WP3: Mosty – efektivnější konstrukce s vyšší spolehlivostí a delší životností

• Foto

V příspěvcích jsou přiblížena dvě vybraná témata, týkající se nových a netradičních materiálů pro mostní konstrukce, FRP a UHPC.

KOMPOZITNÍ MOSTOVKY PROVIZORNÍCH MOSTŮ
Nejslabším článkem provizorních mostů pro pozemní komunikace z hlediska životnosti jsou mostovky. Jedním z výsledků projektu CESTI jsou dva typy mostovek z materiálu GFRP (Glass Fibre Reinforced Polymer – plast vyztužený skelnými vlákny) pro mostní provizorium Těžká mostová souprava (TMS). Prvním typem je mostovkový panel a druhým je pororošt. V obou případech se jedná o konstrukce s dostatečnou zatížitelností, s dlouhou životností a s minimálními nároky na údržbu. Určitou nevýhodou je relativně vysoká pořizovací cena.

Mostovkový panel má rozměry 4 300 × 1 490 × 176 mm. V soupravě TMS nahrazuje dřevěné mostiny a podélníky, je uložen na příčníky a je na celou šířku vozovky (obr. 1). V jedné příhradě konstrukce TMS jsou dva panely. Panel se skládá z GFRP podélníků vyrobených procesem pultruze a z horní a dolní vrstvené desky provedené ruční laminací. V roce 2014 proběhla výroba prototypu a jeho ověření laboratorními zkouškami (obr. 2).

Předpokladem praktického uplatnění mostovkového panelu je příznivý výsledek z ověřovacího nasazení na reálné konstrukci TMS v provozu. Tento test je v současné době v přípravě u Střediska mostních provizorií ŘSD v Prostějově.

Další technologií z materiálu GFRP je systém pororoštů. Ten je již nyní nasazen na konstrukci Bailey Bridge ve Čtyřkolech, kde je určen pro silniční provoz do 3,5 t. Cílem dalšího výzkumu je jeho modifikace a zesílení, aby mohl sloužit i pro běžný silniční provoz.

LÁVKA V ČELÁKOVICÍCH – PRVNÍ STAVBA Z UHPC V ČR
UHPC (ultra high performance concrete) je nový materiál s vysokými parametry z hlediska mechanického působení, ale též z hlediska odolnosti proti agresivnímu prostředí, tedy materiál neobyčejně trvanlivý. UHPC vyvinutý v ČR využívá lokální materiály. V rámci projektu byly vyvíjeny metody ověřování kvality nově vyvinutého materiálu. Kromě toho byla provedena některá měření na stavbě lávky přes Labe v Čelákovicich (obr. 3).

Lávka je první stavbou v ČR, která má nosnou konstrukci z UHPC. Proto je považována za experimentální stavbu. Též jde o zavěšenou konstrukcí s dosud nejdelším rozpětím v ČR (156 m). Pro navrhování neexistovaly v době její realizace žádné závazné návrhové předpisy, proto bylo pro návrh (firma Pontex, s. r. o.) využíváno výsledků řady experimentů. Délka lávky je necelých 250 m a má 3 pole o rozpětích 43 + 156 + 43 m. Mostovka je ze segmentů vyrobených z UHPC tedy z betonu s tlakovou pevností 150 MPa vyztuženého ocelovými vysokopevnostními vlákny. Pylony jsou ocelové, závěsy jsou z uzavřených ocelových lan o průměru 20 až 35 mm.

Mostovka má dva podélné předpjaté trámy spojené příčnými žebry a betonovou deskou o tloušťce 60 mm. Deska není vyztužena žádnou betonářskou ani předpínací výztuží, pouze vlákny.

Segmenty byly vyráběny dodavatelem konstrukce firmou Metrostav a. s. a dopravovány na staveniště auty (krajní pole) a po vodě (střední pole). Letmá montáž umožnila výstavbu mostu bez nutnosti výstavby dočasných podpor v řece Labi. Po betonáži dvou uzavíracích spár ve středu rozpětí se napínaly průběžné podélné předpínací kabely.

Zatěžovací zkouškou bylo ověřeno, že lávka splňuje přísné požadavky jak na statické tak i dynamické působení. Celá konstrukce i detaily byly navrženy tak, aby lávka byla stavbou splňující požadavky z hlediska udržitelného rozvoje, a její životnost lze odhadovat až na 120 let. Lávka byla uvedena do provozu v červnu 2014.

WP3: Bridges – More Effective Structures with Greater Reliability and Longer Service Life
WP3 is focused on the solution of practical problems related to construction, maintenance and reconstructions of bridges. There are many bridges with recorded malfunctions or defects in the Czech Republic, while a limited volume of financial means for their repairs requires a careful selection of reconstruction methods so that invested means are used efficiently and safety of road and rail traffic is ensured. Another part of the package is focused on new bridge structures. New materials and new technologies are introduced, and a pressure to lower prices of bridges is increasing at the same time. It is therefore necessary to pay a special attention to designing and planning so that new things represent benefits, not risks.

Autor: Tomáš Rotter, Pavel Ryjáček, Jan L. Vítek a kolektiv pracovníků týmu WP3, FSv ČVUT v Praze

Autoři

• Doc. Ing. Rotter Tomáš CSc.
• doc. Ing. Ryjáček Pavel Ph.D.
• prof. Ing. Vítek Jan L. CSc.