Femerntunnel sløjfer ventilationsø - og haler ind på broen
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Femerntunnel sløjfer ventilationsø - og haler ind på broen

En 600 meter lang kunstig ø i midten af bæltet har hidtil været anset som nødvendig for en tunnel under Femern Bælt. Øen skulle beskytte nødvendige ventilationsskakter til en sænketunnel, men beregninger fra ingeniørholdet, der projekterer en tunnelløsning, viser nu, at man kan undvære ventilationsskakte og dermed øerne.

»Nu er der faktisk kommet EU-krav til, hvor meget biler må svine - også på langt sigt. Emissionstallene går drastisk ned i forhold til det, man med rimelighed kunne forvente i 1999. Og beregningerne tyder på, at vi kan klare os med langsgående ventilation i stedet for tværgående,« forklarer projektdirektør for tunnel i Femern A/S, Steen Lykke.

Øen ville både have været et problem for skibene i det heftigt trafikerede bælt og for tunnelens chancer for at vinde over politikernes fortrukne løsning: en skråstagsbro.

Læs også: Sådan er sænketunnelens chancer forbedret

Ventilationsskakterne skulle have kunnet holde til at blive ramt af både is og enorme containerskibe, så i de forundersøgelser, som Cowi lavede i 1999, foreslog de, at ventilationsskakterne skulle beskyttes af en 596 meter lang og 238 meter bred ø. Prisen for skakter og ø beregnede Cowi til 325 mio. kr. - svarende til ca. 430 mio. kr i dag. Præcist hvor mange penge det nye design kan skære af tunnelens estimerede pris på 41 mia. kr. (2008-priser), vil Steen Lykke dog ikke sige.

»Prisen for tunnelen er gået ned. Vi har ikke nogen ø. Vi kan indskrænke tunneltværsnittet. Og der er ikke brug for de tunge installationer, som vi skulle have brugt, hvis vi lavede tværgående ventilation. Men vi har ikke regnet færdig, så jeg kan ikke komme med en pris.«

92 procent mindre NOx

Årsagen til, at den tværgående ventilation kan undværes, er først og fremmest, at forureningen fra biler og lastbiler er faldet voldsomt siden 1999 og forventes at falde endnu mere frem mod 2018, hvor forbindelsen efter planen skal åbne.

Den dimensionsgivende faktor for ventilationen i banerørene er brand, mens man i vejrørene både skal sikre, at røgen fra enhver brand kan ventileres, og at luftkvaliteten - primært indholdet af kvælstofoxider - er i orden. Og netop for den type forurening har EU over de senere år strammet kravene betydeligt. Udledningen af NOx bliver reduceret med: j 92 procent for nye lastbiler. I 2000 måtte de udlede mere end 5,0 g/kWh, men i 2013 hedder grænsen 0,4 g/kWh.

j 84 procent for dieselbiler, grænsen bliver 0,08 g/km i 2014, mens benzinbiler samme år skal ned på 0,06 g/km.

Men selv om tunnelen bliver biligere uden en ventilationsø, så vil den sandsynligvis stadig ikke kunne konkurrere prismæssigt med en skråstagsbro, som har en estimeret pris på 33 mia. kr. - 8 mia. kr. mindre end den estimerede pris på en sænketunnel med ø.

Løsningerne bliver dog også bedømt på andre parametre, som miljø og sejladssikkerhed. Og på de områder betyder det en hel del, at man kan undvære en ventilationsø eller to, forklarer Steen Lykke.

»Hvis vi kan undvære øen, er der en miljømæssig fordel, fordi vi så ikke kommer til at påvirke gennemstrømningen, når tunnelen er anlagt. Og vi bliver ikke tvunget til at lave permanente ændringer i nærheden af et Natura 2000-område. Der er også en navigationsmæssig fordel, fordi bæltet vil se ud som i dag.«

En sænketunnel vil dog stadig have langt den største miljøpåvirkning i anlægsfasen, hvor der skal graves over 20 mio. m3 sand og ler væk i en rende på havbunden. Til sammenligning skal der ifølge VVM-Scoping-rapporten kun graves 4,6 mio. m3 materiale væk til en skråstagsbro.

Derfor forsøger tunnelholdet, der er et joint venture mellem Rambøll, Ove Arup & Partners International Ltd. og hollandske Tunnel Engineering Consultants, også at optimere driften. Og her hjælper den langsgående ventilationsmulighed også, forklarer Steen Lykke.

»Ved tværgående ventilation skal man først bevæge luft ind, så dreje den og derefter pumpe den ud i tunnelen gennem små rør. Det kræver en meget tung installation med store ventilatorer, og de små rør giver stor modstand, som resulterer i et stort energiforbrug. Desuden skal ventilatorerne køre en stor del af tiden. Med langsgående ventilation kan luften trækkes direkte ned i tunnelen, og vi har hele tunnelens tværsnit til at blæse luften ud igen i den anden ende.«

Ligesom på Øresund vil bilernes pumpeeffekt sørge for tilstrækkelig luftskifte i de fleste situationer, så ventilatorerne skal ifølge Steen Lykke kun køre i kortere perioder ved normal drift. En anden fordel med langsgående ventilation er, at det er mere driftssikkert end tværgående.

»Der er færre dele. Eksempelvis er det ikke nødvendigt med røgspjæld, for røgen fra en eventuel brand bliver blæst ud i samme retning, som bilerne kører.«

Selv om tunnelholdet forsøger at lave systemet så sikkert som muligt, så kan man ikke undgå driftsproblemer og udskiftninger, som kræver mandskab i tunnelen.

I den fire km lange Øresundstunnel er man nødt til at afspærre den hurtige bane for at komme til de fleste af de dele, man skal servicere, fordi det meste af maskineriet befinder sig i det såkaldte servicegalleri, der ligger mellem de to vejrør. Den løsning dur ikke i en Femerntunnel, der vil blive fem gange længere. Så tunnelholdet er kommet på en ny løsning.

»Hele øvelsen handler om, at vi ikke vil genere trafikken. Det er en af de ting, som vi har lært af Øresundsforbindelsen. At spærre det hurtige spor kan gå på Øresund, men i en 18 km lang tunnel vil det tage en hel dag bare at sætte kegler op og fjerne dem igen. Og det koster meget kapacitet at spærre den hurtigste bane af,« siger Steen Lykke.

I stedet overvejer tunnelholdet at udstyre nogle af tunnelelementerne med en slags 'krave', der kommer til at indeholde en niche, som servicemandskabet kan køre deres bil ud og holde i. Fra nichen har de adgang til en tunnel, som fører over til flugtvejen og servicegalleriet mellem vejrørerne. På den måde kan de fleste installationer i tunnelen serviceres uden at genere trafikken.

»Det betyder, at vi kan være mere økonomiske med pladsen til vejrørene og dermed optimere rørets tværsnit. Vi prøver at minimere volumen. For hver kubikmeter, vi har inde i tunnelen, skal vi bruge en halv kubikmeter beton.«

Ingen brand i hullet

Det område, der har givet ingeniørerne mest sved på panden er brand. En ukontrolleret større brand i en tunnel er både farlig for bilister og tunnelen. Bilister, der fordi de er sårede eller fastklemte, ikke kan komme ud af deres biler og ind i flugttunnelen eller det andet vejrør, kan blive røgforgiftede. Derfor bliver ventilationsanlægget dimensioneret til at kunne blæse røgen hele vejen ud i kørselsretningen.

For tunnelen er det varmen fra branden der er farlig. Varmen kan få vandet i betonen til at fordampe. Ved fordampningen udvider vandet sig og får betonen til at skalle af i små eksplosioner. Hvis branden ikke bliver stoppet, før afskalningen har blotlagt armeringen, vil stålet blive varmet op og miste styrke allerede ved få hundrede grader. I de borede tunneler under Storebælt og Den Engelske Kanal har brande givet afskalning.

»Og brandfolkene er ikke glade for at gå ind, når små betonstykker hagler ned over dem,« som Steen Lykke siger. Derfor skal betonen beskyttes og branden slukkes så hurtigt som muligt.

Standardbrand på 1.000 grader

Standardbranden, som tunnelfolkene regner med, er en fire timer lang brand med benzin og diesel. Det vil give temperaturer omkring 1.100 grader, som er den temperatur, ubeskyttet beton bliver ødelagt ved.

Desuden bliver tunnelen dimensioneret for en brand med en temperatur på 1.250 grader, men kun i to timer. Det præcise branddesign er ikke klart endnu, men tunnelfolkene overvejer flere løsninger, der er nye i dansk sammenhæng.

»Vi agter at kræve, at betonen bliver beskyttet mod høje temperaturer Det kan gøres ved at lægge brandisolerende batts ned i støbeformene. Det har man brugt på mindre tunneler i Holland. Det er nemt at udskifte efter en brand, så tunnelen kan komme i brug hurtigt efter en brand. Alternativt kan man sprøjte beskyttelsen på overfladerne bagefter, som man har gjort i Øresundstunnelen,« siger Steen Lykke.

Desuden kigger tunnelfolkene på en ny måde, som kan beskytte tunnelen mod afskalning.

»Vi undersøger effekten af at blande polypropylenfibre ind i betonens dæklag. Ved høje temperaturer smelter fibrene og skaber små porer, som damptrykket kan komme ud igennem, så der ikke sker afskalning.«

Et sprinkleranlæg er også en del af overvejelserne.

»Det har en god effekt i tunneler, fordi det begrænser brandens størrelse, indtil redningskøretøjerne kan komme frem. Og det er vigtig på grund af tunnelens længde.«

Det vil tage ca. ti minutter for redningsmandskabet at køre gennem tunnelen. Oveni kommer tiden fra brandstationen.

Om det bliver en tunnel eller en bro afgøres efter planen først næste år. Men selv om tunnelfolkene ikke vinder, så har investeringen alligevel været god for projektet, mener Steen Lykke.

»Du får en helt anderledes innovation ud af folk, når de ikke kan være sikre på, at det er deres projekt, der vinder. Så jeg er overbevist om, at det har været givtigt for projektet, og jeg tror, at det er noget, som man vil se fremover på projekter andre steder i verden.«

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Er der nogle, der kort kan opridse fordelene ved en tunnel? Jeg kan selvfølgelig godt se, at det er noget nemmere for skibstrafikken, men udsigten fra en tunnel er jo noget begrænset for os andre - og så ser det jo ikke lige så flot ud på overfladen ;)

  • 0
  • 0

En tunnel er ikke afhængig af vejrliget. Sidevind,islag ,isslag og sne stopper ikke trafikken som det gør på en bro.
Og det er lettere at konstruere en togforbindelse i tunnel som på storebælt.

  • 0
  • 0

Men selv om tunnelen bliver biligere uden en ventilationsø, så vil den sandsynligvis stadig ikke kunne konkurrere prismæssigt med en skråstagsbro, som har en estimeret pris på 33 mia. kr. - 8 mia. kr. mindre end den estimerede pris på en sænketunnel med ø.

Hvad er pålideligheden for høje lette køretøjer værd, forbindelsen ligger på tværs af den fremherskende vindretning, og hvad koster driften?, når sænketunnelen ligger dybt i det bløde ler skal den i det mindste ikke males udvendigt.

Skråstagbroen står udenfor i konstante salt-tåger, temperaturen svinger og materialerne er konstant på mekanisk arbejde, og efterladenskaber fra fugle kan være med til at nedbryde materialerne, og så er der dårlig sigtbarhed og vinterbekæmpelse.

Kort og godt, hvad koster det at drive en sænketunnel kontra en skråstagsbro?

Kunne man forestille sig at køretøjer uden tilstrækkelige miljømærkater, samt dem med pigdæk, altså dem der sviner eller slider, kunne henvises til overførsel med tog?

  • 0
  • 0

Monter et ekstra loft af tynd stålplade ca 10 cm fra loftet i tunnelen.lav et ekstra udtag fra sprinkleren imellem beton og stålplade, når sprinkleren starter skal vandet løbe ud på pladen og fordampe/køle metalpladen.

  • 0
  • 0

En stor del af udgiften ved en sænketunnel er opførelsen af en elementfabrik. Man kunne derfor håbe at der er nogen, der et eller andet sted tænker på muligheden for at bruge den til også at spytte elementer ud til andre projekter, primært Helsingør-Helsingborg, men måske også over Kattegat.

Det burde nedsætte prisen på den ekstra forbindelse til Sverige. Det rummer ligefrem muligheden for både at have en normal jernbane til Øresundstogene (der så blev en ringbane) og til hurtigtognettet, såfremt man ikke sender biler igennem ved H+H

  • 0
  • 0

Kan det tænkes at sænketunnelen er disfavoriseret i prissætningen, fordi den er nemmere at fremstille i f.eks. Polen og sejle til Femmern, end en bro fremstillet på stedet til danske overenskomster ?

  • 0
  • 0

Kan det tænkes at sænketunnelen er disfavoriseret i prissætningen

Det er samme resultat om broen lyves billigere eller om værdien af sænketunnelens miljø og sikkerhed regnes for lavt, så mon ikke mulighederne for udenlandske moduler og udenlandsk arbejdskraft er nogenlunde ens?

Sænketunnelen er sikkert budgetteret efter bedste evne, det er nok broen vi skal være nervøse for, der prøver man sikkert at holde hesten til den endelige beslutning er uigenkaldelig, og så springer bomben, der er lig i lasten, pylonerne er ikke is og påsejlingssikre, de kan ikke forankres i det bløde ler, og betonen skal være bedre osv osv, og hvis problemerne skal løses og tidsplanen indhentes så koster det.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten