Nosná konštrukcia rýchlodráhy Slavín je mostovou inovatívnu konštrukciou vyrobenou z ultra vysokopevnostného betónu (UHPCR 200). Tento materiál predstavuje skutočný vrchol technologického vývoja betónu. V podstate ide o kompozitný materiál. Okrem vynikajúcej pevnosti v tlaku (až 200 N/mm²) má UHPCR 200 pozoruhodne nízku pórovitosť. Táto vlastnosť spôsobuje, že UHPCR 200 je nepriepustný pre kvapaliny a taktiež poskytuje veľmi vysokú odolnosť voči prenikajúcim plynom. Preto je UHPCR 200 odolný nielen voči mechanickému namáhaniu, ale aj voči chemickým či atmosférickým vplyvom. Jeho trvanlivosť sa zvyčajne porovnáva s odolnosťou žuly. Túto veľkú odolnosť materiálu je možné využiť na dosiahnutie viac ako dvojnásobnej životnosti konštrukcií v porovnaní s konvenčnými betónovými konštrukciami. Tieto skutočnosti ukazujú, že UHPCR je trvalo udržateľný stavebný materiál [1] [2]. Výrazne sa tak znižujú náklady na údržbu. Ak zhodnotíme náklady počas celého životného cyklu, zistíme, že ide aj o ekonomicky veľmi výhodný materiál.

Super konštrukcia má ľahký, štíhly a príjemný dizajn. Na šírku meria len 2,4 m a v podstate ide o veľmi tenkostenný dutý nosník. Vysoké nároky na architektonické riešenie sú veľmi dôležité pre dosiahnutie súladu obyvateľov so zmenami panorámy mesta. Konštrukčný koncept je založený na reťazi jednopolových nosníkoch (30 – 50 m), ktoré sú na oboch koncoch ukončené otvorenými dilatačnými škárami. Na oboch koncoch sa prierez nosníkov mení z tenkostenného dutého typu na masívny typ T-nosníka (obrázok 1: jednopolový nosník), a to z dôvodu lepšieho prenosu krútenia a šmyku. Sústredené kotviace sily pozdĺžnych predpínacich výstuží sú rozložené po celom dutom priereze nosníka.

Pre montáž každého jednotlivého nosníka sa použije známy segmentový spôsob výstavby so suchými spojmi [3]. Ide o modulárnu prefabrikovanú metódu podľa sofistikovaného konštrukčného systému, ktorý sa zameriava na vysoké štandardy. Suché škáry medzi prefabrikovanými segmentmi získavajú svoju nosnosť od prítlačného tlaku, ktorý pôsobí cez pozdĺžne výstuže. Usporiadanie týchto výstuží vedie k podobným deformáciám pri stálom zaťažení, ako pri spojitom nosníku (pozri obrázok 2: podobnosť deformácií so spojitým nosníkom).

Obrázok 3 (štandardný segment) znázorňuje parametre jedného segmentu. Jeho tenkostenný, okrúhly, dutý prierez je vystužený  (pozri obrázok 1).

Nosníky sa opierajú o stĺpové konzoly (obrázok 4). Stykové plochy sú dilatované elastickými doskami. Neaplikujú sa len pod nosník, ale aj na jeho boky.

Ľahké a na pohľad elegantné budú aj stĺpy. Kruhové duté profily poskytnú priestor pre výstuž a pre potrubia odpadovej vody alebo dátové káble. Vzhľadom na skutočnosť, aby neprišlo k zabratiu veľkého priestoru úrovne 0, je  navrhovaný iba jeden stĺp, ktorý nesie súčasne rýchlu tranzitnú trasu, ako aj susednú pomalú trasu v slučkách (okách) siete rýchlodráhy SLAVÍN  (pozri obrázok 4 – nosníky uložené na stĺpových konzolách).

Nízke tolerancie modulárneho konštrukčného systému vyžadujú veľmi presné zarovnanie stĺpov. Nemožno ich teda postaviť konvenčným spôsobom. Medzi základom a predpätým prefabrikovaným stĺpom je potrebné nainštalovať základňu prefabrikovaného stĺpa (obrázok 5 – nastaviteľná základňa stĺpa). Vyzerá a funguje ako stojan v tvare kríža a dá sa ľahko postaviť na vrchnej časti akéhokoľvek bežného základu. Typ základu musí byť starostlivo prispôsobený miestnej situácii s ohľadom na kvalitu terénu, ako aj  inžinierske siete zabudované do zeme.

Referencie:

• Sakai, K., et al.: Environmental design of concrete structures, Fib bulletin 47, Lausanne 2008
• Jerebic D., et al: Nachhaltigkeit von Bauwerken aus UHPC, BWI-Betonwerk International, 3, 2010
• Reichel M.: Dünnwandige Segementfertigteilbauweisen im Brückenbau aus gefasertem Ultrahochleistungsbeton: Tragverhalten, Bemessung, Konstruktion, Doktorarbeit, TU-Graz, 2010