Pozdravljeni, prijavite se. eINŽENIR



INŽ.BLOG

Podhod Latterman


POVZETEK
Podhod Latterman omogoča oživitev stare povezave središča Ljubljane z mestnim parkom Tivoli. Objekt se nahaja pod dvotirno progo na eni najbolj obremenjenih železniških povezav v Sloveniji. Gradnja podhoda je potekala s tehnologijo podrivanja in sprotnim izkopavanjem materiala, kar je omogočilo neprekinjenost železniškega prometa. Gre za najdaljši tovrstni objekt zgrajen s tako tehnologijo v Sloveniji. Objekt je zasnovan kot škatlasta armiranobetonska konstrukcija. Investitorja objekta sta bila Mestna občina Ljubljana ter Direkcija Republike Slovenije za infrastrukturo, projektant objekta je projektantski biro Elea iC, d. o. o., izvajalec del pa Makro 5 gradnje, d. o. o.
Ključne besede: podhod, podrivanje, železnica, integralna konstrukcija

SUMMARY

The Latterman underpass enables the revival of the old connection between the center of Ljubljana and the Tivoli city park. The underpass is located under a double-track line on one of the busiest railway connections in Slovenia. The construction of the underpass was carried out using box jacking technology with continuous excavation of the soil. It is the longest structure of its kind built with this technology in Slovenia. The underpass is designed as a box structure made of reinforced concrete. The investors are the Municipality of Ljubljana and the Directorate of Infrastructure of the Republic of Slovenia while the designer of the building is Elea iC. d. o. o., the design bureau, and the contractor is Makro 5 gradnje, d. o. o.
Key words: underpass, box jacking, railway, integral construction

1 UVOD

Podhod Latterman se nahaja na Tivolskem loku v Ljubljani in predstavlja nadaljevanje starega Lattermanovega drevoreda, ki poteka v parku Tivoli (slika 1). Podhod nosi ime po Krištofu Lattermanu, avstrijskem guvernerju, ki je snoval ureditev osrednjega ljubljanskega parka. Zasnova in začetki parka Tivoli segajo v leto 1813, v čas Ilirskih provinc. Jean Blanchard je takrat začel z urejanjem parka in z zasnovo drevoredov. A ker so Ilirske province hitro propadle, njegovo delo nadaljuje avstrijski guverner Krištof Latterman, po katerem se podhod imenuje. Krištof Latterman je parku dodal novo pot – drevored, ki povezuje današnjo Namo, preko Cankarjeve ceste, z gradom Tivoli. Nova povezava je bila med meščani zelo priljubljena in sprejeta, zato so drevored poimenovali po njem. Kasneje sta na drevoredu in sami povezavi svojo sled pustila še slikar Rihard Jakopič in arhitekt Jože Plečnik, zato so ga preimenovali v Jakopičev drevored oz. v Jakopičevo sprehajališče. Ker pa je imel Latterman velike zasluge pri zasnovi in razvoju parka, so po njem kasneje poimenovali drevored med gradom Tivoli in kopališčem Ilirija.
Leta 1850 zgrajena železnica je park zmanjšala, presekala njegove povezovalne poti ter ga s tem ločila od mesta. Da bi povezanost ponovno obudili, so v drugi polovici 20. stoletja zgradili tri podhode in sicer pri Rožni dolini, Moderni galeriji in Narodnem domu, in tako je do pred kratkim manjkala le še povezava na mestu Lattermanovega drevoreda.
Ko je investitor izrazil željo po obuditvi povezave s parkom Tivoli, je bila v izvedbi že gradnja novega kopališča Ilirija, in ker je Lattermanova linija kot taka zaščitena, se vanjo ne sme posegati z objekti. Zaradi tega je kopališče Ilirija razdeljeno na dva objekta; na plavalni kompleks in na telovadnico. Vmes po Lattermanovi liniji poteka sprehajališče, ki je dostopno vsem meščanom. Ker pa bi bila ta delitev objektov Ilirije nesmiselna, če s sprehajališčem ne bi nadaljevali proti Tivoliju, je investitor izrazil željo po gradnji novega podhoda na mestu, kjer Lattermanovo linijo seka dvotirna železnica.

Slika 1: Območje Tivolskega parka in lokacija podhoda. Z rumeno črto je označena prvotna Lattermanova linija, z rdečo pa sedanja.

Oktobra 2021 smo v podjetju dobili nalogo sprojektirati nov podhod na mestu Lattermanove linije. Ker je takrat na tem mestu ravno potekala nadgradnja železniške proge med Ljubljano in Brezovico, smo zasnovali rešitev z etapno gradnjo (slika 2). V času projektiranja je bila aktivna zapora levega tira, zato je bila najprej predvidena gradnja polovice objekta pod tem delom, ko pa bi se zapora tirov obrnila, bi se zgradila še preostala polovica. V ta namen se je v medtirni prostor tudi že zabilo zagatnice za varovanje izkopa med gradnjo. Ker pa se investitorju, nadzoru in izvajalcu ni uspelo pravočasno dogovoriti glede izvedbe, in je bilo do konca zapore levega tira premalo časa za izvedbo prve polovice objekta, so projekt in vsa pripravljena dokumentacija padli v vodo.

Slika 2: Prvotna zasnova z etapno gradnjo [Elea iC, 2021].

Delitev objektov kopališča in izvedba sprehajališča ki bi, brez izvedbe podhoda, trčilo v tire bi bila nesmiselna, zato smo pristopili k iskanju novih možnosti izvedbe podhoda.

2 ZASNOVA

Pri zasnovi je veliko vlogo igrala izbira načina gradnje. Na mestu podhoda poteka dvotirna železnica, ki je ena izmed najbolj obremenjenih v državi, zaradi česar smo stremeli k načinu gradnje, ki bi čim manj vplival na železniški promet. Daljših zapor železniškega prometa nismo imeli na voljo.

Investitor: Direkcija Republike Slovenije za infrastrukturo in Mestna občina Ljubljana
Projekt: Podhod Latterman
Projektant: Elea iC, d. o. o.
Izvajalec: Makro 5 gradnje, d. o. o.
Nadzor: DRI upravljanje investicij, d. o. o., GTS inženiring


Preglednica 1. Osnovni podatki o projektu.


Izbrali smo tehnologijo gradnje s podrivanjem in sprotnim izkopavanjem. Pri tem načinu gradnje se objekt v celoti zgradi ob končni lokaciji, nato pa se ga s pomočjo hidravličnih batov potisne na končno mesto.
S takim načinom gradnje se lahko objekt potiska ali vleče. Gradnja na strani parka Tivoli, zaradi posega v park in samih dostopov, ni bila mogoča, zato je bila edina možnost gradnja s strani Ilirije, kjer je že bilo aktivno gradbišče kopališča. To je pomenilo, da terminsko vplivamo na gradnjo kopališča, saj je bilo gradbišče podhoda sredi gradbišča Ilirije, s čimer ga je oviralo. Vsled tega smo imeli zelo kratke roke, ki pa smo jih z angažmajem vseh akterjev tudi izpolnili.
Vsa projektna dokumentacija, z opravljeno revizijo, verifikacijo in pridobljenimi soglasji, je bila izdelana v šestih mesecih. Podhod je bil izveden kot vzdrževalna dela v javno korist, saj leži na območju javne železniške infrastrukture.
Obliko in zasnovo podhoda narekuje izbrana tehnologija gradnje. Zaradi podrivanja mora biti objekt zasnovan kot škatla. Lattermanova linija seka smer železniške proge pod zelo ostrim, neugodnim kotom. Pravilniki [DRSC, 2001] narekujejo, da je lahko najmanjši dovoljeni kot križanja železnice z objektom 60°. Pri manjšem kotu križanja je potrebno izvesti dodatne ukrepe, ki pa v primeru podrivanja ne pridejo v poštev. Poleg tega pravilniki določajo minimalen odmik kinete, ograj in posledično roba objekta, od osi tira. Z upoštevanjem vseh teh robnih pogojev dobimo objekt zelo velikih dimenzij, zaradi katerih je bilo potrebno prekladno ploščo podpreti z dvema stebroma; pravokotna razdalja med opornikoma znaša kar 18 m, dolžina objekta vzdolž robnega venca pa 21 m. Gre za najdaljši tovrsten objekt zgrajen s tehnologijo podrivanja v Sloveniji.

Slika 3: Gabarit objekta.

Minimalni odmik prekladne plošče od tirov je definiran s pravilniki, [UL RS, 2010] prav tako minimalna svetla višina znotraj podhoda. Višina opornika tako znaša 3,92 m, kar zadošča zahtevam. Znotraj podhoda namreč pot poteka v naklonu in v nasutju, saj smo le tako dosegli še sprejemljive velikosti naklonov navezovalnih poti, s katerimi se priključujemo na že obstoječe poti v parku Tivoli.
Objekt je zasnovan kot škatla z debelino temeljne plošče 80 cm, ki je na mestu stebrov povečana za 40 cm. Stene podhoda so debeline 90 cm, preklada pa ima strešni naklon in je pri vpetju v stene debeline 80 cm, na sredini razpona pa 91 cm. Uporabljen je bil beton trdnostnega razreda C40/50. Na obeh straneh objekta je robni venec s kineto. Celotna širina mostne kape znaša 146 cm, kineta je širine 50 cm. Na robni venec je nameščena protihrupna ograja z večjimi transparentnimi paneli. Vse notranje površine so vidne, predpisan je vidni beton tipa VB3. Objekt je narejen iz neprepustnih betonov po metodi bele kadi.

Slika 4: Vzdolžni prerez objekta [Elea iC, 2022].

Računska hitrost proge za tovorne in klasične vlake na tem mestu znaša 100 km/h, kategorija nosilnosti proge pa D4. Proga na podhodu poteka v radiju R = 500 m in ima vzdolžni naklon 0,18 % (L50) oz. 0,23 % (D50).
S programskim orodjem SOFiSTiK [SOFiSTiK, 2020] je bila narejena statična analiza z upoštevanjem obtežnih shem LM71, SW0 in SW/2 [SIST, 2004]. Dinamični vplivi so bili zajeti z dinamičnim faktorjem Φ = 1,21, upoštevan je bil faktor razreda obtežbe α = 1,21. Ob vertikalnih obremenitvah so bili upoštevani tudi vplivi pripadajočih horizontalnih sil (pospeševanje in zaviranje, bočna sila in centrifugalna sila). Masa podhoda znaša 2200 t.

Slika 5: Model podhoda [SOFiSTiK, 2020].

Ločeno je bila zmodelirana in preverjena tudi celotna jeklena konstrukcija, ki podpira železniški promet med gradnjo.

Slika 6: Model jeklene podporne konstrukcije [SOFiSTiK, 2020].

3 TEHNOLOGIJA GRADNJE

Gradnja objekta s podrivanjem in sprotnim izkopavanjem ima najmanjši vpliv na železniški promet. Objekt je bil v celoti zgrajen na delavnici, 30 m oddaljeni od končne lokacije. Delavnico predstavlja armiranobetonska plošča, na kateri je bil zgrajen celoten podhod. Robovi delavnice imajo vodila, ki služijo usmerjanju objekta med podrivanjem. Površina delavnice mora biti ustrezno zglajena, da se doseže čim manjše trenje med podrivanjem objekta. Zadnji del delavnice predstavlja odrivna greda, v katero se upre s hidravličnimi bati. Greda je bila dimenzij 150 x 100 cm in temeljena s 45 jet grouting slopi v obliki koze, torej s tlačno – nateznim parom.
Zaradi tehnologije s sprotnim izkopavanjem je bilo potrebno opornika podaljšati v nože. Gre za armiranobetonski element trikotne oblike, ki med podrivanjem varuje izkop, poleg tega pa služi kot podpora jeklenim nosilcem, preko katerih se prenaša železniška obtežba.


Slika 7: Shema tehnologije podrivanja [Elea iC, 2022].


Pripraviti je bilo potrebno tudi železniško opremo. Betonski pragovi so bili, zaradi pritrjevanja provizorijev, zamenjani z lesenimi, tir je bil višinsko reguliran, vozna mreža pa korigirana. Nato so bili na tire nameščeni tirnični provizoriji. Zaradi velike dolžine objekta je bilo na vsakem tiru potrebno skupaj sestaviti več provizorijev različnih dolžin (6,5 m + 12 m + 12 m + 6,5 m), čemur je sledila namestitev nosilcev HEB 600, ki so se uvlekli pravokotno pod tire in katerih funkcija je bila prenos železniške obtežbe. Nosilci so na eni strani podprti z objektom, ki pod njimi drsi, na strani Tivolija pa so sloneli na HEB 600 nosilcu, ki je bil podprt s točkovnimi temelji. Horizontalne obremenitve so se prenašale preko nosilcev HEB 800, ki so se upirali v štiri armiranobetonske grede, sidrane z jet grouting slopi. Zaradi velike razdalje med noži, je bil prvi podporni nosilec na objektu podprt s konzolami HEB 400.


Slika 8: Levo vgradnja provizorijev in uvlačenje nosilcev pod tire med prometom, desno delavnica.


Na vsakem tiru je bila potrebna 12-urna zapora, znotraj katere so bili zamenjani pragovi, ter urejena tir in vozna mreža. Namestitev provizorijev in uvlečenje nosilcev je potekalo pod aktivnim železniških prometom, ob prisotnosti čuvajev. Med celotnim podrivanjem je bila največja dovoljena hitrost vlakov 30 km/h.
Ko je bilo vse pripravljeno, in je beton podhoda dosegel zadostno trdnost, se je pričelo s podrivanjem. Podrivanje se je izvajalo s 16 bati, ki so bili razporejeni v dve skupini, postavljeni vsaka na svoj rob podhoda. S tem je bilo zagotovljeno lažje manevriranje pri podrivanju. Hod bata znaša 50 cm in po vsakem raztegu se je bat skrčil, praznino pa se je založilo z distančnikom.


Slika 9: Levo izvedena temeljna plošča, desno betoniranje preklade.


S podrivanjem se je začelo 9. 1. 2023 in je trajalo tri tedne, sočasno pa je potekal tudi izkop materiala. Podrivanje je potekalo v oteženih pogojih. Poleg majhne svetle višine podhoda in stebrov v osrednjem delu, ki so upočasnjevali hitrost odvoza materiala, sta izkop oteževala še deževno obdobje in velik dotok zaledne vode na čelu izkopa, ki je izkopni material spreminjal v tekoče blato. Temperature so bile blizu ledišča, gradbišče pa je med podrivanjem pobelil celo sneg.
Samo podrivanje je bilo razdeljeno v dve fazi; prva faza je bila dolžine 15 m, druga pa 14,5 m. Po prvi fazi se je distančnike odmaknilo, za objektom pa je bila dodatno zabetonirana odrivna plošča, ki je bila povezana s temeljno ploščo objekta. Z dodatno ploščo smo se izognili velikim uklonskim dolžinam distančnikov in naredili prehod objekta iz delavnice na teren bolj zvezen.


Slika 10: Levo začetek podrivanja, desno zalaganje distančnikov.

Med podrivanjem smo naleteli na še eno oviro in sicer na zagatnice, ki so ostale v terenu od prvotne zasnove in ki niso bile pravočasno odstranjene. Zagatnice so bile postavljene v osi opornika, in s tem onemogočale nadaljnje podrivanje. Po petih dneh napornega dela so bile zagatnice naposled odstranjene in nadaljevalo se je s podrivanjem. Celotno podrivanje je trajalo 18 dni in je bilo končano 26. 1. 2023. Brez zamud z zagatnicami bi, skupaj z betoniranjem dodatne odrivne plošče, podrivanje trajalo 14 dni.

Slika 11: Oteženi pogoji izkopa.

Ko je bil objekt na končni lokaciji, se je začelo z rušitvijo delavnice in odrivne grede, da se je v čim krajšem času sprostilo gradbišče kopališča Ilirije. Sledilo je odstranjevanje jeklenih nosilcev, tirničnih provizorijev, menjava pragov, regulacija vozne mreže in tirov. Za to je bila potrebna 12-urna zapora na vsakem tiru. Sledila je izvedba robnih vencev, rušitev nožev ter nadaljevanje izkopov za navezovalne poti proti Tivoliju. Skupaj je bilo na tirih potrebno 4 x 12 h zapor ter še dodatna 12-urna zapora za končno regulacijo objekta.


Slika 12: Levo začetek podrivanja, desno preboj ter sklepna faza podrivanja.


4 ZALEDNE VODE

Podrivanje je oteževal velik dotok zaledne vode na čelu izkopa, ki ga z raziskovalnimi vrtinami nismo zaznali. Tla so slabo nosilna, sestavljena iz peščeno zaglinjenih prodov, ki so v srednje gostem stanju. Plasti se prepletajo s slojem peščenega melja in meljne gline v srednje- do težko gnetnem stanju, in se različno izklinjajo v prostoru. Geološka sestava je na tem območju zelo heterogena, s pogostim menjavanjem slojev, zato je bilo težko določiti natančen potek plasti.
V sklopu gradnje kopališča Ilirija je bila, vzdolž gradbene jame za varovanje izkopa, izvedena diafragma, ki je preprečila naraven pretok zaledne vode z območja Šišenskega hriba proti Ljubljanici. Voda se je verjetno kanalizirala in nabrala ravno na območju podhoda, ki predstavlja edino odprtino v diafragmi in hkrati preprečuje pretok vod naprej proti Celovški cesti. Višina zalednih vod se je po končanem podrivanju ob podhodu dvignila za 1 m.
Zaradi tega smo okoli podhoda naredili nearmirano tesnilno zaveso iz jet grouting slopov premera 60 cm in v rastru 50 cm, ki je segala v nepropusten glinen sloj. S tem smo preprečili dotok zaledne vode v podhod. V primeru ekstremnih vremenskih razmer in prelivanja vode preko tesnilne zavese so znotraj podhoda nameščene drenažne cevi, ki so speljane v črpališče, od koder se po potrebi vodo prečrpava.

5 IZHOD TIVOLI

Zasnova navezovalnih poti in samega izhoda je predstavljala kar nekaj izzivov, saj je podhod v krajinskem parku Tivoli, Rožnik in Šišenski hrib. Pri načrtovanju je bilo potrebno, ob že tako neugodnih robnih pogojih, zadostiti še pogojem in željam veliko deležnikov. Na zelo kratki razdalji je bilo potrebno premostiti večjo višinsko razliko, ob tem pa ugoditi pravilnikom za gibalno ovirane osebe in kolesarje. Poleg tega je bilo potrebno upoštevati zahteve glede zasaditev in poteka drevoreda Zavoda za varstvo narave Republike Slovenije [ZRSVN, 2023] ter poteka Lattermanove linije Zavoda za varstvo kulturne dediščine Slovenije [ZVKDS, 2022] in hkrati izhod smotrno umestiti v prostor. Končna rešitev je zasnovana tako, da glavna promenada poteka po Lattermanovi liniji in se v zadnjem delu, preko stopnic, dvigne na nivo preostalih poti v Tivoliju. Ob promenadi je zasajen kostanjev drevored, ki se bo navezal na obstoječ drevored v parku. Za gibalno ovirane osebe je bila dodana rampa blažjega naklona v obliki cik – caka.

Slika 13: Gradnja izhoda iz podhoda.

Kolesarji se v zadnjem delu od skupne osrednje poti ločijo in se po svoji rampi navežejo na preostale kolesarske poti v Tivoliju.
Tlaki znotraj podhoda potekajo v naklonu 3,5 %, saj smo s tem dosegli navezavo na pot na strani Ilirije in hkrati največjo možno višino tlaka na izstopu iz podhoda, kar nam je omogočilo manjše naklone navezave na obstoječe poti v Tivoliju. Višinska razlika do obstoječih poti v parku Tivoli tako znaša 3,45 m in smo jo premostili z za kolesarje še sprejemljivo rampo naklona 8,1 %. Za gibalno ovirane osebe je bila dodana rampa naklona 6,4 %.

6 SKLEP

Tehnologija gradnje podhoda je predstavljala svojevrsten izziv. Za gradbene projektne ni ravno vsakdanje, da so zgrajeni na eni lokaciji in jih nato premaknejo na končno lokacijo. Pri dotičnem projektu smo bili primorani v tako rešitev, saj večjih zapor železniškega prometa ni bilo na voljo.
Lattermanov podhod tako predstavlja novo izven nivojsko križanje z železnico in to v samem središču Ljubljane. Z novim podhodom se oživlja staro povezavo mesta s parkom Tivoli. Lattermanova avenija bo tako postala ena glavnih vhodnih točk v mestni park in s tem velika pridobitev glavnega mesta in njegovih uporabnikov.

7 LITERATURA

Dr. Jam Travels, spletna stran - https://drjamtravels.blog/sl/t..., popotniški dnevnik Dr Jam Travels-Experiencing the Earth, 2023.
DRSC, TSC 07.114, Premostitveni objekti v območjih železniških prog, Direkcija Republike Slovenije za ceste, Ljubljana, 2001.
Elea iC, d. o. o, Podhod Latterman, etapna gradnja, Projektna dokumentacija IDZ, Izvedbeni načrt, 2021.
Elea iC, d. o. o, Podhod Latterman, Projektna dokumentacija IDZ, Izvedbeni načrt, 2022.
SIST, SIST EN 1991-2: 2004, Evrokod 1: Vplivi na konstrukcije – 2. del: Prometna obtežba mostov, Slovenski inštitut za standardizacijo, Ljubljana, 2004.
SOFiSTiK, SOFiSTiK AG, Flataustr. 14, 90411 Nürmberg, 2020.
UL RS, Pravilnik o zgornjem ustroju železniških prog, Uradni list RS, št. 92/10, 2010.
ZRSVN, Projektni in drugi pogoji v postopku pridobitve gradbenega dovoljenja št.: 3562-0724/2021-16, Zavod Republike Slovenija za varstvo narave, Ljubljana, 2023.
ZVKDS, Kulturnovarstveni pogoji št.: 35102-0954/2021-3, Zavod za varstvo kulturne dediščine Slovenije, Ljubljana 2022.

Matjaž Beltram, univ. dipl. inž. grad., matjaz.beltram@elea.si in dr. Jaka Zevnik, univ. dipl. inž. grad., jaka.zevnik@elea.si, Elea iC d.o.o., Dunajska cesta 21, 1000 Ljubljana

VIR: Gradbeni vestnik, GV-01-2024.pdf (zveza-dgits.si)

Nazaj