Diaľnica D1 Prešov-západ – Prešov-juh

Jedným z posledných pripravovaných úsekov diaľnice D1 medzi mestami Bratislava a Košice je úsek D1 Prešov-západ – Prešov-juh, na ktorý v súčasnosti prebieha projektová a investičná príprava.

Tento úsek diaľnice je chýbajúcim spojením prevádzkovaných úsekov D1 Svinia – Prešov-západ (od roku 2010) a D1 Prešov – Budimír (od roku 1989). Pre plánovaný začiatok výstavby úseku diaľnice koncom budúceho roka treba v blízkej budúcnosti ukončiť prebie­hajúce procesy projektovej prípravy, vypraco­vania dokumentácie na stavebné povolenie, a investičnej prípravy stavby, predovšetkým majetkovoprávneho vyrovnania.

Doterajšia príprava úseku diaľnice
Na modifikovaný variant s tunelom Prešov v dĺžke 2 375 m, študovaný v 90. rokoch minulého storočia, sa v roku 2009 vydalo právoplatné rozhodnutie o umiestnení stavby a v súčasnosti prebieha spracovanie dokumentácie na stavebné povolenie s predpokladaným vydaním stavebného povolenia v roku 2014. Plánovaný začiatok výstavby úseku diaľnice D1 je koncom roka 2014 a predpokladané uvedenie do užívania koncom roka 2018.

Za obmedzujúce faktory prípravy úseku diaľnice sa považujú:

• územný plán vyššieho územného celku Prešovského samosprávneho kraja,
• územnoplánovacia dokumentácia (ÚPD) sídelného útvaru Prešov,
• diaľnica D1 Svinia – Prešov-západ, v prevádzke od roku 2010,
• diaľnica D1 Prešov – Budimír, v prevádzke od roku 1982.

Diaľnica D1 prechádza cez štyri katastrálne územia (Prešov, Solivar, Haniska, Petrovany). Územie mesta Prešov v oblasti Prešov-západ je v súčasnosti sčasti zastavané obytnou zástavbou, má však veľký potenciál na ďalšiu zástavbu. Do určitej miery sa v súčasnosti toto územie využíva aj na poľnohospodárske alebo záhradkárske účely, v oblasti Za Kalváriou sú mestské lesy.

Technické riešenie
Poloha diaľnice je navrhnutá v súlade s ÚPD sídelného útvaru Prešov. Začiatok je situovaný v mimoúrovňovej útvarovej križovatke Prešov-západ. Údolie potoka Vydumanec s vetvami mimoúrovňovej križovatky diaľnica premosťuje vo výške približne 20 m nad terénom. Z križovatky Prešov-západ diaľnica smeruje ďalej na juh, pričom prechádza cez areál bývalého poľnohospodárskeho družstva, kde si vyžaduje asanáciu hospodárskych objektov družstva. Z hľadiska dotyku diaľnice s jestvujúcou alebo navrhovanou obytnou zástavbou je najcitlivejšie miesto obytnej zóny Za Kalváriou, kde diaľnica vedie vo vzdialenosti 98 m od jestvujúcej obytnej zástavby. Na zníženie negatívnych vplyvov na životné prostredie počas prevádzky diaľnice sa v tomto úseku navrhuje niekoľko opatrení. Po oboch stranách diaľnice sa navrhujú protihlukové steny na zníženie hladiny hluku, porastené zo strany obytnej zástavby popínavými rastlinami, a vegetačné úpravy telesa diaľnice na jeho lepšie začlenenie do okolitého prostredia.

Údolie Malkovského potoka križuje diaľnica mostným objektom situovaným vo vzdialenosti 95 m od obytnej zástavby Terchovskej ulice v údolí. Z tohto mostného objektu sa ako z jediného miesta na úseku diaľnice cez priehľadné protihlukové steny zabezpečí čiastočný výhľad na mesto Prešov a Kalváriu. Za mostným objektom vstupuje diaľnica do územia mestských lesov a vo vzdialenosti asi 120 m prechádza západne od obytnej zóny do údolia s bezmenným potokom, kde sa nachádza západný portál tunela Prešov. Východný portál tunela je vo svahu na pravom brehu rieky Torysa. Rieku Torysa, ulicu Pod Wilec hôrkou, železničnú trať Košice – Prešov, cestu I/68 a potok Delňa križuje diaľnica mostným objektom, ktorý zároveň prechádza cez areál bývalej čistiarne odpadových vôd mesta Prešov. Diaľnica je napojená na jestvujúci úsek D1 Prešov – Budimír v mimoúrovňovej útvarovej križovatke Prešov-juh s jej navrhovaným dobudovaním. Celková dĺžka navrhovanej diaľnice je 7,9 km.

Rozhodujúce časti stavby
Stavba pozostáva z 227 častí, medzi ktoré patria 2 mimoúrovňové križovatky, 18 mostných objektov, 10 prístupových ciest na stavbou rozdelené pozemky, 11 objektov oporných a zárubných múrov a jeden tunel. Rozhodujúce časti stavby sú:

Diaľnica D1
Kategória navrhovanej diaľnice D1 je D 26,5/100 s polomermi smerových oblúkov od 720 do 1 600 m, s pozdĺžnym sklonom od 1,65 do 3,3 %. Výhľadové dopravné zaťaženie úseku diaľnice dosiahne v roku 2045 podľa predpokladov 19 200 vozidiel/24 hodín v oboch smeroch s predpokladanou funkčnou úrovňou dopravného prúdu C. Diaľnica má navrhovaný cementobetónový kryt vozovky.

Mimoúrovňová križovatka Prešov-západ
Križovatku Prešov-západ ako miesto prepojenia rýchlostnej cesty R4 Prešov – severný obchvat s diaľnicou D1 a jestvujúcim komunikačným systémom tvoreným cestami I/18 a II/546 vymedzil územný plán vyššieho územného celku Prešovského samosprávneho kraja a územný plán sídelného útvaru mesta Prešov v roku 2004. Križovatka má spolu 13 vetiev s celkovou dĺžkou 9 km. Je navrhovaná na postupné budovanie, pričom v súčasnosti prebieha I. etapa zabezpečujúca napojenie diaľnice D1 Svinia – Prešov-západ na jestvujúci komunikačný systém, v prevádzke od roku 2010. Mimoúrovňová útvarová križovatka Prešov-západ bude zabezpečovať vzájomné prepojenie týchto komunikácií:

• diaľnica D1 smerom na Poprad a Košice,
• rýchlostná cesta R4 Prešov – Svidník,
• cesta I/18 smerom na Poprad a Prešov,
• cesta II/542 smerom na Margecany.

Križovatka má spolu šesť ramien a jej tvar zohľadňuje dopravnú funkciu komunikácií, dopravné zaťaženie a smerovanie dopravy v križovatke, konfiguráciu terénu, polohu diaľnice D1 Svinia – Prešov-západ.Mimoúrovňové kríženie a prepojenie komunikácií zohľadňuje ich dopravnú funkciu, najvyššiu má diaľnica D1. Z hľadiska dopravného zaťaženia je najviac zaťaženým smer z diaľnice D1 od Popradu do mesta Prešov a opačne, preto sú v tomto smere navrhované samostatné vetvy (č. 1, 2) napojené priamo na diaľnicu D1. Prepojenie ciest I/18, II/546 a komunikačného systému mesta je zabezpečené prostredníctvom dvoch okružných križovatiek. Výškové situovanie vetiev križovatky zohľadňuje ich mimoúrovňové prepojenie, pričom najvyššie sa nachádza diaľnica D1 s mostným objektom cez údolie potoka Vydumanec.

Tunel Prešov
Tunel Prešov s dĺžkou 2 244 m má dve samostatné tunelové rúry určené na jednosmernú premávku. Tunel je zaradený do kategórie 2T 7,5/100 s pozdĺžnym sklonom tunelových rúr 2,8 %, klesajúcim do údolia rieky Torysa. Tunelové rúry sú vedené v osovej vzdialenosti 40 m, v mieste portálových objektov asi 25 m. V tuneli sa navrhuje osem priečnych prepojení medzi tunelovými rúrami, dva núdzové zálivy a 17 SOS výklenkov. Núdzové zálivy sú navrhované s dĺžkou 52 m, ktorá umožňuje osadenie betónových zvodidiel na ich konci na zabránenie nárazu vozidla do ostenia tunela tak, aby zostala zachovaná voľná dĺžka zálivu 40 m v zmysle legislatívy. Navrhované je pozdĺžne vetranie cez portálové objekty. Geologickú stavbu územia tvoria horniny vnútrokarpatského flyšového vývoja s prevahou ílovcov nad pieskovcami. Tunel Prešov by sa mal realizovať podľa zásad Novej rakúskej tunelovacej metódy (NRTM) horizontálnym členením výrubu a povrchným razením predovšetkým zo strany východného portálu tunela a pravdepodobne bude razený predovšetkým v pieskovcoch s rôznou pevnosťou.

Informačný systém diaľnice
Vzhľadom na situovanie tunela Prešov v tomto úseku diaľnice bude jej súčasťou informačný systém zabezpečujúci riadenie premávky v tuneli a na priľahlých úsekoch diaľnice s križovatkami. Informačný systém sa napojí na riadiace centrum v SSÚD Prešov, z ktorého sa zároveň bude riadiť premávka aj na úseku rých­lostnej cesty R4 Prešov – severný obchvat.

Stredisko správy a údržby diaľnic – SSÚD Prešov
Súčasťou stavby je aj rekonštrukcia strediska správy a údržby diaľnic – SSÚD Prešov. V rámci tejto rekonštrukcie je navrhovaná nová prevádzková budova SSÚD pre správcu komunikácie a diaľničné oddelenie Policajného zboru. V strede prevádzkovej budovy sa bude nachádzať operátorské pracovisko riadenia prevádzky tunela Prešov, tunelov Bikoš a Okruhliak na rýchlostnej ceste R4, ako aj priľahlých úsekov diaľnice a rýchlostnej cesty. Z tohto operátorského pracoviska sa v budúcnosti stane regionálne operátorské pracovisko, z ktorého sa budú riadiť všetky tunely východnej časti Slovenska, kde bude spolu desať cestných tunelov. V priestore jestvujúcej prevádzkovej budovy SSÚD sú navrhované silá na uskladnenie posypovej soli na zimnú údržbu. Rekonštruovaná bude aj zostávajúca časť strediska vrátane technológie strediska.

Mostné objekty
Na predmetnom úseku diaľnice je navrhnutých 18 mostných objektov. Najväčší počet mostných objektov sa sústreďuje na pomerne malej ploche križovatky Prešov-západ. V rámci tejto stavby je ich navrhnutých osem. V prvej etape výstavby tejto križovatky (ešte v rámci stavby D1 Prešov – Svinia) sa už postavili tri mosty. Celkovo to teda bude križovatka s jedenástimi mostnými objektmi. Mosty zabezpečia v troch výškových úrovniach kríženie a vzájomné prepojenie vetiev križovatky. Pri potrebe premostenia množstva prekážok a vzájomných križovaní vetiev sa vytvoril priestor na vznik zaujímavých mostných konštrukcií. Dominantu križovatky vytvorí na diaľnici most 201, ktorého nosná konštrukcia bude zavesená na predpínacích kábloch typu extradosed. Druhým najväčším mostom križovatky na vetve spájajúcej diaľnicu s rýchlostnou cestou bude most 208, ktorého externé predpínacie káble budú vedené mimo prierezu nosnej konštrukcie, pod jej spodnou hranou v strede troch polí, tak bude nadväzovať na už jestvujúci most nad okružnou križovatkou, ktorý je tvorený vzperadlovou sústavou. Ďalšie mosty sa vybudujú na podperných skružiach, prípadne zmontujú z predpätých tyčových prefabrikátov. Medzi najzaujímavejšie mosty na trase diaľnice patrí most 203, ktorého trasovanie vysoko nad údolím Malkovského potoka ho predurčuje na výstavbu s použitím technológie letmej betonáže. Za západným portálom tunela je zasa navrhnutý najdlhší most 206, ktorý sa vybuduje technológiou vysúvania nosnej konštrukcie. V križovatke Prešov-juh sú na jej vetvách navrhnuté dva mostné objekty budované betonážou na podperných skružiach.

201-00 Most na diaľnici D1 nad vetvami križovatky
Keďže sa tento mostný objekt nachádza na naj­vyššej úrovni križovatky, bude tvoriť jej dominantný prvok. Zároveň je to aj najdlhší most v križovatke. Pod ním sa nachádzajú mostné objekty na vetvách diaľnice D1 a rýchlostnej cesty R4 a cesty prvej a druhej triedy. Celková dĺžka mostného objektu je 563 m. Tento most je dvanásťpoľový s rozpätiami polí 27 až 74 m. Most tvoria dve samostatné nosné konštrukcie, ktoré sú navrhnuté ako dvojkomôrkové so sklonenými vonkajšími stenami. V poliach č. 7 a 8 je situovaný najväčší počet vetiev križovatky. Výškovo a smerovo sú vedené tak, že je nutné ich premostiť dvoma poľami s dĺžkou 74 m, pri výške nosnej konštrukcie maximálne 2,3 m. Predmetné polia premosťujú tieto prekážky pomocou externých predpínacích káblov typu extradosed, ktoré budú deviované cez podperu č. 8 vo výške asi 10 m nad úrovňou nosnej konštrukcie. Káble typu extradosed (ED) sa ukotvia do šikmých rebier na nosnej konštrukcii. Rebrá sú našikmené proti osi nosnej konštrukcie na 50 gon tak, aby bol zabezpečený plynulý prenos síl z ED káblov do nosnej konštrukcie. Rebrá budú zároveň priečne predopnuté. Takýmto riešením sa nielenže dosiahne účel premostenia, ale sa aj zvýrazní dominantnosť mostného objektu. Spodná stavba pozostáva z dvoch krajných opôr a jedenástich medziľahlých podpier. Opory sú navrhnuté ako úložné prahy založené na veľkopriemerových pilótach. Medziľahlé podpery sú navrhnuté v tvare písmena V, čo ďalej rozvíja trojuholníkový motív použitý v križovatke Prešov-západ. Podpera č. 8 (spoločná pre obe nosné konštrukcie) bude tvoriť výrazný prvok, a to nielen tvarovaním (v tvare písmena W), ale najmä svojimi rozmermi. Je vysoká necelých 30 m a v jej hornej časti sú cez ňu deviované káble typu extradosed.

208-00 Most na vetve č. 8 nad cestou I/18
Mostný objekt sa nachádza na vetve č. 8 a z dialnice D1 zabezpečuje napojenie na rýchlostnú cestu R4. Je z monolitického pred­pätého betónu. Celková dĺžka mostného objektu je 536 m. Nosná konštrukcia je navrhnutá ako dvojtrámová. Most je dvanásťpoľový s rozpätiami polí 21 až 65 m. Nosná konštrukcia sa pôdorysne rozvetvuje do tvaru písmena Y. Premosťuje vetvy križovatky a cestu I/18. Rozpätie poľa nad týmito vetvami je 65 m. Pri zachovaní rovnakého typu nosnej konštrukcie pri pomerne veľkom rozptyle rozpätí boli v troch najväčších poliach navrhnuté externé predpínacie káble, ktoré vedú 2,5 m pod spodným okrajom nosnej konštrukcie v strede polí. Nad podperami týchto troch polí sú navrhnuté nábehy. Na zvýšenie tuhosti v krútení je na miestach nábehov dvojtrámová nosná konštrukcia, v spodnej časti doplnená spodnou doskou. Pri tvarovaní spod­nej stavby sa rovnako ako pri iných mostoch križovatky dodržal motív písmena V.

203-00 Most cez údolie Malkovského potoka
Mostný objekt sa nachádza na diaľnici D1. Je navrhnutý z monolitického predpätého betónu. Most tvoria dve samostatné nosné konštrukcie, ktoré sú navrhnuté ako komôrkové a budú sa budovať technológiou letmej betonáže. Most je osempoľový s rozpätiami polí 42 až 70 m. Celková dĺžka mostného objektu je 488 m a výška nad terénom 35 m. Nosná konštrukcia je uložená na medziľahlé podpery prostredníctvom vrubových kĺbov. Na oporách je uložená na ložiská. Podpery mosta sú navrhnuté ako dvojica štíhlych stien, ktoré budú zároveň slúžiť na stabilizáciu vahadla.

Záver
Riešenie diaľnice D1 v úseku Prešov-západ – Prešov-juh s celkovou dĺžkou 7,9 km je jedným z posledných pripravovaných úsekov diaľnice D1 medzi mestami Bratislava a Košice. Jeho výstavba vytvorí predpoklady na dobudovanie uceleného diaľničného ťahu s predpokladaným priaznivým vplyvom na odľahčenie tranzitnej dopravy komunikačného systému mesta Prešov. Týmto príspevkom sme sa snažili prezentovať čitateľom projekt jedného z najnáročnejších úsekov diaľnice D1.

TEXT: Ing. Branislav Juhás, Ing. Juraj Kopčák
OBRÁZKY: DOPRAVOPROJEKT

Branislav Juhás je hlavný inžinier projektu v spoločnosti DOPRAVOPROJEKT, a. s., divízia Prešov.

Juraj Kopčák je koordinátor mostných objektov v spoločnosti DOPRAVOPROJEKT, a. s., divízia Prešov.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.