RØRBRO: Veien kan legges i et rør som flyter i vannet. Dypt nok til at skip trygt kan passere over. Rørene kan være laget av betong, eller av stål. (Bilde: Statens Vegvesen)

Hemningsløse ingeniører søkes

Statens vegvesen føler seg for jordnære. Nå tråler de offshorenæringen for ingeniørgalskap til spektakulære fjordkryssinger.

  • Bygg

Her duger ikke tradisjonell veibygging:

  • Dagens E39 mellom Stavanger og Trondheim har åtte ferjeforbindelser. Seks av dem krysser fjorder som er så dype, så brede eller begge deler, at tradisjonelle bro- eller tunnelløsninger ikke duger.
  • Sognefjorden mellom Lavik og Opedal. Her er fjorden 1250 meter dyp og 3700 meter bred.
  • Nordfjord, flere mulige traseer som varierer mellom 1500 og 1800 meter. 150 meter dyp, bunnen er dekket av løse sedimenter.
  • Bjørnefjorden er drøyt 5000 meter bred og til dels mer enn 500 meter dyp der det er naturlig å legge traseen.
  • Storfjorden er 3100 til 3400 meter bred og 450 meter dyp. Sulafjorden kan være et alternativ, den er 3100 meter bred og 450 meter dyp på det smaleste.
  • Halsafjorden er 2000 meter bred og 200 meter dyp.
  • Moldefjorden er svært bred, her vurderer Vegvesenet en kominasjon av en 1600 meter bred bro og en 13 km lang undersjøisk fjelltunnel.
  • I tillegg kan det bli en kryssing av Voldafjorden. Den er 2500 meter bred og 600 meter dyp. Denne kan unngås ved å legge traseen langs Kvivsvegen.

Grensesprengende

  • Det er fire delprosjekter som til sammen skal danne grunnlaget for å bygge ferjefri forbindelse mellom Stavanger og Trondheim. I mandatet går det fram at dette vil omfatte en vurdering av teknologiske løsninger for alle de fjordkryssinger som i dag fortsatt betjenes av ferjer langs E39.
  • Den mulighetsstudien som tidligere er igangsatt av Region vest for kryssing av Sognefjorden vil bli fullført, og den inneholder konseptene hengebru, flytebru, neddykket rørbru, eller kombinasjoner av disse. Alle konstruksjonene vil være grensesprengende i verden, og det videre arbeid vil gå mer i detalj på en del kritiske forhold.
  • Delprosjekt Fjordkryssningsprosjektet skal vurdere teknologiske løsninger.
  • Delprosjekt Samfunn skal belyse hvilke effekter en ferjefri E39 har for næringsliv og tilhørende bo- og arbeidsregioner.
  • Delprosjektet Energi skal gjennomføre en vurdering av hvordan de tekniske anleggene for kryssingene kan utnyttes for å utvinne kraft fra strøm, bølger eller vind.
  • Delprosjekt Gjennomføringsstrategier og kontraktsformer skal gjøre en vurdering av de gjennomføringsstrategier og kontraktsformer som anses som mest egnet for gjennomføring av et prosjekt av en slik størrelse og utstrekning.
  • Prosjektet har som mandat å utrede hvilket potensial en ferjefri E39 vil ha for næringsliv og tilhørende bo- og arbeidsregioner. Prosjektet skal også vurdere teknologiske løsninger for fjordkryssinger, og hvordan konstruksjonene eventuelt kan utnyttes til å produsere energi fra bølger, strøm og vind. I tillegg skal også gjennomførings- og kontraktstrategier inngå i prosjektet.
  • Statens vegvesen vil presentere resultater fra de ulike delprosjektene i den takt de er ferdig. Utviklingsarbeidet finansieres gjennom Statens vegvesens budsjett for riksveiinvesteringer
  • Når mulige tekniske løsninger og samfunnseffekter er presentert, vil dette materialet gi grunnlag for å ta endelig stilling til konseptvalg og til videre planlegging etter plan- og byggingsloven.


Statens vegvesen har en seks mann sterk prosjektgruppe som vurderer fjordkryssinger så vanskelige at tradisjonelle veiingeniører må søke hjelp langt utenfor eget fagfelt.

I disse dager er prosjektleder Lidvard Skorpa på jakt etter offshoreingeniører.

– Vi tradisjonelle veiingeniører har en tendens til å se vann som en barriere. Offshoreingeniørene er vant til å benytte vannets egenskaper og se sjøen som et bærende element. Vi må ha denne kompetansen for å klare så store fjordkryssinger som det her er snakk om.

Skissene er klare

Allerede før de nye ingeniørene er på plass har Skorpa og hans folk flere skisser klare. Det må bli enten rørbroer, flytebroer eller en kombinasjon av disse to.

Skorpa har allerede fått inn et forslag til Denne broen kan bevege seg 600 meter fra et ingeniørfirma på Stord – som hovedsakelig jobber med offshoreteknologi.

Det er en kjedet flytebro uten forankring til bunnen. Broen er satt sammen av prefabrikkerte elementer og den kan flytte seg til sammen 600 meter fra side til side.

Les mer: Denne broen kan bevege seg 600 meter

– Ja, det er jo en veldig spesiell konstruksjon siden den er leddet, men det er et interessant prinsipp som vi vil se nærmere på.

Illustrasjon, Statens Vegvesen vil ha offshorekompetane til kompliserte fjordkryssinger på E39
KOMPETANSE: Offshorenæringen har utviklet kompetanse som veiingeniørene nå trenger til å krysse dype og brede fjorder. ILL.: Statens vegvesen Statens Vegvesen

Internasjonal interesse

Norske fagmiljøer har allerede begynt forberedelsene.

– Ja, vi er i ferd med å sette sammen en gruppe som skal arbeide med løsninger for disse kryssingene, og vi tar det for gitt at konkurrentene våre gjør det samme, bekrefter Birger Opgård hos Multiconsult.

Han forteller at også selskaper i utlandet nå kaster sine blikk mot norske fjorder.

– På en konferanse i London fikk en av mine kolleger spørsmål om dette, så i bransjen vekker det internasjonal interesse. Dette er stort, og jeg vil nesten tro at det blir dannet noen konsortier for å løse disse fjordkryssingene.

Les også: Offshoreteknologi kan bli løsningen for E39

Rett eller buet

Skorpa og hans team er nokså sikre på at løsningen blir enten en rørbro, en flytebro eller en kombinasjon av disse.

– Men innen disse tre hovedprinsippene er det mange mulige varianter.

For rørbroer ser Skorpa for seg at de kan være forankret med flytepongtonger, med skråstag til bunnen eller med strekkstag. En rett rørbro må ha en eller annen form for forankring. Om man velger en buet rørbro kan det være tilstrekkelig med forankring på land.

– Ja, det er mest aktuelt å forankre en rett rørbro. En buet bro leder kreftene mot land. De vertikale kreftene kan vi ta med flyteelementer.

Nedkjørsel fra flytebro til rørbro
SPEKTAKULÆR: Her går en buet rørbro et stykke ut i fjorden, for så å fortsette under vann som to rørbroer i en Y-form. ILL.: Statens vegvesen Joachim Seehusen

Kombinasjon

For Sognefjorden ser Skorpa blant annet på en kombinasjon av neddykket rørbro og flytebro. Fra land kan det gå ut en buet flytebro omtrent til midten av fjorden. Der går den over i en rørbro som går ned under havets overflate. På denne måten kan skipstrafikken passere uhindret over rørbroen. Den får to helt uavhengig løp – eller to helt uavhengige rør – som går ut som en Y med hver sin forankring til land.

– Dermed oppnår vi en trekant og en helt stiv konstruksjon om sikrer forankring av flytebroens endepunkt.

Som ved alle rørbroer skal de to grenene gå inn i hver sin landtunnel som munner ut under havets overflate.

– Det blir en løsning ikke ulik i Bjørvikatunnelen i Oslo.

BILDESERIE: BILDESERIE: Senketunnelen er trafikklar

Rådgiverne på banen

Forholdene er så varierende mellom de seks fjordkryssingene at Skorpa ikke tror at kun en løsning blir valgt.

Det åpner for en rekke spennende nyutviklinger. Allerede i høst kommer en prekvalifisering ut på Doffin. Etter den runden vil det gå utviklingsoppgaver til utvalgte rådgivere.

– Det er jo ikke vi i Vegvesenet som alene skal utvikle dette, den jobben må skje i tett samarbeid med rådgiverne og entreprenørene. Men vi må sikre oss bedre kompetanse enn vi har i dag til å vurdere nye løsninger som kommer og bidrar til å styre utviklingen. Vi vil sikkert få flere ideer og innspill fra rådgiverne.

GLEDER SEG: I Multoconsult er forberedelsene til å være med i konkurransen om å prosjektere nye spennende konstruksjoner i gang. Fra venstre avdelingsleder Per Horn, Birger Opgård og direktør Ivar Eng, alle fra avdeling for olje, gass og industri.
GLEDER SEG: I Multoconsult er forberedelsene til å være med i konkurransen om å prosjektere nye spennende konstruksjoner i gang. Fra venstre avdelingsleder Per Horn, Birger Opgård og direktør Ivar Eng, alle fra avdeling for olje, gass og industri. FOTO: Joachim Seehusen Joachim Seehusen

Plattform

Per Horn, avdelingsleder for olje, gass og industri hos Multiconsult ser Vegvesenets behov for offshorekompetanse.

– Ja, men det er ingen løsninger fra offshore som kan overføres direkte, men kompetansen fra offshore er nyttig. Her blir hydrodynamikk og hvilke krefter som virker svært viktig. Vi må regne på hvordan disse konstruksjonene vil oppføre seg. Standard trafikklast på en bro er 3 kN/m², i en fjord vil variasjoner i saltinnhold og temperatur alene kunne gi laster i samme størrelse for rørbroer. Så kommer produksjonsmetoder, der vil også offshorekompetanse være viktig.

Det er problemene med å fundamentere og kostnadene knyttet til det som gjør det lite sannsynlig med en tradisjonell bro.

– Men hvis det ikke er for dypt kan vi kanskje taue inn en gammel betongplattform og bruke den som fundament midtfjords, betongen er vedlikeholdsfri og dermed blir det mulig å bygge en bro over. Men sannsynligheten for at det skal være aktuelt er nok liten. Prisen blir høy for å flytte den, og dybder og grunnforhold vil være avgjørende for om det lar seg gjøre, mener Horn.

Hardangerbrua: Mest spenstig under bakken

Les også: Catwalk over Hardangerfjorden

Gigantbro

Selv om Skorpa har vært mest opptatt av flyte- eller rørbroer videreutvikles også tradisjonelle brokonstruksjoner.

– Men det har både rådgiverne og vi kontroll på. Jeg regner med at de også vurderer slike løsninger. Det er ikke der vi trenger ny kompetanse, sier han.

Horn er skeptisk.

– Det er vanskelig å bygge en hengebro som kan krysse Sognefjorden som er mer enn 3000 meter bred, men slett ikke umulig. Problemet er at det ville blitt en koloss og prisen ville blitt skyhøy. En slik bro ville bli så omfattende at det blir plass til mange kjørefelt og kanskje en toglinje i tillegg.

– Men en hengebro som hviler på flytere er fullt mulig, legger han til.

Skisse til flytebro, E39
KOMBINASJON: Skissen viser en kombinasjon av en tradisjonell bro nær land der høyden tillater skip å seile under. Lenger ut fortsetter en flytebro. Statens Vegvesen

Forskning

Skorpa vil også ha NTNU, SINTEF og utenlandske forskningsmiljøer på banen.

– Vi er interessert i å finne de beste løsningene og det vil kreve en del teknologiutvikling. Samferdselsministeren har bedt oss om å utrede dette, så pengene får vi. Her må det jobbes langsiktig, vi ser for oss at det på NTNU kan komme både mastergrader og doktorgrader ut av dette utviklingsprosjektet.

Ingeniørene hos Multiconsult ser også at forskning må inn i bildet.

– Det må kjøres simuleringer og vil bli behov for å teste løsninger i modelltankene på NTNU. Det kan også bli aktuelt å teste ut produksjonsmetoder, sier Ivar Eng, direktør for området Olje og gass.

Les også: Rogfast-prosjektet setter seks verdensrekorder

Konkurranse

Så langt i prosjektet ferjefri E39 har gruppen sett på hva som kan være mulig. Verken montasje, drift eller vedlikehold er til nå vurdert.

– Vi legger opp utviklingsarbeidet slik at vi først og fremst blir i stand til å fange opp det som finnes av gode ideer uten hos ingeniørene og i offshorebransjen. Ganske snart vil vi lyse ut en konkurranse og bruke en form der vi får selskapene til å komme med gode forslag. Første trinn blir en prekvalifisering som allerede er forhåndsannonsert. Deretter gir vi en invitasjon til de prekvalifiserte om å delta i en Vegvesenet tester ny anskaffelsesprosedyre . Vi håper å få ut invitasjonene i løpet av november måned.

Selv om fokuset nå ligger på grensesprengende teknologi og løsninger som ikke tidligere er brukt, vil ikke Skorpa avvise at også tradisjonelle løsninger kan forbedres. Han avviser ikke å sette ny rekord med verdens lengste hengebro.

– Nei, ikke på noen måte. Men det er forhold vi veiingeniører behersker selv. Det er til de andre og nye løsningene vi trenger hjelp fra offshoresektoren. Jeg regner med at rådgiverne også ser på tradisjonelle konstruksjoner som er strukket litt lenger enn vi til nå har gjort.

BARE RØR: Lidvard Skorpa søker hjelp til rørbruer fra ingeniører med offshoreerfaring. Vegingeniørene er opptatt med å utvikle og forbedre tradisjonelle bruer.
BARE RØR: Lidvard Skorpa søker hjelp til rørbruer fra ingeniører med offshoreerfaring. Veiingeniørene er opptatt med å utvikle og forbedre tradisjonelle broer. FOTO: Statens vegvesen Statens vegvesen

Les også: Dette er Norges vakreste bro

Med regjeringens velsignelse

Arbeidene med nye kryssinger er en del av et større prosjekt satt i gang av Samferdselsdepartementet.

LOVER PENGER: Samferdselsminister Magnhild Meltveit Kleppa går langt i å love penger til å utvikle spenstige løsninger.
Magnhild Meltveit Kleppa. Joachim Seehusen

I inneværende år er det satt av syv millioner kroner til teknologiutviklingen Lidvard Skorpa er ansvarlig for.

– Det er et veldig fremtidsrettet og spennende prosjekt. Vestlandet har mer enn 40 prosent av norsk eksport, uten olje og gass. Det er et behov for å binde det sammen med bedre transportforhold, sier samferdselsminister Magnhild Meltveit Kleppa.

– Statens vegvesen har behov for å bruke både rådgivere, universiteter og forskningsinstitusjoner. Doktorgradsprosjekter blir antydet. Er du beredt til å stille med nødvendige midler for å få dette til å lykkes?

– Vi har ansvaret for å gi Statens vegvesen muligheten til å drive nødvendig teknologiutvikling. Men budsjettene får vi ta år for år, svarer Kleppa.

Jernbaneverket interessert

Det har vært samtaler mellom Statens vegvesen og Jernbaneverket, men foreløpig er ingen avtale på plass.

– Ja, det stemmer, vi har signalisert at vi er interesserte i å være med, vi snakker med Vegvesenet men vi kan ikke si noe om hvor tungt vi vil gå inn, bekrefter informasjonsdirektør Svein Horrisland i Jernbaneverket.

Horrisland sier at det ikke er aktuelt med noe fellesprosjekt knyttet til E39.

– Men i fremtiden kan det blir aktuelt med slike fjordkryssinger også for Jernbaneverket. Vi mener slik teknikk kan være interessant, spesielt hvis det kommer opp løsninger som er tilstrekkelig stive for våre behov. Vi vurderer nå om vi har noe å vinne på et samarbeid.