ŽST Čierna nad Tisou – rekonštrukcia vodovodov a kanalizácie

Obr. 1 Prehľadná situácia stavby
Zdroj: VALBEK&PRODEX

Prekladisko v Čiernej nad Tisou sa začalo budovať v roku 1946, pričom prvé vlaky z východu začali prúdiť na naše územie už v roku 1947. Hlavný stavebný ruch sa datuje v rokoch 1948 až 1962, keď vznikli najdôležitejšie koľajové skupiny, rampy a k nim prislúchajúce administratívne a prevádzkové budovy.

V týchto rokoch boli vybudované aj rozvody vody a kanalizácie. Sieť sa rozrastala priamo úmerne nárastu počtu budov a zamestnancov a s miernymi úpravami a rekonštrukciami je v prevádzke dodnes.

Keďže je miestami až v havarijnom stave a vykazuje časté poruchy, ktorých odstraňovanie je značne finančne náročné, zadali ŽSR ako investor požiadavku projektovo navrhnúť komplexnú rekonštrukciu vodovodných a kanalizačných rozvodov v celom prekládkovom komplexe.

Vodovodnú sieť v prekládkovom komplexe tvoria rozvody pitnej vody, prívod požiarnej vody z prečerpávacej stanice Latorica do vodojemu a jej následný rozvod po koľajisku. Kanalizačnú sieť tvorí rozsiahly stokový systém a čistiareň odpadových vôd s biologickým rybníkom.

Rekonštrukcia ČOV nebola predmetom zadania investora, preto sa projektový tím v rámci projektu zameral len na kanalizačné a vodovodné rozvody a na ich optimalizáciu a zefektívnenie prevádzky.

Súčasný stav vodovodnej a kanalizačnej siete

Rozvody pitnej vody

Jestvujúce rozvody pitnej vody majú približne 14,40 km. Rozvody vody sú z pohľadu materiálového vyhotovenia prevažne liatinové hrdlové rúry s rôznymi priemermi. Prípojky k jednotlivým budovám sú z oceľových pozinkovaných rúr, resp. novšie z rúr z PE.

Na rozvodoch pitnej vody sú osadené aj podzemné hydranty. V miestach križovania potrubí s koľajami a komunikáciami je potrubie uložené do chráničiek z betónových alebo oceľových rúr. Vodovodné a vodomerné šachty sú betónové s oceľovými alebo liatinovými poklopmi.

Rozvody nepitnej vody

Sú vybudované od čerpacej stanice Latorica v k. ú. Boťany, odkiaľ vedú ako líniová stavba v dĺžke 3,354 km až po vežový vodojem v areáli. Z vežového vodojemu vedú rozvody nepitnej a technologickej vody gravitačným systémom do celého uzla prekládkovej stanice Čierna nad Tisou.

Rozvody boli navrhnuté hlavne na požiarne účely s požiarnymi hydrantmi a aj na využitie ako technologická voda na čistenie a umývanie prekládkových mechanizmov. Jestvujúci rozvod má dĺžku približne 22,80 km. Na rozvodoch nepitnej vody sú osadené podzemné hydranty, ktoré sú v mnohých prípadoch už nefunkčné.

Vodovodné šachty sú betónové s oceľovými alebo liatinovými poklopmi. Nepitná voda sa dodáva do rozvodov z čerpacej stanice Latorica, kde sa nachádza celá technológia čerpacieho systému. Jednotlivé objekty a technológia čerpacej stanice sú napájané podzemným elektrickým vedením NN zo stožiarovej transformátorovej stanice, ktorá sa nachádza v blízkosti stanice.

Kanalizačná sieť

Kanalizačnú sieť v železničnom uzle Čierna nad Tisou tvorí jednotná kanalizácia na odvádzanie splaškových vôd do čistiarne odpadových vôd. Existujúca kanalizačná sieť sa delí na tri samostatné časti podľa hlavných smerov odvádzania odpadových vôd.

Hlavná kanalizačná sieť ústila pôvodne do biologického rybníka v katastri obce Čierna nad Tisou. Neskôr, v roku 1992, sa napojila na novovybudovanú ČOV. Z materiálovej stránky je kanalizačná sieť vybudovaná z betónových, kameninových a plastových rúr. Na trasách sú vybudované kanalizačné šachty s oceľovými a betónovými poklopmi.

Časť kanalizačnej siete je gravitačná, v hĺbkach až do 4,00 m, časť je tlaková cez prečerpávacie stanice. Kanalizačná sieť je v súčasnosti s ohľadom na svoj vek a technické podmienky pri realizácii v značne zlom technickom stave, v niektorých úsekoch až v havarijnom stave.

Na jednotlivých stokách sa nachádzajú rôzne prečerpávacie stanice odpadových vôd na prekonanie výškových pomerov na sieti, ktoré sú v zlom technickom stave, resp. nie sú funkčné, takže nie je zabezpečený odtok odpadových vôd.

Celý systém kanalizácie v železničnom uzle vykazuje netesnosť spojov kanalizačných rúr, čím dochádza k infiltrácii, resp. exfiltrácii celého kanalizačného systému. Jestvujúci rozvod má dĺžku približne 52,50 km. Správcom rozvodov pitnej a nepitnej vody a kanalizácie sú ŽSR.

Obr. 2 Súčasný vzhľad vežového vodojemu
Obr. 2 Súčasný vzhľad vežového vodojemu | Zdroj: VALBEK&PRODEX

Požiadavky investora

Hlavná požiadavka pri rozvodoch pitnej vody bola zokruhovať sieť tak, aby sa zaistila spoľahlivá prevádzka, a pri kanalizáciách navrhnúť sieť tak, aby nebolo nutné prechádzať vo vrstvách tekutých pieskov, ktoré sú hlavnou príčinou havarijného stavu kanalizácií.

Rozsah rekonštrukcie stanovil investor od žkm 2,000 po žkm 7,450. Hlavná požiadavka bola optimalizovať a zjednodušiť rozvody vodovodnej a kanalizačnej siete, navrhnúť technické riešenie s ohľadom na plnú prevádzku, ako aj so zreteľom na ostatné inžinierske siete v areáli a zabezpečiť nepriepustnosť kanalizačnej a vodovodnej siete.

Počas projektovej prípravy boli požiadavky investora v súčinnosti s projektantom optimalizované tak, aby náklady na rekonštrukciu a následnú prevádzku boli ekonomicky aj technicky akceptovateľné.

Technické riešenie

Vonkajšie rozvody pitnej vody

Nový vodovod pitnej vody v areáli ŽSR v Čiernej nad Tisou je napojený z jedného vodného zdroja, ktorým bude vodovodná sieť pitnej vody. Napojenie sa vykoná v mieste existujúcej vodomernej šachty, ktorá bude v prevádzke dovtedy, kým nebude vedľa realizované nové napojenie vrátanie rozdvojení potrubia pre potreby úžitkovej vody do vodojemu a do požiarnej nádrže.

V rámci tohto objektu je navrhnutý jeden hlavný rad zokruhovanej vodovodnej siete. Ostatné rady pitnej vody sú navrhnuté ako vetvená vodovodná sieť. Potrubia pod koľajami a komunikáciami sú navrhnuté do chráničiek. Chráničky pod koľajami sa budú pretláčať, chráničky pod komunikáciami sa budú prekopávať.

Obr. 3 Navrhovaný stav po rekonštrukcii
Obr. 3 Navrhovaný stav po rekonštrukcii | Zdroj: VALBEK&PRODEX

Vonkajšie rozvody nepitnej vody (požiarna a technologická voda)

Odstránenie objektov ČS Latorica

Po miestnom šetrení v priestoroch vodárenskej veže v areáli prekládkovej stanice, ale hlavne v areáli ČS Latorica, navrhol projektant zmenu technického riešenia napájania vežového vodojemu. V súčasnosti je napájanie vodou z Latorice neefektívne, a to nielen po ekonomickej stránke, ale aj z hľadiska efektivity.

Takisto stavebné úpravy staticky poškodených stavieb, ako aj výmena technologického zariadenia, sú pri náročných podmienkach odberu vody z ramena Latorice, ktoré vznikajú kolísaním vody a často jej nedostatkom, neekonomické.

Tento návrh sa prezentoval investorovi stavby, ktorý zmenu technického riešenia odsúhlasil. Tá spočíva v napojení vodojemu na pitnú vodu, pričom v takomto prípade sa ČS Latorica odstaví a zdemoluje.

Odstránenie transformátorovej stanice TR12 a vzdušnej VN linky k TR12

Hlavným účelom tohto stavebného objektu je odstrániť odpojovač pred trafostanicou TR 12, demontovať a odstrániť samotnú transformátorovú stanicu TR 12 so všetkým vybavením a odstrániť približne 1,6 km vzdušnej VN linky až po podperný bod č. 19 (podperný bod – dvojitý betónový stožiar s výškou 9,0 m).

Vonkajšie rozvody nepitnej vody

Tento stavebný objekt sa zaoberá rekonštrukciou rozvodov nepitnej vody (požiarnej a technologickej vody). Po zmene technického riešenia sa vežový vodojem ani požiarna nádrž pri novom prečerpávacom komplexe v areáli prekladiska nebudú napájať vodou z ramena Latorice, ale budú napojené na verejný vodovod.

Voda sa bude dopravovať do akumulačnej nádrže vodojemu aj do požiarnej nádrže a odtiaľ distribuovať do jednotlivých odberných miest podľa požiadaviek investora.

Prívod vody do areálu bude cez jestvujúcu vodomernú šachtu, následne sa potrubie rozvetví na samostatnú vetvu vedúcu k vodojemu a na samostatnú vetvu k požiarnej nádrži. Tieto vetvy slúžia len na napájanie objektov na požiarne účely a nie sú na nich zriadené žiadne objekty ani navrhované odbery.

Keďže hydrantová sieť je rozložená po celej prekládkovej stanici, bolo potrebné zabezpečiť v každom mieste dostatočný tlak na hasenie. Pod vodojemom boli preto navrhnuté automatické tlakové stanice, ktoré budú slúžiť na udržiavanie tohto tlaku na účely hasenia.

V rámci tohto objektu je systém vodovodov navrhnutý ako vetvená vodovodná sieť, z ktorej sú napojené nadzemné požiarne hydranty a ďalej budovy na úžitkovú vodu. Chráničky pod koľajami sa budú pretláčať, chráničky pod komunikáciami sa budú prekopávať.

Stavebné úpravy vo vežovom vodojeme

Stavba vodojemu sa skladá z nosnej železobetónovej konštrukcie (stĺpy, prievlaky a preklady). Obvodový plášť je murovaný z tehál, prevažne ide o murivo z plných pálených tehál. V uplynulom čase sa realizovali rôzne opravy a úpravy z tehlových materiálov rôzneho druhu. Na zásobovanie požadovaného objemu vody sa v hornom podlaží vodojemu nachádza komora s kruhovým pôdorysom. Strecha je v tvare zrezaného ihlanu.

Nosná časť je železobetónová, krytina plechová. Pri návrhu stavebných úprav sa kladie dôraz na zachovanie pôvodného architektonického výrazu. Vodojem nie je pamiatkovým objektom, ale zachované stavby vežových vodojemov sú samy o sebe vodohospodárskymi stavbami so zaujímavým architektonicko-industriálnym výrazom.

Z hľadiska výtvarného riešenia sa prijalo riešenie, aby boli viditeľné betónové časti konštrukcie po oprave lokálnych porúch, farebne zjednotené povrchovou celoplošnou úpravou odolnou proti poveternostným vplyvom, alkáliám a starnutiu.

Povrchy murovaných tehlových stien budú po vyspravení opatrené silikónovou omietkou. Z dizajnového hľadiska sa farebne prizná osobitne odtieň pri betónových povrchoch a osobitne pri murovaných povrchoch. Tým vznikne jemný kontrast medzi materiálmi, čo oživí a zvýrazní členitý tvar konštrukcie vodojemu.

Objekt rieši ďalej elektro-stavebnú časť, najmä osvetlenie, zásuvkové rozvody, elektrický ohrev odkvapových žľabov, ochranné pospájanie, bleskozvod a uzemnenie vodojemu, napojenie existujúcej sirény na streche vodojemu a rozvádzača R-MaR.

Vodovodná prípojka pre nepitnú vodu, vodomerná šachta

Účelom tohto stavebného objektu je napojiť úžitkový vodovod (požiarnu a technologickú vodu) na verejnú vodovodnú sieť. Táto prípojka sa vybuduje pre potreby plnenia vodojemu a požiarnej nádrže vodou na požiarne a iné účely. V mieste prípojky sa vybuduje vodomerná šachta na kontrolu a meranie spotreby vody.

Tlakové stanice na rozvode nepitnej vody

V priestore pod vodojemom sa osadia dve automatické tlakové stanice (ATS), ktoré budú slúžiť na posilňovanie tlaku v prípade otvorenia hydrantov a pre potreby hasenia z nich. ATS sú navrhnuté s požiarnym atestom tak, aby spĺňali prísne požiadavky na funkčnosť v prípade potreby hasenia.

Z technologického hľadiska sú navrhnuté dve tlakové stanice pre každú z vetiev úžitkového vodovodu (1 západ, 1 východ). Technológia je navrhnutá tak, aby zabezpečovala potrebný požiarny tlak aj na najvzdialenejšom mieste od vodojemu.

NN prípojky k tlakovým staniciam

Objekt rieši prípojku NN pre elektrické napojenie technologického rozvádzača automatickej tlakovej stanice (ATS) a zároveň aj prípojku do rozvádzača, z ktorého je následne napojená ATS.

Obr. 4 Schéma ČS s dvomi čerpadlami a armatúrnou šachtou
Obr. 4 Schéma ČS s dvomi čerpadlami a armatúrnou šachtou | Zdroj: VALBEK&PRODEX
Obr. 5 Schéma ČS s tromi čerpadlami a armatúrnou šachtou
Obr. 5 Schéma ČS s tromi čerpadlami a armatúrnou šachtou | Zdroj: VALBEK&PRODEX

Vonkajšie rozvody kanalizácie

Gravitačná kanalizácia

Hlavným účelom gravitačnej kanalizácie je zvádzať odpadové vody (dažďové, splaškové) z kanalizačných okrskov (zhlukov budov) do čerpacích staníc. Odpadové vody (splaškové aj dažďové) sa prostredníctvom kanalizačných stôk a prípojok dopravujú gravitačne do čerpacích staníc.

V niektorých prípadoch bolo možné oddeliť dažďové vody od splaškových a dažďové vody vsakovať prostredníctvom vsakovacích boxov do podložia. Možnosť vsakovania dažďových vôd bola posúdená odborným geologickým a hydrogeologickým posudkom.

Na kanalizačnej sieti sú navrhnuté prefabrikované, monolitické aj plastové šachty a šachty so sklzom. Prechody popod koľaje sa budú v prípade gravitačnej kanalizácie riešiť chráničkami z nevodivých materiálov. Chránička sa pretlačí popod potrebný počet koľají s presahom za pätu svahu alebo os koľaje, potom sa vloží kanalizačná rúra uložená na dištančných objímkach.

V západnej časti prekládkovej stanice je pri stavadlovej veži navrhnutá domová čistiareň odpadových vôd (ČOV). Následne prebehne čistiaci proces a vyčistená voda sa bude odvádzať do navrhnutej vsakovacej šachty v bezprostrednej blízkosti.

Nútená (tlaková) kanalizácia

Princíp fungovania tlakovej kanalizácie je navrhnutý v dvoch režimoch. V období sucha (bezdažďovom období) bude fungovať odvádzanie splaškových vôd gravitačne z jednotlivých okrskov (zhlukov budov, resp. jednotlivých budov) kanalizačnými stokami do ČS.

Tu sa budú splaškové vody zhromažďovať a po dosiahnutí určenej hladiny pri potrebnom objeme budú prečerpané splaškovými čerpadlami výtlačným potrubím (splaškovým) do nasledovnej ČS (princíp kaskády) až po vyústenie do gravitačného potrubia vedeného do ČOV (gravitačne).

V období dažďov sa bude zrážková voda spolu so splaškami odvádzať gravitačne z jednotlivých okrskov (zhlukov budov, resp. jednotlivých budov) stokami do ČS. V rámci ČS sa navrhujú retenčné nádrže, ktoré budú v období dažďov zadržiavať nadbytok vody.

Voda sa bude z ČS odvádzať dažďovými čerpadlami výtlačným potrubím (dažďovým) až po vyústenie do gravitačného potrubia vedeného do ČOV. Návrh počíta s hlavnou výtlačnou stokou so zmenou priemeru potrubia po dĺžke.

Táto zmena je spôsobená pričerpávaním jednotlivých ČS do systému výtlaku dažďových vôd. V prípade menších dažďov ako návrhových sa budú menšie zrážky odvádzať splaškovými čerpadlami do splaškového výtlaku, čím sa zabezpečí jeho prečistenie.

Spolu je na výtlačnej sieti navrhnutých desať prečerpávacích staníc. Čerpacie stanice sú navrhnuté v konfigurácii 2 + 1, resp. 1 + 1.

Prípojky NN k prečerpávacím staniciam

Objekt rieši prípojky NN pre elektrické napojenie technologických rozvádzačov prečerpávacích staníc a jednej ČOV. Pre každú prečerpávaciu stanicu a ČOV je riešená samostatná prípojka NN. Bodmi napojenia sú NN rozvody ŽSR, ktoré sa nachádzajú najbližšie k predmetnému zariadeniu, hlavné rozvádzače NN rozvodní v budovách alebo vonkajšie káblové skrine.

Záver

Vzhľadom na stav stokovej a vodovodnej siete, ktorý je v súčasnosti havarijný, sa navrhlo technické riešenie s prihliadnutím na skutkový stav, ako aj na požiadavku investora na ekonomickú a technicky nenáročnú prevádzku a údržbu rekonštruovaných sietí. V súčinnosti s investorom sa prijalo také riešenie, ktoré nielen zoptimalizuje prevádzkové náklady, ale hlavne zabezpečí obnovu sietí po viac ako 50 rokoch ich prevádzky.

TEXT: Ing. Martin Gorek
FOTO: Ing. Martin Gorek
Martin Gorek je vedúci ateliéru vodohospodárskych stavieb v spoločnosti VALBEK&PRODEX, spol. s r. o.

Literatúra

  1. Investičné zadanie, ŽST Čierna nad Tisou, rekonštrukcia vodovodu (pitný, úžitkový) a kanalizácie, Projektová dokumentácia (ŽSR, 2016).
  2. ŽST Čierna nad Tisou, rekonštrukcia vodovodu (pitný, úžitkový) a kanalizácie – PD (VALBEK&PRODEX, spol. s r. o., 2020).