Diaľničný extradosový most ako dominanta mostov križovatky Prešov, západ

Križovatka Prešov, západ zabezpečuje mimoúrovňové kríženie a vzájomné prepojenie diaľnice D1, rýchlostnej cesty R4 Prešov, severný obchvat, cesty I/18, cesty II/546 a komunikačného systému mesta Prešov.

Prvá časť križovatky bola realizovaná v rámci stavby D1 Prešov – Svinia, keď sa zrealizovali tri premostenia. V rámci stavby D1 Prešov, západ – Prešov, juh sa vybudovalo ďalších osem mostov. Pri potrebe premostenia množstva prekážok a vzájomných križovaní vetiev sa vytvoril priestor na vznik zaujímavých mostných konštrukcií.

Dominantu križovatky tvorí extradosový most, ktorý premosťuje vetvy diaľničnej križovatky a ktorý je predopnutý káblami typu extradosed (ED) vo svojich dvoch najväčších poliach.

Mostný objekt je dvanásťpoľový, s dĺžkou 563 m a s rozpätiami polí 27 až 74 m. Tvoria ho dve samostatné nosné konštrukcie, ktoré sú navrhnuté ako dvojkomôrkové so šikmými vonkajšími stenami.

Základné informácie o stavbe

S výstavbou útvarovej križovatky Prešov, západ sa začalo ešte v roku 2008, keď bola v rámci stavby D1 Prešov – Svinia postavená jej prvá etapa. Križovatka vtedy zabezpečovala napojenie diaľnice D1 na cestu I. triedy, čím sa mesto Prešov napojilo na diaľničnú sieť zo západu. Napojenie sa riešilo dvomi vetvami, na ktorých boli vybudované tri mosty. Za zmienku stojí najmä most 215-00 na vetve č. 2, ktorá zabezpečuje napojenie cesty I/18 v smere z Prešova do

Popradu na diaľnicu D1 a premosťuje okružnú križovatku. Mostný objekt tvorí dvojtrámová nosná konštrukciou z predpätého betónu s externými predpínacími káblami, ktoré vedú 1,7 m pod spodným okrajom nosnej konštrukcie v strede každého poľa.

Takéto riešenie umožnil fakt, že mostný objekt sa nachádza v dostatočnej výške nad terénom (cca 15 – 16 m) a nad premosťovanou okružnou križovatkou. Vedením voľných káblov cez oceľové deviátory v strede polí mosta sa zvyšuje ich zdvihová účinnosť, čo umožnilo znížiť výšku prierezu a rovnako efektívnejšie navrhnúť predpínaciu výstuž.

Objekt je desaťpoľový s rozpätiami polí 29,0 + 8 × 35,0 + 29,0 m. Celková dĺžka mosta je 347 m. Mostný objekt je do veľkej miery pohľadovo exponovaný, keďže je viditeľný takmer zo všetkých častí križovatky. Trojuholníkový motív, ktorý ponúka táto vzperadlová sústava, je použitý aj v ďalších konštrukčných častiach mosta.

S výstavbou diaľnice D1 Prešov, západ – Prešov, juh sa začalo v roku 2017, na jeseň v roku 2021 bola odovzdaná do užívania. V rámci tejto stavby sa v križovatke Prešov, západ postavilo osem mostov. Spolu sa tak v križovatke nachádza jedenásť mostných objektov. Mosty zabezpečujú kríženie a vzájomné prepojenie vetiev križovatky v troch výškových úrovniach.

Pri potrebe premostenia množstva prekážok a vzájomných križovaní vetiev sa vytvoril priestor na vznik zaujímavých mostných konštrukcií. Dominantu križovatky tvorí diaľničný most 201, ktorého nosná konštrukcia je zavesená na predpínacích kábloch typu extradosed.

Tomuto mostu sa budeme podrobnejšie venovať v ďalšej časti príspevku. Druhým najväčším mostom križovatky na vetve spájajúcej diaľnicu D1 s rýchlostnou cestou R4 je most 208, ktorého externé predpínacie káble vedú v strede troch najdlhších polí mimo prierezu nosnej konštrukcie pod jej spodnou hranou.

Takto tento most konštrukčne nadväzuje na už jestvujúci most 215 nad okružnou križovatkou, ktorý je takisto tvorený vzperadlovou sústavou. Mostný objekt je pôdorysne rozvetvený – k mostu na vetve č. 8 (dvanásťpoľový most s dĺžkou nosnej konštrukcie 530 m) sa pripája most na vetve č. 10 (trojpoľový most s dĺžkou 101 m).

Most na vetve č. 8 má dvanásť polí s rozpätiami 29,0 až 65,0 m. Nosná konštrukcia mostného objektu je navrhnutá ako dvojtrámová s obojstrannými konzolami, monolitická, spojitá, z dodatočne predpätého betónu.

Na zachovanie rovnakého typu nosnej konštrukcie pri pomerne veľkom rozptyle rozpätí polí je dvojtrámová nosná konštrukcia v troch najdlhších poliach vzopretá externe vedenými voľnými káblami. Externé káble vedú cez oceľový deviátor v strede polí 2,5 m pod spodným okrajom nosnej konštrukcie a pôsobia ako vzperadlová sústava.

Výška dvojtrámovej nosnej konštrukcie je 2,30 m, pri podperách v najdlhších poliach sa mení nábehmi na 3,10 m. Na zvýšenie tuhosti v krútení je nad týmito podperami navrhnuté uzavretie dvojtrámového priečneho rezu spodnou doskou.

Pestrosť konštrukčných riešení mostov v tejto križovatke potvrdzuje aj mostný objekt 213. Je navrhnutý ako trojpoľový most a vzhľadom na výškové obmedzenia je v priečnom smere parapetný, s nosnou konštrukciou integrovanou do spodnej stavby.

Trojpoľová nosná konštrukcia je monolitická, z dodatočne predpätého betónu, s celkovou dĺžkou 59,0 m. V priečnom smere tvorí nosnú konštrukciu dvojica parapetných nosníkov s jednostrannou (pravostrannou) konzolou pre pešiu dopravu.

Výška nosnej konštrukcie (parapetných nosníkov) je premenná, od 1,45 m v poli až po 2,15 m nad podperami. Hrúbka dosky medzi parapetnými nosníkmi je 0,40 m, pri parapetných nosníkoch sa zväčšuje na 0,55 m.

Most na diaľnici D1 nad vetvami križovatky

Mostný objekt tvorí svojou polohou v najvyššej úrovni križovatky, rozmermi a konštrukčným riešením dominantný prvok križovatky. Zároveň je to najdlhší most v križovatke. Pod ním sa nachádzajú mostné objekty na vetvách mimoúrovňovej križovatky Prešov, západ.

Celková dĺžka nosnej konštrukcie je 550 m. Most je dvanásťpoľový s rozpätiami polí 27 až 74 m. Mostný objekt tvoria dve samostatné nosné konštrukcie, ktoré sú navrhnuté ako dvojkomôrkové so šikmými vonkajšími stenami.

Šírka vozovky medzi obrubami (dopravný priestor) je 11,75 m (pravý most), resp. 12,05 m (ľavý most). Rímsy majú šírku 0,8 m a chodníkové dosky 1,60 m so služobnými chodníkmi so šírkou 0,75 m. Výška nosnej konštrukcie je 2,3 m a šírka 13,85 m (ľavá), resp. 13,55 m (pravá). Obidve nosné konštrukcie sú samostatne predopnuté kombináciou interných predpínacích káblov, externých predpínacích káblov vedených v komôrkach nosnej konštrukcie a predpínacích káblov typu extradosed.

V hlavných poliach č. 7 a 8 je situovaný najväčší počet vetiev križovatky. Výškovo a smerovo sú vedené tak, že je nutné premostiť ich dvomi poľami s dĺžkou 74 m pri výške nosnej konštrukcie max. 2,3 m. Most premosťuje v predmetných poliach tieto prekážky pomocou externých predpínacích káblov typu extradosed.

ED káble sú deviované na pylóne č. 8 vo výške cca 10 m nad úrovňou nosnej konštrukcie a vedú po vonkajších stranách pravej a ľavej nosnej konštrukcie. Prevedenie ED káblov cez pylón je zabezpečené prostredníctvom oceľových sediel, do ktorých sú tieto káble kotvené.

Oceľové sedlá bolo potrebné osadiť do pilierov s veľkou presnosťou tak, aby sa v čo najväčšej miere eliminovala prípadná excentricita vo vedení káblov, ktoré sú vedené do nosnej konštrukcie z vonkajšej strany pri oboch nosných konštrukciách.

Káble sú do nosnej konštrukcie kotvené prostredníctvom šikmých rebier. Rebrá sú našikmené voči osi nosnej konštrukcii na 50 gon tak, aby bol zabezpečený plynulý prenos síl z ED káblov do nosnej konštrukcie. Rebrá sú zároveň priečne predopnuté.

Do ED káblov bolo potrebné vnášať predpínaciu silu postupne tak, aby boli jednotlivé káble predopnuté v konečnom dôsledku rovnakou predpínacou silou a aby predpínacia sila z jedného kábla neeliminovala predpätie v druhom kábli

Predpätie z ED káblov, ktoré je do nosnej konštrukcie vnesené prostredníctvom priečneho predpätia, je ďalej distribuované do prierezu pomocou internej predpínacej výstuže. Tú tvoria 15-, 19- a 27-lanové káble Ls15,7/1860 MPa s predpínacím napätím 1 440 MPa.

Voľné káble sú navrhnuté z 19 lán Ls15,7/1860 MPa s predpínacím napätím 1 200 MPa. Káble typu extradosed tvorí 27 lán Ls15,7/1860 MPa s predpínacím napätím 1 100 MPa. Nosná konštrukcia sa budovala v siedmich etapách na podpernej skruži. V prvej etape sa vybudovali dve 74-metrové polia v strede mosta s previsnutými koncami. V tejto etape bola nosná konštrukcia predopnutá internými predpínacími káblami a káblami typu extradosed.

V ďalších etapách pokračovala výstavba nosnej konštrukcie symetricky od stredu mosta na každú stranu systémom pole – konzola. Po dostavaní celej nosnej konštrukcie boli predopnuté voľné káble vedené v komorách nosnej konštrukcie. Mostný objekt je iluminovaný. Spodná stavba pozostáva z dvoch krajných opôr a z jedenástich medziľahlých podpier.

Opory sú navrhnuté ako úložné prahy založené na veľkopriemerových pilótach. Medziľahlé podpery sú navrhnuté ako stĺpové, v hornej časti rozvetvené Podpera č. 8, ktorá je spoločná pre ľavú aj pravú nosnú konštrukciu, tvorí vďaka svojmu tvaru (písmeno W) a rozmerom výrazný vizuálny prvok nielen mostného objektu, ale aj celej križovatky. Je vysoká takmer 30 m a v jej hornej časti sú cez ňu deviované káble typu extradosed. Je votknutá do rozmernej základovej dosky, založenej hlbinne rovnako ako na podperách.

Záver

Križovatka Prešov, západ zohráva po dobudovaní kľúčovú úlohu pri dopravnom napojení mesta Prešov na diaľnicu D1. Vzhľadom na svoju rozlohu, množstvo krížení a prepojení cestných komunikácií tvorí prirodzenú dominantu predmetného úseku diaľnice aj priľahlého územia.

Napriek množstvu rôznych typov mostných konštrukcií sme sa snažili o zachovanie spoločných tvarových zásad tak, aby si každý mostný objekt zachoval svoju jedinečnosť, ale zároveň pôsobil v harmónii s ostatnými mostnými objektmi.

Spoločný trojuholníkový motív sa v rôznych podobách objavuje hlavne na prvkoch spodnej stavby, nosnej konštrukcie, ale aj ostatného vybavenia. Veríme, že mostné objekty v križovatke vytvorili harmonické a trvalé dielo, ktoré kladne prijme nielen širšia verejnosť, ale aj odborníci.