Mostné krídla a oporné múry z drátokamenných konštrukcií na stavbe I/77 Bardejov, juhozápadný obchvat

• Foto

Jestvujúca cesta I/77 v úseku Mokroluh – Bardejov zodpovedá šírkovému usporiadaniu kategórie C 7,5/60. V riešenom úseku má jestvujúca cesta niekoľko zásadných lokálnych závad, predovšetkým nevyhovujúce technické a dopravné parametre, ktoré sú pri súčasnej intenzite dopravného zaťaženia častým zdrojom dopravných nehôd, v mnohých prípadoch s tragickými následkami.

S realizáciou obchvatu sa začalo v roku 2015. Hlavným projektantom a súčasne autorským dozorom stavby bola firma Dopravoprojekt, a. s. Bratislava, divízia Prešov. Hlavnými dodávateľmi stavby boli spoločnosti Eurovia SK a. s. a Strabag s. r. o. Stavba bola realizovaná podľa zmluvných podmienok červenej knihy FIDIC.

Tento článok sa venuje predovšetkým použitiu gabionových – drôtokamenných konštrukcií pri výstavbe mostných krídel, ktoré plnia funkciu oporných múrov cestného násypového telesa, a tiež zárubných múrov pozdĺž komunikácie na stavbe I/77 Bardejov, juhozápadný obchvat.

MOSTNÉ KRÍDLA Z DRÔTOKAMENNÝCH KONŠTRUKČNÝCH PRVKOV – GABIONOV
Súčasťou opôr mostných objektov SO 201‑00, SO 203‑00 sú mostné krídla. Tie zabezpečujú plynulé napojenie mostných objektov na násypové teleso cesty. Mostné krídla obidvoch stavebných objektov sú navrhnuté ako gravitačné oporné konštrukcie z drôtokamenných prvkov – gabionov.

Gabiony sú konštrukcie, ktoré si vďaka svojím vlastnostiam nachádzajú čoraz väčšie uplatnenie v dopravnom staviteľstve. Gabiony sú drôtokamenné prvky v tvare kocky alebo kvádra, vyplnené prírodným alebo lomovým kameňom a sú zostavené z dna, bočných stien, veka a deliacich priečok, ktorých počet závisí od celkového rozmeru. Gabiony sú vyrobené z drôtu spleteného do tvaru šesťhrannej dvojzákrutovej oceľovej siete, najčastejšie typ 8 × 10 s priemerom drôtu ∅ 2,7/3,7 (vnútorný/vonkajší) s povrchovou ochranou Galmac a prídavnou polymérnou ochranou PVC/PA6. Prídavná polymérna ochrana zabezpečuje životnosť konštrukcie min. 100 rokov v prostredí C4, v zmysle TKP 31 a normy STN EN 10223‑3. Veľkosť oka gabionov z dvojzákrutovej siete okrem typu 8 × 10 môže byť tiež 6 × 8 čo samotnému košu dodáva väčšiu tuhosť pri inštalácií a vyššiu pevnosť konštrukcie. Donedávna sa používali DK výhradne v náročnom prostredí na spevnenie brehov vodných tokov, na budovanie oporných múrov hlavne v ťažko prístupných a komplikovaných terénoch. Dnes sú gabiony súčasťou aj súkromných stavieb a ich obľúbenosť a variabilita použitia stále narastá. Pre svoju jednoduchosť, prirodzenosť, flexibilitu, rýchlosť výstavby a nižšie náklady na výstavbu sú konštrukcie z drôtokamenných prvkov stále viac rozšírené a žiadané.

Výhody pletených gabionov:

• vysoká kvalita a životnosť (min. 100 rokov) vďaka povrchovej ochrane drôtu – galmac + PVC/PA6
• jednoduchosť a rýchlosť výstavby (hlavný dôvod – suchý proces budovania konštrukcie)
• konštrukčná variabilita
• flexibilita a odolnosť voči nerovnomernému sadaniu podložia
• estetika a environmentálne vhodné riešenia (nízka uhlíková stopa)

V stavebníctve dneška je trendom mohutné gravitačné konštrukcie hlavne pri ich väčších výškach zamieňať za vystužené horninové konštrukcie (VHK). V prípade požiadavky na bezúdržbovosť konštrukcie sa používajú VHK s gabionovým lícom systém Terramesh^®, v ostatných prípadoch sa používajú konštrukcie so zeleným lícom systém GreenTerramesh^®.

Systém s gabionovým lícom je veľmi populárny z dôvodu menšej pracnosti pri ukladaní kamennej výplne do gabionových košov, čím sa zníži spotreba kamennej výplne a zvýši rýchlosť výstavby.

SO 201‑00 MOST CEZ RIEKU TOPĽA V KM 1,970
Navrhovaný mostný objekt premosťuje rieku Topľa s dvoma poľnými cestami. Je navrhnutý ako trojpoľový z tyčových prefabrikátov. Celková dĺžka mosta je 83,44 m. Napojenie mostného objektu na násypové teleso cesty a opevnenie päty násypu je realizované prostredníctvom mostných krídel z gabionov (drôtokamenných blokov), ktoré sú navrhnuté ako gravitačné. Konštrukcie mostných krídiel sú zakladané plošne na zhutnenom lôžku hr. 200 mm zo štrkodrvy fr. 0 – 63 mm.

Krídla mostného objektu pri opore č. 1 sú pôdorysne zakrivené v tvare oblúka (obr. 1). Dĺžka pravého aj ľavého mostného krídla je 17,0 m s premennou výškou. V najvyššom bode pri opore je výška konštrukcie krídla 7,0 m a šírka základne 4,0 m. Konštrukcia krídla plynulé klesá na výšku 1,50 m a postupne sa mení aj šírka základne gabionového múru na 1,50 m. V korune gabionu je zriadená zábrana proti prepadnutiu tvorená lankovým zábradlím. Stĺpiky zábradlia sú do posledného, horného koša zabetónované v plastovej rúrka dĺžky 500 mm a priemerom 219 mm. Mostné krídla na opore č. 4 sú tiež pôdorysne zakrivené. Dĺžka ľavého krídla 17,5 m a výška 1,73 – 7,50 m pri opore. Dĺžka pravého krídla 16,5 m a výška premenná od 1,73 m plynulo stúpa smerom k opore mosta až do výšky 7,50 m. Šírka základne sa mení v závislosti na výške konštrukcie od 1,50 m do 4,0 m. Gabionový gravitačný múr je založený plošne na zhutnenom štrkodrvovom lôžku hr. 0,20 m, z drveného kameniva fr. 0 – 63 mm. Násyp cestného telesa je budovaný ako sendvičový so striedajúcimi sa vrstvami o mocnosti 400 mm kvalitnej štrkodrvy fr. 0 – 63 mm a materiálu z výkopov. Popod celým násypom je zrealizovaná výmena podložia zo štrkodrvy v hr. 600 mm s vloženou separačnou geotextíliou na dne výkopu.

SO 203‑00 MOST NAD ULICOU CHYZEROVA V KM 3,175
Navrhovaný mostný objekt premosťuje bezmenný potok a miestnu komunikáciu. Je navrhnutý ako jednopoľový z tyčových prefabrikátov. Celková dĺžka mosta je 43,10 m. Mostné krídla krajných opôr sú navrhnuté ako gravitačné z gabionov z oceľovej dvojzákrutovej šesťuholníkovej siete. Celková dĺžka oporného gravitačného múru pri
opore č. 1 je 56,0 m. Začiatok a koniec sú pôdorysne priame (obr. 2, 3). Stredná časť múru dĺžky 32,0 m je pôdorysne v oblúku. Šírka základne je 1,5 – 3,0 m. Založenie konštrukcie je plošné na zhutnenom štrkodrvovom vankúši hr. 200 mm, fr. 0 – 63 na dnes so separačnou geotextíliou. Celková dĺžka oporného múru pri opore č. 2 je 58,83 m. Pôdorys konštrukcie je zložený z priamych častí dĺžky 15,0 m a 30,0 m na začiatku a konci. V časti medzi je múr v dĺžke 14,0 m pôdorysne zakrivený do oblúka.

ĎALŠIE OBJEKTY – OPORNÉ A ZÁRUBNÉ MÚRY Z DRÔTOKAMENNÝCH PRVKOV
SO 106‑00 Úprava miestnej komunikácie v km 4,690 – ulica Tačevská
Zárubný múr v km 0,100 vľavo je navrhnutý ako gravitačná oporná konštrukcia. Hlavným nosným prvkom sú drôtokamenné koše vyplnené kamenivom – gabiony. Celková dĺžka zárubného múru je 72,0 m s premennou výškou od 3,0 do 5,0 m. Múr je zakladaný plošne na zhutnenom štrkodrvovom lôžku hrúbky 200 mm. Maximálna šírka základne je 2,50 m a sklon líca múru je 10:1 s odskakovaním rubovej časti konštrukcie. Celový pohľad na zrealizovanú konštrukciu (obr. 4).

SO 212‑00 Zárubný múr na ceste II/545 vpravo
Napojenie jestvujúceho komunikačného systému v južnej časti mesta Bardejov na jestvujúcu cestu II/545 smerom na Prešov si vyžadovalo úpravu priestorovej polohy svahu jestvujúcej cesty. Stabilitu pravostranného svahu zárezu v km 0,0185 – 0,0402 zabezpečuje zárubný múr SO 212‑00. Celková dĺžka konštrukcie je 26,0 m a je budovaná ako gravitačná oporná konštrukcia z gabionov. Výška konštrukcie je premenná od 3,0 do 5,0 m so šírkou základne 2,50 m. Zakladanie je plošne na štrkodrvovom vankúši hr. 400 mm. Priečny rez konštrukcie (obr. 5). Pohľadová strana je realizovaná s odskakovaním po 500 mm, rub konštrukcie je priamy so sklonom 10:1. Šírka múru v korune je 1,0 m. Konštrukcia je realizovaná z gabionov – drôtokamenných košov z šesťuholníkovej dvojzákrutovej oceľovej siete, typ 8 × 10 s povrchovou ochranou Galmac + PVC. Svah bol počas výstavby dočasne stabilizovaný klincovaním s betónovým torkrétom (obr. 7).

ĎALŠIE OBJEKTY
SO 100‑00 Cesta I/77
Juhozápadný obchvat mesta Bardejov je navrhnutý v šírkovom usporiadaní kategórie C 11,5/80, a celková dĺžka úpravy cesty je 5 310 m. V úseku km 0,000 až km 1,100 z dôvodu zníženia záberu poľnohospodársky využívanej pôdy a úspory násypového materiálu do telesa násypu je cestné teleso navrhnuté ako vystužené (obr. 6) so sklonom svahov 2.1:1, strmý svah z vystuženej zeminy so zeleným lícom (obr. 8). Tento systém bol zvolený ako najvhodnejšie riešenie pre danú konštrukciu hlavne z dôvodu rýchlosti výstavby, jednoduchej inštalácií a výhody suchého procesu. Celková dĺžka konštrukcie je 750 m s premennou výškou konštrukcie od 1,74 m s nízkym nad násypom hr. 0,6 m na začiatku až po maximálnu výšku 4,56 m s nad násypom hr. 1,0 – 1,2 m. Cestný násyp je budovaný ako sendvičový v mocnostiach vrstiev cca 300 mm. Z dôvodu ochrany vodných zdrojov v blízkosti stavby je pod cestným telesom celoplošne realizovaný drenážno‑izolačný geokompozit – MacDrain W 110M (obr. 9), ktorý bráni prenikaniu zrážkovej vody z vozovky cez násypové teleso do podložia.

GreenTerramesh^® je modulárny systém využívaný pri vystužovaní zemín hlavne pre jeho jednoduchú inštaláciu a rýchlosť výstavby. Tento prefabrikovaný prvok je vyrobený z dvojzákrutovej šesťuholníkovej oceľovej siete typu 8 × 10, geosyntetickej rohože a panelu zo zváranej siete v čele. Súčasťou prvku sú tiež oceľové podpery a oceľových dištančné rozpery (tiahla), ktoré sa inštalujú až na stavenisku a umožňujú formovať jednotku do požadovaného sklonu. Systém je vyrábaný s povrchovou úpravou Galmac a prídavnou polymérnou povrchovou ochranou PVC/PA6 (obr. 10).

ZÁVER
V súčasnosti je stavba obchvatu Bardejova tesne pred dokončením a čaká na odovzdanie do užívania v najbližších mesiacoch. Nový obchvat mesta prinesie obyvateľom zlepšenie životného prostredia, zvýšenie bezpečnosti cestnej premávky, vyšší komfort užívateľom komunikácie a v neposlednom rade môže prispieť aj k vzniku novej infraštruktúry a priniesť nové investície lokálneho charakteru, ktoré budú mať vplyv na zvýšenie zamestnanosti v regióne – nové prevádzky v okolí a pod.

Môžeme konštatovať, že technické riešenie gravitačných oporných múrov a mostných opôr z gabionov, a tiež násypy z vystužených svahov citlivo funkčne aj esteticky zapadlo do prostredia a v porovnaní s tradične používanými betónovými konštrukciami zabezpečilo ich plnohodnotnú náhradu pri podstatne nižších finančných nákladoch na výstavbu. Z hľadiska budúceho prevádzkovateľa úseku zase projektantom zvolená povrchová ochrana gabionových košov spolu s kamennou výplňou garantuje dlhú životnosť týchto konštrukcií pri minimálnych nákladoch na ich údržbu.

Foto: MACCAFERRI CENTRAL EUROPE s. r. o., DOPRAVOPROJEKT a. s., divízia Prešov

POUŽITÁ LITERATÚRA:
[1] BS 8006, (2010): Code of practice for strengthened/reinforced soil and other fills. British Standard Institution, London.
[2] www.maccaferri.com/sk 

Bridge abutments and retaining walls from gabions, reinforced soil structures in project Bardejov bypass
The text is focused on use of gabion structures in the construction of bridge wings which act as retaining walls of road embankment bodies and along the roads on job site I/77 Bardejov southwest bypass. The main reasons of the proposed bypass is to build a new road with parameters corresponding traffic intensity, which would create conditions for diversion of transit traffic outside the built‑up area of Bardejov to improve the environment and increase security of citizens in the city center, and also offer higher transport comfort of road users.

Autoři

• Ing. France Karol
• Ing. Funtik Peter
• Ing. Pariľak Ján