Zelený most – rekonštrukcia mosta v km 7,892 trate Bratislava-Nové Mesto – Dunajská Streda

Železničný štvorpoľový most, ktorý sa nachádza v katastri m. č. Vrakuňa,  nevyhovuje svojím konštrukčným usporiadaním z hľadiska priestorovej priechodnosti a prevádzkovej zaťažiteľnosti pri požadovanej kategórii zaťaženia trate D4. Z tohto dôvodu bol zaradený do zoznamu mostov, ktoré si vyžadujú akútnu komplexnú rekonštrukciu. 

Realizáciou nového mosta sa zvýši komfort cestujúcej verejnosti, ako aj obyvateľov bývajúcich v tesnej blízkosti mosta vďaka dnes už štandardne používanému priebežnému koľajovému lôžku.

Jestvujúci stav

Železničný štvorpoľový most, ktorý sa nachádza v katastri m. č. Vrakuňa, zabezpečuje od roku 1896 železničné prepojenie hl. mesta Bratislavy s Dunajskou Stredou. Pôvodne bol drevený a vzhľadom na rozsiahle inundačné územie ramena Dunaja dosahoval úctyhodnú dĺžku 168,6 m. Počas svojej existencie ho ohrozovali nielen vojnové konflikty, ale aj požiare. Most bol viackrát zničený a obnovený až do dnešnej podoby.

Konštrukcia mosta je súčasťou jednokoľajovej neelektrifikovanej trate (TÚ 2862). Pomáha prekonávať vodný tok Malý Dunaj, miestnu komunikáciu Leknová ulica a komunikáciu druhej triedy II/572 Ráztočnú ulicu s verejným chodníkom (obr. 1). Nosnú konštrukciu mosta tvoria štyri prosté polia, ktoré sú s výnimkou posledného všetky oceľové, s prvkovou mostovkou.

Obr. 1 Situácia a umiestnenie rekonštruovaného mosta

Spodnú stavbu tvoria dve krajné gravitačné betónové opory s rovnobežnými mostnými krídlami a tri železobetónové podpery, z ktorých dve sú masívne, umiestnené rovnobežne s tokom Malého Dunaja. Za mostným objektom sa v smere na Dunajskú Stredu nachádza novovybudovaná zastávka Vrakuňa (obr. 1), ktorá sa bude musieť v prípade rekonštrukcie mosta buď premiestniť, alebo nahradiť novou zastávkou v rámci stavby TIOP Vrakuňa.

Mostný objekt zabezpečuje od poslednej rekonštrukcie v roku 2014 prevádzkovanie dopravy kategórie C4 pri rýchlosti nákladných vlakov 30 km/h. Svojím konštrukčným usporiadaním však nevyhovuje z hľadiska priestorovej priechodnosti a prevádzkovej zaťažiteľnosti pri požadovanej kategórii zaťaženia trate D4. Z tohto dôvodu bol most zaradený do zoznamu mostov, ktoré si vyžadujú akútnu komplexnú rekonštrukciu.

Projekt rekonštrukcie mosta

Súčasťou projektových prác bolo vypracovanie štúdie, v rámci ktorej sa porovnali variantné riešenia rekonštrukcie mosta. Z navrhovaných variantov mosta vybral investor jednopoľový most typu langrov trám stužený oblúkom, ktorý bude postavený v novej polohe. Prevádzka na starom moste sa počas realizácie novej stavby zachová a nebude nevyhnutné použiť mostné provizóriá. Most dostal pracovný názov „Zelený most“.

Medzi základné požiadavky na projekt patrili:

• minimalizovať traťové výluky počas rekonštrukcie, 
• zabezpečiť normovú podchodovú výšku mosta pre komunikáciu II/572 (4 800 + 150 mm), ktorá v súčasnosti nie je dodržaná, 
• spodnú stavbu navrhnúť tak, aby umožňovala výhľadové zdvojkoľajnenie trate a zvýšenie traťovej rýchlosti z 80 na 100 km/h.

Nová konštrukcia mosta sa umiestni na východnú stranu jestvujúceho mosta, rovnobežne s jeho osou vo vzdialenosti približne 8 m (obr. 1). Umiestnenie krajných opôr mosta rešpektuje ochranné pásmo dvojice kanalizačných zberačov (š. 2 630 mm, v. 2 200 mm, trieda A) smerujúcich šikmo cez železničný násyp do čistiarne odpadových vôd vo Vrakuni, ako aj polohu vodovodov DN 1200 a 800, ktorých preloženie by bolo technicky aj finančne náročné.

S projektom rekonštrukcie mosta súvisí 16 stavebných objektov a 5 prevádzkových súborov. Vzhľadom na to, že sa most bude nachádzať v novej polohe, bolo potrebné upraviť smerovo železničný zvršok a spodok priľahlej trate na dĺžke približne 950 m.

Spodná stavba mosta

Spodnú stavbu mosta budú tvoriť dve masívne železobetónové opory, ktoré budú pozostávať zo základu, drieku s úložným prahom, záverného múrika, čiastočne zavesených krídel a prechodovej dosky. Tvary krídel v hornej časti plynulo nadväzujú na oblúk nosnej konštrukcie, čím zabezpečujú vizuálne uzemnenie oblúka do terénu. Založenie opôr sa navrhlo plošné, vo vrstvách únosných štrkov. Základové jamy sa zo strany existujúcej koľaje zapažia kotvenou štetovnicovou stenou s cieľom zabezpečiť stabilitu železničného telesa prevádzkovanej koľaje.

Nosná konštrukcia mosta

Z hľadiska nosnej konštrukcie ide o jednokoľajný jednopoľový most s priebežným koľajovým lôžkom, ktorý bol navrhnutý na výhľadovú traťovú rýchlosť 160 km/h. Rozpätie mosta bude takmer 77,0 m (obr. 2), celková výška mosta 12,5 m, stavebná výška 1,59 m. Voľná šírka mosta bude 6,5 m, aby vyhovovala riešeniu návrhovej rýchlosti 80 km/h (MPP 3,0), ako aj výhľadovej rýchlosti 100 km/h (MPP 3,0 R). Celková šírka mosta bude 8 m. Niveleta nového mosta bude oproti jestvujúcemu stavu zdvihnutá v priemere o 0,58 m.

Obr. 2 Pozdĺžny rez rekonštruovaným mostom

Trám mosta bol navrhnutý ako zvarovaný prierez tvaru I s výškou 2 500 mm. Stužujúci oblúk bude mať nad hornou pásnicou trámu vzopätie 10 m. Výška uzavretého krabicového prierezu oblúka sa bude meniť od 1 100 mm vo vrchole do 1 390 mm pri päte oblúka. Stabilita oblúkov bude zabezpečená vzájomným prepojením pomocou sústavy priečlí. Závesy mosta budú zvislé, dvoch typov – kruhová tyč a plech.

Na obmedzenie stavebnej výšky nosnej konštrukcie sa navrhla ortotropná spodná mostovka. Pozdĺžne výstuhy ortotropnej mostovky budú pod zaťažením od dopravy trapézové. Celková hmotnosť nosnej konštrukcie bude 566 t. Autorom projektu mosta je Ing. Gábor Szabó, PhD.

Postup výstavby

Spodná stavba mosta sa vybuduje v tesnej blízkosti jestvujúceho mosta s použitím pažiacich kotvených stien. Počíta sa s montážou oceľovej konštrukcie mosta rovnobežne s jestvujúcou traťou, na montážnej plošine. Nosná konštrukcia sa po zmontovaní zasunie najskôr priečne a následne pozdĺžne na spodnú stavbu mosta do svojej definitívnej polohy. Zasúvacia dráha počíta s dočasnými bárkami umiestnenými v koryte Malého Dunaja. Prevádzka na jestvujúcom moste bude počas rekonštrukcie obmedzená zníženou maximálnou rýchlosťou. K celkovým traťovým výlukám príde až pri zásune nosnej konštrukcie a pri prepojení pôvodnej a novovybudovanej trate. Začiatok stavby je plánovaný na rok 2018.

Využitie BIM v inžinierskych stavbách

V posledných rokoch sa v pozemnom staviteľstve dostáva čoraz viac do popredia téma progresívneho spôsobu spracovania projektovej dokumentácie (a jej ďalšieho využitia) pomocou metódy BIM (Building Information Modeling). Vzhľadom na tento „boom“ sme aj my mostní inžinieri postavení pred otázku, ako by sa dal BIM využiť pri projektovaní mostov.

Preto bol s cieľom koordinácie (kontrola kolízií) jednotlivých stavebných objektov a prevádzkových súborov vytvorený trojrozmerný model (obr. 3) z 2D dokumentácie. Vďaka výpočtovému programu bolo možné pridať aj štvrtý rozmer objektov a nasimulovať tak časovú postupnosť rekonštrukcie mosta. Týmto spôsobom sa podarilo v čase projektovania odstrániť niekoľko objavených kolízií objektov s dočasnými konštrukciami (paženie).

Obr. 3 3D koordinačný model rekonštrukcie s časovou postupnosťou výstavby v programe Navisworks

Sme si vedomí toho, že nami zvolený postup (2D a následne 3D a 4D) nie je taká metóda BIM, ako by mala naozaj vyzerať. Ak hovoríme o plnohodnotnom BIM-e, projektant mosta by mal pracovať priamo s 3D objektmi, ako je to možné v programoch určených pozemnému staviteľstvu. Tu sme však narazili na limit, že sme (zatiaľ) neobjavili vhodný softvér, ktorý by splnil naše očakávania. BIM by nám mal podľa nás prácu uľahčiť, a nie pridať. Dúfame teda, že je len otázkou času, kedy sa vývojári modelovacích programov začnú zaoberať naplno aj modelovaním mostov v 3D.

Obr. 4 Nočná vizualizácia možného osvetlenia mosta

Vďaka tomuto letmému dotyku s BIM však môžeme potvrdiť, že touto metódou prinesie projekčnej firme zvýšenie kvality projektových prác a prinúti projektantov zlepšiť medzi sebou spoluprácu. Zároveň BIM automaticky prinesie možnosti kvalitnejšej prezentácie projektu vďaka 3D modelu. Ako projektanti disponujeme 3D modelom jednotlivých stavebných objektov, ktoré môže zhotoviteľ využiť pri plánovaní výstavby. Investorovi zase môže BIM priniesť zníženie rizika dodatočných nákladov pri výstavbe a zároveň úsporu nákladov pri správe objektov.

Záver

Projekt rekonštrukcie Zeleného mosta je základom riešenia dlhodobého problému s prevedením väčšieho objemu dopravy na trati Bratislava-Nové Mesto – Dunajská Streda. Realizáciou nového mosta sa zvýši komfort cestujúcej verejnosti, ako aj obyvateľov bývajúcich v tesnej blízkosti mosta vďaka dnes už štandardne používanému priebežnému koľajovému lôžku. Táto zmena predstavuje výrazný pokles emisií hluku a šírenia vibrácií, takisto sa zvýši bezpečnosť a plynulosť železničnej dopravy. Veríme, že zrekonštruovaný most bude v mieste stavby pôsobiť ako pozitívne vnímaný architektonický prvok.

Green bridge – Reconstruction of the bridge in 7,892 km on Bratislava Nové Mesto – Dunajská Streda railway

The article refers to a reconstruction project of a 4-span, steel railway bridge in Bratislava, which will be replaced by a new steel beam – arc construction with a span of 77 m due to its bad technical condition. The author also deals with the issue of designing bridges using the BIM system.

TEXT: Ing. Matúš Uhlík
OBRÁZKY: REMING CONSULT a. s.

Matúš Uhlík je manažér projektu Zeleného mosta.