Bilaga 9 Teknisk Beskrivning
City Link etapp 2 Dnr 2011/706 Teknisk beskrivning Underlag för tillståndsprövning enligt miljöbalken och ellagen FÖRFATTARE DATUM Magnus Leander 2015-04-15 GRANSKARE GODKÄND AV ORT DATUM Helene Boström Rolf Axén Sundbyberg 20150415 Innehåll 1 BAKGRUNDOCHSYFTE 4 2 FÖRUTSÄTTNINGAR 5 2.1 3 Tekniskt underlag ANLÄGGNINGENSUTFORMNING 5 6 3.1 Vald tunnellinje 6 3.2 Vald längdprofil för tunneln 6 3.3 Tunnlar 3.3.1 Kabeltunnel i berg 3.3.2 Jordtunnel Skanstull 3.3.3 Förbindelsetunnlar 7 7 8 8 3.4 8 Tunnelpåslag Anneberg 3.5 Ventilationsschakt 3.5.1 Ventilationsschakt Mörby 3.5.2 Ventilationsschakt Stocksundet 3.5.3 Ventilationsschakt Frescati 3.5.4 Ventilationsschakt KTH 3.5.5 Ventilationsschakt Stadsgårdskajen 3.5.6 Ventilationsschakt Skanstull 10 11 11 11 12 12 13 3.6 Installationer 3.6.1 Ventilationssystem 3.6.2 Hissar 3.6.3 Reservkraft 3.6.4 El, tele, larm, belysning 13 14 14 14 14 3.7 Systembeskrivning 400 kV 3.7.1 Kraftkablar 3.7.2 Kabelskarvar 3.7.3 Kabelavslut 3.7.4 Driftsystem 3.7.5 Installation av kablar i tunnel 15 16 17 18 18 18 4 BYGGMETODER 19 City Link etapp 2 4.1 Bergarbeten 4.1.1 Tunneldrivning med TBM 4.1.2 Tunneldrivning genom sprängning 4.1.3 Bergarbeten vid passage under Strömmen 4.1.4 Anläggande av ventilationsschakt genom borrning/sprängning 4.1.5 Anläggande av ventilationsschakt genom raiseborrning 19 19 19 20 20 21 4.2 21 Tätning av berget 4.3 Schaktning av jord och spontningsarbeten 4.3.1 Jordtunnel 22 22 4.4 23 5 Betongarbeten BORTLEDANDEOCHUTSLÄPPANDEAVINLÄCKANDEGRUNDVATTEN 24 5.1 Länshållning under byggskedet 5.1.1 Bortledande av länshållningsvatten under byggskedet 24 25 5.2 Bortledande av inläckande grundvatten under driftskedet 5.2.1 Pumpstationer 5.2.2 Anläggning för bortledning av inläckande grundvatten 26 26 27 5.3 27 6 6.1 Skyddsinfiltration DRIFTAVTUNNELN 29 Inspektion 29 6.2 Brand och säkerhet 6.2.1 Kabeltunneln 6.2.2 Teknikutrymme och pumpanläggning 6.2.3 Ventilationsschakt RITNINGAR Bilaga 1-5 Tunneln i plan och profil 3 (31) 29 30 30 31 1 Bakgrund och syfte Genom projektet Stockholms Ström, bestående av ett femtiotal delprojekt i Stockholmsregionen, samt andra projekt förnyas och förstärks Stockholmsregionens elnät för att säkra den långsiktiga elförsörjningen i området. Inom Stockholms Ström ingår 400 kVförbindelsen City Link, bestående av luftledning, tunnel- och markförlagda kablar från Upplands Väsby i norr till Huddinge i söder. Inom Stockholms Ström planeras ett antal rivningar av befintliga 220 kV-ledningar. Dessa rivningar är beroende av att bland annat City Link etableras. När dessa luftledningar rivs frigörs mark som kan användas för annat ändamål, exempelvis rekreation eller bostäder. City Link består av fyra etapper. Etapp 2, ämnad för 400 kV-förbindelsen AnnebergSkanstull, är den sträcka som korsar de mest exploaterade delarna av Stockholm och som denna tekniska beskrivning behandlar. Svenska kraftnät har efter utredningar och samråd bedömt att City Link etapp 2 lämpligast förläggs i en kabeltunnel mellan tunnelpåslaget Anneberg i Danderyd och ventilationsschakt Skanstull i Mårtensdal i Stockholm. Inom kvarteret Mårtensdal i Hammarbyhamnen planeras elförbindelsen att förläggas i jordtunneln den sista delsträckan mellan ventilationsschakt Skanstull och planerad station Skanstull. I förevarande dokument motsvarar begreppen City Link etapp 2, planerad tunnelanläggning innehållande elförbindelsen i kabeltunnel, sex anslutande ventilationsschakt samt fem tillhörande förbindelsetunnlar, jordtunnel för elförbindelsen inom kvarteret Mårtensdal samt markkabelanslutning från stamnätsstationen i Anneberg till tunnelpåslaget i Anneberg. Syftet med denna tekniska beskrivning är att redogöra för anläggandet och driften av tunnelanläggningen, vilket inkluderar byggande och drivande av kabeltunneln med tillhörande installationer samt bortledande av grundvatten, skyddsinfiltration och hanteringen av bortlett grund- och processvatten från tunneln (länshållningsvatten). Handlingen utgör tekniskt underlag vid tillståndsprövning enligt miljöbalken och ellagen. 4 (31) City Link etapp 2 2 Förutsättningar En tidigare teknisk förstudie ”Stockholms Ström - Systemspecifikation för kabeltunnel” (2007) har bedömt att tunneln endast ska innehålla kraftkablar och att ingen personal ska uppehålla sig i tunneln när kablarna är i drift. Det tekniska systemet för City Link etapp 2 består därför av två definierade och separerade zoner. En zon för 400 kV kablarna och en zon för service och drift av anläggningen. Detta innebär att inga installationer för övervakning och säkerhet kommer att finnas i kabeltunneln samt att belysning och elförsörjning av lågspänningsel inte behövs i kabeltunneln. Utrustning för service och drift av kabeltunneln, såsom ventilation och pumpar, ska vara avskild från kabeltunneln. Utrustning ska vara nåbar för personal för regelbunden inspektion och service. Inom zonen för service och drift av anläggningen ska nödvändig säkerhetsutrustning finnas tillgänglig. För att uppnå krav på minsta möjliga omgivningspåverkan och kortast möjliga byggtid valdes tidigt tunneldrivning huvudsakligen genom borrning med s.k. tunnelborrmaskin (TBM). Se vidare i kapitel 4.1.1. 2.1 Tekniskt underlag Hela anläggningen ska konstrueras och dimensioneras utifrån gällande europeiska normer (Eurokoder). Dessa har tolkats in till Trafikverkets (TRV) gällande föreskrifter och krav för konstruktion och dimensionering av tunnlar. Dessa handlingar, TRVK Tunnel 11 (krav), och TRVR Tunnel 11 (råd) har delvis legat som underlag för dimensionering av anläggningen. För den elektriska installationen gäller starkströmsföreskrifterna givna i ELSÄK-FS. Även Svenska kraftnäts Tekniska Riktlinjer (TR) ligger som underlag för dimensioneringen. 5 (31) City Link etapp 2 3 Anläggningens utformning Anläggningen omfattar en ca 13,4 km lång TBM-borrad kabeltunnel (varav en cirka 200 meter lång sträcka under Strömmen byggs med traditionell borrning och sprängning), fyra borrade och två sprängda ventilationsschakt, fem sprängda förbindelsetunnlar till ventilationsschakten samt markförlagd kabelanslutning till station Anneberg. Inom kvarteret Mårtensdal i Hammarbyhamnen förläggs elförbindelsen i jordtunnel den sista delsträckan från ventilationsschaktet Skanstull till station Skanstull. Vidare ingår erforderliga installationer för driften av anläggningen. 3.1 Vald tunnellinje I grunden har kortast möjliga sträcka för tunnelanläggningen eftersträvats mellan station Anneberg och station Skanstull. Längs den planerade sträckningen förekommer dock flera undermarksanläggningar såsom vägtunnlar, järnvägstunnlar och tunnelbanan. I och intill tunnelanläggningen förekommer också flertalet energianläggningar med brunnar i berg. Vidare kommer kabeltunneln att passera under vattenområden på flera ställen. Omfattande bergtekniska undersökningar och utredningar utförda i tidigare utredningsskede visar på områden med dåligt berg, vilka har undvikits. Sammantaget har tunnellinjen anpassats i plan och profil för att minimera påverkan på andra anläggningar samt för att undvika risker förknippade med byggande i dåligt berg. Se även Bilagorna 1-5 vilka visar detaljerade ritningar för tunnelsträckningen. 3.2 Vald längdprofil för tunneln Kabeltunneln utgår i norr från Anneberg. Där startar kabeltunneln i ett bergrum och drivs först ca 500 meter med ca 10 procent lutning neråt. Kabeltunneln har en minsta lutning utefter resten av sträckan på 1-2 procent för att skapa avvattning av inläckande grundvatten till pumpstationer som byggs i tunnelns lågpunkter, se figur 1 nedan. Figur 1 Tunnelprofil. Vertikala streck från tunneln till markytan visar schaktlägen. Under Hammarby kanal visas två alternativa djupförläggningar av tunneln. Den ena lågpunkten ligger vid Stocksundets norra strand, inom fastigheten Stocksundet 2:306, och den andra vid Stadsgårdskajen inom fastigheten Södermalm 10:35. I övrigt baseras tunnelprofilen på ett minsta säkerhetsavstånd till andra befintliga undermarksanläggningar på ca 10 meter. Vid passage av Stocksundet och Strömmen har ca 30 meter bergtäckning valts 6 (31) City Link etapp 2 vilket medför att pumpstationerna hamnar på nivå ca 65 meter under havet vid Stocksundet och nivå ca 100 meter under havet vid Stadsgårdskajen. Bergtunneln slutar i ett ventilationsschakt i anslutning till planerad station Skanstull i Hammarbyhamnen. Därifrån övergår kabelförläggningen i cirka 100 meter jordtunnel fram till stationen. Det har vid genomförda samråd och i dialog med SLL/Förvaltningen för utbyggd tunnelbana (FUT) uppdagats att den planerade utbyggnaden av tunnelbanan till Gullmarsplan och söderort har en sträckning som i dagsläget korsar med kabeltunneln ungefär vid läget för Hammarbykanalen. För att undvika denna konfliktpunkt har ett alternativ med mer djupgående sträckning för kabeltunneln studerats mellan ventilationsschakten vid Stadsgårdskajen och Skanstull, se figur 2 nedan samt Bilaga 5. För det djupgående alternativet erhålls ett betryggande avstånd mellan de två planerade tunnelanläggningarna. Svenska kraftnäts förstahandsalternativ är den mer ytnära sträckningen då denna bedöms ge mindre omgivningspåverkan bl.a. i form av mindre hydrologiskt påverkansområde. Dessutom är byggkostnaden lägre för det ytnära alternativet då kabeltunneln blir något kortare jämfört med den djupare förläggningen. Figur 2 Alternativ djupförläggning av tunneln under Hammarbykanalen. 3.3 Tunnlar Anläggningen i berg består av en cirka 13,4 km lång i huvudsak TBM-borrad kabeltunnel samt fem förbindelsetunnlar på cirka 35-60 meter mellan vertikalschakt och kabeltunneln. Vid passage av Strömmen kommer en cirka 200 meter lång sträcka av kabeltunneln att tas ut med konventionell borrning och sprängning på grund av dåliga bergförhållanden. Ventilationsschaktet i Skanstull förbinds med station Skanstull via en cirka 100 meter lång jordtunnel med överkant på cirka 3-5 meters djup. 3.3.1 Kabeltunnel i berg Kabeltunneln kommer att vara cirkulär med en diameter på ca fem meter och cirka 13,4 km lång. Nio kablar placeras utefter ena tunnelväggen med hjälp av konsoler, se figur 3 nedan. 7 (31) City Link etapp 2 Tunnelns väggar utgörs av berg som vid behov förstärks med bultar och sprutbetong. I passager med dåligt berg kan platsgjuten betong och armering bli aktuellt. Kabeltunnelns botten kommer att utgöras av rensat berg. Bergytan kommer att vara slät med ett texturdjup på någon centimeter. Figur 3 Tunnelsektion med principskiss för kablarnas placering. 3.3.2 Jordtunnel Skanstull Jordtunneln inom kvarteret Mårtensdal kommer att bestå av ett runt betongrör och ha en diameter på ca 2,5 meter. Den placeras med sin hjässa ca 3-5 meter under markytan. Jordtunnelns längd blir ca 100 meter. 3.3.3 Förbindelsetunnlar Kabeltunneln förbinds med vertikalschakten genom fem stycken förbindelsetunnlar med en längd på cirka 35 - 60 meter. De utgör samtidigt ett utrymme för installationer såsom elkraft, pumpar och dörrslussar. Vid ventilationsschaktet i Skanstull ansluter kabeltunneln direkt mot schaktet. Vid korsningspunkten förstoras kabeltunneln till ett bergrum som ger utrymme för installationer som vid andra schaktlägen inryms i förbindelsetunneln. Förbindelsetunnlarna vid Mörby, Stocksund, Frescati och KTH anläggs genom borrning/sprängning från kabeltunneln. Förbindelsetunneln vid Stadsgårdskajen och bergrummet vid Skanstull anläggs genom borrning/sprängning i samband med berguttaget av vertikalschakten, som görs från markytan och nedåt. Storleken på förbindelsetunnlarna motsvarar kabeltunneln med höjd/bredd cirka 5 meter. 3.4 Tunnelpåslag Anneberg Vid Anneberg kommer tunnelborrmaskinen att monteras och tunnelarbetena starta. Svenska kraftnät planerar att anlägga ett förrådsutrymme i berget intill station Anneberg, se figur 4. Under tunneldrivningen kan förrådsutrymmet nyttjas som arbetsplats för drift och service av maskindelar, uppställningsplats för transportfordon samt utrymme för hantering av 8 (31) City Link etapp 2 bergmassor som kommer från tunneln. Bergmassorna från tunneldrivningen kommer att transporteras ut från tunneln på transportband. Därifrån leds massorna på ett annat band till en befintlig sandsilo i berget, se figur 4 nedan. I anläggningen i berg kommer det att finnas tunnlar för lastning och uttransport av bergmassor. Figur 4 Utformning av anläggningarna i Anneberg. I bergrummets botten sprängs en rörgrav för kablarna. Utanför bergrummet förläggs kablarna i mark från station Anneberg, se figur 5. Figur 5 Kabelanslutning i Anneberg. 9 (31) City Link etapp 2 3.5 Ventilationsschakt Med ventilationsschakt avses en anläggning för att ventilera ut överskottsvärme från kablarna, installation av nödvändig ventilations- och pumputrustning samt för evakuering. En närmare beskrivning och begrepp framgår av figur 6 nedan. Begreppet ventilationsschakt används således för att definiera hela anläggningen. Begreppet vertikalschakt används för den del av anläggningen som förbinder teknikutrymmet strax under markytan och förbindelsetunneln på kabeltunnelnivån. Avståndet mellan ventilationsschakten är ca 1,4 - 3,2 km och har fastställts utifrån en värmebalansberäkning. Av beräkningarna framgår att ca 50 procent av värmeöverskottet från kablarna kan tas hand om av bergets kylande förmåga och ca 50 procent behöver ventileras bort. Lufthastigheten i kabeltunneln blir ca 1 m/sek. Installationer för bl.a. ventilation kommer att förläggas strax under markytan i ett teknikutrymme och en synlig del blir en ventilationshuv. Från detta teknikutrymme leder ett vertikalschakt med diameter 4 meter ner till kabeltunnelnivån, där en kortare förbindelsetunnel ansluter till kabeltunneln. Storleken på teknikrummen varierar för de sex olika ventilationsschakten från cirka 7 x 12 meter till 15 x 15 meter beroende på den utrustning som ska installeras. Figur 6 Principiell utformning av ventilationsschakt samt benämning på ingående delar. Kabeltunneln förbinds med markytan via sex stycken ventilationsschakt. Dessa benämns som · · · · · · Ventilationsschakt Mörby Ventilationsschakt Stocksundet Ventilationsschakt Frescati Ventilationsschakt KTH Ventilationsschakt Stadsgårdskajen Ventilationsschakt Skanstull 10 (31) City Link etapp 2 Vid ventilationsschakt Frescati och Skanstull samt i bergrum Anneberg installeras fläktar som suger in kylluft ned till kabeltunneln. Övriga ventilationsschakt leder ut luft från kabeltunneln. En mer ingående beskrivning av respektive ventilationsschakt följer nedan. 3.5.1 Ventilationsschakt Mörby Ventilationsschakt Mörby planeras cirka 120 meter söder om Mörby centrum mellan E18 och lokalgatan Mörbygårdsvägen inom fastigheten Danderyd 3:177. Fastigheten ägs av Danderyds kommun. Markytan befinner sig på nivån cirka 38 meter över havet och tunnelbotten på nivån 45 meter under havet. Ventilationsschaktets djup blir därmed ca 83 meter. Avståndet från startpunkten i Anneberg är ca 2,5 km. Jorddjupet varierar mellan 2 och 5 meter och jorden består av ett övre lager fyllnadsmassor och ett underliggande lager friktionsjord med en mäktighet mellan 0-6 meter. För teknikutrymmet kommer en betongbyggnad att gjutas under markytan. För att minska utbredningen kommer den att utföras i två plan. Teknikutrymmet är cirka 6 meter högt och cirka 7,5x12,5 meter i plan. I teknikrummet finns ett reservkraftsaggregat och hiss för transport ner till tunnelnivån. Vertikalschaktet kommer att drivas genom raiseborrning, se kapitel 4.1.5. Avståndet från ventilationsschakt Mörby till ventilationsschakt Stocksundet är ca 1,4 km. 3.5.2 Ventilationsschakt Stocksundet Ventilationsschakt Stocksundet planeras på en yta mellan E18 och Roslagsbanans broar och ca 15 meter från strandkanten inom fastigheten Stocksund 2:306 och 2:309. Fastigheterna ägs av Danderyds kommun. Jorddjupet varierar mellan 1 och 3 meter och jorden består av en sandig siltig lera. Markytan befinner sig på nivån cirka 3 meter över havet och tunnelbotten på nivån cirka 65 meter under havet. Ventilationsschaktets djup blir därmed ca 68 meter. Teknikutrymmet är cirka 6 meter högt och cirka 7,5x12,5 meter i plan. I teknikrummet finns ett reservkraftsaggregat och hiss för transport ner till tunnelnivån. Vertikalschaktet kommer att drivas genom raiseborrning, se kapitel 4.1.5. I ventilationsschaktets botten placeras en pumpanläggning för att ta hand om det till tunneln inläckande grundvattnet. Vattnet kommer i bygg- och driftskedet att avledas till Stocksundet via en ledning. I driftskedet kommer denna vara nedgrävd till frostfritt djup. Avståndet från ventilationsschakt Stocksund till ventilationsschakt Frescati är ca 2,7 km. 3.5.3 Ventilationsschakt Frescati Ventilationsschakt Frescati placeras i ett skogsparti söder om Frescatis universitetsområde, intill en befintlig ridväg kallad Vargstigen, inom fastigheten Norra Djurgården 1:1. Området ligger inom Nationalstadsparken och ägs av staten (genom Statens Fastighetsverk). Området förvaltas av Kungliga Djurgårdens Förvaltning. Marken består av 1-2 meter lera ovanpå morän. Det totala jorddjupet är 2-5 meter. Markytan befinner sig på nivån cirka 5 meter över havet och tunnelbotten på nivån ca 34 meter under havet. Ventilationsschaktets djup blir 11 (31) City Link etapp 2 därmed cirka 39 meter. Vertikalschaktet kommer att drivas genom raiseborrning, se kapitel 4.1.5. Teknikutrymmet är ca 6 meter högt och i plan ca 12x17 meter. I teknikrummet finns ett reservkraftsaggregat, fläktar och hiss för transport ner till tunnelnivån. För att i driftskedet ta sig fram till anläggningen med ett mindre lastfordon kommer Vargstigen och en mindre yta framför entrédörren till ventilationshuven att behöva förstärkas med marksten som tillåter att gräs kan växa igenom ytan. Avståndet från ventilationsschakt Frescati till ventilationsschakt KTH är ca 1,9 km. 3.5.4 Ventilationsschakt KTH Ventilationsschakt KTH planeras i direkt anslutning till KTH-området och Sophiahemmet, inom fastigheterna Norra Djurgården 1:1 och Norra Djurgården 1:49. Marken ägs av staten (genom Statens Fastighetsverk) och förvaltas av Kungliga Djurgårdens Förvaltning. KTHområdet arrenderas av Akademiska hus. Området inom KTH har stort kulturhistoriskt värde och all verksamhet får bedrivas med stor försiktighet och hänsyn till kringliggande byggnader, vegetation och anläggningar. Vertikalschaktet kommer att drivas genom raiseborrning, se kapitel 4.1.5. Markytan befinner sig på nivån cirka 27 meter över havet och tunnelbotten på nivån cirka 57 meter under havet. Ventilationsschaktets djup blir därmed ca 84 meter. Teknikutrymmet är ca 6 meter högt och ca 7,5x13 meter i plan. I teknikrummet finns ett reservkraftsaggregat och hiss för transport ner till tunnelnivån. Avståndet från ventilationsschakt KTH till ventilationsschakt Stadsgårdskajen är ca 3,1 km. 3.5.5 Ventilationsschakt Stadsgårdskajen Ventilationsschakt Stadsgårdskajen planeras inom fastigheten Södermalm 10:35, utefter Stadsgården insprängt i berget mellan bergbranten och bakomliggande järnvägstunnel för Saltsjöbanan, som ligger cirka 20 meter innanför bergbranten. Fastigheten ägs av Stockholms stad. Avståndet mellan ventilationsschaktet och järnvägstunneln blir ca 11 meter. Vertikalschaktet kommer att drivas uppifrån och ner genom borrning och sprängning, se kapitel 4.1.4. Markytan befinner sig på nivån ca 2 meter över havet och schaktbotten på nivån ca 100 meter under havet. Ventilationsschaktets djup blir därmed ca 102 meter. På tunnelnivån planeras en pumpstation och vattnet kommer i driftskedet att pumpas ut till Strömmen. Teknikutrymmet är ca 6 meter högt och i plan ca 6x14 meter. I teknikrummet finns ett reservkraftsaggregat och hiss för transport ner till tunnelnivån. Avståndet från ventilationsschakt Stadsgårdskajen till ventilationsschakt Skanstull är ca 1,8 km. 12 (31) City Link etapp 2 3.5.6 Ventilationsschakt Skanstull Ventilationsschakt Skanstull utgör den södra ändpunkten av kabeltunneln och planeras inom fastigheten Mårtensdal 10 inom samma kvarter som befintlig transformatorstation, d.v.s. kvarteret Mårtensdal. Fastighetsägare är Stockholms stad och tomträttsinnehavare är Betongindustri AB. Markytan befinner sig på nivån ca 10 meter över havet och kabeltunneln ansluter, via ett bergrum, till ventilationsschaktet på nivån cirka 40 meter under havet. Ventilationsschaktets djup blir därmed ca 50 meter. Bergrummets bredd x höjd är cirka 15 x 10 meter och dess längd cirka 25 meter. Marken består av någon meter fyllning och därunder, ner till berget, löst lagrad silt och lera. Djupet till berg är ca 5-9 meter. Vertikalschaktet kommer att drivas uppifrån och ner genom borrning och sprängning, se kapitel 4.1.4. I ventilationsschaktet kommer nio stycken 400 kV-kablar dras från kabeltunnelnivån till marknivå och vidare i jordtunnel ca 100 meter fram till transformatorstationen, se figur 7. Teknikutrymmet är ca 8 meter högt och i plan ca 15x15 meter. I teknikrummet finns ett reservkraftsaggregat, fläktar och hiss för transport ner till tunnelnivån. Figur 7 3.6 Läge för ventilationsschakt Skanstull samt anslutande jordtunnel till transformatorbyggnad. Installationer Med installationer avses installationer för drift av anläggningen och dess utrustning. Sådan utrustning utgörs av fläktar, pumpar, reservkraftanläggningar, hissar för vertikaltransport samt utrustning för larm och säkerhet. Efter det att betongbyggnaden är färdigställd för teknikutrymmet och innan betongtaket gjuts monteras reservkraftaggregat och hiss i respektive schaktläge. Fläktar monteras vid schakt 13 (31) City Link etapp 2 Frescati och Skanstull. Pumpar monteras likaså på tunnelnivån vid schakt Stocksundet och Stadsgårdskajen. Pumpar och fläktar ansluts till stadens försörjningsystem av elkraft. 3.6.1 Ventilationssystem Avgiven värmeeffekt från kablarna är beräknad till ca 150W/tunnelmeter. Tunnelsystemet förses med fläktstationer i Anneberg, Frescati och Skanstull. I varje fläktstation monteras tre tilluftsfläktar, vilka har möjlighet att köra returluft från kabeltunneln för att höja temperaturen på tillförd luft vid vissa temperaturförhållanden. Därmed kan kondensbildningen på tunnelnivån minskas. Vidare finns ljuddämpare för ljudreduktion och spjäll som skall förhindra eventuell brandgasspridning. Fläktarna trycker ut luft via ventilationsschakten vid Mörby, Stocksundet, KTH, och Stadsgårdskajen. Varje fläkt är dimensionerad för ca 50 procent av maxkapacitet vid normaldrift vilket gör att det alltid finns en fläkt i reserv om fläkthaveri inträffar. Alternering av fläktar och temperaturstyrning sker via datoriserade styrsystem. 3.6.2 Hissar I varje ventilationsschakt monteras en hiss som förbinder teknikutrymmet strax under markplan med kabeltunnelnivån. Hissarna har måtten ca 2x1,2 meter och är ca 2,5 meter höga. Hissarna går med hjälp av en kuggstångsmotor längs en kuggstång (här kallad mast) monterad på bergväggen. Hissen befinner sig i viloläge i teknikutrymmet strax under markytan. Hissarna kommer i första hand att användas för att transportera personal till/upp från tunnelnivån men kan även användas som arbetsplattform vid serviceåtgärder i ventilationsschaktet. Måtten medger transport av upp till 500 kg last och en person på bår. I ventilationsschakt med pumpanläggning kommer hissarna att behöva användas mer frekvent och regelbundet i samband med service av pumpanläggning. 3.6.3 Reservkraft Reservkraftsaggregat, vilka drivs av dieselmotorer, placeras i teknikutrymmet vid respektive schakt. Reservkraften är till för att säkerställa driften av hissar och länspumpar vid avbrott på det ordinarie elnätet. Reservkraftsanläggningen är placerad i separat brandcell och har automatisk start vid strömbortfall. 3.6.4 El, tele, larm, belysning För installerad utrustning och kraftuttag krävs elförsörjning. System för elförsörjning är endast installerade i teknikutrymmen och i förbindelsetunneln på nivån för kabeltunneln. Anslutningar sker via servis mot tillgängliga eldistributionsnät vid markytan. För separering av jordpotential i eldistributionsnät (0,4 kV) och installerat kraftsystem (400 kV) krävs att servisanslutningar sker via isolertransformatorer. Vid placering av kopplingsskåp och transformatorer kommer hänsyn att tas till beröringsavstånd samt värmeavgivning från transformatorn. Installationsutrustningens kapslingsklass anpassas till installationsplats och omgivande miljö. 14 (31) City Link etapp 2 Samtliga kraftuttag skall anslutas via jordfelsbrytare. Kabelkanalisation utförs brandsäkert genom särskild kabelkanal i betong eller likvärdigt rörkanalisation i tunnelgolv alternativt brandklassad kabel. Allmän belysning och nödbelysning kommer att installeras i teknikutrymmen och i vertikalschaktens övre och undre del. Personal kommer dessutom att bära med sig egen belysning för arbetenas utförande. Ljuskällorna för allmänbelysning utgörs av lysrörs- eller diodarmaturer. För nödbelysning används diodarmaturer vilket ger långa drifttider. Nödbelysningen kraftförsörjs i reservdriftläge genom kondensatorer som finns monterade i varje armatur. Detta ger en säker reservdriftfunktion då varje armatur är självförsörjande. Tillträde till tunnelsystemet i markplan kommer att ske via gångdörrar. Fordonstransport in i tunneln genom körbara portar kommer endast vara möjlig via påslaget i Anneberg. Tillträdesvägarna till tunnelsystemet skall vara försedda med dubbelt skalskydd med slussfunktion. 3.7 Systembeskrivning 400 kV Ledningen Anneberg-Skanstull utgör etapp 2 i 400 kV-förbindelsen City Link. Elförbindelsen City Link bidrar till flera starka inmatningar av el till Stockholmsområdet och förstärker därigenom elnätet, tillgodoser det framtida elförsörjningsbehovet, ökar driftsäkerheten samt möjliggör, tillsammans med andra projekt, rivningar av luftledningar. City Link består av fyra etapper. Den nyligen byggda etapp 1 utgår som luftledning från stationen Hagby i Täby. Öster om sjön Fjäturen, ca 3,5 km söder om station Hagby, övergår luftledningen till markförlagd kabel i en terminalplats. Den elektriska anslutningen mellan friledning och kablar sker via ledningsslackar och kabelavslut på stativ. Från terminalplats Fjäturen och söderut är tre parallella kabelförband, 2500 mm2 kopparledare, markförlagda på en sträcka av ca 6 km och avslutas i den nybyggda stationen Anneberg. Stationen driftsätts under 2015 och utgör länken mellan City Link etapp 1 och etapp 2. I södra delen av station Anneberg ansluts tre parallella markkabelförband med 2000 mm2 aluminiumledare. Dessa kommer att utgöra de första 100 meterna av 400 kV-förbindelsen Anneberg-Skanstull. I bergrum Anneberg skarvas markkablarna mot tunnelkablar med 1200 mm 2 aluminiumledare. Från bergrum Anneberg till ventilationsschakt Skanstull blir de tre kabelförbanden förlagda i bergtunnel, inom en sträcka på ca 13,4 km. I ventilationsschaktet Skanstull övergår tunnelförläggningen via ett teknikutrymme till en jordtunnel. Förläggningen i jordtunneln, ca 100 meter, kommer att utgöra den avslutande delen av City Link etapp 2. Jordtunneln avslutas i anslutning till den planerade stationen Skanstull. I station Skanstull ansluts de tre kabelförbanden till ett gasisolerat ställverk. 15 (31) City Link etapp 2 City Link etapp 3 utgörs i sin första del söderut av tunnelförlagda 400 kV-kablar mellan station Skanstull och terminalplats Örby. Överföringen består av tre parallella kabelförband med 1200 mm2 aluminiumledare. Två av dessa kabelförband är sedan 2012 driftsatta med 220 kV i avvaktan på den vidare utbyggnaden av City Link etapp 3 till planerad station Snösätra. I samband med denna utbyggnad övergår dessa kabelförband till drift med 400 kV. På sträckan mellan Örby och Snösätra pågår planeringsarbetet för närvarande. Svenska kraftnät avser att samråda om alternativa sträckningar, utredningskorridorer, för elförbindelsen inom delsträckan under senvåren-tidig höst 2015. Lokaliseringen av och utredningen för elförbindelsen inom den fjärde etappen, SnösätraEkudden, är även den i planeringsskedet. Samråd om alternativa sträckningar, utredningskorridorer, planeras att ske samtidigt som för etapp 3 inom Örby-Snösätra. För båda dessa etapper följer därefter samrådsprocess om vald sträckning för elförbindelsen, upprättande av koncessionsansökan med miljökonsekvensbeskrivning samt koncessionsprövning etc. innan byggstart kan ske kring år 2019-2020. En viktig funktion för 400 kV-förbindelsen Anneberg-Skanstull är att motverka begränsningar i 220 kV-nätet genom centrala Stockholm. Detta uppnås av att den nya överföringen möjliggör direkt transport av elenergi till södra Stockholm utan att elenergin behöver passera genom det svagare 220 kV-nätet. I normalfallet är riktningen på överföringen från norr till söder. Vid avvikelser från normalfallet i form av planerade avbrott, nätstörningar vid skador etc. kan flödet av elenergi vändas vilket ger ett långsiktigt robust och flexibelt transmissionsnät. 3.7.1 Kraftkablar Kraftsystemet för 400 kV kommer att utgöras av sammanlagt nio stycken kraftkablar som förläggs i tre parallella grupper om tre kablar i varje grupp. Kablarna kommer att dimensioneras utifrån gällande överföringsbehov för det aktuella ledningsavsnittet mellan stationerna Anneberg och Skanstull. För att optimera och upprätthålla kraftsystemets belastbarhet samt säkerställa dess funktionalitet, är det viktigt att tillgodose kraven på lämplig omgivande miljö och lämpligt infästningssystem för kablarna. En betydelsefull parameter är kylningen av kablarna och därmed omgivningstemperaturen i tunneln. Infästningssystemet ska vara utformat för att undvika mekaniska skador på kablarna till följd av den längdutvidgning som kommer att orsakas av temperaturvariationer samt för att minimera behovet av inspektioner. Kabelanslutningen mellan kabeltunneln och station Anneberg utförs med markförlagd kabel. Anslutningen till station Skanstull kommer att ske via en mindre tunnel utförd som jordtunnel. Kabelns isolering består av tvärbunden polyeten (PEX), se figur 8 nedan. För att hindra fuktspridning vid eventuell mantelskada kommer kabeln att förses med såväl axiell som radiell fuktspärr i form av svällpulver/svällband eller motsvarande. För att uppfylla krav på motstånd mot brandspridning (IEC 60332-3, brandklass F4 i SS 4241475) kommer tunnelkablarna att förses med en yttermantel av PVC, eller ett material med motsvarande egenskaper. 16 (31) City Link etapp 2 Då PVC kan avge negativa biprodukter vid brand pågår studier hos flera kabelfabrikanter för att hitta ett lämpligt ersättningsmaterial. Inför kommande kabelupphandling inhämtas de senaste rönen och om så är lämpligt öppnas upp för alternativ som ger minst motsvarande funktion som PVC avseende skydd mot brandspridning. Vid kabelinstallationer i befintliga tunnlar i Stockholm från 2005 och framåt har använts kablar som försetts med en kompletterande heltäckande kopparfilm som skärm. Kopparfilmen har till uppgift att öka kabelns motstånd mot brand genom att skydda isoleringen som är brandbenägen. Effekten av denna kopparfilm har verifierats vid laboratorieprov. För att möjliggöra upptäckt av eventuella skador som uppkommit i samband med installationen förses kabeln med ett halvledande skikt som vulkaniseras runt yttermanteln. Därigenom kan ett s.k. mantelprov utföras som detekterar även mycket små skador på manteln. Kabelns ledare [1] består av aluminium eller koppar som är axiellt tätad mot vatteninträngning (svällpulver). Isolationen [2] består av tvärbunden polyetenplast (”PEX”). Runt isolationen läggs ett lager koppartrådar [3] som en jordad skärm samt en kopparfilm som utökat mekaniskt skydd av isolationen. Svällband [4] på båda sidor om skärmen och en aluminiumfolie [5] tätar kabeln mot inträngande vatten vid en ev. skada. Kabeln förses ytterst med en mekaniskt skyddande plastmantel [6] för tunnelkabel av polyvinylklorid (PVC) och för markkabel Polyeten (PE). 400 kV-kablarna för tunnelinstallationen kommer att ha en ytterdiameter på ca 130 mm och väga ca 15,5 kg/m. Samtliga material i kabeln kan återvinnas i framtiden. Figur 8 Principiell uppbyggnad av 400 kV-kabel. 3.7.2 Kabelskarvar Kabelskarvar kommer att behövas för att koppla ihop leveranslängder. Kabelskarvarna kommer att utgöras av prefabricerade enheter som monteras på plats och kräver extra utrymme på konsolerna och vissa förstärkningar för att bära skarvkropparna. Vid varje skarvplats kommer kabelsystemet (kabelskärmarna) att jordas ner i medföljande kopparlina. 17 (31) City Link etapp 2 Sjöleverans av kabeln är ett av alternativen som studerats. Kablarna avses då installeras direkt från fartyg ned till kabeltunneln via ventilationsschaktet vid Stadsgårdskajen. Osäkerheten ligger i logistik kopplat till tidplan och metod för kabellansering. Exempelvis är det osäkert om en kabelleverantör kan lagra några mil kabel i en längd om det uppstår förseningar i tunneldrivningen. En eventuell sjöleverans av kablarna reducerar antalet skarvar kraftigt genom att möjliggöra långa leveranslängder (se även kapitel 3.7.5). Vid kabeltransport på kabeltrummor via vägnätet begränsas leveranslängderna. Med ambitionen att minimera antalet kabelskarvar kommer Svenska kraftnät utreda vidare möjligheten till kabeltransport och kabellansering från fartyg. Detta skulle kunna minska antalet skarvar med uppemot 100 stycken, vilket innebär betydande besparingar av montagetid och i viss mån kostnader. Vidare utgör ett mindre antal skarvar rent statistiskt en minskad risk för driftstörningar till följd av fel i material och montage. 3.7.3 Kabelavslut I stationerna termineras kablarna genom kabelavslut vilka kan vara av tre olika typer, oljefyllda, torra eller gasisolerade (SF6). 3.7.4 Driftsystem För att säkerställa och upprätthålla kraftsystemets funktion samt möjliggöra snabb bortkoppling i händelse av elektriska fel i anläggningen krävs övervaknings- och styrsystem. Det grundläggande systemet benämns reläskyddssystem. En kommunikationskabel (optofiber) för att styra och övervaka kablarna installeras i kabelskyddsrör eller på linspänn i anslutning till kraftkablarna. För att erhålla en hög driftsäkerhet ska systemet bestå av dubbla kommunikationskablar, där en av dessa om möjligt placeras utanför kabeltunneln. Saknas denna möjlighet kan ytterligare en kommunikationskabel placeras fysiskt åtskild från primärkabeln. Syftet med denna lösning är att tillse en extra parallell kommunikationsväg för det fallet att kabeln i tunneln skadas eller fallerar på annat sätt. För att kunna säkerställa att kraftsystemet inte blir termiskt överlastat, installeras även ett temperaturövervakningssystem DTS (Distributed Temperature Sensing System). Systemet är uppbyggt av optofiberkablar som placeras i kabelförbanden utanför kabelmanteln alternativt integrerade i kraftkabeln. Systemet kan även användas för att underlätta lägesbestämning vid sökning av kabelfel. 3.7.5 Installation av kablar i tunnel Utformningen av infästningen för kraftkablarna underlättas av att tunnelsektionen är identisk i den övervägande delen, > 99 procent, av tunnelns längd. Infästningsgodset kan därmed prefabriceras i ett standardutförande för snabbt montage på plats i tunneln. 18 (31) City Link etapp 2 4 Byggmetoder 4.1 Bergarbeten Bergarbeten omfattar tunneldrivning med TBM, tunneldrivning genom borrning/sprängning, schaktdrivning genom s.k. raiseborrning samt schaktsänkning genom borrning/sprängning. Tunnel- och schaktarbeten för elförbindelsen kommer att pågå under ungefär 3,5-4 års tid. Härefter följer tid för installationer av ledningar och annan kringutrustning. 4.1.1 Tunneldrivning med TBM Kabeltunneln kommer att drivas huvudsakligen med en tunnelborrmaskin (TBM). Maskinen kommer att vara en s.k. öppen grippermaskin, se figur 9 nedan. Maskinens totala längd är ca 200 meter. Figur 9 Exempel på öppen gripper TBM. Tillverkare Robbins. Berggrunden framför maskinen kommer att kontinuerligt undersökas genom att borra minst två cirka 25 meter långa sonderingshål. Om undersökningar i sonderingshål indikerar behov att utföra injektering för att uppnå ställda täthetskrav tätas berggrunden genom injektering med cement för att förhindra att vatten tränger in till tunneln. Bakom det roterande borrhuvudet finns utrymme för bergförstärkning i form av bergbult, nät eller sprutbetong. Maskinen försörjs med el från en separat nätstation kopplad till det lokala eldistributionsnätet vid etableringen i Anneberg. Utöver elförsörjning krävs tillgång till vatten för kylning. Efter det att maskinen nått Skanstull demonteras maskinen och stora delar av maskinen tas ut via ventilationsschakten i Skanstull och Stadsgårdskajen, medan andra delar dras tillbaka till Anneberg för att tas ut den vägen. 4.1.2 Tunneldrivning genom sprängning Sprängningsarbeten under mark kommer att ske av förbindelsetunnlar, av kabeltunneln vid passagen under Strömmen (ca 200 meter), av ventilationsschakt vid Stadsgårdskajen och Skanstull samt vid bergrumsförrådet i Anneberg för att skapa en startposition för TBM. Sprängningsarbeten ovan mark kommer att ske vid anläggning av teknikutrymmet strax under markytan vid varje schaktläge. 19 (31) City Link etapp 2 Sprängningarna för förbindelsetunnlarna utförs med hänsyn till installationerna i den borrade tunneln i form av vatten- och elförsörjning samt transportband för uttransport av bergmassor från tunnelfronten. Bergmassorna från förbindelsetunnlarna transporteras ut via transportfordon till bergrummet i Anneberg. Berget i de sprängda tunnlarna injekteras och förstärks på motsvarande sätt som för kabeltunneln. Förbindelsetunnlarnas längd varierar mellan cirka 35 och 60 meter. Ventilationsschakten vid Stadsgårdskajen och Skanstull kommer att drivas genom sprängning från markytan och neråt lång tid innan TBM når området. Nedåtriktad schaktsänkning är tidskrävande och går i sekvenser: Borrning och laddning - upptransport av borr och laddutrustning - sprängning - utlastning av bergmassor -upptransport av lastutrustning bergförstärkning - ny borrning och laddning o.s.v. 4.1.3 Bergarbeten vid passage under Strömmen Berget vid passagen av Strömmen har genom omfattande kärnborrning visat sig vara kraftigt uppsprucket och vattenförande. För att inte riskera vatteninbrott till tunneln vid drivning med TBM kommer denna passage av kabeltunneln att tas ut genom traditionell borrning/sprängning, successiv förstärkning och injektering, i god tid innan TBM når Strömmen. När ventilationsschaktet vid Stadsgårdskajen är utsprängt ner till ca -100 meters nivå kan drivning av kabeltunneln norrut påbörjas. Under Strömmen finns minst två identifierade krosszoner som kräver förstärknings- och tätningsåtgärder. Drivningen fram till första zonen sker genom sprängning. Sonderingshål slås framför fronten för att identifiera zonens mer exakta läge och beskaffenhet. I zonen kan drivningen ske genom att kontinuerligt injektera berget i flera steg samtidigt som reducerad indrift kan ske med korta sprängsalvor. I den takt fronten går framåt genom zonen förstärks berget vid behov framför fronten med framåtriktad bultning i tak och väggar. När fronten har öppnats kan berget förstärkas genom gitterbågar och sprutbetong. Den permanenta förstärkningen av berget i krosszonerna kan komma att ske genom platsgjuten betong, så kallad lining. Syftet med denna är endast att utgöra en bärande konstruktion, inte att förhindra vatteninläckage. 4.1.4 Anläggande av ventilationsschakt genom borrning/sprängning Vid så gott som varje schaktläge förekommer berg någon eller några meter under markytan. Vid varje schaktläge kommer därför sprängning att behövas. Överliggande jordlager schaktas bort bakom spont eller med slänt beroende av jordens mäktighet och tillgängligt utrymme. En riskanalys för sprängningsarbetenas utförande kommer att upprättas i enlighet med Svensk Standard. Denna riskanalys beskriver vilka sprängtekniska restriktioner som finns mot bakgrund av omkringliggande känsliga byggnader, anläggningar och installationer. Vid schakten Stadsgårdskajen och Skanstull kommer schakten att till fullo sprängas ut från markytan och neråt. Detta motiveras av att dessa utförs innan kabeltunneln finns tillgänglig och det är därför inte möjligt att borra dessa med raiseborrningsteknik, se kapitel 4.1.5 nedan. 20 (31) City Link etapp 2 4.1.5 Anläggande av ventilationsschakt genom raiseborrning Vid Mörby, Stocksundet, Frescati och KTH kommer vertikalschaktet ned till kabeltunnelnivån att borras med raiseborrningsteknik, se figur 10 nedan. Borrningen förutsätter att en betongplatta finns färdig i botten av det planerade teknikutrymmet samt att förbindelsetunneln finns utsprängd på kabeltunnelnivån. Efter förinjektering av berget borras inledningsvis ett pilothål (ca 250 mm) ner till den färdigsprängda förbindelsetunneln på tunnelnivån. Därefter monteras en rymningskrona på borrsträngen varefter borrhålet ryms upp till färdig diameter 4 meter. Borrkaxet faller ner till tunnelnivån för borttransport på det befintliga transportbandet. Figur 10 Raiseborrning. Rymning av pilothål till slutgiltig diameter. 4.2 Tätning av berget Berggrunden på tunnelns djup (>50 meter) exklusive zoner bedöms vara relativt tät och med en medelkonduktivitet (K) av cirka 1x10 -8 m/sek. Ett flertal sprick- och krosszoner som bedöms vara vattenförande förväntas längs tunnelns sträckning. I dessa zoner bedöms K >10 -6 m/sek vilket kräver tätning. Ett omfattande undersökningsprogram med bland annat kärnborrning och hydrauliska tester i borrhål har genomförts för att öka kunskaperna om berggrundens uppbyggnad och dess hydrogeologiska egenskaper. Tester av bergets vattenledande förmåga har legat till grund för bedömning av tätningsbehovet utefter tunnellinjen. Resultatet har sammanställts i en ingenjörsgeologisk prognos där injekteringsbehovet har beskrivits utefter tunnellinjen. Arbetet med injekteringen kommer att organiseras och styras efter konceptet observationsmetoden, definierat i standarden Eurokod 7, SS-EN 1997-1. Det innebär bland annat att i samband med tunneldrivningen kommer tillkommande information om bergets vattenförande egenskaper nyttjas för att uppdatera injekteringsbehovet så att önskad täthet kan uppnås. 21 (31) City Link etapp 2 Framför maskinen borras långa sonderingshål för att fastställa behovet av tätning genom cementinjektering av berget. På TBM-maskinen och ca 5 meter bakom borrhuvudet finns utrustning för injektering av berget. Beslut om injektering ska utföras eller inte fattas kontinuerligt baserat på den sammantagna informationen som finns tillgänglig från sondering, inläckagemätningar samt områdets känslighet för en grundvattenförändring. Injekteringshålen borras ca 25 meter framför fronten med ett inbördes avstånd av ca 2 meter, vilket innebär ca 8 borrhål/injekteringsskärm. För den borrade och sprängda förbindelsetunneln injekteras berget på konventionellt sätt genom att injektera berget med ca 25 meter långa hål. Vid passagen av krosszonerna under Strömmen är avsikten att kontinuerligt förinjektera hela sträckan. Injekteringen har här syftet att både täta berget och bidra till bättre stabilitet i det bitvis mycket uppspruckna och vittrade berget i krosszonerna. Drivning av kabeltunnel under Strömmen görs med traditionell borrning och sprängning, se kapitel 4.1.3 ovan. Därmed kommer annan utrustning användas för injektering än den som är monterad på TBM:en. Principen blir dock densamma som för övriga tunneln med kontinuerlig försondering. Inför drivning av ventilationsschakten borras långa hål utanför periferin till det tänkta schaktet. I hålen injekteras berget med cement. Därefter kan själva schaktdrivningen genomföras. Detta förfarande gäller för berguttag med både raiseborrning och borrning/sprängning. 4.3 Schaktning av jord och spontningsarbeten Vid anläggande av ventilationsschakten krävs schaktning av jord i varierande omfattning. Vid val av schaktläge har sökts platser där djupet till berg är så litet som möjligt. Vid schaktlägena Mörby, Frescati, KTH och Skanstull krävs spontning för att begränsa schaktens storlek och för att säkerställa stabila schaktväggar. Sponten ska vara tät och gå ner till berg. För att kunna genomföra arbeten med betongkonstruktioner i schaktgroparna kommer länspumpning och eventuellt lokal grundvattensänkning att utföras. Omfattningen av detta beskrivs i PM Hydrogeologi, som biläggs ansökan. För att minimera omgivningspåverkan och länshållningsmängderna kommer tätning av jord och berg utföras i underkant av sponterna. Tätningens omfattning kommer att bestämmas baserat på jordlagrens och berggrundens hydrauliska egenskaper samt framtagna täthetskrav. Tätning kan omfatta åtgärder vid övergången mellan spont och ytligt berg (spontfot), av berget under sponten (ridåinjektering) och av schaktbotten (botteninjektering). Tätning sker med cementbaserade tätningsmedel. Även bergvolym på utsidan av sponter kommer att tätas för att undvika läckage längs mer avlägsna sprickplan. Jordmängden vid varje enskilt schakt bedöms uppgå till maximalt 1000 m3. 4.3.1 Jordtunnel En jordtunnel kommer att drivas genom rörtryckning av betongringar genom jorden mellan ventilationsschakt Skanstull och den planerade stationen inom området. Jordtunneln är planerad med överkant ca 3-5 meter under markytan från teknikutrymmet vid schaktet och fram till källaren i transformatorstationen. Jordtunnelns längd blir ca 100 meter. 22 (31) City Link etapp 2 4.4 Betongarbeten Efter det att jord- och bergschaktning färdigställt gropen innanför sponten byggs en tät betongbyggnad för teknikutrymmet. Utrymmet mellan betongväggarna och jord/berg återfylls med tät bentonitlera för att förhindra att grundvatten dräneras ner i vertikalschaktet. Vid behov utförs även injektering av omgivande berg för att förhindra läckage genom befintliga eller av sprängningarna skapade sprickor. Det är speciellt viktigt att botten utförs med betong så att utrustningen för raiseborrning kan monteras och borra vertikalschakten. Efter att installationer av fläktar, hissar och reservkraftsaggregat utförts kommer ett tak på teknikutrymmet att gjutas och jord återföras över anläggningen. Den enda synliga delen av ventilationsanläggningen kommer att vara en ventilationshuv. Se vidare om gestaltning av denna i miljökonsekvensbeskrivningen (MKB) i ansökan. På tunnelnivån kommer det i förbindelsetunneln att gjutas en pumpgrop vid Stocksundet och Stadsgårdskajen. Denna pumpgrop utgör också fördröjningsmagasin om länshållning behöver avbrytas på grund av exempelvis förorening av vattnet. 23 (31) City Link etapp 2 5 Bortledande och utsläppande av inläckande grundvatten Trots omfattande tätningsåtgärder kommer grundvatten att läcka in till tunneln. För att tunneln ska fungera behöver det grundvatten som läcker in till tunneln och det vatten som används vid arbetenas genomförande ledas bort. Vatten kommer att behöva ledas bort under såväl byggsom under driftskedet. Länshållning under byggskedet 5.1 Under byggskedet kommer inläckande grundvatten från berget behöva hanteras liksom vatten som erfordras för att driva TBM. Vattnet benämns samlat som länshållningsvatten. Under drivningsprocessen för TBM används processvatten för tre olika syften: · Kylning av maskinen · Dammbindning och renhållning · Vattenspolning vid sonderingsborrning, bultsättning etc. Mängden inläckande grundvatten under byggskedet bedöms variera från 0 liter/min vid byggstart till maximalt cirka 2910 liter/min vid färdigt berguttag. Till detta kommer cirka 50 liter/min kylvatten från TBM då denna är i drift. Total volym vatten som behöver länshållas uppgår därför till cirka 2960 liter/min. För det mer djupgående sträckningsalternativet bedöms inläckaget öka med cirka 50 liter/min. I tabell 1 nedan framgår en ungefärlig fördelning av de mängder länshållningsvatten från tunnelanläggningen som behöver pumpas ut under olika etapper av byggskedet. Etapperna utgörs av: Etapp 1 – Drivning av kabeltunnel cirka 2370 meter söderut från påslaget vid Anneberg till läget för ventilationsschakt Mörby. Byggande av ventilationsschakt Stadsgårdskajen genom borrning/sprängning från markytan. Etapp 2 – Byggande av ventilationsschakt Mörby genom raiseborrning. Drivning av kabeltunnel cirka 1630 meter söderut från ventilationsschakt Mörby förbi läget för ventilationsschakt Stocksundet och genom vattenområdet Stocksundet. Byggande av ventilationsschakt Stocksundet genom raiseborrning. Drivning av kabeltunnel norrut cirka 200 meter från ventilationsschakt Stadsgårdskajen genom krosszoner under Strömmen. Etapp 3 –Drivning av kabeltunnel cirka 7300 meter söderut fram till befintlig kabeltunnel vid Strömmen. Samtidigt byggande av ventilationsschakt Frescati och KTH genom raiseborrning. Etapp 4 – Byggande av ventilationsschakt Skanstull genom borrning/sprängning från markytan. Drivning av kabeltunnel cirka 1860 meter söderut från ventilationsschakt Stadsgårdskajen till ändpunkten vid ventilationsschakt Skanstull. 24 (31) City Link etapp 2 Tabell 1 Uppskattad mängd inläckande grundvatten från tunnelanläggningen i lit/min under olika byggetapper. Då TBM är i drift tillkommer cirka 50 lit/min kylvatten/processvatten till länshållningsvolymen. Värde inom parentes anger det djupgående sträckningsalternativet. Utpumpsläge Anneberg Stocksundet Stadsgårdskajen Skanstull Etapp 1 0-210 0 0-180 0 Etapp 2 210-750 0 180-320 0 Etapp 3 0 750-2470 320 0 Etapp 4 0 1080 320-1730 (1780) 100 Ventilationsschakten vid Stadsgårdskajen och Skanstull kommer att tas ut genom borrning/sprängning före det att kabeltunneln når områdena. Även för övriga schaktlägen kommer sprängning utföras i form av en liten bergvolym för teknikutrymmena. Vid sprängningsarbetena kommer kvävebaserade sprängmedel att användas. Vattnet som behöver pumpas ut vid genomförandet innehåller därför kväveföreningar. Efter sedimentation och oljeavskiljning kan vattnet avledas till dagvattensystemet, förutsatt att överenskomna riktvärden innehålls. 5.1.1 Bortledande av länshållningsvatten under byggskedet Vatten som avleds från anläggningen kommer att pumpas ut från följande punkter i anläggningen: Anneberg: Länshållningsvatten avleds från tunnelmynningen till bassäng för olje- och slamavskiljning inom etableringsområdet. Avledning planeras till dagvattennätet med Stora Värtan som recipient. Avledning görs till spillvattennätet om överenskommet riktvärde för kväve överskrids. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Danderyd 2:143. Mörby: Länshållningsvatten från sprängning av teknikutrymme och borrning av pilothål för raiseborrning pumpas till bassäng för olje- och slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Avledning planeras till befintligt dagvattensystem med Mörbyviken som recipient. Avledning kan göras till spillvattennätet om överenskommet riktvärde för kväve överskrids. Behovet av anslutningslösning till spillvattennätet får dock närmare utredas, då kvävemängderna bedöms bli små. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Danderyd 3:177. Stocksundet: Länshållningsvatten från sprängning av teknikutrymme och borrning av pilothål för raiseborrning pumpas till bassäng för olje- och slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Avledning planeras till Stocksundet. Avledning görs till spillvattennätet om överenskommet riktvärde för kväve överskrids. Efter raiseborrning avleds vatten via Anneberg till dess att länshållningspumpar installerats i förbindelsetunneln. Länshållningsvatten pumpas då genom ventilationsschaktet upp från tunneln till bassäng för oljeoch slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Därefter avleds 25 (31) City Link etapp 2 vattnet till Stocksundet. Avledning görs till spillvattennätet om överenskommet riktvärde för kväve överskrids. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Stocksundet 2:306. Frescati: Länshållningsvatten från sprängning av teknikutrymme och borrning av pilothål för raiseborrning pumpas till bassäng för olje- och slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Därefter avleds vattnet via befintlig damm till Ladugårdsviken. Avledning kan göras till spillvattennätet om överenskommet riktvärde för kväve överskrids. Behovet av anslutningslösning till spillvattennätet får dock närmare utredas, då kvävemängderna bedöms bli små. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Norra Djurgården 1:1. KTH: Länshållningsvatten från sprängning av teknikutrymme och borrning av pilothål för raiseborrning pumpas till bassäng för olje- och slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Därefter avleds vattnet till befintligt kombinerat spill- och dagvattennät. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Norra Djurgården 1:49. Stadsgårdskajen: Länshållningsvatten från anläggande av ventilationsschaktet och kabeltunneln pumpas genom ventilationsschaktet upp från tunneln till bassäng för olje- och slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Därefter leds vattnet till spillvattennätet. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Södermalm 10:35. Skanstull: Länshållningsvatten från anläggande av ventilationsschaktet pumpas upp genom schaktet till bassäng för olje- och slamavskiljning på markytan inom etableringsområdet. Därefter leds vattnet till kombinerat dag- och spillvattennät och leds till Henriksdal för rening. Vattnet kommer att pumpas från fastigheten Mårtensdal 10. Automatisk provtagning av vattnet kommer att ske vid varje utpumpningspunkt och före avledning, varvid vattnets innehåll av kväve och klorid samt suspenderad halt och pH kommer att analyseras. Överstiger värdena ansatta riktvärden enligt det kontrollprogram som kommer att tas fram i dialog med tillsynsmyndigheten och vattenmottagarna, kommer vattnet att avledas till reningsverk. Höga pH reduceras med syra. 5.2 Bortledande av inläckande grundvatten under driftskedet Under driftskedet kommer utpumpning ske av inläckande grundvatten samt det kondensvatten som uppstår då luftburet vatten från ventilationen kondenserar. Vattnet avleds till recipienterna Stocksundet (Edsviken/Lilla Värtan) och Strömmen. 5.2.1 Pumpstationer Pumpstationer för omhändertagande av inläckande grundvatten under driftskedet placeras i anslutning till lågpunkter vid schakten Stocksundet och Stadsgårdskajen. Varje pumpstation får två pumpar som styrs automatiskt. Varje pump är dimensionerad för 100 procent av 26 (31) City Link etapp 2 maximalt pumpbehov för att klara bortfall av en pump. I normaldriftläge arbetar pumparna växelvis för att motioneras. Pumpautomatik sköter om detta. 5.2.2 Anläggning för bortledning av inläckande grundvatten Vid ventilationsschakt Stocksundet avleds inläckande grundvatten från tunneln för delen Anneberg till Frescati. Sträckan motsvarar ca 7 km och bedömd utpumpad mängd grundvatten är ca 760 l/min. Vattnet pumpas från en pumpgrop i en lågpunkt på tunnelnivån via ventilationsschaktet till markytan. För vidare avledning till Stocksundet (Edsviken/Lilla Värtan) anläggs ett öppet dike till strandkant. Under gång- och cykelvägen leds vattnet i en rörledning. På motsvarande sätt pumpas vid ventilationsschakt Stadsgårdskajen vattnet upp från en pumpgrop på tunnelnivån för sträckan ventilationsschakt Frescati till ventilationsschakt Skanstull. Sträckan motsvarar ca 7 km och bedömd utpumpad mängd grundvatten är ca 1080 l/min. För det mer djupgående sträckningsalternativet bedöms den utpumpade mängden bli cirka 1130 l/min. Vattnet leds i befintlig dagvattenledning under Stadsgårdsleden till Strömmen. Mängd utpumpat vatten vid pumpanläggningarna mäts under driftskedet vid ventilationsschakt Stocksundet respektive ventilationsschakt Stadsgårdskajen. 5.3 Skyddsinfiltration För att minska omgivningspåverkan och skadlig grundvattensänkning vid känsliga områden och objekt kan det bli aktuellt med skyddsinfiltration. Infiltration utförs huvudsakligen i syfte att vid och under byggnader m.m. som är känsliga för en grundvattennivåsänkning upprätthålla godtagbara grundvattennivåer i jordlager. Infiltration kan utföras via brunnar utförda i friktionsjordlager och i sprickig berggrund. Infiltrationsbrunnar dimensioneras genom undersökningsborrning där jordlagrens uppbyggnad och berggrundens förekomst av vattenförande sprickor klarläggs. Brunnens infiltrationskapacitet testas genom provinfiltration där dess specifika hydrauliska kapacitet fastställs (flöde i förhållande till infiltrationsövertryck). Skyddsinfiltrationens påverkan på omgivning och närliggande känsliga objekt dokumenteras. Infiltration kan genomföras vid konstant flöde eller vid konstant tryck. I huvudsak används kommunalt dricksvatten för infiltration. Konstant flöde används vanligtvis vid infiltration i berg, medan konstant tryck används för infiltration i friktionsjord (övre och undre grundvattenmagasin). Konstant tryck bör användas där det finns risk för att skadligt höga grundvattennivåer kan uppkomma, medan konstant flöde bör användas där utbredd effekt eftersträvas. Typexempel på infiltrationsbrunn i friktionsjord och berg visas i figur 11 nedan. Skyddsinfiltration kan bli aktuellt där det finns risk för sättningar som kan påverka enskilda och allmänna byggnader och anläggningar som har grundvattenberoende grundläggning. 27 (31) City Link etapp 2 Brunn för infiltration i friktionsjord och berg pump, vattenmätare, ventiler, tryckmanometer, tryckreduceringsventil mm betongör med lock påfyllningrör för vatten grus Foderrör i friktionsjord: diameter 50 - 300 mm Foderrörar i berg: diameter 110 - 150 mm stålrör filter Friktionsjord Bergborra Figur 11 Principiell uppbyggnad av infiltrationsanläggning. 28 (31) City Link etapp 2 6 Drift av tunneln 6.1 Inspektion Dimensionerande livslängd för anläggningen har angivits enligt tabell 2 nedan. Tabell 2 Dimensionerande livslängd för olika anläggningsdelar. Med TLK menas Teknisk Livslängdsklass. Anläggningsdel/Installation Bärande huvudsystem Bergförstärkning, betongkonstruktioner Inredning, övriga byggdelar Installationer; 400kV kraftsystem, ledningar, brunnar etc. Övriga installationer; Ventilation, belysning, mekanisk utrustning för vatten, avlopp, pumpar Instrument för övervakning, belysning/el och telesystem TLK (år) 120 80 40 20 15 För att anläggningen ska fungera kommer ett inspektionsprogram att upprättas. Inspektioner kommer att utföras för kabeltunneln med dess installationer med ett intervall på cirka fem år. Övriga delar såsom pumpar, hissar och fläktar, vilka är åtkomliga utanför kabeltunneln kan komma att inspekteras oftare. Inspektionen kommer att genomföras av utbildad personal. I utbildningen ingår kunskap om anläggningen samt den säkerhetsnivå som gäller för anläggningen. Vid inspektion och reparations- och serviceåtgärder i tunneln ska det alltid medverka minst två personer. Säkerhetsutrustning omfattande personlig skyddsutrustning samt brandsläckare, belysning och sjukvårdsutrustning kommer att följa med personalen. 6.2 Brand och säkerhet Tunneln har delats in i två säkerhetszoner. Den ena zonen utgörs av kabeltunneln. Åtgärder i denna del ska normalt endast ske i samband med att 400 kV kablarna i tunneln är ur drift. I så stor utsträckning som möjligt ska personer undvika att vistas i tunneln. Genom att använda lämpligt fordon undviker man skador på människor och kablarna orsakade av den mänskliga faktorn. Fordonet som används kommer att vara så utrustat att kollision med kablarna inte är möjlig. Den andra zonen utgörs av anläggningar för service och drift. Vid ventilations- och pumpanläggningarna kommer det att finnas belysning och ström för att genomföra erforderliga reparations- eller servicearbeten. För att höja personsäkerheten kommer teleförbindelse och erforderlig säkerhetsutrustning vara monterad i dessa utrymmen. Sådana utrymmen kommer att besökas ca en gång per månad. Reservkraftaggregaten skall även provköras en gång per månad. Anläggningen har delats upp i följande brandceller: - Kabeltunneln - Teknikutrymme strax under markytan 29 (31) City Link etapp 2 - Vertikalschakt och förbindelsetunnel (med pumpstation vid vertikalschakt Stocksundet och Stadsgårdskajen) 6.2.1 Kabeltunneln Ingen människa får vistas i kabeltunneln när 400 kV kablarna är i drift. Därigenom minimeras risken att yttre påverkan på kablarna orsakad av att personer upprätthåller sig i tunneln ger upphov till driftavbrott och eventuell brand. Som en följd av detta installeras inte fasta skydds- och säkerhetsanordningar i kabeltunneln med uppgift att rädda människor. Genom att eliminera fasta installationer elimineras också behovet av besök i kabeltunneln för att underhålla och avhjälpa fel för dessa installationer. Erfarenhet från likvärdiga anläggningar visar på stort behov av regelbunden service och felavhjälpning för denna typ av installationer p.g.a. den extremt fuktiga och korrosiva miljön. I det sällsynta fall driftsituationen skulle kräva att ett kabelfel i kabeltunneln åtgärdas med 400 kV kablar i drift ställs krav på att personalen är särskilt utbildad för arbete i kabeltunneln. Dessa personer ska också vara försedda med lämplig skyddsutrustning. Särskilda instruktioner utfärdas för säkert arbete, exempelvis förbud mot ensamarbete samt att lämpliga mobila skydd anbringas. Det är också viktigt att personalen är väl förtrogen med anläggningen och har kunskap och praktisk erfarenhet, genom övning, hur räddning och evakuering ska genomföras i händelse av olycka eller brand. Personalen ska inte gå i kabeltunneln utan transporteras in i kabeltunneln med specialanpassat fordon. Detta fordon kommer att utrustats med erforderlig säkerhetsutrustning som belysning, handbrandsläckare, evakueringshuvor m.m. Det finns också möjlighet att fordonet förses med vidhängande räddningskammare. 6.2.2 Teknikutrymme och pumpanläggning I teknikutrymmen vid respektive schakt kommer servicepersonal att vistas regelbundet för att säkerställa driften av fläktar, hissar och pumpar. Fläktarna är placerade i ett teknikutrymme strax under markytan och pumpanläggningar är placerade nere i förbindelsetunneln. En bedömning är att besök i dessa utrymmen kommer att ske en gång per månad. Detta ställer krav på att utrusta dessa utrymmen med fasta komfort- och säkerhetsanordningar som belysning, nödbelysning, kommunikationssystem, brandlarm, handbrandsläckare, nödlarm och säkra utrymningsvägar. Krav finns att personalen är särskilt utbildad för arbete i tunnelanläggningen och försedd med lämplig personlig skyddsutrustning. Därutöver ska personalen vara väl förtrogen med anläggningen samt inneha kunskap och praktisk erfarenhet, genom övning, hur räddning och evakuering ska genomföras i händelse av olycka eller brand i anläggningen. I det fall evakuering behövs från teknikutrymmet strax under markplan finns två möjliga utrymningsvägar: Dels via trappa till markplan och utgång som leder direkt ut till det fria. Dels via hiss i ventilationsschakt ner till kabeltunnelnivån och därefter passage genom sluss in till kabeltunneln. Därefter får personen gå till närmaste ventilationsschakt alternativt bli upphämtad av specialfordonet från Anneberg. Evakuering från förbindelsetunnel på kabeltunnelnivån erbjuder också två alternativa vägar: Antingen med hiss upp genom ventilationsschaktet till teknikutrymmet strax under markplan och därifrån vidare ut via trappa eller genom sluss in till kabeltunneln. 30 (31) City Link etapp 2 För att personer ska uppmärksammas på brand eller rökutveckling i teknikutrymmen samt undvika att evakuera mot desamma ska larmsystem utformas med optiska och akustiska larmdon samt lämpligt utformade indikatorer som tydligt visar i vilken riktning evakuering kan ske. 6.2.3 Ventilationsschakt I hissarna i ventilationsschakten (se figur 6) kommer servicepersonal att vistas regelbundet vid transport mellan teknikutrymmet och förbindelsetunneln. Motsvarande krav som ställs för teknikutrymmen avseende fasta komfort- och säkerhetsanordningar ska även gälla för ventilationsschakten. Ventilationsschakten är utrustade med hissar av kuggstångstyp. Dessa är generellt mycket driftsäkra. Om det skulle inträffa att både extern elförsörjning och reservkraft fallerar så kommer hissen att stanna i det läge den befinner sig vid elbortfallet. Det är då möjligt att frikoppla drivningen och med styrning för hand kontrollerat sänka hissen till tunnelnivån. Det är endast om hissens växellåda har havererat som denna åtgärd inte är möjlig att utföra. Ett växellådshaveri är dock ytterst sällsynt. Skulle detta ändå inträffa så är ventilationsschaktet utrustat med en stege för att möjliggöra evakuering uppåt eller nedåt beroende av situationen. Stegen nås efter att personen genom lucka i hissens tak har klättrat upp till arbetsplattformen på hisstaket. Personen har då utrustat sig med säkerhetssele som finns i hissen. Selen kopplas till stegen för att säkra klättringen. 31 (31)
© Copyright 2024