5 tysięcy ton betonu wsunęło się pod czynne tory w 16 dni. Inżynieryjna operacja w Rudzie Śląskiej

Budowa wiaduktu kolejowego na trasie N-S w Rudzie Śląskiej groziła wyłączeniem linii Katowice - Gliwice aż na 10 miesięcy. Aby uniknąć paraliżu komunikacyjnego, wykonawca zastosował jednak spektakularną, zaawansowaną metodę nasuwania podłużnego. Wzniesiony obok torowiska żelbetowy ustrój o masie 5000 ton wsunięto w docelowe miejsce w trakcie zaledwie 16-dniowego okna montażowego. Dodajmy, że trasa N-S w Rudzie Śląskiej to budowana etapami, dwujezdniowa droga, która połączy północną i południową część miasta, spinając Drogową Trasę Średnicową z autostradą A4. Podobną operację obserwowaliśmy np. w Częstochowie czy na placu budowy obwodnicy Oświęcimia.

Ważna arteria Śląska - połączy DTŚ i A4

Rozbudowa trasy N-S w Rudzie Śląskiej należy do najważniejszych inwestycji komunikacyjnych w tym rejonie Górnego Śląska. Głównym celem nowego układu drogowego jest stworzenie sprawnego połączenia między ważnymi arteriami miasta oraz wyprowadzenie uciążliwego ruchu tranzytowego z gęsto zabudowanego centrum. N-S połączy docelowo DTŚ z autostradą A4.

Kontrakt realizowany przez spółkę Eurovia Polska objął budowę około 2,2 kilometra nowej dwujezdniowej drogi, ponad 2 kilometry dróg poprzecznych i dojazdowych, dwa ronda turbinowe, ścianę oporową oraz infrastrukturę pieszo-rowerową. Całość zostanie uzupełniona o nasadzenia zieleni wpisujące inwestycję w krajobraz.

W ramach tej trasy zaprojektowano trzy obiekty inżynieryjne, z których największe wyzwanie logistyczne i technologiczne stanowił wiadukt kolejowy o nazwie roboczej WK-1. Obiekt ten przecina magistralę kolejową relacji Katowice - Gliwice – jeden z najbardziej obciążonych ruchem pasażerskim i towarowym odcinków szynowych na Śląsku. Wyłączenie tej linii z eksploatacji na pełny cykl budowy metodą tradycyjną (szacowany na około 10 miesięcy) wywołałoby nieakceptowalny paraliż komunikacyjny. To wymusiło na wykonawcy poszukiwanie nieszablonowych rozwiązań inżynieryjnych.

Prefabrykacja obok torów i nasuwanie podłużne wiaduktu

Innowacyjność podejścia Eurovia Polska polegała na całkowitym rozdzieleniu procesu wzniesienia konstrukcji wiaduktu od funkcjonowania linii kolejowej. Zamiast budować ustrój nośny bezpośrednio na linii torów, zespół inżynierów wzniósł pełnowymiarowy, żelbetowy obiekt skrzynkowy na specjalnie przygotowanym stanowisku prefabrykacji. Stanowisko to zlokalizowano tuż przy istniejącym nasypie kolejowym, w odległości 49 metrów od docelowej osi trasy.

Dzięki temu zabiegowi skomplikowane prace konstrukcyjne - obejmujące montaż deskowań, zbrojenia oraz betonowanie - mogły odbywać się bez najmniejszego wpływu na płynność ruchu pociągów. Dopiero po całkowitym stwardnieniu betonu i uzyskaniu uzgodnionego z zarządcą kolei krótkiego okna zamknięcia linii kolejowej, przystąpiono do operacji nasuwania podłużnego. Metoda ta polega na mechanicznym przemieszczeniu wybudowanego wcześniej kolosa po tymczasowych torach ślizgowych za pomocą precyzyjnych siłowników hydraulicznych, unikając prowadzenia prac betonowych nad torami.

Parametry giganta - 5000 ton betonu i stali w ruchu

Skala operacji nasuwania wiaduktu robi ogromne wrażenie. Przesuwana konstrukcja żelbetowa ważyła blisko 5000 ton. Do jej wzniesienia zużyto ponad 3000 metrów sześciennych betonu oraz niemal 700 ton stali zbrojeniowej. Pokonanie dystansu 49 metrów odbywało się ze zmienną prędkością wynoszącą od 0,5 do 2,5 metra na godzinę.

Centrum układu napędowego był zespół siedmiu siłowników hydraulicznych pracujących w pełnej synchronizacji. Jak podaje wykonawca, aby wprawić 5000-tonową masę w ruch ze stanowiska prefabrykacji, w pierwszym momencie konieczne było przyłożenie potężnej siły inicjującej wynoszącej około 770 ton. 

Robert Wach, kierownik budowy z firmy Eurovia Polska podkreśla, że obiekt został wykonany na specjalnie wydzielonym i przygotowanym stanowisku prefabrykacji obok linii kolejowej.

- Podczas nasuwania konstrukcja przemieszczała się po specjalnych fundamentach ślizgowych z wykorzystaniem płyt teflonowych smarowanych smarem grafitowym, co pozwoliło nam znacząco zredukować tarcie. Moment startu obiektu ze stanowiska wymagał użycia siły około 770 ton. Później sam przesuw odbywał się przy obciążeniu około 400 ton. Kluczowe było dla nas zachowanie idealnej równoległości obiektu, aby precyzyjnie wpasować wiadukt w projektowane miejsce i zachować wymagane skrajnie torowe oraz drogowe - mówi Robert Wach

Wyścig z czasem - na wmontowanie wiaduktu w nasyp było 16 dni

Cała operacja odbywała się latem. Dziś możemy już Państwu pokazać zdjęcia gotowego wiaduktu z jeżdżącymi po nim pociągami. Zamknięcie torowiska rozpoczęło się 13 lipca i zainicjowało wyścig z czasem w trybie ciągłym 24/7 przez 16 dni. Harmonogram robót został rozplanowany z zegarmistrzowską precyzją.

Najpierw zdemontowano tory i zabezpieczono sieć trakcyjną. Potem ekspresowo rozebrano nasyp kolejowy i wykonano wykopu pod miejsca posadowienia nowego wiaduktu. Na przygotowanej platformie roboczej wykonano wzmocnienie podłoża gruntowego, wykonując aż 246 kolumn betonowo-kamiennych pod fundamenty tymczasowych podpór ślizgowych i docelowe posadowienie obiektu.

Gdy tor ślizgowy z żelbetowych prefabrykatów był gotowy, nastąpił najbardziej widowiskowy etap – przesunięcie potężnej konstrukcji w miejsce przecięcia osi trasy z linią kolejową w cyklu 48-godzinnym (sam przesuw zrealizowano w kilkanaście godzin). 

Prowadzenie tak złożonych prac wymagało idealnej koordynacji logistycznej. Na ograniczonej przestrzeni budowy pracowało jednocześnie około 200 osób personelu i kadry inżynieryjnej. Zaangażowano potężny park sprzętowy: 13 koparek, 1 koparko-ładowarkę, 2 ładowarki, 1 ładowarkę teleskopową, 23 samochody ciężarowe, 13 dłużyc, 16 betonowozów, 3 pompy do betonu, 4 żurawie kołowe, 1 żuraw wieżowy, 2 palownice, 2 walce, 1 podbijarkę, 1 lokomotywę, 2 pociągi sieciowe oraz 2 mobilne węzły betoniarskie.

Zobacz galerię z budowy obwodnicy Oświęcimia, gdzie pod czynną linie kolejową wsunięto betonowy prostopadłościan

Tunel średnicowy w Łodzi
Podcast Architektoniczny
Monika Konrad. Dlaczego w Polsce tak często na spacer trzeba jechać samochodem?