Rýchlostná cesta R4 Košice – Milhosť

Rýchlostná cesta R4 Košice – Milhosť je jedným z úsekov nadradenej cestnej infraštruktúry, ktorý je v súčasnosti vo výstavbe s časom výstavby 30 mesiacov a plánovaným uvedením do používania na jar 2013. Úsek rýchlostnej cesty dlhý 14,175 km, situovaný južne od mesta Košice, bude súčasťou základnej komunikačnej siete SR, siete medzinárodných ciest a multimodálnych koridorov.

Stav doterajšej prípravy úseku rýchlostnej cesty R4
Prvé návrhy situovania rýchlostnej cesty boli vypracované v 90. rokoch minulého storočia. Technická štúdia a environmentálne hodnotenie boli vypracované v roku 2004, na zá­klade dokumentácie na územné rozhodnutie bolo v roku 2007 vydané rozhodnutie o umiestnení stavby. Stavebné povolenie podľa dokumentácie na stavebné povolenie z roku 2009 bolo vydané v roku 2010. Uvedené dokumentácie vypracovala spoločnosť DOPRAVOPROJEKT, a. s., Bratislava, divízia Prešov. Proces výberu zhotovovateľa stavby bol ukončený v roku 2010, pričom sa ním stala firma Skanska SK, a. s. Výstavba rýchlostnej cesty sa začala v jeseni 2009 a jej plánované uvedenie do používania je na jar 2013.

Situácia stavby

Základné údaje o stavbe
Navrhovaná rýchlostná cesta R4 v úseku Košice – Milhosť vytvorí predpoklady na dobudovanie siete rýchlostných ciest s napojením na rýchlostnú cestu R2 Košice-Šaca – Košické Olšany s prepojením na diaľnicu D1 Budimír – Bidovce. Po jej dobudovaní bude tento úsek rýchlostnej cesty plniť funkciu dopravného prepojenia východnej časti Slovenska so severovýchodnou oblasťou Maďarska.

Rýchlostná cesta zabezpečí odklonenie dopravy z cesty I/68, situovanej v zastavanom území obcí Seňa a Kechnec, a zároveň zabezpečí prepojenie s Perínskou cestou, situovanou v priemyselnom parku Kechnec.

Technické riešenie
Stavba je rozdelená na 101 častí. Medzi najvýznamnejšie patria rýchlostná cesta R4, mimoúrovňové križovatky a mostné objekty, ktoré sú opísané ďalej.

Rýchlostná cesta R4
Dĺžka navrhovanej rýchlostnej cesty je 14,175 km. Rýchlostná cesta je budovaná ako štvorpruhová, smerovo rozdelená komunikácia kategórie R 24,5/120, 100. Na rýchlostnej ceste sú navrhnuté dve mimoúrovňové križovatky:

• mimoúrovňová križovatka Košice-juh,
• mimoúrovňová križovatka Kechnec.

Mimoúrovňová križovatka Košice-juh je budovaná etapovite a bude zabezpečovať prepojenie rýchlostnej cesty R4 s cestou I/68 a vo výhľadovom stave zabezpečí vzájomné prepojenie rýchlostných ciest R2 a R4 s jestvujúcou cestou I/68. Mimoúrovňová križovatka Kechnec prepojí rýchlostnú cestu s Perínskou cestou, ktorá je napojená na cestu I/68 a zároveň zabezpečuje obsluhu priemyselného parku.

Vzhľadom na morfológiu terénu a geologickú stavbu územia, ktorú tvoria zväčša jemnozrnné zeminy, je násypové teleso budované ako vrstevnatý násyp striedaním vrstiev zo zemín s vrstvami zo štrku, ktorého sa vzhľadom na nedostatok násypového materiálu na celú stavbu doviezlo asi 580-tisíc m3. Násypové teleso v priestore mimoúrovňovej križovatky Kechnec má navrhovanú výšku asi 10 m. Vzhľadom na málo únosné podložie a na urýchlenia konsolidácie sa v podloží ­realizovali štrkové vibrostĺpy po osovej vzdialenosti 3,5 m do hĺbky 7 m s celkovou dĺžkou vibrostĺpov 1,3 km.

Na sledovanie sadania násypového telesa sa pod ním osadil horizontálny inklinometer s dĺžkou 75 m. Projekt rýchlostnej cesty predpokladal sadanie násypového telesa 150 mm, ktoré by malo prebehnúť za 3,5 roka. Podľa výsledkov z inklinometrických meraní za 5 mesiacov tohto roka sadanie násypového telesa činí 110 mm, pričom sadanie vykazuje tendenciu spomaľovania. Tieto údaje potvrdzujú optimálnosť navrhovaných sanačných opatrení v podloží násypového telesa.

Najväčším zdrojom zeminy na budovanie násypového telesa je úsek rýchlostnej cesty v km 12 až 13, kde je cesta situovaná v záreze hĺbky asi 13 m v osi cesty. Stabilita zárezového svahu z pravej strany bude zabezpečená zárubnou pilótovou stenou dlhou 237 m z pilót s priemerom 1,18 m a dĺžkou 9,5 až 13,5 m. V korune pilótovej steny budú osadené zemné lanové kotvy a subhorizontálne odvodňovacie vrty na zníženie hladiny podzemnej vody.
–>–>
Inžinierske siete
Rýchlostná cesta obsahuje 56 objektov úprav a preložiek inžinierskych sietí. Medzi najdôležitejšie objekty patrí ochrana tranzitných plynovodov v údolí Sokolianskeho potoka. Ochrana štyroch plynovodov DN 1000 je navrhovaná z klenbových prefabrikátov s celkovou dĺžkou chráničiek 4 × 58 m.

Mostné objekty
Na úseku rýchlostnej cesty R4 Košice – Milhosť v súčasnosti prebieha výstavba 13 mostných objektov. Šesť z nich sa nachádza na rýchlostnej ceste, dva na cestách III. triedy a päť na poľných a prístupových cestách. Mosty sú budované s použitím rôznych technológií. Nosné konštrukcie sú navrhnuté z predpätých tyčových prefabrikátov a z monolitických nosných konštrukcií budovaných na podperných skružiach, ako aj letmo betónovaných pomocou betónovacích vozíkov. Spodné stavby mostov sú vo väčšine prípadov založené hlbinne na veľkopriemerových železobetónových pilótach a na miestach, kde to priestorové dôvody neumožnili na mikropilótach. V úsekoch stavby, kde to geologické pomery dovolili, boli časti spodnej stavby založené plošne na vrstve štrkopieskov v podloží.

Most nad širokorozchodnou železničnou traťou
Mostný objekt je navrhnutý ako 12-poľový (ľavý most, ĽM) a 13-poľový (pravý most, PM) s dvoma dilatačnými celkami. Prvý dilatačný celok má nosnú konštrukciu monolitickú, budovanú na podpernej skruži s rozpätiami krajných polí 28 m a medziľahlých polí 36,5 m. V priečnom reze je nosná konštrukcia dvojtrámová a je budovaná systémom pole – konzola. V súčasnosti sú vybudované prvé štyri polia pravého mosta. Celková dĺžka 1. dilatačného celku je 276,25 m (ĽM) a 312,75 m (PM). Druhý dilatačný celok bude budovaný čiastočne na podpernej skruži a čiastočne technológiou letmej betonáže.

Rozpätia polí sú 55 + 80 + 45 + 38,5 m (ĽM) a 31,5 + 45 + 80 + 48 m (PM). Najväčšie 80-metrové pole bude budované technológiou letmej betonáže a bude premosťovať koľaje železničnej stanice Haniska. Nosná konštrukcia je v priečnom reze komôrková. Celková dĺžka 2. dilatačného celku je 219,75 m (ĽM) a 205,75 m (PM). Celková dĺžka mosta je 507,71 m (ĽM) a 530,21 m (PM).

Časť pozdĺžneho rezu mosta nad širokorozchodnou železničnou traťou

Na overenie dĺžky pilót sa realizovali zaťažovacie skúšky. Nesystémové skúšobné pilóty sa skúšali metódou delenia päty a drieku pilóty hydraulickým lisom. Už podľa výsledkov inžinierskogeologického prieskumu (IGP) bolo zrejmé, že rozhodujúcu úlohu pri únosnosti pilót budú mať zvodnené piesky, ktoré sa nachádzali v hĺbke 8 až 12 m pod terénom. Na základe výsledkov zaťažovacích skúšok pilót sa upravila ich dĺžka a lokalizovaná poloha päty.

Na výstavbu nosnej konštrukcie sa použili technológie zhotovovateľa stavby. Predpínacia výstuž bola navrhnutá z 19-lanových súdržných káblov, a to pre obidva dilatačné celky. Rovnako boli prispôsobené dĺžky lamiel letmej betonáže betónovacím vozíkom zhotovovateľa. Zvršok mosta je tvorený oceľovými zábradľovými zvodidlami a oceľovými zábradliami na vonkajších stranách a betónovými zvodidlami na bezrímsovom zvršku v mieste stredného deliaceho pásu.

Most v križovatke Kechnec
Mostný objekt sa nachádza na rýchlostnej ceste R4, je navrhnutý ako 6-poľový a premosťuje okružnú križovatku Kechnec.

V priečnom reze je nosná konštrukcia dvojtrámová a je budovaná na pevnej podpernej skruži. Rozpätia polí sú 18 + 4 × 24 + 18 m. Celková dĺžka mosta je 140,12 m. V prvej etape sa vybudovali dve polia v strede mosta s konzolami a v druhej etape sa dobudujú dve polia symetricky na obidve strany.

Mostný objekt je založený hlbinne na veľkopriemerových pilótach a podobne ako pri mostnom objekte nad širokorozchodnou železničnou traťou boli pri návrhu dĺžky pilót limitujúcim faktorom polohy zvodnených pieskov. Nosná konštrukcia bola predopnutá kombináciou 19- a 13-lanových káblov.

Priečny rez nosnou konštrukciou mosta nad širokorozchodnou železničnou traťou 2. dilatačného celku

Záver
Tento článok stručne opisuje riešenie v súčasnosti rozostavaného úseku rýchlostnej cesty R4 Košice – Milhosť z pohľadu projektanta. Výstavba úseku by mala byť ukončená na jar 2013. Uvedenie rýchlostnej cesty do používania bude ďalším krokom na dobudovanie uceleného dopravného systému rýchlostných ciest SR.

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

Branislav Juhás je hlavný inžinier projektu v spoločnosti DOPRAVOPROJEKT, a. s., divízia Prešov.
Juraj Kopčák je zodpovený projektant mostných objektov v spoločnosti DOPRAVOPROJEKT, a. s., divízia Prešov.

Článok bol uverejnený v časopise Inžinierske stavby/Inženýrské stavby.