Nová generace mostních závěsů

• Foto

Firma VSL se podílela na výstavbě již více než 130 zavěšených mostů, z toho 40 v období posledních osmi let. Úzká spolupráce s partnery na projektech vyústila ve vyvinutí technických řešení nové generace. Systém závěsů VSL SSI 2000 i nadále vyhovuje nejpřísnějším kritériím životnosti při současné integraci nových vlastností pro větší flexibilitu, jednodušší a subtilnější kabely a kotvení.

SOUČASNÉ POŽADAVKY NA TECHNOLOGIE ZÁVĚSŮ
Mostní závěsy patří mezi nejkomplexnější technologie v konstrukčním stavitelství. Je to dáno extenzivním souborem nároků na závěsy, na které musí být současný systém závěsů adekvátně připraven. Mezi aktuální požadavky mimo jiné patří:

• prodloužená životnost závěsu zahrnující protikorozní ochranu volné délky i kotvení, testování těsnosti zapouzdření v kotevní oblasti,
• jednoduchá inspekce a údržba včetně možnosti výměny závěsu s minimálním omezením dopravy,
• tlumicí systém proti vibracím v oblasti kotvení,
• omezení zatížení větrem v případě větších délek závěsů,
• mimořádná statická a únavová pevnost (test při rozkmitu napětí 200 MPa u kotvení a 300 MPa u lan),
• vyšší estetická úroveň vycházející z dostupnosti sedel, dále z kompaktního kotvení a zabarvených chrániček,
• zohlednění vazby mezi montáží mostovky a instalací závěsů,
• lehké zařízení pro instalaci kvůli snadnějšímu provádění a flexibilnímu postupu montáže.

Jak již bylo uvedeno, patřičná odezva systému závěsů na aktuálně kladené požadavky je pro jeho použitelnost esenciální. Inovativní přístup společnosti VSL vedl k zapracování následujících řešení.

KOMPAKTNÍ KOTVENÍ
Současné kotvení závěsů VSL je navrženo tak, že je schopné u zavěšených konstrukcí s obvyklou tuhostí mostovky přenést příčnou sílu od natočení závěsu způsobených nahodilým a klimatickým zatížením. To umožňuje zásadní zkrácení ocelových průchodek (obr. 1), jejichž délka byla dříve určována minimální možnou vzdáleností kotvení a tzv. deviátoru. Jeho funkcí bylo „chránit“ kotvení právě před příčnými silami. Kompaktní kotvení zlepšuje proveditelnost konstrukce a současně přispívá i k jejímu estetickému vzhledu.

RODLOUŽENÁ ŽIVOTNOST
VSL závěsy mají návrhovou životnost 100 let v nejagresivnějším prostředí dle kategorií C4 a C5 definovaných standardem ISO 12 944. VSL specifikace protikorozní ochrany ocelových komponent systému je mnohem přísnější, resp. jejich delší životnost, než je doporučení uváděná PTI (Post-Tensiooning Institute) a CIP (Commission Interministérielle de la Précontrainte). Nepřístupné komponenty mají životnost 100 let bez údržby, první údržba u přístupných (a vyměnitelných) komponent se uvažuje po uplynutí 25 let. Návrhová životnost je podložena rozsáhlým testovacím programem zahrnujícím například urychlované testy na stárnutí, aktuální náročný test těsnosti kotvení dle fib (federation internationale du beton) i PTI.

SEDLO ZÁVĚSŮ
Nové VSL SSI 2000 sedlo (obr. 3) je odpovědí na otázky spojenými s dosud existujícími návrhy sedel, jako jsou náklady, únavová pevnost, degradace lan obrusem a vyměnitelnost lan. CIP dokonce zjistilo, že tyto otázky jsou tak závažné, že doporučilo sedla zcela vyloučit a nahradit je kotvením.

Unikátní kompaktní VSL SSI 2000 sedlo se skládá z obdélníkového uzavřeného ocelového profilu vyplněného Ductal ultravysokohodnotnou cementovou injektáží. Patentovaný „V“ návrh otvorů pro jednotlivá lana zaručuje dostatečné tření mezi lanem a sedlem, přičemž optimální úhel rozevření otvoru vylučuje riziko obrusu lan. Lana mohou být nainstalována a také vyměněna metodou lano po laně a napínána nezávisle na sobě. Únavová pevnost závěsu v místě sedla není snížena (obr. 2), dosahuje minimálně hodnoty uvažované v místě kotvení. Používají se standardní těsně potažená lana jako v případě závěsů bez sedel, což je zásadní z hlediska nákladů.

TLUMIČE KMITÁNÍ
VSL závěsy je možné osadit tlumiči kmitání v případě rizika jejich výskytu. S ohledem na typ konstrukce se volí optimální typ tlumiče. Jsou navrhovány dva typy tlumičů, které se vzájemně doplňují. Jsou to VSL třecí a Gensui tlumič (obr. 4). Gensui tlumič je vhodný pro mosty typu extradosed a středně velké zavěšené mosty. Třecí tlumič se používá u dlouhých závěsů. Vysoká účinnost a dlouhodobá životnost obou tlumičů byla prověřena testy a také aplikací na dnes již desítkách konstrukcí.

SYSTÉM PROTIKOROZNÍ OCHRANY ZÁVĚSŮ SUCHÝM VZDUCHEM
Jedná se o revoluční systém protikorozní ochrany závěsů pomocí vzduchu se sníženou relativní vlhkostí (obr. 5). Závěs je navržen tak, že lana jsou uložena ve vzduchotěsném zapouzdření v celé své délce včetně kotevních oblastí. Jednotlivá lana nejsou poplastována, konveční protikorozní ochranu zde zastupuje pouze jejich pozinkování. Díky tomu je snížen vnější průměr závěsu, a tedy jeho zatížení větrem na minimum, které je rozhodující v případě velmi dlouhých závěsů.

ZÁVĚR
Aktuální VSL technologie závěsů, která je představena v článku, rozšiřuje možnosti uplatnění mostních závěsů a díky použitým inovativním řešením ustavuje jejich nový standard.

New Generation of Bridge Bolster
The beginning of VSL technology of bridge bolsters by company VSL SYSTÉMY (CZ), s. r. o., dates back to the year 1978 when it was first applied on a suspended bridge in Liebruti in Switzerland. This technology has gone through several development stages with the goal of providing availability of the best solution for a complex and always changing technical requirements in this area, whereas its development continues. Innovative approach of the company VSL has led to incorporation of solutions related to compact founding of VSL bridge suspensions, their lifespan extension (100 years in the most aggressive environment), improvement of suspension bolster, vibration shock absorber and introduction of the anti-corrosion system for the suspension by means of dry air.

Autor

• Ing. Smíšek Pavel