Železniční most jako symbol slunce

Konstrukci mostu přes Starou Dyji u Břeclavi tvoří tzv. síťovaný oblouk, první na české železnici. Most je zajímavý nejen složitou geometrií a zpracováním designu, ale také technickými detaily. Jedinečnost nosné konstrukce spočívá v šikmosti mostu se svařovanými táhly oblouku a v použití pákového systému řízené dilatace mostu pro snížení napětí v bezstykové koleji. Vlaky se tu prohání rychlostí 160 km/hod.

Technologie a konstrukce

Jedinečné inženýrské dílo zasazené do nedotčené přírody vyžadovalo pečlivý návrh. Šikmé uložení a vzájemné posunutí oblouků dodaly mostu dynamiku a znásobily efekt paprsků při pohledech od řeky. „Tvarově i staticky vyvážená křivka oblouku elegantně přechází do protažených mostních křídel lehce zasazených do okolních břehů. Most tak ladně vyrůstá z krajiny. Ustupující černá křivka dolní části trámu, která přechází na tmavý pigmentovaný beton dříků, celou konstrukci vylehčuje a stavbě dodává vzdušnost. Žlutá křížící se táhla v několika vrstvách evokují sluneční paprsky odrážející se od hladiny Dyje. To vše dává mostu jméno. Synonymum slunce – Oskar,“ uvádí architekt Václav Kocián a dodává: „Hlavní barvou mostu je bílá, v kontrastu s ní byly spodní části mostu opatřeny antracitovou černou. To je v pohledu nevýrazná barva pro vylehčení konstrukce. Na nosných táhlech, příčném ztužení a zábradlí jsme použili žlutou jako barvu slunce, zaujetí a detailu, jež přiláká pozornost, ale nenaruší klidné přírodní prostředí.“

Příprava projektu

Původní most nebyl v technicky dobrém stavu, v uložení jeho konstrukce bylo zjištěno naklonění ložisek. Ani původní návrh nosné konstrukce nebyl vhodný (ve své době se jednalo o prototyp). V roce 2011 proběhla rozsáhlá diagnostika, z níž vyplynulo, že spodní stavba není dobře provedena. Mostní pilíře ze statického hlediska nevyhovovaly pro uvažované provozní zatížení. V roce 2013 se navíc zjistilo, že je vyčerpána únavová kapacita mostovky a také možnost další rektifikace kolejových dilatačních zařízení. Z těchto důvodů byla již dříve snížena traťová rychlost na mostě na 80 km/hod. V roce 2014 se tedy přistoupilo k zahájení projektové přípravy se záměrem postavit novou mostní konstrukci, která by vyhovovala požadavkům mezinárodního projektu RAILJET.

Ocelová konstrukce se síťovanými táhly

Most byl navržen jako šikmý s úložným úhlem 41° při rozpětí 97,5 m. Jeho nová nosná konstrukce je ocelová, tvořená statickým schématem, tzv. síťovaným obloukem. Ve střední části trámů hlavních nosníků byl realizován balast z vysušeného křemičitého písku pro rektifikaci napětí v táhlech a optimalizaci odezvy konstrukce na dynamické namáhání dopravou. Pro každou ze dvou kolejí trati byla navržena samostatná nosná konstrukce o celkové hmotnosti 1000 tun.

Dolní trámy hlavního nosníku mají v poli konstrukční výšku max. 2,40 m a šířku 0,80 m. Volná šířka mezi vnitřními hlavními nosníky je 0,60 m, hlavní nosník je nadvýšen. Mostovka je ortotropní, podélné výztuhy mají obdélníkový průřez, jejich vzájemná vzdálenost je osově max. 540 mm. Průřez běžných příčných výztuh má tvar obráceného písmene T. Vzájemná osová vzdálenost běžných příčných výztuh je 2,417 m.

Oblouky hlavního nosníku mají uzavřený obdélníkový průřez, šířka vnitřních oblouků je 0,80 m, vnějších 1,10 m. Mezi sebou jsou ztuženy ztužidly. Svařovaná táhla mají síťované uspořádání. Návrh svařovaných táhel výrazně snižuje nároky na údržbu, kdy jsou síly v táhlech pevně nastaveny a nejsou použity závitové ani čepové detaily snižující životnost protikorozní ochrany.

Geometricky nejsložitější částí mostu jsou koncové části mostovky zakončené tuhým příčným trojstěnem uzavřeného průřezu s množstvím diafragmat a s prostupy pro systém řízení dilatace mostu.

Spodní stavba

Nové železobetonové opěry jsou založeny hlubinně na velkoprůměrových pilotách o průměru 1200 mm, navrženy byly s trvalými lanovými kotvami. Návrhu předcházely zatěžovací zkoušky nesystémových pilot pro co nejpřesnější naladění statického modelu. Na základě výsledků zkoušek pak bylo založení mostu (a také předepnutí i průřezy kotev) navrženo tak, aby celková tuhost odpovídala požadavkům na omezení posunů spodní stavby vzhledem k bezstykové koleji na mostě. Piloty jsou rozmístěny pod opěrami i mostními křídly. Dřík opěry má tloušťku 2,890 m. Do závěrné zdi je kotven systém řízení dilatace mostu – zajímavostí tedy je, že most nemá žádná podélně pevná mostní ložiska.

Římsy mostu jsou tvarovány jako plynulé pokračování horní linky oblouku. Jsou tedy značně vyšší než běžně navrhované římsy. Dolní hrana římsy je rovněž v proměnném spádu. Horní plochy říms jsou spádovány pouze podélně, což je dáno geometrií říms navazující na křivku oblouků. Římsy byly vybetonovány až po osazení nosné konstrukce pro přesné napojení přechodových detailů. Křídla mají mírně „rozlámaný“ povrch, který členilo bednění s různou strukturou na menší celky.

Z průběhu realizace

Stavba probíhala za nepřetržitého provozu, střídavě byl vždy zachován provoz alespoň na jedné koleji. Pro zachování provozu a možnosti aktivace všech zemních kotev bylo třeba novou mostní opěru vybudovat před stávající a provést kotvení za jednokolejného provozu. Tím se vyřešil problém přechodové oblasti mostu, kdy ponechané původní opěry mají rub kolmý k ose koleje, což je pro dané traťové zatížení a rychlosti žádoucí.

Nosná konstrukce je uložena na všesměrně pohyblivých ocelových kalotových ložiscích. Příčná stabilita je zajištěna vodicími ložisky umístěnými do os nosných konstrukcí vždy na obou opěrách. Podélné účinky jsou zachyceny v systému řízení dilatace mostu a převedeny do spodní stavby.

Raritou je robustní řešení styčníků táhel, které jsou natupo svařovány s táhly. Táhla byla aktivována v každé etapě výstavby takovými silami, aby po napnutí poslední sady táhel došlo k nastavení požadovaných výsledných sil ve všech táhlech mostu hned napoprvé. V každé fázi bylo nutno eliminovat teplotní vlivy, proto aktivace táhel probíhaly v nočních hodinách na neosluněné konstrukci. Pro návrh napínání táhel bylo také zohledněno přidané napětí od tupých svarů, které bylo předem experimentálně ověřováno a vneseno do statického výpočtu. Pro operativní řízení napínání táhel byl v rámci projekčních prací vyvinut speciální software využívající subnelineární výpočty k dosažení potřebné rychlosti a operativnosti pro potřeby korekce sil v táhlech během změn okrajových podmínek na stavbě (jako například imperfekce táhel, sedání montážních bárek, nerovnoměrné rozložení teploty po nosné konstrukci, různé množství tepla vneseného svarem táhla, montážní a výrobní odchylky atd.).

Je důležité podotknout, že stavba řeší také více než tříkilometrový úsek přilehlé koridorové trati s komplexní infrastrukturou a úpravami přejezdu na rychlost 160 km/h. Celá stavba se tak skládá z 21 provozních souborů a stavebních objektů a její součástí jsou také objekty zabezpečovacího zařízení, železničního svršku a spodku, kabelového a trakčního vedení. Pro eliminaci zpoždění mezinárodních vlaků byla naprojektována a realizována dočasná elektrifikovaná komplexní „výhybna“, resp. odbočka Pohansko.

Ing. David Rose