Mosty s kabely typu extradosed

„Extradosed mosty“ mohou být považovány za systém pohybující se na pomezí tuhých komorových mostů s volnými kabely, umístěnými uvnitř průřezu (malá excentricita) s deformační charakteristikou předurčenou tuhostí mostovky, a zavěšených mostů s flexibilní mostovkou, závěsy mimo průřez (velká excentricita) a s deformačním chováním určeným tuhostí závěsů. Odtud mají mosty s extradosed kabely relativně tuhou mostovku s volnými kabely umístěnými mimo průřez se střední excentricitou. U těchto konstrukcí je deformační chování určeno především tuhostí průřezu s malou účastí kabelů. Obvyklá rozpětí se pohybují v rozmezí 100–200 m, tedy prakticky přesně na rozhraní efektivity mezi letmo betonovanými, resp. letmo montovanými a zavěšenými mosty. Kvůli značné výšce průřezu nejsou extradosed kabely rovnoměrně rozmístěny po délce pole jako u zavěšených mostů, ale jsou zpravidla seskupeny ve střední třetině každé poloviny pole.
Rozkmit napětí u extradosed kabelů je tedy mezi hodnotami rozkmitu napětí u volných kabelů bez soudržnosti a závěsů. Také procento zatížení, přenášené přímo kabely, se nachází v tomto rozmezí. Jako hranice mezi extradosed kabely a závěsy bývá uváděn rozkmit jejich napětí 50 MPa a 30% zatížení přímo přebíraného kabely. Tato kritéria mohou současně sloužit i pro rozlišení extradosed a zavěšených mostů. Protože nosné konstrukce „extradosed mostů“ jsou relativně tuhé, deformace mostovky a úhlová rotace extradosed kabelů v místě jejich vstupu do kotvení zůstávají malé.

Specifikace
K důležitým charakteristikám funkčnosti kabelů patří maximální napětí v kabelu, rozsah napětí při relevantním únavovém provozním zatížení, úhlová rotace α v oblasti kotvení a protikorozní ochrana. Tab. 1 shrnuje mechanické funkční charakteristiky typické pro vnější a extradosed kabely a pro závěsy na bázi sedmidrátových lan. Doporučují se dvě základní varianty protikorozní ochrany kabelů vystavených nejnepříznivějšímu prostředí kategorie C5 (průmyslové oblasti s vysokou vlhkostí a agresivní atmosférou):

• pozinkovaná lana injektovaná mazivem (resp. voskem) potažená PE a vnější HDPE chráničkou,
• lana injektovaná mazivem, potažená PE a vnější HDPE chráničkou a injektovaná cementovou injektáží.

První varianta je v současnosti běžně specifikována pro závěsy, druhá varianta zahrnuje cementovou injektáž vnější chráničky s tím, že není nutné pozinkování lan. Obě varianty jsou pokládány za ekvivalentní pro kabely s významně nižším únavovým rozkmitem napětí než u závěsů. V méně agresivním prostředí může být využita třetí varianta protikorozní ochrany – holá lana a vnější HDPE chránička injektovaná cementovou injektáží.

Technologie extradosed kabelů
Na obr. 2 je uveden systém SSI 2000 běžně používaný pro závěsy, který může být rovněž aplikován jako kabel typu extradosed. Tento systém splňuje (ve skutečnosti přesahuje) jejich uváděné mechanické parametry a odpovídá první variantě protikorozní ochrany. Systém je možné zjednodušit v oblasti kotvení s ohledem na tuhost konstrukcí a malé úhlové rotace kabelů. Dokonce může být výhodné zcela vypustit deviátor lan u kotvy a ponechat je přímá ve stejné geometrii jako v kotevní objímce. V závislosti na typu prostředí může být upravena materiálová specifikace. Pro méně agresivní prostředí než C5 mohou být použita lana bez pozinkování.
Sedla SSI 2000 extradosed kabelů se skládají ze skupiny individuálních trubiček osazených ve vysokopevnostní injektáži uvnitř sedlové trubky. Trubičky nejsou vyinjektovány, což umožňuje případnou výměnu kabelů. Konce jsou vybaveny speciálními individuálními deviátory, které zamezují poškození povlaku lan v místě jejich vstupu do sedla. Tento systém umožňuje přenos menších třecích sil přes sedlo do pylonu, v případě potřeby je možné zvýšit třecí součinitel konstrukční úpravou sedla. Minimální poloměr zakřivení je 2,5 m.
Pro kabely typu extradosed je rovněž vhodný „monostrandový“ kabel s kotvením typu A. Ten splňuje uváděné mechanické parametry a odpovídá druhé variantě protikorozní ochrany (obr. 3). Sedlo se skládá ze sedlové trubky, do které jsou nainstalovány monostrandové kabely. Povlak lan je opět průběžný, kabel je vyinjektován v celé délce. Tento typ sedla je běžně používán u volných kabelů.
Vyměnitelnost kabelů je možná při zdvojení sedlové trubky, přičemž je nutné zajistit vzájemné mechanické propojení obou částí. Přenos relativně malých třecích sil do hodnoty koeficientu 0,05 je možný. Pokud je potřebné přenést větší třecí síly, v oblasti sedla se z lan odstraní PE potah a mazivo, přičemž lana jsou zakotvena soudržností s injektáží. Minimální poloměr zakřivení sedla 30 D (kde D je průměr vnější HDPE chráničky) je obdobný jako u monostrandových externích kabelů.

Obr. 2 – SSI 2000 „extradosed systém“

Celý nezkrácený článek, vč. všech tabulek a nákresů, si můžete přečíst v časopise Silnice Železnice číslo 1/2006.

Autor

• Ing. Smíšek Pavel