Mosty v križovatke 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 sa realizovala v rámci stavby D1 Prešov – Svinia, postavili sa tri mostné objekty. V súčasnosti sa v rámci stavby D1 Prešov, západ – Prešov, juh buduje ďalších osem mostov.

Pri potrebe premostiť množstvo prekážok a vzájomných križovaní vetiev vznikol priestor aj na zaujímavé mostné konštrukcie, ktoré sa budú budovať rôznymi technológiami, pričom pôjde aj o rôzne typy, napríklad zavesený most s nízkym pylónom, dvojtrámový most s externým predpätím či parapetný most.

Výstavba útvarovej križovatky Prešov, západ sa začala ešte v roku 2008, keď sa v rámci stavby D1 Prešov – Svinia postavila jej prvá etapa. Vtedy križovatka 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 sa vybudovali tri mosty. Za zmienku stojí najmä most 215-00 (obr. 1) 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 konštrukcia z predpätého betónu s externými predpínacími káblami vedenými 1,7 m pod spodným okrajom nosnej konštrukcie v strede každého poľa. Takéto riešenie bolo možné realizovať vzhľadom na to, že sa mostný objekt nachádza v dostatočnej výške nad terénom (približne 15 až 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 m, 8 × 35 m a 29 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 vzpieradlová sústava, je použitý aj v ďalších konštrukčných častiach mosta.

V roku 2017 sa začala výstavba diaľnice D1 Prešov, západ – Prešov, juh. V rámci tejto stavby je v križovatke Prešov, západ navrhnutých osem mostov. Celkovo to teda bude križovatka s jedenástimi mostnými objektmi, pričom mosty zabezpečia kríženie a vzájomné prepojenie vetiev križovatky v troch výškových úrovniach.

V križovatke sa nachádzajú rôzne typy mostných objektov budovaných rôznymi technológiami vzhľadom na to, že vzájomné križovanie vetiev a premosťovanie množstva prekážok spôsobilo rôzne návrhové a technologické obmedzenia.

Dominantu križovatky tvorí diaľničný most 201 (obr. 2), ktorého nosná konštrukcia bude zavesená na predpínacích kábloch typu extradosed. Druhým najdlhším mostom križovatky na vetve spájajúcej diaľnicu D1 s rýchlostnou cestou R4 je most 208, ktorého externé predpínacie káble budú viesť mimo prierezu nosnej konštrukcie pod jej spodnou hranou v strede troch polí.

Takto bude tento most konštrukčne nadväzovať na už jestvujúci most 215 nad okružnou križovatkou, ktorý je takisto tvorený vzpieradlovou sústavou. Pestrosť konštrukčných riešení mostov v tejto križovatke potvrdzuje aj mostný objekt 213. Je navrhnutý ako trojpoľový most, ktorý je vzhľadom na výškové obmedzenia navrhnutý v priečnom smere ako parapetný s nosnou konštrukciou integrovanou do spodnej stavby.

201-00 Most na diaľnici D1 nad vetvami križovatky

Keďže sa tento mostný objekt nachádza v najvyššej úrovni križovatky, tvorí jej dominantný prvok. Zároveň je to aj 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.

V hlavných poliach č. 7 a 8 je situovaný najväčší počet vetiev križovatky. Výškovo a smerovo sú vedené tak, že je nevyhnutné 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, ktoré sú deviované cez pylón na podpere č. 8 vo výške približne 10 m nad úrovňou nosnej konštrukcie.

Káble typu extradosed sú kotvené do šikmých rebier na nosnej konštrukcii. Rebrá sú voči osi nosnej konštrukcie v uhle 45° tak, aby bol zabezpečený plynulý prenos síl z ED káblov do nosnej konštrukcie. Rebrá budú zároveň priečne predopnuté. Takýmto riešením bolo možné dosiahnuť požadované rozpätie a zároveň zvýrazniť dominantnosť mostného objektu. Mostný objekt bude zároveň iluminovaný.

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 svojím tvarovaním (v tvare písmena W), ale najmä svojimi rozmermi. Je vysoká takmer 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 208-00 (obr. 6) sa nachádza na dvoch vetvách križovatky Prešov, západ. ­Zabezpečuje napojenie z diaľnice D1 na rýchlostnú cestu R4 v dopravných smeroch Poprad – Svidník a Košice – Svidník. Premosťuje šesť vetiev križovatky Prešov, západ, cestu I/18 a potok Vydumanec. 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 až 65 m. Voľná šírka komunikácie na moste je 13,4 m, ide o trojpruhovú jednosmernú vetvu. Nosná konštrukcia mostného objektu je navrhnutá ako spojitá monolitická z dodatočne predpätého betónu. Šírka nosnej konštrukcie je 15,20 m.

V priečnom smere je nosná konštrukcia navrhnutá ako dvojtrámová s obojstrannými konzolami. 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.

Káble vedú cez oceľový deviátor v strede polí 2,5 m pod spodným okrajom nosnej konštrukcie a budú pôsobiť ako vzpieradlová sústava. Výška dvojtrámovej nosnej konštrukcie je 2,3 m, v mieste nábehov pri podperách najdlhších polí sa mení na 3,1 m. Na zvýšenie tuhosti v krútení je nad týmito podperami navrhnuté uzavretie dvojtrámového priečneho rezu spodnou doskou.

Most na vetve č. 10 má tri polia s rozpätiami 24 až 41 m. Voľná šírka komunikácie na moste je 9,65 m, ide o dvojpruhovú jednosmernú vetvu. Nosná konštrukcia je navrhnutá ako spojitá monolitická z dodatočne predpätého betónu.

V priečnom smere ide o jednotrámovú nosnú konštrukciu so šírkou 11,55 m s obojstrannými konzolami a s konštantnou výškou 2,3 m. Jednotrámová nosná konštrukcia sa plynulo pripojí k pravému trámu dvojtrámovej nosnej konštrukcie.

Nosná konštrukcia je predpínaná 19-lanovými súdržnými predpínacími jednotkami. Po dobudovaní nosnej konštrukcie sa na most osadili oceľové deviátory ukotvené do priečnikov v strede najdlhších polí a nosná konštrukcia bola predopnutá externe vedenými voľnými káblami, ktoré sú kotvené za nadpodperovými priečnikmi v hornej doske NK.

Spodná stavba pozostáva z troch krajných opôr a z trinástich medziľahlých podpier. Pri tvarovaní spodnej stavby sa rovnako ako pri iných mostoch križovatky dodržal motív písmena V. Krajné opory sú navrhnuté ako úložné prahy založené na veľkopriemerových pilótach, resp. ako dvojica driekov votknutá do základu. Priestor za driekmi je vyplnený stenou s hrúbkou 0,85 m, ktorá tvorí záverný múrik.

Medziľahlé podpery na moste sú navrhnuté ako stĺpové, v hornej časti sa driek podpery rozdeľuje na dve samostatné časti v tvare písmena V. Zakladanie podpier je vzhľadom na geologické pomery navrhnuté ako hlbinné na veľkopriemerových pilótach.

213-00 Most na vetve č. 6 (cesta II/546) v km 0,3 nad vetvou križovatky

Mostný objekt (obr. 9) patrí medzi menšie mosty predmetnej križovatky. Vo výškovo obmedzených pomeroch bolo potrebné umiestniť cestu II. triedy a súbežný chodník pre peších ponad vetvu križovatky Prešov, západ.
Trojpoľová nosná konštrukcia je monolitická z dodatočne predpätého betónu s celkovou dĺžkou 59 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 nad podperami. Hrúbka dosky medzi parapetnými nosníkmi je 0,4 m so zväčšením hrúbky na 0,55 m pri parapetných nosníkoch.

Spodnú stavbu mosta tvorí dvojica opôr a dvojica medziľahlých podpier. Opory tvoria úložné prahy zo železobetónu založené na veľkopriemerových pilótach, sú rámovo spojené s nosnou konštrukciou. Veľkopriemerové ­pilóty ∅ 0,9 m s dĺžkou 16 m majú v hornej časti (5 m) zúžený prierez na 0,6 m, preto táto časť pilót pôsobí ako ohybovo poddajné stĺpy.

Na oporách je prostredníctvom elastomérnych ložísk uložená prechodová doska ukončená ozubením obmedzujúcim jej pohyb. Medziľahlé podpery sú rámové konštrukcie v tvare písmena V votknuté do základovej dosky a založené na veľkopriemerových pilótach ∅ 0,9 m. Nosná konštrukcia je na podperách uložená prostredníctvom vrubových kĺbov.

Z dôvodu zníženia namáhania pilót na krajných oporách od dotvarovania a zmrašťovania nosnej konštrukcie po predopnutí bolo navrhnuté dočasné posuvné uloženie nosnej konštrukcie na oporách. Samotná nosná konštrukcia sa vybudovala v dvoch pracovných etapách. V prvej etape sa vybudovala nosná konštrukcia na pevnej podpernej skruži, ktorá sa uložila na oporách prostredníctvom elastomérnych ložísk. V druhej etape sa zrealizovalo rámové spojenie s krajnými oporami.

Zo statického hľadiska pôsobí nosná konštrukcia v definitívnom štádiu ako združený rám a tvorí jeden dilatačný celok. Voľná šírka na moste je 8,8 m. Parapetné nosníky sú chránené proti nárazu vozidla predsadeným zvodidlom kotveným do železobetónovej rímsy so šírkou 0,7 m. Pravostranný chodník pre peších má voľnú šírku 2 m. Celková šírka nosnej konštrukcie vrátane chodníkovej konzoly je 14,6 m.

Záver

Križovatka Prešov, západ bude po dobudovaní zohrávať kľúčovú úlohu pri dopravnom napojení mesta Prešov na diaľnicu D1 a na rýchlostnú cestu R4. Vzhľadom na svoju rozlohu, množstvo krížení a prepojení cestných komunikácií sa stane prirodzenou dominantou 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 bol 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.

Výstavba celej križovatky aj úseku diaľnice postupuje rýchlo vpred a s veľkou pravdepodobnosťou sa dodrží termín sprejazdnenia celého úseku v roku 2021. Veríme, že mostné objekty v križovatke vytvoria harmonické a trvalé dielo, ktoré kladne prijme širšia verejnosť aj odborníci.