Silniční betonové obloukové mosty: Historie, vývoj a moderní rekonstrukce

Beton se stal jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů v moderní historii. Tento silný a odolný materiál se používá k výstavbě budov, mostů, silnic, přehrad a mnoha dalších struktur. V České republice se beton poprvé objevil na Karlově mostě, který byl postaven v 15. století. Na konci 19. století se na beton stále nahlíželo jako na materiál, který se hodí tak leda pro průmyslovou výstavbu, na stavby domů byl příliš hrubý a obyčejný.

První betonové mosty v českých zemích

Prvním betonovým mostem postaveným v českých zemích je malý most přes Rokytku v Praze-Libni dokončený v roce 1896. Tento most se nachází v Zenklově ulici a v roce 1996 oslavil 100 let svého trvání. Můstek má jedinou betonovou klenbu s rozpětím 13,30 m a vzepětím 2,75 m, o tloušťce 0,95 m. Zábradlí je betonové, včetně kuželek (balustráda). V roce 1909 bylo vedle něho přistavěno směrem po vodě (dnes Elsnicovo náměstí) souvislé přemostění Rokytky až k jejímu ústí do Vltavy, v délce 99,30 m.

Další významné betonové mosty do roku 1920 zahrnují most v Tetčicích u Brna (1892) a most na Národopisné výstavě v Praze (1895). Nejstarší betonový most s ocelovou výztuží je most na hradě Veveří u Brna (1898). Okolo přelomu století byly rovněž postaveny dva klenbové mosty o rozpětí cca 30,0 m přes Jizeru u Kořenova - tzv. Hoftík a Karlovský most.

Vývoj betonových mostů ve 20. století

Na začátku 20. století betonové mosty nahradily mosty kamenné, které se vyznačovaly vysokou únosností a trvanlivostí. Železobetonové mosty, pro větší rozpětí zvláště obloukové, byly stavěny nejprve tradičními metodami, později metodami pokrokovými. Od 50. let se začala rozvíjet výstavba předpjatých betonových mostů.

Beton se prosadil jako náhrada kamene zejména díky své nízké ceně a možnosti téměř neomezeného tvarování konstrukce. Pro větší rozpětí bylo možné navrhovat vzhledem k charakteru železobetonu prakticky jen obloukové konstrukce. Již v době před 1. světovou válkou se postavilo několik mostů o rozpětí do 50 m. Jako příklady lze uvést mosty v Nymburce (1912), Hlávkův most v Praze (1912 až 1913) a Mánesův most v Praze (1914). Po 1. světové válce vývoj pokračoval a bylo postaveno mnoho obloukových železobetonových konstrukcí.

Čtěte také: Praktický průvodce světem silničních obrubníků

Významné pražské mosty

• Trojský most: Pokroková konstrukce s tříkloubovými železobetonovými oblouky o maximálním rozpětí 47 m a mostovkou podepřenou tenkými stojkami. Byl zbourán v 80. letech kvůli nedostatečné šířce (16 m) pro rostoucí provoz.
• Libeňský most (1928): Má tříkloubové oblouky o maximálním rozpětí cca 43 m. Byl postaven s minimálními náklady, s oblouky z prostého betonu s nadnásypem a s použitím netříděného materiálu z výkopů pro výrobu betonu. Nekvalitní provedení vedlo k postupné degradaci. Architektonické řešení navrhl Pavel Janák.
• Jiráskův most (1933): Dokončen pouhých pět let po Libeňském mostě. Jeho konstrukce oblouků (maximální rozpětí 51 m) s tenkými stojkami byla velmi pokroková, most je elegantní a slouží silnému provozu dodnes.

Další významné mosty v Československu

• Silniční most přes Vltavu v Kralupech (1928): Rozpětí hlavního pole 80 m.
• Sdružený most přes Lužnici v Bechyni (1928): Rozpětí 90 m.
• Most ve Štěchovicích (1939): Rozpětí oblouku s mezilehlou mostovkou je cca 114 m. Pevnost betonu oblouku dosahovala mimořádné kvality až 68 MPa.
• Most přes Vltavu u Podolska: Navržen Ing. Ladislavem Pacholíkem, dosahoval tehdy největšího rozpětí v Evropě (150 m) a získal několik ocenění.

Mosty po roce 1945

V poválečném období bylo postaveno ještě několik zajímavých železobetonových konstrukcí. Velmi elegantní je obloukový Štefánikův most v Praze, který se vyznačuje štíhlostí oblouků i stojek a slouží hustému pražskému provozu od roku 1951. Další oblouky byly postaveny ve Zbraslavi (rozpětí 86 m, 1964) a u Lokte (rozpětí 126 m, 1975).

Předpjatý beton

Teprve rozvoj technologie předpjatého betonu v druhé polovině 20. století znamenal další posun. V Československu se první konstrukce stavěly až v 50. letech 20. století. Extrémně rychlý vývoj této technologie výstavby vyústil v některé nedostatky, které byly pozorovány u předpjatých mostů v celosvětovém měřítku a jejichž důsledkem obvykle byla snížená životnost některých z nich. Situace se změnila po roce 1990, kdy se otevřela přímá spolupráce se západními státy a i u nás začaly být používány nejvyspělejší technologie.

Typy předpjatých nosníků

• Nosníky typu KA: Komorový průřez, dodatečně předepnuty. Používaly se pro rozpětí do cca 24 m. Zkušenosti ukázaly nedostatky v příčném spojení a zatékání do dutin.
• Nosníky typu I: Dodatečně předepnuty, používaly se na rozpětí do cca 32 m. Kvalita provedení podélné spáry byla nejistá.
• Nosníky typu VST: Průřez obráceného tvaru T, předepnuty předem. Používaly se s dobetonovanou horní spřahující deskou.

Po roce 1990 byla opuštěna výroba nosníků KA a I a bylo navrženo několik typů poměrně podobných nosníků, které se používají dodnes. Mají průřez tvaru písmene T (např. T‑93, Petra, MK‑T) a jednotlivé nosníky jsou propojeny spřahující betonovou deskou. Nosníky se obvykle navrhují do rozpětí 32 m. Postupné zavádění předpjatého betonu vedlo i u nás k rozvoji tzv. moderních technologií výstavby, které spočívají ve výstavbě po částech s využitím jejich postupného předpínání. Jde o betonáž na výsuvných skružích, jedná se o mosty vysouvané, mosty ze segmentů a mosty letmo betonované.

Rekonstrukce silničních betonových obloukových mostů

Betonový obloukový most přes Labe

Betonový obloukový most přes řeku Labe v SZ části jádra města je monolitický segmentový oblouk na pobřežních pilířích z betonových kvádrů, cca 30 m dlouhý a 10 m široký. Pohledové plochy betonu jsou jemně pemrlovány. Na pobřežních pilířích se nachází 4 kolumny. Na jihozápadní kolumně je bronzová plaketa s reliéfem M. Tyrše, letopočtem 1832 - 1932 a nápisem Miroslav Tyrš; pod ní nápis z bronzových písmen Most / Dr. Miroslava / Tyrše. Černošedě natřené ocelové zábradlí je na betonových a žulových sloupcích s oblým vrcholem. Mostovka je vydlážděna žulovou kostkou, chodníky žulovou mozaikou ve dvou barvách s motivem čtverců.

Další betonový most o jednom nízkém segmentovém oblouku se klene přes Labe z mohutných nábřežních pilířů obdélníkového půdorysu. Zábradlí je plné, z umělého kamene. Vozovka je jednoproudová. Kompozice výtvarného řešení je založena na symetrii prvků.

Čtěte také: LEGO® styl obrubníků

Rekonstrukce mostu přes Ohři u Lokte

Přestavba silnice I/6 ze stávající dvoupruhové komunikace na čtyřpruhovou kategorie R 24,5 řeší zkapacitnění silničního tahu Praha - Cheb. Silnice ve stavebním úseku Nové Sedlo - Sokolov přechází betonovým obloukovým mostem přes údolí Ohře v místě Přírodní památky Údolí Ohře. Zachování ojedinělých pseudokrasových jevů a významných geologických profilů bylo významným prvkem pro návrh technického řešení rekonstrukce mostu.

Původní betonový obloukový most z roku 1976 má rozpětí trojkomorového oblouku 126 m. Celková délka mostu je 296,3 m. Jedná se o most o 10 polích. Nosná konstrukce je tvořena v řezu z devíti prefabrikátů I-67 z předpjatého železobetonu, celkem 90 ks. Železobetonový oblouk byl betonován po sekcích na samonosné výztuži z tyčí čtvercového průřezu. Spodní stavba a oblouková konstrukce jsou z monolitického železobetonu. Založení je plošné u opěr, oblouku a pilířů P2, P7. Pilíře P1, P8, P9 jsou založeny hlubinně na šachtových pilířích.

Technické řešení rekonstrukce mostu spočívá v odlehčení oblouku a spodní stavby odstraněním mostovky z těžkých prefabrikátů I-67 z předpjatého betonu a nahrazením lehkou ocelovou ortotropní mostovkou. Tím došlo k výraznému zmenšení stálého zatížení a byl vytvořen prostor pro zvýšení nahodilého pohyblivého silničního zatížení pro čtyřpruhovou vozovku. Most je tedy oproti kategorii R 24,5 na trase navržena redukovaná skladba Rred 17.45. Je navržena ocelová ortotropní NOK mostovky s osmi hlavními plnostěnnými nosníky jako spojitá konstrukce s pevnými ložisky na oblouku u pilířů P4 a P5.

Na základě průzkumných vrtů byla zjištěna degradace skalního podloží pod patkami oblouku. Byla provedena horninová injektáž sestupnou metodou celkové hloubky 3,0 m. Dále bylo nutno provést zesílení pilířů P1, P8 a P9 obetonováním tloušťky 280 mm a zesílení příčníků všech pilířů. Obě původní opěry byly odstraněny a vystavěny nové. Na mostě je provedena celoplošná bezešvá stříkaná izolace (CONIPUR 800).

Statický výpočet byl velmi komplikovaný, neboť musel už v této ověřovací fázi zohledňovat přesný postup výstavby včetně časového postupu betonáže oblouku, která trvala cca jeden rok. Zhotoviteli se podařilo prosadit rekonstrukci mostu za úplné uzavírky délky 12 měsíců. Pro demolici původní NK mostovky byla využita technologie mobilních jeřábů. Pro montáž nové NOK mostovky byla na sokolovské straně vybudována montážní jáma délky 97 m a šířky 23 m, ve které probíhala montáž NOK mostovky po polovinách jednotlivých polí. Ocelová konstrukce byla vysouvána pomocí čtyř dvojic závitových tyčí o průměru 32 mm.

Čtěte také: Proč zvolit obrubníky BEST – MONO?

Společné úsilí všech účastníků výstavby prokázalo, že lze provést rekonstrukci tohoto elegantního betonového obloukového mostu při zachování stávajících pilířů a oblouku, a to ve velmi krátkém čase. Investorem stavby je Ředitelství silnic a dálnic ČR, generálním projektantem stavby byl PRAGOPROJEKT, a. s., projektantem objektu mostu byl VPÚ DECO PRAHA a. s. Zhotovitelem mostu byl Metrostav a. s., divize 4, výrobu a montáž ocelové konstrukce prováděl Metrostav a. s., divize 7. Výsun ocelové konstrukce zajišťovala firma SM 7, a. s.

Obloukový most nad rychlostní komunikací R1 na Slovensku

Obloukový most nad rychlostní komunikací R1 na Slovensku je popsán z hlediska architektonického a konstrukčního řešení, statické a dynamické analýzy a postupu stavby. Most tvoří samokotvený konstrukční systém, ve kterém mostovka přenáší vodorovnou složku obloukové síly. Protože most je navržen bez ložisek a kloubů, vytváří integrální systém, ve kterém jsou krajní opěry nahrazeny koncovými příčníky. Most s rozpětím oblouku 70,57 m převádí větev mimoúrovňové křižovatky Lehota přes rychlostní komunikaci R1 a přes odbočovací a napojovací rampy.

Patky oblouku jsou spojeny s koncovými příčníky šikmými vzpěrami, přenášejícími vodorovnou složku obloukové síly do mostovky, která jí vzdoruje svou tahovou únosností. Jak patky oblouků, tak i koncové příčníky jsou podepřeny vrtanými pilotami průměru 1,20 m a délky od 16 do 19 m. Oblouky obdélníkového průřezu konstantní šířky 0,40 m a proměnné výšky od 1,20 do 0,60 m jsou tvořeny ocelovými komorami vyplněnými betonem. Stabilita oblouků je dána nelineární tuhostí závěsů. Oblouková žebra byla při stavbě spojena s mostovkou kloubově, za provozu rámově. Mostovka je na okrajích zavěšena na obloucích ve dvou rovinách šikmých tyčových závěsů. Závěsy tvořené tyčovými táhly MacAlloy o průměru 52 mm jsou vedeny vějířovitě s průsečným bodem situovaným nad středem oblouků.

Po provedení pilot a spodních částí patek oblouků byla smontována ocelová mostovka. Nejdříve byly na montážní podpěry osazeny a vzájemně svářeny podélné nosníky, potom byly osazeny a zavařeny příčníky. Dále byly smontovány ocelové oblouky, vybetonovány horní části obloukových patek, koncové vzpěry a příčníky. Potom následovala betonáž mostovkové desky. Vnitřní část ocelových oblouků je vyplněna betonem C 35/45. Betonáž byla ukončena po vytlačení betonu z trubek. Po osazení a napnutí závěsů byly montážní podpěry odstraněny. Následně byly oblouky přivařeny k podélným nosníkům.

Konstrukce mostu byla analyzována jako prostorová konstrukce v programovém systému Midas. Tyčové závěsy byly modelovány nelineárními prvky přenášejícími jak osové síly, tak i ohybové momenty. Předpoklady projektu a kvalita provedení byly ověřeny podrobnými statickými a dynamickými zatěžovacími zkouškami. Stavba mostu byla zahájena v roce 2009, dokončena byla v roce 2010. Koncesionářem PPP stavby je Granvia, a. s. Architektonické a konstrukční řešení mostu bylo vypracováno projekční kanceláří Stráský, Hustý a partneři, s. r. o., která také vypracovala prováděcí projekt. Hlavním zhotovitelem byla firma Granvia Construction, s. r. o.

Přehled vybraných silničních betonových mostů v Československu

tags: #silnicni #betonovy #obloukovy #most

Oblíbené příspěvky:

• Recenze: Susarna Reziva Bazar
• Proč si vybrat Siko stojan na kartáčky?
• Tepelná izolace domu vlastníma rukama
• Využití dřeva podle tvrdosti
• Technologie ohýbání