Modernizácia železničnej trate Žilina – Kysucké Nové Mesto

V roku 1994 sa Železnice Slovenskej republiky (ŽSR) pripojili k projektu transeurópskych multimodálnych koridorov. Cez územie Slovenskej republiky prechádzajú koridory č. IV, V a VI. História ich modernizácie sa začala písať v roku 2000, keď sa začalo aj s výstavbou trate na V. koridore v úseku Cífer – Trnava. Možno konštatovať, že táto stavba naštartovala proces modernizácie slovenských železničných koridorových tratí.

Optimalizované boli niektoré úseky IV. koridoru na Záhorí. Dokončený je modernizovaný úsek Bratislava – Nové Mesto nad Váhom na V. koridore. V roku 2011 boli ukončené práce na modernizácii VI. koridoru v úseku Žilina – Krásno nad Kysucou a v súčasnosti sa stavia na V. koridore v úseku medzi Novým Mestom nad Váhom a Púchovom.
 
Cieľ modernizácie
Modernizáciou železničných tratí sa rozumie prestavba železničnej dopravnej cesty v požadovanom rozsahu s cieľom rozšíriť jej vybavenosť a použiteľnosť zabudovaním moderných, progresívnych prvkov a zariadení na zlepšenie technických parametrov existujúcich tratí. Cieľom modernizácie v podmienkach ŽSR je prestavbou zabezpečiť:

• zvýšenie terajšej najvyššej traťovej rýchlosti do rýchlosti 160 km/h (vrátane) tak, aby sa rýchlosť 160 km/h dosahovala v čo najdlhších úsekoch bez obmedzujúcich rýchlostných skokov,
• priechodnosť na upravený obrys vozidla 1-VM a tým priestorovú úpravu existujúcich stavieb a zariadení a výstavbu nových tak, aby vyhovovali priechodnému prierezu C vrátane nadstavca pre elektrifikované trate,
• priestorovú úpravu existujúcich stavieb a zariadení tak, aby vyhovovali priechodnému prierezu 1-SME/ŽSR, ak je prestavba na priechodný prierez C vrátane nadstavca pre elektrifikované trate neúmerne finančne nákladná,
• rýchlosť vybraných nákladných vlakov od 100 km/h do 120 km/h vrátane,
• uplatnenie progresívnych systémov riadenia dopravy s použitím moderných prvkov telekomunikačnej a zabezpečovacej techniky, elektrotechniky a energetiky.

Modernizovaná železničná trať musí byť elektrifikovaná a musí umožňovať prevádzku jednotiek s výkyvnými skriňami (súpravy s výkyvnými skriňami môžu jazdiť o asi 25 % rých­lejšie ako je traťová rýchlosť, t. j. do 200 km/h).
 
Modernizácia VI. medzinárodného železničného koridoru
VI. medzinárodný koridor začína v Žiline a pokračuje cez Čadcu a Skalité na našom území až po Gdaňsk v Poľskej republike. Na VI. koridore sa v rokoch 2008 – 2011 zrealizovala 2. etapa modernizácie v úseku Žilina – Krásno nad Kysucou (1. etapa: Čadca – Skalité – Zwardoň). Stavba bola rozdelená na štyri stavebné úseky (SÚ):

• SÚ 01: Žilina – Kysucké Nové Mesto, koľaj č. 1 a 2,
• SÚ 02: žst. Kysucké Nové Mesto,
• SÚ 03: Kysucké Nové Mesto – Krásno nad Kysucou, koľaj č. 1 a 2,
• SÚ 04: žst. Krásno nad Kysucou.

Spoločnosť Železničné stavebníctvo Bratislava, a. s., realizovala v rámci tejto stavby modernizáciu železničného zvršku na SÚ 01 a SÚ 04 a modernizáciu železničných priecestí na SÚ 01 a SÚ 04.
 
Termíny výstavby SÚ 01
Hlavné práce na železničnom zvršku, spodku, trolejovom vedení, zabezpečovacom a oznamovacom zariadení a železničných priecestiach na SÚ 01 sa vykonávali v nepretržitých výlukách traťovej koľaje č. 1 a 2:

• 1. etapa: koľaj č. 2, km 252,988 – 253,455 – prekládka oblúka 8. 3. – 29. 3. 2010
• 2. etapa: koľaj č. 1, km 251,109 – 258,705 30. 3. – 28. 6. 2010
• 3. etapa: koľaj č. 2, pokračovanie km 251,109 – 258,705 29. 6. – 27. 9. 2010

Tab. 1  Základné technické parametre nového železničného zvršku

Technologický postup výstavby
Modernizácia železničného zvršku sa realizovala klasickou technológiou výstavby so znesením koľajového roštu pokladačom koľajových polí PKP 25/20. Staré koľajové polia (KP) sa demontovali na dočasnej demontážnej základni a materiál sa odovzdal správcovi železničnej infraštruktúry. Odťaženie koľajového lôžka sa na koľaji č. 1 realizovalo strojnou čističkou koľajového lôžka SČ 600 s odvozom súpravou výsypných vozňov ZV– 35 na recyklačnú základňu. Na koľaji č. 2 sa na odťaženie koľajového lôžka využili bagre s odvozom nákladnými autami. Staré koľajové lôžko bolo na recyklačnej základni upravené na frakciu 0/32 mm a druhotne použité do podkladových vrstiev železničného spodku. Po odovzdaní železničného spodku sa zriadila spodná vrstva koľajového lôžka. Štrk frakcie 32/63 mm sa dovážal súpravou výsypných vozňov Dumpcar. Vysýpalo sa zo susednej koľaje v nočných výlukách. Úprava koľajového lôžka pred pokládkou koľajových polí sa realizovala pomocou cestnej mechanizácie so zhutnením vibračným valcom. Po statických zaťažovacích skúškach sa kládli nové koľajové polia, a to pokladačom PKP 25/20. Nové koľajové polia z inventárnych koľajníc sa predmontovali pred výlukami traťových koľají. Doplnenie koľajového lôžka sa vykonávalo súpravou vozňov Choperdozátor. Smerová a výšková úprava koľaje vrátane úpravy koľajového lôžka do predpísaného profilu sa realizovala linkou pozostávajúcou z automatickej strojnej podbíjačky (ASP), pluhu na úpravu štrkového lôžka a dynamického stabilizátora. Inventárne koľajnice sa vymieňali za nové pomocou súpravy na výmenu dlhých koľajnicových pásov SDK II. Koľajnice sa do bezstykovej koľaje zvárali elektricky stykovým odtavovacím spôsobom – zvarovacím strojom PRSM 3 (montážne zvary) a záverné zvary aluminotermicky podľa schváleného technologického postupu a v zmysle predpisov ŽSR.

Modernizované boli aj štyri železničné priecestia. Na rozdiel od V. koridoru však neboli nahradené mimoúrovňovým krížením. Cestná vozovka na železničných priecestiach sa vyhotovila z celogumových panelov typu Strail s doasfaltovaním komunikácií, prípadne zriadením chodníkov pre peších s povrchom zo zámkovej dlažby.
 

Technické problémy
Na základe skúseností z realizácií môžeme konštatovať, že pri modernizácii železničných tratí vznikajú takmer vždy dva technické problémy, ktorých podstata spočíva v nepružnej legislatíve. Neriešenie týchto problémov v konečnom dôsledku negatívne vplýva na priebeh a trvanie preberacích konaní a následne na ekonomické výsledky stavieb.

Všeobecné technické požiadavky kvality stavieb (VTPKS) a predpis ŽSR Ž 11: Všeobecné zásady a technické požiadavky na modernizované trate ŽSR rozchodu 1 435 mm ukladajú dosiahnutie hodnoty modulu pretvorenia zhutnenej vrstvy koľajového lôžka zo štrku frakcie 32/63 mm v úrovni pod ložnou plochou podvalov (35 cm), ktorá sa zistí statickou zaťažovacou skúškou – 80 MPa. Napriek tomu, že výsledky statických zaťažovacích skúšok na pláni železničného spodku boli vyhovujúce, v mnohých prípadoch sa pri statických zaťažovacích skúškach na koľajovom lôžku pred pokládkou koľajových polí nedosiahla predpísaná hodnota modulu pretvorenia. Pred pokládkou koľajových polí však nemôžeme hovoriť o hrúbke koľajového lôžka 35 cm, pretože tá sa dosiahne až po definitívnej úprave smeru a výšky koľaje tromi podbitiami ASP. Ďalším hutnením koľajového lôžka by dochádzalo k predrveniu kameniva a zavibrovaniu koľajového lôžka do značne saturovanej kontaktnej konštrukčnej vrstvy železničného spodku.

V súčasnosti sa v mnohých vyspelých železničných správach v Európe nevykonáva meranie únosnosti koľajového lôžka z dôvodu jeho znehodnocovania hutnením, keď dochádza až k 15-percetnému nárastu objemu jemných a drobných častíc pod frakciu 32 mm. Z týchto dôvodov sa začalo koľajové lôžko homogenizovať dynamickými stabilizátormi, ktoré dosahujú vysokú účinnosť formou nárastu objemovej hmotnosti kameniva frakcie 32/63 mm. Tak dochádza k dokonalému zaklineniu zŕn a zvýšeniu odporu proti vybočeniu koľaje. Pre nedosiahnutie modulu pretvorenia pred kladením KP investor na stavbe Žilina – Krásno nad Kysucou neoprávnene požadoval vykonanie takzvaného 4. podbitia koľaje. Táto požiadavka nemá oporu v technických normách ani predpisoch ŽSR, nehovoriac o rozpočte stavby.

Meranie geometrickej polohy koľaje (GPK) sa vykonáva na ŽSR meracím vozňom, ktorý pre zastaraný systém snímania parametrov GPK a presnosti výsledkov nie je vhodný na meranie parametrov GPK na modernizovanej trati pre vysoké rýchlosti. Skúsenosti spoločnosti Železničné stavebníctvo Bratislava, a. s., ukazujú, že nepresnosti merania sa prejavujú najmä pri parametri smer koľaje. Kontrolné merania vykonané meracím zariadením KRAB tieto predpoklady potvrdzujú.

Záver
Na záver by sme chceli apelovať na tvorcov železničných predpisov, aby vypočuli hlasy odborníkov z našich univerzít a z radov dodávateľov a zmenili predpisy v duchu najnovších teoretických a praktických poznatkov. Bude to mať významný vplyv na kvalitu modernizovaných tratí.

TEXT: Ing. Ján Melcer
FOTO: Železničné stavebníctvo Bratislava
 
Ján Melcer je riaditeľ Divízie inžinierskych stavieb
firmy Železničné stavebníctvo Bratislava, a. s.

Literatúra
1.    Predpis ŽSR Ž1 Všeobecné zásady a technické požiadavky na modernizované trate ŽSR s rozchodom 1 435 mm.
2.    Melcer, J.: Modernizácia železničnej trate Trnava – Piešťany. In: Zborník prednášok 11. seminára traťového hospodárstva, EDIS Žilina, marec 2006.
3.    Doboš, M.: Železničné stavebníctvo Bratislava, a. s., – dodávateľ prác pre modernizáciu železničných tratí. In: Stavebné a environmentálne inžinierstvo, 2006, č. 2, EDIS Žilina.
4.    Melcer, J.: Železničné stavebníctvo Bratislava, a. s., v procese modernizácie V. medzinárodného železničného koridoru. In: Stavebné a environmentálne inžinierstvo, 2006, č. 2, EDIS Žilina.
5.    Internetová stránka ŽSR.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.