Prekládka železničnej trate na hornej Nitre

S hornou Nitrou sa najčastejšie spája ťažba hnedého uhlia a najväčším zamestnávateľom v tejto oblasti sú Hornonitrianske bane Prievidza, a. s. Keďže pre budúci rozvoj regiónu v ktoromkoľvek smere je nutné zabezpečiť zamestnanosť, perspektíva sa našla v rozšírení ťažby hnedého uhlia v dobývacom priestore Nováky.

Na základe výsledkov ťažobného prieskumu predstavuje 11. ťažobný úsek na severozápadnom okraji dobývacieho priestoru asi 6,9 milióna ton nových vyťažiteľných zásob hnedého uhlia. Tento úsek nadväzuje na vyťažené a dobývané priestory 8. ťažobného úseku v línii medzi cestnou komunikáciou a železničnou traťou medzi obcou Nováky-miestna časť Laskár a obcou Koš. Otvorenie ťažby v 11. ťažobnom úseku bolo determinované prekládkou železničnej trate a vlečky, inžinierskych sietí a riek Nitry a Handlovky do nových korýt.

Stav pred realizáciou
Traťový úsek Prievidza – Chynorany je súčasťou trate Nitrianske Pravno – Nové Zámky. Jednokoľajný medzistaničný úsek Prievidza-nákladná stanica – Nováky bol dlhý 7,7 km, neelektrifikovaný, s telefonickým dorozumievaním. Železničný zvršok v tomto úseku tvoril koľajový rošt sústavy S49 s tuhým podkladnicovým upevnením koľajníc, s rozdelením podvalov „d“. Podvaly boli prevažne betónové (SB8). Koľajový rošt bol uložený v koľajovom lôžku a koľajnice boli zvarené do bezstykovej koľaje.

Smerové pomery pôvodnej trasy určoval rovinatý reliéf. Železničná trať bola v priamej s jedným polomerom r = 1 000 m. Najväčšia povolená traťová rýchlosť bola 80 km/h. Z hľadiska výškového vedenia trasy bola niveleta pôvodnej trate pomerne vyrovnaná s maximálnou hodnotou sklonu 7,15 ‰. Trať viedla na stredne vysokom násype. Zo železničnej stanice Nováky je súbežne s hlavnou traťovou koľajou vedená železničná vlečka, ktorá sa v sžkm  21,930 (starý železničný km) odkláňa do areálu VOP Nováky.

Výsledky inžiniersko-geologického prieskumu
V rámci projektovej prípravy sa v júni 2007 vykonal inžiniersko-geologický prieskum v plánovanej osi budúcej železničnej trate, ktorý preukázal prítomnosť aluviálnych náplav (do hĺbky 1,5 m – 4,6 m). Pozostávali z jemnozrnných zemín – ílov nízkej, strednej a vysokej plasticity a piesčitých ílov. Aluviálne štrky boli reprezentované štrkmi s prímesou jemnozrnnej zeminy. Neogénne podložie zastupovali prevažne ílovité štrky, prípadne piesčité íly v hĺbke 4,8 – 7,0 m.

Návrh a realizácia
V návrhu trasy prekladanej jednokoľajnej trate sa rešpektovali zásady predpisu Ž11 ŽSR, súvisiacich STN a požiadavky zástupcov ŽSR pre traťovú rýchlosť 100 km/h. Traťový úsek prekládky sa začína v sžkm 21,482 74 (za jestvujúcim mostom č. 48 v žkm 21,480) a končí  sa v sžkm 23,954 88 (pred mostom č. 54 v žkm 23,964 v obci Koš) a má dĺžku 2,932 504 km (merané v osi koľaje). V rámci projektových prác bol starý železničný km sžkm 21,482 74 stotožnený s novým železničným km nžkm  0,000 (nový železničný km).

Nová trasa sa od pôvodnej odkláňa vľavo (v smere staničenia) v sžkm 21,482 74  a smerovými oblúkmi s polomermi r = 550m, r = 600 m a r = 580 m sa vracia v sžkm 23,954 88 do pôvodnej trate, pred železničnou zastávkou v obci Koš. Takto navrhnutá preložka trate uvoľní povrchovú zónu pre budúcu podpovrchovú ťažbu.
Od začiatku návrhu prekládky traťovej koľaje je súbežne vedená vlečková koľaj do VOP Nováky (po nžkm 0,640) s premenlivou osovou vzdialenosťou od 6,4 – 5,6 m.

V úseku od nžkm 0,800 po nžkm 1,650 dochádza k súbehu trate s prekládkou rieky Nitra. V miestach krížení s jestvujúcimi korytami vodných tokov sa osadili oceľové priepusty priemeru 1 000 mm. Vtokový a výtokový priestor priepustov, svahové kužele s priľahlými časťami svahov do vzdialenosti 1,0 od čela priepustu, ako aj časti vyúsťujúcich priekop do priepustu na oboch stranách pri napojení priepustu sa spevnili kamennou dlažbou.

Preložená trať je celá v násype, ktorého výška je premenlivá od 1,0 m po 2,5 m. V návrhu sa uvažovalo o využití výkopovej zeminy z nového koryta rieky Nitra. Keďže však išlo o menej vhodné zeminy, vylepšili sa zmiešaním so štrkom so zlou zrnitosťou s kameňmi v pomere 65 % štrku a 35 % výkopovej zeminy. Pod budúcim násypom telesa železničnej trate sa odstránila vrstva ornice s hrúbkou 0,5 m a zrealizovala sa konsolidačná vrstva zo štrkodrvy. Na takto upravenú konsolidačnú vrstvu sa postupne navážala a hutnila po vrstvách výkopová zemina a štrk, čím sa vytvoril sendvičový násyp železničného telesa.

Na zemnú pláň telesa železničnej trate sa rozprestrela separačno-filtračná geotextília a následne podkladná vrstva štrkodrvy frakcie 0 – 32 mm, hrúbky 0,30 m. Zemná pláň je strechovite vyspádovaná s priečnym sklonom 5 %. V úseku od km 0,00 po km 0,640 pri súbehu vlečky s traťou, kde je zemné teleso spoločné, je zemná pláň sedlaná (vyspádovaná) jednostranne. Pri samostatných telesách vlečky a železničnej trate je sedlaná strechovite.

V traťovej koľaji sa navrhol železničný zvršok sústavy S 49 na rebrových podkladniciach s pružným upevnením koľajníc zvierkami Skl 12 na betónových podvaloch SB 8 s rozdelením podvalov „d“. Koľajnice sa zvarili do bezstykovej koľaje. Koľajové lôžko má pod spodnou plochou podvalu minimálnu hrúbku 0,35 m.

Most
V rámci preložky trate sa prekladala aj železničná vlečka, ktorá ide zo železničnej stanice Nováky. Je vedená súbežne s hlavnou traťovou koľajou a v sžkm 21,930 sa odkláňa do areálu VOP Nováky. Pôvodná železničná vlečka do areálu VOP Nováky prechádzala cez rieku Nitra po moste skladajúcom sa z piatich polí za sebou. Dĺžka poľa bola 13,9 m, celková dĺžka mosta 69,5 m. Nosnú konštrukciu mosta tvorila oceľová konštrukcia pozostávajúca v priečnom reze zo štyroch nosníkov I 700. V dôsledku prekládky železničnej vlečky a koryta rieky Nitra museli byť pôvodná vlečka, a teda aj most, zrušené. Keďže nová železničná vlečka prechádza cez prekládku rieky Nitra, vznikla aj potreba nového železničného mosta.

Územné podmienky a prevádzaná komunikácia
V mieste kríženia cez rieku Nitra trať stúpa v smerovom oblúku. Šikmosť mosta je vzhľadom na rieku 85°, terén bol v mieste výstavby mosta rovinatý. Na moste sa nachádza jedna hlavná koľaj železničnej vlečky.

Voľba konštrukcie mosta
Pre rozpätie mosta 27,520 m sa zvolila spriahnutá oceľobetónová nosná konštrukcia s hornou mostovkou. Hlavné nosníky a priečniky sú z ocele S355J2G3. Sú spojené priečnymi stužidlami v štvrtinách rozpätia a sú to plnostenné oceľové zvárané I nosníky. Doska mostovky je z betónu C 30/37-XF2, XC2(SK)-Cl0, 4-Dmax16-S3 hrúbky 250 mm. Spriahnutie medzi železobetónovou doskou mostovky a oceľovou konštrukciou je realizované pomocou spriahovacích tŕňov s ø 18,2 mm a dĺžkou 210 mm z ocele pevnosti Rtd = 340 MPa. Po obidvoch okrajoch je doska ukončená rímsami vytiahnutými nad jej hornú plochu.

Izolácia a spodná stavba
Izolácia mosta od vrchu dole bola vyhotovená v zložení cementový poter + drôt. pletivo s hrúbkou. 40 mm, fólia PE – 0,25 mm, geotextília – 300 g/m², fóliový izolačný pás – 1,5 mm, geotextília 300 g/m² – 1 mm. Na základe vyhodnotenia geologického prieskumu a po spracovaní výsledkov statického výpočtu sa daný most zakladal na veľkopriemerových pilótach. Pilóty majú priemer 920 mm a dĺžku 7 m. Na jednej opore je 8 pilót. Na ich výrobu sa použil betón C 30/37-XC4, XF1, XA1(SK)-CL 0,2-Dmax22-S3, výstuž oceľ 10505 R.

Odvodnenie mosta je zabezpečené celoplošnou izoláciou mostovky a odvedením vody do odvodňovacích tvaroviek umiestnených v mostovke. Potrebný spád k odvodňovacím tvarovkám sa vytvoril cementovým poterom na ochranu izolácie mostovky. Po oboch stranách mosta sa navrhli rovnobežné krídla dĺžky 3,0 m , ktoré sú monoliticky spojené s oporou. Krídla sú vyrobené z betónu C 30/37-XF4.

Za koncom ríms sa na všetkých stranách osadil rímsový prefabrikát IZT 62/19 s dĺžkou 2,96 m, ktorý zabraňuje presypávaniu štrkového lôžka pri prechode z otvoreného štrkového lôžka do uzavretého.

Príslušenstvo mosta
Rímsa má na oboch stranách šírku 0,50 m. Jej povrch je v pozdĺžnom smere vodorovný, v priečnom vyspádovaný 2-percentným sklonom smerom od štrkového lôžka. Na oboch stranách mosta sa osadilo trojdržadlové zábradlie z valcovanej ocele L 70 × 70 × 8 so stĺpikmi L 80 × 80 × 10. Jeho výška nad horným povrchom parapetu je 1,175 m.

Nosníky sú uložené na elastomérnych doskových ložiskách s rozmermi 0,30 × 0,40 m, výškou 0,031 m typu ELV 5 s únosnosťou 1 800 kN. Ložiská sa uložili na náliatky s výškou 125 mm prostredníctvom plastmalty s hrúbkou min. 5 mm a prilepili sa. Celkovo sa použilo šesť kusov ložísk.

Na preložke trate sa vyťažilo 21 200 m3 zeminy. Na zriadenie násypu novej železničnej trate bolo potrebných 8 500 m3 zeminy a 32 500 m3 štrkodrvy a kameniva. Počas realizácie podkladných vrstiev sa doviezlo 8 100 m3 štrkodrvy frakcie 0 – 32 mm a do koľajového lôžka sa zabudovalo 6 500 m3 nového kameniva frakcie 32 – 63 mm, čím sa úspešne zrealizovala nová jednokoľajná železničná trať s dĺžkou 2932,504 m. Stavebné práce na preložke železničnej trate sa začali v auguste 2008 a prvý vlak s cestujúcimi po novej koľaji prešiel 21. mája 2009.

Ing. Peter Hvizdoš, Ing. Juraj Schubert
Foto: REMING Consult, a. s., Hornonitrianske bane Prievidza, a. s.

Peter Hvizdoš je autorizovaný inžinier dopravných stavieb. Od roku 1999 je zamestnaný v spoločnosti REMING­ Consult, a. s.

Juraj Schubert je autorizovaný inžinier dopravných stavieb so špecializáciou mostné stavby. Od roku 2003 je zamestnancom spoločnosti REMING Consult, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.