Brunnholen bru...• Gulli bru –Åpent for framskyvning/MSS. Framskyvning billigst. • Et togspor...

Brunnholen bru

Framskyvningsmetoden

Innhold presentasjon

Kort om:

• Involverte

• Generelt om brua

• Underbygning

Fokus på framskyvningsmetoden

• Byggherre: SVRV

• Prosjektering: – Aas Jakobsen og SVRV (Byggeteknikk)

– Multiconsult Oslo (Geoteknikk)

– Prosjekteringsleder Arnt Egil Rørtvedt (SVRV)

• Entreprenør: Arbeidsfelleskap Bjelland/Sv Betong

Aas-Jakobsen har tidligere erfaring med

framskyvningsmetoden fra Gulli bru (ferdig 2014).

• Veldig mye av de samme prinsippene fulgt her.

Involverte

Brunnholen bru – Hvor?

Brunnholen bru er del av ny tverrforbindelse mellom Rv44 og E39

• To parallelle kassebruer i

betong

• Tverrsnittshøyde 3,5 m

• Typisk spennlengde 55 m

• Totallengde 250 m

• Horisontalradie på 300 m

Generelt om brua

• Krysser Gandal godsterminal, Sørlandsbanen og offentlig veg

• Kontraktspris bru ca. 144mill (23 500 pr m2)

Generelt om brua

• Alle akser fundamentert på borede stålrørspeler til berg Ø914

• Pelelengder 6 - 71 m

Underbygning

Plane pelegrupper i akse 2-4

• nærhet til terminal

• nærhet til spor

• står i rensebasseng

Ga utfordringer med tanke på framskyvning

Underbygning

Framskyvning - Prinsipp

1. Fabrikk – Støp av segmenter

2. Nese – Avlaste brukasse

3. Framskyvningsjekk

4. Midlertidige lagre med sidestyring

5. Avstiving av søyler

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Entreprenør prosjekterer alt utstyr og alle arbeidsoperasjoner

• Forutsatt minimum lengde og maksimum vekt på nese

• Forutsatt fabrikk plasserert 30-50m bak akse 6.

• Satt begrensninger på tillatt horisontalkraft på søyletopp under lansering

Kontrakt Brunnholen bru

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Mange jernbanespor og mye aktivitet på godsterminal

Fordeler med framskyvningsmetoden:

• Alt arbeid foregår i fabrikk bak landkar, langt fra

togspor

• Ingen endring for bruker av godsterminal,

sørlandsbanen eller veg under brua.

Andre byggemetoder ville gitt behov for togstans og

restriksjoner for brukerne under brua ved støp av kasse.

Noe restriksjoner ved støp av:– kantdrager

– sammenstøpning av bruer

Framskyvning – Hvorfor velge framskyvningsmetoden på Brunnholen?

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Byggeperioden: Alle snitt vil være i felt og over støtte

Framskyvning –Krefter

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning –Krefter

- Omhyllingsdiagram for moment (Gulli bru 16 akser):

- Typisk snitt har samme felt/støttemoment

- Større støttemoment/feltmoment mot nese

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning –Spennarmering Brunnholen

- Sentrisk spennarmering i byggeperioden

- Ekstra spennarmeringskabler i brudekke mot nese

- Spennarmering uinjisert under framskyvning

- Spennarmering i steg for ferdigtilstanden. Spennes opp etter framskyvning.

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Fabrikk

- Etablert fabrikkområde bak landkar akse 6 (tak)

- En forskalingsfabrikk pr. bru pga. ønske om kort byggetid

- Forskaling i forskalingsfabrikker monteres med mm-nøyaktighet => Avgjørende for endelig geometri

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Fabrikk

I forskalingsfabrikk bygges et og et segment:• Støp av bunnplate og steg

• Støp av topplate

• Oppspenning av spennarmering

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning –Fabrikk

- Forskalingsfabrikk, som står på jekker, senkes (brukasse står på midlertidige glidelager ved fabrikk)

- Framskyvningsjekker skyver bruoverbygning framover

- Støper neste segment inntil forrige

- 2 uker pr. segment

- Skyving hver uke (Bru nord / Bru sør forskjøvet en uke)

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Nese- Tung brukasse kan ikke ha utkrager på 55 m

- Benytter stålnese for å avlaste brukassa for maksimal utkrager

- Vekt nese ca. 25 kN/m. Vekt brukasse ca. 250 kN/m

- Typisk lengde framskyvningsnese er 0,6-0,7 av største spennlengde

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Nese- Nese vil «henge» for lavt når ankommer neste akse

- Jekk i front på nese

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Framskyvningsnese kobles til bruoverbygning ved tverrbærer

• 40 stk ø47 stag

• Utvidete steg bak tverrbjelke

Framskyvning – Kobling bruoverbygning til framskyvningsnese

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Kobling bruoverbygning til framskyvningsnese

• Entreprenør kommer med ekstra lokal armering i steg/tverrbjelke mot nese:

• Gulli/Brunnholen – Store forskjeller i armeringsmengder fra entreprenør

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Framskyvningsjekk

- En jekk under hvert steg til brukassa

- Typisk opplevd / antatt friksjon ca. 3 % / 5 %

- Må ha kapasitet til å skyve - 60000 kN (vekt av bru) * 0,05 =3000 kN for Brunnholen

- Skyver ca. 6 meter i timen, med ca. 25 cm pr. skyv

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Framskyvningsjekkens kapasitet begrenses av vertikalvekt ved siste skyv (friksjon).

• Maks skyvekraft til jekk ca. 0,75 x aksiallast i jekk (1)

• Brunnholen bru kort nok til at jekk kunne stå i landkarakse

• Første segmenter ble trukket ut fra fabrikk med bruk av jekk og spenntau.

• 0,75 x 4,2MN = 3,15 MN > 3 MN. Så OK med framskyvningsjekk i landkarakse

(1) Bridge launching, Marco Rosignoli

Framskyvning – Plassering av framskyvningsjekk

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Modifisering av landkar akse 6

• Langsgående vegger til framskyvningsjekk

• Brems (lager når bru ikke skyves)

• Krefter fra framskyvning må ivaretas

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Plan landkar

Framskyvning – Midlertidige lagre for framskyvning

• Midlertidige lagre i alle akser

• Plassert under steg

• Sidestyring i fabrikk og akse 1-6

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Overgang fra midlertidige til permanente lager

• Midlertidig lager står under steg

• Permanent lager skal stå sentrisk på søyle

• Søyletopp må ha tilstrekkelig plass til jekker for utskifting av lager

• Generelt: Permanente lager uten dybler opp i overbygning.

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Plane pelegrupper i akse 2-4– Liten kapasitet for horisontallast fra framskyvning

– Nødvendig å avstive disse aksene under framskyvning

• Valgt løsning for Brunnholen:

Framskyvning – Avstiving av søyler

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Framskyvning – Avstiving av søyler tverretning

• Eksentrisk last på søyler => moment i søyler => Behov for sideveis avstiving av søyler

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Krav til geometri:– Fast horisontalradie

– Fast vertikalradie

• Brunnholen har liten horisontalradie r=300m.

• Er lansert bruer i betong tidligere med radie på 150 m. (Val Restel bridge)

Framskyvning – Begrensninger

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Entreprenør hadde meget god kontroll på framskyvningen.

Viktig under skyving:

• Krav til maks søyledeformasjoner

• Krav til maks kraft i framskyvningsjekk

• Stoppe framskyning dersom krav overskrides

Lite tverrkrefter i sidestyringslager ved søyler:

• Styring ivaretas i hovedsak i fabrikk / landkarakse

• Lite toleranseavvik

Framskyvning – Styring av bruoverbygning

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

9 segmenter i hver bru, totallengde 250 m

Avvik i horisontalplanet ikke mer enn 10-20 mm

Framskyvning – Toleranseavvik ferdig framskjøvet bru

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Alt arbeid i fabrikk:

• gir god kvalitet

• minimal påvirkning på brustedet

Selve skyvingen er «uproblematisk»

Mye utstyr:

• Viktig å ha underbygning klar når overbygning kommer.

Framskyvningsmetoden spesielt konkurransedyktig for bruer over områder med mye infrastruktur

Kan være konkurransedyktig mot forskalingsvogn (MSS):

• Gulli bru – Åpent for framskyvning/MSS. Framskyvning billigst.

• Et togspor under 740 m lang bru

Framskyvning – Erfaringer AAJ/SVRV

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

Viktig med detaljert risikovurdering i prosjekteringsfasen

• Sikre helt tydelige rammer inn i konkurransegrunnlag

For Brunnholen:

• Framskyvning med trafikk på Sørlandsbanen hvert 15 min

• Stoppet skyving når tog passerte

Framskyvning – Erfaringer mot BaneNor / Gandal godsterminal

Overordnet Fabrikk Nese Framskyvningsjekk Midlertidige lagre Avstiving av søyler

• Takk for meg