Rekonstrukce Znojemského viaduktu

Kvůli havarijnímu stavu původního příhradového mostu bylo v roce 1992 přistoupeno k výměně nosné konstrukce za mostní provizorium ŽM16. V současné době probíhá rekonstrukce v rámci stavby "Elektrizace traťového úseku vč. PEÚ Šatov - Znojmo".

Územní podmínky
Viadukt je situován jižně od historického centra Znojma v katastrálním území Znojmo ve staničním obvodu žst. Znojmo. Mezi Znojmem a Vídní se dříve jezdilo dostavníky, a to až do roku 1870, kdy na této trase zahájila provoz soukromá železnice. Toto první železniční spojení ale vedlo oklikou přes Hrušovany nad Jevišovkou a přes Šanov právě kvůli obtížně realizovatelnému přemostění Dyje u Znojma. Teprve po dokončení stavby původního Znojemského viaduktu na konci roku 1871 se začalo jezdit přímou trasou přes Šatov a Retz.

Obecný popis probíhající rekonstrukce mostu
Rekonstrukce mostního objektu je navržena na účinky zatěžovacího schématu ČSD T dle ČSN 73 6203. Únavové namáhání je však samostatně posouzeno podle soustavy eurokódů. Navržené práce zahrnovaly demontáž stávajícího mostního provizoria ŽM16, podchycení opěr, vybudování nových úložných prahů a mostních křídel na sanované spodní stavbě a osazení nové nosné konstrukce. Rekonstrukce viaduktu byla nutná jednak z důvodu končící životnosti mostního provizoria a dále pro umožnění převedení trakčního vedení v rámci "Elektrizace traťového úseku vč. PEÚ Šatov - Znojmo".
Historicky významný Znojemský viadukt je chráněn úřady památkové péče a v rámci projekčních prací s nimi bylo nutno projednat architektonickou koncepci a detaily mostu. Obdobně byl výsledný návrh "protřepán" řadou diskuzí s architekty a zástupci města Znojma. Totéž platí i pro navržené barevné řešení mostu (odstín DB 502 modrá pro OK mostu, odstín RAL 7038 světle šedá pro chodníky a římsy + revizní zábradlí).
Během let 2003 až 2008 probíhaly projekční práce od studie přes přípravnou dokumentaci pro projekt stavby. V rámci těchto prací byly zpracovány vizualizace zvažovaných návrhů a kompletní 3D modely mostu včetně terénu v okolí.

Nosná konstrukce mostu
Podle požadavku památkářů bylo nutno použít příhradovou nosnou konstrukci s horní mostovkou. Jako výsledná varianta byla navržena ocelová konstrukce s příhradovými hlavními nosníky kosoúhlé bezsvislicové soustavy s horní ortotropní mostovkou. Nosné části jsou navrženy z ocelí S355 různých jakostí dle tloušťky daného materiálu. Protikorozní ochrana žlabu kolejového lože je zajištěna stříkanou izolací, ostatní ocelové části jsou chráněny kombinovaným systémem - metalizace + nátěrový systém.

Pilíře
Jednou z dominant mostu jsou původní kamenné pilíře výšky až 50 m (od základové spáry). Tyto pilíře byly již počátkem 90. let sanovány injektáží a průzkumem byl potvrzen velmi dobrý stav zdiva. Na pilířích jsou navrženy nové hrobečky pro uložení ložisek. Stávající betonové hlavice pilířů je nutno obložit, aby dostaly vzhled odpovídající historickému významu mostu (původní hlavice byly kamenné). V rámci projekčních prací byly navrženy níže zobrazené varianty obložení hlavic a předloženy památkářům k projednání. Výsledná varianta byla č. 4. V projektu bylo zvažováno také použití původních kamenných hlavic, jejichž fragmenty projektant dohledával na skládce směrem na Šatov. Nakonec bylo od použití původních hlavic upuštěno oproti přání úřadů památkové péče, jejichž zástupce nakonec souhlasil s obkladem betonových hlavic.

Opěry
U mostních opěr jsme se nevyhnuli návrhu sanace zdiva injektáží, částečným přezděním a spárováním. Úložné prahy a křídla jsou na obou opěrách zcela nové. Obě opěry byly navíc zpevněny 10 svislými mikropilotami. Podélné vodorovné účinky přenáší šatovská opěra (kde jsou podélně pevná ložiska), která byla kotvena navíc také mikropilotami ve dvou řadách pod úhlem 20° a 30° od vodorovné. Stávající opěrná zeď na znojemské straně bude obložena kamenem a plochy pod ní budou přesypány a zatravněny pro omezení přístupu k opěře.

Řešení problému zřeďování kolejového lože
Dilatační délka nosné konstrukce činí 220,45 m, což je mnohem více, než připouští předpis SŽDC S3 pro jednu dilatační délku při převedení bezstykové koleje. Navíc jsou dilatace mostu v rozsahu 25,6 cm u pohyblivého ložiska a nelze tedy zanedbat vzájemné spolupůsobení svršku s nosnou konstrukcí a také zřeďování kolejového lože v oblasti u pohyblivého ložiska. Před i za mostem jsou navržena zesílená pole svršku a dilatační zařízení. Zesílený svršek byl navržen i před přepážkami na koncích mostu. Pro omezení zřeďování kolejového lože je svršek na NK mostu přerušen pevnou přepážkou, která je součástí NK mostu. Na obou přepážkách budou kolejnice kluzně uloženy v rektifikovatelných podkladnicích pro pevnou jízdní dráhu. Tyto podkladnice mají zajistit také pružné převedení kolejnic, jakoby byly uloženy na pražcích ve štěrkovém loži.

Stanovení vodorovných účinků na podélně pevná ložiska je v takovémto případě velmi obtížné. Brzdné (a také rozjezdové) síly jsou přenášeny částečně svrškem (který je ale přerušen dilatačními zařízeními), částečně nosnou konstrukcí (dynamické tření mezi ložem a NK) a v neposlední řadě koncovou přepážkou, která pojme nemalou část brzdných sil v případě, že vlak brzdí u konce mostu. Při stanovení těchto účinků jsme spolupracovali s doc. Ing. Vlastislavem Salajkou, CSc. (Ústav stavební mechaniky VUT Brno) a doc. Ing. Ottou Pláškem, Ph.D. (Ústav železničních konstrukcí a staveb VUT Brno). Vzájemnou spoluprácí vznikl víceparametrický model, který sloužil k určení hledaných sil. Pro názornost uvádíme závislost tlaku na koncovou přepážku na velikosti součinitele tření mezi ložem a NK (viz. obr. výše). Protože do výpočtů vstupuje velké množství parametrů, které nelze přesně vypočítat (dynamický součinitel tření, proměnná svislá tuhost svršku, vodorovná tuhost kolejového roštu mezi mostem a dilatačním zařízením a mnoho dalších parametrů), navrhli jsme jako součást zatěžovací zkoušky mostu dlouhodobé měření účinků na koncové přepážky.

Mostní zábradlí
Samostatnou kapitolou byl návrh zábradlí mostu. Je zřejmé, že z architektonického hlediska může zábradlí znamenat velmi důležitý prvek, který nakonec dotváří celkový dojem estetického působení samotné konstrukce. V tomto případě bylo nutno zohlednit požadavky zejména pracovníků úřadů památkové péče (OPP Znojmo a NPÚ Brno). Z hlediska projektanta je nutno konstatovat, že zábradlí musí být především funkční s ohledem na dilatace mostu a musí zajistit požadovanou bezpečnost. Po několika setkáních bylo navrženo zábradlí výšky 1,5 m (vyšší než je obvyklé - stejně jako u historického mostu viz. foto výše) a byly skloubeny požadavky na návrh madel, která budou průběžně procházet skrz sloupky (jako u historického mostu) a dále požadavek architekta na větší robustnost pro udržení vhodného poměru hmot. Zástupce investora se přiklonil k návrhu zábradlí výšky 1,5 m s ohledem na zvýšení bezpečnosti na mostě (při výšce cca 50 m nad terénem).

Montáž a výsun ocelové konstrukce mostu
Ze zvažovaných variant bylo nakonec vybráno řešení, které znamenalo výsun stávajícího provizoria ŽM16 směrem na Šatov a jeho postupná demontáž (některé prvky ŽM musely být zesíleny a doplněny), montáž nové OK mostu na montážní plošině na tělese násypu za znojemskou opěrou a následně podélný zásun nové OK nad údolí řeky Dyje. Toto řešení znamenalo časovou nezávislost demontáže stávající a montáže nové ocelové konstrukce a umožnilo by např. demontáž ŽM16 jinou organizací než montážní firmou nové OK, pokud by to bylo třeba. Ze zvážených variant toto řešení vycházelo ekonomicky nejvýhodněji. Výsun nové OK bude proveden s nosem délky cca 5 m uzpůsobeným pro rektifikaci průhybu volného konce při dojezdu k podpoře.

Závěrem
Znojemský viadukt je nejen významnou historickou památkou, ale také neméně významným architektonickým prvkem, který je již 137 let součástí dyjského údolí u Znojma. Lze jej charakterizovat jako jednu z pohledových dominant této oblasti. Také je zajímavé připomenout, že se jedná o nejvyšší most Jihomoravského kraje. V současné době je již kompletní ocelová konstrukce mostu vysunuta nad údolím a čeká na spuštění do úrovně mostních ložisek. V zápatí dole je znázorněna vizualizace nového mostu. Závěrem si dovolujeme popřát zhotoviteli úspěšné dokončení stavby.
Ing. David Kmošek,
SUDOP BRNO, spol. s r.o.˝

Nový most má následující základní charakteristiky:
Rozpětí mostu: 49,95+59,94+59,94+49,95 m
Délka OK mostu: 220,97 m
Výška mostu: 48,9 m
Šikmost mostu: 90° (most je kolmý)
Volná šířka na mostě: 6,27 m
Mostní průjezdný průřez: MPP 3,0
Konstrukční výška: 5,73 m
Návrhové zatížení: ČSD T dle ČSN 73 6203 / 1986 + zm. a,b
Rychlost na mostě: 80 km/h
Hmotnost samotné NK: 1011 t
Zatížitelnost ZUIC: 1,43

SUDOP BRNO, spol. s r.o.
Kounicova 26, 611 36 Brno
tel.: 972 625 804, tel./fax: 541 211 310
e-mail: sudop@sudop-brno.cz, www.sudop-brno.cz