Rýchlostná cesta R2 Šaca – Košické Olšany, I. úsek

Celý úsek rýchlostnej cesty R2 Šaca – Košické Olšany s dĺžkou 24 km bude po uvedení do prevádzky súčasťou nadradenej dopravnej infraštruktúry a spolu s diaľnicou D1 bude vytvárať juhovýchodný obchvat mesta Košice.

Z dôvodu časovej prípravy a celkového rozsahu stavby je rýchlostná cesta Šaca – Košické Olšany s dĺžkou 24 km rozdelená na dve etapy, resp. dva úseky: I. úsek Šaca – Haniska s dĺžkou 6,8 km a II. úsek Košice, juh – Košické Olšany s dĺžkou 14,2 km. Rýchlostná cesta je situovaná juhovýchodne od mesta Košice a zabezpečí napojenie na diaľnicu D1 a rýchlostnú cestu R4 na úseku Košice – Milhosť.

Doterajšia príprava úseku R2 Šaca – Košické Olšany

Proces EIA vzťahujúci sa na tento úsek rýchlostnej cesty bol ukončený v roku 2010 na základe technickej štúdie z roku 2009, ktorá hodnotila dva varianty rýchlostnej cesty. V roku 2013 bola vypracovaná dokumentácia na územné rozhodnutie, vo februári 2015 bolo vydané rozhodnutie o umiestnení stavby.

Na jar 2018 bola spracovaná dokumentácia na stavebné povolenie oboch úsekov rýchlostnej cesty, v súčasnosti prebieha príprava podkladov na vydanie stavebného povolenia a zároveň spracovanie dokumentácie na realizáciu stavby II. úseku s plánovaným začiatkom výstavby v roku 2019. V článku sa budeme venovať I. úseku Šaca – Haniska, ktorý je situovaný v okolí priemyselnej zóny U. S. Steel Košice, s. r. o. (USSK).

Obmedzujúce faktory situovania rýchlostnej cesty

Medzi faktory, na ktoré treba prihliadať patria:

• územný plán VÚC Košického samosprávneho kraja,
• územnoplánovacia dokumentácia sídelného útvaru Košice,
• rozhodnutie o umiestnení stavby rýchlostnej cesty R2 Šaca – Košické Olšany,
• rýchlostná cesta R4 Košice – Milhosť, ktorá je v súčasnosti vo výstavbe,
• terminál intermodálnej prepravy Košice spolufinancovaný z EÚ.

Medzi rozhodujúce obmedzujúce faktory patrí priemyselná zóna USSK, medzinárodné letisko Košice a prevádzkovaný úsek rýchlostnej cesty R4 Košice – Milhosť.

Technické riešenie

Celková dĺžka I. úseku rýchlostnej cesty Šaca – Haniska je 6,8 km, rýchlostná cesta je navrhovaná ako štvorpruhová, smerovo rozdelená komunikácia kategórie R24,5 s návrhovou rýchlosťou 100 km/h.
Priestorová poloha rýchlostnej cesty je v súlade s ÚPD Košického samosprávneho kraja a mesta Košice.

Začiatok je situovaný v mimoúrovňovej križovatke Šaca pred vstupným areálom USSK s výhľadovým pokračovaním západným smerom na úseku Moldava – Šaca. Z križovatky Šaca smeruje rýchlostná cesta v trase jestvujúcej štvorpruhovej cesty zaradenej ako R2 v správe NDS, a. s., až po mimoúrovňovú križovatku Ľudvíkov Dvor.

V priestore vstupnej brány č. 3 do areálu USSK sa na jestvujúcej ceste nachádzajú obojstranné zastávkové pruhy s podchodom pre peších pod komunikáciou, pričom tieto zastávkové pruhy zostanú napojené na navrhovanú rýchlostnú cestu R2 so zachovaním jestvujúceho podchodu do areálu USSK.

V križovatke Ľudvíkov Dvor križuje rýchlostná cesta (mostným objektom s dĺžkou 591 m) jestvujúcu cestu, ktorá bude slúžiť ako privádzač na rýchlostnú cestu v úseku Ľudvíkov Dvor – Červený rak s výhľadovou súbežnou komunikáciou na obsluhu priľahlého územia a obcí, ďalej električkovú trať a prístupovú cestu k areálu USSK, následne prechádza do oblasti medzi priemyselným areálom a medzinárodným letiskom Košice.

Priestorová poloha rýchlostnej cesty je v tomto území obmedzená letiskom Košice a jeho prekážkovými plochami. Mimo­úrovňová križovatka Ľudvíkov Dvor je navrhovaná ako útvarová križovatka, v rámci ktorej je rýchlostná cesta R2 napojená na pôvodnú cestu v úseku Ľudvíkov Dvor – Červený rak. Zároveň je v tejto križovatke napojená cesta III/3401 („Haništianska“ cesta), z ktorej je prístupný areál priemyselnej zóny USSK v jeho severnej časti, kde sa nachádzajú hlavné nákladné brány.

Z križovatky Ľudvíkov Dvor smeruje rýchlostná cesta súbežne s cestou III/3401 až po križovatku Haniska, pričom nezasahuje do ochranných pásiem a prekážkových rovín letiska Košice a zároveň je situovaná vo väčšej vzdialenosti od chráneného územia Haništianskeho lesa. Rýchlostná cesta križuje mostným objektom koridor železničnej trate č. 160 Zvolen – Košice, širokorozchodnej železničnej trate USSK a vlečkové koľaje v areá­li USSK.

Západne od obce Haniska sa nachádza mimoúrovňová križovatka Haniska, zabezpečujúca prepojenie rýchlostnej cesty R2 s rýchlostnou cestou R4 Košice – Milhosť, ktorá je v súčasnosti vo výstavbe. Ide o útvarovú mimoúrovňovú križovatku, ktorá okrem prepojenia rýchlostných ciest R2 a R4 zabezpečí ich prepojenie s cestou III/3402.

V lokalite západne od obce Haniska sa nachádza priemyselná zóna s kontajnerovým prekladiskom firmy Metrans. Východne od areálu USSK smerom k obci Sokoľany je pripravovaný areál prekladiska intermodálnej prepravy TIP Košice a plánovaný projekt Globálneho industriálneho parku GLIP Košice s plochou cca 550 ha. Prepojenie rýchlostnej cesty s cestou III/3401 a prístupovými cestami k areálom prekladísk je navrhované prostredníctvom okružnej križovatky. Z tejto križovatky bude dopravne napojený aj jestvujúci areál Haniska.

Medzi priemyselnou zónou a obcou Haniska sa pri ceste III/3401 nachádza lokalita solárneho parku. Rýchlostná cesta zasahuje do severnej časti tohto parku – ako najvýhodnejšie sa javí upravenie plochy solárneho parku s premiestnením solárnych panelov mimo trasy plánovanej rýchlostnej cesty.

Napojenie R2 na rýchlostnú cestu R4 si vyžaduje úpravu rýchlostnej cesty R4 dostavbou odbočovacích a pripájacích pruhov, rozšírením telesa rýchlostnej cesty na časti úseku a aj posunutím protihlukovej steny na ochranu obytnej zástavby obce Haniska.

Rozhodujúce časti stavby

Medzi rozhodujúce časti stavby patria dve mimoúrovňové križovatky, sedem mostných objektov, prístupové cesty na stavbou rozdelené pozemky a protihlukové steny. Vzhľadom na situovanie rýchlostnej cesty v okolí priemyselnej zóny USSK dochádza ku kolízii s väčším počtom nadzemných a podzemných inžinierskych sietí.

Rýchlostná cesta R2

Kategória navrhovanej rýchlostnej cesty je R 24,5/100 s polomermi smerových oblúkov od 720 do 4 000 m a s pozdĺžnym sklonom od 0,2 do 4,3 %. Výhľadové dopravné zaťaženie úseku rýchlostnej cesty dosiahne v roku 2045 podľa predpokladov 16-tisíc vozidiel/24 h v oboch smeroch s predpokladanou funkčnou úrovňou dopravného prúdu B.

Mimoúrovňové križovatky

Na I. úseku rýchlostnej cesty sú navrhované dve mimoúrovňové križovatky:

Ľudvíkov Dvor

Mimoúrovňová útvarová križovatka zabezpečuje prepojenie rýchlostnej cesty R2 s pôvodnou cestou Šaca – Košice (dočasná R2) a cestou III/3401, z ktorej je dopravne napojená severná časť priemyselnej zóny USSK s hlavnou nákladnou bránou.

Jestvujúca úrovňová styková križovatka ciest pri Ľudvíkovom Dvore je dlhodobo evidovaná ako opakovaná nehodová lokalita, čo sa prestavbou na mimoúrovňovú križovatku odstráni. Súčasťou križovatky je napojenie časti Ľudvíkov Dvor s odstránením úrovňových krížení. Nachádza sa tu aj okružná križovatka, ktorá bude zabezpečovať dopravné napojenie priemyselnej zóny (obr. 1).

Haniska

Západne od obce Haniska sa nachádza rovnomenná mimoúrovňová križovatka zabezpečujúca prepojenie rýchlostnej cesty R2 s prevádzkovanou rýchlostnou cestou R4 Košice – Milhosť. Ide o útvarovú mimoúrovňovú križovatku, ktorá okrem prepojenia rýchlostných ciest R2 a R4 zabezpečí ich prepojenie s cestou III/3401.

V tejto lokalite sa nachádza priemyselná zóna s kontajnerovým prekladiskom firmy Metrans, medzi areálom USSK a obcou Sokoľany je pripravovaný areál prekladiska intermodálnej prepravy TIP Košice a plánovaný projekt Globálneho industriálneho parku GLIP Košice s plochou cca 550 ha.

Prepojenie rýchlostnej cesty s cestou III/3401 a prístupovými cestami k areálom prekladísk sa navrhuje prostredníctvom okružnej križovatky. Z tejto križovatky bude dopravne napojený aj jestvujúci areál Haniska (obr. 2).

Mostné objekty

Na I. úseku rýchlostnej cesty R2 je navrhnutých sedem mostných objektov s celkovou dĺžkou 4 025 m. Mosty na tomto úseku možno rozdeliť do troch skupín:

• mosty v križovatke Ľudvíkov Dvor,
• most ponad areál USSK,
• mosty križovatky Haniska.

Mosty v križovatke Ľudvíkov Dvor

V tejto križovatke sú navrhnuté štyri mosty v troch výškových úrovniach. Hlavné mosty tvorí jednotrámová nosná konštrukcia, ktorá je podopretá štíhlymi stojkami. Nosné konštrukcie sú spojité a dodatočne predopnuté, výnimkou je most 204, ktorý je navrhnutý ako jednopoľový, rámový, čiastočne presypaný most.

Most 201

Most 201sa nachádza na hlavnej trase. Tvoria ho dve nosné konštrukcie v rámci každého jazdného smeru. Most rieši zároveň pripojenie vetiev D a N, ktoré prepájajú rýchlostnú cestu s okružnou križovatkou. Premosťuje preložku jestvujúcej cesty Šaca – Červený rak, tri vetvy križovatky a električkovú trať. Zároveň je tento most premosťovaný mostným objektom 202-00, ktorý prevádza vetvu A.

Ľavý most je navrhnutý ako 15-poľový s rozpätiami polí 27 + 13 × 35 + 27 m a s dĺžkou premostenia 507,8 m. Pri podpere č. 8L sa k ľavému mostu „nohavicovo“ pripája dvojpoľový most prevádzajúci vetvu D, ktorý má rozpätia polí 35 + 27 m a dĺžku premostenia 61 m. Pravý most je navrhnutý ako 16-poľový s rozpätiami polí 27 + 14 × 35 + 27 m a s dĺžkou premostenia 542,8 m.

Pri podpere č. 8P sa od pravého mosta „nohavicovo“ odpája trojpoľový most prevádzajúci vetvu N, ktorý má rozpätia polí 3 × 35 m a dĺžku premostenia 74 m. Na spoločnej podpere č. 11PP sa spája s mostným objektom 202-00 (most na vetve A). Výška nosnej konštrukcie je 1,7 m. Spodnú stavbu mosta tvoria tri opory a medziľahlé podpery založené hlbinne na veľkopriemerových pilótach.

Most 202

Most 202 je navrhnutý na vetve A. Premosťuje preložku cesty, dve vetvy križovatky, mostný objekt 201 a električkovú trať. Most je navrhnutý ako spojitý nosník, je z dvoch dilatačných celkov. Dilatačný celok DCI je navrhnutý ako 7-poľový s rozpätiami polí 23 + 5 × 33 + 23 m. Dilatačný celok DCII je na vetve A a nohavicovo pripája vetvu N. Je navrhnutý ako 11-poľový s rozpätiami polí 23 + 2 × 32 + 6 × 32 + 33 + 23 m.

Nosná konštrukcia má na celej dĺžke konštantnú výšku 1,7 m. Spodná stavba pozostáva z dvoch krajných opôr a sedemnástich medziľahlých pilierov. Opory sú riešené ako úložné prahy zo železobetónu s rovnobežnými zavesenými krídlami. Spodná stavba je založená hlbinne na veľkopriemerových pilótach.

Most 203

Most 203 je navrhnutý na vetve B. Premosťuje päť vetiev križovatky a električkovú trať. Mostný objekt je navrhnutý ako 11-poľový s rozpätiami polí 27 + 9 × 34 + 27 m a s celkovou dĺžkou mosta 368,50 m. Nosná konštrukcia je navrhnutá ako monolitická, jednotrámová, z predpätého betónu.

Zo statického hľadiska pôsobí ako spojitý, staticky neurčitý nosník a tvorí jeden dilatačný celok. Výška nosnej konštrukcie je 1,70 m. Spodnú stavbu tvorí desať pilierov a krajných opôr. Piliere sú v päte votknuté do základovej pätky, hlbinne založenej na veľkopriemerových pilótach, rovnako sú založené aj krajné opory.

Most ponad areál USSK (205)

Ide o najväčší most v rámci I. úseku rýchlos­tnej cesty. Jeho návrh najviac ovplyvnila podmienka USSK, aby rešpektoval výstavbu výhľadového prekladiska v rámci jej areálu. Zároveň bol návrh limitovaný aj z hornej strany, a to prekážkovými rovinami letiska Košice. Most premosťuje cestu III/3401, vlečkové trate USSK, trať ŽSR, širokorozchodnú trať a vetvy križovatky Haniska.

Nosná konštrukcia (dve nosné konštrukcie – v rámci každého jazdného smeru) je navrhnutá ako monolitická, z dodatočne predpätého betónu. V priečnom reze je nosná konštrukcia navrhnutá ako komôrková s obojstrannými konzolami.

Výška nosnej konštrukcie sa mení od 2,7 až po 4,5 m. Celková dĺžka ľavej nosnej konštrukcie je 877 m, rozpätia polí sú 50,0 + 6 × 55,0 + 45,0 + 80,0 + 6 × 55,0 + 40,0 m. Dĺžka pravej nosnej konštrukcie je 892 m, rozpätia polí sú 40,0 + 2 × 50,0 + 55,0 + 4 × 50,0 + 45,0 + 80,0 + 6 × 55,0 + 40,0 m. Šírka nosnej konštrukcie je 13,05 m. Horná hrana prierezu sleduje priečny a pozdĺžny sklon vedenia trasy cesty.

Predpätie tvorí systém interných (súdržných) predpínacích káblov 19 × Ls15,7/1860 MPa. Predpínacie napätie bude 1 440 MPa. Nosná konštrukcia je navrhnutá na výstavbu dvomi technológiami. Na výstavbu nosnej konštrukcie s konštantnou výškou sa použije technológia výsuvnej skruže (MSS) – okrem posledného poľa, ktoré sa vybuduje na pevnej skruži.

Vzhľadom na priestorové obmedzenie z hornej strany (prekážková rovina letiska) sa použije spodná výsuvná skruž. 80-metrové pole sa bude spolu s priľahlými poľami budovať technológiou letmej betonáže. V týchto poliach sú na nosnej konštrukcii navrhnuté nábehy. Na oporách aj podperách je nosná konštrukcia uložená na dvojici hrncových ložísk.

Pevné uloženie je navrhnuté na podperách č. 9L, 10L, 10P a 11P. Opory č. 1L, 2P, 17L a 18P sú navrhnuté ako úložné prahy založené na veľkopriemerových pilótach. Podpery sú stenové so šírkou 6,0 m. Hrúbka stien je 2,1 m, resp. 2,3 m pri podperách pod nábehom. Steny sú navrhnuté tak, aby umožňovali podopretie výsuvnej skruže, a sú votknuté do základovej dosky.

Mosty v križovatke Haniska

V tejto križovatke sú navrhnuté dva mosty, ktoré koncepčne korešpondujú s návrhom mostov v križovatke Ľudvíkov Dvor. Tvorí ich jednotrámová nosná konštrukcia, ktorá je podopretá štíhlymi stojkami.

Most 206

Je navrhnutý na rýchlostnej ceste R2 ako trojpoľový spojitý nosník s rozpätiami jednotlivých polí 28,0 + 40,0 + 28,0 m. Výška nosnej konštrukcie je 1,8 m, celková dĺžka mosta je 97,50 m.

Most 207

Nachádza sa na vetve C a je rovnako navrhnutý ako trojpoľový spojitý nosník s rozpätiami jednotlivých polí 26,0 + 36,0 + 26,0 m. Výška nosnej konštrukcie je 1,6 m, celková dĺžka je 89,50 m. Opory oboch mostov sú navrhnuté ako úložné prahy založené na veľkopriemerových pilótach. Podpery tvoria štíhle stĺpy votknuté do základových blokov. Podpery sú založené hĺbkovo na veľkopriemerových pilótach.

Záver

I. úsek rýchlostnej cesty R2 Šaca – Haniska bude súčasťou základného komunikačného systému a bude tvoriť zostávajúcu časť juhovýchodného obchvatu mesta Košice. Jeho uvedenie do prevádzky bude mať priaznivý vplyv na odľahčenie komunikačného systému Košíc o tranzitnú dopravu. Zároveň zabezpečí prepojenie s úsekom rýchlostnej cesty R4 Košice – Milhosť, ktorý je v prevádzke, a rýchle a kapacitné dopravné napojenie na priemyselnú zónu USSK.

Branislav Juhás a Juraj Kopčák pôsobia v spoločnosti DOPRAVOPROJEKT, a. s.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby 6/2018.