Nejstarší betonové klenbové a obloukové mosty pozemních komunikací v ČR II – konstrukční řešení
První část článku zveřejněná v čísle 10/2022 obsahovala historii a přehled nejstarších mostů tohoto typu u nás, tato druhá a následující třetí část je zaměřena na používaná konstrukční řešení. Další informace a výsledky řešení projektu bude možno nalézt například na webových stránkách [2, 3]. Důležitou součástí článku bude i návrh kritérií pro hodnocení konstrukční a historické hodnoty těchto staveb.
Zakládání
Pokud to geotechnické poměry umožňovaly, byly konstrukce založeny plošně. Zajímavý popis zakládání se zachoval např. u mostu přes Labe v Hořenicích z roku 1909 (obr. 1). Most je založen plošně na ulehlém štěrku v hloubce cca 3 m pod normální hladinou. Základové jámy byly utěsněny dvojitými dřevěnými jímkami s jílovou výplní a voda byla čerpána parním čerpadlem schopným vyčerpat 70 až 100 l/s. Dřevěné pažení bylo ponecháno na místě jako ochrana základů proti podemletí (SOA Náchod, OÚ Hořenice). V případě neúnosných povrchových vrstev se používaly beraněné piloty, především z dubového dřeva. Pokud bylo únosné podloží hlouběji a v případě náročných staveb se používalo zakládání na kesonech (obr. 2).
Klenby a oblouky
Klenby (s přesypávkou) i oblouky (bez přesypávky) se vyznačují zakřivenou střednicí, díky které významnou část zatížení přenášejí prostřednictvím tlakové normálové síly – lze je pak realizovat i z materiálů se zanedbatelnou pevností v tahu (např. zdivo nebo prostý beton). Betonové klenby i oblouky bývají nejčastěji vetknuté, ale v minulosti se používaly i (staticky určité) konstrukce trojkloubové. Někdy (u betonových konstrukcí výjimečně) je možno se setkat i s klenbami a oblouky dvoukloubovými. Klouby mohou být betonové (vrubové, pérové), nebo ocelové.
Klenby a oblouky s horní mostovkou mívají plný obdélníkový průřez, u oblouků většího rozpětí (orientačně od cca 70 m) bývá tento průřez rozdělen na několik pásů nebo žeber, může se použít komorový průřez, průřez tvaru π apod. Při větším rozpětí polí bývá výška (výjimečně i šířka) průřezu oblouků po délce proměnná – nejčastěji se výška průřezu zvětšuje směrem k patkám, méně často ke středu oblouku.
Obloukové konstrukce s horní mostovkou – mostovky a vzpěry
Mostovky obloukových mostů s horní mostovkou mohou mít v závislosti na rozpětí i na celkovém uspořádání a technologii výstavby mostu průřez deskový, trámový s otevřeným průřezem, případně (výjimečně) komorový. U starších konstrukcí, které jsou především předmětem tohoto článku, se obvykle jedná o monolitické železobetonové trámové mostovky s více trámy v příčném řezu a s poměrně hustě rozmístěnými příčníky, v řadě případů i s podélníky (obr. 4, 8, 9). Mostovky mívají příčné dilatační spáry nad patkami oblouků a u koncových opěr, případně i mezilehlé – pak bývají obvykle poblíž středu oblouku, někdy jsou i další příčné spáry mezi středem oblouku a jeho patkami.
Na koncích bývá mostovka podepřena posuvně, nejčastěji pomocí ložisek. Místo posuvných ložisek byly někdy použity kyvné stojky, nejčastěji železobetonové, s klouby (betonovými, nebo ocelovými) na horním i dolním konci. Existují i kyvné stojky ocelové, které mají horní a dolní konec zaoblený pro umožnění jejich volného naklánění. Možné je použít také štíhlé železobetonové pružné stojky – příklad je na obr. 10 vpravo. V případě menších diletujících délek bývá někdy konec mostovky podepřen pouze jednoduchým způsobem – např. na vrstvě asfaltových izolačních pásů; jedná se o jednoduché řešení, používané především v minulosti, které však není příliš vhodné z hlediska trvanlivosti. Vzpěry (stěnové, členěné) mohou být na obou koncích vetknuté (do mostovky i do oblouku), nebo mohou být opatřeny klouby (betonovými) – buď rovněž na obou koncích, nebo pouze na horním. Na mostě v Podolsku (obr. 11) jsou vzpěry nad hlavním obloukem částečně nahrazeny dalšími, menšími oblouky.
Obloukové konstrukce s dolní a s mezilehlou mostovkou – oblouky a mostovky – globální uspořádání, uložení, dilatační spáry
U mostů s dolní mostovkou bývají nejčastěji konce oblouku vzájemně propojeny mostovkou, která pak současně působí jako podélné táhlo, jež zachycuje podélné vodorovné síly v patkách oblouku. Nosná konstrukce jako celek (oblouk s mostovkou–táhlem a se závěsy) potom bývá uložena na ložiska a na spodní stavbu působí jako prostý nosník. Na straně posuvného uložení bývají občas místo posuvných ložisek použity kyvné stojky, na straně pevného uložení se lze výjimečně setkat s betonovými klouby. Vzhledem k tomu, že se jedná o zajímavé a současně o poměrně málo časté řešení, pokud jsou na nějakém mostě použity kyvné stojky, měly by být zachovány a neměly by být při opravách mostu nahrazovány novodobými ložisky.
Oblouková žebra mostů s dolní mostovkou bývají někdy (u mostů s mezilehlou mostovkou obvykle) vetknuta do podpěr. Mostovka pak může být rovněž do podpěr vetknutá a po celé délce spojitá (bez příčných dilatačních spár) – toto řešení je vhodné z hlediska prohlídek a údržby mostu, je však méně časté. V ostatních případech bývá mostovka rozdělena příčnými spárami – ty pak bývají na koncích konstrukce nebo v jejich blízkosti. V jednom případě byla zdokumentována příčná spára uprostřed rozpětí, kde jsou pak z tohoto důvodu zdvojené závěsy.
Poděkování
Článek byl připraven díky podpoře výzkumného projektu Nástroje pro zachování historické hodnoty a funkce obloukových a klenutých silničních mostů,
č. DG20P02OVV001, který financuje Ministerstvo kultury.
Spoluautoři
doc. Ing. Vladislav Hrdoušek, CSc., Ing. Vendula Hlavničková, Bc. Matouš Svoboda
Zdroje:
[1] Metodika Posuzování historické, architektonické a konstrukční hodnoty betonových klenbových a obloukových mostů. Zpracovatel: Fakulta stavební ČVUT v Praze, v rámci projektu Nástroje pro zachování historické hodnoty a funkce obloukových a klenutých silničních mostů, č. DG20P02OVV001, který financuje Ministerstvo kultury.
[2] http://historickemosty.fsv.cvut.cz/ – mapa mostů (bude dokončeno na konci roku 2022)
[3] www.romansafar.cz – chronologický přehled (bude dokončeno na konci roku 2022)
