Bilaga 9 Teknisk Beskrivning

Transcription

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)