Oceľové železničné mosty na úseku diaľnice pri Stupave

Železničný most v km 4,972 na trati Devínske Jazero - Stupava
Most je jednokoľajný a premosťuje diaľnicu rozpätiami 14,45 + 28,90 + 14,45 m, pod uhlom 87° 52'. Nosná sústava mosta je vytvorená spriahnutým, priamopásovým spojitým nosníkom. Oceľová skriňa obdlžnikového priečneho rezu rozmerov zhruba 1,5 x 1,3 m je spriahnutá s monolitickou železobetónovou doskou pomocou trenia, vyvodeného vysokopevnými predpätými skrutkami. Konštrukcia skrine sa v dielni zvára aj nituje, na stavenisku sa zvára. V pozdĺžnom smere sú navrhnuté len priebežné kútové zvary, v priečnom smere sú z dôvodov hospodárneho návrhu konštrukcie na únavu navrhnuté len stykové zvary. Montážne zvary sú takisto stykové, až na dovarenie krčných zvarov, ktoré nadväzujú na dielenské zvary rovnakého charakteru. Tam, kde sa nedalo vyhnúť priečnym kútovým zvarom, bol navrhnutý detail s nitovým stykom príslušnej konštrukčnej časti. Teda v prierezoch namáhaných únavou sú priečne diafragmy k hlavnému nosníku prinitované. Oslabenie nitovými otvormi je priaznivejšie než ostré vruby priečnych kútových zvarov, ktoré znižujú únavovú pevnosť metalurgickými štrukturálnymi zmenami materiálu v oblasti zvaru ovplyvnenej teplom aj svojou geometrickou povahou.
Monoliticky dvojfázove betónovaná doska hrúbky 205 mm je uložená na hornej pásnici spojitého hlavného nosníka skriňového prierezu s výškou 1300 mm a šírkou 1520 mm (osová vzdialenosť koľajníc) a má priamo pripojenú koľajnicu k priebežným zabetónovaným pásniciam. Ukotvenie pásnice a jej spojenie s vlastnou oceľovou konštrukciou zabezpečuje trenie vyvodené pritlačením zatvrdnutej betónovej dosky predpätými skrutkami k oceľovej konštrukcii. Trenie, ktoré takto vzniká, plní súčasne funkciu spriahovaciu, zabezpečuje spolupôsobenie betónovej dosky a oceľového skriňového nosníka.
Malá šírka skrine určená rozstupom koľajníc ovplyvnila aj charakter uloženia konštrukcie na ložiská. Oceľová konštrukcia je podopretá na krajných i medziľahlých podperách vždy jedným ložiskom v osi mosta. Proti nadvihnutiu a na zabezpečenie bočnej stability sú konce trámu kotvené na oporách ťahadlami. Medziľahlé ložiská, ktoré sú posuvné, sú uložené na štíhlej kruhovej stojke votknutej do základu a schopnej prenášať vodorovné sily pôsobiace priečne na os mosta.
Nosná konštrukcia bola navrhnutá na zaťaženie vlakom B podľa ČSN 73 6203 - Zaťaženie mostov. Statickou schémou nosnej sústavy je trojpoľový spojitý nosník. Voľba spriahnutej oceľobetónovej konštrukcie prináša so sebou problém zamedzenia vzniku ťahových napätí v betóne v miestach negatívnych momentov, pri tomto moste to bolo v blízkosti medziľahlých podpier. Teoreticky stačí do spriahnutej oceľobetónovej konštrukcie vniesť také predpätie, ktoré by zaručovalo v oblastiach záporných momentov dostatočnú rezervu tlakových napätí. Pri tomto moste, pre jeho už pomerne väčšie rozpätie stredného poľa, bol zvolený spôsob predpínania zvislými pohybmi vnútorných ložísk na mostovke sčasti vybetónovanej . V prvej fáze betónovania sa vybetónovala železobetónová doska po celej dĺžke nosníka s výnimkou nadpodperových úsekov dĺžky 4335 mm. Po jej zatvrdnutí a pritiahnutí vysokopevnostných skrutiek bol nosník nad medziľahlými ložiskami nadvihnutý o 184 mm. Posun ložísk vyvolal vznik ťahových napätí v betónovej doske v medziach dovolených namáhaní. Na takto deformovanej konštrukcii boli vybetónované ostávajúce časti spriahnutej oceľobetónovej dosky. Po zatvrdnutí a utiahnutí vysokopevných predpätých skrutiek bol nosník znova spustený na ložiská, čím sa v oblasti vnútorných podpier vniesla do betónovej dosky potrebná tlaková rezerva napätí. Montážne pohyby konštrukcie vyžadujú dimenzovanie a posúdenie aj na montážne štádium a v oblasti minimálnych momentov boli ony pri dimenzovaní rozhodujúce.
Návrh bol spracovaný za predpokladu montáže bez nadvýšenia. Celková hmotnosť oceľovej konštrukcie je 103,6 t, materiál 11375. Hlavný nosník bol dopravený na stavenisko v troch dielcoch, každý s hmotnosťou zhruba 30 t a dĺžkou okolo 20 m. Most sa zmontoval v priamej polohe. Nadvýšenie sa vytvorilo pri spúšťaní na ložiská tým, že vnútorné ložiská boli oproti krajným prevýšené o 25 mm. Vo dvoch zváraných montážnych stykoch bola zváraná hrúbka materiálu 18 mm. Betónová doska sa betónovala do samonosného dreveného debnenia, neseného oceľovou konštrukciou pomocou priečnych hranolov, na ktoré bola priskrutkovaná podlahová forma. Po úplnom zmontovaní konštrukcia sa osadila na ložiská tak, aby sa docielilo potrebné pružné nadvýšenie.
Most je uložený na zváraných ložiskách a na krajných podperách je kotvený ťahadlami, ktoré zabraňujú jeho nadvihnutiu pri montáži a prevádzke a stabilizujú ho proti prevrhnutiu.

Železničný most na trati Zohor - Plavecký Mikuláš v km 3,124
Ako u predošlého mosta, aj tu ide o jednokoľajný most, ktorý však premosťuje preložku štátnej cesty pod uhlom 57° 09'. Ide teda o most s menšími rozpätiami polí 11,0 + 22,0 + 11,0 m. Nosná sústava má podobnú koncepciu ako predchádzajúci opísaný železničný most. Spojitá, priamopásová oceľová skriňa obdlžnikového prierezu rozmerov zhruba 1,5 x 1,0 m je však spriahnutá s monolitickou oceľobetónovou doskou pomocou sústavy výstuh. Táto je vytvorená dvoma priebežnými pozdĺžnymi výstuhami 1,5 m vzdialenými a k nim privarenými priečnymi výstuhami rovnakých rozmerov, vo vzájomnej vzdialenosti 448 až 550 mm. Oceľová skriňa je konštrukcie zváranej v dielni a na stavenisku. Trvalým podpätím konštrukcie po betónovaní sa dosiahne tlak v doske a pulzujúce namáhanie v oceľovom nosníku. Tento stavebno-technologický postup umožňuje aj priečne kútové zvary s ohľadom na únavu materiálu. Železničný zvršok má priamo pripojenú koľajnicu, a to na hornú pásnicu oceľovej konštrukcie, ktorá lícuje s hornou hranou betónovej mostovkovej dosky. Zábradie nesú chodníkové konzolové priečniky, podopreté montážnymi vzperami.
Spôsob uloženia konštrukcie na ložiskách je podobný ako pri predošlom železničnom moste. Rozdielne je zabezpečenie bočnej stability v krajných oporách. Oceľová konštrukcia tu spočíva pomocou krídlových výstuh na dvojici ložísk. Osová vzdialenosť ložísk v priečnom smere je 2,1 m.
Zamedzenie vzniku ťahových napätí v betónovej doske v oblasti záporných momentov bolo riešené takisto predpätím konštrukcie. Keďže ide o nosník s malými rozpätiami polí, nebol dôvod na dvojfázové betónovanie. Zvislými pohybmi krajných ložísk bolo vnesené trvalé predpätie do oceľovej konštrukcie aj betónovej dosky po celej dĺžke. Veľkosť tlakových namáhaní v oblasti horného pása oceľovej skrine a v betónovej doske vnesených predpätím sa vypočítala tak, aby v oblastiach medziľahlých podpier pri najnepriaznivejšej kombinácii občasného zaťaženia vznikalo len pulzujúce namáhanie a napätie betónovej dosky neprekročilo dovolené medze v miestach maximálnych tlakových namáhaní. Pravda, tento spôsob predpínania je hospodárny z hľadiska dimenzovania oceľovej konštrukcie len pri malých rozpätiach mostov.
Celková hmotnosť materiálu oceľovej konštrukcie je 88,5 t, akosti 11375. Oceľový nosník sa dopravil na stavenisko v troch montážnych celkoch v dĺžkach 2 x 13,64 m a 17,52 m. Vo dvoch montážnych stykoch sa zvárala hrúbka materiálu 25 mm. Oceľová konštrukcia sa zmontovala s prevýšením na vnútorných podperách o 114 mm. V prvej fáze bola konštrukcia podopretá medziľahlými ložiskami a jej konce boli uložené na dvojiciach lisov umiestených v kapsách v opore. Betónová doska bola jednofázove vybetónovaná do rovnakého debnenia ako pri železničnom moste na trati Devínske Jazero - Stupava. Po zatvrdnutí betónu a dosiahnutí potrebnej kockovej pevnosti bola konštrukcia predpínaná zdvihnutím krajných podpier o 106 mm a takto uložená na ložiská.
Pri tomto riešení vznikajú v krajných podperách veľké reakcie od stáleho zaťaženia, preto kotvenie nie je potrebné. Proti prevrhnutiu je most na koncoch podopretý konzolami.

Železničný most na trati Zohor - Plavecký Mikuláš v km 3,564
Ďalším oceľovým mostom na tejto trati je most v km 3,564. Je to jednokoľajný most zaťažujúcej triedy B, premosťujúci diaľnicu šikmo pod uhlom 57° 37'. Preto sú aj rozpätia poli pomerne veľké 23,0 + 38,5 + 23,0 m. Nosná sústava je vytvorená oceľovým, priamopásovým spojitým nosníkom s priamo pripojenou koľajnicou. Oceľová skriňa obdĺžnikového priečneho rezu má rozmery zhruba 1,5 x 1,7 m - sú podmienené ako pri predošlých dvoch mostoch osovou vzdialenosťou koľajníc. Jeho konštrukcia je zváraná a skrutkovaná vysokopevnými predpätými skrutkami dielensky aj montážne. Navrhnutá je tak, že s výnimkou horného pása sa vyskytujú len priebežné pozdĺžne kútové zvary, kým v priečnom smere sú navrhnuté len stykové zvary. V hornom páse sú privarené kútovým zvarom podložky pod podkladnice priameho pripojenia koľajnice, s čím sa rátalo v statickom vyšetrovaní horného pása na únavu. Montážne zvary sú takisto stykové. Priečne výstuhy sú priskrutkované k hlavnému nosníku. Výnimku tvoria len diafragmy koncové, ktoré sú v oblasti, kde nie je materiál namáhaný na únavu, preto je možné hospodárne pripustiť v týchto miestach priečne vruby. Plechy chodníkových konzol staticky spolupôsobia so skriňovým nosníkom a sú k nemu pripojené vysokopevnými predpätými skrutkami. V miestach styku sú otvory na odvodnenie do odvodňovacích žľabov umiestených tesne pod chodníkovým plechom, ktoré sú zvedené do opôr.
Konštrukcia je podopretá, podobne ako pri železničnom moste Devínske Jazero - Stupava, vždy jedným ložiskom v osi mosta v každom mieste podopretia. Kotvenie zápornej reakcie v krajných oporách je zabezpečené negatívnymi ložiskami v komunikácii s kotveným trámkom a skrutkami proti klopeniu.
Spriahnutie s betónovou mostovkou pri tomto moste sa ukázalo technicky riešteľné, ale pre technologickú jednoduchosť bolo rozhodnuté zhotoviť priamo pojazdenú plechovú mostovku.
Tento most je navrhnutý a vyrobený bez dielenského nadvýšenia. Celková hmotnosť oceľovej konštrukcie je 211,1 t, materiál akosti 11375. Oceľová skriňa na stavenisko sa dopravila v piatich montážnych celkoch s maximálnou dĺžkou 18,0 m a hmotnosťou asi 35,0 t. Montážne styky boli navrhnuté ako stykové zvárané kvôli jednoduchosti detailu. Ide predovšetkým o styk uholníka v hornom páse a prechod priamo pripojeného zvršku nad stykom. Maximálna hrúbka zvaru t = 28 mm - materiál 11378 - podmienila zváranie za bežných opatrení. Chodníkové konzoly sú ku skrini montážne priskrutkované vysokopevnými predpätými skrutkami. Potrebné nadvýšenie sa dosiahlo pružnou deformáciou a kotvením v krajných oporách.
Otryskanie a náter OK mosta nad diaľnicou D1 vo výmere 2.767 m² vykonala v septembri 2002 firma Vertikal-Solid spol. s r.o. Rožňava.

Záver
Rovnaký charakter opísaných oceľových železničných mostov a z ich blízkej vzájomnej polohy vyplývajúca takmer súčasná (nadväzná) výroba a montáž dávajú dobré možnosti ich porovnávať. Ako sa už v úvode spomenulo, ide o mosty jednokoľajné, zaťažujúca trieda B podľa ČSN 73 6203, s hornou mostovkou a priamym pripojením koľajnice. Nosná konštrukcia bola navrhnutá ako spojitý oceľový alebo spriahnutý oceľobetónový nosník s troma poľami. Niektoré ich parametre sú prehľadne uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Názov mosta	Rozpätie polí - dlžka [m]	Celková hmotnosť [t]	Hmotnosť [t/m]	Riešenie konštrukcie
most Devínske Jazero - Stupava km 4,972 most Zohor - Plavecký Mikuláš km 3,124 most Zohor - Plavecký Mikuláš km 3,564	14,45 + 28,90 + 14,45 = 57,80 11,0 + 22,0 + 11,0 = 44,0 23,0 + 38,5 + 23,0 = 84,5	103,6 88,5 211,1	1,79 2,02 2,50	spriahnutý oceľo-betónový spriahnutý oceľo-betónový oceľový

Ďalšie mosty na trati Zohor - Plavecký Mikuláš

Prestavba priepustu v km 6,394 trate Zohor - Plavecký Mikuláš
Prestavbu priepustu v km 6,394 trate Zohor - Plavecký Mikuláš vykonala 08/2000 - 12/2000, 02/2001-05/2001 pre ŽSR, Správu železničných tratí a stavieb Bratislava firma Slovenské tunely, a.s. Bratislava-Lamač

Prestavba mosta v km 12,490 trate Zohor - Plavecký Mikuláš
Stará 4 tonová plnostenná konštrukcia bez mostovky, s rozpätím 3,50 m, s kamennými oporami a krídlami a betónovými rímsami už nevyhovovala požiadavkám dopravy. Musela byť vymenená.
Počas 1.výluky v 22-23.6.1986 boli staré masívne opory odstrelené pomocou trhavín, čím sa celé búracie práce na objekte uľahčili a zrýchlili. Zvršok sa rozobral v dĺžke 20 m a koľaje uložili nabok. Dočasne sa od žst.Kuchyňa vložil 2 m dlhý kus koľajového poľa, čo slúžilo k lepšiemu prístupu koľajového žeriavu k objektu. Po vybratí oceľovej konštrukcie a vložení mostného provizória sa krátke koľajové pole vybralo a osadilo sa na vysunuté 20 m dlhé pole.
Počas 2.výluky 4-5.11.1986 sa dlhé koľajové pole vybralo, vybralo sa aj mostné provizórium a osadili sa nové mostné dosky. Pomocou stroja na zemné práce sa urobil zásyp štrkom a vymenil sa starý koľajový pás.
Nová konštrukcia s rozpätím 4,70 m sa skladá zo železobetónovej dosky, opory a krídla sú z betónu. Prestavbu mosta vykonali pracovníci MO Bratislava v spolupráci s pracovníkmi TD Bratislava sever a osádok 2 koľajových žeriavov EDK-750.

Pramene:

• Kubáček, J.: Dejiny železníc na území Slovenska, ŽSR, Bratislava 1999
• Frtúsová, A.: Oceľové železničné mosty na úseku diaľnice pri Stupave, Inženýrské stavby, č.7, 1973
• Seznam staveb dvouletého hospodářského plánu, pripravených k zadáni v I.pololetí 1947, ZVST, 27, 10.2.1947, č.2
• Stavebníctvo na Slovensku, Dopravné stavby, Alfa, Bratislava 1989
• Železničiar 24.11.1986