Dálnice D1 Hubová – Ivachnová SO 214, most na D1 v km 9,814 – 10,498

• Foto

ZÁKLADNÍ ÚDAJE O STAVBĚ

• Stavba: Dálnice D1 Hubová – Ivachnová
• Stavební objekt: SO 214 most na D1 v km 9,814 – 10,498
• Zhotovitel objektu: OHL ŽS, a. s.
• Projektant objektu: Link Projekt s. r. o.
• Dodavatel přesuvné skruže: Metrostav a. s., Divize 4

Průběh výstavby

• Montáž skruže pro 1. BT PM: 08/2015 – 10/2015
• Nosná konstrukce 1. BT PM: 11/2015 – 12/2015
• Demontáž skruže: 01/2016
• Nosná konstrukce 2. – 12. BT PM: 02/2016 – 12/2016
• Příčný přesun skruže: 12/2016 – 01/2017
• Nosná konstrukce: 1. – 11. BT LM 02/2017 – 11/2017
• Demontáž přesuvné skruže: 12/2017 – 02/2018

BETONÁŽ MOSTU NA PŘESUVNÉ SKRUŽI

Technologie přesuvných skruží je velice výhodná u budování dlouhých mostů či estakád, kdy zásadním způsobem zkracuje dobu výstavby a umožňuje stavbu i ve složitých místních podmínkách (např. nepříznivé geotechnické podmínky pro zakládání mezipodpor). Použitím technologie přesuvné skruže se také výrazně zlepšuje ekonomický parametr výstavby, oproti použití skruží pevných.

Výstavba nosné konstrukce mostu SO 214 byla navržena metodou postupné betonáže pomocí spodní přesuvné skruže z inovovaného typizovaného materiálu ŽM16M uložené na nových pilířových příčnících, které byly zavěšeny na jednotlivých pilířích mostu. Na příčnících jsou umístěny inovované fundamenty pro příčné a podélné posuny přesuvné skruže v jednotlivých etapách. Betonáže nosné konstrukce mostu probíhaly po etapách (taktech) v délce jednotlivých polí s pracovní spárou za osou uložení podpěr (konzola). V první fázi se betonovala pravá nosná konstrukce směrem od opěry 1 k opěře 13 a pro provedení příčného přesunu skruže se ve druhé fázi betonovala levá nosná konstrukce směrem od opěry 13 k opěře 1.

Nosná konstrukce mostu byla betonována ve 12 taktech pro pravý most a v 11 taktech pro levý most, kdy se v prostoru 12. taktu přesuvná skruž demontovala a poslední takt se provedl na pevné skruži. Délka prvního betonážního taktu pravého mostu byla 47,250 m, posledního dvanáctého 26,948 m a mezilehlé takty měly konstantní délku 57,200 m. U levého mostu byl první betonážní takt dlouhý 46,620 m a mezilehlé takty měly konstantní délku 56,800 m. Poslední takt betonovaný na pevné skruži byl o délce 27,250 m.

INOVOVANÁ PŘESUVNÁ SKRUŽ Z MATERIÁLU ŽM16M

Patentovaná technologie přesuvné skruže Divize 4 Metrostavu je tvořena typizovanou příhradovou rozebíratelnou ocelovou konstrukcí typu ŽM16M, nyní doplněnou o sérii inovovaných prvků (zesílené hlavní podporové pásy, čepové spoje hlavních pásů, polohovatelné výsuvné nosy, zesílené příčníky s osazenou kolejnicí pro podélné posuny a mnoho dalších). Důmyslnou inovací těchto prvků je současná přesuvná skruž velice flexibilní, schopna pracovat u komorových průřezů mostů až do délky betonážního taktu 60 m, a to bez nutnosti zřízení mezipodpor. V příčném řezu se jedná o dva prostorové hlavní nosníky (tubusy) o třech stěnách (dvě vnitřní a jedna vnější), kdy jedna (vnitřní neprůběžná) stěna je pouze ve střední části skruže v oblasti pod betonážním taktem. Statická výška přesuvné skruže činí 3,70 m a celková délka je 141,5 m. Veškeré úpravy a inovace jednotlivých prvků byly projektovány tak, aby skruž svou flexibilitou byla konkurenceschopná moderním typům těchto speciálních konstrukcí na trhu.

Přenos zatížení z betonové směsi na jednotlivé tubusy skruže je zajištěný skrze systémové bednění, a také skrze rámy tzv. mezivrstvy, které jsou tvořeny válcovanými profily HEA400 z oceli S355. Tyto rámy tvoří prostor pro osazení a upevnění systémového bednění. Rámy mezivrstvy jsou příčně rozsouvatelné pro fázi podélného přesunu
skruže. Příčný posun jednotlivých mezivrstev je realizován pomocí hydraulických válců HYRA o tažné/tlačné síle 14,3 t.

Podélný posun skruže mezi jednotlivými betonážními takty je zajištěn pomocí dvojice hydraulických válců s brzdou o tažné a brzdné síle 29,5 t/1 lis (59 t/1 tubus). K podélnému posunu je na spodních příčnících skruže osazena tažná lišta. Hlavní spodní pásy skruže jsou na dolních pásnicích opatřeny kluznými ocelovými deskami z materiálu S355, které se posouvají po válečkových dopravníkách o svislé únosnosti 50 t/kus umístěných na vahadlech fundamentu (4 kusy na jednoduchém vahadle a 8 kusů na dvojitém vahadle).

Příčný posun skruže mezi jednotlivými betonážními takty jsou realizovány pomocí hydraulických válců, kdy jsou použity vždy dva válce pro každý tubus.

Inovace přesuvné skruže spočívala i v odstranění pracných podpor z materiálu PIŽMO, a to nahrazením za jednoduché příčníky, které se osazují do předem připravených otvorů v pilířích mostu. Toto řešení umožňuje rychlejší montáž podpor a úsporu v materiálu a dopravě tohoto materiálu na stavbu (zejména u vysokých pilířů). Příčníky na pilířích jsou konstruovány tak, aby umožnily flexibilní ukotvení do různých pilířů mostů, a to pomocí tzv. čepů. Příčníky jako takové jsou tvořeny dvojicí svařovaných komorových nosníků doplněných systémem vzpěr, je použita ocel S355 a S460 na nejvíce namáhané prvky. Tyto nosníky jsou vzájemně spojeny typovými prvky systému PIŽMO – sloupky a ztužidla.

V jednotlivých betonážních etapách (taktech) je přesuvná skruž vzadu zavěšena na závěsech, sloužících jako podpora skruže v místě konzoly předcházejícího betonážního taktu. Pomocí závěsu se zkrátí vlastní rozpětí skruže a zejména se eliminuje rozdílná deformace v místě betonážní spáry. Závěs je tvořen horní převázkou, závěsnými tyčemi (celkem 6 ks) a spodní převázkou. Horní převázka je složena ze vzájemně ztužené dvojice nosníků IP1000 s výztuhami v místech lokálního působení sil, které jsou uloženy na mostovce předcházejícího betonážního taktu v místě stěn komory. Na těchto nosnících jsou instalovány tzv. klece osazené hydraulickými lisy pro výškovou rektifikaci závěsu a potažmo celé skruže. Spodní převázka je tvořena svařovaným nosníkem s otvory pro jednotlivé závěsy.

MONTÁŽ TUBUSŮ PŘESUVNÉ SKRUŽE ŽM16M

Skruž se montovala letmo za opěrou 1, která byla průjezdná a kde byla připravena zpevněná startovací plocha délky 25,0 m. Na této ploše se pomocí ŽB silničních panelů a vysouvacích stolic systému ŽM60 vytvořila výsuvná dráha. Za touto dráhou byly pro každý tubus uskladněny 4 mezivrstvy, ke kterým byl každý tubus skruže kotven pomocí dvojice ručních lanových zvedáků o únosnosti 3,2 t/kus. V prvním kroku se namontoval základní první díl skruže (9 m spodních pasů a 3 m horních) a následně se do čela instaloval kompletní pohyblivý výsuvný nos. Poté pomocí povolování ručních lanových zvedáků došlo k posunu skruže vlastní váhou (díky podélnému sklonu dráhy) a přikročilo se k montáži další části skruže. Po smontování zhruba 55 m konstrukce skruže se lišta určená pro tahání dostala do oblasti opěry 1, kde již byly na předmontované příčné dráze ze ŽM pasů umístěny fundamenty s tažným a brzdným zařízením. Kolejnice se při popuštění skruže nasunula do tažného zařízení a po jeho aktivaci se již další podélné posuny realizovaly již jen pomocí tohoto zařízení. Mezi opěrou 1 a pilířem byla pro zajištění stability skruže při montáži zřízena mezibárka založená na ŽB panelové rovnanině, na které byla osazena vahadla z fundamentů.

První betonážní takt byl proveden při délce skruže 98 m. Po vybetonování prvního taktu pokračovala montáž a postupný výsun skruže do konečné délky 141,5 m. Před nájezdem skruže na pilíř 3 bylo nutné umístit na zadní část skruže protiváhu. Zde se znovu uplatnily mezivrstvy, které dříve sloužily ke kotvení skruže. Po přejetí výsuvného nosu za pilíř 3 se protiváha deaktivovala a mezivrstvy se osadily do své finální polohy na skruži.

MONTÁŽ PŘÍČNÍKŮ

Při montáži příčníků se na předem připravené montážní bárce z materiálu PIŽMO vysoké cca 3 m osadil nejdříve jeden nosník se vzpěrami, ke kterému se přimontovalo ztužení. V dalším kroku se z druhé strany pomocí autojeřábu osadil druhý nosník tak, aby ho bylo možno připojit k připravenému ztužení. Takto sestavená konstrukce vážící asi 40 t se pomocí dvou autojeřábů zvedala kolem pilíře mostu. Za pomoci třetího autojeřábu a nasouvacího adaptéru se do otvorů nasunuly pilířové nosníky (čepy), které se následně srovnaly tak, aby je bylo možno spojit s příčníkem. Poté se příčník popustil na pilířové nosníky (čepy), přišrouboval se a rozepřel k pilíři. Poslední činností bylo osazení fundamentů a zapojení hydrauliky pro jednotlivé pohyby skruže. Demontáž příčníků pak probíhala obráceně. Celková doba na přesun příčníku z pilíře na pilíř trvala 3 – 4 dny.

PODÉLNÝ PŘESUN SKRUŽE

Po dokončení betonáže taktu a předepnutí NK se za pomoci dvou jeřábů nejdříve demontovaly spodní převázky závěsu. Tímto se skruž odložila na zadním pilíři na lisy. Následně došlo u obou pilířů ke spuštění hydraulických lisů, čímž došlo k „odskružení“ celé konstrukce. Následovalo rozpojení mezivrstev a příčný posun obou tubusů směrem od pilíře. V dalším kroku se rozsunulo 7 párů mezivrstev za pilířem o cca 2 m. Následně byl proveden podélný posun skruže až do polohy vysouvacího nosu těsně u pilíře – aktivovala se hydraulika výsuvného nosu na hydraulický agregát umístěný na pilíři a celý vysouvací nos se přizvedl tak, aby při dalším posunu byla konstrukce skruže nad fundamenty. Ke spuštění (narovnání) výsuvných nosů muselo docházet současně u obou tubusů. Po dalším podélném posunu, kdy se čepy výsuvného nosu dostaly za fundament, došlo k dorovnání výsuvného nosu a odpojení hydrauliky. Následovalo rozsunutí zbytku mezivrstev a dalšímu podélnému posunu. Sjíždění ze zadního příčníku probíhalo obráceně než výše popsané najíždění na příčník. Po dojetí do finální polohy došlo k příčnému zásunu skruže, k zasunutí a spojení mezivrstev. Poté se provedlo srovnání bednění, kdy se za pomoci geodeta stavby a hydrauliky „ladily“ spojené mezivrstvy s pevně přišroubovaným bedněním do polohy dle projektu. Po srovnání bednění došlo k nadzvednutí skruže na hydraulických lisech na předním pilíři do požadované projektované výšky, do horní převázky závěsu se osadily tyče, namontovaly se spodní převázky závěsu a došlo k dotlačení bednění na konec betonu předchozí betonážní etapy – skruž v „betonážní“ poloze. Tímto byla skruž v každém betonážním taktu předána objednateli. Celková doba prací od odskružení po aktivaci závěsu trvala 4,5 dne.

PŘÍČNÝ PŘESUN SKRUŽE NA LEVÝ MOST

Po provedení 11. pole pravého mostu bylo potřeba přesunout skruž do pozice pro betonáž levého mostu. Samotný příčný přesun probíhal v několika fázích.

V přípravné fázi byly pro potřeby příčného přesunu skruže s dostatečným předstihem vybudované tři podpěrné bárky z materiálu PIŽMO. Při přesunu skruže do 11. betonážního taktu byly ze skruže odmontovány přední výsuvné nosy, které by jinak byly v betonážní pozici v kolizi s dříkem opěry 13 a na mostovce byla smontována dráha
pro příčný přesun odloženého tubusu. 

Po provedení 11. betonážního taktu bylo potřeba tubusy skruže připravit na manipulace s těžkými jeřáby. Po odskružení se rozpojily mezivrstvy a došlo k příčnému rozsunutí tubusů a mezivrstev. Následně bylo pomocí věžového jeřábu demontováno veškeré bednění a mezivrstvy. Následovala demontáž části skruže po tzv. úzký element (délka 12 m, váha 27 t) uložení za opěru 13. V dalším kroku se provedl podélný posun o 11 m a na bárkách B2 a B3 došlo k přizvednutí skruže pomocí hydraulických zvedáků. V místě kloubového spoje se demontovaly kluzné plechy, kolejnice a přikročilo se k vytažení čepů – rozpojení skruže. Kratší, odpojené díly se z hydraulických zvedáků osadily na výsuvné stolice a příčně se sesunuly k sobě, aby nepřekážely dalšímu podélnému posunu skruže. Následoval další podélný posun o 14,1 m a poté současné přizvednutí obou tubusů tak, aby byl uvolněn příčník na pilíři 12. Na bárce 1 se umístily pod levý tubus hydraulické zvedáky, které se pouze dotlačily k pasům.

Pro další práce byly nasezeny těžké autojeřáby. Pravý tubus se uvázal autojeřáby LTM1500 a LTM1750 (váha tubusu činila 230 t). Za současného přizvedávání pravého tubusu jeřábem a levého tubusu hydraulickými zvedáky došlo k plynulému uvolnění příčníku na pilíři 11. Následně se pravý tubus pomocí jeřábů usadil na mostovku na předem smontovanou výsuvnou dráhu. Po přesunu obou jeřábů se na mostovku umístil i levý tubus. Poté následovalo přehození příčníků z pilířů 11 a 12 pravého mostu na pilíře levého mostu. V tomto čase taktéž proběhla demontáž zadního vysouvacího nosu levého tubusu, příčné rozsunutí odložených krátkých částí tubusů a vystrojení mezivrstvami pro betonáž 12. pole. Po přesunu příčníků se pomocí autojeřábů přemístil levý tubus z mostovky na hydraulické zvedáky na bárkách B1 a B2 levého mostu. Poté se příčně přesunul pravý tubus za pomoci válců do pozice pro jeřáby. Synchronním zvedáním lisů na příčnících 11 a 12 došlo k deaktivaci zvedáků. Za pomoci autojeřábu se poté namontoval zadní výsuvný nos a oba tubusy se příčně nastavily pro podélný posun. Na bárce B1 se pod oběma tubusy aktivovaly výsuvné stolice a následoval podélný posun o 26 m do první betonážní pozice. Následně se muselo vyčkat na dokončení 12. pole pravého mostu – mezivrstvy 12. pole pravého mostu by jinak byly v kolizi s mezivrstvami 1. pole levého mostu.

Po předepnutí a odskružení 12. taktu pravého mostu se demontovalo zbývající bednění i mezivrstvy a vystrojila se skruž v 1. taktu levého mostu. Po provedení 1. taktu levého mostu se oba hlavní tubusy posunuly podélně do pozice tak, aby k nim mohly být příčně přesunuty a následně napojeny odložené kusy včetně výsuvných nosů. Tímto krokem se oba tubusy zkompletovaly.

DEMONTÁŽ SKRUŽE

Po dokončení 10 betonážních taktů se před přesunem do 11. taktu mezi pilíři 2 a 3 vybudovala podpěrná mezibárka z materiálu PIŽMO pro demontáž skruže. Ta začala rozebráním předního výsuvného nosu a cca 15 m tubusů skruže již při přesunu do 11. betonážního taktu. Po dokončení 11. taktu a předepnutí nosné konstrukce se u obou pilířů i mezibárce PIŽMO „spustily“ hydraulické lisy, čímž došlo k „odskružení“ konstrukce skruže. Následovala letmá demontáž v kroku á 6 m, kdy se vždy demontovala přední část tubusů včetně mezivrstev a následně se skruž podélně vysunula o 6 m. Takto se pokračovalo dále až po fázi, kdy na pilíři 3 došlo k najetí zadního výsuvného nosu. Ten se poté rozebral a další demontáž probíhala od zadní části opět letmo. Po dokončení demontáže skruže na jednotlivé elementy se vybudovala skruž pevná, na které proběhl poslední 12. betonážní takt.

ZÁVĚR

Přesuvná skruž z inovovaného typizovaného materiálu ŽM16M prokázala při prvním „ostrém“ nasazení, že je konkurenceschopnou variantou pro betonáže dlouhých mostů či estakád. I přes drobné počáteční problémy skruž zajistila betonáže jednotlivých taktů v požadovaném čase a celý most tak byl dokončen v termínu a požadované kvalitě. Nyní již inovovaná skruž čeká na další možné využití.

D1 Highway Hubová – Ivachnová SO 214, The Bridge on D1 in km 9.814 – 10.498
The bridge is a part of D1 Highway that has been built in Hubová – Ivachnová Section, crossing the Choč Stream and two back roads. It is a highway bridge with an independent load-bearing structure for each traffic direction. The bridge road is designed to meet the category of D 26.5/100. The load-bearing structure is designed as a joined beam made of monolithic prestressed concrete with 12 spans (36.000 + 10 × 57.200 + 35.694 m for the right bridge and 36.000 + 10 × 56.800 + 35.571 m for the left bridge). Its cross-section consists in a chamber of a constant height along the whole length of the bridge with protruded consoles. The bridge is laid on pot bearings. The bottom structure is made of reinforced concrete and it has a deep foundation on large-diameter piles. The bridge has a total length of 638.00 m.

Autoři

• Ing. Šeiner Kamil
• Ing. Stempák David