Vývoj konštrukcie železničných mostov

Železnica so svojimi ťažkými a relatívne rýchlo sa pohybujúcimi vlakmi postavila počas druhej štvrtiny 19. storočia pred staviteľov mostov dovtedy nevídané konštrukčné zadania.

Pre prekonávanie kratších rozpätí do cca 20 m sa na prvých železničiach používali murované stavby z kameňa alebo tehál, s ktorými mali vtedajší stavitelia ciest pomerne bohaté skúsenosti. Takáto konštrukcia však nebola použiteľná pri prekonávaní širokých vodných tokov – hustá reťaz pilierov by mohla klásť vodnému toku nežiadúcu prekážku. V takých prípadoch sa na prvých parostrojných železniciach stavali drevené mosty. Najväčšie s rozpätím jedného poľa až 40 m boli konštruované s mrežovými nosníkmi sústavy Long alebo Howe. Pre menšie rozpätia sa najčastejšie používali vzperadlové konštrukcie na pilótach zabaranených do dna riek alebo terénu s roštovými nosníkmi rôznych typov.

Klenutý most na konskej železnici Bratislava – Trnava (40. roky 19. stor.) © archív ŽSR MDC

Nízka životnosť drevených mostov, vysoké nebezpečenstvo požiarov, ako i vzrastajúca hmotnosť a rýchlosť vlakov si už čoskoro vynútili nahradiť drevo drahším, no odolnejším  železom. Pre  rozpätia do 5 m boli v polovici 19. storočia s úspechom použité valcované nosníky tvaru I, pre rozpätia do cca 20 m sa uplatnili plnostenné konštrukcie, znitované z plechov a valcovaných profilov. Najväčšie mosty boli stavané ako priamopásové nitované sústavy, podobné dreveným mostom. Ich rovnobežné nosníky boli pospájané prekríženými a pomerne úzkymi mrežovými tyčami. Prvými takými mostami sa na území Slovenska stali mosty cez Ipeľ a Hron medzi Štúrovom a Szobom postavené roku 1858. Nosník mostov bol skonštruovaný ako priebežný, t.j. celý most tvorila jediná, na polia nerozdelená mostná konštrukcia. Pomerne veľká tepelná dilatácia železných mostných konštrukcií znemožnila upevňovať ich na podpery pevne. Preto už prvé železné mosty boli s výnimkou jedinej podpory voľne položené na klzných platniach zapustených do ostatných mostných podpôr.

Drevený most Košicko-bohumínskej železnice cez Hornád pri Košiciach (70. roky 19. stor.) © archív ŽSR MDC

V 70. rokoch 19. stor. boli dovtedy obvyklé mrežové mostné konštrukcie vytlačené priehradovými nosníkmi s jednoduchými krížmi, vytvorenými pomerne širokými diagonálami, oddelenými tuhou zvislicou. Zvislé stojky uľahčovali pripojenie priečnych horizontálnych výstuh oboch mostných pásov. Takéto mosty vyžadovali v porovnaní so staršími mrežovými konštrukciami menšiu stavebnú výšku a boli odolnejšie proti priečnym silám, spôsobovaným čoraz ťažšími a výkonnejšími parnými rušňami. Vedľa mostov s priebežnými nosníkmi sa objavili i mosty so samostatnou konštrukciou nosníka pre každé pole. Najväčším priamopásovým priehradovým mostom Slovenska bola 72 m dlhá mostná konštrukcia premostenia Dunaja v Bratislave pochádzajúca z roku 1890.

Zaťažovacia skúška mostov s eliptickým nosníkom pri Milochove na Považskej železnici (1883). © Archív Trenčianskeho múzea v Trenčíne

Snaha minimalizovať materiálové náklady sa v 80. rokoch prejavila na Slovensku výstavbou prvých mostov so zakriveným horným pásom a spodnou mostovkou (1883 - premostenie Váhu pri Trenčíne, Púchove a Nosiciach), ktoré boli úspešným pokusom o praktické vyhotovenie ideálneho nosníka s konštantným napätím. Potreba dosiahnuť účinné vystuženie mostnej konštrukcie priečnym spojením jej horných pásov horizontálnymi výstuhami viedla v tomto prípade k použitiu tzv. eliptickej konštrukcie (zakrivený pás má tvar časti elipsy), vedúcej horný pás konštrukcie v podstatnej časti mosta dostatočne vysoko nad koľajou. V prípade zakrivenia horného pásu mosta do tvaru paraboly bolo z toho istého dôvodu zvolené tzv. poloparabolické usporiadanie – parabolický oblúk horného pásu tu nadväzoval na koncoch mosta na spodný pás nie priamo, ale prostredníctvom zvislej stojky. Najväčšou konštrukciou tohto druhu na Slovensku sa s rozpätím 92 m stal roku 1890 stredný diel premostenia Dunaja v Bratislave na trati Zadunajskej miestnej železnice. Zvláštnym typom mostných nosníkov so zakrivenými pásmi sa stali tzv. kosákové nosníky, charakteristické parabolickým zakrivením horného i spodného mostného pásu. Takýmito konštrukciami bolo možné prekonávať skutočne veľké rozpätia (most cez Dunaj pri Komárne z roku 1910; rozpätie najdlhšieho nosníku tu dosiahlo 101,76 m).

Plnostenný plechový most Košicko-bohumínskej železnice (70. roky 19. stor.) © archív ŽSR MDC

Horský charakter novostavaných železníc v medzivojnovom období umožnil renesanciu klenutých mostov. Objavili sa predovšetkým na trati Zvolen - Krupina a Červená Skala - Margecany. Pokroky dosiahnuté v technológii železobetónu umožnili v rokoch 1931 - 1933 postaviť pri Telgárte prvý klenutý železobetónový most na ČSD s rozpätím hlavného oblúka 32 m.

Železobetónový klenutý most na nedostavanej železnici Slavošovce – Lubeník (prvá polovia 40. rokov 20. stor.). © P. Kallo

Priamopásový priehradový železný most Košicko-bohumínskej železnice cez Váh pri Turanoch (70. roky 19. stor.) © archív ŽSR MDC

Nové smery v stavbe oceľových železničných mostov sa začali presadzovať na prelome 50. a 60. rokov 20. stor. Zváranie bolo prvýkrát uplatnené na stavbe priehradového priamopásového mosta pri Bánove (Pod Dielom) na ozubnicovej trati Tisovec - Pohronská Polhora, stavanom v rokoch 1958 - 1959. Tento most bol zaujímavý i ojedinelým použitím kovových pilierov a spojitou polygonálnou konštrukciou priehradového mostu. Ďalšou zváranou mostnou konštrukciou na železniciach Slovenska sa roku 1962 stal most cez Rajčianku pri Žiline na trati Bratislava - Žilina. Prvýkrát sa tu u nás objavili veľmi tuhé pásy a diagonály s uzavretým komorovým prierezom. Dovtedy bežné montážne nitovanie bolo u tohto mosta nahradené vysokopevnostnými skrutkami.
Úspora materiálu pri stavbe oceľových mostov sa stala v 70. rokoch motívom uplatnenia tzv. Langrovho nosníka, využívajúceho plnostenný nesamonosný trám, zavesený na vystužujúcom oblúku jednoduchými zvislicami bez diagonál. Takýto most s rozpätím 63 m nahradil roku 1974 takmer 90 rokov starú konštrukciu pri Hornom Srní na trati Trenčianska Teplá - Veselí n. Mor.

Most Pod Dielom na ozubnicovej železnici Tisovec – Pohronská Polhora s kovovými piliermi (1959) © archív ŽSR MDC

Nedostatok oceli v 50. rokoch otvoril cestu intenzívnemu rozvoju konštrukcie mostov z predpätého betónu. Prvými mostnými konštrukciami z prefabrikovaných železobetónových nosných dielov komorového prierezu sa stali mosty na tratiach Orlov - Plaveč a Margecany - Červená Skala. Iným typom železobetónových mostov boli mosty stavané v rokoch 1964 - 1965 na novostavbe širokorozchodnej trate – nosníky požadovanej dĺžky až 34,2 m tu boli zostavované z rozmerných, vopred predpínaných železobetónových prefabrikátov prierezu T, dlhých 6 a 11,5 m a potom zasúvané na miesto.

Most cez Dunaj v Bratislave s kombináciou jedného poloparabolického a niekoľkých priamopásových nosníkov (1890) © archív ŽSR MDC

 Významným pokrokom vo výstavbe železničných mostov sa stalo použitie spriahnutých ocelovobetónových konštrukcií, využívajúcich železobetónovú mostovku nesenú oceľovými priehradovými alebo plnostennými nosníkmi. Usporiadanie ponúkalo úsporu ocele (až 40 % pri menších rozpätiach) oproti tradičným oceľovým mostom, menšiu hmotnosť v porovnaní s betónovými mostami a nižšiu cenu. Ich typickými príkladmi sa stali mosty na tratiach Zohor - Plavecký Mikuláš a Devínske Jazero - Stupava, budované roku 1973 v súvislosti s výstavbou dialnice Bratislava - Brno, most nad štátnou cestou v Spišskej Novej Vsi z r. 1975 a neskôr (1977 - 1985) tiež nábrežné železničné estakády bratislavského dialnično-železničného mosta (tok Dunaja tento mimoriadny most prekonáva priamopásovou jednoduchou oceľovou priehradovinou bez zvislíc s rozpätím hlavného poľa 204,8 m).

Dialnično-železničný most v Bratislave počas výstavby (80. roky 20. stor.) © archív ŽSR MDC