Innovativ brokonstruktion, Danmark

Stora Bält-länken stärker Danmark som land

Svaret på en tuff aerodynamisk utmaning blev världens längsta hängbro. Stora Bält-länken har knutit samman Danmark och flyttat gränserna för vad som är möjligt inom brokonstruktion.

Om du skulle bygga världens längsta hängbro – vad skulle de största tekniska utmaningarna vara?

För den östra bron i Stora Bält-länken i Danmark finns det en faktor som är viktigare än alla andra: de kraftiga vindarna som drar in från Atlanten.

STORA BÄLT-LÄNKEN = TVÅ BROAR, EN TUNNEL

De två broarna och tunneln möts på ön Sprogø i mitten av Stora Bält. När länken byggdes utökades ön, och den är nu fyra gånger större än den ursprungliga storleken.

EN FAST FÖRBINDELSE KORTAR RESTIDEN

Innan vi tittar närmare på de svåra vindförhållandena ska vi fokusera på den viktigaste anledningen till att Stora Bält-länken byggdes.

Under förra årtusendet var båtfärd (eller att gå till fots över isen vintertid) det enda som stod till buds för danskar som hade släkt, vänner, arbete eller andra intressen som krävde resor över Stora Bält.

Tanken om en fast förbindelse som kunde korta restiden väcktes för första gången på 1850-talet.

Men inte förrän 1986 togs det politiska beslutet om en ny lag som innebar att projektet kunde dras igång.

– Att spara tid och pengar åt resenärerna var den viktigaste anledningen till att bron blev verklighet, säger Lars Fuhr, CTO och Technical Director på Sund & Bælt Holding A/S.

Innan bron byggdes tog det en timme med båt att korsa Stora Bält, man var tvungen att planera i förväg och lite väntetid blev det alltid. Nu tar resan 12 minuter, säger Lars Fuhr.

enklare resor

Stora Bält-länken har gjort det betydligt lättare att resa runt i Danmark. Antalet tillgängliga platser på tågen har till exempel ökat från 11 000 till 40 000 per år.

NYA LANDVINNINGAR INOM BROKONSTRUKTION

Stora Bält-länken är 18 kilometer lång och förbinder Danmarks östra och västra delar. Länken består av två broar och en tunnel, och den östra brons huvudspann designades för att vara världens längsta hängbrospann: 1 624 meter.

Innan länken byggdes var många tveksamma till om ett så stort infrastrukturprojekt verkligen var tekniskt och ekonomiskt genomförbart. Oron gällde framför allt de starka vindarna.

– Vi var tvungna att tänka helt nytt när vi skulle konstruera de här broarna. Ingen hade tidigare lyckats bygga en bro med ett så långt spann. En av de viktigaste knäckfrågorna var hur brons struktur skulle kunna stå emot vindarna, säger Allan Larsen, chefsingenjör på COWI.

Innan bron byggdes tog det en timme med båt att korsa Stora Bält, och man var tvungen att planera i förväg. Nu tar det 12 minuter.”
Lars Fuhr CTO och Technical Director på Sund & Bælt Holding A/S

Vad har en bro, en flöjt och en gitarr gemensamt?

Chefsingenjör Allan Larsen berättar.

Ett banbrytande projekt

De svåra aerodynamiska förutsättningarna var bara en av flera tekniska utmaningar. Lars Hauge, Senior Vice President på COWI, var en ung ingenjör som precis hade börjat jobba på företaget när Stora Bält-projektet startade.

stora effekter på samhället

I juni 1997 rullade det första passagerartåget genom tunneln under Stora Bält, och bron för biltrafik öppnades 1998.

Stora Bält-länken är en av världens största kombinerade bro-/tunnelkonstruktioner, och länken har haft mycket stora effekter på de miljontals danskar som använder den.

– Länken har ökat tillväxten och mobiliteten. Ett exempel är att lastbilstrafiken har mer än fördubblats, så att distributionen blir mer flexibel. Företagen som bidragit till projektet har också kunnat dra stor nytta av de ökade kunskaperna om tunnel- och brokonstruktioner. I dag är flera av dem, bland annat COWI, branschledande inom design och konstruktion av broar och tunnlar, säger Lars Fuhr.

Lastbilstrafiken har mer än fördubblats, så att distributionen blir mer flexibel.
Lars Fuhr Technical Director på Sund & Bælt Holding A/S

COWI ansvarade för förberedande projektering, anbudsunderlag och detaljplanering i nära samarbete med arkitekter från DISSING+WEITLING.

Färjorna transporterade omkring 8 000 bilar över Stora Bält varje dag. I dag passerar dagligen över 35 000 bilar via Stora Bält-länken, vilket gör den till en central knutpunkt för Danmarks regioner.

En analys som publicerats av det danska transportdepartementet och Sund & Bælt visar att Stora Bält-länken under en 50-årsperiod kommer att generera en vinst på 379 miljarder för danska staten, det vill säga 9 miljarder per år.

Det handlar bland annat om fördelar i form av tidsvinster för alla resor över Stora Bält, och att det har blivit billigare och lättare att göra affärer mellan olika regioner i Danmark.

Häng med reparationsteamet

COWI ansvarar för underhållet av Stora Bält-bron. Det mesta av inspektionsarbetet görs i dag av drönare, men mänskliga reparatörer gör fortfarande själva arbetet. Följ med reparationsteamet högst upp på bron där de letar efter tecken på sprickor, urholkningar eller korrosion i betongen.

Fakta om Stora Bält-länken

När den östra bron byggdes hade den världens längsta brospann för en hängbro. Senare har det här rekordet övertagits av Akashi Kaikyō-bron i Japan och Xihoumen-bron i Kina. I dag har den östra bron världens tredje längsta brospann för en hängbro.
Den östra tågtunneln är 8 024 meter lång, och är därmed den tredje längsta borrade tunneln i Europa.
Miljömässiga hänsyn påverkade inriktningen och designen. 1997 publicerades en rapport med slutsatsen att den marina miljön var i åtminstone lika bra skick som innan konstruktionsarbetet inleddes.
Energiförbrukningen har minskat betydligt i och med övergången från färjetrafik till en fast förbindelse. Om vi ser till det totala koldioxidavtrycket, inklusive det kol som användes under brobygget, blev bron koldioxidneutral sju år efter att den tagits i bruk, jämfört med färjetrafiken.
En detaljgranskning av det totala antalet bilresor visar att privatresor, inklusive pendlingsresor, står för omkring 78 % av resorna medan en knapp fjärdedel av resorna görs i arbets-/affärssyfte.
Biljettpriset för överfarten motsvarar i dag halva biljettpriset för en färjeresa 1998 (justerat enligt konsumentprisindex).

Rapport från Sund & Bælt Holding (endast på danska): http://bit.ly/2CboH4Q

Den östra bron

COWIs tjänster för den östra bron

Konceptdesign
Stöd vid anbudsutvärdering
Anbudsunderlag
Detaljplanering
Allmän arbetsledning under byggfasen
Inspektion och underhåll av stålstrukturer, utrustning och mekaniska installationer
Implementering av IT-hanteringssystem