Vybrané mosty na železničních koridorech

Sanace se uplatňují zejména u masivních mostů. Jejich účelem je umožnit bezpečné využívání mostního objektu za nových provozních podmínek (často pro zvýšenou traťovou rychlost až do 160 km/h). Minimální požadované parametry objektů jsou stanoveny materiálem Dodatek č. 2 k Zásadám modernizace vybrané železniční sítě (ČD, s. o., 1997), který definuje požadavky na stavební stav objektů (stupeň 1 – dobrý podle předpisu ČD S 5), na přechodnost železničního zatížení (traťová třída D4 UIC pro nejvyšší traťovou rychlost) a na prostorové uspořádání na mostních objektech (průjezdní průřez v závislosti na traťové rychlosti).

Přestavby často představují výměnu nosné konstrukce mostů a nutné související úpravy jejich původní spodní stavby. Pro přestavby stávajících mostů platí v plném rozsahu návrhové normy pro novostavby. Účelem přestavby mostu často bývá i zvětšení volných rozměrů mostního otvoru, které zvyšuje užitnou hodnotu mostu. Charakteristickým rysem sanací i přestaveb železničních mostů je požadavek na minimalizaci omezení železničního provozu, který vyžaduje specifické stavební postupy včetně využití mostních provizorií, pažicích stěn apod. V tomto článku jsou uvedeny typické příklady přestaveb a novostaveb mostních objektů s ocelovou nebo ocelobetonovou konstrukcí, které byly v uplynulých letech vyprojektovány pro železniční koridory.

MOSTNÍ OBJEKTY S NOSNOU KONSTRUKCÍ SE ZABETONOVANÝMI NOSNÍKY
Termín nosné konstrukce se zabetonovanými nosníky označuje deskové nosné konstrukce, tvořené soustavou ocelových nosníků bez spřahovacích prostředků, zapuštěných v rozhodující výšce profilu do betonové desky. Konstrukce tohoto typu se na dráze často uplatňují pro přestavby mostů malých a středních rozpětí zvláště tehdy, pokud je nutné minimalizovat jejich stavební výšku. Představují tak hlavní formu náhrady původních ocelových konstrukcí bez kolejového lože. Za hlavní výhody nosných konstrukcí se zabetonovanými nosníky lze přitom považovat malou stavební výšku (poměr rozpětí ke konstrukční výšce L/h = cca 25), přehledné statické působení, jednoduché konstrukční řešení i provádění a krátkou dobu výstavby bez nutnosti použití skruže. Nevýhodou jsou vyšší náklady na materiály oproti srovnatelným konstrukcím z železového či předpjatého betonu.

Most u Mototechny v Děčíně (km 540,093 trati Praha-Mas. n. – Děčín-st. hr.) je reprezentativním zástupcem tohoto typu mostních objektů v drážní síti. Původní most byl uspořádán jako šikmo valená kamenná klenba. Jeho prostorové uspořádání nevyhovovalo pro nově navrženou polohu kolejí, zejména v souvislosti s jejich výhledovým zapojením do plánovaného tunelu. Výška i šířka mostního otvoru zároveň představovaly výrazné dopravní omezení na přemosťované frekventované ulici. Původní klenbu bylo proto nutné nahradit novými deskovými konstrukcemi.

Přestavba byla rozhodujícím způsobem ovlivněna požadavkem na minimalizaci výluk trati ČD. Šikmo valenou klenbu nebylo možné bourat po etapách. Proto byly za rubem stávající klenby pod komorovými provizorii vybudovány zcela nové opěry, založené na mikropilotách.  Rozpětí nových nosných konstrukcí 24,25 m je v rámci koridorů největší pro tento typ nosných konstrukcí a plně vyhovuje požadavkům města Děčína na volnou šířku mostního otvoru. Stavební výška je omezena na 1,85 m. Pro dimenzování nosných konstrukcí bylo rozhodující zachování parametrů jízdní dráhy v kolejové spojce, která přechází přes podélnou spáru mezi konstrukcemi. Svařované ocelové nosníky mají výšku 1 100 mm u nosné konstrukce č. 1 a 1.200 mm u nosné konstrukce č. 2. Nosná konstrukce č. 1 má lichoběžníkový půdorys a je připravena pro zaústění koleje č. 1 do výhledově připravovaného nového tunelu.

Konstrukce se zabetonovanými nosníky byla uplatněna i u mostu přes místní komunikaci a Bakovský potok v obci Vepřek (km 445,806 trati Praha-Mas. n. – Děčín) na začátku přeložky železniční trati u Mlčechvost. Původní most o dvou prostých polích se dostal mimo trasu přeložky a musel být demolován. Bezprostředně vedle něj byl vybudován nový most s jedním mostním otvorem a nosnými konstrukcemi o rozpětí 23,0 m. Toto uspořádání významně uvolnilo prostor pod mostem.  V každé nosné konstrukci jsou uloženy čtyři svařované ocelové nosníky výšky 1.100 mm. Stavební výška je 2.016 mm, což umožnilo zachovat stávající podjezdnou výšku. Spodní stavba je železobetonová, založená na velkoprůměrových pilotách. Části původních kamenných opěr plní funkci mostních křídel. Most realizoval v roce 2002 Metrostav.

NOSNÉ KONSTRUKCE OCELOVÉ
Mostní objekty s ocelovou nosnou konstrukcí se na železničních koridorech – možná poněkud překvapivě – neuplatnily tak často, jak by bylo možné očekávat. Ocelové konstrukce s dolní mostovkou sice poskytují pro mosty středních a větších rozpětí bezkonkurenčně nejnižší stavební výšku, problémem však zůstává jejich šířkové uspořádání. Šířka jednokolejné nosné konstrukce s dolní mostovkou pro průjezdní průřez MPP 3,0 činí cca 8 m. Osovou vzdálenost kolejí v prostoru mostu na vícekolejné trati je potom nutné upravit na cca 9 m, což na stávajícím drážním tělese vyvolává takové obtíže, že je zpravidla účelné hledat  jiné řešení. Dvoukolejné nosné konstrukce s dolní mostovkou zase představují problém z hlediska zachování železničního provozu při výstavbě a následné údržbě. Proto se, pokud je to jen trochu možné, preferují konstrukce s horní mostovkou. Stavební výška ocelových konstrukcí s horní mostovkou se přitom velmi blíží stavební výšce spřažených ocelobetonových konstrukcí, jejichž stavební náklady i náročnost na provádění jsou podstatně nižší.

Ocelové konstrukce s horní mostovkou se proto uplatní pouze tam, kde uvedený rozdíl ve stavební výšce rozhoduje. Příkladem je most v Rajhradě (km 132,080 trati Brno – Břeclav), který překonává silnici III/41167 charakteru městské komunikace. Most se zajímavou historií byl původně tvořen řadou kamenných kleneb. Se stoupajícími nároky na silniční dopravu byla v roce 1907 část kleneb vybourána a nahrazena spojitou ocelovou nosnou konstrukcí o dvou polích s mezilehlou prvkovou mostovkou. Při zdvoukolejnění trati v roce 1937 byla do druhé koleje osazena ocelová konstrukce obdobného provedení a klenby byly zasypány s výjimkou jediné, využívané nadále jako podchod. V 90. letech 20. století již most nevyhovoval parametrům modernizace železničních tratí, a proto byla nutná jeho úplná přestavba.
Koncepci přestavby zásadně ovlivnily tři hlavní požadavky. Požadovaného uvolnění prostoru pod mostem bylo dosaženo náhradou původních tří polí jediným otvorem o světlosti 23,4 m. Požadavek na zřízení kolejového lože na mostě vedl ke zvětšení stavební výšky, požadavek na zajištění normové volné výšky pod mostem naopak nutil stavební výšky stlačovat. Řešením byl návrh ocelových nosných konstrukcí o rozpětí 25,0 m se čtyřmi hlavními nosníky. Hlavní nosníky jsou vysoké 1.370 a 1.400 mm, stavební výška je 2.003 mm. Opěry jsou masivní betonové, břeclavská opěra je založená plošně, brněnská opěra na mikropilotách. Most byl vybudován s trvalým zachováním provozu v jedné koleji po polovinách, za použití mostních provizorií pro výstavbu nových opěr. Most postavily v roce 1999 Dopravní stavby Holding (dnes Skanska DS).

NOSNÉ KONSTRUKCE OCELOBETONOVÉ SPŘAŽENÉ
Nosné konstrukce ocelobetonové představují stále častěji standardní řešení pro přestavby i novostavby železničních mostů středního a většího rozpětí. Příkladem standardní konstrukce středního rozpětí, která vychází z drážních typových podkladů, je most ve Starém Městě u Uherského Hradiště (km 136,419 trati Břeclav – Přerov). Při modernizaci železniční trati byl v předstihu zajištěn požadavek ŘSD ČR na mimoúrovňové křížení plánované silnice I/50 na obchvatu Uherského Hradiště. Železniční trať vede v místě mostu po násypu, volná výška pod mostem byla tedy dostatečná. Proto bylo možné navrhnout most se standardními spřaženými ocelobetonovými nosnými konstrukcemi se dvěma hlavními nosníky. Jejich rozpětí činí 22,0 m, světlost mezi opěrami je 20,5 m. Hlavní plnostěnné nosníky jsou vysoké 1.640 mm. Stavební výška je 2.600 mm. Spodní stavbu tvoří úložné prahy, vetknuté přímo do velkoprůměrových  pilot. Lícové plochy obnažených částí pilot byly dodatečně při realizaci silnice I/50 upraveny pohledovým betonem. Most byl budován po částech, se zachováním provozu v sousední koleji za pomoci mostních provizorií. Nosná konstrukce v jedné koleji byla sestavena a vybetonována mimo most a příčně zavezena, v druhé koleji byla realizována na místě v definitivní poloze. Most vybudovala v roce 2000 firma Dopravní stavby Holding.

Most u Četransu v Děčíně (km 535,437 trati Praha-Mas. n. – Děčín) je zástupcem spřažených ocelobetonových konstrukcí spojitých. Zároveň lze na něm na něm lze dokumentovat, do jaké míry je návrh přestaveb železničních mostů ovlivněn jejich původní dispozicí a stavebními postupy přestavby. Most převádí dvoukolejnou železniční trať I. tranzitního koridoru přes polní cestu, potok a příjezdovou komunikaci do kamionového překladiště firmy Četrans. Jeho původní nosná konstrukce z r. 1849 byla tvořena pěti půlkruhovými klenbami o světlosti po 5,60 m, které v průběhu let značně zdegenerovaly. S přihlédnutím k problematickému prostorovému uspořádání pod mostem bylo rozhodnuto o jeho přestavbě na objekt o dvou polích. Dispozice mostu byla uspořádána tak, aby novou spodní stavbu bylo možné vybudovat ještě před demolicí stávající klenby. Toto uspořádání mostu vychází z požadavků na minimalizaci omezení železničního i silničního provozu po celou dobu přestavby.

 
Starý a nový stav mostu ve Vepřeku

Most ve Starém Městě u Uherského Hradiště

 
Most u Zábřehu – výroba nosné konstrukce a vizualizace

 
Most přes Úslavu v Plzni – stávající stav a vizualizace

Celý nezkrácený článek si můžete přečíst ve Speciální příloze Železniční koridory, která byla součástí časopisu KONSTRUKCE číslo 3/2005.

Autoři

• Ing. Wangler Tomáš
• Ing. Šorm Filip
• Ing. Filip Daniel