Fagnotat, Fase 1 Ny forbindelse Storstrømmen
PROJEKTNR. A023755 DOKUMENTNR. A02375512003 VERSION 2.0 UDGIVELSESDATO 27.03.2012 UDARBEJDET LSC KONTROLLERET MES, JGIM GODKENDT LHE Ny forbindelse Storstrømmen ISBN: 9788771261219 Banedanmark Anlægsudvikling Amerika Plads 15 2100 København Ø www.banedanmark.dk COWI A/S Parallelvej 2 2800 Kongens Lyngby Danmark www.cowi.dk
Indhold Side 1 Indledning 4 1.1 Baggrund 4 1.2 Introduktion til driftsrisikoanalyse 5 2 Sammenfatning 6 3 Risikoanalyser 7 4 Identifikation af driftsrisici 8 4.1 Metode 8 4.2 Hasarder 8 5 Vurdering og sikkerhedsforanstaltninger 10 5.1 Metode 10 5.2 Broens integritet 10 5.3 Jernbane 11 5.4 Vej 13 5.5 Drift og vedligehold 13 6 Referencer 14 Bilag Bilag A De 5 scenarier på grafisk form Ny forbindelse Storstrømmen 3
1 Indledning 1.1 Baggrund Som forberedelse af Femernforbindelsen planlagde man en hoved istandsættelse af Storstrømsbroen. I den forbindelse viste særeftersyn og omfattende undersøgelser, at jernbanebroen ikke kunne leve op til kravene, når Femernforbindelsen åbner i 2020. Der var derfor behov for en undersøgelse af, hvorledes vej og banetrafikken kan opretholdes på den mest samfundsøkonomiske måde, bl.a. i forhold til prognoserne for udviklingen i jernbanetrafikken. Folketinget igangsatte derfor i november 2011 en forundersøgelse af handlemuligheder vedrørende Storstrømsbroen. Undersøgelsen er blevet udført med henblik på at udarbejde et beslutningsgrundlag, som medio 2012 skal danne grundlag for en politisk beslutning om forbindelsen ved Storstrømmen. Forundersøgelsen er afgrænset til at omfatte følgende fem scenarier: Scenarie 1: Broen forstærkes og bevares som jernbane og vejbro. Scenarie 2: Broen forstærkes og bevares som jernbanebro. I scenariet undersøges muligheden for nedlæggelse af vejforbindelsen på den eksisterende bro i lyset af, at vejtrafikken er begrænset, og istandsættelse vil være dyr. Scenarie 3: Ny jernbanebro og opretholdelse af vej på den eksisterende bro. Scenarie 4: Ny kombineret vej og jernbanebro. I scenariet indgår nedrivning af den eksisterende bro. Scenarie 5: Ny jernbanebro og nedlæggelse af vejforbindelsen. I scenariet indgår nedrivning af den eksisterende bro. En grafisk fremstilling af de fem scenarier indgår som sidste bilag, Bilag A. I scenarierne med nye anlæg undersøges både enkelt og dobbeltsporede løsninger. I den indledende undersøgelse er det kortlagt, at en tunnel ikke er en ønskværdig løsning, og der arbejdes derfor kun med en ny forbindelse i form af en bro. Forundersøgelsen belyser de tekniske muligheder for etablering af en ny forbindelse og forstærkning af den eksisterende. Undersøgelsen belyser desuden anlægs og vedligeholdelsesomkostninger, levetiden af bygværkerne, miljøkonsekvenser samt risikoforhold. Ny forbindelse Storstrømmen 4
Banedanmark analyserer i samarbejde med Vejdirektoratet de samfunds økonomiske og trafikale effekter ved de fem scenarier. 1.2 Introduktion til driftsrisikoanalyse Dette notat beskriver en overordnet driftsrisikoanalyse for en ny forbindelse over Storstrømmen. Analysen omfatter 4 alternativer: En kombineret jernbane og vejbro med hhv. ét og to jernbanespor samt en jernbanebro med hhv. ét og to spor. n er udarbejdet i marts 2012 af COWI. Ny forbindelse Storstrømmen 5
2 Sammenfatning Dette notat beskriver den systematik, der er anvendt for valg af de omkostningstunge risikoreducerende foranstaltninger, der skal indbygges i en ny broforbindelse over Storstrømmen for at opnå et acceptabelt risikoniveau for brugerne. Der er ikke foretaget egentlige risikovurderinger eller beregninger af risikoniveauet for personer. Foranstaltningerne er besluttet ud fra kvalitative sammenligninger med andre lignende broprojekter, herunder især et projekt for en ny bro over Femer bælt udarbejdet af COWI i 2010. De besluttede foranstaltninger er indarbejdet i fagnotat Projektgrundlag /1/. To væsentlige typer af sikkerhedsforanstaltninger har fået særlig opmærksomhed. Design af broen så risikoen for kollaps som følge af skibskollision bliver acceptabel lav Etablering af en redningsvej som fungerer som adgangsvej for rednings beredskabet i scenarierne 3 og 5, der inkluderer en særskilt jernbane forbindelse. Begge har afgørende betydning for broens konstruktion og layout. Ny forbindelse Storstrømmen 6
3 Risikoanalyser I projektets definitionsfase er udarbejdet hhv. en driftsrisikoanalyse og en projektrisikoanalyse. Forhold om jernbanesikkerhed skal håndteres i henhold til CSMforordningen /2/. Forhold om vej og sejladssikkerhed håndteres i henhold til gældende normer og standarder, idet der ikke er formelle krav om specifikke risikoanalyser for vejtrafikanter og fartøjer. n n behandler i denne indledende fase af projektet alene forhold om personsikkerhed. Formålet er at identificere de omkostningstunge sikkerhedsforanstaltninger, der er nødvendige for at opnå et acceptabelt sikkerhedsniveau for brugere og 3. part. Omkostningen skal indarbejdes i basisoverslaget. Fastlæggelsen af de nødvendige sikkerhedsforanstaltninger tager udgangspunkt i en identifikation af de hasarder, der kan være årsag til personskade. For jernbanen kan de identificerede hasarder danne grundlag for den hasard log, der skal udarbejdes og vedligeholdes i projektets senere faser iht. CSM forordningen. Projektrisikoanalysen Sikkerhedsforanstaltninger har alene indflydelse på projektrisikoanalysen i det omfang, der er usikkerhed om deres nødvendighed, design eller pris. Ny forbindelse Storstrømmen 7
4 Identifikation af driftsrisici 4.1 Metode Identifikationen af hasarder har taget udgangspunkt i en basisliste sammenstillet af erfaringer fra driftsrisikoanalyser af lignende projekter gennemført af COWI, herunder broløsningen for Femernforbindelsen. Identifikation er gennemført internt i COWI. Basislisten er gennemgået og suppleret med specifikke hasarder i henhold til erfaring og viden om projektet. 4.2 Hasarder 4.2.1 Broens integritet Der er identificeret følgende hasarder, som kan føre til kollaps af broen og dermed til skade på de personer, som måtte opholde sig der: Skibsstød mod bropiller Skibsstød mod broens overbygning Erosion omkring bropiller Islast på bropiller Jordskælv Utilstrækkelig bæreevne Sabotage/terror. 4.2.2 Jernbane Der er identificeret følgende hasarder, som kan føre til personskade for jernbanens passagerer, medens de opholder sig på broen: Togkollision o med andet tog o med genstand i sporet Togafsporing o vindpåvirkning o stød ved skibskollision o fejl på tog eller spor Brand i tog, der er standset på broen. Ny forbindelse Storstrømmen 8
4.2.3 Vej Der er identificeret følgende hasarder, som kan føre til personskade for vejtrafikanter, medens de opholder sig på broen: Kollision o med vejkøretøj o med genstand, herunder autoværn Køretøj vælter o vindpåvirkning Brand i køretøj, der er standset på broen. Ny forbindelse Storstrømmen 9
5 Vurdering og sikkerhedsforanstaltninger 5.1 Metode Ved design af en broforbindelse over Femer bælt har COWI foretaget en systematisk identifikation af hasarder, der som konsekvens kan medføre skade på passagerer og personale. Hasardernes risikoniveau er vurderet iht. en semikvantitativ risikomatrix og nødvendige risikoreducerende foranstalt ninger er fastlagt. Resultaterne fra denne analyse er anvendt som udgangs punkt for en kvalitativ vurdering af, hvilke sikkerhedsforanstaltninger, der skal etableres på en ny bro over Storstrømmen. For den ny bro er der i denne indledende fase alene arbejdet detaljeret med de mest omkostningstunge sikkerhedsforanstaltninger. Omkostninger til anskaffelse for andre sikkerheds foranstaltninger indgår i basisoverslaget med en gennemsnitsværdi. 5.2 Broens integritet 5.2.1 Skibsstød mod bropiller eller overbygning Broen skal forsynes med de regelsatte typer af afmærkning og navigationslys, men for at sikre en acceptabel lav sandsynlighed for kollision og kollaps af broen som følge af skibsstød, er følgende forhold af væsentlig betydning: Broens linjeføring i forhold til sejlrende og sejlretning Gennemsejlingsåbningens bredde Bropillernes evne til at modstå skibsstød Brooverbygningens evne til at modstå skibsstød Yderligere supplerende afmærkning af sejlrenden med bøjer eller afmærkningspæle. Bilaget "Besejlingsforhold" /3/ redegør for besejlingsforholdene, broens linjeføring, skibstrafikken og den valgte designstrategi. En foranstaltning, der kan reducere risikoen for personskade og evt. også skibskollisioner, er en overvågning af farvandet via et VTSsystem (Vessel Traffic Service). Systemet kan give alarm i tilfælde af fare for kollision, og initiere en lukning af broen. Et sådant system er ikke forudsat. 5.2.2 Erosion omkring bropiller Banedanmarks driftsinstruks for broen vil sikre regelmæssig inspektion og vedligehold. Der er ikke identificeret forhold, der kan betyde et pludseligt og uvarslet svigt af bropiller. Ny forbindelse Storstrømmen 10
5.2.3 Islast på bropiller Islaster fremgår af fagnotat Projektgrundlag /1/ og broen dimensioneres i henhold hertil. Den maksimale islast er dog ikke umiddelbart dimensionerende for bropillerne. Laster i forbindelse med skibsstød er dimensionerende. 5.2.4 Jordskælv Broen dimensioneres for jordskælv i henhold til gældende normer. 5.2.5 Utilstrækkelig bæreevne Der er redegjort for broens bæreevne i Fagnotat Projektgrundlag /1/ i afsnit om trafiklast. Broen designes i henhold til gældende normer. 5.2.6 Sabotage/terror Hasarder af denne type indgår ikke i analysen. 5.3 Jernbane 5.3.1 Togulykker En væsentlig foranstaltning for reduktion af konsekvenser af togulykker er flugtveje og indsatsveje for redningsberedskabet. Redningsvej Jernbanespor er ikke farbare for redningsberedskabernes køretøjer. For at fastlægge redningsberedskabernes krav og ønsker til indsatsveje har der været afholdt et møde med redningsberedskaberne i Vordingborg og Guldborgsund kommuner. Redningsberedskaberne har givet udtryk for, at man ønsker at kunne benytte beredskabets køretøjer helt frem til uheldsstedet. For de broløsninger, der alene er jernbanebroer, er det besluttet at etablere en 3,5 m bred redningsvej. Beslutningen om en redningsvej er truffet primært på basis af redningsberedskabernes ønske; men medvirkende har også været, at redningsvejen tillige kan fungere som cykel og gangsti samt som servicevej. Redningsvejen og dens planlagte funktion er beskrevet i Fagnotat Projektgrundlag /1/ i afsnit om sikkerhedskoncept. En 3.5 m bred redningsvej er en minimumsløsning for beredskabet, idet der ikke er plads til at vende køretøjer eller til, at to køretøjer passerer hinanden. Det vil være muligt at forbedre denne løsning ved 1) at etablere vigepladser med passende afstand, så to køretøjer kan passere hinanden og/eller 2) at etablere brandvand på broen, så der ikke bliver behov for tankbiler ved brandslukning eller 3) at gøre redningsvejen bredere. Ny forbindelse Storstrømmen 11
For de broløsninger, der omfatter både en jernbanebro og en vejbro, etableres forbindelser mellem de to broer i en afstand på maksimalt 500 m (som på Vestbroen). Redningsareal Redningsberedskaberne kan have ønske om etablering af ét evt. to minimum 500 m 2 redningsarealer på land nær broens ramper. Arealerne svarer til de redningsarealer, der skal være tilgængelige ved etablering af jernbanetunneler iht. TSISRT /4/. Disse arealer er primært aktuelle i forbindelse med løsninger med en jernbanebro alene, idet en vej kan anvendes til dette formål. Flugtveje Der etableres som minimum ét nødfortov for hvert jernbanespor. Minimumsbredden for nødfortove er 0,75 m i henhold til BN1594. Der er redegjort for design af nødfortove i Fagnotat Projektgrundlag /1/ i afsnit om sikkerhedskoncept. I hvilket omfang, der skal etableres nødbelysning af nødfortove, afgøres i en senere fase af projektet. Fordi redningsvejen også skal fungere som cykel og gangsti vil den være forsynet med almindelig vejbelysning efter gældende regler. 5.3.2 Afsporing For at standse tog med fejl, der kan føre til afsporing ude på broen, inden de når derud, kan man vælge at etablere anlæg til varmløbs og afsporingskontrol. Hvorvidt sådanne skal installeres, afgøres i en senere fase af projektet. 5.3.3 Kollision Hvis et tog er eller bliver afsporet ude på broen, skal sandsynligheden for at toget kører ud over broen og i vandet reduceres. Derfor etableres enten beskyttelsesskinner eller afsporingsværn. Kraftig vind kan evt. afspore lette togvogne ude på broen. I lighed med forholdene på den eksisterende bro er der ikke forudset etablering af vindskærme. En alternativ sikkerhedsforanstaltning er at lukke broen for trafik under ekstraordinært voldsomme vindforhold. Vælges denne løsning bør der etableres en vejrstation, opstilles principper for lukning og træffes aftale om overvågning. Andet tog Broen vil være omfattet af det sikringsanlæg, der dækker den øvrige del af strækningen. Der er ikke identificeret forhold, der indikerer, at frekvensen af togkollisioner skulle være højere på broen end andre steder på strækningen. Genstand Autoværn på vejbroen vil (ud over afstanden) være med til at forhindre at genstande eller køretøjer fra en nærliggende vejbro ender på jernbanebroen. Ny forbindelse Storstrømmen 12
Der forudsættes som minimum anvendt autoværn med minimum styrkeklasse H2 i henhold til EN 1317. Autoværn er beskrevet i Fagnotat Projektgrundlag /3/ i afsnit om autoværn og rækværker. 5.3.4 Brand i tog, der er standset på broen Opstår der brand i et tog, medens det er på broen, vil lokoførerens procedure foreskrive, at det så vidt mulig skal fortsætte til land. Er toget standset på broen kan førlige passagerer evakueres via nødfortove og selv gå til land. Redningsberedskabet kan udføre sin indsats fra redningsvej eller nærliggende vejbro. Det vurderes, at brandbelastningen på selve konstruktionen, der er af beton, som yderligere er beskyttet af ballasten og befinder sig under branden, ikke er kritisk for broens bæreevne. 5.4 Vej Vejforbindelsen etableres ud fra gældende normer og standarder. Der etableres 2 kørebaner á 3.5 m samt en 1 m bred kantbane i hver side. Der etableres således ikke et fuldt nødspor; men kantbanen tillader, at et havareret køretøj kan trække væk fra vejen, så det kan passeres. Den maksimale hastighed på broen er 80 km/t. Ved trafikulykker på vejbroen kan redningsberedskabet benytte denne for at nå frem til uheldsstedet. På samme måde som beskrevet for jernbanen er det ikke planlagt at forsyne vejbroen med vindskærme, da disse ikke er fundet nødvendige på den eksisterende bro. Det kan dog evt. vælges at lukke broen under ekstreme vindforhold. Der etableres vejbelysning. 5.5 Drift og vedligehold Vedligeholdspersonale har adgang til jernbanebroen enten fra en rednings (og service)vej eller fra en vejbro. Det er planlagt, at en redningsvej også skal fungere som cykel og gangsti. Redningsvejens bredde på 3.5 m tillader parkering af personales køretøjer medens arbejdet udføres. Sådanne parkeringer kan være til nogen gene for cyklister og gående, men vil næppe udgøre en fare. Ny forbindelse Storstrømmen 13
6 Referencer /1/ Banedanmark: Fagnotat Projektgrundlag, Ny forbindelse over Storstrømmen. Udarbejdet af COWI. Marts 2012 /2/ COMMISSION REGULATION (EC) No 352/2009 of 24 April 2009 on the adoption of a common safety method on risk evaluation and assessment as referred to in Article 6(3)(a) of Directive 2004/49/EC of the European Parliament and of the Council /3/ COWI: Ny forbindelse over Storstrømmen. Fagnotat projektgrundlag inklusive Bilag "Besejlingsforhold". Marts 2012 /4/ TSI SRT: COMMISSION DECISION of 20 December 2007 concerning the technical specification of interoperability relating to safety in railway tunnels in the transeuropean conventional and highspeed rail system (2008/163/EC) Ny forbindelse Storstrømmen 14
Bilag A De 5 scenarier på grafisk form Ny forbindelse Storstrømmen, fase 1