arrows Realizace staveb arrowsNuselský most v Praze - významná stavba 20. století
grafické podklady archiv autora
text Ing. Jan Vítek, DrSc.
číslo: 3/15
Nuselský most v Praze - významná stavba 20. století

· Obr. 1. Pohled na Nuselský most, současný stav
Letos uplyne již půl století od dokončení návrhu Nuselského mostu a zahájení jeho stavby. Počítáme-li, že rozvoj mostů z předpjatého betonu začal v tuzemsku kolem roku 1950, znamená to, že za patnáct let projektové a stavební činnosti bylo v této oblasti mostních staveb dosaženo takové technické úrovně, že bylo možno realizovat toto významné a technicky náročné dílo.
odeslat odeslat    tisk tisk
Ing. Jan Vítek, DrSc.
Po studiu Inženýrského stavitelství na ČVUT, které dokončil v roce 1949, se věnoval navrhování staveb a rozvoji předpjatého betonu hlavně v mostních stavbách, zavádění nových výrobních technologií. Později působil na GŘ Výstavby hl. m. Prahy na rozvoji dopravního systému a ve Výzkumném ústavu mechanizace, po roce 1989 byl expertem u zahraničních firem. Účastnil se také poslední soutěže na Nuselský most. E-mail: jan.vi@centrum.cz

Počátkem 20. století měla Praha – již dříve vnitřní město sjednocené ze čtyř historických částí s připojenými okolními Holešovicemi, Vyšehradem a Libní – dohromady asi 500 000 obyvatel. K připojení Nuslí a dalších okolních obcí došlo teprve až 1. ledna 1922, kdy byla zákonem vytvořena Velká Praha. V novém městském celku žilo tehdy 676 000 obyvatel na rozloze 172 km2. Nuselské údolí v prostoru u Karlova má v horní úrovni šířku asi půl kilometru. Terén pak oboustranně klesá dosti příkrými svahy o 40 až 45 m níže až na téměř vodorovnou údolní nivu Botiče, širokou asi 300 m. Tato nižší úroveň vede od Vltavy až do Vršovic a odděluje jižní část města včetně pankrácké pláně od jeho středu. To sice bylo dříve, když střední část Prahy tvořila uzavřené a opevněné město, dokonce výhodné, avšak v nové době se údolí stalo nepříjemnou překážkou pro dopravní spojení Pankráce s Novým Městem.

Obr. 2. Ocelový oblouk. J. Marjanko, 1903

Velkorysá urbanistická koncepce při založení Nového Města ve 14. století vytvořila síť tak širokých ulic, že vyhovovala ještě počátkem 20. století. Teprve v novém státě zvýšený význam Prahy, jako hlavního města, s růstem obyvatelstva a počínajícím rozvojem automobilizmu, nutil dopravní inženýry věnovat se komplexnímu řešení městské dopravy, což se týkalo především údolím oddělené jižní části města.

Dřívější návrhy
Jaroslav Marjanko, který navrhoval na počátku 20. století dvě obloukové haly nad nástupišti Wilsonova nádraží, podal v roce 1903 návrh na přemostění Nuselského údolí ocelovou obloukovou konstrukcí (obr. 2), a to zřejmě na základě úvah objevujících se již asi od roku 1893, jak dopravně připojit Pankrác, tehdy jednu z méně významných lokalit, k městu na druhé straně údolí. V té době jen málo zastavěná Pankrác ještě netvořila součást Prahy. Blízký nárůst osobní automobilové dopravy se neočekával a později zavedená tramvajová linka stačila bez problémů zvládnout potřebné spojení s městem. Asi proto tento návrh zůstal bez odezvy. Nutno podotknout, že rozpětí mostu 250 m by v té době bylo pro obloukový most největší na světě. Tenkrát již sice stály mosty i s více než dvojnásobným rozpětím, ale jiného významu a uspořádání.

Obr. 3. Betonový obloukový most. S. Bechyně, B. Kozák, 1918

Těsně po válce, koncem roku 1918, přišel prof. Bechyně s dalším návrhem, řešícím přemostění údolí betonovým obloukovým mostem (obr. 3). Beton se v tuzemsku uplatňoval převážně u pozemních staveb. Návrh mostu délky 520 m sestával celkem z jedenácti oblouků, o světlostech 4 x 30 + 65 + 100 + 65 + 4 x 30 m. Vycházel z osy Legerovy ulice, byl esovitě půdorysně zakřivený, aby se vyhnul zástavbě v údolí, a vyústil na pankrácké pláni východně od současného mostu. Na tehdejší dobu by to bylo mimořádně velké dílo.

Soutěže
První soutěž na Nuselský most, vypsaná v roce 1926 s ukončením po osmi měsících k 15. dubnu 1927, požadovala přemostění s komunikací širokou 21 m (14,50 + 2 x 3,25 m), vedenou v ose Sokolské ulice, avšak bez jakékoliv zmínky o podzemní dráze. Došlo 29 návrhů ocelových i betonových mostů a 23 z nich preferovalo konstrukce obloukové. U ocelových konstrukcí se navrhovala převážně velká rozpětí.

Obr. 4. Ocelový oblouk, 279 m. Škodovy závody (L. Kopeček, F. Faltus, V. Hofman, K. Friedrich), 1927 celkový pohled

Soutěže se kromě jednotlivců nebo stavebních podniků účastnily také velké strojírenské podniky, jako např. Škodovy závody, ČKD, Vítkovické železárny, které mohly očekávat, že budou dodavatelem ocelové konstrukce. Nejvýše byly stejnou měrou oceněny dva návrhy. Jeden od Škodových závodů (obr. 4) s třípolovým ocelovým mostem s velkým středním obloukem o rozpětí 108,5 + 279 + 108,5 m (L. Kopeček, F. Faltus, V. Hofman). Druhým oceněným se stal betonový obloukový most (obr. 5) o třech stejných polích světlosti 140 m (T. a J. Vyhnánkové, J. Čenský a J. Schmiedl). Patky betonových oblouků byly vetknuty do pilířů dost vysoko, až v úrovni střech domů v údolí, a pilíře zvýrazňovala architektonická úprava do tvaru věží, svou výškou přesahujících úroveň mostovky. Dalším oceněným návrhem se stal opět most Škodových závodů, příhradový ocelový oblouk o rozpětích polí 120 + 240 + 120 m (Z. Bažant, L. Kopeček, J. Chochol). Nové variantní návrhy betonových mostů předložili také S. Bechyně a B. Kozák. V jednom z nich přemostění tvoří pět stejných oblouků o světlosti 74 m (obr. 6), ve druhém je střední částí mostu v délce asi 150 m trámová konstrukce o šesti krátkých polích světlosti 23,5 m, oboustranně prodloužená oblouky o rozpětí 88,5 a 96,3 m.

Obr. 5. Betonové oblouky, 140 m. T. a J. Vyhnánkovi, J. Čenský, 1927

Poněkud bizarně již tehdy působilo několik návrhů, v nichž se autoři pokoušeli spojit do jednoho celku stavby různého účelu, jako například návrh J. Polívky a J. Havlíčka s devíti obytnými domy v řadě napříč údolím, jejichž výška od základu až po střechu dosahuje až 60 m, vzdálenými od sebe jen 24 až 26,5 m (obr. 7). Nahoře propojuje sousední domy trámová mostní konstrukce na tato malá rozpětí. Podobně také některé jiné návrhy využily pilíře pro dílny a patrové garáže, případně jen pro schodiště a osobní výtahy, spojující chodníky mostu s údolím. Tyto návrhy porota neoceňovala kladně. Po krátkém uvážení je zcela jasné, že takové kombinace domů s mostem nepřinášejí žádnou úsporu, zcela předělují údolí a ani vzhledově nepůsobí nijak příznivě. Kromě toho jsou z více dalších příčin nevhodné. Jedním z dalších návrhů byl dokonce visutý most o rozpětí 280 m, který sice ponechává údolí průhledné, avšak jeho pylony s nosnými lany a závěsy značně vystupují nad úroveň pankrácké pláně a ruší pohled na zajímavý horizont s řadou památkových budov. Mimořádnou konstrukcí se ukázal velký srpovitý ocelový oblouk (obr. 8) o rozpětí 310 m (S. Demel, J. Holman, Z. Pešánek). Ve srovnání s historickými stavbami a dalšími budovami v blízkém i vzdálenějším okolí však působil příliš monumentálně.

Obr. 6. Betonový obloukový most, 5 x 74 m. S. Bechyně, B. Kozák, 1927

Protože mostárny projevily ochotu zdarma dodat další návrhy mostu, byla v roce 1933 vypsána nová, tentokrát nehonorovaná soutěž, požadující již dvouetážový most o šířce 26,80 m (20,00 + 2 x 3,40 m), s osou vedenou tak jako v současnosti, na střed České dětské nemocnice. Horní úroveň mostu měla sloužit silničnímu provozu, dolní pro podzemní dráhu. Již tehdy se požadovalo, aby pilíře byly jen podpěrami mostovky, a nedoporučovalo se jim přiřazovat jakoukoliv další funkci. Došlo třináct daleko střízlivějších návrhů mostů, obvykle s rozpětím kolem 100 m, z toho deset betonových a tři ocelové. Převažovaly trámové konstrukce, celkem jich bylo devět, pouze čtyři obloukové. Posuzující soutěžní porota nestanovila pořadí návrhů podle kvality řešení, ani neudělovala ceny. Návrh ČKD (V. Hofman a kol.) řešil přemostění ocelovým trámovým mostem o pěti polích, s rozvětvením do ulice Sokolské a Legerovy (obr. 9). Vítkovické železárny podaly podobný návrh, avšak o sedmi polích a s trasou vedenou na ulici Legerovu (B. Sláma a P. Fulner). S. Bechyně a B. Kozák předložili obloukový most podobný dřívějšímu, ale s další úrovní mostovky pro podzemní dráhu (obr. 10). Výška průjezdného profilu pro vozy v dolní úrovni mostu komplikovala návrh mostu zejména ve vrcholu oblouku. U trámových mostů se požadované výšky s výhodou využilo ke zvětšení rozpětí polí. Prof. Bechyně podal tentokrát kromě oblouků také návrh spojitého trámového mostu o čtyřech polích o rozpětí 80 m s konstrukční výškou 8,50 m, mírně rostoucí až na 9,10 m u podpěr (obr. 11a, b). Hlavním podélným nosným prvkem byl tenkostěnný nosník tvaru klenby v příčném směru, dole ukončený podélnými nosníky, zesílený příčníky, trámy a deskou. Jednotlivá mostní pole se měla betonovat na jedné skruži, která by se postupně použila ve všech čtyřech polích a teprve poté by se pole nad podporami spojila v jediný celek. Spojitost konstrukce by se tedy využila jen částečně. Železový beton tehdejších vlastností neumožnil zvýšit rozpětí polí, aby nosná konstrukce mohla být relativně štíhlejší. To, že se musely k provozu využít obě ulice, Legerova i Sokolská, vedlo k rozdvojení tvarově odlišného krajního pole mostu u Karlova a jeho nasměrování k oběma ulicím. Takováto úprava sice nebyla příliš příznivá, ale vynutila si ji zástavba předmostí.

Obr. 7. Obytné domy s mostem. J. Havlíček, J. Polívka, 1927

Účelem soutěže bylo získat dostatek podkladů, aby bylo možno stanovit směrnice pro vypracování podrobných návrhů. Porota doporučila objednat od mostáren jeden propracovanější návrh ocelového mostu, buď trámového, nebo obloukového, a obdobně od skupiny betonářských firem návrh betonového mostu, bez bližšího určení jeho konstrukce.

Po delší době rozvažování byly ujasněny některé obecné požadavky pro nové návrhy mostu. Stále platilo, že osa mostu se nachází v ose souběžných ulic Sokolské a Legerovy a Česká dětská nemocnice bude zachována, a proto bylo přilehlé krajní pole mostu dále rozčleněno směrem k oběma ulicím. Šířka mostu se snížila na 25 m (18,0 + 2 x 3,5 m). V údolí se měly zbořit domy pod mostem v šířce 65 m. Konstrukce mostu měla co nejméně rušit průhled údolím a stínit domy. Stále nebylo rozhodnuto ani o tvaru mostu ani o materiálu pro jeho výstavbu. Zatím pokročil čas, takže bylo od různých skupin projektantů objednáno několik dalších tzv. generálních řešení, tj. studií pouze všeobecného, nikoliv detailního charakteru, s termínem odevzdání do 31. prosince 1938. Došlo šest návrhů mostu, jeden z oceli a pět betonových. Jedním novým a neobvyklým řešením se stal návrh dvouetážového železobetonového rámového mostu o rozpětí 100 m, kde horní úroveň byla vyhrazena jen pro silniční dopravu, zatímco v dolní úrovni vedla kolejová doprava a zároveň se umístily po stranách chodníky. Takové řešení by umožnilo snížit šířku mostu zhruba o 7 m.

Obr. 8. Ocelový srpovitý oblouk, 310 m. Škodovy závody (S. Demela, J. Holman, Z. Pešánek), 1927, pohled

Celkově bylo konstatováno, že všechny návrhy jsou proveditelné. Preferovaly se trámové konstrukce, u obloukových mostů se doporučovalo patky umístit u dna údolí. Betonovým mostům se dávala přednost před ocelovými. Tehdy se již vážně uvažovalo o stavbě, takže podávání různých námětů, studií a připomínek se neomezovalo jen na eventuální vypsání soutěže.

Obr. 9. Ocelový most o 5 polích. ČKD (V. Hofman), 1933

Během nadcházející války, v roce 1940, říšská plánovací komise rozšířila svou působnost i na české území a zabývala se také dopravním řešením Prahy. Vyzvala známé německé i české odborníky, např. prof. Dischingera, dr. Finsterwaldera, prof. Bechyně, dr. Fischera a další k účasti na novém návrhu Nuselského mostu, a to v návaznosti na návrh dálnice, vedoucí západovýchodním směrem a překračující Vltavu tzv. vysokým mostem v oblasti Zlíchova, jižně od vnitřní Prahy. Cílem bylo začlenit hlavní dopravní síť na českém území do systému německých dálnic. Následný vývoj války však tyto práce ukončil rozhodnutím, že všechny úvahy o mostě se přesouvají na pozdější dobu. Za zmínku stojí především jeden z návrhů prof. Dischingera, navrhující ocelovou konstrukci trámového mostu o pěti polích, z nichž tři vnitřní mají rozpětí 104 m. Prof. Bechyně předložil více alternativ, zejména trámový most o šesti polích a další návrh mostu s třemi oblouky.

Obr. 10. Obloukový most. S. Bechyně, B. Kozák, 1933

Od třicátých let 20. století bylo zřejmé, že je nutno se věnovat dopravnímu řešení Prahy. Zpočátku jen v menším rozsahu ve vnitřním městě, kdy se počítalo např. s hlavní dopravní trasou vedoucí ulicemi Na Příkopě, Národní a dále po mostě Legií přes Vltavu s pokračováním v tunelu až na Hradčanské náměstí. Později se dospělo již k velkorysejšímu řešení, kde hlavní myšlenkou byla síť hlavních dopravních tepen, tzv. roštový systém, obsahující tři severojižní magistrály a dvě západovýchodní tangenty. Z těchto úvah se vycházelo i v soutěži z roku 1940. Také pokročily studie řešící hromadnou dopravu, zatím bez ujasnění, zda s novým systémem metra v tunelech, nebo jen rozšířením tramvajové dopravy, umístěné ve středu města v podzemí.

Obr. 11a. Betonový trám, 4 x 80 m. S. Bechyně, B. Kozák, 1933, pohled

Tlak na bezodkladnost stavby mostu

Celkem asi sedmdesát dosavadních návrhů Nuselského mostu, zpracovaná a schválená směrnice a postupné ujasňování rozvoje dopravy ve městě se staly dostatečným podkladem pro vypracování konečného návrhu mostu. Velkým tlakem na jeho bezodkladnou stavbu byl i poválečný rozvoj panelové bytové výstavby na Pankráci, naléhavě vyžadující dopravní spojení se středem města. Po mostě by vedla 2. severojižní magistrála, dále navazující na dálnici D1, a současně trasa podpovrchové dráhy. Jeho osa byla jednoznačně stanovena v ose ulic Sokolská a Legerova. Vzhledem k tomu, že se vyžadovaly tři dopravní pruhy v každém směru, muselo se využít obou zmíněných ulic s jednosměrným provozem.

Obr. 11b. Betonový trám, 4 x 80 m. S. Bechyně, B. Kozák, 1933, příčný řez

Připomeňme si ještě tehdejší vidinu, velkorysými stavebními přeměnami vytvořit z Prahy moderní socialistické velkoměsto. Plánovalo se, že bloky domů mezi ulicemi Legerova a Sokolská, postavené na místě zbouraných městských hradeb po roce 1875, se zboří a středem takto uvolněného prostoru povede jak magistrála, tak i podzemní dráha. Také se počítalo se zbouráním všech domů v Nuselském údolí a s parkovou úpravou na jejich místě. Tím by ubylo značné množství bytů, ačkoliv jich byl v té době velký nedostatek. Pro úplnost lze uvést, že ještě zásadnější proměny středu města byly připravovány studiemi na odstranění celé zástavby mezi ulicemi Hybernskou a Na Poříčí, včetně všech historických paláců a Masarykova nádraží až k vrchu Vítkovu, aby se získal dostatečný prostor pro realizaci velkého náměstí Budovatelů.

Obr. 12. Obloukový most, 3 x 123 m. S. Bechyně, B. Kozák, 1948–1951

Z dosud předložených návrhů se konstrukčně i hospodářsky považoval za nejpříznivější železobetonový obloukový most. Proto byl v roce 1948 objednán u prof. Bechyně a arch. Kozáka podrobný návrh mostu, protože již dříve obloukový most vícekrát v různých alternativách předkládali. Návrh mostu o třech obloucích po 123 m (obr. 12) byl odevzdán v roce 1951. Na jeho základě se zpracovával investiční úkol a ten pak schválila rada ÚNV (Ústřední národní výbor = magistrát) v roce 1957 a vláda v roce 1958. Z věcného hlediska představoval předložený most optimální řešení, zpracované s přihlédnutím k souhrnu podkladů získaných ze soutěží. Ideově však šlo o technickou úroveň mostního stavitelství z předválečné doby, od níž uplynulo již dvacet let. Nedal se přehlédnout velký rozvoj předpjatých mostů v zahraničí, stavěných novými, progresivními postupy již před rokem 1950. Např. v Německu se jimi nahrazovaly za války zničené velké mosty, zejména přes řeku Rýn a její přítoky. V tuzemsku se v té době také téměř deset let ve větší míře navrhovaly a stavěly předpjaté mosty, i když zatím menších rozpětí. Tehdy byl však už ve výstavbě předpjatý most v Pardubicích, monolitická konstrukce spojitého trámu o třech polích o rozpětích 50 + 70 + 50 m, a dva menší mosty s betonováním letmo bez použití skruže na Veslařský ostrov v Praze a u Želnavy na Šumavě. O návrzích těchto mostů získávala technická veřejnost informace už od roku 1955. Dále se začal připravovat most v Karlových Varech o rozpětí 70 m a probíhala příprava stavby dvou předpjatých mostů přes Vltavu a Otavu u Zvíkova o rozpětí 42 + 84 + 84 + 42 = 252 m, rovněž bez potřeby náročných skruží.
Poslední soutěž Po uvážení současného stavu rozvoje mostů došel městský úřad k rozhodnutí vypsat poslední a tím i rozhodující celostátní soutěž na Nuselský most k 15. prosinci 1958. Požadovaná obsáhlost návrhů až do podrobností, aby se skutečně prokázala reálnost řešení, vedla k rozdělení soutěže do dvou fází.

Obr. 13. Ocelový most, jehož lehkost mostu byla dosažená zavěšením spodní etáže pro kolejovou dopravu na komorové nosníky horní mostovky (J. Kozák s kolektivem, 1960)

Bylo již dáno, že trasa magistrály bude mít směr v ose obou již zmíněných ulic a bude obloukem navazovat na ulici 5. května na pankrácké straně. Výškově se přizpůsobí úrovni komunikací na obou předmostích. Poloha mostu tím byla jednoznačně určena. Definitivně se rozhodlo, že se zbourá všech šest budov areálu České dětské nemocnice a na jejich místě vznikne karlovské předmostí, kde se rozdělí oba směry komunikací do přilehlých jednosměrných ulic, a nebude nutno dělit most nad svahem údolí.

První, v zásadě koncepční fáze skončila 30. června 1959 a k tomuto datu přišlo třicet návrhů. Z nich bylo vybráno osm postupujících do druhé fáze, spočívající v daleko podrobnějším technickém propracování návrhu s popisem výstavby a hrubým odhadem nákladů podle jednotkových cen. Odevzdání návrhů bylo stanoveno na 30. června 1960. Z nich se pak měl vybrat konečný návrh.

Obr. 14b. Oceněný most z předpjatého betonu. J. Vítek, M. Sůra, 1960, pohled

Po připočtení návrhů z této soutěže k předchozím byl za zhruba čtyřicet let podán soubor asi jednoho sta studií na stavbu mostu, z nichž je dobře patrný vývoj představ o vhodném mostu, zájem o stavbu a také o rostoucí nároky na městskou dopravu. Ač v té době nejezdilo ještě tolik automobilů, bylo již zřejmé, že se v blízké budoucnosti musí počítat s jejich velkým nárůstem.

Z posuzovaných osmi návrhů z druhé fáze soutěže v roce 1960 byly tři ocelové, čtyři z předpjatého betonu a jeden ze železobetonu. Kromě návrhů mostu o pěti polích byly předloženy i tři návrhy z oceli a z předpjatého betonu s rozpětím kolem 200 m.

Soutěžní porota, sestavená ze zkušených inženýrů a architektů, jejichž předsedou byl prof. B. Hacar a místopředsedou dr. J. Fischer, vydala o výsledku soutěže závěrečný protokol 8. listopadu 1960, který rada města odsouhlasila 6. prosince 1960. Porota neudělila první cenu, protože žádný z návrhů beze zbytku nesplnil její náročné představy.

Obr. 14a. Oceněný most z předpjatého betonu. J. Vítek, M. Sůra, 1960, příčný řez – soutěžní a doporučený

Druhou cenu obdržel návrh ocelového mostu od J. Kozáka a kolektivu (obr. 13). Velmi příznivě byly u návrhu hodnoceny proporční vztahy mezi nosnou konstrukcí a pilíři a také lehkost mostu dosažená zavěšením spodní etáže pro kolejovou dopravu na komorové nosníky horní mostovky, takže při bočním pohledu na most by se daly pozorovat přejíždějící vlaky metra. Protože se však tehdy šetřilo s nedostatkovou ocelí a bylo požadováno používání oceli výhradně jen na stavby, kde žádný jiný materiál nepřicházel v úvahu, nemohl se tento návrh realizovat. Kromě toho se již započala stavba mimořádného a materiálově náročného ocelového mostu přes Vltavu u Žďákova (1958 až 1967), kde rozpětí ocelového oblouku činilo 330 m a s připočtením návazných betonových konzol u patek sloupů dosáhlo až 380 m.

Jako podklad pro realizaci přišel v úvahu další oceněný návrh, poprvé z předpjatého betonu, který podali J. Vítek a M. Sůra (obr. 14a, b). Jeho nosnou konstrukcí je tuhý komorový nosník stálého vnějšího průřezu na celou délku mostu. Podepírají jej čtyři dvojice svislých pilířů, pevně připojených k nosné konstrukci, takže celý most vytváří kompaktní celek o pěti polích délky 80 + 3 x 112 + 80 m. Pro stavbu se navrhovalo technicky výhodné betonování nosné konstrukce postupem letmo, bez podpěrných skruží. Z toho důvodu je nosný tubus poměrně úzký. Požadovaná užitná šířka mostu v horní úrovni je dosažena následným připojením velkých bočních prefabrikovaných konzol s chodníkovými deskami. Vyšší římsa a podhledové desky mezi konzolami zakrývají horní polovinu tubusu, takže nosná konstrukce s mírně skloněnými stěnami se zdá štíhlejší. Postup letmé betonáže s následným připojením bočních konzol do té doby nebyl realizován. Autoři návrhu podali krátce po ukončení soutěže poradnímu sboru pro přípravu mostu upravený návrh s jednokomorovým tubusem, protože již nemuseli respektovat v podmínkách soutěže uvedený požadavek odděleného prostoru pro potrubí a jiná vedení.

Výsledek soutěže ukázal, že rozvoj mostů v posledních letech skutečně značně pokročil a jako nejvhodnější řešení byl vyhodnocen trámový most z předpjatého betonu, na rozdíl od dříve doporučeného betonového obloukového mostu.

Příprava stavby mostu

Projektová složka podniku Stavby silnic a železnic, který byl jediným možným realizátorem stavby, však pro nadbytek jiných akutních prací neměla volnou kapacitu pro zpracování velmi obsáhlé projektové dokumentace. Vypracovat jej měl proto Pražský projektový ústav, kde k tomu byly příznivé podmínky. Vedoucím mostního oddělení a organizátorem prací se stal K. Chalupský a zodpovědným projektantem V. Michálek, který tuto technicky mimořádně náročnou a obsáhlou práci úspěšně zvládl s architektem S. Hubičkou, dopravním specialistou S. Kobrem a týmem zkušených konstrukčních inženýrů.

Obr. 15. Schéma realizované konstrukce mostu

V soutěžních podmínkách byly přiloženy technické údaje pro vozy metra o nápravovém tlaku 160 kN a tramvajové vozy o nápravovém tlaku jen 105 kN. Později, až v roce 1962, se usnesením vlády přijala koncepce MHD s podpovrchovou tramvají, podle níž se zpracovávala projektová dokumentace mostu. Teprve o pět let později bylo vydáno nové vládní usnesení z 9. srpna 1967, v němž bylo na základě doporučení sovětských expertů rozhodnuto o stavbě metra. To už probíhala výstavba Nuselského mostu. V téže době byly také dodány ke zkušebnímu provozu dříve objednané dvě dvojdílné soupravy vozů české výroby ČKD Tatra s nápravovým tlakem 105 kN. Nakonec se zakoupily těžší sovětské vozy. K roznesení neočekávaného vyššího zatížení musel být do tubusu hotového mostu pod koleje dodatečně vložen ocelový rošt o tíze 822 tun.

Most z předpjatého betonu tvoří jeden kompaktní konstrukční celek bez dilatačních spár. Má pět polí teoretických rozpětí 68,25 + 3 x 115,5 + 68,25 m a s přesahy 1 m za opěrami činí celková délka nosné konstrukce 485 m (obr. 15). Na koncích je dvěma dilatačními spárami oddělena od krajních opěr. S nimi má most celkovou délku 603,30 m. V příčném směru je šířka mostu 26 m využita na dva dopravní pásy o třech pruzích šířky 3,25 m, na dva chodníky šířky 2,50 m včetně bezpečnostních vysokých obrubníků a má zvýšený střední dělicí pruh šířky 1,50 m (obr. 16). Nosná konstrukce je pevně spojena se čtyřmi vnitřními pilíři a posuvně uložena na krajních opěrách prostřednictvím kyvných stěn. Stoupá v podélném sklonu 0,65 % od Karlova k Pankráci. Navržena je na rovnoměrné zatížení 4,40 kN/m2 a návrhové vozidlo 600 kN pro silniční provoz a na vagony metra tíhy 400 kN, kromě dalších podmínek, daných normou. Při výpočtu tepelných dilatací se vycházelo ze základní teploty +10 ?C s ročními odchylkami od –20 ?C do +20 ?C.

Obr. 16. Příčný řez realizovanou nosnou konstrukcí

Podklady získané pro zakládání podrobným geologickým průzkumem vedly k rozhodnutí, že v daném břidličnatém podloží v plochém a téměř vodorovném údolí se musí založit pilíře v nezvětralé hornině. Pro všechny čtyři mezilehlé pilíře mostu byl navržen stejný způsob založení. Vlastní základ představují betonové bloky půdorysných rozměrů 11,50 x 22,00 m, ve střední části 4,50 m vysoké, s mírně skloněným povrchem k okraji bloků, umístěné bezprostředně pod povrchem terénu (obr. 17). Únosné podloží se však nachází ve větší hloubce pod terénem, proto tyto bloky dále podepírá vždy osm šachtových pilířů průměru 3 m takové délky, aby zasahovaly 5 m do nezvětralé horniny.

 Obr. 17. Základový blok s šachtovými pilíři

Do uvedených základových betonových bloků jsou zakotveny vnitřní pružné pilíře mostu ve tvaru čtyř vzhůru se mírně rozbíhajících štíhlých stěn. Uložení bloků není ve zcela stejné úrovni, takže jednotlivé pilíře ani nemají stejnou délku a pohybují se kolem 35 m. Stěny pilíře mají stálou tloušťku 1,2 m a jejich šířka se zmenšuje směrem nahoru z 5,0 na 4,0 m. Na svém horním konci jsou pevně spojeny s tubusem nosné konstrukce a částečně probíhají až do úrovně jeho horní desky. Výhodou členění pilířů bylo i zmenšení rozpětí velkých polí o 4,80 m na 110,70 m (obr. 18).

Vlastní nosnou konstrukci tvoří komorový nosník lichoběžníkového tvaru se skloněnými stěnami. Má po celé délce mostu stálou konstrukční výšku 6,42 m. Šířka jeho horní desky je 14,20 m, šířka dolního líce nosníku je 11,80 m. Tloušťka stěn nosníku se mění ze 1100 mm nad pilíři na 600 mm ve středu pole a tloušťka spodní desky z 850 mm na 300 mm. Tloušťka horní desky nosníku zůstává stálá, 350 mm. Po stranách tubusu jsou na následně betonované příčné konzoly položeny prefabrikované desky chodníků.

Obr. 18. Pilíře a základy mostu

Hlavní podélnou předpjatou výztuž tvoří kabely umístěné v jednotlivých kanálcích (obr. 19). Každý kabel byl sestaven z 24 patentovaných drátů Ø 7 mm. Dráty byly uspořádány do dvou koncentrických vrstev oddělených ocelovou šroubovicí. Kromě lepšího uspořádání kabelu se dosáhlo i spolehlivějšího zainjektování cementovou maltou. Podélná předpínací výztuž sestává ze dvou osnov, první je uložená a předpínaná postupně během betonování letmo, druhá (kabely spojitosti), je instalována a předepnuta až po dokončení nosné konstrukce. Příčné předpětí v horní desce a svislé ve stěnách bylo realizováno kabely složenými z 12 Ø 7 mm.

Obr. 19. Schéma podélné předpjaté výztuže

Mohutná komorová nosná konstrukce mostu, tubus, se nedala posuzovat stejným způsobem, jak je běžné u jiných standardních mostů. Z teoretického hlediska je to tenkostěnný nosník uzavřeného průřezu, lichoběžníkového tvaru, sestavený ze čtyř tuze spojených desek. Je vystaven různému druhu zatížení, symetrickému i nesymetrickému, které způsobí prostorovou deformaci konstrukce. Rovněž smrštění a dotvarování betonu muselo být uvažováno složitějším způsobem, než udávala tehdy platná norma. Tak komplikovaná konstrukce do té doby nebyla v potřebné úrovni řešena ani teoreticky ani na modelech. V době zpracování dokumentace (před padesáti lety) se teprve začínaly používat počítače, což představovalo jistě velký pokrok ve srovnání s tehdy používanými velmi jednoduchými kalkulátory, nebo dokonce logaritmickým pravítkem. Tehdejší počítače z dnešního pohledu byly velmi pomalé a nedokonalé a neexistoval žádný vhodný software. Také se ještě nepoužívala metoda konečných prvků. Musel se teoreticky vypracovat postup výpočtu komorového nosníku, který byl kromě částí kolem pilířů tenkostěnný a neměl po celé své délce žádné vyztužení příčnou stěnou, která by zajistila jeho tvarovou tuhost. Účinky zatížení způsobily různé deformace tvaru a deplanaci příčných řezů. Statické řešení konstrukce bylo teoreticky i časově velmi náročné a obsáhlé. Přitom se omezovalo na posouzení účinku návrhového zatížení, kdy přicházely v úvahu jen pružné deformace. Pro stanovení meze únosnosti konstrukce nebyl dostatečně přesný výpočet vůbec proveditelný, a proto se musely návrhy konstrukce ještě ověřit na modelu.

 Obr. 20. Porušení betonového modelu

Modelové zkoušky mostu
Namáhání mostu za působení různého stupně zatížení se ověřovalo na modelech různého druhu i velikosti, zaměřených buď na některé tvarově složitější části mostu, nebo na konstrukci jako celek.

Fotoelasticimetrickým modelem se ověřovalo, jaká napětí způsobuje zatížení v oblasti napojení pilířů na nosný tubus a ve štíhlých stěnách pilířů, a to až k jejich připojení do základových bloků. Výzkum prováděl ÚTAM, oddělení prof. Tesaře. K vytvoření modelu v měřítku 1 : 100 se použilo opticky vysoce citlivého Umapolaru. Jeho deformace, zaznamenané v různě polarizovaném světle, vytvářely na modelu systém izostatických nebo izochromatických čar, určujících směry hlavních napětí nebo konstantní rozdíly napětí, z nichž se dále odvodilo rozdělení, velikost a směr působících napětí. Na dalším modelu části komorového nosníku v měřítku 1 : 50 se vyšetřovalo rozložení napětí v rámových koutech příčných řezů po celé délce pole nosné konstrukce a při zatížení horní i dolní mostovky.

Obr. 21. Schéma postupného betonování pilířů

Pro ověření namáhání mostu jako celku a zároveň jeho jednotlivých částí vznikl v laboratoři PPÚ model v měřítku 1 : 50 z PVC-N. Tento materiál byl vybrán proto, že svařováním jednotlivých dílů se dala vytvořit spolehlivější tuhá modelová konstrukce, než by se získala nedokonalým lepením z plexiskla. Model odpovídal geometricky skutečné konstrukci mostu. Fyzikálně vhodnou vlastností použitého materiálu byl lineární vztah mezi napětím a deformací až do vysokého napětí. Využitím napětí jen asi do 1/5 jeho meze úměrnosti bylo zaručeno dokonale pružné působení, s modulem pružnosti zhruba desetkrát nižším, než má navrhovaný beton. Ke snímání deformací sloužily tenzometry Mikrotechna. Aby se získal dostatečně podrobný obraz o deformacích, bylo na modelu umístěno celkem 1160 tenzometrů.

Obr. 22. Skruž krajního pole

Pro ověření únosnosti konstrukce se modelovala část mostu – vnitřní pilíř a přilehlé části nosné konstrukce od podpor až do místa nulových momentů v měřítku 1 : 10 z mikrobetonu, analogicky ke skutečné konstrukci. Frakce betonu dosahovaly maximálně 5 mm, místo měkké výztuže byla použita ocelová síť Ø 3 mm a místo kabelů jednotlivé dráty Ø 7 mm. Kromě ověření bezpečnosti konstrukce proti vzniku trhlin se získával přehled o její funkčnosti při přetížení, dále vliv účinku předpětí na šikmé stěny, sledoval se rozvoj trhlin při zatěžování a stav namáhání před dosažením meze únosnosti (obr. 20). Na modelu se zjistilo, že bezpečnost proti vzniku trhlin je 1,15. To odpovídá zatěžovacímu stavu při dvojnásobku nahodilého zatížení. Stupeň bezpečnosti proti porušení ohybem byl 2,2, tedy zcela vyhovující, a přicházel by v úvahu při pětinásobku nahodilého zatížení mostu.

Obr. 23. Schéma postupu výstavby mostu

Pro názornost se uvádělo, že k dosažení navrhovaného dovoleného zatížení na skutečném mostě by bylo třeba 1320 t pro zatížení jednoho vnitřního pole. K dosažení dovoleného zatížení na celém mostě by bylo třeba rovnoměrně rozloženého zatížení 55 000 kN.

Stavba mostu

Stavbu mostu zahájily Stavby silnic a železnic roku 1965, avšak vlastní stavební práce započaly až v roce 1967. Napřed se muselo připravit staveniště a zbourat řada starých domů v údolí na místě budoucí stavby. Vedením stavby byl pověřen H. Hlasivec, později Z. Svoboda.

Obr. 24. Letmá betonáž nosné konstrukce mostu

Pro betonování základových bloků vnitřních pilířů mostu byly vyhloubeny do úrovně jejich spodního líce (asi 4,5 m) otevřené jámy se stěnami podle situace buď ve sklonu, nebo zapažené ocelovými štětovnicemi Larsen. Betonové bloky jsou uloženy na šachtových pilířích v počtu osmi kusů pod každým blokem. Šachtové pilíře mají průměr 3 m a délku v rozmezí asi 10 až 16 m. Hloubily se ze dna základové jámy pod ochranou pažení do takové hloubky, aby zasahovaly přibližně 5 m do nezvětralé horniny. V části, kde procházely zvětralou horninou, je chránila proti agresivní vodě obezdívka z ostře pálených cihel, spojovaných provzdušněnou maltou a navíc ještě jílovou vrstvou. Beton bloků i šachtových pilířů měl pevnost B 250 (C 16/20). Každý vnitřní mostní pilíř působil na základy tlakem přibližně 100 000 kN.

Krajní opěry na horním konci úbočí byly uloženy na pilotách Ø 1 m do takové hloubky, aby zasahovaly alespoň 1 m do zdravé břidlice. Na obou opěrách byla na kyvných stěnách posuvně uložena nosná konstrukce, zatěžující opěry silami cca 4600 kN.

Obr. 25. Letmá betonáž nosné konstrukce mostu

Na betonové bloky jsou pevně připojeny pilíře, sestavené vždy ze čtyř stojek (stěn) z betonu B 330 (C 25/30), mírně se rozbíhajících vzhůru. Nejprve se na základových blocích vybetonoval dřík pilířů nestejné výšky s příčným ztužidlem, dále pak pokračovalo u všech pilířů stejně betonování stěn do překládaného bednění, a to v devíti fázích po 3 m vysokých dílech (obr. 21). Po přesunutí bednění do vyšší polohy byla vždy geodeticky zkontrolována přesnost jeho umístění, mj. také se zřetelem k zúžení stěny.

Nosná konstrukce mostu byla předpjatá a navržena z betonu B 450 (C 30/37). Použilo se cementu kvality 450 při vodním součiniteli w = 0,40 a také plastifikátoru. Krajní pole mostu včetně části nad pilíři byla betonována na skruži z ocelových nosníků IP 100, podpíraných věžemi Pižmo (obr. 22). Připojením k nosné konstrukci se také stabilizovala poloha pilíře. Poté byly části nosné konstrukce nad dvěma zbývajícími pilíři s přesahem do středního pole betonovány na skruži, podepřené provizorní ocelovou podpěrou, stabilizovanou proti vodorovnému posunu kotevními lany (obr. 23).

Obr. 26a. Pohled na dokončený most. Silniční doprava v horní úrovni mostu byla zahájena 22. 2. 1973

Tři velká vnitřní pole se realizovala betonováním letmo (obr. 24, 25). Jednotlivě betonované části (díly) měly délku v rozmezí 2,0 až 3,5 m stanovenou tak, aby jejich tíha nepřesahovala 200 t. Ve druhém a ve čtvrtém poli bylo vybetonováno vždy 2 x 18 dílů. U středního pole, kde byly již dříve zhotoveny části nad pilíři, bylo dílů jen 2 x 10. Ocelové betonovací vozíky měly hmotnost asi 100 t.

Po dokončení betonáže se rektifikovala poloha zatím oddělených celků konstrukce a po zaplnění mezer a předepnutí středních kabelů se vytvořil monolitický nosný tubus na celou délku mostu.

Hrubá stavba nosného tubusu byla úspěšně vybetonována do konce roku 1969. V dalším roce se na boční konzoly umístily desky pro chodníky a vše se připravilo pro zatěžovací zkoušku. Dále byly položeny izolační, ochranné a vyrovnávací vrstvy, asfaltová vozovka a dokončeny ostatní práce.

Obr. 26b. Pohled na dokončený most. Celý most uveden do provozu 9. 5. 1974 spolu se zahájením provozu metra

Zatěžovací zkoušky
Zkouška, v tomto případě rozsáhlejší než obvykle, byla objednána u Kloknerova ústavu ČVUT a prováděla se ve dnech 23. až 27. listopadu 1970. Stálé zatížení, které ještě nebylo na nosné konstrukci umístěno, tj. vozovka, chodníky a další vybavení, bylo nahrazeno vrstvou štěrkopísku v množství 3000 t, rovnoměrně rozdělenou po délce mostu. Pohyblivé zatížení na mostě obstaralo 66 vojenských tanků T-55. Změřené průhyby byly menší než vypočtené. I když zatížení tanky se zdálo neskutečně veliké, dosáhlo se jím jen 42 % návrhového nahodilého zatížení.

Po umístění ocelového roštu se uskutečnila nová zatěžovací zkouška. Vozovku zatížila plně naložená nákladní auta a koleje uvnitř tubusu vozy metra s pytli cementu. Skutečný průhyb činil 80 % vypočteného, což se připisuje vyššímu modulu pružnosti betonu, než se požadovalo.

Obr. 27. Pohled na Nuselský most, současný stav

Dynamickou zkoušku organizoval a vedl prof. V. Koloušek z ČVUT až bezprostředně před zahájením provozu linky metra ve dnech 1. až 7. dubna 1974, a to trojím způsobem. Kmitání mostu se dosáhlo impulzivními raketovými motory, kterými se vyvodila síla v rozmezí 44 až 88 kN po dobu 0,8 s. Dále se most rozkmitával zařízením navrženým a zhotoveným v oddělení výzkumu SSŽ (Vibrogir VPB), u něhož se proměnná síla dosahovala současným protisměrným otáčením dvou excentricky uložených válců. Třetí postup byl klasický – naložené nákladní automobily Tatra 148 o tíze asi 22 t přejížděly přes normovou překážku na vozovce vysokou 60 mm, a tím způsobily svislé rázy na konstrukci. Také tyto zkoušky proběhly úspěšně.

Silniční doprava v horní úrovni mostu byla zahájena 22. února 1973, slavnostní zahájení provozu metra v Praze, a tím i po mostě, se konalo 9. května 1974. Tento den byl celý most uveden do provozu (obr. 26a, b).

Další opravy
Již asi po osmi letech provozu se musela na mostě nahradit vozovka. Její brzké poškození způsobila nevhodná vrstva z betonu, vylehčeného kuličkami z polystyrenu, která vyrovnávala výškové nepřesnosti povrchu nosné konstrukce. Izolaci a novou vozovku zhotovil DSO podle návrhu od firmy Strabag, která dodala i vhodný materiál a prováděla technický dozor. Povrch vozovky byl ponechán s mírnými plynulými vlnami, bez zbytečných vyrovnávacích vrstev. Tato úprava je funkční až do současné doby. Teprve v současnosti se plánují opravy vozovkových vrstev.

V roce 1998 se zjistilo, že se v ocelovém roštu uvnitř tubusu objevily v místě konstrukčně nevhodného připojení podélníků k příčníkům únavové trhlinky. To si vyžádalo opravu, prováděnou jen s občasným přerušením provozu metra o víkendech.

V tehdejší době navrhování a provádění stavby mostu bylo moderní liniové osvětlení v dělicím pásu a madlech. To se neosvědčilo, proto jej nahradilo klasické osvětlení na sloupech ve středním pásu, a to se po čase opět zdokonalilo. Dilatační závěry mostu mají vůči mostu daleko kratší životnost, proto byl původně instalovaný typ Transflex firmy GHH později nahrazen novějším typem firmy Maurer. Současný stav znázorňují pohledy na most (obr. 1, 27). Z bezpečnostních důvodů bylo také navýšeno zábradlí.

Závěr
Od návrhu mostu uplynulo již padesát let. Jaký Nuselský most bychom navrhovali v této době? Jde samozřejmě jen o subjektivní názor autora článku, který nemusí být v souladu s obecnou představou.

Zásadní tvar mostu by pravděpodobně zůstal stejný, nebo podobný. Nemá charakter monumentálnosti, odpovídá měřítku okolí a pohledově nepotlačuje význam historických okolních staveb, např. kostela na Karlově a nedalekého Vyšehradu. Trámový most nejméně narušuje celistvost údolí. Předepsaný profil pro průjezd vlaků metra musí být dodržen, takže nosný tubus nemůže být štíhlejší, i když by to současný kvalitnější beton připustil. Kdyby se řešila ocelová varianta, měla by zřejmě podobný tvar. Výrobní technologie by v současnosti byla dokonalejší, avšak to není na pohled patrné. Rovněž geometricky účelný, jednoduchý a esteticky působivý tvar mostu bez zbytečných okras by se asi neměnil. Celkové pojetí konstrukce s tuhým tubusem a poddajnými pilíři se osvědčilo a ukazuje se jako velmi vhodné i z dnešního pohledu. Moderní výpočetní metody by přinesly velké časové úspory a zjednodušení navrhování. Z hlediska provozu by bylo účelné, kdyby most byl širší, aby jízdní pruhy mohly mít šířku alespoň 3,5 m. Navazující stanice metra na pankrácké straně je účelově dobře vyřešena a svým tvarem i rozměry je logickým pokračováním mostu. Můžeme tedy připustit pravděpodobnou alternativu, že nový most by se asi příliš nelišil od toho současného.

Základní údaje o stavbě
Název stavby: Nuselský most
Objednatel: hl. m. Praha
Investor: IDIS (Investor dopravních a inženýrských staveb), řed. Ing. Antonín Hudera
Poradní sbor pro přípravu stavby: předseda prof. Bedřich Hacar, později Ing. Ant. Hudera
Ideové řešení mostu a stavby nosné konstrukce: Ing. Jan Vítek a Ing. Miroslav Sůra
Návrh mostu: Pražský projektový ústav
zodpovědný projektant: Ing. Vojtěch Michálek architekt:    Ing. arch. Stanislav Hubička
dopravní řešení: Ing. Svatopluk Kobr
statika:    Ing. Vojtěch Michálek a Ing. Jiří Hejnic
Stavba mostu:    Stavby silnic a železnic (SSŽ)
stavbyvedoucí: Ing. Hynek Hlasivec    Ing. Zdeněk Svoboda
Zatěžovací zkoušky:    ČVUT – prof. Vladimír Koloušek    Kloknerův ústav – Ing. Jiří Krchov, Ing. Miloš Petřík
Doba stavby: 1967 – 1973
Náklady na stavbu: cca 160 mil. Kčs (1973)





Licence Creative Commons

www.casopisstavebnictvi.cz podléhá licenci Creative Commons
Uveďte autora | Neužívejte dílo komerčně | Nezasahujte do díla 3.0 Unported
.

RSS
© 2007