Rewitalizacja mostów kolejowych

Obecnie przeżywamy dynamiczny rozwój infrastruktury dla rowerzystów. Budowane są zarówno lokalne trasy rowerowe, jak również długie szlaki o zasięgu powiatowym czy wojewódzkim. Najsłynniejszą i zarazem najdłuższą trasą rowerową w Polsce jest obecnie Green Velo. Przebiega z północy na południe przez pięć województw: warmińsko-mazurskie, podlaskie, lubelskie, podkarpackie i świętokrzyskie. Łączna długość trasy to prawie 2 tysiące kilometrów. Fragmenty tego szlaku stanowią również przebudowane odcinki nieużytkowanych linii kolejowych. Jest to tendencja ogólnoświatowa, ponieważ podobne działania mają miejsce w USA, Nowej Zelandii, Chorwacji i wielu innych krajach. Pozwala to na znaczące ograniczenie kosztów inwestycji dzięki wykorzystaniu istniejącego podtorza, elementów nawierzchni kolejowej, a w szczególności obiektów inżynierskich.

Na terenie Polski znajduje się sieć linii kolejowych o dużym zagęszczeniu, które zostały wybudowane głównie 150-100 lat temu. W drugiej połowie XX w. stopniowo wyłączano kolejne trasy z eksploatacji. Było to spowodowane dużymi kosztami utrzymania ruchu kolejowego i wzrostem znaczenia transportu drogowego, Wyłączenie z eksploatacji to proces złożony i czasochłonny, wszystkie etapy łącznie trwają od kilku do kilkunastu lat. Obecnie głównym zarządcą infrastruktury kolejowej na terenie Polski jest PKP Polskie Linie Kolejowe S.A. Spółka odpowiada za stan techniczny dużego majątku, zgodnie ze stanem na koniec 2008 r. wymienionym w tabeli. Ponad połowa z tych obiektów jest eksploatowana przez 100 lat lub dłużej [1], co wymaga znaczących inwestycji przy dostosowaniu infrastruktury do obecnych wymagań określonych przepisami [2].

Linie kolejowe, niemające znaczenia gospodarczego lub turystycznego, są likwidowane z przyczyn ekonomicznych.

Z danych przytoczonych w tabeli można zauważyć, że obiekty inżynierskie w ciągu nieeksploatowanych linii kolejowych stanowią ponad 10% ogółu, a ich średnia długość wynosi 18 m.

Tab. Zestawienie kolejowych obiektów inżynierskich w Polsce [1]

Przywrócenie transportu kolejowego wiąże się w wielu przypadkach z koniecznością budowy nowej linii. Na terenie Polski do ponownego wykorzystania jest bardzo duża infrastruktura, a trasy często przebiegają przez obszary atrakcyjne przyrodniczo i kulturowo.

Historyczne obiekty mostowe charakteryzują się dużą różnorodnością konstrukcyjną. Mosty wspornikowe czy dźwigary kratowe połączeniach nitowanych od wielu lat nie są już wykonywane. Stanowią odzwierciedlenie historii rozwoju techniki i z czasem znikają z krajobrazu. Jest to infrastruktura, która pozbawiona nadzoru i bieżącego utrzymania staje się przedmiotem kradzieży oraz podlega stałej degradacji. W wyniku rewitalizacji obiektów inżynierskich powstaje głównie infrastruktura dla ruchu pieszo-rowerowego.

Rewitalizacja historycznych mostów kolejowych

Kolejowe obiekty mostowe są projektowane na bardzo duże obciążenia użytkowe, wyższe aniżeli drogowe i bez porównania z obciążeniami ruchu pieszego czy rowerowego. Pod względem nośności obiektu nie ma potrzeby wykonywania wzmocnienia konstrukcji, a roboty budowlane można ograniczyć do zabezpieczenia konstrukcji, co ułatwia ich rewitalizację. Dodatkową zaletą dla tego typu działań jest pochylenie podłużne, którego wartość najczęściej nie przekracza 1%. Pozwala to na uzyskanie bardzo dobrych warunków ruchowych przy ograniczeniu do minimum robót ziemnych. Problemem jest zapewnienie odpowiedniej skrajni dla pojazdów, dlatego najczęściej realizowane jest dostosowanie pomostu oraz wyposażenia do wymagań ciągu pieszo-rowerowego.

Rewitalizacja nieczynnych linii kolejowych to zjawisko cieszące się dużym zainteresowaniem na przestrzeni ostatnich lat – zob. [3-6]. Również w zachodniej Polsce realizowane są takie inwestycje, z których dwa przypadki przedstawiono w dalszej części artykułu.

Czytaj: BIM w projektowaniu i realizacji mostów

Rewitalizacja mostu granicznego w Łęknicy

Obiekt znajduje się na granicy polsko-niemieckiej w województwie lubuskim i Saksonii, w ciągu nieistniejącej już linii kolejowej nr 365 Stary Raduszec – Łęknica – Bad Muskau – WeiBwasser. Dzięki międzynarodowym staraniom lokalnych władz, z wykorzystaniem zewnętrznych środków finansowych na cele transgraniczne, udało się zatrzymać postępującą degradację i wykonać rewitalizację odcinka Tuplice – Łęknica – Bad Muskau. Most nad Nysą Łużycką został wybudowany w latach 1897-1898 i użytkowany do końca II wojny światowej. Podczas
działań wojennych w lutym 1945 r. został wysadzony przez wojska niemieckie. Zniszczone zostały filary oraz częściowo stalowe przęsła. Po wytyczeniu granicy polsko-niemieckiej na Nysie Łużyckiej stał się mostem granicznym. Obiekt został odbudowany w latach 1954-1955 przez stronę polską, jednak przez kolejne pół wieku nie zdecydowano się na uruchomienie na tym szlaku połączenia kolejowego. Stał się mostem strategicznym jako alternatywne połączenie kolejowe, w następstwie czego objęto go stałym nadzorem technicznym. W latach 70. ubiegłego wieku jego funkcja była już fikcyjna, ponieważ zlikwidowano linię kolejową po stronie niemieckiej.

Kolejowy most graniczny w Łęknicy składa się z dziewięciu przęseł swobodnie podpartych. Pierwsze przęsło po stronie zachodniej stanowi blachownica, a pozostałe przęsła mostu są kratownicowe dwudźwigarowe, o kształcie parabolicznym z jazdą górą. Wszystkie połączenia elementów konstrukcyjnych wykonane zostały jako nitowane. Rozpiętości teoretyczne przęseł w kierunku wschód – zachód wynoszą 2×21,45 + 20,70 + 4×21,45 + 21,00 + 10,90 m, a długość całego mostu to 186,4 m.

Konstrukcja obiektu jest nietypowa z dwóch powodów. Pierwszy to wykonanie przęseł o dźwigarach kratowych z jazdą górą nad przeszkodą w postaci rzeki. Szerokość wody płynącej w rejonie mostu nie przekracza 30 m przy normalnym jej poziomie. Nysa Łużycka stanowi ważny dopływ Odry. W XX w. wielokrotnie rejestrowano na niej stany alarmowe lub nawet powodziowe, a woda przepływała pod każdym z dziewięciu przęseł. Drugą cechą wyróżniającą most jest usytuowanie w łuku poziomym o promieniu 400 m, co wymuszało ograniczenie prędkości przejazdu pociągów do ok. 30 km/h.

Stan techniczny mostu przed przebudową można było ocenić jako dostateczny. Wszystkie nity w połączeniach węzłów dźwigarów kratowych oraz elementy konstrukcyjne były kompletne. Stalowe przęsła były mocno skorodowane. Drewniane elementy nawierzchni były niekompletne i zbutwiałe. Przyczółki zostały wymurowane z cegły pełnej, natomiast podpory pośrednie mostu wykonano z betonu, dodatkowo dolne części filarów oblicowano blokami kamiennymi. Główne uszkodzenia podpór to rysy i wykwity na elementach żelbetowych oraz ubytki spoin muru ceglanego. Biorąc pod uwagę wiek obiektu oraz sposób jego użytkowania, miał on typowe uszkodzenia opisane w [7].

Rejon Łęknicy i Bad Muskau jest bardzo ciekawy pod względem turystycznym. Największą atrakcją jest park krajobrazowy w stylu angielskim, założony w pierwszej pot, XIX w, przez księcia Hermana von Puckler-Muskau. Park Mużakowski, znajdujący się po obu stronach granicy, został wpisany w 2004 r. na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Drugim wyjątkowym obiektem jest Geopark Łuk Mużakowa, który obejmuje bardzo ciekawe obiekty krajobrazu pogórniczego. Od początku XIX w. do lat 70. ubiegłego wieku wydobywano tu występujące płytko pokłady węgla brunatnego, glin ceramicznych oraz piasków kwarcowych, wykorzystywanych dawniej w przemyśle energetycznym, ceramicznym i szklarskim. Wymienione obiekty były głównymi przyczynami budowy w regionie linii kolejowej, a obecnie stanowią uzasadnienie do rozwoju infrastruktury turystycznej.

Od zawieszenia ruchu pociągów osobowych na linii kolejowej Lubsko – Łęknica do rozpoczęcia użytkowania w nowy sposób minęło 18 lat. W 2012 r. opracowany został program funkcjonalno-użytkowy [8], na podstawie którego wybrano wykonawcę.

Most kolejowy miał pomost otwarty z obustronnymi chodnikami technicznymi, dlatego konieczne było wykonanie nowej konstrukcji pomostu. Założeniem rewitalizacji mostu było pozostawienie historycznej geometrii obiektu zarówno pod względem usytuowania w planie, jak również wymiarów poprzecznych mostu. Wymiary przekroju poprzecznego mostu kolejowego oraz pieszo-rowerowego pokazano na rysunku.

Rys. Przekrój poprzeczny mostu w Łęknicy: a) dla ruchu kolejowego, b) dla ruchu pieszo-rowerowego

Roboty budowlane w ramach rewitalizacji mostu obejmowały:

• rozbiórkę nawierzchni kolejowej oraz elementów pomostu,

• oczyszczenie konstrukcji stalowej,

• wykonanie zabezpieczenia antykorozyjnego elementów stalowych powłokami malarskimi,

• wykonanie pomostu drewnianego,

• zamontowanie oświetlenia drogowego,

• wykonanie nawierzchni ciągu pieszo-rowerowego na dojazdach do obiektu.

Realizację robót budowlanych przedstawiono na fot. 1.

Fot. 1. Wybrane etapy rewitalizacji mostu w Łęknicy: a) rozbiórka nawierzchni kolejowej, b) wykonanie drewnianego pomostu (fot. R. Woźniak)

Wprowadzono elementy imitujące nawierzchnię kolejową, w postaci płaskowników stalowych oraz impregnatów do drewna o ciemniejszej barwie, w celu podkreślenia pierwotnej funkcji mostu (fot. 2).

Fot. 2. Widok ogólny pomostu kolejowego i pieszo-rowerowego (fot. A. Juszczyk)

Wykonane powłoki malarskie zapewnią zabezpieczenie antykorozyjne konstrukcji stalowej na kolejne lata eksploatacji. Widok przęsła przed i po rewitalizacji pokazano na fot. 3.

Fot. 3. Skrajne przęsło zachodnie przed i po rewitalizacji (fot. A. Juszczyk)

Kolorystyka konstrukcji stalowej oraz balustrad stanowi nawiązanie do obiektów kolejowych. Zastosowanie drewna w konstrukcji pomostu oraz nawierzchni pozwoliło na skrócenie czasu realizacji oraz łatwość w zachowaniu krzywoliniowego przebiegu całego obiektu. Pozostawiono przestrzenie wentylacyjne, które w połączeniu ze środkami impregnującymi wydłużą trwałość pomostu. Dodatkowo nie było konieczności montażu urządzeń dylatacyjnych nad każdą podporą.

Rewitalizacja wiaduktu w Zielonej Górze

Linia kolejowa Zielona Góra – Szprotawa została oddana do użytkowania w 1911 r. Jednak pociągi pasażerskie przestały kursować na odcinku miejskim już w 1933 r., a po 1945 r. cała linia została przeznaczona wyłącznie dla transportu towarowego. W latach 50. i 60. XX w. nawierzchnia kolejowa została rozebrana z wyjątkiem początkowego odcinka o długości ok. 4 km, stanowiącego kolejowe połączenie do zakładów przemysłowych. Jej eksploatacja zakończyła się ostatecznie na początku obecnego stulecia.

W ramach budowy linii powstały również obiekty mostowe, jednym z nich był wiadukt kolejowy między zielonogórskimi stacjami. W czasie rozbudowy drogowego układu komunikacyjnego Zielonej Góry w latach 60. wybudowano dwujezdniową ulicę, konieczna była rozbiórka istniejącego wiaduktu jednoprzęsłowego i zastąpienie go nowym obiektem. Wybudowano wieloprzęsłową ramę żelbetową o całkowitej długości blisko 50 m, składającą się z czterech przęseł o rozpiętościach teoretycznych: 10,25 + 12,95 + 12,95 + 10,15 m. Wiadukt kolejowy miał pomost w formie koryta, w którym ułożono szyny na podkładach drewnianych oraz podsypce tłuczniowej. Szerokość obiektu wynosiła 6,2 m, w tym płyta pomostowa o szerokości 3,9 m i grubości 0,4 m oraz obustronne wsporniki chodnikowe.

Podobnie jak most w Łęknicy wiadukt w Zielonej Górze nie był intensywnie eksploatowany, a jego stan techniczny stopniowo ulegał pogorszeniu pod wpływem czynników atmosferycznych i z powodu nieprzeprowadzania stałych konserwacji. W wielu miejscach występowało odkryte zbrojenie, co znacząco przyspieszało jego korozję. Na spodzie płyty pomostowej widoczne były wykwity świadczące o nieszczelności izolacji.

Od kilku lat na terenie Zielonej Góry prowadzone są intensywne działania mające na celu rozwój infrastruktury rowerowej. Sukcesywnie kolejne odcinki dawnej linii kolejowej relacji Zielona Góra – Szprotawa były rewitalizowane w postaci trasy rowerowej "Zielona Strzała”. W 2017 r. zdecydowano się na przebudowę wiaduktu kolejowego i zmianę sposobu użytkowania, przystosowując go do ruchu pieszo-rowerowego. W oparciu o program funkcjonalno-użytkowy [9] została zlecona inwestycja w systemie projektuj i buduj.

Główne roboty budowlane w ramach rewitalizacji obejmowały:

• rozbiórkę nawierzchni kolejowej,
• oczyszczenie i naprawę elementów konstrukcji,
• zabezpieczenia antykorozyjne zbrojenia oraz betonu,
• wykonanie nadbetonu płyty pomostowej,
• wykonanie nawierzchni z żywic na obiekcie,
• wykonanie oświetlenia.

W wyniku przebudowy uzyskano szerokość użytkową równą 4,0 m, którą podzielono na 2,5-metrowe ścieżki rowerowe oraz 1,5 m chodnika, stanowiące przedłużenie ciągów po obu stronach wiaduktu. Szerokość całkowita kładki wynosi 5,0 m. Na całej długości płyty pomostowej wykonano odwodnienie liniowe. Widok nawierzchni pokazuje fot. 4.

Fot. 4. Widok ogólny pomostu kolejowego i pieszo-rowerowego wiaduktu w Zielonej Górze (fot. A. Juszczyk)

W ramach inwestycji zainstalowano oświetlenie na obiekcie oraz wyeksponowano filary za pomocą światła (fot. 5).

Fot. 5. Oświetlenie wiaduktu po rewitalizacji (fot. A. Juszczyk)

Rewitalizacja mostów. Podsumowanie

Mosty stanowią ważny element układu komunikacyjnego, zmniejszając ograniczenia w pokonywaniu przeszkód terenowych. Obecnie znacząca część starych mostów jest zastępowana nowymi. Historyczne obiekty o dużej różnorodności konstrukcyjnej, które są odzwierciedleniem historii rozwoju techniki, stopniowo znikają z krajobrazu. Często można temu zjawisku zapobiec, przygotowując odpowiednie plany dla nowego sposobu ich użytkowania. Możliwość pozyskiwania znaczących środków zewnętrznych pozytywnie wpływa na działania rewitalizacyjne, jak również renowacyjne. W pierwszych latach po II wojnie światowej, w ramach odbudowy ciągów komunikacyjnych, częstą praktyką na terenie Polski była relokacja przęseł mostowych. Było to spowodowane dużymi potrzebami przy ograniczonej dostępności materiałów budowlanych. Dziś technicznie jest to zdecydowanie łatwiejsze, jednak występujące problemy prawne oraz brak koordynacji działań sprawiają, że w praktyce nie realizuje się takich projektów.

Należy dążyć do połączenia decyzji o wyłączeniu z eksploatacji linii kolejowej ze staraniami na rzecz jej rewitalizacji. W efekcie powstaje głównie infrastruktura dla ruchu pieszo-rowerowego, choć zdarzają się również nowe połączenia drogowe, czego przykładem jest ul. Zbigniewa Herberta w Zielonej Górze. Skoordynowane działania w zakresie zmiany sposobu użytkowania mogą przynieść wymierne korzyści społeczne i ekonomiczne. Odzyskanie przestrzeni i nadanie jej nowego znaczenia wpływa pozytywnie na mikroregion, który oddziałuje na sąsiednie regiony. Warto wspomnieć, że na terenie powiatu nowosolskiego realizowany jest obecnie projekt ,Kolej na rower", mający na celu rewitalizację znaczącej części dawnej linii kolejowej nr 371 Wolsztyn – Żagań, w tym most o długości ponad 600 m przez Odrę. Wykonanie robót polegających wyłącznie na dostosowaniu obiektu do nowej funkcji pozwala na minimalizację nakładów finansowych w porównaniu z rozbiórką i budową nowego obiektu. Na podstawie analizy wybranych postępowań przetargowych w 2018 r. średni koszt jednego metra kwadratowego budowy kładki dla pieszych i rowerzystów to 17 tys. zł brutto. Biorąc pod uwagę wyliczoną kwotę, budowa kładki w Łęknicy to koszt ponad 16 min zł, natomiast obiekt w Zielonej Górze to wydatek na poziomie 3,1 min zł. W obu przypadkach rewitalizacja nie kosztowała nawet połowy z oszacowanych kwot, a należałoby jeszcze dodać koszty rozbiórki istniejących obiektów.

Zaniechanie prowadzenia czynności technicznych związanych z utrzymaniem obiektów, w tym mostowych, przyczynia się do ich postępującej w szybkim tempie degradacji, której głównymi przyczynami jest korozja oraz coraz powszechniej pojawiający się problem wandalizmu. Czynniki te przyczyniają się do znaczącego podniesienia kosztów rewitalizacji tych obiektów. Wykorzystanie tych konstrukcji, chociażby w celach turystyczno-rekreacyjnych, pozwala zachować je dla kolejnych pokoleń. Opisane rewitalizacje mostów stanowią przykłady działań zakończonych sukcesem i godnych naśladowania. Należy jednak pamiętać o tworzeniu infrastruktury w sposób zrównoważony, spójnej w obszarze różnych środków transportu.

Polecamy: Katalog typowych konstrukcji obiektów mostowych i przepustów

Bibliografia

1. K. Szadkowski, Wybrane zagadnienia utrzymania kolejowych obiektów inżynieryjnych w PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., TTS, 10, 2009.
2. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 10 września 1998 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie (Dz.U. z 1998 r. Nr 151, poz. 987 z późn. zm.).
3. J. Biliszczuk i inni, Rewitalizacja starego wiaduktu kolejowego z przeznaczeniem na kładkę dla pieszych, „Mosty" nr 6/2014.
4. A. Juszczyk, Revitalization of historie railway bridges on the example of a structure in Łęknica (Poland), MATEC Web Gont., 284, 2019. 01003. DOI: https://doi.org/10.1051/ matecconf/201928401003.
5. B. Rymsza, Zabytkowy most w forcie Bema w Warszawie – renowacja pomyślnie zakończona. Czasopismo Techniczne „Budownictwo" nr 19/2011.
6. K. Żółtowski, M. Szafrański, Techniczne możliwości rewitalizacji kratowych wiaduktów lukowych. Roads and Bridges, „Drogi i Mosty" nr 4/2005.
7. J. Bień, Uszkodzenia i diagnostyka obiektów mostowych. WKŁ, Warszawa 2010.
8. W. Górzny, Cz. Woźniak, Program funkcjonalno-użytkowy budowy traktu pieszo-rowerowego oraz szlaku kolejowo-górniczego Bad Muskau – Łęknica – Trzebiel – Tuplice Brody w ramach projektu "Przygoda z Nysą – zagospodarowanie turystyczne pogranicza polsko-niemieckiego”, 2012.
9. A. Ślusarczyk, Ocena stanu technicznego oraz program funkcjonalno-użytkowy na zaprojektowanie i wykonanie robót budowlanych dla zadania: Zaprojektowanie i wykonanie robót w zakresie przebudowy wiaduktu kolejowego na kładkę pieszo-rowerową nad drogą Powiatową nr 4423F – Aleja Wojska Polskiego w Zielonej Górze, 2017.

Artur Juszczyk
Uniwersytet Zielonogórski
Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska