Innlegg: Bevegelige bruer kan være smart

Det er i dag mange hundre, kanskje over 1000, faste bruer langs kysten som har et mer eller mindre prekært behov for fornyelse på grunn av

• uhensiktsmessig og trafikkfarlig geometri (smale, bratte, manglende gang- og sykkel veg)
• forvitring av konstruksjonen (nedsatt aksellast og kort restlevetid)
• endrede behov

Dertil er det lokale krav om nye bruforbindelser der det i dag er ferge eller lange omveier som virker begrensende for et moderne samfunn.

Felles for alle situasjoner er at ny, fast bru må bygges i hht dagens regelverk for geometri og seilingshøyde må tilfredsstille Kystverkets krav. Dette medfører svært høye investeringskostnader. Typisk for ei ny, tofelts fritt-fram betongbru med 30 m seilingshøyde er en kostnad på 6 - 800 mill.

Verken staten, fylkene eller kommunene kan finansiere utskifting og nybygging til slike kostnader i nødvendig tempo. Dette vil bli en stor utfordring for samfunnet.

Alle må bidra til å tenke nytt, og vi håper dette innspillet kan være til inspirasjon i så måte.

Mulig løsning
Vi representerer et miljø som har sett på en billig og driftssikker løsning med bevegelig bru i seilingsløpet. Det er et konsept for to-klaffs klaffebru hvor den faste strukturen prefabrikkeres industrielt som en sammenhengende, stor senkekasse og fløtes inn og settes på utmudret sjøbunn eller forberedt fundament der dybden er større.

I utvikling av ideen har vi sett på de driftsproblemer som har vært med to-klaffs bruer, i hovedsak frembrakt av ulike deformasjoner i bruaksene (vederlag/fundamenter) på hver side.

Vårt forslag innebærer at hele fundamentstrukturen med opplegg på begge sider er sammenhengende og stiv og ikke tillater innbyrdes deformasjon av betydning mellom lagerpunktene. Kreftene i systemet er i balanse om ett punkt hele tiden, slik at dynamisk lastendring fra brubevegelsen unngås. Løsningen er forberedt for fundamentering som tilpasses ulike grunnforhold slik at setninger er under kontroll og ikke forstyrrer låsefunksjonen. Ytterligere funksjonskrav til løsningen ivaretas avhengig av lokale behov.

Float-in (nå: Rebel Garden AS) har gjennomført struktur- og designstudier hos DOF og Selberg Arkitekter med flere smarte løsninger. Hovedpoenget vårt her er ikke å fremme vår spesielle design. Vårt hovedanliggende er å trekke fram dette som eksempel på nytten av innovasjon og å utfordre dagens regelverk. Vi må bare overkomme to hindringer.

Hindring i regelverket
Den ene store hindringen for denne løsningen er bestemmelsen i N400 kap 13.4.2 som sier at klaffebruer skal være enarmet. Det er også et problem at samme bestemmelse fastsetter at det skal være netto trykk fra ubelastet bruklaff på min 100 kN pr. oppleggspunkt. En toklaffsbru kan ikke møte dette kravet. I alle de sammenhenger der vi har sett at vår løsning kan være den klart billigste, har vi støtt på henvisningen til nevnte bestemmelser. Både konsulenter og fagansvarlige hos byggherrene har så stor respekt for N400 at de ikke ser det aktuelt å utfordre de gjeldende bestemmelsene. Løsningen blir derfor utelukket allerede i forbindelse med konseptutredningen. Et eksempel på denne situasjonen er Nerlandsøybrua på Sunnmøre. (Kort omtale av prosjektet i faktaramme, se vedlegg)

Vi forstår at bestemmelsen 13.4.2 er begrunnet i de driftsproblemene man har opplevd, men to-klaffs bruer vil unngå disse når oppleggene er «låst» i forhold til hverandre, enten ved en senkekasse som sikrer at det ikke er relative setninger eller bevegelser mellom klaffene eller om landkarene er forankret i fjell. I stedet for krav til oppleggslast, må en kunne akseptere en annen og minst like sikker form for avlåsing. Her foreslår vi at det skal være en bevegelig pinjong som integreres i bruklaffene og skyves på plass for å låse brua momentstivt i midtpunktet før det åpnes for kjøretøyer.

Man kan jo innvende at det er tillatt med en-klaffs bru, så hvorfor ikke bare godta det og planlegge slike bruer? Da skal man merke seg at lang bruklaff blir 4 ganger så tung å bevege, den får svært store vindkrefter i åpen stilling og kreftene på fundamentet vil variere sterkt under åpning og lukking med tilsvarende risiko for deformasjoner.

Av denne grunn har vi innledet en kommunikasjon med Vegdirektoratet. De svarer i februar i år med at de bestemmelsene det vises til, kan det søkes fravik fra. Det betyr at det ikke lenger er kategorisk forbud mot 2-klaffs klaffebru, men at det må omsøkes i hvert enkelt tilfelle. Etter vår mening er dette lite tilfredsstillende. Vegeier (f.eks. fylkeskommunen) som skal bestille og gjennomføre en planprosess, er avhengig av forutsigbare forutsetninger. Derfor mener vi at Vegdirektoratet i tråd med sine egne, prisverdige ambisjoner om å være pådrivere for teknologiutvikling, bør lage et NA-rundskriv eller tilsvarende, som erstatter dagens stive løsningskrav med operasjonelle krav1 som skal tilfredsstilles for å kunne få denne brutypen godkjent. Det burde ikke være verre enn å sette krav til funksjons- og driftssikkerhet, styringssystem og driftskostnad. Kort sagt må to-klaffs bru må være tillatt hvis en kan unngå ulike setninger i bruaksene.

Konservative rådgivere
Den andre store hindringen for å ta i bruk et konsept som dette, er våre konservative konsulentselskaper. I overskriften har jeg antydet rådgivere, men er de egentlig det? Vi opplever at konsulentselskapene går i gamle spor og gjemmer seg bak detaljerte vegnormaler og EU-regler i stedet for å søke etter mest mulig kostnadseffektive løsninger. Her må vi også peke på manglende mot hos representanter for oppdragsgiverne som i dette tilfelle er oss skattebetalere. Det er alt for lite nyskaping i bransjen, til tross for masse ny kunnskap, tilgang på ny teknologi og leverandører og entreprenører som vi opplever som mer åpne for teknologiutvikling.

Egentlig er det forstemmende at det er enkeltpersoner som ikke lenger har lojalitetskrav til store selskaper som fremmer denne type nyskaping, og ikke de selskapene som har den beste tilgangen på kompetanse, teknologi og planleggingsverktøy. Hva kommer det av? Er man redd for å komme i unåde ved å utfordre normalene? Er kreativitet ansett som forstyrrende i en strukturert planprosess? Er det frykt for at opparbeidet kompetanse skal bli umoderne, eller er det frykt for at det oppstår økt risiko for å komme i ansvar? Ansvarsfraskrivelse er en kostbar samfunnssykdom. Vi ønsker oss en offentlig debatt om dette, og at det blir større anerkjennelse for å drive fram nye og mer kostnadseffektive og bærekraftige løsninger. Et godt hjelpemiddel er verdianalyse (bedre på engelsk: «value engineering») hvor det alltid skal spørres om det grunnleggende behovet kunne vært løst på en bedre måte, målt mot et akseptert verdisett.

Smart løsning med stor samfunnsnytte
Vi har beregninger som gir en kostnad for selve klaffebrua på 70 - 100 mill for 30 m netto seilingsløpsbredde og 6 m seilingsdyp. Selv om den totale kostnaden vil variere med omfanget av sidespenn og lokale fundamenteringsforhold, vil det uten tvil bli meget stor besparelse med ei slik bru. Først og fremst er den estetisk gunstig, da den blir integrert i en lavtliggende veg, enten koblet til lav fylling, enkel platebru eller en form for flytebru. Dernest krever løsningen mindre inngrep på land, kortere veglengde og mindre visuell forstyrrelse enn ei høy, fast bru. Løsningen er spesielt gunstig der det er grunne og smale sund eller elveløp som skal krysses. En annen fordel ligger i at anleggsarbeidet vil gå mye raskere og kreve mindre tilrigging. Først graves eller planeres en «tomt» på f.eks. 8 m sjødyp. Når det er dypere på brustedet, bygges stive undervannsfundamenter opp til underkant bunnkasse i leddaksene. Betongstrukturen (bunnkasse og to landkar) bygges i dokk eller på lekter og kommer flytende (med midlertidige flytetanker eller på lekter) før den senkes på plass. Bruklaffer, motvekter og maskineri bygges i fabrikk, kommer på båt og klikkes inn som Lego etter at betongstrukturen er på plass. En løsning som dette bruker mye mindre betong enn ei høy og lang bru, med tilsvarende bedre CO2-regnskap. Bærekraft er også en parameter som slår gunstig ut, der svaret er å bruke mindre materialer og areal enn i tradisjonelle løsninger. Klaffebru med 2 klaffer er også slik sett et betydelig «grønt» bidrag.

For ytterligere å dra fordel av ny teknologi, har vi sett på automasjon, nettbasert fjerndrift og KI for trafikkregulering (både sjø og veg) og for kontroll og operasjonssikkerhet. Her må det være fokus på lave drifts- og livsløpskostnader. Bl.a. ses det på en svært energieffektiv (elektrisk) løsning for brubevegelsen og vi mener driftssikkerheten kan sikres med full redundans (automatiske reserveløsninger) i alle systemer.

Anvendelig i mange situasjoner
1): smalt og grunt sund:

2): Integrert i lengre bru ved større dybde, her vist med både direkte fundament og peler til berg:

Det skal sies at løsningen med bevegelig bru neppe er aktuell der en har mer enn moderate trafikkmengder, både på veg og i seilingsløpet, men episoder med opptil 6 – 10 minutters ventetid for en liten andel av trafikken må veies opp mot det totale kostnadsbildet. Dette slår inn i beregning av samfunnsnytten og det har vi gode modeller for.

Opprop!
Som selvbestaltede rebeller roper vi høyt til rådgivere, vegeiere og lokalpolitikere: Det finnes et alternativ til høye, faste og dyre bruer! Dere kan få ny, moderne, miljøvennlig og fullt funksjonell bru til en brøkdel av prisen! Og vegdirektoratet må legge til rette slike løsninger!

1 Det «moderne» begrepet som slår an i mange sammenhenger er PBD (performance based design).

Dette er et leserinnlegg og meninger i innlegget står for forfatterens regning.