Et maritimt prosjekt midt i landet

Tangenvika: Den lange jernbanebrua som nå reiser seg ved Norges største innsjø står på store og innfløkte pelekonstruksjoner.

Men mest kritisk for gjennomføringen er kanskje logistikken.

Bare plassen som trengs for å lagre og sveise sammen 6500 tonn med stålrør, for eksempel. De tykkeste rørene hadde en diameter på drøye 1,4 meter.

Og det har vært krevende å frakte ut og montere disse stålrørene i opptil 87 meters lengde.

– C-momentet her: Det er ikke så enkelt å få fraktet inn og håndtert stort og tungt utstyr, forteller prosjekteringsleder Asta Krattebøl i Implenia.

Til sammenligning hadde mye utstyr vært mer tilgjengelig om brua ble bygd langs norskekysten et sted, der det finnes erfarne offshore-operatører mange steder.

Men her er det altså snakk om en maritim operasjon, så godt som midt i Innlandet.

Fire år fram i tid åpner 30 kilometer med nytt dobbeltspor for jernbane langs Mjøsa, fra Kleverud i sør til Åkersvika ved Hamar.

Og det skal gå unna

Strekningen er dimensjonert for 250 km/t, men hastigheten i for eksempel den drøye tre kilometer lange tunnelen rett sør for brua blir nok lavere.

Jernbanen får mer enn 30 store konstruksjoner, som kulverter og bruer.

Den største av alle: Tangenvika bru, som blir Norges lengste jernbanebru.

Implenia bygger dagsone med jernbanefundament til og med forsterkningslag, og med fundament for kjøreledningsmaster, og omtrent det samme for brua.

Brua har 16 akser, hvorav de fleste er fundamentert på grupper av borede eller rammede stålrørspeler som er utstøpt med betong.

Men nesten alle spennene mellom søylene er på 70 meter, mens endespennene inn mot landkarene er på 56 og 60 meter.

– Her var det viktig å strekke lengden på spennene så langt som mulig og forsvarlig, for å redusere undervannsarbeidet og dermed kostnadene, forteller John Are Hårstad-Evjen, som er Norconsults såkalte disiplinleder for brua.

Fundamentene står i berg i brukaret på Espasiden, og i akse 15, som er nest siste fundament på Tangensiden.

Vanndypet er opptil 50 meter.

Med slikt dyp blir det lange lengder med lite sideveis støtte. Dermed trengs det stor bøyestivhet i pelene.

Alle pelene er skrå, og geometrien er dimensjonerende for konstruksjonen.

– De frittstående pelegruppene er svært stive, siden de skal tåle tung belastning. Hver gruppe er satt i system som gjør at de tar opp krefter som trykk og strekk i alle retninger, opplyser Hårstad-Evjen.

Samme system er fulgt i alle pelegruppene. Hver akse er fundamentert med 10, 12 eller 14 peler. Det er plass til 16 peler i hver akse, slik at entreprenøren kunne føye til flere peler under byggingen hvis det trengtes.

Nå i oktober 2025 er alle pelene installert, men det mangler betong inni pelene på akse 3 og 4.

Oppå søylene ligger ei spennarmert brukasse som er 4,7 meter høy.

Nærmest: Den ferdigstøpte søylen til akse nummer 9. Deretter søyler og fundamenter i forskjellige trinn i prosessen.

Den ferdige søylen venter på forskalingsvogna, som her ligger på akse 11 og 12, og strekker seg mot nummer 10.

Brukassa forankres i akse 1 på Espasiden, og ligger på glidelager ellers. Den er bygd for å kunne strekke seg opptil 1,5 meter i lengden.

Seilingshøyden under midten blir 14 meter, som betyr at det er plass til Skibladner hvis den noen gang skulle sette kursen inn i Tangenvika.

Stålrørsfløting

Implenia måtte legge opp til en enorm anleggsplass, for å kunne håndtere de store ferdigsveiste stålrørene, i så lange lengder som opptil 87 meter. Enkelte deler veide opp mot 105 tonn. Totalt har det gått med rundt 6500 tonn med stålrør.

– Logistikken har sine begrensninger, for alt må fraktes hit på vei, sier Krattebøl.

For betongstøpingen ute i vannet valgte Implenia å bygge en egen liten fergekai, med en lekter som er i stand til å frakte tre betongbiler om gangen. Og derfor har entreprenøren også egen havnesjef i dette prosjektet.

Mange av de pluggede stålrørene kunne fløtes ut til de aktuelle aksene på forholdsvis enkelt vis.

Stålrør med tykke vegger

Vanligvis i slike peleløsninger er stålrøret mest som en forskaling, og kan ruste bort etter hvert uten at det virker inn på konstruksjonen.

Her har rådgiver og entreprenør valgt en mer utradisjonell løsning, hvor stålrørene med en veggtykkelse på opp til 40 millimeter bidrar til bøyestivhet og stabilisering.

Med i beregningene er at ti millimeter av stålet ytterst på rørene korroderer bort i løpet av 100 år, men det tar nok lenger tid enn det også, for de står jo i ferskvann.

– Rørdelene ble levert i 20 meters lengder, og alt ble sveiset sammen på land, med strenge krav til kvaliteten på sveisingen, sier Hårstad-Evjen.

Et av brukarene og aksen utenfor det andre brukaret står på stålkjernepeler.

I området til sju av aksene, det vil si de fleste utenfor den dypeste delen, er det løsmasser i sjøbunnen. Her er pelene (med ytre diameter på drøye meteren) derfor boret ned i grunnen, minimum to meter inn i berget.

I de fem fundamentene på dypest vann er pelene (med tverrsnitt på 143 centimeter) rammet ned i sjøbunnen, som i dette tilfellet er knallhard morene.

– Det kan være krevende å sette og ramme ned en 85 meter lang pel når toleransen på toppen er pluss/minus ti centimeter, opplyser Hårstad-Evjen.

Det viktigste er uansett at gruppene på fra ti til 14 peler har samlet kapasitet.

– Enkelte pelehoder er rotert litt som følge av avvik under

installasjonen av peler. Men det viktigste er at søylene står rett, slik at overbygningen kan plasseres der den skal, sier han.

Grunnforholdene er av mange slag, fine og grove masser med litt svake soner.

– Der det er ulik styrke i lagene valgte vi å ramme pelene

og ikke bore dem, samt å ikke gå helt ned i berg.

Prøvepelinger på forhånd viste at pelene kunne rammes dypere i grunnen enn antatt, og prosjektledelsen kunne dermed redusere antall peler.

Brukassa blir liggende på 16 fundamenter.

Armeringen til en av søylene nærmest skriker etter betong.

Nabosøylen er ferdig støpt. Rett under vannoverflaten: Betongklossen på drøye 460 kubikkmeter som samler alle søylene som er fundamentet i sjøbunnen.

Her ser du hvordan pelene er rammet eller boret ned i sjøbunnen i forskjellige vinkler.

Pelene ble satt med opptil 4,5 meter overlengde på rørene, og ble kappet på kote 119,6 meter. Så ble de maskinert på toppen for å sikre trykkoverføring.

– Mest krevende å få plassert stålramma eller peletoppen rundt toppen av pelegruppen riktig, og få verifisert plasseringen, sier Hårstad-Evjen.

Ramma rundt pelehodene veier i seg selv et tonn. Den blir en del av bunnen i ei slags byggegrop med forskalinger, hvor det støpes en diger betongkloss som etterpå blir liggende litt under vannoverflaten.

Betongklossene er på 14 ganger 11 meter, og tre meter høye. 462 kubikkmeter, altså, og de kan ha såpass oppdrift at de må spennes opp med stag ned i sjøbunnen.

Oppå hver av disse store klossene: En 15 meter høy betongsøyle som er 2,5 meter tykk og fem meter bred. Den støpes i to etapper, og svinger seg litt utover øverst.

I midten av oktober var Implenia ferdig med å støpe ni søyler.

Norges største forskalingsvogn

Så kommer forskalingsvogna som støper brukassa, som så blir liggende på to glidelagre på hver søyle. Forskalingsvogna (eller movable scaffolding system - MMS) støper 70 meter av brukassa i hver operasjon.

Den blir støpt i to prosesser. Først bunnplate og vegger (cirka 490 kubikkmeter), det tar et snaut døgn. Etter hvert legges armeringen til topplaten, som så blir støpt et par uker senere (volum: rundt 350 kubikkmeter).

– En forskalingsvogn i denne størrelsen er ikke brukt i Norge før, og det er litt spennende, sier Asta Krattebøl i Implenia.

Vogna er laget spesielt for dette prosjektet.

– Løsningen med så lang vogn gjør at vi kan støpe oss forbi dagens jernbane ved Espa mens den er i drift, sier hun.

Overraskelser har det ikke vært så mange av, så langt.

Rettelse: I en tidligere versjon av denne saken var det noen få faktafeil. Endespennenes lengde, stålrørenes veggtykkelse og noen detaljer om peling ble korrigert 27. oktober kl. 13:45.