Spřažené ocelobetonové mosty na dálnici D47

Jedná se o 2,28 km mostů, celková spotřeba oceli činí bezmála 17 500 t. Nosná OK je vyrobena z materiálu se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi S355J2G1W typu Atmofix. Koncepce i výstavba mostů již byla na stránkách časopisu Konstrukce popsána, tento článek se zaměřuje na souhrnný popis nosných OK a zajímavostí z jejich montáží.

Obr. 1 – Dálnice D47 mezi Klimkovicemi a státní hranicí. Ve směru
staničení jsou označeny mosty SO 8201,
8216, 8221, 233 a 202.

Komorové mosty
V místě prvního křížení dálnice s Odrou a Ostravicí jsou navrženy komorové mosty obdobného konstrukčního uspořádání. Komorový nosník (KN) se skládá z ocelové části ve tvaru žlabu a horní spřažené ŽB mostovkové desky. Ocelovou část tvoří dolní pásnice, dvě šikmé stěny a horní pásnice. Mostovková deska je příčně předpjatá. Na vnitřních podpěrách je navržena v místě dolní tlačené pásnice spřažená ŽB deska. Konstrukce je zde podepřena jedním ložiskem. Na opěrách, kde je zachycováno kroucení, je dvojice ložisek. Podélně je most předepnut vnějšími kabely, které jsou trasovány uvnitř KN.

SO 8221 – Most na dálnici přes Odru, průplav a sběrač D
Most je jediný v současnosti již dokončený (viz obr. 2), prozatím slouží pouze ke staveništnímu provozu. Má pět polí, jeho celková délka je 401,7 m, maximální rozpětí pole je 102,6 m. Výška průřezu je konstantní – 4,0 m. Výška OK je 3,55 m, šířka 6,9 m.
Dolní pás KN je z P35–P70 šířky 3 160 mm. Stěny jsou skloněny pod úhlem 64 °, délky 3,9 m, z P18–P35. KN má pouze vnitřní výztuhy, jsou navrženy po 4,0 m. V konstrukci je jich celkem 111. Jsou deseti různých konstrukčních typů, které vyplývají z jejich funkce při montáži, výstavbě a v definitivním stavu. Typické příčné výztuhy jsou tvaru T, podélné výztuhy jsou korýtkové. Deviátorové příčníky, v nichž dochází k výškové změně v trasování kabelů, jsou trojstěnné svařence s vevařenými silnostěnnými trubkami. Také nadpodporové příčníky jsou trojstěnné.

Obr. 2 – Dokončený most Odra I

Ocelová konstrukce byla vyráběna po dílcích dlouhých 12 m o hmotnosti až 93 t, přepravována byla v celém průřezu na speciálních snížených podvozcích. Celkem se jednalo o 76 dílců. Výrobně nejsložitější částí bylo prvních 47 m konstrukce, kde dochází k plynulé změně příčného sklonu a dílce musely být vyrobeny „do vrtule“.
Kvůli hmotnosti prvků i množství překonávaných překážek byla OK montována technologií letmé montáže s montážními podpěrami ve třetinách rozpětí polí. Na předmontážní ploše za „polskou“ opěrou byly svařeny dva výrobní dílce v jeden montážní dílec tak, aby hmotnost nepřesahovala 115 t a délka 24 m. Poté byl díl uložen jeřáby na speciální kolejové vozidlo, které ho přivezlo k montážní jeřábové pomůcce Derik zakotvené k již namontované části OK. Derik dílec uchopil, přizdvihl, sklopením ramene ho vysunul, spustil a přisadil k jižnamontované konstrukci. Po zavaření montážního styku se Derik přesunul vpřed a byl opět zakotven. V místech kotvení předního a zadního podvozku a také v místech montážních podpěr byly navrženy zesílené příčné výztuhy, bezpečně přenášející příčný ohyb KN způsobený šikmostí jeho stěn. Montážní podpěry jsou ocelové, teleskopické, navržené jako kyvné stojky v podélném směru. Při letmé montáži a betonáži přenášely reakce 8 000 kN.
Po smontování a převzetí OK začala betonáž mostovkové desky – pomocí atypické konstrukce, tzv. betonářského vozíku, který pojížděl po kolejnicích umístěných nad horní pásnicí KN. Po zatuhnutí byla mostovka příčně předepnuta. Po betonáži byly uvolněny montážní podpěry a konstrukce byla předpínací silou 50 MN podélně předepnuta deseti kabely. Následně byly osazeny římsy, položeny vrstvy vozovky, odvodnění a příslušenství a most byl předán do provozu.

SO 233 – Most na dálnici přes Ostravici
Nedaleko soutoku řek Ostravice a Odra překonává Ostravici most obdobného konstrukčního uspořádání jako objekt SO 8221. S ohledem na nízkou výšku konstrukce nad terénem a na zadané parametry plavebního profilu je v tomto případě použita konstrukce náběhovaná. Protože stěny komorového nosníku jsou šikmé, mění se vlivem náběhu nejen délka stěn, ale i šířka dolní pásnice.
Délka mostu je 293,5 m, maximální rozpětí je 100,3 m. Výška průřezu je 2,7–5,0 m. Maximální výška OK je 4,55 m a maximální šířka 6,9 m. Dolní pásnice je šířky 3 064–4 850 mm, je z P30–P60. Stěny jsou vysoké 2 356–4 773 mm, jsou z P20 a P30. Horní pásnice má konstantní šířku 1 000 mm a tloušťku 30–50 mm. Příčné výztuhy jsou rozmístěny po 4,0 m. S ohledem na rozměry a štíhlosti stěn a dolní pásnice byla při návrhu věnována velká pozornost výpočtu boulení a smykového ochabnutí v definitivním stavu a při rozhodujících fázích montáže. Na základě těchto výpočtů je vnitřní část KN vyztužena řadou podélných výztuh korýtkového tvaru, které jsou vevařeny mezi příčné výztuhy.
Ocelová konstrukce byla, obdobně jako u mostu 8221, vyráběna i přepravována v plném průřezu. Celkem se jednalo o 56 dílců maximální délky 13,5 m a maximální hmotnosti 101 t. Konstrukce byla vyrobena za 12 měsíců.
Při montáži se uplatnily dvě technologie. Třetí a čtvrté pole levé OK se montovalo z terénu pásovým jeřábem. Na předmontážní ploše se svařily čtyři výrobní dílce do jednoho montážního dílce dlouhého až 40,6 m a o hmotnosti až 192 t. Díl uchopil pásový jeřáb a osadil jej na montážní podpěry. Konec dílce se poté přizdvihl lisy tak, aby se v montážním styku s předchozí částí uzavřela spára, styk se zavařil a konec se popustil zpět. Po ukončení montáže pásovým jeřábem se montážní podpěry ve 3. a 4. poli zdeaktivovaly. Zbývající část levé konstrukce a celá pravá konstrukce se montovala letmo (viz obr. 3). Osazování dílců, včetně jejich výškového přednastavení kvůli smršťování od svařování, bylo průběžně geodeticky kontrolováno, byla prokázána dobrá shoda s teoretickými výpočty. Montáž levé i pravé OK trvala 10 měsíců.

Obr. 3 – Most Ostravice – letmá montáž nad řekou

Dvoutrámové mosty
U zbylých tří mostů nepřesahuje maximální rozpětí polí 70 m. Mosty jsou navrženy jako dvoutrámové. Nosný průřez trámu tvoří dva hlavní nosníky, svařované I-profily a spřažená horní mostovková deska. Příčná vzdálenost hlavních nosníků je v běžných polích 8,0 m. Na koncích některých mostů, kde se připojují odbočovací rampy, se příčná vzdálenost hlavních nosníků mění a zvyšuje se jejich počet – vznikají tzv. rozplety. Mosty jsou navrženy bez trvalých příčných ztužidel, hlavní nosníky jsou propojeny pouze nadpodporovými příčníky. Ty zároveň slouží pro revizní zdvih při výměně ložisek.

SO 8201 – Most na dálnici přes Polaneckou, Rojek a ČD
Most přemosťuje Polaneckou ulici, rybník Rojek, trať Českých drah, vysokorychlostní trať a vodovodní přivaděč. Levá konstrukce délky 583,7 m má 11 polí o rozpětí 33,2– 69,5 m. Pravá konstrukce délky 590,0 m má 12 polí o rozpětí 28,6– 69,5 m. Přibližně třetinu mostu tvoří rozplety. Šířka mezi zábradlími narůstá u levé konstrukce od 14,5 až po 25,7 m, u pravé konstrukce od 15,0 po 24,7 m. Rozšíření obou konstrukcí začíná v 8. poli, od 9. pole je zvýšen počet hlavních nosníků – na tři. V posledním poli levé konstrukce je celkem pět hlavních nosníků, dva krajní se od zbylých odpojují i výškově.
Hlavní nosníky jsou vytvořeny svařením pásnic a stojiny. Dolní pásnice šířky 1 000 mm je z P50–P70, v polích s největšími rozpětími, kde bylo nutné použít tloušťku až 120 mm, jsou pásnice lamelové, ze dvou P60. Horní pásnice je šířky 800 mm, tloušťky 30–120 mm. Stěna výšky 2 250 mm je tloušťky 20–35 mm. Výztuhy stěn jsou jednostranné, vnitřní, po 4,0 m.
Na spodní stavbu je konstrukce uložena nepřímo – truhlíkovými ocelovými příčníky. Výška i šířka dvojstěnného příčníku z P40 je 1,6 m. U opěry 11L je krajní nosník vyložen 6,0 m od osy uložení. Příčník je v tomto místě navržen jako trojstěnný svařenec z pásnic P70 × 3 000 mm a stěn až P50.
V současnosti končí stavba OK. Pro její montáž bylo použito několik technologií. Rozpletová pole byla montována po nosnících kladených jeřáby na montážní podpěry systému Pižmo, kde byly následně svařovány. Maximální délka dílce byla 36 m, maximální hmotnost nepřesáhla 40 t.

Newly built D47 motorway crosses railway tracks and the rivers Odra, Opava and Ostravice (see picture 1). The ground in this locality is influenced by underground mining. Unfavourable crossing angles, requirements for the future construction of a channel and fading effects of undermining led to a project of five connected steel concrete bridge structures with reinforced concrete bridge deck.

Celý nazkrácený článek naleznete v časopisu Sinice Železnice 1/2006.

Autor

• Ing. Horníček Zdeněk