S T5 A VL E BT N ČÍ BK SO N S T R U K C E 1 15
YEARS
OF
CBS
OBLOUKOVÉ
MOSTY – INSPIRACE A VÝZVY ARCH BRIDGES – INSPIRATION AND CHALLENGES MILAN KALNÝ Konstrukční beton je ideální materiál pro obloukové mosty. Probíhající vývoj v oblasti materiálů a stavebních technologií poskytuje mnoho příležitostí pro využití betonových nebo hybridních oblouků. Z historie stavebnictví známe řadu skvělých příkladů význačných obloukových mostů, které jsou inspirující i pro nové náročné projekty. Obloukové mosty jsou vhodné pro přírodní i městské prostředí. Jejich hlavní výhodou je přirozené předpětí vlastní tíhou a elegantní vzhled v souladu s krajinou, kde obloukové mosty často tvoří významné monumenty. Ekonomické důvody spojené s výstavbou však způsobily, že obloukové mosty se objevují poměrně málokdy, ačkoliv moderní oblouky mohou být rozumnou alternativou k jiným možnostem. Po delší době je v ČR nyní opět ve stavbě velký obloukový most přes chráněné Oparenské údolí na dálnici D8. The structural concrete is an ideal material for arch bridges. Ongoing development of materials and construction technology offer a lot of opportunities for application of concrete or hybrid arches. The history of engineering shows many brilliant examples of distinctive arch bridges and it is a source of inspiration for some new challenging projects. Arch bridges are suitable to both natural and urban environment. Their main advantage is natural prestressing by its self-weight and an elegant appearance in harmony with the landscape, where they often form its significant landmarks.
The economical aspects of their construction caused that arch bridges can be seen quite seldom, nevertheless, a contemporary arch can be viable alternative to other options. After a rather long period a large arch bridge is being built again in the Czech Republic on the D8 Motorway across a preserved Oparno valley. Beton a zejména železobeton se stal koncem 19. století ideálním materiálem pro stavbu obloukových mostů a postupně nahradil tradičně používaný kámen a zdivo. Díky své tvárnosti, pevnosti, trvanlivosti a uživatelem definovaným vlastnostem, což umožnil současný rozvoj technologie výroby a zpracování betonu, lze očekávat, že možnosti uplatnění betonu v konstrukčních systémech využívajících obloukového působení ještě zdaleka nejsou vyčerpány. Vývoj obloukových mostů ve světě stále pokračuje, dosažená rozpětí se zvětšují, konstrukce z nových materiálů mohou být subtilnější, kombinace materiálů a inovace v technologii výstavby poskytují velký prostor pro hledání individuálně tvarovaných konstrukcí vhodných pro daná rozmanitá prostředí. Ve výstavbě obloukových mostů lze sledovat tři základní vývojová období: do roku 1950 převládala stavba na klasické pevné skruži, v 60. letech nastupuje betonování nebo montáž letmo za pomoci aktivního provizorního vyvěšování závěsy s detaily odvozenými z technologie předpínání a v 90. letech nastupují hybridní konstrukce a progresivní kombinované technologie výstavby (obr. 1).
Obloukové konstrukce jsou založeny na 3 000 let starém objevu klenby v Mezopotámii, což je konstrukce, která se v přírodě běžně nevyskytuje. Zatímco trámové, zavěšené a visuté konstrukce mají své přírodní vzory, mezi nepravou „mykénskou“ klenbou a klasicky zaklenutým kamenným obloukem je převratný objev na počátku rozvoje starověkého stavebnictví. Idea jak přemostit velké rozpětí jednoduchou konstrukcí sestavenou ze stejných malých prvků s přirozenou pevností v tlaku je prostá a geniální současně. Pevnost oblouku je dána vhodně vedeným tvarem linie a uspořádáním jednotlivých skladebných prvků, k jeho vybudování byla dříve nutná znalost řemesla, dnes široký soubor znalostí o materiálech, konstrukcích a technologiích. Oblouk v kombinaci s mostovkou a základy představuje přirozený vyvážený systém, který velmi dobře ladí jak s volnou krajinou, tak i s urbanizovaným prostředím. Soulad tvaru a měřítka daný průběhem vnitřních sil, harmonie celku, detailů a okolí jsou v případě mnoha obloukových mostů vnímány podvědomě a nastavují standard elegance a krásy staveb. Ze všech různých typů mostů je oblouk nejvhodnější konstrukcí pro překročení překážek, jako jsou hluboká údolí s dobrými základovými poměry. Ploché oblouky se spolupůsobící mostovkou o jednom nebo více polích jsou velmi elegantní v městském prostředí. Ekonomické důvody však způsobily, že se s novými obloukovými mosty dnes setkáváme velmi zřídka. Často je nahrazují zavěšené konstrukce a letmo betonované rámy
Obr. 1 Přehled betonových obloukových mostů ve světě a v ČR Fig. 1 Review of concrete arch bridges in the world and Czech Republic Obr. 2 Most Risorgimento Fig. 2 Risorgimento Bridge Obr. 3 Most Salginatobel Fig. 3 Salginatobel Bridge Obr. 4 Most Sandö Fig. 4 Sandö Bridge Obr. 5 Most Tamins Fig. 5 Tamins Bridge 1
12
Obr. 6 Mosty na ostrově Krk Fig. 6 Krk Island Bridges BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
5/2008
15
nebo spojité nosníky, které se vyznačují jednodušším prováděním a menšími nároky na technologické vybavení a zkušenosti dodavatele. Moderní metody výstavby oblouků s postupným vyvěšováním pomocí předpínací techniky umožňují návrat obloukových mostních konstrukcí do realizace. Dokončené mosty skutečně potvrzují, že i oblouk středního a velkého rozpětí může být někdy ekonomickou alternativou a všechna rizika návrhu a provádění mohou být snížena na minimum. Kvalitně provedené obloukové mosty mají dlouhodobou životnost prověřenou u některých typů konstrukcí stovkami let provozu. Využívají přitom jednu základní přednost,
kterou je optimální využití betonu “předepnutého” vlastní tíhou konstrukce. Obloukové konstrukce obvykle staticky spolupůsobí s rámovými mostovkami nebo jsou kombinované s táhly. Různé obloukové mosty jsou nezaměnitelné a tvoří výrazně charakteristický krajinný prvek. VÝVOJ
B E T O N O V Ý C H O B LO U K O V Ý C H
MOSTŮ VE SVĚTĚ
Rozvoj výstavby obloukových mostů z kamene nastal ve starověké Římské říši a znalost tohoto umění se udržela přes celý středověk až do 19. století. Známý Darbyho Ironbridge zahájil v roce 1779 éru litinových a později ocelových obloukových mostů. V letech 1812 až 1822
2
15 LET YEARS OF
ČBS CBS
zavádí inženýr Louis Vicat ve Francii průmyslovou výrobu cementu a ve stejném období používá prostý beton pro základy a oblouky mostu o sedmi polích délky 22 m. Tento první betonový masivní obloukový most na světě dodnes stojí a převádí národní silnici č. 20 přes řeku Dordogne u Souillacu. Vývoj železobetonu zahájil J. Monier v roce 1849, v roce 1867 tento materiál patentuje a v roce 1875 postavil první železobetonový obloukový mostek o rozpětí 16,50 m v zahradách hradu markýze de Tiliére u Chazeletu. V letech 1887 až 1891 již bylo postaveno tři sta dvacet betonových obloukových mostů v Německu, Rakousku, Maďarsku a Švý-
3 4
5
6 BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
5/2008
13
15 15
Č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
LET ČBS YEARS OF CBS
Jméno mostu Wanxian přes Yangtze, Chong-qing Krk I přes Vinodolski K. Jiangjiehe přes Wu, Gui-zhou přes Colorado u Hoover dam (ve stavbě) Yongjiang, Guangxi Gladesville, Sydney Amizade přes Parana Chishi Datong, Gu-izhou Infante D. Henrique, Porto Almö Bridge, Stenungsund (zničený) Bloukrans Arrabida, Porto Fujikawa Sando, Kramsfors Chateubruand, St. Malo Tensho, Takamatu Los Tilos Wilde Gera Svinesund Šibenik Barelang Krk II přes Vinodolski K. Xiaonanmen, Si-chuan Beppu-Myouban Fiumarella Zaporoze přes Dněpr (siln.&žel.) Rio Zezere Kylltall Xuguo, He-nang Kashirajima Tab. 1 Přehled třiceti největších obloukových mostů ve světě (bez mostů typu CFST) Tab. 1 List of thirty longest arch bridges in the world (without CFST type)
Rok 1997 1980 1995 2008 1996 1964 1965 1997 2002 1980 1983 1963 2003 1943 1990 2000 2004 2000 2005 1966 1998 1980 1990 1989 1961 1952 1993 1999 2001 2003
Rozpětí [m] 420 390 330 323 312 305 290 280 280 278 272 270 265 264 261 260 255 252 247 246 245 244 240 235 231 228 224 223 220 218
7
8
Obr. 7 Most v Turku Fig. 7 Turku Bridge Obr. 8 Most Kylltal Fig. 8 Kylltal Bridge Obr. 9 Most Wanxian Fig. 9 Wanxian Bridge
carsku o rozpětích až 40 m podle patentu firmy Wayss & Freitag. V roce 1892 patentuje J. Melan v Rakousku samonosnou skruž z příhradově sestavené výztuže oblouku. Významný posun v technologii výstavby obloukových mostů znamenaly mosty přes Isar v německém Grünwaldu, trojkloubový oblouk o dvou polích délky 70 m a Gmündertorbel o rozpětí 79 m ve Švýcarsku od Mörsche z roku 1903, dále most Risorgimento v Římě (obr. 2), velmi smělý oblouk od Hennebiquea o rozpětí 100 m (1910), železniční viadukt Langwieser se 100m polem ve Švýcarsku od Züblina a Schürcha (1914) a Freyssinetův most v Plou14
Země Čína Chorvatsko Čína USA Čína Austrálie Brazílie/Paraguay Čína Portugalsko Švédsko Jižní Afrika Portugalsko Japonsko Švédsko Francie Japonsko Španělsko Německo Švédsko/Norsko Chorvatsko Indonésie Chorvatsko Čína Japonsko Itálie Ukrajina Portugalsko Německo Čína Japonsko
9
gastel přes řeku Elorn o rozpětí 186 m (1930), kde tři stejná pole byla vybudována na plovoucí skruži. Velmi výrazný přínos pro vývoj betonových obloukových mostů znamenala činnost švýcarských inženýrů Roberta Maillarta, autora unikátních mostů Salginatobel (obr. 3) o rozpětí 90 m z roku 1930, mostu Vessy o rozpětí 56 m z roku 1936, a Christiana Menna, který navrhl mnoho skvělých obloukových mostů, jako např. Tamins (obr. 5) s hlavním polem 100 m v roce 1962. Jejich mosty se vyznačují mimořádně citlivým přístupem k přírodnímu prostředí, jednoduchými tvary a efektním konstrukčním řešením.
Klasické období obloukových mostů budovaných obvykle na skruži končí se zavedením předpjatého betonu. Přesto však díky rozvoji technologie postupně rostou maximální dosažená rozpětí obloukových mostů – Sandö, 264 m, 1943 (obr. 4), Arrabida, 270 m, 1963, Gladesville, 305 m, 1964, Krk, 390 m, 1980 (obr. 6), Wanxian, 420 m, 1997 (obr. 9) a počet velkých realizovaných oblouků se stále zvyšuje. Při vhodných geologických podmínkách je oblouk stále velmi vhodnou mostní konstrukcí v širokém rozmezí od 40 do 250 m. Pro rozpětí větší než 80 m se dnes nejčastěji využívá techno-
BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
5/2008
15
logie výstavby pomocí vyvěšování, příkladem zdařilé realizace je např. most Kylltalbrücke, 223 m, 1998 (obr. 8). Ploché městské mosty s nízkým vzepětím většinou kombinují obloukové působení s trámovou nebo rámovou mostovkou, k mimořádně povedeným realizacím patří např. most v Turku (obr. 7) z roku 1985, který má ve vrcholu tloušťku pouze 0,86 m na rozpětí 71,2 m, a jehož detaily navrhl ve stylu kvalitního finského designu M. Ollila. Od devadesátých let se pro oblouky největšího rozpětí velmi často používá hybridní technologie CFST (Concrete Filled Steel Tubes), jde o ocelové trubko-
vé konstrukce vyplněné vysokopevnostním betonem. Beton účinně brání lokálnímu boulení ocelových trubek a zajišťuje pevnost prvků v tlaku. Ocel pokrývá tahové namáhání a značně zvyšuje pevnost i tažnost betonu díky efektu ovinutí průřezu. Montáž mostu obvykle probíhá postupným vyvěšováním, otáčením nebo vysouváním větších ocelových dílů. Jejich menší hmotnost umožňuje běžnými montážními postupy překonat i velká rozpětí. Stabilita se zajišťuje kombinací pomocných podpor a závěsů podle místních podmínek. Po dokončení a uzavření ocelové konstrukce se postupně pumpuje beton odspoda čerpadly do jednot-
10
11
12
13
14
15
BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
5/2008
15 LET YEARS OF
ČBS CBS
Obr. 10 Most přes Lužnici v Bechyni Fig. 10 Bechyně Bridge over the Lužnice Obr. 11 Most přes Vltavu ve Štěchovicích Fig. 11 Štěchovice Bridge over the Vltava Obr. 12 Most přes Lužnici v Táboře Fig. 12 Tábor Bridge over the Lužnice Obr. 13 Most přes Vltavu v Podolsku Fig. 13 Podolsko Bridge over the Vltava Obr. 14 Štefánikův most v Praze po rekonstrukci Fig. 14 Rehabilitated Štefánik Bridge in Prague Obr. 15 Most přes Váh v Komárně Fig. 15 Komárno Bridge over the Váh
15
15 15
Č. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
LET ČBS YEARS OF CBS
Jméno mostu Podolsko, přes Vltavu Oparno (ve stavbě) Loket, přes Ohři Senohraby, přes Šmejkalku Štěchovice, přes Vltavu Komárno, přes Váh Dolní Loučky (železniční) Borovsko Bechyně, přes Lužnici Píšť Zbraslav, přes Vltavu Tábor, přes Lužnici
Rok 1942 2010 1975 1944 1939 1958 1953 1942 1928 1942 1962 1936
Rozpětí [m] 150 135 126 120 114 112,5 110 100,6 90 90 86 81,6
Vzepětí [m] 41,8 29,9 38,5 25,5 19 8,5 29,7 18,5 38 20 12,75 20,4
Tloušťka [m] 2,00 / 2,00 1,30 / 2,40 2,00 / 2,34 1,20 / 1,20 2,20 / 1,20 1,12 / 8,96 1,50 / 2,50 0,70 / 1,30 2,00 / 4,20 0,60 / 1,10 1,10 / 1,60 0,56 / 1,03
16 17
Tab. 2 Přehled dvanácti největších obloukových mostů v ČR Tab. 2 List of twelve longest arch bridges in the Czech Republic Obr. 16 Most přes Vltavu ve Zbraslavi Fig. 16 Zbraslav Bridge over the Vltava Obr. 17 Most přes Ohři v Lokti Fig. 17 Loket Bridge over the Ohře
livých trubních profilů. Tímto způsobem byl dokončen i dnes největší hybridní most na světě přes řeku Yangtze v oblasti Wushan o rozpětí 460 m. Jen v Číně bylo do roku 2007 postaveno touto metodou 131 mostů o rozpětí přes 100 m, z toho 33 o rozpětí přes 200 m (viz obr. 1). VÝVOJ
B E T O N O V Ý C H O B LO U K O V Ý C H
ČR První železobetonový obloukový most s horní mostovkou byl postaven v roce 1903 přes Bečvu v Přerově o třech polích o rozpětí 22,4 m, tento most se nezachoval, neboť byl zničen za války. V Postoloprtech se nachází vícepolový trojkloubový most z prostého betonu z roku 1909 o rozpětích 31 m. Z prostého betonu byly postaveny i Mánesův most (1914) a Libeňský most (1928) v Praze. Podle vzoru železobetonového mostu v Hořepníku s dolní zavěšenou mostovkou (1912) od Stanislava Bechyně byla vybudována řada obdobných mostů přes Jizeru. Dalším mostařským dílem bylo přeMOSTŮ V
16
mostění Labe v Nymburce z roku 1912 s maximálním polem 40 m a přemostění Berounky v Plzni z roku 1917 dvěma poli o rozpětí 55 m. V roce 1928 byly dokončeny tři velké vetknuté obloukové mosty ze železobetonu – most přes řeku Moravu v Uherském Ostrohu s dolní mostovkou o rozpětí 53 m, přemostění hlubokého údolí řeky Lužnice v Bechyni (obr. 10) sdruženým mostem pro silnici a železniční trať s rozpětím oblouku 90 m a trojpolový most přes Vltavu v Kralupech nad Vltavou s poli 60 + 80 + 60 m. Od třicátých letech minulého století byla postavena řada obloukových mostních konstrukcí ze železobetonu s horní spolupůsobící železobetonovou mostovkou, např. Jiráskův most přes Vltavu v Praze (1933) a Švehlův most přes Lužnici v Táboře o rozpětí 82 m v roce 1936 (obr. 12). Při přípravě výstavby první československé dálnice z Prahy na Brno se překročila rozpětí obloukových mostů poprvé hranici 100 m – u dnes zatopeného mostu Borovsko a u dosud provozo-
vaného mostu v Senohrabech na úseku Praha-Mirošovice, jejich stavby byly zahájeny již v roce 1939. Mimo dálnici byly dokončeny i dva největší železobetonové obloukové mosty. Byl to most dr. Edvarda Beneše přes Vltavu ve Štěchovicích z roku 1939 (obr. 11) s komorovými oblouky a zavěšenou dolní mostovkou o rozpětí 114 m a největší český most ze železobetonu – elegantní oblouk o rozpětí 150 m v Podolsku se systémem odlehčovacích kleneb (obr. 13), který byl ve své době vysoce uznáván a oceněn na výstavách v roce 1938 v Paříži a o rok později v Lutychu a získal titul „Krásný most Evropy“. Po válce ještě několik let doznívá první etapa vývoje železobetonových obloukových mostů, než je nahradil nastupující předpjatý beton. Klasickým městským obloukovým mostem z té doby je pražský Štefánikův most přes Vltavu v Praze (obr. 14), postavený na ocelové trubkové skruži v roce 1951. V roce 1953 pak byl dokončen železniční obloukový most Dolní Loučky u Tišnova o rozpětí 110 m. K úspěšným realizacím českých inženýrů nepochybně patří i velmi smělý most přes Váh v Komárně (obr. 15) z roku 1958 od akademika St. Bechyně. Dva poslední velké mosty využívají již novou technologií výstavby. Most přes Vltavu ve Zbraslavi o rozpětí 86 m (obr. 16)
BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
5/2008
15
je u nás prvním představitelem samonosné svařované výztuže kombinované s „B“ systémem, kdy obvyklé dřevěné bednění bylo nahrazeno drátěným pletivem doplněným ocelovou sítí. Další vývojový stupeň této technologie výstavby byl použit v roce 1975 při stavbě mostu přes Ohři u Lokte (obr. 17) o rozpětí 126 m z roku 1975 se samonosnou svařovanou výztuží oblouku kombinovanou s klasickým dřevěným bedněním. Použití obloukových konstrukcí ze železového betonu v mostním stavitelství pro rozpětí polí nad 40 m bylo pak až do dnešní doby pouze ojedinělé, např. u mostu přes Radbuzu v Plzni nebo nadjezdu nad silničním okruhem kolem Prahy u Ruzyně. V nedávné době bylo mnoho našich obloukových mostů rekonstruováno, často u nich stačil statický přepočet a sanace povrchů. TYPY
O B LO U K O V Ý C H M O S T Ů
A T E C H N O LO G I E V Ý S TAV BY
Základním prvkem obloukových mostů je tlačený oblouk, jehož střednice je navržena s ohledem na minimalizaci ohybového namáhání. Okrajové podmínky mají tři základní varianty: vetknutý oblouk (L : f = 2 až 10), dvoukloubý oblouk (L : f = 4 až 12), oblouk se třemi klouby (L : f = 5 až 12). Podle vztahu oblouku a mostovky máme oblouky s horní,
mezilehlou a dolní zavěšenou mostovkou. Ve většině případů oblouk staticky spolupůsobí s rámově připojenou horní mostovkou. Příčné řezy oblouků jsou obvykle plnostěnné desky nebo obdélníkové komorové průřezy, volba je dána zejména rozpětím a technologií výstavby. Variabilita možných uspořádání je velmi široká, jak lze vidět v následujících příkladech. Možnosti technologie výstavby jsou rozmanité podle místních podmínek: • klasická metoda výstavby na pevné skruži podepřené nad terénem je vhodná pro menší oblouky do cca 60 m, v současnosti je příliš nákladná, avšak do roku 1950 byla standardem pro většinu obloukových mostů (Sandö, Gladesville, Bechyně, Tábor, Podolsko), • výstavba na skruži podporované visutou pomocnou konstrukcí je vhodná pouze výjimečně pro nepřístupná údolí, • výstavba na samonosné skruži se používá nad nepřístupným terénem pro rozpětí do 60 m, samonosná skruž je velmi nákladná, • Melanovy oblouky se samonosnou betonářskou nebo tuhou výztuží. Průřez se obvykle betonuje po částech. Tato metoda se nyní často používá na Dálném Východě i pro velké rozpětí (Zbraslav, Loket, Wanxian), • betonáž oblouku po lamelách letmo s vyvěšováním z předmostí (Bloukrans),
18a
19 BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
15 LET YEARS OF
ČBS CBS
• betonáž oblouku po lamelách letmo s vyvěšováním přes pomocný pylon (Seidelwitz, Oparno), • betonáž nebo montáž oblouku letmo spolu rámovou mostovkou a zpětným kotvením (Krk, Kylltalbrücke, Los Tilos), • betonáž oblouku po lamelách letmo s pomocnou stojkou a vyvěšováním přes pylon, • symetrická letmá výstavba vícepolových oblouků vyvážená pomocí pevného/provizorního pilíře nad společným základem (Sungai Dinding), • betonáž v téměř svislé poloze nad patkou s následným sklopením. V současnosti vhodné spíše pro ocelový nebo spřažený oblouk (Argetobel), • hybridní obloukové mosty typu CFST.
Obr. 18 Vizualizace alternativy mostu Lochkov Fig. 18 Visualization of the alternative proposal for Lochkov Bridge Obr. 19 Vizualizace mostu přes Oparenské údolí Fig. 19 Visualization of the Oparno Valley Bridge Obr. 20 Vizualizace mostu přes Sázavu na dálnici D3 Fig. 20 Visualization of the Sázava Bridge on the D3 Motorway
18b
20 5/2008
17
15 15
LET ČBS YEARS OF CBS
P R O J E K T O B LO U K O V É H O M O S T U PŘ ES OPAR E NSKÉ Ú DOLÍ Most se nachází v Chráněné krajinné oblasti České středohoří, v území které je součástí III. zóny CHKO. Mostním objektem přechází dálnice cennou lokalitu Oparenské údolí, proto byla návrhu přemostění a způsobu výstavby věnována značná pozornost. Během výstavby není možné provádět stavební práce v údolí mezi strmým svahem na pravém břehu Milešovského potoka a tratí ČD. Most je umístěn vysoko nad údolím a je opatřen protihlukovými stěnami tak, aby ani během provozu nedošlo k ovlivnění prostředí v Oparenském údolí. Architektonické působení mostu vyplývá z navržené konstrukce, která má optimalizovaný tok vnitřních sil a celkový tvar harmonizující s okolím (obr. 19). Obloukový železobetonový most byl zvolen s ohledem na požadované rozpětí cca 135 m, postup výstavby letmou betonáží s vyvěšováním, vyloučení stavební činnosti v Oparenském údolí, estetické působení a minimalizaci budoucí údržby. Patky oblouku, stejně jako všechny pilíře a opěry mostu jsou založeny vysoko nad údolím, kde jsou uloženy zvětralé a navětralé horniny skalního podloží v nevelké hloubce. Hladina podzemní vody byla zastižena pouze ve vrtech na dně údolí a při zakládání se neuplatní. Geologické poměry jsou příznivé pro plošné zakládání pilířů a opěr v hloubce cca 3 m pod terénem. Patky oblouku se zazubenou základovou spáru jsou založeny v úrovni 4 až 5 m pod terénem, kde na svahu u pražské opěry v místě patky se nacházejí navětralé ruly třídy R3 již v hloubce cca 3 m, u ústecké opěry je rozhraní R3 navětralých rul v hloubce cca 4,5 m. Puklinatost Literatura: [1] Bechyně S.: Betonové mosty obloukové, TP 66, SNTL 1962 [2] Billington D. P.: The art of structural design a Swiss legacy, Princeton University, 2003 [3] Troyano L. F.: Bridge Engineering a global perspective, Thomas Telford Ltd., 2003 [4] Radic J., Chen B.: Long arch bridges, Chinese-Croatian Joint Colloquium, 2008 [5] Kalný M., Kvasnička V., Němec P., Komanec J., Brož R.: Projekt a zakládání obloukového mostu Oparno, Betonářské dny, 2008
18
a úklon vrstev nejsou výrazné a umožňují zachycení značných vodorovných sil. Opěry mostu jsou navrženy jako masivní s přístupem k ložiskům z prostoru před lícem opěry a s možností kontroly mostních závěrů zespoda. Součástí opěr jsou zavěšená křídla. Z estetických důvodů je přední líc opěry zaoblen a částečně obložen kamenným obkladem z křemenného porfyru. Ze stejného materiálu jsou provedeny obklady svahu pod mostem a schodiště vedle křídel opěr. Samostatné pilíře a pilíře nad obloukem jsou navrženy jako stěnové plného průřezu. Každý sloup má opsaný půdorysný rozměr 5,5 x 1,1 m (0,8 m nad obloukem) se zkosením stěn k vnějším hranám a prolomením ve střední části. Prostupy nad obloukem umožňují prohlídky a údržbu, prostupy pod mostovkou prosvětlují konstrukci při šikmých pohledech a také usnadňují budoucí údržbu. Kromě krajních pilířů, na nichž jsou umístěna hrncová ložiska, jsou všechny ostatní pilíře spojeny klouby s mostovkou. Výška pilířů je proměnná v rozsahu od 10 až 31 m podle úrovně terénu pod mostem, pilíře nad obloukem mají výšku do 17 m. Železobetonový dvoutrámový oblouk tloušťky 1,3 až 2,4 m, šířky 7 m se skloněnými boky z betonu C45/55 je hlavním nosným prvkem mostu. Osa oblouku a osa všech pilířů na oblouku je přímá, směrové zakřivení mostu je dosaženo proměnným odsunem osy mostovky o cca ± 0,35 m. Podélně předpjatá desková mostovka má konstantní tloušťku 1,2 m. Příčný spád obou mostů je pravostranný 2,5 %, u ústecké opěry se zvětšuje až na 3,5 %. Šířka mostovky 14,3 m. Spodní deska průřezu je široká 7 m, vyložení konzol mostovky činí 3,5 m. Mostní závěry jsou navrženy povrchové těsněné lamelové závěry s úpravou pro snížení vlivů dynamických účinků a emise hluku. Po sejmutí ornice a provedení hrubých terénních prácí probíhá výstavba spodní stavby běžným způsobem. Základové bloky pilířů 2, 3, 12 a 13 jsou zajištěny zemními kotvami navrženými pro zachycení sil od provizorních závěsů. Výstavba mostu je navržena metodou letmé betonáže oblouku se zpětným vyvěšováním. Jako první bude stavěn levý most symetricky z obou stran údolí. Po dokončení patek oblouku, opěr a samostatných pilířů bude provedena část mostovky od opěr až za pilíře nad patkami oblouku. Krajní část oblouku v délce cca 11 m bude beto-
nována na pevném lešení, další lamely oblouku v délce maximálně 6 m budou betonovány pomocí speciálního betonážního vozíku letmo. Po dokončení každé lamely a přesunu vozíku do další polohy bude udržována stabilita rostoucí konzoly pomocí kabelových závěsů. Poslední třetina závěsů je vedena přes pomocný pylon umístěný nad pilířem u patky oblouku. Po dokončení a rozepření středu oblouku budou dokončeny pilíře nad obloukem včetně zbývající části mostovky a dokončeno mostní vybavení. Z ÁV Ě R Obloukové mosty představují nepochybně náročné konstrukce zejména z hlediska organizace a technologie výstavby, avšak málokteré jiné mosty se hodí více do přírodního i městského prostředí. Po dlouhém období je v ČR opět připraven k realizaci velký obloukový most. Stavba mostu Oparno byla zahájena v roce 2008, zhotovitelem mostu je Metrostav, a. s., divize 5, projektantem Pontex, s. r. o. Projektové řešení bylo prakticky bez připomínek schváleno všemi odpovědnými orgány, včetně odborů životního prostředí a správy CHKO, a setkalo se i s kladným přijetím veřejností. Autoři věří, že realizace tohoto mostu povede k prověření technologie výstavby oblouků s vyvěšováním a k rehabilitaci výstavby obloukových mostů. Nevyužitou příležitostí pro stavbu obloukového mostu se stal most přes Lochkovské údolí na Pražském silničním okruhu, kde autor se spolupracovníky navrhl pro zhotovitele nerealizovanou alternativu mostu (obr. 18a, b). Další možnosti, kde lze uplatnit tuto technologii je přemostění Vltavy na pražském silničním okruhu u Suchdola o rozpětí min. 200 m a přemostění Sázavy o rozpětí 252 m na dálnici D3 (obr. 20). Za nejvhodnější koncepční řešení pro obě lokality pokládá autor komorový železobetonový oblouk se spřaženou ocelobetonovou mostovkou. Fotografie © Tomáš Malý (11, 12, 13, 16), Milan Kalný (3, 7, 8, 14, 15, 17, 18, 19, 20) a archiv autora. Vizualizace Mojmír Kalný (18 a 19) a Ivan Kurovský (20). Ing. Milan Kalný Pontex, s. r. o. Bezová 1658, 147 14 Praha 4 e-mail:
[email protected]
BETON • TECHNOLOGIE • KONSTRUKCE • SANACE
5/2008
