Dokončený most
Na optimalizovaném úseku Praha Hostivař – Praha hl. n. projektovala společnost MORAVIA CONSULT Olomouc dva mosty – SO 2-20-01 Železniční most v ev. km 177,855 a SO 2-20-02 Železniční most v ev. km 177,891. Mosty jsou situovány v blízkosti Lanového mostu na Jižní spojce v Praze – Hostivaři. Nachází se na dvoukolejné trati Praha – Benešov u Prahy, která kříží dvoukolejnou trať Praha – Praha Vršovice. Lokalitou dále protéká Slatinský potok a nachází se zde významný krajinný prvek Mokřady Triangl (obr. 1).
DOKUMENTACE K REKONSTRUKCI MOSTŮ
V roce 2015 byla zpracována dokumentace „Optimalizace traťového úseku Praha Hostivař – Praha hl. n.“ na kterou bylo vydáno stavební povolení. Její součástí bylo mimo jiné i řešení mostu SO 2-20-02 v místě křížení 2 dvoukolejných tratí a 36 m vzdáleného mostu SO 2-20-01 převádějícího Slatinský potok. Zhotovitelem stavby jsme byli požádáni o zpracování úpravy dokumentace obou mostů, která by zkrátila délku výstavby a požadované výluky na obou tratích.
Původní řešení zahrnovalo posunutí trati o cca 3,5 m dovnitř oblouku a navýšení nivelety o 2,0 m. Touto úpravou byly dotčeny 2 mosty, které bylo nutné přestavět. U mostu SO 2-20-01 bylo navrženo vložení železobetonové trouby DN 1600 do původní kamenné klenby a vybudování železobetonového koryta v délce cca 35 m. U mostu SO 2-20-02 byla navržena přestavba původních ocelových konstrukcí na železobetonový polorám, založený na velkoprůměrových pilotách (obr. 2).
V rámci změny dokumentace bylo u mostu SO 2-20-01 navrženo jeho zrušení a vyplnění klenby popílkobetonem. Koryto potoka bylo přivedeno otevřeným korytem až k trati a dále prochází novým rámem světlosti 2,0 m, který je součástí mostu SO 2-20- 02. Toto řešení umožnilo vypuštění vysokých opěrných zdí koryta podél paty rozšiřovaného tělesa trati.
U mostu SO 2-20-02 byla navržena změna nosného systému na ocelový nosník vetknutý do železobetonových opěr. Toto řešení umožnilo osadit nosnou konstrukci během krátké výluky, místo dlouhodobého omezení při montáži skruže a betonáži. Tím byla zásadně zkrácena doba výstavby. Současně byla zvýšena světlá výška pod mostem pro budoucí změnu trakční soustavy na přemosťované trati. Původně navržené řešení trati do Benešova bylo ponecháno, na trati do Vršovic byly provedeny úpravy nivelety (obr. 3).
PŮVODNÍ PŘEMOSTĚNÍ
Most v ev. km 177,855 byla kamenná klenba o světlé šířce 2,92 m a volné výšce 4,4 m. Klenba byla cca 2,5 m přesypaná. Na klenbu navazovaly rovnoběžná křídla délky 5,5–6,0 m (obr. 4).
Most v ev. km 177,891 byly 2 ocelové konstrukce s mostnicemi, které byly uložené na kamenné spodní stavbě. Nosná nýtovaná konstrukce se skládala z 2 plnostěnných hlavních nosníků výšky 1,08 a 1,16 m uložených v osové vzdálenosti 2,6 m. Vzhledem k šikmosti křížení 51° byly nosníky vzájemně odsazené o 2,05 m. Příčníky výšky 0,92 m byly umístěny v osových vzdálenostech 2,05 m. Rozpětí konstrukce bylo 14,3 m, volná výška otvoru 5,08 m.
Opěry měly tloušťku 3,0 m a výšku 6,2, resp. 6,95 m. Na opěry navazovala kolmá a šikmá kamenná křídla délky 9,5 až 12,0 m (obr. 5).
NOVÉ PŘEMOSTĚNÍ
V každé koleji byl navržen samostatný ocelový trámový most vetknutý do železobetonových opěr. Obě konstrukce jsou vzájemně otočené a liší se výškou stěny kolejového lože. Šířka konstrukce je 5,98 m. Celková šířka mostu je 12,0 m. V příčném směru se ocelová konstrukce skládá z 5 nosníků tvaru „I“ s osovou vzdáleností 1,0 m, které jsou propojeny mostovkou. Na vnější straně konstrukce je dále podélný výztužný nosník tvaru obráceného „T“ a na vnitřní straně je podélná pásová výztuha. Toto řešení snižuje na minimum stavební výšku nosné konstrukce a zjednodušuje následnou údržbu, protože jde o integrovaný most bez ložisek.
Hlavní nosníky mají dolní pásnici 40 × 400 mm, stojinu 16 mm opěr a 14 mm v poli. Mostovkový plech má tl. 30 mm. Uprostřed rozpětí je konstrukční výška 750 mm. V místě uložení je výška nosníků 1 600 mm. Celková délka nosníků je 17,2 m. Nosníky jsou vetknuty do železobetonových opěr pomocí spřahovacích trnů a dále pomocí otvorů, kterými byla provlečena příčná výztuž. Železobetonové jsou i části náběhů mezi nosníky do vzdálenosti 1 400 mm před líce opěr. Čistě ocelová je tedy jen střední část mostu v délce 11,9 m. Betonové náběhy byly vzhledem k provozu pod mostem betonovány do ztraceného bednění.
Nosná konstrukce byla svařená z oceli S 355. Konstrukce byly dovezeny ve 2 dílech, každý o hmotnosti cca 24 tun. Celková hmotnost mostů je 97 tun.
Železobetonové opěry svírají s osou mostu úhel 48,32 °. Základy opěr jsou monoliticky spojené se základy křídel, dříky opěr jsou od rovnoběžných křídel odděleny dilatační spárou tl. 20 mm. Tloušťka opěry je v kolmém směru 1,2 m, výška 7,5 m.
Pro převedení Slatinského potoka je navržen železobetonový rám umístěný 1,0 m před rubem opěry O1. Rám prochází křídly mostu, proto jeho dolní deska respektuje výšku základů, tzn. 1,0 m. Stěny i strop mají tloušťku 0,4 m. Světlá výška rámu je 3,0 m, kolmá šířka 2,0 m.
Založení objektu je na pilotách průměru 1,22 m. V ose opěr je 1 řada pilot délky 13,0 m v osové vzdálenosti 1,8 m. Rovnoběžná křídla jsou založena na dvou řadách pilot délky 13,0 m a 12,0 m. Šikmé křídlo je založeno na 8 pilotách délky 8–12 m. Piloty byly prováděny s hluchým vrtáním hl. 2,0 m.
Rovnoběžná křídla délky 7,0 m nejsou dostatečně dlouhá pro zajištění zemního tělesa. Vpravo u opěry O1 je z důvodů navazujícího koryta navrženo šikmé železobetonové křídlo. U všech ostatních křídel je svahování řešeno pomocí armovaných zemin nahrazující kolmá křídla. Líce byly provedeny ve sklonu 1 : 5 a jsou ztuženy vložením ocelových sítí. Výška těchto armovaných zemin dosahuje až 9,5 m.
Původní koryto potoka bylo rozšiřování násypu trati zasypáno. V rámci objektu mostu SO 2-20-02.1 bylo 1,0 m před patou tělesa benešovské trati vykopáno nové koryto hloubky 1,6–2,8 m vedoucí od mokřadu směrem k trati Malešice–Vršovice. Pro zadržení srážkové vody v mokřadu byla na začátku úprav navržena hráz výšky 0,5 m.
STATICKÝ MODEL
První zjednodušený model byl pomocí prutových prvků 1 nosníku a samostatně modelovanými křídly. Vzhledem k šikmosti, nízké výšce ocelové konstrukce velkým deformacím bylo nutné vytvořit celkový 3D model pomocí deskostěn (obr. 6). Tento model nakonec obsahoval celou polovinu mostu včetně pilot, základů i křídel. Deformace horní částí křídel od zemního tlaku si vynutily jejich spojení s opěrou. Propojení ale současně muselo umožnit podélné změny ocelové konstrukce. Z toho důvodu je mezi křídly a opěrou ozub, jehož stěny jsou betonovány na sraz a čelo je vyplněno 20 mm polystyrénem. Ve vetknutí nosníků do opěr docházelo ke koncentraci napětí, které vyvolalo prodloužení betonové části až do náběhu a použití betonu C 45/55 (obr. 7). Ostatní části jsou z betonu C 30/37.
VÝKRESOVÁ DOKUMENTACE
Vzhledem k zásadní změně dokumentace byly prvotní nákresy pro projednání s úřady a investorem vytvořeny klasicky pomocí 2D výkresů. Tvarová složitost a eliminace kolizí nakonec vedly k vytvoření 3D modelu, ze kterého byly kromě výkresů výztuží generovány přílohy a 3D vizualizace částí (obr. 8, 9).
REALIZACE MOSTU
Upravená projektová dokumentace byla zhotoviteli předána v květnu 2020 a realizace části v koleji číslo 1 byla zahájena v červenci 2020 (obr. 10, 11), druhá polovina v koleji číslo 2 byla realizována od ledna 2021 (obr. 12, 13). Během realizace nedošlo k zásadním změnám ani problémům a celý most byl uveden do provozu v srpnu 2021 (obr. 14, 15).
ZÁVĚR
Během projektování byly naše návrhy průběžně konzultovány se zhotovitelem mostu i výrobcem ocelové konstrukce. Mnohé návrhy se ukázaly ze statického hlediska, nebo obtížné realizace nevhodné a byly prověřovány další možnosti.
Extrémně náročné byly rámové rohy vetknutí nosníků do opěr. Jak z pohledu projekce při sestavování tvarů a pořadí osazení výztuže, tak hlavně při montáži, kdy byl výsledně použit samozhutnitelný beton. Dle našeho názoru se jedná o velmi vydařenou realizaci mostu v komplikovaném místě křížení dvou tratí s ojedinělou koncepcí nosné konstrukce, která umožnila významné zkrácení doby realizace.
Ing. Jaroslav Sedláček
MORAVIA CONSULT Olomouc a. s.
