asb-portal.cz - Odborný portál pro profesionály v oblasti stavebnictví

Městské mosty pro auta i pro lidi

10.03.2008
Základní funkcí mostu je bezpečně a hospodárně převést dopravu přes překážku. A architektura mostu musí vyjádřit tuto základní funkci. To však neznamená, že architektura mostu je determinována jen tímto elementárním požadavkem.

Je samozřejmé, že most musí být krásný, proporční a musí odpovídat měřítku krajiny. Jeho konstrukce musí vyjádřit současnou dobu a pokrok ve vědě i technologii. A především, má za úkol zajistit bezporuchový provoz – most tedy musí sloužit uživatelům.

Zatímco dlouhé dálniční mosty se navrhují s úzkými obslužnými chodníky, které umožňují příchod údržby a bezpečný odchod uživatelů komunikace v případě poruchy vozidel, městské mosty musí zajistit příjemný provoz nejen pro auta a cyklisty, ale také pro chodce. Proto je ve městě povolená malá rychlost vozidel a mosty jsou navrhovány s širokými chodníky oddělenými od vozovek jen zvýšenými obrubami. 

Bohužel, mnohdy jsou široké chodníky požadovány i u rychlostních komunikací (okruhů) ve městech. Chůze v blízkosti hlučných aut, výfukových plynů je vším, jenom ne příjemnou zkušeností. Proto jsou chodníky prázdné a jsou využívány jen v krajní nouzi. Zkušenosti z Nuselského mostu jasně potvrzují, že taková řešení jsou nesmyslná a vlastně špatná.

Rozumný investor ve městě nekombinuje pěší a silniční provoz a požaduje návrh konstrukcí, u kterých je pěší provoz buď veden na samostatné konstrukci situované v dostatečné vzdálenosti od hluku a výfukových plynů, nebo se alespoň snaží pěší a silniční provoz od sebe výrazně oddělit. Nedávno jsme tuto zásadu aplikovali u dvou soutěžních návrhů mostů. Věříme, že jejich řešení stojí za pozornost. 

Návrh na přemostění Vltavy 

V roce 2006 jsme se zúčastnili architektonicko-konstrukční soutěže „Trojský most“, který je součástí budovaného městského okruhu. V návrhu jsme se snažili navrhnout most, který nenásilně zapadá do krajiny, odpovídá tvarosloví okolí, umožňuje bezpečné převedení velké vody, zachovává stávající a současně umožňuje rozšířit plavební profil. Navrhli jsme konstrukci, kterou lze jednoduše postavit osvědčenými technologiemi a kterou lze snadno udržovat. Podle podmínek soutěže měl navrhovaný most převést nejen tramvajovou trať a směrově oddělené vozovky, ale také dva tři metry široké chodníky. Předpokládá se tedy, že most bude sloužit pro převedení pěší a cyklistické dopravy. Jedná se o městský most, který kombinuje tramvajovou, rychlostní silniční a pěší dopravu. Je však jasné, že chůze po mostě v těsném sousedství hlučné tramvajové a silniční dopravy a těsné blízkosti výfukových plynů nebude příjemná. Lidé, místo toho, aby se v klidu na mostě zastavili a porozhlédli po krásném okolí, budou z mostu co nejrychleji utíkat pryč.

Je proto zřejmé, že je nutno odsunout pěší dopravu od silniční dopravy co nejdále. Buď postavit dva odsunuté mosty, a nebo u jednoho mostu posunout pěší dopravu co nejdále od dopravy silniční. Skutečnost, že v místě přemostění není plavební profil veden uprostřed, ale u levého břehu řeky, výrazně ovlivňuje uspořádání mostu. Je zřejmé, že podpěry by měly být od požadovaného plavebního profilu co nejdále. Pak tedy klasické třípolové přemostění s poměrně krátkými krajními poli nepředstavuje nejvýhodnější řešení. Konstrukce s jednou podpěrou situovanou v ose řeky představuje z provozního hlediska přiměřené řešení. Holešovická elektrárna s vysokými komíny výrazně ovlivňuje okolí. Vertikála komínů určuje charakter okolních konstrukcí. Na výrazné tvarosloví elektrárny tvarově navazuje konstrukce zavěšená na jediném svislém pylonu eliptického průřezu – obr. 1. Jestliže je konstrukce zavěšena na mnohonásobných závěsech, je průřez závěsů velmi jemný a závěsy se ve vzdálených pohledech ztrácejí. Lidé na březích tedy uvidí jen jednoduchý a čistý tvar pylonu. Zavěšená konstrukce umožňuje netradiční návrh chodníků oddělených od vozovek. V nezavěšené části jsou chodníky podporovány konzolami vycházejícími z nosné konstrukce. V zavěšené části jsou chodníky neseny půdorysně zakřiveným komorovým nosníkem zavěšeným prostřednictvím mnohonásobných závěsů na pylonu – obr. 2. Půdorysné zakřivení je kruhové s maximálním vzepětím 13,60 m. Chodci jsou tak odvedeni od mostu nad řeku, kde se uprostřed řeky mohou nerušeně zastavit, rozhlédnout se a zamyslet. Závěsy vlivem půdorysného zakřivení a vlivem kotvení v pylonu vytváří plochu blízkou hyperbolickému paraboloidu. Pro chodce se tak vytváří úžasný pohled na čistou inženýrskou konstrukci, jejíž krása vychází ze statické funkce.

Vlastní konstrukci silničního mostu tvoří štíhlý komorový nosník s velmi vyloženými konzolami, který je zavěšen v ose mostu. Osové zavěšení umožňuje v případě nehody krátkodobě využít prostor kolejí pro silniční dopravu. Lávky situované po stranách mostů umožňují oddělit pěší a cyklistickou dopravu. Jednu lávku lze využít pro cyklisty, druhou lze uvolnit pro chodce. Konstrukci lávek tvoří nesymetrický ocelobetonový komorový průřez zavěšený jen na vnitřním okraji – obr. 3. Závěsy tak přirozeně oddělují lávku od mostu a uvolňují prostor vně k řece. Závěsy mimostředně kotvené v komorovém nosníku vyrovnávají kroucení od stálého a nahodilého zatížení, a protože jsou radiálně uspořádané, způsobují, že lávky jsou výhodně namáhány centrickým tlakem.  Návrh mostu v soutěži postoupil do druhého kola, kde získal třetí cenu, když druhá cena nebyla udělena. Ke stavbě však byla vybrána konstrukce s chodníky situovanými těsně vedle rychlostní komunikace. 

Návrh na přemostění řeky Ebro 

Podobný přístup jsme aplikovali v soutěžním návrhu mostu přes řeku Ebro, ve španělském Katalánsku mezi malými městy Deltebre a Sant Jaume d’Enveja situovanými po obou stranách řeky těsně před jejím ústím od moře – obr. 4. Kvůli nárůstu místní dopravy bylo rozhodnuto nahradit dosavadní přívoz mostem, který by převedl jak silniční, tak i cyklistickou a pěší dopravu.

V zadání architektonicko-konstrukční soutěže byl specifikován plavební profil a místa napojení na stávající komunikace. Bylo požadováno navrhnout zajímavou konstrukci, která odpovídá měřítku krajiny i kulturní tradici spojovaných měst. Aby mostem nebyla přehlušena krajina, byla rovněž specifikována maximální výška konstrukčních prvků nad okolím. Posuzována byla nejen krása mostu, ale i konstrukční a statická efektivita a elegance řešení. Soutěžní návrh vypracovaný naší firmou společně s projekční kanceláři Tech4 z Barcelony získal první cenu a byl vybrán k realizaci.



V návrhu jsme se snažili najít konstrukci, která navazuje na rekreační charakter okolí plné jachet. Konstrukci štíhlou, transparentní, zavěšenou na lanoví a s plachtami.  Pro přemostění jsme navrhli konstrukci o třech polích s rozpětími 69 + 112 + 69 m. S ohledem na šikmé křížení jsme zvolili jednosloupové štíhlé pilíře které plynule přecházejí v nízké pylony – obr. 5, 6, 7. Nosná konstrukce mostu celkové šířky 20 m je zavěšena na visutých kabelech přecházejících přes nízké pylony, které jsou na koncích mostů kotveny v koncových příčnících – obr. 8. Kvůli šikmému křížení jsou visuté kabely vedeny jen v ose mostu. Protože závěsy, přenášející zatížení z mostovky do visutých kabelů by byly příliš krátké a v mnoha případech by byly tvořeny jen na údržbu komplikovanými koncovkami, nahradili jsme je průběžnou stěnou proměnné výšky. V části mostovky u pylonů jsme navrhli vnitřní kabely, které zatížení mostovky přenášejí do podpěr a visutých kabelů – obr. 9.


Jasné, staticky čisté působení určilo tvar závěsných stěn, které daly konstrukci zajímavý tvar. Maximální výška závěsných stěn, a tedy místo s největší únosností je v místě maximálních momentů vznikajících ve visuté konstrukci od nesymetrického zatížení. Navíc, střední pylony a stěny s visutými kabely přirozeně dělí konstrukci na dvě podélné části. Vozovku pak lze situovat na jednu stranu konstrukce a cyklistické a pěší pruhy na stranu druhou – na stranu k moři. Cyklistický a pěší pruh je oddělen klidovým prostorem s lavičkami a kontejnery s vegetací. Dostatečně široký pruh vytváří prostor nejen pro dopravu, ale i pro místo pro setkání, pro posezení a oddech. Kvůli omezení hluku tvoří mostovku ocelový nosník se spřaženou betonovou deskou. Mostovku výšky 2,00 m tvoří štíhlý čtyřkomorový nosník proudnicového tvaru se zaoblenými krajními komorami. Ocelová konstrukce je po třech metrech ztužena příčníky, které podepírají filigránové desky tvořící ztracené bednění spřažené desky. Mostovka je s pylony a vnitřními podpěrami spojena rámově, na krajních opěrách je uložena na dvojicích všesměrných ložisek, které jsou doplněny vodícími ložisky přenášejícími příčné síly od větru. Na opěrách je také konstrukce doplněna o tak zvané stoppery (shock transition units), které spolu s pilíři přenáší případný náraz lodí a které zlepšují dynamickou odezvu konstrukce.

Úsporné samokotvené visuté konstrukce jsou vhodné všude tam, kde je možno smontovat mostovku na montážních podpěrách a následně pak montovat visuté kabely, do kterých se zatížení přenese po odstranění montážních podpěr. Tento postup však není vhodný pro most montovaný nad řekou.

Proto, jsme vyvinuli originální montáž využívající technologii postupného vysouvání. Symetrické poloviny ocelové konstrukce se postupně smontují na březích a přes montážní podpěry situované v krajních polích se částečně vysunou. Potom se smontují a částečně napnou poloviny visutých kabelů kotvené v polovině rozpětí a v koncových příčnících. Následně se obě poloviny mostů vysunou do projektované polohy, kde se vzájemně spojí. Potom se smontují a napnou zbývající visuté kabely a postupně se vybetonuje spřažená deska.

Navrhli jsme neobvyklou úspornou konstrukci vyznačující se minimální spotřebou materiálu, která odpovídá kulturní a sociální tradici krajiny, a lze ji jednoduše postavit za rozumnou cenu. Ale hlavně, navrhli jsme konstrukci, která může dobře sloužit nejen autům, ale i lidem.  


Prof. Ing. Jiří Stráský, CSc., P.E.
Vizualizace: autor 

Autor působí na Ústavu betonových a zděných konstrukcí na Stavební fakultě Vysokého učení technického v Brně. Zároveň je činný ve společnosti Stráský, Hustý a partneři, s.r.o., Brno.  

Při řešení popisovaných mostů byly aplikovány výsledky projektů projektu Ministerstva průmyslu FD-K/092 ‘Ekologické a estetické spřažené mostní konstrukce‘ a FI-IM/185 ‚Nové úsporné konstrukce z vysokopevnostního betonu‘. Příspěvek vznikl za podpory projektu 1M6840770001 MŠMT, v rámci činnosti výzkumného centra CIDEAS.

Komentáře

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Další z Jaga Media