Integrální železniční mosty v SRN a jejich výhody pro minimalizaci doby výluk, část I.

obr. 2	Fotogalerie...

Většina staveb na železnici probíhá v oblasti stávajících tratí a tudíž za plného
provozu. Jednou z hlavních priorit investora je přitom zkrácení doby výluky a provozu
za snížené rychlosti. S ohledem na tyto požadavky bylo inženýrskou kanceláří SSF
vyvinuto několik konstrukčních řešení železničních mostů, která omezení provozu
minimalizují. Ve všech případech se jedná o integrální rámové konstrukce. V tomto
příspěvku jsou představeny dvě z těchto technologii – příčně zasouvaný rám a metoda
poklopu na pilotách.
Úvod
Většina železničních mostů v SRN se staví na stávajících železničních tratích. Ať už se
jedná a stavbu nového mostu, rekonstrukci starého mostu či rozšíření stávajícího
silničního podjezdu, musí se většinou stavět za plného provozu. Odklon dopravy
či náhradní autobusová doprava jsou opatření velmi neoblíbená a často nemožná.
Zpoždění vlaků mají nejen negativní vliv na spokojenost zákazníků a image dráhy.
Výluky či snížení rychlosti přinášejí i značné přímé ekonomické ztráty způsobené
pomalou jízdou, náhradní dopravou a zvýšenými personálními náklady.
Snížení rychlosti v úseku stavby způsobuje v neposlední řadě zvýšené energetické
náklady v důsledku zpomalení a opětovného zrychlení vlaků, zejména nákladních.
Všechny tyto náklady jsou německou dráhou pro každou trať vyčísleny a při výběru
konstrukčního řešení zohledněny. Proto se v přímé ekonomické soutěži prosazují
technologie, které omezení provozu snižují.
Inženýrská kancelář Schmitt Stumpf Frühauf und Partner vyvinula v minulých letech
několik konstrukčních řešení železničních mostů s cílem minimalizovat doby výluk
a snížené rychlosti. Pro všechna řešení je příznačné, že se jedná a integrální rámové
konstrukce.
Příčně zasouvaný rám
Je-li třeba pod stávající tratí postavit nebo rozšířit podjezd, je velmi efektivní
technologie příčně zasouvaného rámu. Princip tohoto řešení je znázorněn na příkladu
dvoukolejné trati na obr. 1.
Fáze 1
Po obou stranách trati se „na zelené louce“ postaví monolitický železobetonový rám
včetně křídel, izolace a zábradlí. Stavba rámů probíhá bez omezení provozu na trati.
Tyto rámy spočívají na provizorních prefabrikovaných základových patkách
s teflonovými deskami. Každý z obou rámů tvoří polovinu budoucího mostu. Během
noční výluky jedné koleje se zhotoví štětová stěna mezi oběma kolejemi.
Fáze 2
Během výluky jedné koleje se tato kolej demontuje, provede výkop stavební jámy až
po štětovou stěnu, položí prefabrikované základové patky s teflonovými deskami
a provede zasunutí rámu do konečné polohy. Následně se provede zásyp opěr, položí
železniční svršek a kolej se uvede do provozu. Přesun rámu je prováděn hydraulicky
rychlostí 5 - 10 m/h. Síla potřebná pro posuv je daná třením mezi opěrou mostu
a teflonem a činí cca 3% vlastní tíhy. Dosud největší zasouvaný rám měl rozměry
70 x 40 m a hmotnost 7500 t. Doba výluky je závislá zejména na množství výkopovýchprací a délce přesunu. Většinou se jedná o dvoudenní výluku během víkendu mimo
dopravní špičku.
Fáze 3
Během následujícího víkendu se obdobným způsobem provede zasunutí druhého
rámu.
Fáze 4
V poslední fázi se provedou zbývající stavební práce (položení vozovky, povrchové
úpravy atd.) bez narušení provozu.
Popsaná technologie zasouvaného rámu byla do roku 2004 chráněna patentem
č. 94 19449 z roku 1989, nositeli patentu jsou inženýrská kancelář SSF a stavební
firma Komm, jedním z autorů řešení je pan D. Stumpf. Za posledních 17 let bylo touto
technologií realizováno téměř 200 mostů.
Metoda zasouvaného rámu má mnoho výhod jak pro investora, tak pro stavební firmu:
• Zkrácení doby výluk na jeden víkend pro každou kolej
• Snadná stavba rámů mimo trať v nestísněných podmínkách (dostatek místa
pro bednění) a s tím spojená vysoká kvalita díla
• Díky rámové konstrukci je možno realizovat velmi šikmé mosty. Na rozdíl od prostě
podepřených mostovek nedochází ke zkroucení koleje. To vede často ke snížení
rozpětí oproti prostě podepřené mostovce, která musí být z důvodu zkroucení
koleje uložena kolmě. Dosud nejmenší realizovaný úhel křížení je 25°.
Fáze 1 Fáze 3
Fáze 2 Fáze 4• Díky rámové konstrukci je možno realizovat mosty s velkou štíhlostí. Pootočení
mostovky nad opěrou, které je u železničních mostů limitujícím faktorem, je velmi
malé. Běžná štíhlost je obvykle h/L≤1/20.
• Brzdné síly jsou přenášeny mnohem efektivněji než u mostovek uložených
na ložiscích.
• Dynamické vlastnosti rámových konstrukcí jsou většinou příznivější než u prostě
podepřených konstrukcí. To je výhodou zejména u vysokorychlostních tras.
• Díky odpadnutí ložisek a mostních závěrů je konstrukce trvanlivější a náklady
na údržbu nižší.
• Všechny zmíněné výhody vedou zákonitě ke snížení nákladů, zejména uvažujemeli
celkové náklady, kam patří nejen náklady na výluky a pořizovací cena, ale
i zvýšená životnost a menší údržba.

Obr. 1 Princip příčně zasouvaného rámu
Obr. 2 Příčně zasouvaný rám