Prefabrikované přesýpané mosty ze systému MATIÈRE® v České republice

V 70. letech 20. století začaly vznikat první tenkostěnné prefabrikované systémy fungující jako tzv. přesýpané konstrukce, tedy subtilní flexibilní konstrukce využívající interakci se zásypovým materiálem. V celosvětovém měřítku se výrazně prosadily patentované systémy Matière^®, a to zejména díky třem základním výhodám – nabízejí velkou variabilitu příčného průřezu (při použití minima bednění), nepotřebují při montáži žádné podpůrné konstrukce (vysoké tempo výstavby) a mají zaručenou životnost (osvědčený prostě vyztužený železobeton).

Popis systému
Přesýpané systémy Matière^® byly poprvé pou­žity na počátku 80. let minulého století ve Francii. Modulový obloukový (odtud označení Modularch^®) prefabrikovaný systém byl v roce 1982 vyvinut francouzkou firmou Matière primárně pro hydraulické aplikace (propustě). Původním záměrem bylo rozdělit železobetonovou konstrukci, prefabrikovat ji a transportovat dílce na místo stavby, kde následně dojde k rychlé montáži objektu. Během 25 let své existence tyto systémy zaznamenaly veliký úspěch – bylo zhotoveno více než 10 000 těchto konstrukcí po celém světě; systém je řádně licencován ve více jak 20 různých státech (např. Velká Británie, Japonsko, USA, Austrálie, Španělsko, Norsko, Alžírsko apod.). V současné době systém poskytuje rozpon až 20 m pro jednorozponový objekt a teoreticky bez omezení pro vícerozponové konstrukce.

Druhým, mladším systémem je rámový typ Opti-Cadre^® s rozponem až 15 m, který je rovněž flexibilní a využívá interakci se zásypovým tělesem, takže konstrukce dokáže být subtilní (a tedy ekonomicky efektivní), např. v porovnání s masivním monolitickým rámem. Oba typy se úspěšně používají pro mostní konstrukce (i pod letištními ranvejemi, pro zelené mosty apod.), pro portály ražených tunelů a pro hloubené tunely (železniční i dálniční; zatím nejdelší tunel je 630 m dlouhý), ale také jako nosná konstrukce pro podzemní místnosti (plavecký bazén základní školy ve Španělsku nebo virtuální větrný tunel CFD centra týmu F1 Renault v Anglii).

Výhody prefabrikovaných přesýpaných konstrukcí: ekonomicky a technicky elegantní řešení díky použití tenkostěnných prefabrikovaných prvků větší kontrola přesnosti a kvality výroby u prefa prvků oproti in-situ monolitům velká flexibilita systému poskytující širokou škálu profilů vysoká rychlost výstavby, snížení odstávek stavajících komunikací na minimum dlouhá životnost konstrukce díky léty osvědčenému materiálu – železobeton materiál nosné konstrukce není náchylný na mechanické poškození a útok vandalů (tak jako např. dřevěná nebo plechová konstrukce) nulové nároky na udržbu díky absenci ložisek, dilatací a přechodových desek jednoduché založení systému díky interakci s okolní zeminou odpověď na narůstající potřebu „zelených mostů“ a rychlou výstavbu během výluk

Příklady realizace mostů
Na následujících řádcích je popsána realizace dvou nových železničních mostů zhotovených v České republice ze systémů Matière^®­. První aplikací systému Modularch^® ve střední Evropě vůbec je mostní objekt poblíž města Strakonice na trati České Velenice – Plzeň, jenž byl realizován v létě roku 2007. Druhý most je na třetím mezinárodním koridoru poblíž města Stříbro a byl zhotoven letos na jaře. Oba mosty mají několik společných charakteristik. Obě akce byly zaměřeny na odstranění havarijního stavu stávajících kamenných klenutých mostů z 80. let 19. století. Oba přibližně 120 let staré mosty byly z hlediska statiky ve špatném stavu, měly nefunkční rubovou izolaci, voda prosakovala přes klenbu na spodní plochu a na opěry.

Původním návrhem rekonstrukce byla sanace stávajících mostů – tzn. stažení a přespárování klenby, zhotovení nové plovoucí roznášecí desky nad klenbou a provedení nové plošné izolace. Nicméně při hledání finálního řešení rekonstrukce se také přemýšlelo nad blízkou budoucností objektů, tj. zda se vyplatí sanovat 120 let starý most za horizontem své životnosti a jak dlouhé období bude mít taková sanace účinek. Proti zamýšlené sanaci stojí návrh zbrusu nové konstrukce se zaručenou stoletou životností. Navíc by v případě objektu u Strakonic (s ohledem na chystané zdvoukolejnění tohoto úseku) stejně bylo nutno objekt v blízké budoucnosti zcela přebudovat nebo vyměnit.

V obou případech se na žádost investora připravilo alternativní řešení – kompletní vybourání klenby a zhotovení zcela nového mostu, který poskytne větší průjezdný profil a zároveň bude připraven pro snadné provedení druhé koleje do budoucna (v případě mostu u Strakonic). Z několika předložených návrhů byla pro oba objekty nakonec vybrána prefabrikovaná konstrukce obloukového tvaru Modularch®­, která se skládá ze dvou zakřivených bočních dílců se základovou patkou a jednoho vrchlíkového dílce. Tyto tři dílce smontované dohromady tvoří tzv. prstenec o šířce 2,5 m. Nový most u Strakonic se skládá ze tří a most u Stříbra ze čtyř takových prstenců. U obou objektů bylo navrženo tradiční zakončení těchto systémů – zkosené boční prefabrikované dílce, tvořící kolmé mostní křídla. Objekt u Strakonic je navíc v kombinaci s prefabrikovanými rovnoběžnými křídly a prefabrikovanou římsou klenby z důvodu dosažení co nejkratší délky objektu (resp. šířky mostu). Oba objekty jsou tak kompletně prefabrikovanou, prostě vyztuženou železobetonovou konstrukcí.

Zhotovení zářezu a zbourání původních mostů bylo díky moderní těžké mechanizaci záležitostí několika málo hodin. Firma ABM Mosty realizovala nosnou konstrukci tzv. na klíč – zajistila projekt prefabrikátů klenbového systému, jejich výrobu, dopravu na stavbu a montáž. Všechny prefabrikáty dorazily na stavbu v jeden den a byly skládány přímo na místo zabudování bez meziskládky. Montáž tubusů trvala v obou případech jednu pracovní směnu, tedy asi 8 hodin. Ihned po montáži byly objekty připraveny k pokládce hydroizolací, následnému zhotovení řádně hutněného zásypu, kolejového lože, montáže koleje a podbíjení. Oba mosty jsou tvořeny z obloukového systému Matière CM4 kombinace 15 m² boční dílec a 20 m² klenba, mají rozpon 5,8 m a světlou výšku přibližně 3,5 m, přičemž celková šířka mostu je 7,5 m, resp. 10,0 m.

investor: SŽDC, s. o., stavební správa Plzeň hlavní zhotovitel objektu u Strakonic: Chládek a Tintěra, a. s., Litoměřice hlavní zhotovitel objektu u Stříbra: Skanska DS, a. s. provedení nosné konstrukce tzv. na klíč: ABM Mosty

Ing. Pavel Bulejko
Foto: archiv autora

Autor působí ve společnosti ABM Mosty jako vedoucí divize ČR a SK. Tato společnost navrhuje a realizuje přesýpané konstrukce Matière^® již čtrnáctým rokem, během kterých zhotovila přes 400 těchto objektů.

Článek byl uveřejněn v časopisu Inžinierske stavby/Inženýrské stavby 3/2008.