Železobetonové obloukové mosty v České republice: Inovace a konstrukční detaily

Železobetonové obloukové mosty představují významný prvek moderního inženýrského stavitelství v České republice. Jejich konstrukce kombinuje estetickou eleganci s vysokou statickou účinností. Příkladem současného pokroku je nově vznikající železniční most přes vodní nádrž Orlík, který se brzy stane největším železobetonovým obloukovým mostem v zemi.

Nový železniční most přes Orlík

Téměř před dokončením je výstavba železničního železobetonového obloukového mostu přes vodní nádrž Orlík. Tento nově vznikající most na železniční trati Tábor - Písek v blízkosti obce Červená nad Vltavou bude po dokončení díky svým parametrům, rozpětí oblouku 156 m a vzepětí 34,7 m, mostem s největším železobetonovým obloukem v České republice. Celková délka mostu je 316 m, přičemž délka přemostění je 297 m.

Základní informace o projektu

Most je navržen jako jednokolejný s průběžným kolejovým ložem. Jeho osová poloha je od stávajícího mostu odsunuta o pouhých 10 m, což souviselo s původním návrhem demolice stávajícího mostu a minimálními úpravami železničního spodku a svršku.

Konstrukční řešení oblouku

Nový obloukový most má celkem 13 polí. Oblouk je navržen jako parabola 4° dle Chambauda a má komorový průřez šířky 5 m s proměnnou výškou, která se v každé lamele, díky úpravě tloušťky spodní a horní desky lamely oblouku, lineárně snižuje. Světlá výška komory oblouku je 1,5 m a je konstantní. Oblouk se skládá z každé strany z lamel č. 1 až 16, přičemž 0. lamela vytváří zárodek oblouku a 17. lamela je lamelou uzavírací, tzv. klenákem. Délka běžné lamely oblouku je 5,2 m, poslední spojovací lamela má délku 2,4 m. Pro zajištění přenosu zejména koncentrovaných svislých sil z pilířů na oblouku jsou v místech pod těmito pilíři a na krajích spojovacího krčku navržena ztužující železobetonová diafragmata. Pro možnost revize vnitřních prostor oblouku jsou v horní desce osazeny dva uzamykatelné poklopy, vždy ve 13. lamele.

Založení mostu a pilíře

Most je založen plošně až na opěru OP2, která se nalézá na stávajícím železničním náspu, kde bylo pro založení využito 12 ks velkoprůměrových pilot. Masivní paty oblouku se zazubenou základovou spárou jsou umístěny na březích těsně nad hladinou vodní nádrže. Nejvyšší pilíře P3 a P9, které jsou umístěny na patách oblouku, mají výšku téměř 35 m.

Čtěte také: Vše o silničních betonových obloukových mostech

Fáze výstavby

1. Spodní stavba: V první etapě probíhaly práce na spodní stavbě, tj. před vlastní výstavbou převážně plošných základů a výstavbou pilířů a opěr bylo nutné provést výkopové práce v nepřístupném terénu. Tento výkop byl prováděn v závislosti na limitní nosnosti věžového jeřábu, který zde byl jediným dopravním prostředkem pro dopravu stavebních strojů do výkopu, a na objemu natěženého výkopku ze stavební jámy. Práce na výkopu probíhaly po jednotlivých etážích o hloubkách cca 2 m, kdy se nejprve pomocí vrtné soupravy navrtaly otvory pro trhavinu a po odstřelu bylo provedeno odtěžení za pomoci věžového jeřábu a jeřábového kontejneru. V průběhu výkopových prací byla obnažená skála postupně zajišťována pomocí ocelových sítí a horninových kotev. Tímto postupem bylo v průběhu třech měsíců odtěženo cca 9 000 m³. Základy pilířů byly vystrojeny mikropilotami a předpjatými zemními kotvami. Horninové kotvy společně s mikropilotami měly za úkol především eliminovat síly vyvolávané tahovými účinky dočasných závěsů při vyvěšování oblouku. Do základů bylo nutné zabetonovávat tzv. cibulové kotvy s krátkými konci lan závěsů vyčnívajícími nad povrch základů. Masivní paty oblouku se zazubenou základovou spárou o půdorysných rozměrech 11 × 12 m a s maximální výškou 6,4 m byly betonovány ve třech fázích. V první fázi, po sanaci podloží zejména na levém břehu, byla vybetonována spodní část základu, ve druhé fázi byla betonována část základu směřující ke svahu a v poslední fázi část základu směřující k vodě. K výstavbě jedné patky bylo nutné uložit 650 m³ konstrukčního betonu a 250 m³ výplňového betonu. Pro betonáž základových konstrukcí byl použit beton třídy C30/37 90d, kde množství cementu CEM II/B‑S 32,5 R bylo jen 335 kg/m³, tak aby byly co nejvíce eliminovány účinky od hydratačního tepla. K ověření maximální teploty betonu a teplotního gradientu byla do základu osazena teplotní čidla. Měřením se prokázalo, že nebyla překročena maximálně přípustná teplota v jádře průřezu 70 °C a požadavek na teplotní gradient byl splněn. Po dokončení základových patek, jejichž betonáž plynule navazovala na postupně dokončované výkopy jednotlivých základů, byla zahájena výstavba pilířů. Stěnové pilíře půdorysného tvaru velkého písmene I byly betonovány za pomoci klasického překládaného bednění. Výška betonářského taktu byla 4,5 m. Horní povrch pilířů, ale i ostatních pohledových konstrukcí vč. nosné konstrukce a oblouku byl proveden otiskem hoblovaných prken. Do pilířů stojících na patách oblouku, resp. i do dočasných železobetonových pylonů určených pro výstavbu oblouku se postupně zabetonovávaly tzv. aktivní kotvy. Jejich poloha byla dána směrem budoucích závěsů při vyvěšování oblouku. Přes zabetonované aktivní kotvy probíhalo dopínání jednotlivých lan závěsů na požadovanou sílu při vyvěšování oblouku dle projektu stavby.
2. Nosná konstrukce: Téměř po roce práce na spodní stavbě začala druhá etapa výstavby, kdy nosná konstrukce byla navržena jako dvoutrámová předepnutá konstrukce o rozpětích 20 až 24 m. Betonáž byla prováděna na pevné skruži, betonážní takt jednoho pole byl cca 21 dní. Ve čtyřech polích byla pevná skruž vytvořena z těžké podpůrné konstrukce PIŽMO a ocelových HEB nosníků. V ostatních případech byla použita lehká prostorová konstrukce ze systému ORTHO a MECCANO, a to i při betonáži nosné konstrukce nad obloukem. Bednění mostovky bylo sestaveno ze sbíjených vazníků a hoblovaných prken.
3. Betonáž oblouku: Aby bylo možné nasadit betonářský vozík pro betonáž jednotlivých lamel oblouku, bylo nejprve nutné vybetonovat 0. lamelu, tzv. zárodek oblouku. Betonáž třímetrové lamely probíhala na pevné skruži. Po vybetonování zárodku mohla přijít na řadu třetí etapa výstavby mostu, tj. betonáž samotného oblouku. Pro betonáž oblouku se použila technologie letmé betonáže s postupným vyvěšováním, kdy vyvěšování bylo nejdříve prováděno přes vysoké pilíře, které stály na patách oblouku, a následně přes provizorní železobetonové pylony umístěné na nosné konstrukci nad těmito pilíři. Každá lamela oblouku se vyvěšovala pomocí dvojice závěsů kotvených do dříků pilíře, resp. do pylonu, a dvojice zpětných závěsů směřujících do základů pilířů. Jednotlivá lana závěsů byla v místě základů, resp. lamel oblouku napojována pomocí jednolanových spojek na již zabetonované mrtvé kotvy. Při vyvěšování se používaly 12lanové a 19lanové závěsy. Letmá betonáž byla realizována pomocí betonářského vozíku se spodní příhradovou konstrukcí. Posun vozíku byl zajištěn pojezdovými trojúhelníky, které byly vždy kotveny přes patní desku do stěn již vybetonované lamely. Betonáž jednotlivých lamel z obou břehů Vltavy probíhala téměř symetricky s odstupem jedné lamely, a to průměrnou rychlostí jedna lamela za 12 dní. Během typického cyklu betonáže jedné lamely probíhalo vždy několik geodetických měření. Výsledky z měření byly vždy vyhodnocovány a porovnávány s výpočetním modelem a na základě výsledků mohl projektant vydat souřadnice pro další betonovanou lamelu. Dále bylo nutné mít v průběhu vyvěšování neustálou kontrolu nad silami v jednotlivých závěsech. Před dobetonováním poslední lamely oblouku bylo nutné nejprve spustit betonářské vozíky na pontony a následně provést sepnutí obou vahadel oblouku ocelovými nosníky.
4. Dokončovací práce: Po vybetonování oblouku se přistoupilo k poslední etapě - výstavbě nosné konstrukce nad obloukem. Tomu však předcházelo vybetonování spojovacího klínu mezi nosnou konstrukcí a obloukem, demontáž dočasných závěsů, demolice provizorních železobetonových pylonů a výstavba pilířů na oblouku. Železobetonové dočasné pylony byly betonovány tak, aby byly následně snadno rozebíratelné. V průběhu jejich výstavby byly pomocí profilované separační fólie vytvořeny vodorovné spáry, v nichž byla při demontáži přerušena obvodová výztuž a jednotlivé bloky mohly být sneseny věžovým jeřábem. Betonáž nosné konstrukce nad obloukem probíhala symetricky v třítýdenních intervalech. V současné době (září 2024) byla na stavbě dokončena betonáž říms a jsou prováděny práce na železničním spodku, aby nový most mohl být napojen na stávající železniční trasu. V nadcházejících měsících se ještě očekává realizace bezešvé izolace, pokládka antivibračních rohoží, osazení zábradlí a realizace železničního svršku. Práce budou ukončeny hlavní prohlídkou spojenou se statickou a dynamickou zatěžovací zkouškou. Nový most půjde do provozu 29. listopadu.

Další významné železobetonové obloukové mosty

Kromě nového mostu přes Orlík existují v České republice i další zajímavé železobetonové obloukové konstrukce, které svědčí o bohaté historii a současném vývoji mostního stavitelství.

Most v Dolních Loučkách

V 50. letech 20. století byl v Dolních Loučkách postaven obloukový most z armovaného betonu. Tento most, situovaný na Panáčkově skále u nádraží Dolní Loučky, byl v období studené války systematicky hlídán ze strategických důvodů. Původně se počítalo s kamennou konstrukcí, ale po válce byla zvolena modernější technologie s využitím armovaného betonu.

Silniční most přes Černovický potok

Most situovaný u severovýchodního okraje historického jádra města, mezi ulicemi Protifašistických bojovníků a Tyršova, na silnici II/135 ve směru na Zvěrortice (silniční číslo 1351-1), přemosťuje Černovický potok. Nosnou konstrukci mostu tvoří dva železobetonové Langrovy oblouky o výšce vzepjetí 5,30 m, na koncích vodorovně protažené do oblých zídek výšky 1,00 m. Průjezdný profil mezi oblouky je 6,30 m. Boční plochy oblouků jsou členěny mělkými obdélnými vpadlinami, kopírujícími jejich zakřivení. Oblouky jsou v horní části příčně ztuženy třemi příčníky (táhly). Každý oblouk má třináct táhel (sloupků), na kterých je zavěšena železobetonová mostovka s devatenácti příčnými trámy a dvěma krajními podélnými trámy. Celá konstrukce je kluzně uložena na pobřežních betonových opěrách z prostého betonu, šířky 7,30 m a výšky 2,25 m. Most je na obou stranách rozšířen chodníky, které jsou vyneseny konzolami s konkávně prohnutými spodními plochami. Chodníková deska je na vnější dolní části opatřena překapníkem. Chodník je na vnější straně opatřen železným zábradlím s devatenácti okrasně převýšenými úseky. Zábradlí je na koncích mostu zasazeno do čtverhranných sloupků se soklem a krychlovou, nízkým jehlanem zakončenou hlavicí. Další zábradlí vyplňuje volný prostor mezi sloupky na straně k vozovce. Zábradlí je opatřeno rycím nátěrem světle zelené barvy. Vozovka na mostě je živičná, šířky 5,20 m, chodníky betonové se speciální protiskluzovou úpravou. Dovolené zatížení mostu je upraveno dopravní značkou na 32 tun s dodatkovou tabulkou pro jedno vozidlo na 40 tun. Na západní straně je pod chodníkovou deskou vedeno potrubí. Poslední oprava mostu byla realizována v roce 1999.

Čtěte také: technologie výstavby dálničních mostů

Čtěte také: průvodce použitím obloukových obrubníků

tags: #obloukový #betonový #most #informace

Oblíbené příspěvky:

• tixotropní epoxidové lepidlo
• Žáruvzdorné samolepící dekorace: Proměňte svou kuchyni
• broušení sádrokartonu s vysavačem
• Přečtěte si o praktických výhodách vinylových podlah Fatra Imperio
• Více o Pattex Re-New