Zpět na stavby

Lávka pro pěší a cyklisty v Dolní oblasti Vítkovic

11. října 2023
Ing. Vladimír Janata, CSc.

Nová lávka pro pěší a cyklisty propojující Slezskou Ostravu s národní kulturní památkou v Dolní oblasti Vítkovic přemosťuje vlečkové kolejiště a řeku Ostravici. Obě nestejně dlouhá pole lávky (84,3 a 68,3 m) tvořená krajními příhradovými nosníky a spodní ortotropní mostovkou jsou zavěšena na společném středním vetknutém příhradovém pylonu. Spolu s lávkou vznikla cyklostezka délky 550 m a šířky 4 m, která je pokračováním stávající cyklostezky vedené po pravém břehu řeky.

Autor:


Absolvent Fakulty stavební ČVUT, doktorskou práci na téma statika a dynamika kotvených stožárů obhájil na ÚTAM AV ČR. V  roce  1990 založil  s kolegy společnost EXCON. Ve své praxi se věnoval projektům kotvených stožárů v ČR i v zahraničí a stožárům pro mobilní operátory. V projektech nosných ocelových a ocelobetonových konstrukcí zpravidla využívá globálního předpínání konstrukce za účelem nadvýšení a příznivé redistribuce vnitřních sil.

Urbanistické a architektonické řešení

Z čelního pohledu je pylon vyztužen až ve vyšší polovině průhledným rombickým ztužidlem. Při pohybu po lávce tak není rušen pohled na vysokou pec, na kterou architekt lávku nasměroval (obr. 2, 3). Zajímavá je niveleta (tvar) konstrukce (obr. 4). Pole nad vlečkou je z důvodu průjezdného profilu pro vlak nadvýšeno v konkávním oblouku (obr. 5) a pro pole nad řekou zvolil architekt tvar oblouku konvexního (obr. 6). Výsledkem je originální křivka, která za­ujme jak při pohledu zvenčí, tak i při pohybu po lávce. Slovy architekta Josefa Pleskota soustava obou polí lávky vytváří jeden celek, působící v daném krajinném kontextu zcela samozřejmě, a nepostrádá určitou velkorysost, která postindustriální krajině Ostravy obzvlášť sluší. Jde o velice důležitý svorník mezi dotčenými částmi města, který lidem nabídne alternativu velmi rychlého cyklistického spojení, ale také krásnou procházkovou trasu plnou překvapivých zážitků. S ohledem na blízkost řeky a biokoridoru je lávka nasvětlena způsobem, jenž připomíná měsíční svit.

Dispoziční a konstrukční řešení

Zavěšená lávka o dvou samostatně uložených polích převádí pěší a cyklisty z Dolní oblasti Vítkovic přes železniční vlečku a řeku Ostravici na stávající cyklotrasu na pravém břehu Ostravice. Obě pole lávky jsou zavěšena na společném pylonu vetknutém do opěry O2 na náspu mezi vlečkou a řekou. Levé pole lávky o rozpětí 68,3 m přes vlečku je zavěšeno na dvou dvojicích lan a pravé pole o délce 84,3 m přes řeku na třech dvojicích lan (obr. 7).

Těleso lávky je tvořeno parapetními příhradovými nosníky s konstrukční výškou 1,3 m s dolní mírně vydutou ortotropní mostovkou s příčníky ve tvaru T a podélníky (obr. 9). Světlá šířka lávky je 4 m. Horní trubkový pas lávky chrání cyklisty při nárazu před zraněním a pádem do řeky, madlo a lišta pro nevidomé pomáhá při pohybu starším a handicapovaným osobám a nerezová síť umožňuje výhledy z lávky i malým dětem (obr. 2, 8).

Příhradový vetknutý pylon o výšce 28 m v bočním pohledu ve tvaru písmene A (obr. 10) je mírně skloněn k delšímu poli nad řekou. Na obou stranách jsou sloupy pylonu v příčném směru vykloněny vně o cca 10°. Pylon je dostatečně tuhý, aby minimalizoval vzájemné ovlivnění dynamické odezvy obou polí lávky. Obě pole lávky jsou v pevném bodě uložena na opěře O2 kloubově přes čepové spoje u pasů lávky, na posuvné straně jsou všesměrná kalotová ložiska a střední ocelové ložisko pro zajištění příčných účinků.

Lana Ø 36 mm jsou jednopramenná, vinutá, uzavřené konstrukce s pozinkovanými dráty ve tvaru Z ve dvou vnějších vrstvách s vnitřní protikorozní výplní. Vnitřní dráty mají kruhový průřez. Jmenovitá pevnost drátů je 1 570 MPa. U pylonu jsou lana zakončena standardními koncovkami s čepem (obr. 11), u lávky jsou koncovky se závitovou tyčí, na kterou navazuje systém napínacích elementů konstrukčního systému táhel s válcovaným závitem (napínáková matice, koncovka s čepem a kónické krytky). Tím je zajištěna možnost pohodlného dopnutí lana hydraulickým zařízením a tenzometrické měření. Příčné vyklonění pylonů umožnilo jednoduché a estetické kotvení závěsu do plechu vevařeného ke spodnímu pasu lávky (obr. 12).

Obr. 01 Nová lávka v Dolní oblasti Vítkovic (foto: Tomáš Bayer)

Výroba konstrukce

Lávka byla výrobně rozdělena na tři celky – pylon, levou lávku a pravou lávku. V průběhu celé výroby se průběžně měřily všechny sestavy 3D měřením a porovnávaly se s 3D modelem. Konstrukce pylonu sestávala výrobně ze tří částí – pravé a levé A-sestavy a vnitřních ztužujících prvků. Každá A-sestava byla během výroby předmontážně sestavena.

Výroba pravé a levé lávky (celkem devět dílců) probíhala na čtyřech pracovištích. To zajistilo průběžnou výrobu a zvládnutí harmonogramu. Boky, tedy příhradové trubkové vazníky, se vyráběly na prvním pracovišti. Na druhém pracovišti byly propojeny příčnými a podélnými výztuhami, na které se položily plechy mostovky. Na třetím pracovišti byl dílec otočen o 180° tak, aby bylo možné svařovat výztuhy pod mostovkou. Na čtvrtém pracovišti, kde se dílec otočil zpět do polohy, bylo dokončeno kompletní svaření, doplnění madel atd. Na závěr proběhlo spojení hotového dílce s navazujícím dílcem ze třetího pracoviště pro geodetickou kontrolu montážního spojení (obr. 13, 14).

Montáž a předpínání konstrukce

Obě lávky byly před montáží svařeny na místě z devíti dílců. Pro montáž se použil největší jeřáb v ČR o nosnosti 750 t. Pro ustavení jeřábu bylo nutno rozšířit protipovodňový val a zřídit plošinu pro ustavení jeřábu o velikosti 20 × 20 m. Plošina byla zabezpečena štětovnicemi raženými do hloubky 8 m. Po montáži pylonu byla levá lávka uložena jeřábem na opěry O1 a O2 a jednu provizorní podporu MPL, pravá na opěry O2 a O3 a na dvě provizorní podpory MPP1, 2 (obr. 7). Lana se montovala po dvojicích podle předem připraveného montážního a předpínacího postupu v pěti krocích (tab. 1). Při tom byly lávky vyzdviženy z provizorních podpor. Předpínací postup se upravoval podle aktuální měřené geometrie konstrukce v průběhu předpínání (obr. 15). Po montáži konstrukce byly namontovány nerezové sítě zábradlí a mostovka byla natřena protiskluzovým hydroizolačním nátěrem.

Statická a dynamická zkouška, pohlcovače kmitů

Při statické zkoušce (obr. 16) bylo zatížení aplikováno rozmístěním a napuštěním plastových IBC kontejnerů o hmotnosti 56 kg vodou (s vodou pak o hmotnosti 1 044 kg). Pro zkoušku byly připraveny čtyři zatěžovací stavy, a to Z1–Z4. První tři zatěžovací stavy byly na pravé, konvexní lávce.

Další postup byl následující: Z1 – rozmístění 56 prázdných kontejnerů a naplnění 28 kontejnerů na polovině lávky u O3; Z2 – naplnění zbylých 28 nádrží na pravé lávce; Z3 – vypuštění 28 nádrží na pravé (návodní) straně. Po tomto zatěžovacím stavu byly všechny kontejnery na pravé lávce odstraněny a 44 jich bylo přesunuto na levou (konkávní) lávku. Při Z4 došlo k napuštění všech kontejnerů. Před započetím zkoušky a po každém zatěžovacím stavu byl změřen geodeticky tvar konstrukce a síly v závěsech byly změřeny tenzometricky. Naměřené hodnoty geometrie a sil vykazovaly takřka dokonalou shodu s hodnotami předpokládanými statickým výpočtem. Po dokončení statické zkoušky byly zaměřeny body trvalého sledování konstrukce a síly v závěsech byly změřeny tenzometricky a frekvenčně.

Při dynamické zkoušce byly ověřeny teoretické frekvence a tvary kmitání s využitím elektrodynamického budiče (obr. 17) a šestnácti akcelerometrů rozmístěných postupně ve dvojicích ve 28 příčných řezech (celkem 56 bodů) na obou polích lávky (obr. 18). V druhé části byla měřena zrychlení vyvolaná pohybem (chůzí, během) osob pro případ zablokovaných a následně aktivovaných tří dvojic pohlcovačů kmitů. Mezní hodnoty přípustných vážených efektivních hodnot zrychlení ve svislém a vodorovném směru způsobené chodci v různých konfiguracích počtu a synchronizace nepřevýšily hodnoty doporučené normou. Zkouškou byla také ověřena účinnost pohlcovačů kmitů (obr. 18).

Účastníci výstavby
Stavebník: statutární město Ostrava
Autoři: Ing. arch. Josef Pleskot, Ing. Vladimír Janata, CSc.
Generální projektant
Studie a všechny stupně PD: Ing. arch. Josef Pleskot, Ing. arch. David Ambros, Zdeněk Rudolf, AP Atelier
Projekty ocelové konstrukce – ­studie a všechny stupně PD: Ing. Vladimír Janata, CSc., Ing. Jiří Lahodný, Ph.D., Ing. Jakub Janečko, EXCON, a.s.
Projekty založení, předpolí: Ing. Petr­. ­Nehasil, Mott MacDonald CZ, spol. s r.o.
Generální dodavatel: Společnost Firesta+EXCON-Cyklopropojení DOV
Spodní stavba, předpolí a montáž ocelové konstrukce: Ing. Jan Stupka, Ing, Petr Šťasta, Ing. Radek Vévoda, Firesta-Fišer, rekonstrukce, stavby a.s.
Výroba ocelové konstrukce, pohlcovače kmitů, montáž a předpínání lan: Ing. Milan Skoumal, Ing. Aleš Zemánek, EXCON, a.s.
Lana a táhla: Jiří Schlossbauer, Tension Systems, s.r.o., Redaelli (IT), Macalloy (GB)
Dynamická zkouška, parametry pohlcovačů: Ing. Stanislav Hračov, Ph.D., Ing. Shota Urushadze, Ph.D., ÚTAM AV ČR v.v.i.
Statická zkouška: Ing. Roman Stoček, INSET s.r.o.
Účastníci výstavby
Stavebník: statutární město Ostrava
Autoři: Ing. arch. Josef Pleskot, Ing. Vladimír Janata, CSc.
Generální projektant
Studie a všechny stupně PD: Ing. arch. Josef Pleskot, Ing. arch. David Ambros, Zdeněk Rudolf, AP Atelier
Projekty ocelové konstrukce – ­studie a všechny stupně PD: Ing. Vladimír Janata, CSc., Ing. Jiří Lahodný, Ph.D., Ing. Jakub Janečko, EXCON, a.s.
Projekty založení, předpolí: Ing. Petr­. ­Nehasil, Mott MacDonald CZ, spol. s r.o.
Generální dodavatel: Společnost Firesta+EXCON-Cyklopropojení DOV
Spodní stavba, předpolí a montáž ocelové konstrukce: Ing. Jan Stupka, Ing, Petr Šťasta, Ing. Radek Vévoda, Firesta-Fišer, rekonstrukce, stavby a.s.
Výroba ocelové konstrukce, pohlcovače kmitů, montáž a předpínání lan: Ing. Milan Skoumal, Ing. Aleš Zemánek, EXCON, a.s.
Lana a táhla: Jiří Schlossbauer, Tension Systems, s.r.o., Redaelli (IT), Macalloy (GB)
Dynamická zkouška, parametry pohlcovačů: Ing. Stanislav Hračov, Ph.D., Ing. Shota Urushadze, Ph.D., ÚTAM AV ČR v.v.i.
Statická zkouška: Ing. Roman Stoček, INSET s.r.o.