Lávka přes rychlostní komunikaci R35 u Olomouce a přes řeku Svratku v Brně

Konstrukce z předpjatého pásu jsou tvořeny štíhlou betonovou mostovkou tvaru řetězovky, která je nesena a předepnuta předpínacími kabely. Vytváří přirozené křivky, které zapadají do krajiny a které lze jednoduše stavět bez vlivu na životní prostředí. Jejich nevýhodou však je, že do podloží je nutno přenést velkou vodorovnou sílu. To v mnohých případech ovlivňuje ekonomii řešení. Z tohoto důvodu byl vyvinut samokotvený systém, ve kterém oblouk podporuje předpjatý pás. Vodorovná síla z předpjatého pásu HSR je přenesena vzpěrami do základu oblouku. Zde je vyrovnána vodorovnou složkou obloukové síly H_A – Obr. 1. Moment od dvojice vodorovných sil H_SR x h je vyrovnán dvojicí svislých sil ΔV x L_P.

Obr. 1 – Předpjatý pás podepřený obloukem

Nové konstrukce byly poprvé navrženy pro přemostění rychlostní komunikace R35 u Olomouce a pro přemostění Svratky v Brně. Obě konstrukce byly dokončeny v roce 2007. Protože předpjatý pás i oblouk jsou převážně namáhány tlakem, bylo vhodné, s ohledem na úsporu materiálu, využít u obou nosných prvků vysokopevnostní beton.

Obr. 2 – Lávka přes R35: a) podélný řez, b)kotevní blok, c) sedlo oblouku

LÁVKA PŘES R35 U OLOMOUCE
Most o celkové délce 83 m převádí sdružený provoz pěších a cyklistů přes rychlostní silnici R35 na obchvatu Olomouce – Obr. 2. Stezka na mostě prochází půdorysně v přímé, za mostem navazují na obou stranách zakřivené rampy svádějící provoz pod most na stávající terén a přilehlou silnici II. třídy. Mostovka z předpjatého pásu je tvořena prefabrikovanými segmenty – Obr. 3 a 4. Předpjatý pás je na koncích mostu vetknut do kotevních bloků (krajních integrovaných příčníků) a uprostřed rozpětí podporován sedlem oblouku. Oblouk je vetknut do základů, které jsou pomocí zadních prefabrikovaných vzpěr spojeny s koncovými kotevními bloky.
Prefabrikované segmenty z vysokopevnostního betonu C 70/85 délky 3,0 m jsou tvořeny tenkou deskou tl. 100 – 290 mm, která je vyztužena 1 vrstvou Kari-sítě. Předpjatý pás je nesen a předepnut dvojicí kabelů tvořených 31 monostrandy Ls 15,7-1860, které jsou vedeny a zainjektovány v trubkách z nerezavějící oceli. Spřažení segmentů s trubkami kabelů je zajištěno ve spárách mezi segmenty dodatečně navařenými spřahujícími trny.

Obr. 3 – Příčný řez uprostřed rozpětí


Obr. 4 – Uložení segmentu na vnější kabely

Předpjatý pás je ve střední části podepřen štíhlým obloukem z vysokopevnostního betonu C 60/75. Rozpětí L = 64 m, vzepětí f = 6,44 m, poměr f/L = 1/10. Oblouk má obdélníkový průřez konstantní šířky 2100 mm a proměnné výšky od 349 mm ve vrcholu až po 700 mm v patě. Ve střední části je oblouk spojen se stěnami tvořící sedla podporující kabely předpjatého pásu. Ve vrcholu je oblouk spřažen s mostovkou. Zadní vzpěry tvarově navazují na oblouk, jejich horní povrch je přiznán na terénu tak, aby bylo jednoznačně ukázáno statické působení konstrukce. Oblouk je založen na velkoprůměrových pilotách ø 900 mm, kotevní bloky na mikropilotách ø 89/10 mm celkové délky 13,0 – 14,5 m. Při stavbě byly nejdříve provedeny piloty a základy oblouku. Následovalo osazení prefa vzpěr, betonáž kotevních bloků a oblouku. Potom byly osazeny a částečně napnuty předpínací kabely. Předpětí bylo navrženo tak, aby vodorovná síla v kabelech vyrovnala obloukovou sílu.
To umožnilo odskružit oblouk a následně namontovat segmenty. Po osazení všech segmentů byly kabely dopnuty na napětí odpovídající výchozí geometrii předpjatého pásu. Následovalo vybetonování spar a další dopnutí kabelů, které předepnulo pás. V srpnu 2007 došlo u jednoho integrovaného příčníku k náhlému vytažení mikropilot (uvolnění kořene) a následnému zvednutí o cca 1,0 m. Tato porucha byla způsobena výraznou anomálií v podloží, která nebyla zastižena v inženýrsko geologickém průzkumu. V průběhu tří měsíců byla provedena oprava mostu. V místě poruchy byly dodatečně provedeny vrtané piloty a na obou opěrách byl zhotoven balast v podobě hubeného betonu, který eliminoval tahové namáhání pilot (mikropilot).

LÁVKA PŘES ŘEKU SVRATKU V BRNĚ
Lávka spojuje nové administrativní centrum (Spielberk Office Centre) se starým středem města. Je situována v těsné blízkosti rozestavěného mezinárodního hotelu a prestižní administrativní budovy. Poblíž mostu je starý vícepolový obloukový most s podpěrami v řece.

Bylo zřejmé, že nový most by měl být také tvořen obloukovou konstrukcí, avšak bez podpěr v řece. S ohledem na špatné základové poměry by tradiční oblouková konstrukce, která vyžaduje přenesení velkých vodorovných sil do základové půdy, byla příliš drahá. Proto samokotvená konstrukce, která je tvořena předpjatým pásem a obloukem, představuje logické řešení. Také hladké křivky, které jsou charakteristické pro předpjaté pásové konstrukce, umožňují přirozené napojení mostovky na oba břehy – obr. 5.

Obr.5 – Lávka přes Svratku v Brně: dokončená konstrukce a podélný řez.

Protože břehy jsou tvořeny starými kamennými zdmi, jsou koncové opěry situovány za těmito zdmi. Opěry jsou založeny na dvou řadách vrtaných pilot. Zadní řady jsou namáhány tahem, přední řady tlakem. Tato dvojice sil vyrovnává dvojici tahové a tlakové síly namáhající předpjatý pás a oblouk. Rozpětí oblouku L = 42,90 m, jeho vzepětí f = 2,65 m, poměr vzepětí k rozpětí f/L = 1/16. Oblouk je tvořen dvěma ‘větvemi‘, které mají proměnnou vzájemnou vzdálenost a které se u opěr spojují. Předpjatý pás dlouhý 43,50 m je sestaven z 1,5 m dlouhých prefabrikovaných segmentů – obr.6 a 7. Ve střední části je předpjatý pás podepřen nízkými stěnami (obr. 7 a 9). Předpjatý pás je nesen a předepnut čtyřmi předpínacími kabely tvořenými 12 monostrandy z Ls 15,5-1800 vedenými a zainjektovanými v polyethylenových trubkách. Segmenty se zakřiveným podhledem mají proměnnou výšku. Předpjatý pás a oblouk jsou z vysokopevnostního betonu C70/85.

Obr. 6 –Příčný řez uprostřed rozpětí.


Obr. 7 – Konstrukce lávky.

Oblouk byl sestaven ze dvou segmentů, které byly při montáži zavěšeny na montážní kabely zakotvené v opěrách – obr. 8. Před vybetonováním střední spáry byla délka kabelu upravena. Tímto způsobem byly eliminovány účinky pružné deformace pilot. Potom byly montážní kabely nahrazeny vnějšími kabely spojujícími opěry. Segmenty byly uloženy na nízké stěny a na vnější kabely. – obr. 9. Následovalo protažení předpínacích kabelů a jejich napnutí. Po odstranění vnějších kabelů získala konstrukce navržený tvar. Po vybetonování spar mezi segmenty byly předpínací kabely dopnuty, a tak konstrukce získala požadované předpětí.

Obr. 8 –Montáž oblouku


Obr. 9 –Uložení segmentu na oblouku

ZÁVĚR
Konstrukční uspořádání obou lávek bylo navrženo na základě velmi podrobné statické a dynamické analýzy provedené programovým systémem ANSYS. Statická funkce a kvalita provedení byly ověřeny zatěžovacími zkouškami. Zatížení bylo situováno na celé délce a na polovině délky mostu. Lávka u Olomouce byla také ověřena dynamickou zkouškou. Lávky jsou velmi tuhé, a proto – ačkoliv vlastní frekvence jsou blízko 2 Hz – pohyb konstrukcí vyvolaný větrem nebo pohybem chodců nevyvolává u uživatelů nepříjemné pocity. Projekt obou lávek byl vypracován firmou Stráský, Hustý a partneři, Brno. Lávku u Olomouce postavila firma Bögl a Krýsl k.s., lávku v Brně Skanska DS a.s., závod Mosty.

Autoři

• Ing. Hrdina Libor
• Ing. Štefan Petr
• Prof. Ing. Stráský Jiří DrSc.