En løsning på et problem som til nå har gått uløst, er i ferd med å bli utviklet. Det vil føre til at vanntunneler for drikkevann i norske kommuner kan bli gullende rene.
Mange av disse tunnelene har ikke vært rengjort på 50 år.
I mange norske kommuner er det sprengt ut tunnelbassenger som fungerer som reservoarer for kommunenes vannforsyning.
Særlig vanntunnelene knyttet til de store byene er svært store.
I Bergen alene er det til sammen 18,7 kilometer med vanntunnel fordelt over 22 tunneler, med et totalt volum på 250 000 kubikkmeter.
- «Blue Abyss»: Dette skal bli verdens dypeste svømmebasseng
Åpnet i 1956 – Aldri rengjort
Mange av disse bassengene har vært i drift kontinuerlig siden de ble åpnet.
For eksempel har Bærum kommune en 1000 meter lang tunnel som ble åpnet i 1956, og som aldri er rengjort.
I Trondheim har den 1100 meter lange Vikelvdalstunnelen vært i kontinuerlig drift siden 1964. I Oslo er Grefsen vanntunnel på 2800 meter ikke mulig å tappe ned, og har dermed heller aldri vært rengjort.
Dette er ikke spesielt for de nevnte byene. Årsaken til at de ikke renholdes er mange.
Det er et strengt regelverk for jevnlig renhold av vannettet ellers, og kravene for vanntunneler er ventet å skjerpes.
Men flere av tunnelen kan ikke tappes ned for rengjøring, av tekniske årsaker. De er typisk sprengt ut i høyden, og holder trykket i vannforsyningen oppe.
De er også koblet sammen i et stort nettverk. Å tømme en tunnel vil derfor i mange tilfeller bety at store deler av befolkningen vil være uten vann.
- Sjefingeniør: – Norge i ferd med å gå tom for god grus og pukk
Slam samler seg
Utfordringen er at slam samler seg i bassengene, typisk er dette naturlig organisk materiale, eller humus.
I seg selv ikke farlig, men over tid samles det mye, som kan være mat for bakterier, og som kan gi smak og lukt.
I tidligere tider ble slike vanntunneler renset ved å tappe dem, og så sende inn arbeidslag som gjorde vaskingen for hånd.
Med stadig strengere HMS-krav er ikke dette lenger mulig.
Millionutgifter
– Skal man inn i en slik tunnel i dag, må en geolog vurdere fjellet, løse steiner må fjernes, og så må tunnelen sikres. Det er snakk om operasjoner som tar månedsvis og koster mange millioner kroner, forteller Asle Aasen, seksjonsleder vannproduksjon i Bergen Vann KF til Teknisk Ukeblad.
Og dette er ikke et alternativ for tunneler som ikke kan tappes ned. Her har man brukt dykkere, men disse kan bare bevege seg 60 meter innover i tunnelen. Åpenbart ikke godt nok for tunneler som kan være opp til 13 kilometer, som Glitrevannverkets tunnel.
Behovet for en løsning har derfor presset seg frem. Bergen Vann KF, Bergen kommunes vannforetak, har vært en pådriver for å få utviklet en slik løsning, og gikk sammen med VAV Oslo, vannverket i Asker og Bærum, vannverket IVAR i Stavanger-regionen, Glitrevannverket, Trondheim kommune, og Kristiansand kommune for å få utviklet en løsning.
Tanken var å benytte eksisterende teknologi for å lage en rengjøringsrobot som kunne gå i vanntunneler mens de var i drift.
- Eierne flytter halve maskinparken: Resten kan bli starten på et norsk industrieventyr
Ny teknologi utvikles
Det var flere utfordringer som måtte løses. Vaskeroboten må ha en rekkevidde på fire kilometer, må både kunne operere under vann og må være elektrisk drevet.
Det siste er en reell utfordring. Offshoreindustrien har løsninger med lang rekkevidde, men disse er basert på hydraulikk. En kan ikke risikere oljeutslipp i vanntunneler, særlig ikke om de er i drift mens de blir renset.
Kommunene kom sammen, og utlyste oppdraget i oktober 2014. Etter at flere løsninger var vurdert, falt valget til slutt på et forslag fra Ikon Norge AS.
Ikon Norge satte av 200 timer til prosjektet, og innså at de hadde behov for et samarbeid. De opprettet kontakt med skotske Panton McLeod, som allerede hadde utstyr for rengjøring av høydebassenger.
Deres maskiner var imidlertid tilpasset reservoartanker med god tilgang, og var i størrelse utformet slik at de kan heises ned i en luke på slike tanker.
Med dette som utgangspunkt, dannet Ikon og Panton McLeod fellesforetaket Ikon Pangonix AS, som nå utvikler en løsning tilpasset tunnelbassenger.
Resultatet blir en beltedrevet robot, som fjernstyres av operatører på utsiden.
Dette vil verken kreve geologisk undersøkelse, eller andre fordyrende HMS-tiltak når en vanntunnel skal vaskes.
- Byggestart i år: Slik vil kineserne bygge den gigantiske Nicaragua-kanalen
Helt på grensen av hva som er mulig
– 2500 meter er helt på grensen av hva som er mulig, sier Anders Berg, administrerende direktør i Ikon Norge AS og Ikon Pangonix AS.
Utfordringen er at roboten skal suge slam, samtidig som det skal føres strøm inn, og man skal ha en kontrollkabel.
Løsningen blir en sugeslange med indre diameter på 100 millimeter, med strøm og fiberoptikk støpt inn i slangeveggen. Slangen kles inn med kevlar.
Berg forklarer at utstyret dessuten må tilpasses hver enkelt tunnel. Det motsatte vil tross alt ikke være mulig.
– Forutsetningen for å lykkes er å vite alt om anleggene, som adkomst, karakterestikk på tunnellgulv og tunnelvegger. Maskinen skal kunne rengjøre både støpte tunnelgulv og råsprengte gulv, sier Berg.
- Her borer de Norges dypeste energibrønn: Kan erstatte 6-7 vanlige brønner
Roboten skal kunne trekkes ut med kabelen
2500 meter med strømkabel er ikke bare å fikse med skjøteledninger. For å holde kvadratet på strømkabelen nede, må det kjøres høyspenning og likestrøm.
Denne navlestrengen må dessuten på en trommel, som må fraktes frem til tunnelbassenget. Det vil kreve at den fraktes på en tilhenger, eller kan kjøres for egen maskin.
En annen utfordring er at maskinen kan sette seg fast. Kapillært trykk fra vannet, fører ofte til at det går små ras i tunnelene. Om maskinen setter seg fast i et slikt, eller den havarerer av andre årsaker, må den kunne tas ut.
Kabelen er derfor spesifisert til å kunne trekkes med 25 tonn, slik at vaskeroboten skal kunne hales ut igjen, nærmest uansett hva som skjer.
Det er slett ikke sikkert at det ferdige produktet vil kunne tas i bruk alle steder. Berg forteller at man ikke kan vite dette før alle tunneler er inspisert. Noen steder kan det være at de ikke vil kunne ta den i bruk.
- Norsk gjennombrudd: Produserer 40 ganger raskere enn vanlige metoder
1,5 tonn maskin inn i tunneler
Men målet er å lage en maskin som kan brukes flest mulige steder. Det vil trolig kreve tilpasninger ved flere av tunnelene.
For eksempel vil det ikke være mulig å ta en mobilkran inn i adkomsttunnelene. Derfor må den ferdige maskinen løftes opp via kranskinner i taket.
Slike er montert i tunneler i Bergen, men Aasen i Bergen Vann tror at de vil bli nødt til å skifte ut disse for å kunne løfte den kommende maskinen.
Berg forteller at den planlagte maskinen kommer til å veie omtrent 1500 kg. Dermed er det ikke bare å hipse den over endeveggen, eller damkronen, i tunnelen.
– Vi har ikke sett noen områder hvor det er umulig å få inn utstyret enda, men vi har heller ikke sett alle stedene, sier Berg.
Et annet viktig poeng med maskinen, er at den samtidig som den vasker, skal kunne inspisere arbeidet den utfører, og tunnelen. Dette gjøres med en ROV, som er festet til maskinen.
Slammet som suges ut, må i tillegg behandles. Dette gjøres ved å pumpe det ut i Geotube Dewatering-pølser, hvor vannet renner ut, mens faststoff blir samlet opp.
Slammet kan så brukes til for eksempel gjødsel.
- Tunnelen tok 19 år lenger og kostet 12 ganger mer enn planlagt: Nå er den ferdig
Demonstrert i Bergen
Under en demonstrasjon i vanntunnelen Fantofttunnelen i Bergen denne uken, demonstrerte Ikon Pangonix maskinen den kommende løsningen er basert på.
Denne er utstyrt med en børste som vasker gulvet.
Et viktig poeng med denne demonstrasjonen var å vise at slammet ikke virvles opp. I den aktuelle tunnelen er slamlaget mellom 2 og 5 centimeter.
Men denne metoden vil bare fungere på relativt plane overflater. Maskinen som er under utvikling vil derfor ha sugeenheten på en arm, som også vil kunne suge langs veggene.
I tillegg har den en arm som skal kunne fjerne og flytte hindringer, og eventuelt frakte det ut av tunnelen. Denne har en løftekapasitet på 100 kg. Vannprøver og annet vil også kunne tas med ut.
En annen utfordring med vanntunnelen er at det kan lekke vann inn. Dette kan føre til forurensning av vannet. Planen er å utstyre roboten med mulighet for å ta prøver av vannet som lekker inn.
Utvikler to maskiner
Det skal til sammen utvikles to maskiner; En som kan gå til 1000 meter, og en som kan gå til 2500 meter. Den første skal være klar neste år, mens den siste skal være klar i 2018.
Det antas at det ferdige produktet vil kunne rense en overflate tilsvarende en halv kvadratmeter i minuttet. Markedet er ifølge Berg omtrent 205 000 kvadratmeter tunnelgulv. Det tilsvarer omtrent 7000 operative timer.
Ikon Pangonix ser for seg at prosjektet vil være kommersielt lønnsomt når de utvider til nye kunder.
Det finnes tross alt mange vanntunneler i de 428 kommunene her i landet.
I tillegg til rens av vanntunneler, vil også disse være interessert i å få kartlagt tunnelene sine.
- 6,2MW og 71 kraftige kuttere: Slik spesialutrustes tunnelboremaskinene til å takle norsk granitt
Kan spare store summer
Som vaskemetode, tror Aasen i Bergen Vann at det er potensiale for at kommunene kan spare 100 millioner kroner ved å ta i bruk denne løsningen.
– Utfordringen er at det skal utvikles teknologi som ikke finnes i dag, sier Berg.
Siden prosjektet så langt er utviklet for egne penger, ønsker ikke Ikon Pangonix å vise frem de tekniske spesifkasjonene.
Ikon Pangonix AS skal investere over 15 millioner kroner i prosjektet. Det er ferdig spesifisert, og utviklingsprosjektet, engineering, innkjøp og produksjon skjer i år og neste år.
De skal ansette ingeniører for utvikling, og så rundt seks personer når løsningen er klar til drift.
