Plavební komora Rohatec

Plavební komora Rohatec se nachází v jihomoravském kraji v okrese Hodonín na vodním toku Radějovka, nedaleko místa, kde se vlévá do řeky Moravy. V tomto úseku je Radějovka součástí Baťova kanálu a současně zde tvoří státní hranici Česká republika – Slovenská republika. 

Výstavba nové plavební komory umožní plavbu přes stávající jez Sudoměřice, a tak i splavnění celého Baťova kanálu až po jez v Hodoníně. Projekt zahrnoval i výstavbu horní a dolní rejdy společně s čekacími stáními pro proplouvající lodě. Nedílnou součástí projektu bylo elektro vybavení, strojní část plavební komory a provozní objekt se zázemím pro obsluhu. Dále byl upraven stávající příčný profil vodního toku Radějovky až po soutok s Moravou. Vzhledem ke stávajícím podjezdným výškám dvou původních mostů pro zemědělskou techniku musely být mosty nahrazeny novými s delším rozpětím a vyšší průjezdnou výškou. V neposlední řadě byla v rámci této stavby provedena úprava značení státní hranice a výstavba nového biokoridoru.

Baťův kanál neboli průplav Otrokovice – Rohatec je historická vodní cesta vybudovaná v letech 1934 až 1938 v délce 52 km, která spojovala Otrokovice se Sudoměřicemi. Zde se překládalo hnědé uhlí, lignit, z železničních vagonů do lodí a remorkéry přepravovalo do Otrokovic. S myšlenkou na stavbu plavebního kanálu přišel průmyslník Tomáš Baťa, který se však realizace nedožil. Stavba stála 35 mil. Kč.

V průběhu výstavby se stavaři museli vypořádat s řadou problémů. Jedním z nich bylo křížení nového kanálu s původní železnicí, které bylo nutné řešit pomocí zdvihacího mostu, aby byla zajištěna dostatečná výška pro plavbu. Dalším bylo vybudování shybky pod řekou Moravou, která měla zajistit převedení vody v místě křížení kanálu s řekou Moravou, kdy plavební hladina na obou březích Moravy byla nad hladinou řeky. Plavební hloubka kanálu byla 1,5 m, díky čemuž ji mohly využívat nákladní lodě s nosností až 150 t. Zajímavostí je, že v některých úsecích byly nákladní lodě taženy koňmi. Kromě lodí s hnědým uhlím se po kanálu plavila i výletní loď Mojena, která předznamenala jeho rekreační využití. Provoz na vodní cestě byl zastaven v roce 1961.

V roce 1989 se objevily první pokusy o oživení Baťova kanálu a první loď na kanál znovu vyplula v květnu 1995. V současné době slouží plavební kanál pro turistické účely. Atraktivní pro turisty je jeho napojení na síť cyklostezek a vinařských stezek.

Plavební komora je navržena užitné délky 38,5 m a užitné šířky 5,3 m, s hloubkou nad záporníkem od minimální plavební hladiny minimálně 1,5 m, tedy obdobně jako ostatní komory Baťova kanálu a překonává spád 2,7 m až na hladinu řeky Moravy.

Minimální plavební hladina dolní vody je na úrovni minimální provozní hladiny jezu Hodonín 162,94 m n. m, maximální plavební hladina je na kótě 163,61 m n. m. Minimální plavební hladina horní vody je na kótě 165,27 m n. m, maximální plavební hladina je na kótě 165,67 m n. m. Nejmenší podjezdná výška pod pevnými překážkami nad plavební dráhou je 4 m.

Plavební komora je navržena jako železobetonový polorám založený na štěrkopískových vrstvách. V horním ohlaví je na pravé straně umístěn krátký obtok pro plnění komory. V dolním ohlaví obtok není. Polorámová konstrukce je rozdělena po délce těsněnými dilatačními spárami, které rozdělují komoru na šest bloků, a to horní ohlaví, čtyři bloky plavební komory a dolní ohlaví. Délka jednotlivých dilatačních celků je 9,45 m, přičemž dolní ohlaví má délku 12 m.

Mimo horní ohlaví je dno komory založeno na kótě 160,44 m n. m. a jeho tloušťka je 1 m. Pravá stěna plavební komory má tloušťku 1,1 m a levá 1 m.

Původní projekt počítal se štětovou stěnou v levé stěně komory, která měla během výstavby jezu sloužit pro převedení vody. Během realizace bylo od tohoto řešení upuštěno. Vznikla jedna jímka pro jez i komoru a voda byla vedena mimo stavební jámu. Vypuštění štětovnice v levé stěně komory také zjednodušilo betonáž stěn komory. Na vnitřních stěnách komory jsou umístěny oděrné trámce, které vymezují šířku komory na 5,3 m.

Dno plavební komory je vyspádováno do čerpacích jímek. Tloušťka dna je 1 m. Pode dnem je vrstva podkladního betonu tloušťky 0,15 m, základová spára je vodorovná. Plato plavební komory je v jedné výškové úrovni. Aby byl zachován historický ráz baťovských komor, byly stěny plavební komory obloženy kamenným kyklopským zdivem ze žuly, které bylo dováženo z Jeseníků z obce Žulová. Výroba jednoho kusu kamene včetně bosování a zdrsnění řezných hran opalováním trvala zhruba 45 min.

Z důvodu velkého rozdílu hladin, a tím velkého objemu vody potřebného k napuštění komory, byl na komoře, na rozdíl od dalších komor na Baťově kanále, použit boční nápustný kanál vedený ve stěně komory. Toto řešení umožní rychlejší napuštění komory, než by tomu bylo v případě napouštění pomocí šoupátka umístěného přímo ve vratech plavení komory.

Komora je opatřena také protipovodňovými vraty, které ji mají chránit proti povodni z Moravy. Během povodně se vrata zavřou, provoz komory bude přerušen a komora nebude využívána pro převádění povodňových průtoků.

Na plavební komoru navazují nové nábřežní stěny, které jsou navrženy jako pilotové stěny s úhlovou zídkou a zadními osamělými pilotami.

Vzhledem k požadavku na zapuštění pažicí konstrukce pod úroveň dna základové spáry a jejímu provedení ve svislém sklonu minimálně v části stavební jámy byla navržena svislá pažicí stěna. Protože stavební jáma byla situována do břehové části v místě stávající hráze, nebylo po celé délce v její horní části možno provést zajištění zemními kotvami, a proto byla použita kombinace rozpěr a kotev. Uchycení kotev a rozpěr k pažení bylo realizováno pomocí roznášecích prahů (převázek), bez horního ztužujícího věnce. Pažení bylo provedeno jako vetknuté do nepropustného podloží, přičemž částečně bylo navrženo jako trvalé a částečně jako dočasné (výkop s pracovním prostorem). Podzemní voda se dle průzkumu předpokládá v úrovni hladiny řeky Radějovky, tj. na kótě cca 164,000 m n. m. Ve stavební jámě byly zřízeny čerpací jímky a hladina podzemní vody byla udržována minimálně v úrovni 1 m pod základovou spárou, resp. jednotlivou pracovní úrovní.

Zajištění stavební jámy a jednotlivé typy pažicích stěn byly voleny s ohledem na místní podmínky, tj. zejména na vysokou hladinu podzemní vody, polohu a charakter geologických vrstev a stávající tabulový jez. Jako nevýhodnější metoda pažení byla v maximálním rozsahu použita štětovnicová stěna. Sloupy tryskové injektáže byly navrženy na přechodu jednotlivých typů pažení, kde zajistily těsnicí funkci. Nový jez je založen pod základovou spárou plavební komory, projektant jezu Aquatis, a.s., dodatečné podchycení jezového pilíře při stavbě plavební komory nepožadoval.

Únosnost zvodnělé základové spáry byla zvýšena zmenšením obsahu vody, tj. snížením hladiny podzemní vody a přehutněním. V závislosti na stavu základové spáry po jejím odkrytí bylo rozhodnuto o jejím přehutnění do větších hloubek, tedy k částečnému odtěžení a při zpětnému uložení se zhutněním po vrstvách tloušťky cca 300 mm. Dle IGP bylo doporučeno uvažovat s přetěžením základové spáry a s hutněním terasových sedimentů přes vrstvu vhodné, dobře zrněné hrubozrnné zeminy o mocnosti minimálně 100 až 200 mm v závislosti na zastiženém charakteru zemin. Základová spára byla urovnána a přehutněna na požadovaný modul přetvárnosti zeminy.

V průběhu výstavby plavební komory bylo uloženo 2 650 m³ betonu, bylo použito 352 t výztuže a objem zemních prací činil 110 000 m³. Plochu biokoridoru tvoří 237 000 m².

Pro realizaci stavby bylo nutné zřídit staveništní přípojku elektrické energie, která vzhledem k umístění stavby a vzdálenostem k možným přípojným místům byla nakonec vedena ze Slovenské republiky. Definitivní přípojka VN včetně trafostanice pak již bude vedena z české strany.

Během výstavby nás v částečné rozestavěnosti zastihla na podzim 2024 velká povodeň. Přestože se díky včasnému varování a rychlé reakci povodňového týmu podařilo předejít výrazným škodám, povodeň způsobila zpoždění výstavby. Po dobu několika týdnů nebylo možné se na stavbu fyzicky dostat, a tak byla situace monitorována pouze z dronu. Následné odtěžování nánosů a čištění konstrukcí zabralo stavbařům cenný čas, a původní termín dokončení stavby se tak musel o dva měsíce posunout.

Hranice mezi oběma státy prochází přímo středem jezu a rozšiřované říčky Radějovky, a proto bylo nutné během výstavby dodržet podmínky vyplývající z několika stavebních povolení vydaných jak slovenskými, tak českými úřady. I přesto, že ze Slovenska vede až k místu stavby asfaltová komunikace, podmínkou slovenské strany bylo, aby přístupy na staveniště byly realizovány pouze na českém území. Před zahájením výstavby bylo tedy nutné vybudovat staveništní komunikaci v délce 1,5 km ze silnice I/55.

Stavba byla realizována na základě smlouvy o dílo podle Smluvních podmínek pro výstavbu pozemních a inženýrských staveb projektovaných objednatelem FIDIC, tzv. Červené knihy. V tomto případě má zhotovitel možnost přinést objednateli návrh na zlepšení, které urychlí dokončení díla, sníží náklady objednatele na provedení, údržbu nebo provoz díla. Zhotovitel předložil několik návrhů, následují tři příklady.

Hlavním cílem návrhu byla optimalizace projektového řešení převedení vody v průběhu výstavby v zadávací dokumentaci. Původně se předpokládalo, že budou vybudovány dvě jímky: pro jez a pro plavební komoru. Jako první měl být zhotoven jez a voda v průběhu výstavby měla být převedena přes jímku plavební komory. Až po dokončení jezu a převedení vody přes nové těleso jezu měla být zahájena výstavba plavební komory.

Zhotovitel přišel s návrhem řešení provizorního obtoku, který vedl mimo stavební jámu ze slovenské strany, a tak bylo možné realizovat jez i plavební komoru současně. Nové řešení s sebou neslo projednání s úřady na slovenské straně a jednání s majiteli dotčených pozemků, ale i přes časově náročnou přípravu přineslo stavbařům podstatné zjednodušení prací, kdy byla plavební komora i jez realizovány v jedné stavební jámě. Díky novému řešení byla také zvýšena bezpečnost stavby při převádění větších povodňových průtoků.

Původní řešení (přímo přes hřídel vrátně) se v České republice používá jen zřídka, neb nastavování přesných koncových poloh je poměrně složité a v případě vniku překážky by vlivem velkých sil vyvozovaných na hřídeli mohlo dojít k deformaci vrátně. Podařilo se prosadit změnu – ovládání pomocí cévových tyčí –, což je osvědčený způsob využívaný na všech komorách Baťova kanálu, který je výrazně provozně jednodušší.

Vzhledem k rozměrům bloku – výška 6 m, délka 12,5 m a tloušťka 2,7, m – panovaly obavy z vysoké teploty v jádře bloku, která by mohla vzniknout vlivem hydratačního tepla. Ve spolupráci VUT Brno s technickým oddělením Metrostav DIZ, závod 6, proto bylo rozhodnuto o zhotovení zkušebního bloku a sledování vývoje teploty v jádře a na jeho povrchu.

Na základě objednávky dodavatele stavby, společnosti Metrostav DIZ s.r.o., bylo provedeno měření vývoje teplot v betonové monolitické konstrukci na stavbě plavební komory na Baťově kanále v Rohatci. Měření probíhalo pomocí termočlánků osazených v různých místech monolitické betonové konstrukce a dataloggerů se záznamem teplot v pětiminutových intervalech. Měření probíhalo ve dvou fázích. První proběhla na zkušebním bloku, který byl zabetonován mimo stavební objekt vlastní plavební komory. Zde byla osazena tři čidla do monolitické konstrukce a jedno čidlo snímalo venkovní teplotu. Ve druhé fázi bylo osazeno osm měřicích čidel a byly použity dva dataloggery. Toto měření již proběhlo na bloku stěny plavební komory.

Zkušební blok měl půdorys 2,5 × 1,5 m a výšku 2 m. Měření průběhů teplot započalo ihned po dokončení betonáže zkušebního bloku 20. března 2024 v 11:15 h a bylo ukončeno 29. března ve 14:30 h.

V grafu na obr. 1 je průběh teplot do 30 h a v grafu na obr. 2 pak do 220 h. Umístění termočlánků: čidlo 1 bylo osazeno 0,05 m od líce, čidlo 2 pak 0,25 m od líce a čidlo 3 uprostřed tloušťky bloku ve výšce 0,8 m od spodku.

Maximální teplota nastala po cca 42 h uprostřed bloku a dosáhla 42 ^°C. Gradient teplot uprostřed bloku a 0,05 m od líce bloku činil 12 ^°C.

Na základě naměřených hodnot byla upravena receptura betonu, pro kterou byla vypočtena maximální teplota a podle [1] vypočtena doba T_max,T. Na základě odborného odhadu byl stanoven rozdíl teplot a jejich průběh v tloušťce vybetonované stěny a navržena dodatečná výztuž omezující vznik trhlin do 0,2 mm pro betonáž v jednom celku na výšku stěny. Poměr výšky stěny k její betonované délce (dilatačnímu úseku) byl cca 2,1 : 1. Výpočet výztuže byl prováděn dle [1] a [2] v časových intervalech 5, 7, 10, 14 a 21 (odbednění) dní pro předpokládaný rozdíl teplot v době ztráty hydratačního tepla a současně pro probíhající rané účinky smrštění betonu, resp. pro napětí v mladém betonu (pro jeho fyzikální vlastnosti v době posudku). Zároveň bylo v daných časových intervalech provedeno ověření navržené výztuže na rozdíl napětí v betonu podle průběhu teploty po tloušťce stěny, což vedlo na rozdělení výztuže do dvou vrstev při obou površích stěn. Následně bylo v souladu s [3] provedeno ověření výpočtové šířky trhlin navržené výztuže pro f_ct,eff na úrovni 95 % charakteristické tahové pevnosti betonu.

Nakonec byla do kritických míst, kde by mohl hrozit vznik trhlinek (vybrání pro vrata a jejich ovládání, oslabení betonového průřezu bočním nápustným kanálem apod.), doplněna výztuž.

Měření průběhů teplot započalo ihned po dokončení betonáže stěny 9. května 2024 ve 14:36 h a bylo ukončeno 27. května v 14:21 h.

V grafu na obr. 3 je průběh teplot v průběhu prvních 70 h a v grafu na obr. 4 pak do 430 h. Celkem bylo osazeno sedm čidel v konstrukci stěny, ve výšce minimálně 1,5 m od základu, a jedno čidlo měřilo průběh venkovní teploty.

Průběh dosažení maximální teploty v čase je v uveden v tab. 1.

Maximální teplota v konstrukci stěny byla dosažena po 67 h od začátku betonáže a byla 63,4 °C. Tato hodnota je na horní mezi kritické teploty v betonové monolitické konstrukci. Za kritické hodnoty se považují teploty nad 65 °C.

Blok byl ponechán v bednění tři týdny. Během té doby nebyl beton ošetřován kropením, aby se neochlazoval líc konstrukce, a nedocházelo tak k větším rozdílům teplot mezi povrchem a jádrem. Blok byl důsledně zakryt a ponechán ve vlastním mikroklimatu. Díky navrženým úpravám se blok podařilo zhotovit bez výraznějších trhlinek od omezení raných objemových změn betonu.

Na začátku července byla plavební komora napuštěna a v polovině září tu projede první loď. V současnosti (červenec 2025) probíhají dokončovací práce, pokládka dlažby na zpevněných plochách a dokončení zaústění Radějovky do řeky Moravy, které bylo nejvíce postiženo podzimní povodní.

Na stavbu plavení komory budou v budoucnu navazovat další projekty, např. výstavba přístavu Hodonín či prodloužení severního úseku do Kroměříže nebo lodní výtah ve Veselí, které zvýší atraktivitu lokality.

Poslední plavební komora se na Baťově kanále budovala před 85 lety. Pro celý náš tým je proto velkou výzvou podílet se na stavbě další, a porovnat tak vlastní schopnosti s technickým umem našich předků.