženia oceľových nosníkov je 2 × 14,25 m. Opory aj pilier sú kĺbovo spojené s hornou doskou, založené sú plošne. Hrúbka opôr je 1,30 m, hrúbka piliera je 0,80 m. V hlavných traťových koľajach č. 1 a č. 2 budú uložené prechodové dosky. Pozdĺž koľaje č. 1 bude na vnútornej strane smerového oblúka umiestnená na rímse protihluková stena. Počas realizácie prestavby sa počíta s dlhodobou uzávierkou Štefánikovej ulice.

Prestavba mostov nad riekou Poprad

Prestavba mostov nad riekou Poprad je riešená objektmi SO 12-33-04 (mostné objekty v správe ŽSR) a SO 12-33-05 (mostný objekt v správe Tatravagónka, a. s.). V jestvujúcom stave je nosná konštrukcia oceľových mostov s plnostennými nosníkmi a s hornou prvkovou mostovkou. Rozpätie mostov je 24,6 m. Oceľové konštrukcie sa demontujú a spodná stavba sa v plnom rozsahu odbúra. Medzi riekou a „žilinskou“ oporou je vybudovaná lávka pre cyklistov. Rovnaký účel využitia mostného otvoru zostane aj po prestavbe.

Koľaje na moste v novom stave vedú v smerových oblúkoch, pri koľaji č. 1 je R1 = 520,00 m. V hlavných koľajach (koľaje č. 1 a 2) bude zriadené prevýšenie 132 mm. Železničný most je kolmý, rozpätie nosných konštrukcií je 30,00 m. Na dosiahnutie optimálneho rozpätia nad riekou, ktorej koryto prechádza popod most pod uhlom približne 66°, sú osi uloženia jednotlivých konštrukcií vzájomne posunuté a opory sú pôdorysne zalomené.

Nové nosné konštrukcie sú jednopoľové, oceľové, s hornou ortotropnou mostovkou. Spolu sú použité 4 samostatné oceľové konštrukcie (v každej koľaji samostatná). Osová vzdialenosť hlavných nosníkov je 2,80 m. Konštrukcia mosta je uložená na kalotových ložiskách. Spodná stavba je navrhnutá z gravitačných opôr, ktoré budú založené plošne.

Záver

Príprava technického riešenia modernizácie trate v opísanom úseku v severnom koridore prešla od úvodných projektových prác dlhú cestu, a to sa týka nielen uvedených stavebných objektov. Zostáva už len veriť, že v blízkom období budú zahájené práce na realizácii diela a cestujúcu verejnosť, ako aj všetkých železničných dopravcov čaká ďalší úsek železničnej siete, ktorý bude spĺňať moderné štandardy dopravy.

TEXT A FOTO: Valbek SK, spol. s r. o.,
V-con, spol. s r. o.