Rekonštrukcia železničnej infraštruktúry v uzle Žilina: Modernizácia mosta cez Varínku ako kľúčový prvok

Železnice Slovenskej republiky (ŽSR) v rámci rozsiahleho projektu Dostavba zriaďovacej stanice Žilina - Teplička a nadväzujúcej železničnej infraštruktúry v uzle Žilina realizujú zásadné modernizačné práce, ktoré majú za cieľ zvýšiť kapacitu, bezpečnosť a interoperabilitu železničnej trate. Projekt, administratívne spadajúci do Žilinského kraja, je rozdelený do deviatich ucelených častí stavby (UČS), pričom jednou z kľúčových a technicky náročných častí je rekonštrukcia železničného mosta cez potok Varínka na sžkm 327,632, v rámci UČS 55 - Traťový úsek Odbočka a zastávka Varín - Strečno.

Železničný most cez Varínku

Projekt modernizácie uzla Žilina: Vízia a rozsah

Celý projekt modernizácie železničnej infraštruktúry v uzle Žilina je koncipovaný s cieľom dosiahnuť parametre interoperability v zmysle legislatívy Európskej únie. Týmto sa odstraňujú kľúčové úzke miesta na železničnej infraštruktúre, čím sa podporuje modernizácia a rozvoj hlavných železničných tratí a uzlov, ktoré sú dopravne významné z hľadiska medzinárodnej aj vnútroštátnej dopravy. Projekt zahŕňa modernizáciu na 7,851 km železničných tratí v sieti TEN-T, pričom sa dotýka viacerých špecifických častí:

  • UČS 53 Traťový úsek Žilina Strážov - Váh: Táto časť zahŕňa celú pôvodnú zriaďovaciu stanicu Žilina, koľajový triangel pri lokomotívnom depe, úsek trate na Čadcu v severnom smere, ako aj celú osobnú stanicu s nástupiskami a podchodmi. Polohovo je ohraničená riekami Váh a Rajčanka. Významnou súčasťou bude odstránenie nevyužívaného koľajiska starej zriaďovacej stanice a revitalizácia tohto územia vybudovaním novej zastávky „Žilina predmestie“. Z dopravného hľadiska bude slúžiť pre odbočenie vlakov z trate Bratislava - Žilina do trate Žilina - Čadca - št. hranica a opačne.
  • UČS 54 Traťový úsek Váh - odbočka a zastávka Varín: Ide o dvojkoľajný, priamy úsek trate od rieky Váh po súčasnú železničnú stanicu Varín. Medzistaničný úsek vedie v celej svojej dĺžke pozdĺž novej zriaďovacej stanice Žilina Teplička.
  • UČS 55 Odbočka a zastávka Varín - Strečno: Táto časť sa zameriava na jestvujúcu ŽST Varín a krátky priľahlý úsek trate v smere na Vrútky. V rámci modernizácie dôjde k rekonštrukcii pôvodnej stanice na zastávku a odbočku, kde bude zriadená odbočka do vchodovej a tranzitnej skupiny koľají zriaďovacej stanice Žilina - Teplička. Súčasťou tejto UČS je aj budovanie systému riadenia vlakov (ERTMS), ktorý pozostáva zo systému ETCS 2.
  • UČS 56 Dostavba zriaďovacej stanice Žilina - Teplička: Táto časť sa venuje dokončeniu a zriadeniu zriaďovacej stanice.
  • UČS 96 Úpravy infraštruktúry v úseku Žilina - Teplička súvisiace s výstavbou TNS Žilina: Úpravy infraštruktúry v súvislosti s inými projektami.
  • UČS 97 Zmena trakcie na STTS 25kV v úseku Púchov - Žilina: Modernizácia trakčného vedenia.
  • UČS 98 Zmena trakcie na STTS 25kV v úseku Žilina - Krásno nad Kysucou: Modernizácia trakčného vedenia.
  • UČS 99 Zmena trakcie na STTS 25kV v uzle Žilina: Modernizácia trakčného vedenia v rámci uzla.
  • UČS 00 Systém ERTMS v uzle Žilina: Implementácia Európskeho systému riadenia vlakov.

V rámci UČS 53, 56, 96, 97, 98, 99 a 00 bude rekonštruovaných alebo zrenovovaných celkovo 7,851 km železničných tratí v sieti TEN-T.

Modernizácia železničnej trate Poprad-Tatry – Vydrník: zdvíhanie mostného poľa

Rekonštrukcia mosta cez Varínku: Technické výzvy a riešenia

Predmetom článku je realizácia železničného mosta cez potok Varínka, ktorý je súčasťou UČS 55. Hlavným dôvodom rekonštrukcie objektu bolo zabezpečiť skvalitnenie železničnej infraštruktúry. Jestvujúci železničný most z roku 1937 už nevyhovoval súčasným technickým normám (STN 73 6201) a blížil sa ku koncu svojej životnosti. Most slúži na premostenie železničnej trate s návrhovou rýchlosťou 110 km/h ponad vodný tok Varínka a priľahlé aluviálne územie. Pre chodcov, cyklistov a vozidlá je umožnený prechod popod most po oboch stranách vodného toku. Z dôvodu blízkosti obývaných oblastí je pri oboch koľajach vybudovaná protihluková stena, ktorá prechádza súbežne so železničným mostom cez Varínku. Železničná trať v mieste kríženia sa nachádza v smerovom oblúku a klesá v smere staničenia v sklone 0,960 ‰.

Náročnosť projektovej prípravy spočívala predovšetkým v návrhu optimálneho technického riešenia. Preverilo sa až sedem rôznych alternatív premostenia, ktoré zahŕňali rôzne rozsahy úprav smerového a výškového vedenia koľají. Zároveň bolo nevyhnutné rešpektovať podmienky z environmentálneho posúdenia vplyvov na životné prostredie (EIA), konkrétne ochranu chráneného územia Varínka, ktoré je súčasťou siete Natura 2000. Rekonštrukcia sa týkala výlučne mostného objektu, pričom nebola povolená úprava koryta rieky, súbežných ciest v mostnom otvore ani prehlbovanie koryta. Posúdenie hladinového režimu na hladinu Q100, ktoré bolo výrazne ovplyvnené vzdutím Váhu, spolu s podmienkami EIA, znamenalo, že spodná hrana mosta musela zostať v rovnakej výške ako doteraz. Výškové vedenie nivelety koľají sa menilo len minimálne, vzhľadom na blízkosť výhybky. Návrh musel tiež počítať s obmedzením prevádzky počas výstavby - realizácia mala prebiehať bez dlhodobej obojkoľajnej výluky na hlavnej trati Košice - Žilina a zároveň vyhovieť požiadavkám Slovenského vodohospodárskeho podniku.

Schematické znázornenie mostnej konštrukcie

Konštrukčné detaily a technologické postupy

Železničný most je zložený z dvoch jednoduchých mostných polí s teoretickým rozpätím 24,3 metra každé. Presah za ložiská (krakorcové polia) má teoretické vyloženie 0,50 metra. Os nosnej konštrukcie je priama, pričom zakrivenie prevádzanej koľaje je kompenzované centrickým osadením na vzopätie smerového oblúka. Nosné konštrukcie sú realizované ako spriahnuté oceľobetónové konštrukcie so šiestimi plnostennými oceľovými nosníkmi v každej konštrukcii, s osovou vzdialenosťou 0,95 metra. V každom poli sú umiestnené tri medziľahlé priečniky. Výška oceľových nosníkov je konštantná, 0,96 metra, v celej dĺžke mosta. Betónová doska má premennú hrúbku, kopírujúc prevýšenie koľaje 60 mm.

Z dôvodu prepravných obmedzení bola konštrukcia rozdelená v pozdĺžnom smere na päť montážnych dielcov. Spodný pás oceľových nosníkov je konštantný, zatiaľ čo horný pás sa v nadpodperovej oblasti mení na spoločnú platňu pre všetkých šesť nosníkov. Stena hlavných nosníkov má premenný prierez, aby sa kompenzovali zmeny hrúbok pásnic. Priečniky oceľového roštu majú rozdielne prierezy a na horných pásniciach priečnikov sú umiestnené spriahajúce tŕne.

Oceľové konštrukcie boli realizované v triede zhotovovania EXC3 podľa STN EN 1090-2 + A1. Betónová doska bola navrhnutá ako spriahnutá s hornými pásnicami oceľových nosníkov, pričom každá koľaj má samostatnú dosku. Rímsy na okrajoch dosky majú rozdielnu veľkosť vyloženia na kompenzáciu rozbiehajúcej sa vzdialenosti konštrukcií.

Izolácia nosnej konštrukcie je riešená ako striekaná hydroizolácia s hrúbkou 3,0 mm. V železobetónovej doske boli vykonané opatrenia proti účinkom bludných prúdov, vrátane poistných blokov a otvorov na odvodnenie dažďovej vody z oblasti koľají. Povrch služobných chodníkov bol upravený pre bezpečný pohyb osôb. Poistné bloky sú opatrené žlto-čiernym náterom v zmysle príslušných noriem.

Detail oceľového nosníka

Spodná stavba a uloženie konštrukcie

V pôvodnom projekte sa počítalo so zachovaním jestvujúcej spodnej stavby, jej zosilnením mikropilótami a previazaním drieku a základu prútmi. Avšak hustota rozmiestnenia koľajníc znemožňovala kompletné prevŕtanie spodnej stavby, preto sa zakladanie zmenilo na technológiu baranených železobetónových ihlanových pilót. Tieto pilóty budú s jestvujúcou spodnou stavbou spojené rozšírením základu.

V pozdĺžnom smere sú na oporách umiestnené pohyblivé uloženia, zatiaľ čo pevné uloženie konštrukcie je na pilieri. Zvislé reakcie prenášajú hrncové ložiská. Použité sú všesmerné ložiská na oporách a priečne posuvné ložiská na pilieri. Vzhľadom na nízku vlastnú tiaž nosnej konštrukcie vzniká riziko nadvihnutia ložísk pri prejazde vlaku, preto sú na oporách umiestnené ťahové ložiská, ktoré bránia zdvihnutiu nosnej konštrukcie.

Systém zvodidiel (PHS) a osvetlenie

Nosná konštrukcia PHS (protihlukovej steny) je realizovaná v podobe dvoch prostých nosníkov rovnobežne s hranou betónovej dosky priľahlej nosnej konštrukcie mosta. Maximálna svetlá vzdialenosť od hrany priľahlej rímsy je 50 mm. Z výškového hľadiska je horná hrana debnového nosníka zarovnaná s hranou rímsy. Pri oboch nosných konštrukciách je použitý uzavretý prierez. Vnútri debnových nosníkov sa nachádzajú diafragmy v intervale 2,0 metra. Na stĺpiky pre uloženie segmentov PHS sa navrhli valcované profily, ktoré sa vo vzdialenosti 1,5 metra rozširujú pomocou rozrezaných profilov. Vzdialenosť stĺpikov je 4,0 metra. Rovnaký typ sa použil aj na vedení PHS na mostných krídlach. PHS má výšku 3,0 m pri koľaji č. 1 a 4,7 m pri koľaji č. 2. Na nosnej konštrukcii PHS č. 2 vedie káblová chránička 300 × 300 mm. Na oboch PHS sú vo výške 1,1 m umiestnené držadlá zábradlia.

Horný povrch železobetónovej dosky sa zaizoluje striekanou plošnou izoláciou s hrúbkou minimálne 3,0 mm. Izolácia prebieha aj cez poistné bloky vrátane medzier na odvodnenie priestoru koľaje. Zrážková voda je z horného povrchu mosta odvádzaná do líniových odvodňovačov. Na každej nosnej konštrukcii vedú dva odvodňovače.

Fázy výstavby a technologické „Top Down“

Realizácia projektu prebiehala v niekoľkých fázach. Vzhľadom na obmedzenia v prevádzke bola koľaj č. 2 v čase prác vylúčená a demontovaná, zatiaľ čo koľaj č. 1 zostala v prevádzke. Pred začatím výkopových prác bolo nevyhnutné realizovať dočasnú pažiacu stenu.

Výnimočným technologickým postupom bola betonáž spriahnutej železobetónovej mostnej dosky súčasne s izolačnými podložkami pod podkladnice a upevňovadlá uzlov Vossloh DFF 300-1 a koľajnicami pomocou stabilizačno-rektifikačného zariadenia BRENS v predpísanej geometrickej polohe koľaje (GPK) technológiou „Top Down“. Tento postup minimalizoval dopad na železničnú prevádzku.

Po skončení prác na fáze 9 prebehne rovnaký postup pri dlhodobej výluke na koľaji č. 2.

Význam modernizácie pre región

Modernizácia železničného úseku Váh - Varín - Strečno, vrátane rekonštrukcie mosta cez Varínku, je súčasťou širšieho projektu modernizácie železničnej infraštruktúry v uzle Žilina. Projekt v hodnote takmer 90 miliónov eur, financovaný z európskych zdrojov s podporou nástroja na prepájanie Európy (CEF), výrazne zvyšuje priepustnosť trate, čo sa prejavuje na plynulejšej a bezpečnejšej železničnej doprave.

Zvýšenie rýchlosti na trati medzi Váhom a Varínom až na 160 km/h v hlavných koľajach, kde to umožňujú smerové pomery, prispieva k efektívnejšej prevádzke. Na zastávke Varín vznikli dve nové moderné nástupištia, nový podchod a pribudli moderné prístrešky a informačné systémy. Výstavba nového cestného nadjazdu nahradila pôvodné železničné priecestie, čím sa výrazne zvýšila bezpečnosť cestnej aj železničnej dopravy.

Aj keď na úseku Strečno - Varín kvôli zložitým smerovým pomerom nie je možné dosiahnuť rýchlosť 160 km/h a maximálna rýchlosť je limitovaná na 110 km/h, celková modernizácia priniesla výrazné zlepšenia technických parametrov, spoľahlivosti a kapacity trate. Rekonštruovaný železničný most ponad rieku Varínka a vybudované nové technologické objekty pre moderné zabezpečovacie zariadenia sú nevyhnutné pre bezpečnú, spoľahlivú a efektívnu prevádzku železničnej dopravy v tomto strategickom uzle.

Projekt rieši komplexnú rekonštrukciu železničnej infraštruktúry v meste Žilina a jeho blízkom okolí, čím prispieva k ďalšiemu rozvoju dopravnej infraštruktúry a podpore udržateľnej mobility v regióne. Železnice Slovenskej republiky sú správcom železničnej infraštruktúry na Slovensku a zabezpečujú prevádzku dráhy a organizáciu dopravy pre všetkých prevádzkovateľov v súlade s dopravnou politikou štátu.

tags: #rekonstrukcia #stanice #varin