Zpět na stavby

Rekonstrukce železničního mostu na trati Pňovany – Bezdružice

10. listopadu 2020
Vladan Michalík

Na trati Pňovany – Bezdružice se nachází železniční most, jehož přes sto let stará ocelová nýtovaná konstrukce již nevyhovovala podmínkám provozu. Nahradila ji celosvařovaná ocelová konstrukce s uzavřenými průřezy hlavních pasů. Unikátní byla zejména montáž bez použití jeřábu i bez využití vodní cesty. Konstrukce byly vyměněny otočením spojených nových a starých konstrukcí po předchozím výsunu nových konstrukcí v obrácené poloze na místo uložení.

Autor:


Absolvoval SPŠ ve Vítkovicích v oboru mostař. V letech 1982–2004 působil ve firmě Hutní montáže Ostrava, od roku 2004 ve funkci vedoucího montáže u MCE Slaný.

 


Místní podmínky

Jednokolejná trať z Pňovan do Bezdružic dokončená v roce 1901 se nachází v regionu plzeňské Správy železnic (SŽ), prochází přírodními terénními nerovnostmi a překonává především síť běžné silniční infrastruktury s nevýznamnými stavebními objekty. Hlavní terénní překážkou je vodní nádrž Hracholusky na Mži, kde trať v poměrně hustém lesním porostu vystupuje do příkrých skalnatých svahů, které uzamykají břehy vodní nádrže. Trať vede přes most o pěti polích, kde první a poslední jsou kamenné s klenbovým obloukem, zatímco střední tři prostá pole tvoří ocelová příhradová konstrukce s dolním zakřiveným pasem uložená na štíhlých kamenných pilířích založených ve dně nádrže. Z hlediska dopravy má tato regionální trať podstatný význam, jelikož přeprava tudy zkrátí cestu o téměř 35 km v porovnání s trasou vedenou po místních silničních komunikacích.

Stávající ocelová konstrukce

Stávající ocelová, nýtovaná, více než sto let stará konstrukce nevyhovovala podmínkám provozu. Maximální povolená rychlost byla snížena na 30 km/hod (maximální rychlost v přilehlých tratích je 50 km/ hod) z důvodu silné koroze stávajícího objektu. Vzhledem k tomuto stavu byl proveden kompletní korozní průzkum mostu. Výsledky nedovolovaly bez významných opatření dále mostní soustavu používat. Na základě podkladů rozhodla Správa železnic, s.o., o výstavbě nového mostu; zadáním bylo navrhnout podobnou konstrukci, která by do krajiny zapadala tak jako ta stávající – viz též časopis Stavebnictví č. 05/2017.

Nová ocelová konstrukce

Nově navržená konstrukce vychází ze stejné dispozice, kde rozpětí hlavních polí 57,15 m a rozteč os nosníků hlavní příhradové konstrukce je 3,6 m. Jedná se o celosvařovanou ocelovou konstrukci s uzavřenými průřezy hlavních pasů, přičemž diagonály i příčníky mají otevřený průřez tvaru I. Stejný průřez mají i podélníky, jež slouží pro přímé upevnění mostnic prvkové mostovky. Tím tvoří přímo pojížděný železniční svršek. Novou konstrukci po obou stranách doplňuje chodník v úrovni svršku a lávka pro pěší a cyklisty, která naopak lemuje dolní zakřivený pas.

Výroba ocelové konstrukce

Výroba ocelové konstrukce probíhala ve výrobním závodě MCE Slaný podle současných standardů ve třídě EXC3 a EXC4 z materiálů jakostí S355J2+N, S355J2C+N, S235JR, S460N, S355NL a S355J2H. Vzhledem k přepravním parametrům a terénním podmínkám, kdy bylo nutné projíždět lesními cestami, byla konstrukce rozdělena do tří základních skupin – horní pas (mostovka), dolní pas a diagonály stěn a příčných vazeb. Prvky horního a dolního pasu byly rozděleny na třetiny, diagonály na jednotlivé pruty. Ložiska jednotlivých polí jsou kalotová od firmy Maurer. Protikorozní ochrana sestává z pětivrstvého systému od firmy Hempel, základní ochranná vrstva je tvořena metalizací.

Návrh montáže

Montáž byla řešena v několika variantách, zejména s ohledem na přístupnost terénu a stav korozního oslabení stávající ocelové konstrukce. Standardní montážní postupy s využitím mobilní jeřábové techniky nebyly v uvedeném případě možné kvůli nepříznivým terénním podmínkám. Alternativa s využitím přepravy konstrukce po vodní cestě byla vyhodnocena jako příliš riziková vzhledem ke kolísání vodní hladiny a přístupu ke krajním polím. Bylo tedy nutné navrhnout alternativní způsob montáže bez použití jeřábu i bez využití vodní cesty. Navržena byla výměna konstrukcí otočením spojených nových konstrukcí (NOK) a starých konstrukcí (SOK) po předchozím výsunu NOK v obrácené poloze na místo uložení.

Realizace montáže

Znamenalo to tedy sestavit NOK v negativní poloze – což bylo samozřejmě při tvaru konstrukce velice výhodné, poté ji přesunout do osy trati a na místo uložení. Výstavba mostu probíhala ve výluce. Bylo nutné předsestavit jednotlivá pole v časovém předstihu ještě za provozu na trati. V bezprostřední blízkosti trati před opěrou 01 byla vybudována plošina, na které byla sestavena dvě pole nové ocelové konstrukce. Ta byla po zahájení výluky a přípravách na přístupové trati nejprve příčně přesunuta a přeložena na synchronní hydraulické podvozky, které umožnily následný podélný výsun do definitivní polohy.

Na uvolněném místě se okamžitě začala sestavovat třetí konstrukce, aby po výměně těch předchozích byla připravena včetně povrchové ochrany. Podélný výsun konstrukce o hmotnosti 200 t přes značně zkorodovanou stávající konstrukci se uskutečnil s pomocí synchronní technologie, při které bylo možné sledovat tlaky působící od proměnných reakcí výsuvných jednotek a také je regulovat. K tomuto účelu byl navržen a úspěšně použit systém automatické regulace reakcí ve výsuvné jednotce, která je schopna reagovat na řídicí jednotku a změnou tlaku tak kopírovat geometrické nerovnosti vysouvacích drah ± 80 mm.

Veškeré vodorovné posuny konstrukcí byly prováděny systémem tažení předpínacími kabely ve spojení s hydraulickým systémem, ten byl zvolen podle výpočtu na dvě jednotky s celkovou kapacitou 240 KN při rychlosti až 26 m/hod. Takže i v tomto případě bylo možné sledovat a kontrolovaně koordinovat horizontální pohyb. Výsuvné jednotky a systém třecích prvků byly opatřeny koncovými dorazy pro aretaci taženého tělesa ve správné poloze tak, aby mohly být realizovány následující operace. Konstrukce byly navzájem propojeny a na jejich čela byly umístěny otáčecí rámy se společnou osou otáčení. Tato osa byla uložena do podpěrného rámu a tvořila tak spolu soustavu umožňující otočení kolem podélné osy pole. Opěrný rám byl ukotven do úložného prahu na opěře, respektive pilíři.

Po této operaci byly konstrukce připraveny k vlastní výměně, která byla stěžejní technologickou činností náročnou na koordinaci. Vlastní otočení proběhlo pomocí hydraulické soustavy čtyř lisů s kapacitou 500 KN zapojených tak, aby synchronně a stejnými reakcemi působily na sepjaté ocelové konstrukce; třecí síly byly počítány s ohledem na nerovnoměrné dosedací plochy způsobené průhybem na 20 %, výsledek 15 % byl příznivější a potvrdil výpočet. Po otočení byly konstrukce rozpojeny, SOK byla osazena na výsuvné jednotky a vysunuta do prostoru předmontáže. Tam byla SOK rozdělena na menší segmenty vhodné pro převoz a následně odvezena k sešrotování. Stejným způsobem byla provedena výměna dalších dvou polí, přičemž výsun NOK byl již přes osazenou NOK prvního pole.

Závěr

Návrh montáže výměnou konstrukcí jejich vzájemným spojením a otočením je náročný na přípravu, vlastní provádění a výrobu specifických konstrukcí. Výhody se projeví při opakovaném použití a seznámení personálu s novou technologií. Tato konstrukce se zakřiveným spodním pasem vyžadovala vyšší nároky na sepnutí a vyztužení konstrukcí, což prokázal statický výpočet. Při použití této technologie pro klasickou příhradovou konstrukci by se mnoho specifických doplňků nemuselo použít a technologie by byla mnohem jednoduší.

Identifikační údaje o stavbě
Stavba: Rekonstrukce mostu v km 1,429 trati Pňovany – Bezdružice
Stavebník: Správa železnic, státní organizace
Návrh: TOP CON SERVIS s.r.o.
Zhotovitel: Společnost SMP-MCE-Pňovany-Bezdružice / SMP CZ, a.s.; MCE Slaný s.r.o.
Vedoucí montáže: Vladan Michalík
Realizace: 05/2018–06/2019