Stavební opravy hradu Karlštejna po roce 1997 z pohledu tesařské realizace

Na opravách stropních konstrukcí byla zajímavá vnitřní rozporuplnost technologického pojetí. Přestože jde o projekt inženýrský a k opracování dřeva jsme využívali moderního ručního elektrického nářadí, byli jsme - v podstatě neustále - nuceni používat staré neinženýrské technologické postupy a řemeslné triky.

Místa, kde jsme se museli uchýlit, se dají shrnout do tří skupin:

• měření při sesazování starých prvků s novými,
• doprava a manipulace velkých dřevěných prvků,
• opracování opravovaných prvků v místech strojům nedostupných a dočištění strojního opracování.

Měření při sesazování starých prvků s novými

Při napojování nových dřevěných prvků na staré nastaly potíže s tím, jak dosáhnout přesnosti (styčné spáry menší než 1mm), když staré prvky jsou již zdeformované sesycháním (ať už je to zborcení ploch původních trámů otevřením výsušných trhlin nebo vrtulovitostí). Jelikož ve většině případů nebylo možné původní prvky rovnat, musely být jejich nepravidelnosti překopírovány na prvky nové. To nelze smysluplně dělat pomocí novodobých měřicích metod, které se ukazují komplikované a pravděpodobně by ani nevedly k zaručenému výsledku. Proto jsme s výhodou využili starého řemeslného způsobu "praktické tesařské (truhlářské) geometrie měření podle "lérek" (měrek). Uvedu zde dva konkrétní příklady takovéhoto měření:

Osazení distančních hranolů mezi stropní trámy u vzpínadla stropu pod kaplí (foto1)

Přesné osazení distančních hranolů komplikovaly tři fakty:

• zdeformované boční plochy stropních trámů, které byly buď vypouklé okolo výsušné trhliny, nebo na nich byly podélné vlnky - pravděpodobně způsobené sesycháním řídkého dřeva;
• osová rotace stropních trámů;
• nejvýraznější prostorovou deformaci mezi trámy pak způsobilo nepravidelné (nerovnoběžné) uložení stropních trámů.

S prvním faktem jsme se vyrovnali úpravou spodních ploch rozkladných DB desek, takže jsme je svěrkami připevnili na místo budoucí instalace a desku vyklínovali do potřebné polohy (obr. A/I). Poté jsme na čelech desky změřili největší tloušťku spáry a vyrobili potřebnou distanční lérku. Pomocí lérky jme na obě čela desky překreslili deformace na profilu stropních trámů (obr. A/II). Poté byly obkreslené deformace (přebývající dřevo) pomocí uběráku a profilových hoblíků vyhoblovány. Vrstva ubíraného materiálu se pohybovala cca od 1-5 mm. Další dvě komplikace se dotýkaly vyměření samotného distančního hranolu. Tento problém jsme vyřešili tak, že jsme si vyrobili pomocný vylehčený měřicí hranol, na kterém byl narýsován příčný osový řez (obr. B/I). Hranol jsme pomocí svěrky připevnili nad průvlak mezi stropní trámy. Na všech jeho nárožních hranách jsme přerýsovali na zaostřenou laťku (lérku) všechny vzdálenosti mezi kouty (od svrchní plochy rozkladové desky k příčnému osovému řezu (obr. B/II)). Potom se naměřené vzdálenosti přenesly na dubové trámy, na kterých byl vynesen pracovní příčný řez (obr. C). Vynesené nárožní body jsme propojili, a tak jsme určili rovinu řezu.

Osazení distanční hranolů mezi průvlaky a pásnice při výrobě vysokých nosníků (P 121 -127; 131 -132) v arkádovém přístavku a v prostorách Císařského paláce (foto 2, 3, 4)

Při této práci bylo nutno řešit hned několik komplikací týkajících se měření, které spolu souvisely, a proto musela být jejich řešení správně zasazena do jednoho technologického celku.

Celá operace sestávala s těchto kroků:

• osazení distančního hranolu na průvlak,
• výroba hnízda pro DB hmoždíky,
• výroba hnízda pro DB hmoždíky na distančním hranolu,
• osazení svrchních pásnic na stropní trámy,
• výškové osazení hranolu mezi průvlak a pásnice,
• výroba lůžka pro DB hmoždíky na pásnicích,
• výroba dlabů pro záchytné klíny K1 v průvlaku a distančním hranolu,
• výroba dlabů pro záchytné klíny K1 na pásnicích.

Osazení distančního hranolu na průvlak

Dubový hranol jsme vložili do mezery mezi stropními trámy a vyklínkovali tak, aby byl ve správné poloze a současně i pevně seděl. Podle výšky největší spáry byla vyrobena lérka a pomocí lérky obkresleny deformace hřbetu průvlaku na distanční hranol. Na tuto rysku jsme hranol nahrubo ohoblovali a následně jsme jej shodným způsobem dopasovali.

Výroba hnízda pro DB hmoždíky

Hnízdo (lůžko) hmoždíku (foto 5) muselo být pro nedostatek místa vyrobeno ručně pomocí dláta a dlátovky. Hloubka a sklon byly neustále kontrolovány profilovou šablonou (obr. D).

Výroba hnízda pro DB hmoždíky na distančním hranolu

Přerýsování - z průvlaku šikmo vyčnívajícího - DB hmoždíku na distanční hranol jsme provedli následujícím způsobem: na průvlak jsme položili dva shodné hranolové podkladky, jejichž výška se rovnala výšce vyčnívajícího hmoždíku (obr. E/I); poté jsme na obou stranách pomocí úhelníku přenesli na spodní hrany hranolu body průniku hmoždíku s průvlakem (obr. E/II). Na boky hranolů jsme vynesli taktéž kolmici jdoucí z vrcholu hmoždíku. Od tohoto vrcholu jme na kolmici přerýsovali výšku podkladků. Vzniklé body jsme propojili (obr. E/III) a zkontrolovali, zda vzniklé čáry jsou rovnoběžné se šikmými hranami vyčnívajícího hmoždíku. Hnízda jsme na arkádovém přístavku dlabali ručně dlátem a na Císařském paláci jsme používali k jejich výrobě sedlovací frézu. Při obou postupech se hnízda dokončovala pomocí sekery dlátovky a hoblíku římsovníku.

Osazení svrchních pásnic na stropní trámy

Abychom snadněji a přesněji překampovali stropní trámy, rozhodli jsme se slícování hranolů a pásnic provést úpravou výšky na hranolech a neprovádět úpravu spodních ploch pásnic nejen z důvodů jejich možného statického oslabení a dobré kontroly výšky celého nosníku, ale i technologické jednoduchosti celé operace. Proto technologie orýsování a úpravy pásnic nekopíruje skladebnost nosníku. Pásnice se nejdříve vyrovnaly o stropní trámy pomocí klínků a přitáhly k nim svěrkami (obr. F/I). Poté se pomocí výškové lérky - s výškou rovnou hloubce kampování - překreslily na boky pásnic deformace (rotace a nerovnosti svrchních ploch) stropních trámů (obr. F/II) a pomocí úhelníku jsme přenesli jejich šířku (obr. F/III). Na demontovaných pásnicích jsme vyrobili podle překreslených deformací kampování (obr. F/IV). Pásnice jsme nasadili na stropní trámy, doměřili jsme nerovnosti, demontovali je, dočistili a opět nasadili. Poté jsme na stropní trámy překreslili výšku spodní hrany pásnice (obr. G/I) a pásnice jsme sundali.

Výškové osazení hranolu mezi průvlak a pásnice

Na hranoly, které jsme nasadili na spodní hmoždíky, přitáhli svěrkou k průvlaku a rozepřeli klínky o stropní trámy, takže byly pevně usazeny ve své budoucí poloze, jsme ze stropních trámů přenesli rysky od spodních hran pásnic (obr. G/II) a na tyto rysky hranoly snížili. Na slícovaných hranolech jsme vydlabali (později vyfrézovali) spodní hnízdo pro horní DB hmoždík (obr. G/III).

Výroba lůžka pro DB hmoždíky na pásnicích

Profil hnízda pro DB hmoždíky se na pásnice vyneslo, tak že jsme standardní truhlářsky vyrobený hmoždík na jedné straně po úhlopříčce seřízli, abychom mohli takto vniklou šablonu zasunout do hnízda na hranolu vystupující zbytek hmoždíku pak obkreslit na pásnice (obr. H). Sejmuté pásnice se otočili a po propojení obkreslených profilů jsme hnízda vydlabali (později vyfrézovali).

Výroba dlabů pro záchytné klíny K1 v průvlaku a distančním hranolu

Při výrobě dlabů pro klíny K1 jsme se zcela spolehli na technické řešení. Dlaby jsme vyfrézovali řetězovou dlabačkou s lištou dlouhou 500 mm. Frézovali jsme najednou dlab do průvlaku a hranolu na něm nasazeném, abychom zabránili nepřesnostem mezi dlabem a hnízdem spodního DB hnoždíku. Tvar dlabů jsme nevynášeli, ale spolehli jsme se na nastavení šířky, hloubky a sklonu na speciálním stojanu, který jsme pro tento účel vyvinuli (foto 6).

Výroba dlabů pro záchytné klíny K1 na pásnicích

Do vyrobených dlabů jsme provizorně narazily rozpůlené klíny takže jsme mohli postupně - nejdříve na jednu a potom na druhou - jejich tvar přerýsovat (obr. I).

Doprava a manipulace velkých dřevěných prvků

Práci oproti jiným stavbám komplikovala doprava a manipulace se dřevem a to nejen z důvodů složité dispozice a velkého převýšení dopravních tras, ale situaci navíc komplikovaly nadprůměrné velikosti jednotlivých prků. Polovina instalovaných prvků přesáhla délku 10 m nebo váhu 1 tuny. Prvky byly instalovány z velké části do podhledu, takže nebylo možné použít ani zvedacích strojů. Technika - mobilní jeřáb - byla použita jen v jediném případě, a to, když jím byly přepraveny povalové trámy na skladovou plošinu postavenou v úpatí Velké věže (foto 7). V ostatních případech jsme museli použít kladku a páku ve spojení s vtipným řešením daného dopravního problému. Mezi pomůcky, které jsme použili, patřily dřevěné a železné páky, hřebenové a hydraulické hevery, řetězové zvedáky, lanové hupcuky a jednoduché pevné nebo mobilní pomocné konstrukce. Tyto postupy se nakonec ukázaly jako nejvýhodnější. Byly rychlé zvládnutelné ve 4 - 6 lidech, bezpečné a pozměnitelné v průběhu jejich výkonu.
Pro zajímavost bych uvedl dva případy: 32 distančních dubových hranolů vzpínadla podlahy pod Kaplí sv. kříže cca o váze 80 kg bylo vyneseno na upravené krosně do výše asi 80 m při sklonu schodů okolo 400. Ve druhém případě jsme museli některé dlouhé prvky (trámy heverovací stolice schodiště nebo ocelové pásnice stropního trámu nesoucího vychýlený sloup nesoucí vyšší patra v arkádovém přístavku v délkách 11 a 12 m při váze blížící se 1 tuně) vysunout z okna (foto 8, 9) tak, že byly vystrčeny z okna téměř polovinou své délky, abychom mohli obkročit stávající prvek stavby, který nemohl být demontován.
Jako příklad jednoduchého a elegantního dopravního řešení bych uvedl demontáž starých borových a instalaci 5-ti dubových průvlaků v konírně císařského paláce (foto 10). Projektant zaměnil původní borové průvlaky za nové dubové a zvýšil jejich výšku o 10 cm tzn. průřez 30/50 cm v délce okolo 8,5 m. Trámy byly opracovány v mokrém stavu a vahou dosahovaly až 1,5 t. Při demontáži původních průvlaků byly stropní trámy konírny hevery nadvýšeny cca o 3 cm, podepřeny pomocnými dřevěnými a lešenovými stolicemi mimo spojnici os kamenných sloupů a sejmuty boční kameny (uši) hlavic sloupů kryjící zhlaví průvlaků. Původní trámy byly vysunuty do boku a spuštěny po nakloněné rovině na zem (kinogram 1). Lůžka průvlaků byly prohloubeny o 12 cm, takže vniklé uši bránily montáži nových průvlaků způsobem jakým byly demontovány. Proto byly nové trámy navlečeny pod strop v místě posledního pole, kde mohl být ve východní zdi vysekán dostatečně velký manipulační otvor. Trámy průvlaků pak byly postupně za sebou protaženy hlavicemi sloupů po pojezdové plošině vytvořené na pomocných heverovacích stolicích (foto 10) - způsobem, jakým se řadí vagóny z jedné koleje na druhou. Jednotlivé trámy byly v obráceném pořadí přivezeny na plošinových vozících do posledního pole a tam pomocí nakloněné roviny a řetězových zvedáků vytaženy pod stropní trámy. Nakloněnou rovinu tvořila mobilní koza s dvěma kluznými lyžinami zavěšenými v čepech sloupků, takže když se trámy posunuly přes tuto osu, bylo je možné na páce (lyžinách) naklopit a dostat z šikmé do vodorovné polohy. Současně se tyto lyžiny opřely o pojezdovou plochu pomocné heverovací stolice. Po lyžinách jsme je zešikma zasunuly do manipulačního otvoru a srovnaly do osy sloupů. Trámy se usadily pomocí heveru na nízké vozíky a pomocí hupcuku byly protaženy sloupy na své místo (kinogram 2).

Závěr

Naše zkušenosti, které jsme při této práci získali, znovu potvrzují fakt, že inženýrské (průmyslové) technologie mohou být bezezbytku požity pouze tam, kde se pohybujeme v geometricky čistém prostoru. Ale tam, kde pracujeme s živým materiálem - jakým je dřevo - nebo v historických stavbách, je výhodnější se obrátit ke starému řemeslu, neboť dosáhneme nejen lepšího výsledku, ale také i časové a potažmo finanční úspory.

Údaje o stavbě:

Investor: Státní památkový ústav středních Čech v Praze
Správa hradu Karlštejna: Ing. Jaromír Kubů
Památkový dohled: ing. arch. Zdeněk Chudárek
Technický dozor investora: Archa a.s., Kolín, Ing. Vít Kosina
Vedoucí projektant: ing. arch. Jan Adámek
Statika: Ing. Vít Mlázovský, Ing. Pavel Kocourek, Ing. Marie Stiburková, Ing. Zdeněk Rieger
Generální dodavatel: ALVA PŘÍBRAM, s.r.o, Václav Rychlík, Jan Fiala
Tesařské konstrukce: ARS TIGNARIA spol. s r.o., Petr Růžička

Petr Růžička
ARS TIGNARIA spol. s r.o.