Pohled na novou nosnou konstrukci těsně před dokončením
Železniční mosty Centralbron – Söderström a Söder Mälarstrand které byly dokončeny ke konci roku 2019, nahradily konstrukce z padesátých let minulého století. Výstavba mostů proběhla v rámci modernizace železniční tratě v centru Stockholmu a kromě nahrazení výše zmíněných mostních konstrukcí zahrnuje rekonstrukci mostů v severní části, výstavbu nové lávky pro pěší, úpravu tunelů a samozřejmě kompletní výměnu železničního svršku.
Jedná se o jeden z nejvytíženějších železničních uzlů ve Švédsku a prakticky převádí většinu vlakových spojení mezi severní a jižní části země. Z tohoto důvodu byl velký důraz kladen na rychlost prací. Maximální délka výluky vlakových spojení v tomto uzlu byla stanovena na 8 týdnů.
Generální zhotovitel mostů je švýcarská firma Implenia, dodavatel ocelové konstrukce estonská firma Marketex, přepravu ocelových konstrukcí zajišťovala belgická firma Sarens. Generálním projektantem byla projekční kancelář WSP, firma Stráský, Hustý a partneři s. r. o. navrhovala nosné konstrukce a byla zodpovědná za globální statické výpočty včetně spodní stavby.
ZÁSADY NÁVRHU MOSTU
Most Centralbron – Söderström převádí železniční dopravu přes mořský záliv, zatímco překážkou mostu Söder Mälarstrand je silniční komunikace. Obě nosné konstrukce jsou od sebe odděleny dilatačním závěrem, který je osazen na společném pilíři. Návrh mostů je obdobný, jak byly navrženy původní konstrukce.
Příčinou výměny ocelové NK byla zejména vyčerpaná únavová kapacita a dodatečné navýšení požadavku na zatížení mostů oproti původnímu návrhu.
Zejména pro posouzení únavy byly stanoveny velmi přísné požadavky a ve srovnání s EC byl požadavek na téměř dvojnásobnou četnost průjezdů těžkých vlakových souprav oproti maximálním hodnotám. V rámci minimalizace železničních výluk byl požadavek na zachování spodní stavby s tím, že zesílení pilířů a opěr se provedlo za plného provozu na původních mostech.
Oba mosty kromě převedení železniční dopravy mezi jižní části Stockholmu a hlavním nádražím převádí zároveň i chodce. Proto součástí nosné konstrukce je i prostor pro pěší.
KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ
Celková délka soumostí je 222 metrů. Rozpětí jednotlivých polí jsou v rozmezí od 17 do 34 m. Osy ložisek jsou vzhledem k ose mostu mírně zkoseny. Půdorysně je osa mostu v počátku v přímé a v poslední třetině se zakřivuje.
Ocelová nosná konstrukce je tvořena dvojicí hlavních nosníků, přímo pojížděnou ortotropní mostovkou a vykonzolovaným komorovým nosníkem, který tvoří nosnou konstrukci lávky pěší.
Hlavní nosníky jsou svařované dvouose symetrické I profily výšky 3,0 m u mostu Söderström a 2,75 m u mostu Söder Mälarstrand. Snížení profilu u mostu převádějícího silniční komunikaci je kvůli dodržení průjezdného profilu. Osová vzdálenost hlavních nosníků v příčném směru je 10,2 m. Pro zamezení lokální ztráty stability stojiny jsou z vnější strany nosníků navrženy uzavřené podélné výztuhy. Vnější obrys hlavních nosníků je zakapotován ocelovou síťovinou a tedy podélné výztuhy nebudou viditelné a nenaruší tak esteticky čistou pohledovou strukturu mostu.
Ortotropní mostovka je tloušťky 14 a 16 mm. Dvojitě střechovitý příčný sklon mostovky ve spádu 2 procent společně s konstantním podélným spádem mostu velikosti 1 procento zajišťuje přirozený odtok dešťové vody do úžlabí a následně do odvodňovačů. Podélný směru mostovky vyztužují podélné páskové výztuhy, pouze v místě kolejnic jsou páskové výztuhy doplněny spodní přírubou na obrácený T profil.
Mezilehlé příčníky jsou tvořeny svařovanými symetrickými I profily výšky 950 – 1 050 mm u mostu Söderström a 700 – 800 mm u mostu Söder Mälarstrand. Osová vzdálenost příčníků je pak 2,5 m, resp. 2,0 m. Průřez koncových příčníků je komorový a vyplněný betonem. Tuto konstrukční úpravu si vyžádal požadavek na minimalizace průhybu od nahodilého zatížení. Lehká ocelová konstrukce v některých místech nemá dostatečný přítlak na ložiska, a tak v kritických kombinacích dochází k nadzvedávání ložisek. Proto jsou ložiska kotvena ke spodní stavbě. Týká se to zejména krajních opěr.
Lávka pro pěší je přivařena k hlavnímu nosníku železničního mostu vždy v místě každého druhému příčníku. Mostovka komorového profilu lávky je rovněž ortotropní, přímo pochozí s páskovými podélnými výztuhami a diafragmaty v rastru po 2,5 resp. 2,0 metrů. Komora je plně hermeticky uzavřena, a tedy není třeba vnitřní části opatřovat protikorozní ochranou. Odvodnění pochozí mostovky je garantováno konstantním jednostranným příčným sklonem 2,0 procent.
VÝSTAVBA
Práce na mostě byly zahájeny zesilováním spodní stavby za běžného provozu. Vzhledem k novým požadavkům na zatížení byly pilíře dodatečně vyztuženy a celkově se zvětšil jejich kruhový průměr.
Následovalo odstranění betonové mostovky ze stávající lávky pro pěší a dále demontování ocelové nosné konstrukce pro chodce odpálením od hlavního nosníku železničního mostu.
Během těchto prací se dokončovala výroba nosných konstrukcí železničního mostu v estonském Tallinnu. Klíčovou fází byla přeprava veškerých ocelových částí z Estonska do centra Stockholmu. Jednotlivé montážní celky byly naskládány na ponton a přepraveny do Västerås, což je cca 40 km od centra hlavního města Švédska.
Po dopravení montážních celků do Västerås se jednotlivé dílce svařily v kompletní nosné konstrukce obou mostů a následně přepravily již na místo do centra Stockholmu.
Nejkritičtější fází výstavby bylo odstranění stávající NK a nahrazení novou. Stávající konstrukce se rozřezala na několik montážních celků a následně se tyto části odstranily. Po vyjmutí stávající NK se osadily na pilíře nová ložiska. Most Söderström přemosťující zátoku byl v konečné fázi příčně zasunut do finální polohy.
Most Söder Mälarstrand přemosťující silniční komunikace byl dopraven na místo pomocí podvalníků, vyzdvižen a osazen na ložiska.
STATICKÁ ANALÝZA
Z hlediska globální analýzy konstrukce byl most analyzován na prostorovém prutovém výpočetním modelu včetně zohlednění postupu výstavby. Jelikož pro různé prvky nosné konstrukce platí jiné hodnoty dynamického součinitele, bylo vytvořeno několik modelů. Pro analýzu exponovaných detailů byly vytvořeny deskostěnové modely.
ZÁVĚR
Společným úsilím projekčních útvarů, zhotovitelských firem a investorem se podařilo navrhnout a postavit významné mostní dílo ve stanoveném termínu bez významných komplikací. Poděkování patří všem zúčastněným za odborně odvedenou práci a zejména pak za společnou koordinaci projektu, výstavby a logistiky.
Ing. Jan Pozdíšek, PhD., Ing. Lukáš Zvolánek, PhD.
Ing. Karel Zlatuška, Ing. Antonín Pupík
Stráský, Hustý a partneři s. r. o.
