LISTE OVER FORKORTELSER
miljøvurderingslov 1 Kapitel 0 Ikke-teknisk resumé
3.4 Konstruktion af ilandføringsanlæg
Rørledningens neddykkede afsnit inden for tunnelen ved ilandføringsanlægget (se afsnit 3.4) vil også blive beskyttet med et offeranodesystem og muligvis med en reduceret afstand for at give den påkrævede strøm i det begrænsede rum. Hvad det udstøbte afsnit af tunnelen angår, vil kor-rosionsbeskyttelse blive sikret med cementmørtlens alkalinitet og muligvis suppleret med kato-disk beskyttelse med påtrykt strøm (ICCP), da den ikke er sunket ned og indkapslet i cement-mørtlen. Dette system vil have kabler, der leder tilbage til ventilstationen, hvor kontrol-/overvåg-ningsudstyr vil være placeret.
3.3.4 Materialeforbrug
Tabel 3-5 oplister det forventede materialeforbrug til konstruktion af offshore-rørledningen.
Tabel 3-7 Brug af materialer til anlæg af offshore-rørledningen (cirkamængder)
Materiale Totalrute og rute i dansk farvand Total offshore-rute Rute i dansk farvand
Rørledningens længde [km] 273,7 137,6
Stål [t] 125.000 63.000
Indvendig belægning til nedsættelse af friktion, 0,1
mm epoxymaling [t] 85 45
Udvendig epoxybelægning, 4,2 mm, 3-lags PE [t] 2.900 1.500
Sammensvejsningsbelægning, krympemuffe [nr.] 22.500 11.500
Stålarmeret betonbelægning 100 mm, 3.040 kg/m3
[t] 253.000 127.000
Sammensvejsningsbelægning PU [t] 5.900 3.000
Beton (tunnelelementer) [t] 6.000 4.000
Stål, ilandføringsanlæg (forstærkning af
tunnelele-menter, spunsvægge) 1.100 700
3.4 Konstruktion af ilandføringsanlæg
Ilandføringsanlægget i Danmark befinder sig syd for Faxe Ladeplads i Faxe Bugt (se Figur 3-1).
Ilandføringsanlægget befinder sig på et landbrugsområde med en 15-17 m høj klint langs kysten.
Den første tørre svejsning befinder sig ca. 400 m langs med rørledningen fra kysten. Fotos af ilandføringsområdet er vist i Figur 3-3.
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 14/428 Figur 3-3 Ilandføringsområdet i Danmark, set fra syd og fra stranden.
Ilandføringsområdet med anlægsområdet på land er vist i Figur 3-4.
Figur 3-4 Den danske ilandføringsrute med anlægsområde på land til tunnelarbejdet. Det viste depone-ringsområdes størrelse og placering kan ændre sig i løbet af processen med det detaljerede design, men det vil befinde sig på ca. 7 m vanddybde, dvs. søværts for dybdegrænsen for ålegræs (for at undgå at tildække ålegræsenge).
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 15/428 Figur 3-5 Anlægsområdets udformning i tunnelarbejdsfasen. Anlægsområdet vil være det samme for både indtrækningsfasen og klargøringsfasen. Materiellets layout etc. på selve området vil dog være et andet. Anlægsområdets areal er på ca. 9.000 m2.
3.4.1 Tunnelkonstruktion
Som nævnt måler den højeste klint ved ilandføringsanlægget 15-17 m, og udgravning ville efter-lade en åben rende i landskabet, der ikke vil være let at retablere. Derfor er tunnelbygning byg-herrens foretrukne metode til ilandføringsanlæg. Desuden vil der ved udgravning af en åben rende blive føre til store mængder udgravet materiale, der vil give en betydelig forstyrrelse af klinten og sedimentspredning fra udgravningsarbejder på lavt vand.
Tunnelbygning er en metode, hvor en foret tunnel installeres. Hullet bores ved brug af en kon-ventionel tunnelboremaskine (TBM) med et roterende borehoved, der dækker hele fronten. Efter-hånden som TBM’en kommer frem, bliver tunnelelementer af beton skubbet ind bag det på don-krafte, hvilket giver en permanent foring af tunnelen. Den nødvendige modvægt skabes enten via et støttepunkt eller opad en væg i arbejdsgruben, se Figur 3-6. En kommunikationslinje er instal-leret inde i tunnelen: Denne samles op af læggeprammen ved tunnelens udgang. Denne forbin-des med trækkewiren, og rørledningen trækkes efterfølgende med et spil på land (ikke vist i Fi-gur 3-6).
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 16/428 Figur 3-6 Tunnelbygningsprincippet
Figur 3-4 giver et overblik over de områder, der er brug for som del af anlægsaktiviteterne ved det danske ilandføringsområde ved brug af tunnelbygningsmetoden. Arbejdsområdets dimensio-ner er vist i Figur 3-5. Arbejdsområdet og tilkørselsvejen vil blive ryddet for træer og andre for-hindringer for at sikre adgang og for at kunne placere maskineri. Arbejdsområdet inkluderer par-kering til personale, personalefaciliteter, opbevaring af maskineri og midlertidig opbevaring af den udgravede muldjord, etc. På arbejdsområdet vil der blive etableret en arbejdsskakt (l. 10 m, b: 5 m, d: 10 m) med spunsvægge til at sikre stabiliteten. Efter aktiviteterne med tunnelbyg-ning/rørdonkraft er fuldendt vil arbejdsskakten blive udvidet længere bagud (fx. ved brug af spunsvægge) for at kunne udføre shore-pull og rørledninginstallering. Efterfølgende vil arbejds-området blive gjort klar til klargøringsaktiviteter (se afsnit 3.9). Området vil blive retableret efter konstruktion og klargøringsaktiviteter er afsluttet.
Tunnelbyggeriet forventes at fortsætte under kystlinjen til en vanddybde på ca. 4 m, hvor TBM’en hentes op fra et hul der vil blive gravet i havbunden (se Figur 3-7). Desuden vil der blive gravetet en overgangszone fra den dybereliggende tunneludgang til rørledningens rende 2 m under hav-bundens overflade. Udgravet materiale fra udgangen og overgangszonen vil blive transporteret til et midlertidigt depotområde på havbunden på mindst 7 meters dybde. Efter rørlægningen vil ma-terialet fra det midlertidige depot blive fyldt tilbage i hullet. Placeringerne af udgravningen (ved tunneludgangen) og det midlertidige depotområde (på ca. 7 m vanddybde) er vist i Figur 3-4.
Det antages, at 36”-rørledningen svejses ombord på en læggepram, der kan sejle på lavt vand, og derefter bliver trukket ind gennem tunnelen (Rambøll, 2018a)
Som vist i Figur 3-4 vil tunnelen befinde sig på en vinkel i forhold til kystlinjen og tunnelbyg-ningslængden vil svare til ca. 400 m onshore og 600 m offshore. Derfor regnes der med ca.
1.000 m tunnelbygningslængde i alt.
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 17/428 Figur 3-7 Blotlægning af TBM’en ved brug af et særligt sugesystem eller gravemaskine (fra Linde, 2015).
Reception pit = tunneludgang.
3.4.2 Konstruktionsaktiviteter
Konstruktionsaktiviteterne for ilandføringen er blevet designet ud fra en tunneldiameter på DN2000 mm (udvendig diameter ca. 2.500 mm), så mennesker kan komme ind i tunnelen. De forventede aktiviteter, der er forbundet med tunnelbygningen, tæller spunsning, der kun foreta-ges i dagtimerne, samt kontinuerlig tunnelbygning 24/7 (for at forhindre, at tunnelkonstruktionen sætter sig fast i undergrunden) i en periode på ca. 20 uger. Den samlede anlægsmetode til tun-nelbygning består af følgende aktiviteter (se Figur 3-8):
1. Etablering af arbejdsskakt til tunnelen.
2. Opsætning af nødvendigt maskineri:
a. Rørdonkraftstation;
b. TBM samt kontrolcontainer og strømforsyning;
c. Værk til separering af opslæmning (hvis nødvendigt).
3. Levering af præfabrikerede tunnelelementer til området.
4. Påbegynd tunnelbygning:
a. Skub TBM igennem undergrunden, mens der udgraves;
b. Sænk tunnelelementer ned i arbejdsskakten;
c. Skub tunnelelementerne fremad, mens der udgraves;
d. Gentag trin b og c.
5. TBM hentes op offshore. Dertil hører alle nødvendige aktiviteter, der skal til for at forsegle maskinen og grave den op fra placeringen under havbundsniveau.
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 18/428 Figur 3-8 Visualisering af arbejdsskakten til en rørtunnel med donkraft. Kilde: www.terratec.co.
Tunnelen skal anlægges under vandtryk, og der skal være adgang til borehovedet for det til-fælde, at forhindringer (såsom kampesten) kommer i vejen. TBM’er med lukket front kan ud-grave jord og sten under højt tryk fra både omkringliggende jord/sten og fra vand, fordi presset fra omgivelserne modvirkes af enten (i) suspenderet opslæmning eller (ii) brug af udgravet jord.
Der kan vælges mellem to metoder til at udgrave jorden ved brug af TBM’er med lukket front: (i) opslæmning-TBM og (ii) jordtryksbalance-TBM. Den foretrukne metode afhænger af de geotekni-ske omstændigheder.
Opslæmning-TBM og separationsværk
Opslæmning-TBM’en (se Figur 3-9) benytter sig af en bentonitopslæmning (kaldet opslæmning) til at modvirke tryk fra jord og vand. Opslæmningen bruges af to årsager:
1. At opnå og bibeholde det ønskede tryk;
2. Som transportmedie for den udgravede jord.
Trykket kontrolleres ved strømmen af opslæmning til og fra udgravningskammeret i et lukket kredsløb af rør. Den ”fyldte” opslæmning pumpes gennem hele tunnelen til et separationsværk ved arbejdsskakten, hvor det udgravede materiale separeres fra opslæmningen. Det udgravede materiale kan udnyttes i overensstemmelse med lokale regulativer (rent jord til fx. fyld eller landindvinding, forurenet jord til bortskaffelse), og slammen kan (for det meste) genbruges i ud-gravningskammeret.
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 19/428 Figur 3-9 Skematik over en opslæmning-TBM. Kilde: Herrenknecht.de.
Brugen af opslæmning kræver brug af et separationsanlæg, der kan separere den udgravede jord fra opslæmningen. Den mest basale form for separationsanlæg er en bundfældningstank, men ofte installeres et mere avanceret system med skærme og centrifugalpumper eller slynger, da disse er mere effektive.
Opslæmning-TBM’er bruger meget få additiver til tunnelbygning. Hovedadditivet brugt til slæmningen er bentonit, som er en lertype/et lermineral. I fald at ”hårdt vand” bruges til op-slæmningen, kan der tilføjes bikarbonat til at optimere blandingen.
Derudover er udfordringen med at separere de fine partikler fra opslæmningen i visse tilfælde blevet løst ved at tilføre flokkulanter til opslæmningen, der ikke er blevet tilstrækkeligt separeret.
Der kan også forventes brug af visse olier og smørelser til smøring af motorer og pumper.
Tunnelbygningsarbejdet til et ilandføringsanlæg fører til ca. 8.200 m3 udgravet materiale. Da der ikke er tegn på forurenet undergrund, kan det forventes at ca. 1,5 % af jorden, der graves op ved ilandføringsanlægget, vil være forurenet og derfor skal behandles som sådant. Der forventes en opslæmningsvolumen på ca. 1.000 m3 for hvert ilandføringsanlæg. Opslæmningen er skabt af en blanding af vand og bentonit, og det rå bentonitindhold forventes at være ca. 50 tons. Op-slæmningen og dets indhold af bentonit vil blive opbevaret i henhold til gældende lovkrav.
Jordtryksbalance-TBM
Jordtryksbalance (EPB)-TBM (se Figur 3-10) bruger ikke opslæmning til at modvirke det omkring-liggende tryk fra jord og vand, men bruger i stedet den udgravede jord. Den udgravede jord trækkes ud af udgravningskammeret med en transportsnegl, og ved at kontrollere mængden af det udtrukne materiale kan man kontrollere trykket i udgravningskammeret.
Figur 3-10 Skematisk tegning af en EPB-maskine. Kilde: Herrenknecht.de.
Den udgravede jord transporteres efterfølgende på en transportvogn til arbejdsskakten, hvor den tages op og tømmes, og den udgravede jord kan derefter benyttes (rent jord til fx. fyld eller landindvinding, forurenet jord til bortskaffelse). For at forberede jorden foran borehovedet er det normalt at bruge forskellige typer additiver. Dette gøres for at optimere boringen, og målet er et forbedre pålideligheden og at modvirke tilstopning.
Det er normalt at bruge additiver såsom cementbaserede materialer, opløsningsmidler og skum, herunder polymerer og andre kemikalier, der som regel kræver godkendelse fra myndighederne.
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 20/428
Disse opløsningsmidler, polymerer og skum er brugt til at bearbejde materialet foran borehove-det, og de fleste af disse additiver graves ud og transporteres til arbejdsskakten. De cementbase-rede materialer er brugt langs periferien af den endelige tunnelforing (rør) til at holde tunnelen på plads. Disse vil forblive i undergrunden. Der kan også forventes brug af visse olier og smørel-ser til smøring af motorer og pumper.
Interventioner
Både EPB- og opslæmning-TBM’er er designede til at arbejde under jord- og vandtryk. Når det er nødvendigt at tilgå borehovedet for at inspicere eller udskifte skæreredskaber, udstyres TBM’en med et trykkammer i maskinens bagende. Dette muliggør en dekompression skabt af tryk fra komprimeret luft, så dykkere kan udføre inspektioner og udskiftning af borehovedudstyr på bore-hovedets front.
Når det er nødvendigt med inspektion eller vedligeholdelse af borehovedet og udstyr, skal tunnel-byggeriet stoppes, og stabiliteten til borehovedets front opretholdes med lufttryk. Intervallerne mellem disse interventioner og disses lokationer afhænger meget af projektets geologi, og de skal planlægges nøje. Varigheden af en intervention afhænger af behovet for at udskifte boreud-styr.
Indtrækning af rørledning
Rørledningen vil blive installeret ved at trække rørledningen i land fra en forankret læggepram, der kan flyde på lavt vand, uden for kysten, efter at tunnelen er færdiggjort. Rørledning vil blive svejset sammen på læggeprammen, og rørstrengen vil blive trukket i land ved hjælp af et træk-spil på arbejdsområdet på land.
Konstruktionen til indtrækningsarbejdet ilandføringsanlægget indebærer opstilling af trækspil på arbejdsområdet på land, etablering af en rørledningsrende indtil en vanddybde på ca. 10 m, in-stallering af en trækwire fra arbejdsområdet på land til et opsamlingssted offshore, samt mobili-sering af læggepram, der kan flyde på lavt vand, samt faciliteter til indtrækning fra kysten.
3.4.3 Anlægsudstyr
Tabel 3-6 viser et overblik over anlægsaktiviteter, der relaterer til etableringen af anlægsområdet og arbejdsskakten ved ilandføringsanlægget, herunder retablering, samt eksempler på typer af nødvendigt anlægsudstyr.
Tabel 3-8 Anlægsudstyr brugt på ilandføringsanlægget.
Udstyr Strøm (kW)
Et overblik over anlægsaktiviteterne og det nødvendige udstyr relateret til udgangen tæt på ky-sten er vist i Tabel 3-7.
Dokument ID: PL1-RAM-12-Z02-RA-00003-EN 21/428
Udstyr Strøm (kWh)
Udgravning ved tunneludgang
Gravemaskine 1.500
Pram med splitskrog 1.000
Optagning af tunnelboremaskine
Kraftigt løftefartøj med kran 1.000
Retablering af udgangen
Rendegraver 1.500
Pram med splitskrog 1.000
Tunnelbyggemaskineriet (TBM, donkraftramme, pumper, etc.) skal bruge elektricitet, der forven-tes leveret af dieselgeneratorer for at sikre tilstrækkelig energiforsyning. Vurderet ud fra et refe-renceprojekt, samt med tilføjelse af en usikkerhedsfaktor på 1,2, vurderes opslæmning-TBM’en, som har et større strømforbrug end en EPB, at bruge ca. 1.200 kW (1.500 kVA).