Her skal bølgerne bære en bro med 160 meter høje pyloner

550 meter dyb og 5 kilometer bred. Sådan ser der ud ved Bjørnafjorden på den norske vestkyst, hvor det norske Statens vegvesen vil erstatte færgeforbindelsen med en fast forbindelse. Vanddybden og afstanden gør imidlertid gængse brotyper for dyre, så ingeniørerne er nødt til at bevæge sig ud i ukendt farvand.

De norske vejmyndigheder har derfor hyret tre projektgrupper til at udforske billigere alternativer: Én gruppe skal undersøge, om det kan lade sig gøre at opføre en flydende tunnel – en såkaldt rørbro. En anden undersøger, om man kan lave en flydende hængebro, og en tredje gruppe bestående af de norske ingeniørfirmaer Johs. Holt, Aas Jacobsen og Cowis afdelinger på begge sider af Skagerrak undersøger en flydende skråstagsbro.

Store pontonbroer er langtfra en ukendt størrelse. Med en længde på 2.310 meter er Evergreen Point Floating Bridge i staten Washington verdens længste. Herhjemme var broerne mellem Als og Jylland og Aalborg og Nørresundby af denne type indtil 1930’erne. Alle steder er der imidlertid tale om broer, hvor vejbanen ligger tæt på vandoverfladen. Men på Bjørnafjorden er der krav om, at gennemsejlingsfaget skal have et fritrumsprofil på 400x45 meter. Det betyder, at der skal bygges en decideret højbro på flydende fundamenter, og det er ikke prøvet før.

Særlige udfordringer

Så ingeniørerne står med nogle særlige udfordringer, fortæller civilingeniør og ph.d. Tina Vejrum, specialist i konstruktionsteknik og afdelingsleder i Store Broer, Cowi.

»Broen vil selvfølgelig bevæge sig mere end normale broer. Det behøver ikke være et problem for konstruktionen, men vi skal også tænke på, hvordan den visuelle komfort er for dem, der skal køre på broen. Eksempelvis kan en lille drejning af pontonen under pylonen få toppen til at bevæge sig adskillige meter, og det skal jo nødigt gøre bilisterne så nervøse, at det bliver et problem for trafiksikkerheden. Derfor undersøger vi komfortkravene grundigt,« siger hun.

Fordi broen skal flyde, vil bølgepåvirkningen være den dominerende naturlast:

»Normalt er vind dimensionsgivende for broer i denne skala, men her er udfordringen, at bølgernes frekvens kan ramme den frekvens, broen naturligt bevæger sig med. Dermed kan bølgerne pumpe mere energi ind i konstruktionen og føre til en stor dynamisk belastning,« siger Tina Vejrum.

Træningsfarvand for ubåde

Projektholdet kan minimere bølgepåvirkningen ved at gøre pontonerne så smalle som muligt på tværs af bølgeretningen. Til gengæld vil de så være dybe, og dybe fundamenter har en tendens til at bevæge sig mere i vandet end brede. Det kan føre til større belastninger.

»Hvis to pontoner bevæger sig i hver sin fase, kan flytninger imellem dem blive meget store, hvilket vi ikke er interesserede i. Det er et af de forhold, vi er meget opmærksomme på,« siger hun.

En andet risiko er påsejlinger af pontonerne og de kabler, der eventuelt skal forankre pontonerne til havbunden. Bjørnafjord er nemlig træningsområde for den norske ubådsflåde. Holdet arbejder imidlertid på to løsninger: En ret bro, hvor broens sidestabilitet sikres ved at forankre pontonerne til havbunden med kabler, og en anden løsning, hvor broens sidestabilitet sikres ved at lade den følge en horisontal kurve.

Projektgruppen skal aflevere sin rapport til sommer. Derefter vil den indgå i de fremtidige planer for at erstatte samtlige otte færgeforbindelser på E39 med faste forbindelser. Tina Vejrum ser dog også muligheder for at bruge pontonbroer andre steder med havdybder over 100 meter – f.eks. over Gibraltarstrædet, hvis der nogensinde skal bygges en fast forbindelse.

Emner : Broer
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Projektholdet kan minimere bølgepåvirkningen ved at gøre pontonerne så smalle som muligt på tværs af bølgeretningen. Til gengæld vil de så være dybe, og dybe fundamenter har en tendens til at bevæge sig mere i vandet end brede.

Strengt taget kunne pontonerne også være lange.

Nogen særlig grund til ikke at lave en traditionel højbro på nordsiden, hvor havdybden ikke er så stor; men dog stor nok til at tillade ønsket gennemsejling?

En fast forankring her ville også gøre den flydende del af broen kortere og formoder jeg mindre udfordrende at bygge.

  • 2
  • 1

lave en traditionel højbro på nordsiden, hvor havdybden ikke er så stor

Jeg tror at det lavvandede sted er indsejlingen til Halhjem https://www.google.dk/maps/@60.1079546,5.4... med klippe på begge sider. Det ville give risiko ligesom Costa Concordia.

Fjorden ligger lidt syd for Bergen. E39 skal nok flyttes til Reksteren, evt. til vej 49 til Våge (Tysnes) for at nå ned på "kun" 5km brolængde. Det er store forhold deroppe - i svære betingelser.

Her er TUs artikel http://www.tu.no/samferdsel/2015/03/10/bjo... http://www.tu.no/bygg/2012/09/17/slik-kan-... som knapt nævner bro.

  • 2
  • 0

Jeg tror at det lavvandede sted er indsejlingen til Halhjem https://www.google.dk/maps/@60.1079546,5.4... med klippe på begge sider. Det ville give risiko ligesom Costa Concordia.

Umiddelbart synes det at forbedre adgangen til Halhjem, at have gennemsejlingen tættere på?

Der ser ikke ud til at være problemer med afstand til klipper, på profilen af fjorden; men den viser selvfølgelig også kun grundfjeldet i en ret linie.

Costa Concordia kan dårligt bruges som eksempel, da der var et "hav" af uregelmæssigheder i ledelsen af skibet, der bl.a. ledte til en fængselsdom på 16 år til Kaptajnen.

Her er en "spænnende" løsning med to gennemsejlinger, som antyder, at man godt kunne have skibe passerende tættere på kysten - hvad blev der af den?

http://www.tu.no/bygg/2011/05/18/denne-bro...

  • 1
  • 0

Var det ikke en idé, at forbinde pontonerne under vandet med en afstivende konstruktion, således at pontonerne med deres afstivning kunne fungere som en bjælke for vandrette kræfter på tværs af broen. ”Bjælken” skulle så deles i to, der hver især spændte fra landfæste til gennemsejlingsfaget. Ved sidstnævnte skulle der så etableres ankerkabler til nedsænkede ankerblokke. For ikke at få for stor spændvidde, vil det nok være nødvendigt med yderligere ankre mellem gennemsejlingsfaget og landfæstet. Pontonerne med deres afstivninger, ville kunne præfabrikeres sektionsvis i dokke og samles i større enheder før de blev bugseret på plads, samlet til fuld længde og forankret. Eventuelt kunne man opbygge en del af bropillerne allerede i dokken.

  • 0
  • 0

Sådanne langsgående konstruktioner under vandet påvirkes også af strøm og bølger, bølger bevægelser rækker ned til ~100 m's dybde. Hele ideen er at lave en konstruktion der er til at betale, nordmændene behersker rent faktisk teknologier til at bygge pyloner på 550 m. Så en pylon på sydlig bred, en pylon på 550 m's dybde og en nordlig pylon på lavt vand, forbundet med en hængebro på 2 x 1600, med ankerblok og tilkørselsbro på den nordlige side lig Storebæltsbroen. Det er en teknologisk mulighed, men formentlig uden for økonomisk rækkevide.

  • 0
  • 0

Nej nej, ikke på det sted! Ved en dybde der svarer til bølgelængden, kan man måle 2% af bølgens totale energi, så hvis man skal måle væsentlig bølgepåvirkning i 100 m dybde, skal man have 10-15 m høje bølger og en bølgelængde langt over 500 m! Det har man ikke med garanti inde i den fjord!

Nej, og de foreslåede langsgående konstruktioner kommer heller ikke ned på 100 m's dybde. Det gør strømmen til gengæld, men med den store dybde/tværsnitsareal, og det at man befinder sig et stykke inde i fjordsystemet, vil jeg umiddelbart vurdere tidevandsstrømmen til at være begrændset. Pointen er bare at det vil gøre broen mere kompliceret, og tilføje nogle ekstra belastninger.

  • 0
  • 0

Det gør strømmen til gengæld, men med den store dybde/tværsnitsareal, og det at man befinder sig et stykke inde i fjordsystemet, vil jeg umiddelbart vurdere tidevandsstrømmen til at være begrændset.

Med de informationer vi har, er jeg også meget skeptisk over det fornuftige med en pontonbro det pågældende sted. Tidevandsstrømningerne er måske ikke så voldsomme isoleret set, men jeg ville som ansvarlig bygherre gerne have belyst "worst case" mht. is. Der må kunne dannes tyk is inden for den tænkte bro, og hvad sker der når tidevand og kraftig snesmeltning presser isen ud mod broen?

John Larsson

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten