Den brede og dype Sognefjorden kunne ha stoppet drømmen om «en fergefri E39» fra sør til nord. Et bruprosjekt verden aldri har sett maken til kan gjøre drømmen til virkelighet.
– En tilsvarende bru er ikke blitt bygget noe annet sted i verden. Vi hadde ingen konkrete referanseprosjekter. Vi sprenger teknologiske grenser, forteller prosjektleder Lidvard Skorpa i Statens Vegvesen.
Jobb nummer én var å finne ut om det er teknisk mulig å gjøre det som for få år siden var sett på som umulig. Dersom det lot seg gjøre å krysse her, ville det være mulig å krysse også de andre fjordarmene.
Les også: Hardangerbrua blir første norske bru med støtdemper
Uvanlige metoder
Den spektakulære kryssingen er så komplisert at selv Vegvesenet hadde problemer med å definere hva de ville ha. Den sjeldent brukte innkjøpsordningen med det spesielle navnet «konkurransepreget dialog» måtte til. Den ble benyttet Vegvesenet tester ny anskaffelsesprosedyre på en parsell av E6 Trondheim – Stjørdal i 2008, NCC vant kampen mot kvikkleiren .
– Det er en innkjøpsordning som bare brukes unntaksvis, og bare kan gjøres på svært kompliserte arbeider, sier Skorpa.
Oppdragsgiver og leverandører sitter sammen i flere runder og kommer frem til ulike løsninger – som til slutt blir til konkrete tilbud.
Les også: Vil bygge kunstig øy i Oslofjorden
Rørbru og flytebru
Seks forskjellige konsulentgrupperinger leverte i vår inn skisser på Hemningsløse ingeniører søkes over den 3,7 kilometer brede og 1300 meter dype fjorden mellom Lavik og Oppedal.
To vinnere gikk videre, innenfor henholdsvis rørbru og flytebru. De skal i løpet av høsten levere mer detaljerte skisser over prosjektene.
Mulighetsstudien for rørbru skal utføres av Reinertsen/Olav Olsen-konsortiet, som også har Snøhetta, Rambøll, Faltinsen, Johansson, Arup og Berger ABAM med seg på laget.
Flytebrustudien skal utføres av Aas-Jakobsen i samarbeid med Johs. Holt AS, Cowi, NGI og Skanska.
Les også: Her kommer verdens lengste tunnel under sjøen
Offshoreinspirert
Oppdragsgiverne ble tidlig klar over at de måtte tenke utradisjonelt.
– Dersom vi skal komme over denne fjorden som er så dyp og bred, må konstruksjonen på en eller annen måte flyte i eller på vannet, sier Lidvard Skorpa i Statens Vegvesen.
Han mener at det er nødvendig å kombinere offshoreteknologi med tradisjonelle brukonstruksjoner.
Det skal ikke bare være teknisk gjennomførbart, men må tilfredsstille sikkerhetskravene for vanlige bruer – særlig skipskollisjoner kan være katastrofalt.
I løpet av året vil konklusjonen i mulighetsstudiene være klare. Skorpa er svært optimistisk så langt. Dersom studien viser at det er teknisk mulig, vil prosjektet gå inn i en anslagsvis fire til fem år lang teknologiutviklingsfase.
Er penger og planer på plass etter dette, kan prosjektering og bygging begynne.
Les også:
Her er vinnerkonseptene
Reinertsen – vinner rørbru:
Et rørledningsfartøy av samme type som brukes på norsk sokkel sveiser sammen rør på 12 meter på 30 meters dyp. Bruelementer på 300 meter med pongtonger blir fraktet inn i fjorden, og festes til den kunstige havbunnen.
Flytebrua går over i en senketunnel som ligger på «bunnen» midtfjords, slik at store skip kan passere i et seilingsløp på 490 meter. Store fendere i betong med kammere hindrer at konstruksjonen blir truffet av skip.
Brua er konstruert slik at en eventuell kollisjon bare ødelegger det elementet som blir rammet, ikke hele brua.
Aas-Jakobsen – vinner flytebru:
Konseptet er en hengebru i tre spenn der de to midtre tårnene flyter på store pongtonger som er forankret til bunnen med stag. Spennviddene på hengebrua er 3x1240 meter.
Pongtongene er 9-cellers betongflytere med total diameter rundt 75 meter og dybde rundt 175 meter. Forankring ned til bunnen utføres med sugeankre.
– Den gir liten eller ingen innskrenkning av skipstrafikken samtidig med at løsningen tåler naturlaster og ulykkeslaster den kan bli utsatt for. Løsningen kombinerer i stor grad den mest avanserte teknologien som finnes både innen bru og offshore. Hver bestanddel er kjent teknologi, bare at sammenstillingen er ny, presiserer Svein Erik Jakobsen, prosjektleder for bru i Aas-Jakobsen.
Les også:
Skal lage strøm med undervannsdrage
Snart byggestart for Hålogalandsbrua
Flere muligheter
LMG Marin:
Selve flytebruen bygges i stål, mens flyterne bygges i betong, tilsvarende det som er gjort for Nordhordlandsbrua.
Flytebrua forløper i en bue over fjorden og har forankring for å sikre strekk i brubjelken, og dermed unngå kompresjonskrefter i strukturen. Under høybrua føres denne brubjelken under vann i tilstrekkelig dybde til at skip kan passere over.
Høgbrua arrangeres med en selvbærende viadukt og en buebru-konstruksjon oppå brubjelken.
Multiconsult:
Rørene bygges opp av dobbelt tverrsnitt bestående av ett indre og ett ytre rør. For å oppnå tilstrekkelig stivhet og unngå plateknekning, må platene utformes med langsgående og tverrgående stivere.
Mellom hovedrørene legges et mindre rør for gang- og sykkelvei. I og med at dette røret ligger beskyttet mellom hovedrørene, forutsettes det å ha enkelt tverrsnitt.
Alle rørene forbindes med tverrør med avstand 80-125 m, med mulighet for gjennomgang. Stålrørene har en positiv oppdrift på fem til åtte prosent og holdes i posisjon av av bunnforankringer der det er mulig. I områder hvor det ikke er mulig med bunnforankringer brukes pongtonger med ballast.
Les også:
Oslo har Europas flotteste gangbro
Denne skal fikse veien mens du kjører over
Norconsult:
Brua utføres med overliggende pongtonger med senteravstand rundt 300 meter. Senteravstanden kan økes til 400 meter der hvor man ønsker å ha seilingsløpet.
Ved landfestene føres brua opp av vannet. Det betyr at kulverttverrsnittet ikke går over i tunnel, men snarere bryter opp og i gjennom vannoverflaten. Konstruksjonen er robust for skipsstøt på pongtonger. Konstruksjonen utføres med weaklink mellom pongtong og kulverttverrsnitt slik at en pongtong kan løsrives uten å skade selve kulverttverrsnittet.
På tvers blir brua belastet med strøm, bølger og vind. Statiske og dynamiske beregninger viser at bæring på tvers kan foregå ved bjelkevirkning – selv om lengden er hele 3700 meter.
Det bygges rundt 100 meter lange elementer som slepes til en lokal fjordarm i nærheten av brustedet. Elementene forbindes monolittisk til en samlet lengde på 3700 meter og hele konstruksjonen ballasteres ned samtidig som pongtonger monteres. Hele konstruksjonen slepes ut og monteres i én stor, marin operasjon.
Sweco:
I vertikal retning holdes røret stabilt med vertikale strekkstag mot sjøbunn. Strekkstagene fundamenteres med gravitasjonsanker, eventuelt sugeanker, avhengig av de geotekniske forholdene på sjøbunn.
Ved land kobles rørbrua til tunnel i fjell. Lengden av selve rørbrua er cirka 4000 m, og lengden med tilløpstunnelene på begge sider av fjorden er 5,8 kilometer.
Tverrsnittet har tre løp med doble yttervegger som benyttes til ballastering med vann. Tverrsnittet vil kunne tåle en kollaps i yttervegg uten å miste funksjonalitet.
Les også:
Slik skal de drive Norges lengste togtunnel
