Zpět na stavby

Úprava ohlaví plavební komory Hořín

21. března 2018
Ing. Jaromír Drašar

Článek přestavuje technické řešení stavebních úprav prováděných na zdymadle Hořín, které jsou součástí akce Úprava ohlaví plavební komory Hořín. Účelem navrhovaných stavebních úprav je zabezpečit požadované parametry vltavské vodní cesty na laterálním plavebním kanálu Vraňany – Hořín, konkrétně na velké plavební komoře Hořín. Požadované parametry umožní rozvoj a efektivnější využívání vodní cesty pro osobní lodě a pro přepravu nadměrných nákladů v úseku Mělník – Praha. Odstraní se tak dlouhodobě úzké místo na vstupu do vltavské vodní cesty, které v současné době výrazně limituje její celkové využití.

Autor:


Absolvoval v roce 1987 Fakultu stavební ČVUT v Praze, obor vodní stavby a vodní hospodářství. Od roku 1993 pracuje jako projektant ve firmě Valbek, spol. s r.o.

Úvod

Řešené území se nachází u jihovýchodního okraje obce Hořín, zahrnuje velkou plavební komoru Hořín a navazující části laterálního plavebního kanálu, v dolní vodě cca 250 m převážně na levém břehu, v horní vodě cca 60 m u levého břehu. Zdymadlo sestává ze dvou plavebních komor umístěných vedle sebe. Rozměry komor činí 137 × 20 m a 73 × 11 m. Plnění i vyprazdňování komor vodou je zajištěno obtokovými kanály podél celé jejich délky. Překonávaný spád je 8,5 m, zdymadlo tak tvoří nejvyšší plavební stupeň v úseku Praha – Mělník. Vzhledem k nevyhovujícím parametrům plavebních komor byla v letech 1993–1994 jejich plata navýšena o 1 m.

Dílo projektoval František Sander. Laterální plavební kanál Vraňany – Hořín je spolu s plavebními komorami zapsán jako nemovitá kulturní památka pod číslem rejstříku 33582/2-3683. Přes dolní ohlaví obou plavebních komor je veden most s místní obslužnou komunikací. Stavba zdymadla je pro lodě vplouvající do ústí Vltavy mimořádná a ojedinělá svým vzhledem romantické kamenné brány. Je vyzděna z mohutných kamenných kvádrů, které kryjí železobetonovou konstrukci. Hlavní význam stavby historicky spočíval v zesplavnění Vltavy až do Prahy a tím i určitém vyrovnání deficitu lodní dopravy dostupné v Praze vůči úspěšně se rozvíjející dopravě na Labi. Právě nemožnost zesplavnění Vltavy v jejích posledních kilometrech mezi Vraňany a Mělníkem vyvolala nutnost řešit tento úsek vybudováním laterálního kanálu a potřebou překonání výškového rozdílu mezi Vraňany a Hořínem vybudováním zdymadla na jeho dolním konci. Zesplavnění Vltavy na jejím dolním toku mělo nesporný ekonomický význam pro hospodářství Prahy a jejího okolí.

Technické řešení

Technické řešení úpravy velké plavební komory bude realizováno následujícím způsobem.
■ Zvýšení podjezdné výšky západního oblouku mostu posuvným zdvihem mostního pole. Stávající železobetonová konstrukce bude nahrazena ocelovou příhradovou konstrukcí, na kterou bude upevněn původní a částečně nově doplněný kamenný obklad a zábradlí. Zdvih mostního pole bude zajištěn hydraulickými písty osazenými v podpěrách mostu.
■ Rozšíření užitné šířky průjezdného profilu dolního ohlaví rozšířením západního mostního oblouku a natočením svislých stěn mostních pilířů – odbouráním západního oblouku i západní stěny a vytvořením nového oblouku jiného poloměru a konstrukce. Důvodem tohoto řešení je požadovaný šikmý průjezd návrhového plavidla 11,4 × 137,0 m. Svislé stěny mostních pilířů budou natočeny o 2°.
■ Rozšíření užitné šířky průjezdného profilu horního ohlaví rozšířením horního ohlaví směrem do levého (západního) břehu.
■ Osazení horních a dolních vrat v nové šířce (12,0 m) včetně související technologie.
■ Úprava dolní rejdy u levého břehu dolního plavebního kanálu – zřízení svislé stěny délky 175 m.
■ Úprava horní rejdy u levého břehu horního plavebního kanálu – posunutí stávajících svodidel.
■ Přeložka inženýrských sítí vedených vozovkou západního oblouku mostu.

Výstavba je v projektové dokumentaci rozdělena do inženýrských objektů a provozních souborů. V případě IO 01, IO 02, IO 03 a IO 05 se jedná o změnu dokončené stavby Plavební komory Hořín, která je vodním dílem. IO 04, IO 06, IO 07 a IO 08 jsou novou stavbou. Dále bude uveden stručný popis technického řešení jednotlivých objektů a vybraných podstatných provozních souborů.

IO 01 Úprava dolního ohlaví

Jedná se o rozšíření stávajícího ohlaví z 11 m na 12 m. Rozšířena bude stěna na levém břehu směrem do břehu. Tyto stavební úpravy vyvolají přesun schodiště, historického pilíře s lucernou, svodidel a dalších konstrukcí na levém břehu. Budou odstraněna původní vrata a v rámci samostatného provozního souboru se osadí nová. Návrhové plavidlo bude vraty projíždět šikmo, osa vjezdu plavidla do komory je o 2° natočena oproti původní ose dolního ohlaví. Rozšířením vrátňových výklenků a bouracími pracemi dojde k narušení proplachovacích obtoků. Ty budou v rámci výstavby rekonstruovány. V prostoru novodobého navýšení plata plavební komory budou vybourány výklenky pro umístění hydraulického pohonu vrat a pro kotvení horního ložiska. Pro bodové zatížení od hydraulických lisů budou realizovány roznášecí konstrukce, které přenesou vyvolané zatížení do podloží. Na každé straně ohlaví bude provedeno 24 kusů mikropilot, které budou vždy pod bodovým zdrojem zatížení spřaženy ocelovou deskou. V prostoru levé strany dolního ohlaví, vlevo od výklenku hydraulických lisů, se zcela odstraní stávající zdivo a nahradí se železobetonovou konstrukcí, jež bude spřažena se stávající konstrukcí po jejích bocích.

IO 02 Úprava přemostění

Most převádí místní komunikaci a přemosťuje část stávajícího dolního ohlaví plavební komory. Zvětšením přemostění a zdvihem mostu budou navýšeny technické parametry vodní cesty. Požadavky na řešení mostu jsou dány minimální užitnou šířkou ohlaví 12 m, minimální plavební výškou 7 m (při hladině 157,2 m n. m.), směrovým a výškovým vedením místní komunikace a zachováním původního vzhledu dolního ohlaví. Nejefektivnějším a nejšetrnějším řešením z hlediska památkové péče a zajištění požadovaných parametrů bylo zvoleno řešení s posuvným zdvihem mostního pole se zachováním současné kamenné konstrukce. Vnitřní železobetonová část se nahradí ocelovou příhradovou konstrukcí. Mostní oblouk bude rozšířen vložením dvojice klenebních kamenů přiložených k hlavnímu klenáku, kyklopské zdivo bude doplněno ve střední části nad klenákem.

Nosnou konstrukcí je prostě podepřená ocelová celosvařovaná příhradová konstrukce s horní ortotropní mostovkou. Tvoří ji dva hlavní nosníky a soustava příčných, podporových i mezipodporových ztužidel. Na krajní boční ocelové příhradové nosníky je zavěšena podpůrná železobetonová konstrukce, do které se ukotví původní kamenné bloky. Konstrukce bude ve spuštěné poloze uložena na ocelová rozpojitelná atypická ložiska. Dilatační závěry jsou navrženy netěsněné. Izolace mostovky bude bezešvá stříkaná. Vozovka na mostě bude dlážděná. Na opěře jsou dále umístěny vodicí lišty a další vybavení. Hydraulický systém zvedání mostu je tvořen dvěma nezávislými hydraulickými okruhy pro levou a pravou stranu mostu. Každý okruh sestává z hydraulického agregátu umístěného ve strojovně, ze dvou hydraulických válců v mostové šachtě a z propojovacích prvků mezi strojovnou a mostovou šachtou. Maximální axiální zatížení čtyř hydraulických válců je 4 × 1800 kN. Doba zvedání mostu při maximálním uvažovaném zdvihu 4,9 m je cca 5 minut, doba spouštění mostu pro celý zdvih je také cca 5 minut. Most zajistí pro lodní dopravu podjezdnou výšku 7,0 m s rezervou 0,15 m pro nejvyšší plavební hladinu. Nejvyšší plavební hladina odpovídá Hmax = 157,12 m n. m., nejnižší plavební hladina odpovídá Hmin = 155,1 m n. m.

Základní údaje o mostě (podle ČSN 73 6200 a ČSN 73 6220)
Délka přemostění: 12,01 m (světlost líců opěr).
Délka mostu: 20,32 m (k rubu závěrné zdi).
Délka nosné konstrukce: 19,06 m.
Rozpětí jednotlivých polí: 16,14 m.
Šikmost mostu: 97,8 (uložení je kolmé).
Volná šířka mostu: 4,96 m.
Šířka průchozího prostoru: cca 3.4 m + 2 × 0,77 m.
Šířka mostu: 6,05 m.
Výška mostu základní: 12,22 m.
Výška mostu při zdvihu: 17,12 m.
Stavební výška: 3,51 m.
Zatížení mostu: podle ČSN EN 1991-1, skupina 2.
Základní údaje o mostě (podle ČSN 73 6200 a ČSN 73 6220)
Délka přemostění: 12,01 m (světlost líců opěr).
Délka mostu: 20,32 m (k rubu závěrné zdi).
Délka nosné konstrukce: 19,06 m.
Rozpětí jednotlivých polí: 16,14 m.
Šikmost mostu: 97,8 (uložení je kolmé).
Volná šířka mostu: 4,96 m.
Šířka průchozího prostoru: cca 3.4 m + 2 × 0,77 m.
Šířka mostu: 6,05 m.
Výška mostu základní: 12,22 m.
Výška mostu při zdvihu: 17,12 m.
Stavební výška: 3,51 m.
Zatížení mostu: podle ČSN EN 1991-1, skupina 2.

IO 03 Komunikace

Stavební úpravy řeší skladbu vozovky v předpolích mostu a napojení na stávající komunikaci. Součástí budou také signalizační zařízení na obou koncích mostu a závory. Dopravní napojení mostu na stávající komunikaci bude řešeno dlážděnou vozovkou (za mostem) a asfaltovou vozovkou (před mostem) o celkové délce cca 20 m. Součástí je i návrh vodorovného a svislého dopravního značení v rozsahu vyvolaném stavbou. Pro zajištění bezpečnosti provozu budou osazeny závory spolu se světelným zabezpečovacím zařízením.

IO 04 Úprava dolní rejdy

Z důvodu šikmého průjezdu dolním ohlavím budou v dolní rejdě umístěny vodicí prvky – betonová stěna s kamenným obkladem. Zeď bude z bezpečnostních důvodů vybavena žebříky rozmístěnými po 40 m. Prostor za betonovou stěnou se vyplní hutněnou zeminou a navazující břeh za koncem vodicí stěny bude upraven podzemní stěnou. Dno před podzemní stěnou se upraví na úroveň plavební hloubky. V prostoru za svislou zdí bude uložena hutněná zemina do výšky koruny zhlaví. Koruna betonové zdi je v úrovni 158,12 m n. m., což je 1,0 m nad nejvyšší plavební hladinou. Dolní okraj betonového zhlaví je navržen pod úrovní minimální plavební hladiny 155,10 m n. m.

Pro zajištění stability budou v rozestupech 3,0 m realizovány kotevní mikropiloty. Zeď tvořící korunu podzemní stěny bude šíroká 1,5 m. Podzemní stěna se s betonem koruny propojí betonářskou výztuží. Stěna bude kotvena do břehu kotvami délky 13,0 m. Podzemní stěna bude z vrtaných pilot o průměru 880 mm a rozteči 750 mm. Koruna pilot bude na kótě 157,12 m n. m. Vyztužené piloty budou mít délku 8 m, nevyztužené piloty 5,5 m. V koruně pilot bude železobetonový trám, přes který bude stěna kotvena. Kotvy jsou navrženy tyčové. Tyče z oceli 500/500 budou mít průměr 40 mm. Délka kotev bude 8 m, délka kořene 5 m. Kotvy se umístí v rozteči 3,0 m vždy nad nevyztuženou pilotou.

IO 05 Úprava horního ohlaví

Horní ohlaví plavební komory bude rozšířeno z 11 na 12 m. Na obou stranách se upraví výklenky pro vzpěrná vrata. Na levém břehu bude ubourána konstrukce o cca 1–2 m. Jako samostatný provozní soubor se osadí nová vrata v potřebné šířce. Bude upraven nátok do obtoků a jeho uzávěr. Pro zajištění stability nábřežní zdi budou v rozestupech cca 6 m použity kotevní mikropiloty. Rozšířením vrátňových výklenků, respektive bouracími pracemi, dojde k narušení proplachovacích obtoků, které budou následně v rámci výstavby rekonstruovány. V prostoru novodobého navýšení plata plavební komory se vybourají výklenky pro umístění hydraulického pohonu vrat a pro kotvení horního ložiska. Kotvení se následně opětovně zabetonuje.

IO 06 Posun svodidel

Stará svodidla se odstraní a budou nahrazena novými. Posunou se na nové místo v horní rejdě, tak aby byla dodržena šířka 12 m v místě vjezdu od plavební komory. Celková délka svodidel je cca 49 m. Sloupy svodidel se osadí do předvrtu 880 mm. Prvky se vetknou 6 m pod návrhové dno.

IO 07 Přeložka IS

Současný stav
Na plavební komoře Hořín je stávající hlavní kabelová trasa vedena servisní štolou v tělese mostu nad komorou. Kabely jsou uloženy na třech kabelových lávkách ve svazcích. V servisní štole je 61 kabelových vedení a vodovodní přípojka. V této trase jsou uloženy všechny přívodní a propojovací kabely správců sítí ČEZ a O2. Rovněž kabely ve správě Povodí Vltavy jsou touto štolou vedeny z velínu PK do provozní budovy Povodí Vltavy a dále propojují všechny ovládací prvky PK. Po levém břehu vede podél PK kabelová trasa až k provozní budově s odbočkami k jednotlivým prvkům.

Navrhovaný stav
Pro sítě technické infrastruktury, které přecházejí na druhý břeh, a pro vodovodní přípojku bude proveden řízený podvrt. Pro každého správce bude v protlaku instalována jedna chránička průměru 160 mm.

IO 08 Rozvod NN

Jedná se o rozvod nízkého napětí (NN) k navrhovaným objektům – napájení hydraulických agregátů, závora, kamerový systém, plavební značení – signalizace v dolní vodě, osvětlení zdi v dolní rejdě.

PS 01 Řídicí systém

Řídicí systém bude řešen jako výměna stávajícího softwaru řídicího systému se zapracováním ovládání zdvižné konstrukce mostu. Řídicí systém bude přijímat kontinuální snímání výšky vodní hladiny pod mostem. Tyto údaje vyhodnotí a obsluze plavební komory bude umožňovat zdvižení mostní konstrukce ve dvou stupních – podjezdná výška bude 5,25 m a 7,00 m. S ohledem na značný výkyv mezi plavebními hladinami (cca 2 m) nebude tedy vždy nutné uskutečnit zdvih mostu v maximálním rozsahu, tj. o 4,9 m. V návaznosti na projekt Zabezpečení podjezdných výšek na vltavské vodní cestě bude zajištěn odchod dat do manažerského řídicího systému. Ten bude zajišťovat součinnost zdvižných mostů na navazujícím plavebním kanále s plavební komorou. Technické vybavení řídicího systému bude umístěno v budově velínu plavební komory.

PS 02 Vrata dolního ohlaví

Šířka vzpěrných vrat bude 12 m, jedna vráteň bude mít délku cca 6,9 m. Vzpěrná, ocelová vrata dolního ohlaví plavební komory V. klasifikační třídy vodních cest se skládají z dvojice vrátní, vzájemně čelně dosedajících při uzavření v ose vjezdu plavidla do komory, která je o 2° natočena oproti původní ose dolního ohlaví. Při uzavření zaujímají vrátně půdorysný tvar šípu s vychýlením 18° od osy kolmé k plavební komoře. V otevřené poloze jsou pravá i levá vráteň zasunuty do bočních výklenků ve zdech dolního ohlaví plavební komory. Pohyb každé z vrátní zajišťuje vodorovný lineární hydraulický pohon, umístěný ve výklenku plata plavební komory. Vrátně jsou v dolní části pod úrovní dolní vody opatřeny dvojicemi oken přímého prázdnění komory. Šoupátkové uzávěry oken jsou ovládány svislými hydraulickými válci.

PS 03 Vrata horního ohlaví

Šířka vzpěrných vrat bude 12 m, jedna vráteň bude mít délku cca 6,9 m. Konstrukčně jsou vrata totožná s PS 02. Vrátně u horního ohlaví nesou přechodovou lávku – úhelníkovou konstrukci krytou pororošty. Lávka šířky 1200 mm je opatřena oboustranným zábradlím.

Postup výstavby

Celková doba realizace stavby bude cca 16 měsíců. První sezonu budou prováděny demoliční práce, druhou sezonu bude následovat betonáž obou ohlaví a realizace mostní konstrukce. Postup výstavby je přizpůsoben požadavku zachování možnosti provozu kajutových lodí v sezóně roku 2019. Dále je nutno respektovat zákaz stavebních prací plynoucí z rozhodnutí OŽP MÚ Mělník z důvodu hnízdění ptáků, a to v období od 1. března do 30. června každého roku. Práce na stavbě budou prováděny ve dvou plavebních odstávkách v období cca 1. srpna 2018 – 31. března 2019 a 1. října 2019 – 31. března 2020. Stavba je koordinována s dalšími akcemi investora ŘVC ČR, a to Úprava podjezdných výšek na vltavské vodní cestě a Zvýšení ponorů na vltavské vodní cestě. V dobách plavební odstávky bude nutno zřizovat jímku z horní vody, zajišťovat podmínky pro provoz vodní elektrárny při jímkování a provoz remorkéru pro pomoc při proplavování tlačných soulodí malou plavební komorou. Při výstavbě bude přerušena cyklotrasa 7, EV7, Vltavská přecházející přes most nad dolním ohlavím plavebních komor. Během uzavírky mostu investor zajistí přívoz pro pěší a cyklisty ze stávajícího břehu v dolní rejdě.

Závěr

Provedením úpravy ohlaví PK Hořín se odstraní dlouhodobě úzké místo na vstupu do vltavské vodní cesty. Spolu s výše uvedenými souvisejícími investicemi tyto stavební úpravy výrazně přispějí k rozvoji říční dopravy a využití této dopravně významné vodní cesty.