RISIKOANALYSE ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN

Transkript

1 Oppdragsgiver Statens vegvesen Rapporttype Rapport RISIKOANALYSE ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN

2

3 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 3 (40) RISIKOANALYSE ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Oppdragsnr.: Oppdragsnavn: Dokument nr.: B Risikoanalyse R-rap-001 Risikoanalyse Revisjon 0 Dato Utarbeidet av Kontrollert av Godkjent av Beskrivelse TAD, MAGH, PTA SAT, TAD RAL Risikoanalyse for å beregne ulykkeslaster mot pilarer på Nordøyveibruen. Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjonen gjelder

4 4 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN SAMMENDRAG For å fremskaffe grunnlagsdata vedrørende ulykkeslaster er det gjennomført en risikoanalyse for å se på hvilke laster fra skip som kan virke på pilar og overbygninger på Nordøyveibruen. Statens vegvesens håndbok 185 Bruprosjektering beskriver at det skal tas høyde for ulykkeslaster slik at sviktsannsynligheten er mindre enn 10-4 per år. Beslutningskriteriet for denne analysen er således å finne de laster som har en sannsynlighet mindre eller lik denne. Det antas at trafikken gjennom sundet vil øke noe i forhold til dagens trafikk på grunn av utbedring av farleden. Det er således noe usikkerhet knyttet til trafikkbildet etter at bruen er etablert. Analysen viser at det vil kunne skje uhell ved seiling av skip under bruen som kan påvirke bruens pilarer. For pilar 5, 6, 7 og 8 er eventuelle krefter fra pilarene så store at disse må medtas i dimensjonering av pilarene. Analysen viser videre at det ikke stilles krav til overbygningens kapasitet fra en skipskollisjonsmessig betraktning. Vi anbefaler at følgende aktiviteter gjennomføres som del av det videre forprosjektet: Avklare sviktsannsynlighet med SVV, og dersom denne endres, oppdatere resultatene i denne analysen Etablere fyllinger rundt pilar 5-8, som planlagt, og utforme disse slik at de i størst mulig grad opptar krefter fra skipene uten å overføre krefter til pilarene, og uten at de vanskeliggjør seilingen for skipene ytterligere. Torgeir Vraas plass 4 Pb 2394 Strømsø NO-3003 DRAMMEN T F

5 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 5 (40) INNHOLD SAMMENDRAG INNLEDNING Bakgrunn Organisering av arbeidet Metode Datagrunnlag Beslutningskriterier Forutsetninger og antagelser Avgrensninger Forkortelser Aktuelle normaler, regler, lover og forskrifter BESKRIVELSE AV ANALYSEOBJEKTET Bru og vei Seilingsled/ farvann Skipstrafikk og seilingsforhold Fysisk miljø Generelt Vind Strøm Tidevann og vannstandsheving Bølgehøyde Is IDENTIFIKASJON AV HENDELSER OG ÅRSAKER Hendelser Årsaker FREKVENSANALYSE Modell for seilruter Modell for brugeometri og vanndybder Andre objekter Geometriske modellparametre for skipstrafikken Modellbeskrivelse Menneskelig feil Tekniske feil Møtesituasjon Parametre for beskrivelse av kollisjonsscenarioer Resultater av frekvensanalysen Skipsstøt mod bru pilar Skipstøt mod overbygning Ramboll

6 6 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 5. VURDERING AV SIKRING MOT SKIPSSTØT Bru pilar Bruoverbygning BEREGNING AV KOLLISJONSKREFTER KONKLUSJON KILDER OG REFERANSER VEDLEGG 1: FORDELING AV SKIPSTRAFIKKEN VEDLEGG 2: BEREGNINGSRESULTATER FOR NORDØYVEIBRUENS PILARER 39

7 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 7 (40) 1. INNLEDNING 1.1 Bakgrunn Statens vegvesen har gitt i oppdrag å gjennomføre forprosjekt for bruer på Nordøyveien. For å fremskaffe grunnlagsdata vedrørende ulykkeslaster er det gjennomført en risikoanalyse for å se på hvilke laster fra skip som kan virke på pilar og overbygning på Nordøyveibruen. 1.2 Organisering av arbeidet Arbeidet er gjennomført internt i med personer fra risikoavdelingene i Danmark og Norge. Det har vært tett kontakt med bru-avdelingen i Drammen. Avklaringer vedrørende sjøtrafikk er gjort med Kystverket. 1.3 Metode Det er benyttet NS Krav til risikovurderinger (2008) som basismetode for arbeidet. Denne skisserer følgende aktiviteter for arbeidet: Initiering, herunder avkaring av beslutningskriterier Datainnsamling Identifikasjon av farer og uønskede hendelser Frekvensanalyse Konsekvensanalyse Evaluering av risiko Frekvensanalysen og konsekvensanalysen er gjort kvantitativt med simuleringer i excel, se pkt 0 og Datagrunnlag Det er hovedsakelig benyttet AIS-data for 2007 for analysen, og disse er en av flere input til forutsetninger omkring skipstrafikken i området etter at Kystverkets tiltak er gjennomført. Disse er supplert med AIS-data fra ved beregning av ruter og fordelinger av trafikken ved brupassering. Generelt er tilgangen til AIS-data god, men da det er usikkerhet omkring trafikksituasjonen etter gjennomføring av tiltaket, gir ikke dagens AIS-data et 100 % pålitelig bilde av hvordan trafikken blir etter at tiltaket er gjennomført. Dette er diskutert med Kystverket. Det er innhentet opplysninger fra selskaper som kjører hurtigbåt og ferje i området, og det er gjennomført samtaler med personer fra og Kystverket som har gjennomført samfunnsøkonomiske analyser i 2008 av tiltaket på Lepsøyrevet. 1.5 Beslutningskriterier Statens vegvesens håndbok 185 Bruprosjektering beskriver at det skal tas høyde for ulykkeslaster slik at sviktsannsynligheten er mindre enn 10-4 per år. Beslutningskriteriet for denne analysen er således å finne de laster som har en sannsynlighet mindre eller lik denne. 1.6 Forutsetninger og antagelser Da bruen ikke er ferdig prosjektert er det gjort forutsetninger omkring bruens utforming, se kapittel 2.1. Det er forutsatt at tiltaket i Lepsøyrevet vil medføre endring av skipstrafikken slik at denne øker i Lepsøyrevet, se kapittel 2.3. Det forutsettes at det bygges beskyttelse rundt hovedpilarer, selv om simuleringer her er kjørt uten for å få en mer realistisk under frekvensanalysen.

8 8 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 1.7 Avgrensninger Denne analysen ser kun på ulykkeslaster fra skip. Laster fra kjøretøy på vegbanen, og ulykker med farlig gods etc er således ikke tatt med i denne analysen. 1.8 Forkortelser LAT laveste astronomiske tidevann (samsvarer i dette området med sjøkartnull) HAT - høyeste astronomiske tidevann Ro-ro roll on, roll off, skip med last som kan kjøres inn og ut av skipets skrog Lo-lo (stykkgods) Dwt - dødvekttonn BT Bruttotonnasje (mål for det innvendige volum av alle lukkede rom på skipet) AIS Automatic Identification System HOB Head on Bow (rett forfra) 1.9 Aktuelle normaler, regler, lover og forskrifter For dette arbeidet er følgende publikasjoner aktuelle: Statens vegvesen, håndbok 185 Bruprosjektering (2009) Kystverket, Farledsnormalen (Internt høringsutkast, revidert 09.februar 2006)

9 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 9 (40) 2. BESKRIVELSE AV ANALYSEOBJEKTET Dette kapittelet gir en beskrivelse av analyseobjektet gjennom følgende punkter: Bru og vei Seilingsled/ farvann Skipstrafikk Fysisk miljø 2.1 Bru og vei Det skal etableres ny vei mellom fastlandet og Løvsøya og videre til Haramsøya. Som del av dette etableres det flere bruer, med det lengste spennet over hovedled i Lepsøyrevet. Bruen vil ha en friseilingshøyde på 41 meter, og et hovedspenn på 190 meter. ÅDT antas å være ca 1000, og det er ingen spesielle lokale forhold med trafikkbildet som krever spesielle vurderinger ved denne analysen av skipstrafikken. Figur 1:Foreløpig tegning av bruen Figur 2: Hovedspenn (merk at denne analysen er gjort uten beskyttelsesøyer for å kunne få resultater for last på hovedpilarer)

10 10 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 2.2 Seilingsled/ farvann Kystverket er i ferd med å utbedre farleden ved å mudre og fjerne deler av Lepsøyrevet. Ved ferdigstillelse vil det være en renne med 100 meters bredde, og med dybde til -11 meter (under LAT/ sjøkartnull). Figur 3: Seilingsleder (hovedled og bileder)i området 2.3 Skipstrafikk og seilingsforhold Bruen over Lepsøyrevet skal sammen med en fylling og mindre bruer skape en fastlandsforbindelse mellom Skjelten og Lausundholmen. I Figur 4 er farvannet i nærheten av Lepsøyrevet sammen med bruens linjeføring og fyllingene vist. Figur 4 Bru og fylling over Lepsøyrevet Skipstrafikkens mengde og fordeling på forskjellige skipsklasser i området er basert på AIS data fra AIS data er brukt for å finne krysninger av de to liner vist i Figur 5.

11 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 11 (40) Figur 5 Kart som viser hvor AIS-data er hentet Det er anslått at etableringen av en 11 m dyp renne vil medføre at flere skip i fremtiden vil velge å passere Lepsøyrevet. Derfor er en del av den trafikk som i dag seiler vest om Lepsøy flyttet over på ruten som passerer Lepsøyrevet. I alt er følgende mengde overført: Cruiseskip, 17 stk Oljetanker, 51 stk Kjemikalietanker (DWT <7500), 124 stk Bulk, 76 stk Stykkgods (lo-lo), 378 stk Containerskip, 37 stk Ro-ro, 26 stk Kjøleskip, 73 stk I Tabell 1Tabell 1 Estimert antall årlige passeringer er det vist den estimerte årlige antall passasjer gjennom bruen fordelt på forskjellige skipsstørrelser. Oppdelingen i skipsklasser er basert på skipets BT (bruttotonnasje). BT er et mål for det innvendige volum av alle lukkede rom på skipet. Hurtigbåten som seiler på Hareidruta mellom Hareid, Valderøya og Ålesund har fått sin egen klasse, da den har et stort antall årlige passasjer.

12 12 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Tabell 1 Estimert antall årlige passeringer Skipsklasse BT-klasse Antall passasjer ved Lepsøy revet Antall vest om Lepsøy (Hurtigbåten) For hver skipsklasse er det definert en rekke skipskarakteristika som beskriver den enkelte klasse. Ettersom der innenfor hver klasse finnes et stort antall forskjellige skipstyper, er det en variasjon i størrelsen av de forskjellige skipskarakteristika. Der er derfor angitt middelverdi og spredning for alle skipskarakteristika. Disse middelverdier og spredninger er estimert på bakgrunn av AIS data fra området samt generelle tall for skip i Lloyds register (gjelder kun dekkhushøyde). Det er i frekvensanalysene antatt at disse skipskarakteristika alle er normalfordelt med middelverdi og spredning. I Tabell 2 er det vist middelverdi og spredning for forskjellige skipskarakteristika, slik som lengde, bredde, dypgang, dekkhushøyde og deplasement for hver av de anvendte skipsklasser. Tabell 2 Forhold mellom BT og lengde, bredde, dypgang, dekkhushøyde og deplasement BT klasse Lengde [m] Bredde [m] Dypgang [m] Dekkhushøyde [m] * Deplasement [tonn] No. BT μ σ μ σ μ σ μ σ μ σ (HSC) *Informasjon om dekkhushøyde er ikke til stede i AIS data. Tallene er derfor estimert ut fra generelle tall i Lloyds skips register Deplasement inngår ikke direkte i AIS data, det er i stedet beregnet ut fra formelen: Hvor C B er blokk koeffisienten. C B avhenger av skipstypen men vil typisk ligge mellom 0,5 og 0,9. Til utregning av deplasement verdiene i Tabell 2 er det brukt en blokk koeffisient på 0,8, hvilket må betegnes som konservativt.

13 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 13 (40) I Tabell 3 er hastigheten vist for hver skipsklasse, denne er angitt både med middelverdi og spredning. Tabell 3 Forhold mellom skipsklasse og hastighet. BT klasse Hastighet [knop] No. BT μ σ ,7 3, ,4 1, ,2 2, ,9 3, ,2 1, ,2 1, ,1 1, ,3 1, ,6 1, (HSC) 28,8-2.4 Fysisk miljø Generelt Informasjon om strøm og vind er benyttet til å bestemme retningen på drivende fartøy Vind Det er benyttet vinddata fra Vigra flyplass rett sør for bruen. Data er innhentet fra DNMI, og dataene gjelder årene , til sammen 6 år. Dette antas å gi et godt bilde av vindsituasjonen i området. Vindrose for Vigra er vist i Figur 6 Vindrose for Vigra flyplass, Ålesund.. Maksimal vindhastighet var i perioden 22,8 m/s, og minimum var vindstille, 0 m/s. Figur 6 Vindrose for Vigra flyplass, Ålesund.

14 14 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Strøm Den forventede strøm går nesten vinkelrett på den kommende bruen. I Figur 7 ses den forventede strømmen i 4meters dybde tett på den kommende bru. Figur 7 Illustrasjon av hvordan strømmens hastighetsvektor forventes å variere i området Tidevann og vannstandsheving Nærmeste havn med registrering av tidevann er Ålesund. Det antas at dette gir et representativt bilde også for Lepsøyrenna. Normal variasjon av vannstand pga tidevann er mellom 0,20 og 2,60 meter over sjøkartnull (tilsvarer ca -120 til +120 cm under/ over NN1954). Det forventes en vannstandsheving i dette området (målepunkt er Brattvåg i Haram kommune) på ca 0,69 meter (0,49-1,04m) i løpet av de neste 100 år (inkludert landheving i beregning). Det er tatt hensyn til dette når bruens høyde er dimensjonert. Det antas også at 100-års stormflo vil være på 2,70 meter (2,50-3,05 meter) over NN1954 i år Bølgehøyde Det er ikke målestasjoner i området som observerer bølgehøyde. Det er imidlertid naturlig at bølgehøyden synker betydelig når farvannet er i le av vinden bak øyene, og dette vil således avhenge av vindretning. Da området ikke er spesielt værhardt, og i hovedsak ligger i le for storhavet antas det bølgehøyder hovedsakelig mellom 0 og 2 meter Is Det er ikke, og det forventes ikke, is i det aktuelle farvannet.

15 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 15 (40) 3. IDENTIFIKASJON AV HENDELSER OG ÅRSAKER 3.1 Hendelser Følgende hendelser er aktuelle i denne analysen Kollisjon direkte på pilar med pilar Kollisjon med bruoverbygninger mellom pilarer. 3.2 Årsaker For alle hendelser er følgende årsaksfaktorer relevante: Menneskelig feil Uoppmerksomhet Beruselse Tretthet Forglemmelse Tilsiktet Feil i styresystemer Feil i fremdriftsmaskineri Feil som følge av møtesituasjon Figur 8 Årsakssammenheng for ulykker i analysen

16 16 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 4. FREKVENSANALYSE Beregningen av frekvensen for skipsstøt mot bruen er basert på en beregningsmodell, der tager hånd om et antall forskjellige kollisjonsscenarioer. Modellen behandler de kollisjonsscenarioer, der fremkommer som følge av nedenstående feil: Menneskelig feil Feil i styresystemer Feil i fremdriftsmaskineri Feil som følge av møtesituasjon Det er ved fastleggelsen av kollisjonsfrekvenser antatt at enhver berøring mellom skip og pilar/bruoverbygning er å oppfatte som en kollisjon. En del av disse kollisjoner vil således ikke føre til direkte kollaps av bruen, men vil medføre mindre skader i form av avskalling av maling og lignende. Som bakgrunn for analysen av kollisjonsscenarioene anvendes en geometrisk modell for bruen og for skipstrafikken. I beregningsmodellen inngår parametre til beskrivelse av den ideelle seilrute, når et skip nærmer seg bruen, samt parametre til beskrivelse av hvorledes skipene forventes å være plassert i forhold til den ideelle seilrute. I det følgende er det gitt en oversikt over de parametre som inngår i modellen, og det er angitt hvilke verdier som er anvendt i analysen av bruen. 4.1 Modell for seilruter Seilrutene for skip, der skal passere bruen, er modellert som vist i Figur 1. Figur 9 Seilruter i nærheten av bruen.

17 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 17 (40) Hver rute er modellert med en østgående og en vestgående del. Hovedruten er modellert som en rett linje under bruen med et knekk nordøst for brupasseringen. Ruten vest for Lepsøy er modellert som to ruter: en nord for bruen og en vest for. Hurtigbåt ruten er modellert som en rute, der kommer fra syd fra følger hovedruten gjennom bruspennet for deretter å dreie opp mot Kjerstad, og til sist fortsette mot øst i retning av Austnes. Det er altså tre ruter med trafikk i hver sin retning, i alt seks ruter. I Tabell 4 er vist trafikken funnet ut fra AIS på de seks ruter og fordelt på skipsklasser. Tabell 4 Antall årlige skip på de 6 seilruter og fordelt på skipsklasser. Merk at noe av trafikken er flyttet fra ruten vest om Lepsøy og over til hovedruten. BT-klasse Hoved ruten Vest om Lepsøy Hurtigbåten Østgående Vestgående Østgående Vestgående Østgående Vestgående (Hurtigbåt) Total Av tabellen fremgår det at største delen av trafikken ligger på hovedruten. 4.2 Modell for brugeometri og vanndybder Den geometriske modell av bruen som er benyttet i frekvensanalysen er vist i Figur 10 med bruens linjeføring samt angivelse av pilar og seilruter. Figur 10 Bruens linjeføring, plassering av pilar samt angivelse seilrutene.

18 18 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Pilardimensjoner, gjennomseilingshøyde og vanndybde for bruen er gitt i nedenstående Tabell 5. Disse vanndybder svarer til den maksimale dypgang et skip kan have, hvis det skal kollidere med bruen. Hvis skipet har en større dypgang enn den angitte maksimale dypgang, antas det at skipet grunnstøter, før det når bruen. I dimensjonene for brupilarene er det benyttet dimensjonen på fundamentet, det er ikke tatt høyde for eventuelle beskyttelsesøyer rundt pilarene. Tabell 5 Pilardimensjoner, gjennomseilingshøyde og vanndybde for bruen. Pilar nummer Bredde [m] Lengde [m] Gjennomseilings høyde [m] Vanddybde [m] 1 10 m 15 m m 15 m m 15 m m 15 m m 15 m m 20 m m 20 m m 15 m m 15 m m 15 m m 15 m m 15 m Andre objekter Foruten bruen er det i modellen også tilføyd andre objekter, som skipene kan ramme. Disse objekter er illustrert i Feil! Fant ikke referansekilden.. Figur 11 Illustrasjon av objekter, ut over bruen, som inngår i modellen.

19 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 19 (40) Hvis et skip med en dypgang på 3m har kurs mod bruen, men innen den når bruen rammer et rev med en dybde på 2m vil det ikke ramme bruen. 4.3 Geometriske modellparametre for skipstrafikken Fordelingen av trafikken i tverretningen på de enkelte ruter er modellert ved en sammensatt fordeling bestående av en normalfordeling og en uniform fordeling. Trafikken som krysser den sorte linjen i Figur 12 i 2007, er undersøkt og ut fra den er parametrene til den kombinerte normal og uniforme fordeling bestemt. Figur 12 Fordeling av trafikken i tverretningen er basert på kryssinger av den sorte linje Figurer som viser observert intensitet og den beregnede tetthetskurve for trafikken som krysser linjen i Figur 12 ses i Vedlegg 1. De beregnede parametre leses i Tabell 6. Tabell 6 De beregnede verdier for normal fordelingen og andelen samt bredden av den uniforme fordeling Rute Standard avvikelse [m] Uniform del Uniform bredde [m] Trafikk mod bruen 83 5 % 1100 Trafikk vekk fra bruen % 1100 Det antas at skipene på begge sider av bruen vil følge den samme fordeling. Å bruke denne fordeling på ruter som ligger langt vekk fra bruen er en fornuftig tilnærmelse, da disse ruter nesten utelukkende vil påvirke bruen i forhold til drivende skip, og her er den presise plassering av skipene i tverretningen av mindre betydning. Skipene som seiler under bruspennet er gitt en fordeling med en mindre standard avvikelse. Ved å undersøke trafikken som seiler under Storebæltsbruen i Danmark, er det observert at trafikken i nord- og sydgående retning legger seg symmetrisk omkring senterlinjen med en avstand til senterlinjen på 1/6 av det samlede bruspenn.

20 20 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Bridge pier 1/3 1/3 1/3 Centre line Figur 13 Plassering av trafikken ved passering av bruen Ved å analysere passeringer av Storebæltsbruen og Øresundsbruen i Danmark er normalfordelingens standard avvikelse bestemt til 10 % av bruspennet. Det antas at trafikken ved bruen over Nordøyveien vil følge samme mønster. En standard avvikelse på 19m er derfor anvendt. Det er estimert at 5 % av skipene følger den uniforme fordeling, og at 95 % av skipene følger normalfordelingen. 4.4 Modellbeskrivelse Modellene som benyttes i denne analyse er basert på en matematisk modellering av skipstrafikkens bevegelser og interaksjoner, og ble opprinnelig foreslått av Fujii, ref. / 1 / og er dessuten detaljert beskrevet av Terndrup Pedersen, ref. / 2 /. Det grunnleggende prinsipp i disse modeller er at skip kan, avhengig av deres plassering på den gjeldende rute, være på kollisjons- eller grunnstøtings kurs, men vil under normale omstendigheter foreta en unnvikelsesmanøver slik at kollisjon unngås. Kun i tilfeller hvor det oppstår feil, og ingen unnvikende manøver foretas, skjer det en ulykke. Derfor er hyppigheten av en ulykke relatert til de to følgende hendelser sannsynlighet: 1. Sannsynligheten for at et skip er på kollisjons- eller grunnstøtingskurs 2. Sannsynligheten for at mannskapet på skipet ikke gjør en unnvikende manøver

21 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 21 (40) Grunnstøtings- og kollisjons-modellen følger den samme fremgangsmåte når ulykkesfrekvensen skal bestemmes. Først vurderes det årlige antall av fartøy som er på enten grunnstøtings- eller kollisjonskurs, og deretter blir den betingede sannsynlighet for at fartøyet foretar en unnvikelsesmanøver benyttet. Situasjonen er illustrert i Figur 13. Depth curve Obstacle Figur 14 Grunnstøting (venstre) og kollisjon (høyre) Årsaken til at unnvikelsesmanøveren ikke blir utført, kan være på grunn av menneskelig eller teknisk feil Menneskelig feil Sannsynligheten for menneskelig feil er basert på observasjoner fra Fujii (ref. / 1 /). Disse analyser er understøttet av Terndrup Pedersen (ref. / 2 /) Fujii s konklusjoner er basert på observasjoner av trafikk- og ulykkesdata fra fire japanske streder. En verdi for menneskelig feil i intervallet mellom og foreslås med et beste skjønn på Det er anslått at en menneskelig feil har en varighet av 20 min Tekniske feil To typer av tekniske feil er brukt: Feil i styresystemer Feil i fremdriftsmaskineri Frekvensen for feil i styresystemer f styresystem er i en amerikansk undersøkelse, ref. /3/, vurdert til: f styresystem = 0.41 feil pr år pr skip Hvis man antar at hvert skip har 270 dagre på havet gir dette feil pr time. Pålitelige statistiske data for hvor ofte fremdriftsmaskineriet på et skip feiler og skipet er ute av kontroll er ikke til stede. Men ifølge alminnelige skips tekniske skjønn antas det at svikt cirka en gang i løpet av et års drift. Dette gir, sammenholdt med de 270 dager som hvert skip årlig befinner seg på havet, en feil i fremdriftsystemet på:

22 P drift (t) 22 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN f drift = feil pr time pr skip Hvis et skib mister fremdriftsystemet, antas det i modellen at det følger strømmen med en hastighet av 1 knop. Når en feil oppstår i fremdriftssystemet, vil den bli utbedret raskest mulig. Tiden som går innen feilen er uybedret antas å følge kurven i Figur % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% t [hours] Figur 15 Kurve som viser sannsynligheten for at et skipdriver, som funksjon av tiden som er gått siden feilen på fremdriftssystemet inntraff. Den tid det tar for et drivende skip å kollidere med et fast objekt (bru eller land) kan bestemmes ut fra drivhastigheten og avstanden til objektet. Den drivende avstand vil variere avhengig av hvor på ruten skipet er. Hvis et skip har kurs mot bruen er det en 70% sannsynlighet for at det foretar en vellykket forankring Møtesituasjon En møtesituasjon mellom to skip kan også føre til en brukollisjon, selv om de to skip ikke umiddelbart er på kollisjonskurs med bruen. En møtesituation under bruen er inndelt i to scenarier: en passering av annet skip passering av to skip som eiler hver sin veg En passering er illustrert i Figur 16.

23 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 23 (40) pilar skip 1 (L ship 1 + L ship 2 )/2 skip 2 Figur 16 Illustrasjon av to skip som kan komme på kollisjonskurs etter en unnvikelsesmanøver i forbindelse med en passering Hvis følgende er oppfylt: o skip 2 seiler hurtigere end skip 1 o o o o de to skipene passerer bruen med en avstand i tid som er mindre enn tiden det tar for skip 2 å seile en avstand lik gjrennomsnittslengden av de to skipene. det er en tett passering (krever kurskorrigering) et av skibene foretar undvikelsesmanøvrering en menneskelig feil på det skip som foretar unnvikelsesmanøvreringen betyr at pilarenes plassering ikke tas hensyn til når unnvikelsesmanøvreringen besluttes kan det skje en kollisjon med en brupilar. I Figur 16 ses en passering under bruen som kan føre til en kollisjon.

24 24 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Pilar Skip 2 < 2.5? L ship 1 Skip 1 Figur 17 Illustrasjon av en passering av møtende skip som kan føre til en kollisjon Hvis følgende er overholdt: o o o o skip 1 og skip 2 er på kollisjons kurs avstanden fra bruspennet til møtestedet mellom skipene er under 2,5 ganger lengden av skip 1 skip 1 foreta en unnvikelsesmanøver like før de to skipene ellers ville kollidert en menneskelig feil på skip 1 medfører at pilarenes plassering ikke tas inn i vurderingen når unnamanøvrering besluttes kan unnvikelsesmanøveren foretatt av skip 1 føre til en kollisjon med en pilar. 4.5 Parametre for beskrivelse av kollisjonsscenarioer Utover parametre for modelleringen av trafikken, inngår en rekke parametre ved beskrivelse av de fire kollisjonsscenarioer. Disse parametre er gitt i Tabell 7

25 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 25 (40) Tabell 7 Parametre for modelleringen av de fire kollisjonsscenarioer Kollisjonsscenario Parameter Verdi Menneskelig feil Feil i styresystemer Sannsynlighet for menneskelig feil Varighet av feil Frekvens for feil i styresystemer Seilasradius per passering 20 minutter 6, per time 2,5 skipslengden Feil i fremdriftsmaskineri Frekvens for drivende skip 1, per time Møtesituasjon Sannsynlighet for oppankring 0,7 Sannsynlighet for kollisjon gitt et møte. De 4 scenarioer beskrevet i Tabell 7 er alle innbefattet i beregningene for kollisjon med pilarene. For kollisjoner med bruoverbygning er det ikke tatt med feilscenarioet Møtesituasjon, da det ikke er relevant for denne type kollisjon. 4.6 Resultater av frekvensanalysen Ved bruk av den ovenfor beskrevne frekvensmodell er skipsstøtsfrekvenser for Nordøyveien bru beregnet. I det følgende er resultater for henholdsvis bru-pilar og bru-overbygning presentert Skipsstøt mod bru pilar Den totale kollisjonsfrekvens for pilarer på Nordøyveibruen (pilar/pilar 1-12) er beregnet til: Kollisjonsfrekvens for pilar = per år, hvilket tilsvarer en returperiode på ca. 6 år. Denne frekvens representerer samtlige kollisjoner (fra frontalt støt til den minste berøring mellom skip og pilar), samtlige skip og samtlige kollisjonsscenarioer. Det skal bemerkes, at ved en skipskollisjon mot en av bruens pilarer vil angrepspunktet på pilaren (på fundament eller på selve pilaren) avhenge av om skipet har bulb eller ikke, og det vil avhenge av utformingen av skipets front i tilfelle av en direkte kollisjon. I tilfelle av kollisjon er det også vesentlig om skipet er forsterket for is eller ikke. Kollisjonsfrekvensen er fordelt slik at hovedruten står for 97 % av frekvensene, mens ruten vest om Lepsøy og hurtigbåt ruten står for de resterende 3 % av frekvensene. Fordelingen av den totale kollisjonsfrekvens på kollisjonsscenarioene er: Menneskelige feil 96,9 % Feil i styresystemer 0,6 % Feil i fremdriftsmaskineri 2,4 % Møtesituasjon 0,1 % Det dominerende kollisjonsscenario er således "menneskelige feil", som bidrar med 97 % av samtlige kollisjoner. Den totale kollisjonsfrekvens for de enkelte pilar er vist i Figur 18.

26 Årlig kollisionsfrekvens 26 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Alle scenarier Figur 18 Kollisjonsfrekvenser for Nordøyveibruens pilarer. Det ses av Figur 18 at pilarene omkring gjennomseilingsfaget (pilar 6 og 7) er de mest utsatte. Nesten 85 % av den samlede kollisjonsfrekvens vil være mot disse pilarene. Returperioden for de mest utsatte pilar (pilar 6 og 7) ligger på omkring 15 år. Fordelingen av kollisjonsfrekvenser på skipsklassene er gitt i Tabell 8 og er oppdelt på direkte kollisjoner (Head On Bow, HOB) og på sidevegs kollisjoner. Skipsklasse 10 (hurtigbåtene) er inkludert i skipsklasse 1. Tabell 8 Kollisjonsfrekvenser for Nordøyveibruens pilarer fordelt på skipsklasser. Skipsklasse 10 (hurtigbåtene) er inkludert i skipsklasse 1. Skipsklasse HOB Sidevegs Total andel Frekvens Andel Frekvens Andel % % 17.6 % % % 19.4 % % % 27.8 % % % 14.9 % % % 11.9 % % % 3.1 % % % 5.3 % % % 0.0 % % % 0.0 % Total % % 100.0% Ut fra fordelingen av kollisjonsfrekvensene i Tabell 8 (summert over samtlige pilar) og parametrene for fordelingen for deplasement i hver enkelt skipsklasse er fordelingen av deplasement for skipene som kolliderer mod Nordøyveibruens pilarer beregnet som gitt i Figur 19.

27 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 27 (40) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Baugkollision Deplasement (tonn) Figur 19 Fordelingen av deplasement for skip som kolliderer mod Nordøyveibruens pilarer Detaljerte resultater av frekvensanalysen for hver enkelt av pilarene er gitt i Vedlegg 2, hvor det for hver pilar er angitt pilarens totale kollisjonsfrekvens, pilarens kollisjonsfrekvenser oppdelt på retninger samt tilhørende fordelingsfunksjon for deplasement Skipstøt mod overbygning Den totale kollisjonsfrekvens mot bruens overbygning er beregnet til: Kollisjonsfrekvens for overbygning = 2, per år hvilket svarer til en returperiode på 4745 år. Denne frekvens representerer samtlige kollisjoner mellom et skips dekkhus og bruens underbygning mellom de enkelte pilar. Kollisjonsfrekvensen er fordelt således, at der intet bidrag er fra hurtig båtene, ruten vest om Lepsøy står for 0.1 promille mens hovedruten står for stort sett alle kollisjoner (99.99%). Hurtigbåtene bidrar ikke til kollisjoner mot bruoverbygning, da de er så lave at de kan seile under bruen. Fordelingen av den totale kollisjonsfrekvens på kollisjonsscenarioene er: Menneskelige feil 80,0 % Feil i styresystemer 19,8 % Feil i fremdriftsmaskineri 0,2 % Den totale kollisjonsfrekvens for de enkelte bruoverbygninger er vist i Figur 20.

28 Årlig kollisionsfrekve ns 28 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 1.00E - 04 Alle scenarier 8.00E E E E E+00 Figur 20 Kollisjonsfrekvenser for overbygninger på bruen over Nordøyveien. Brudrager 1 betegner overbygning mellom landfeste (pilar 1) og pilar 2, mens brudrager 11 betegner overbygning mellom pilar 11 og landfeste (pilar 12). Fordeling av kollisjonsfrekvenser på skipsklassene er gitt i Tabell 1, og er oppdelt på direkte kollisjoner (Head on Bow, HOB) og på sidevegs kollisjoner. Skipsklasse 10 (hurtigbåtene) er inkludert i skipsklasse 1. Tabell 9 Kollisjonsfrekvenser for overbygning på Nordøyveibruene fordelt på skipsklasser. Skipsklasse 10 (hurtigbåtene) er inkludert i skipsklasse 1. Skipsklasse HOB Sidevegs Total andel Frekvens Andel Frekvens Andel % 6.77E % 0.2 % % 1.42E % 2.5 % % % 16.5 % % 1.18E % 5.9 % % 2.46E % 7.3 % % % 8.5 % % % 58.6 % % % 0.4 % % % 0.0 % Totall % % 100.0% Ut fra fordelingen av kollisjonsfrekvensene i Tabell 9 (summert over samtlige overbygninger) og parametrene for fordelingen for deplasement i hver enkelt skipsklasse. Fordelingen av deplasement for skip, der kolliderer med bruens overbygning, beregnet som gitt i Figur 21

29 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 29 (40) 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Deplasement (tonn) Figur 21 Fordelingen av deplasement for skip som kolliderer mot overbygning på Nordøyveibruen

30 30 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 5. VURDERING AV SIKRING MOT SKIPSSTØT I det følgende er det med utgangspunkt i frekvensberegningene overslagsmessig beregnet hvilket skipsdeplasement som skal benyttes ved fastleggelse av de enkelte pilarers og bruoverbygningens kapasitet. Dimensjonering av bærende konstruksjoner er i Eurocode og i de fleste nasjonale normer foretatt på basis av en klassifisering av svikt av konstruksjonen. Dersom en svikt har store sikkerhetsmessige eller økonomiske konsekvenser, skal det sikres at sviktsanssynligheten er passe lav. Det opereres med tre klasser i Eurocode og i tilhørende nasjonale annekser med hver sin sviktsannsynlighet. Med grunnlag i den relativt lave trafikkintensitet som forutsettes på bruen, er det valgt å dimensjonere pilarer og bruoverbygning ut fra en årlig sviktsannsynlighet på hvilket ifølge det danske National Anneks til Eurocode tilsvarer en sikkerhetsindeks på 3,8, noe som tilsvarer til konsekvensklasse CC1. Valget av sviktsannsynlighet må imidlertid avklares med Statens Vegvesen. Når en pilar/bru overbygning dimensjoneres ut fra dette, skal sviktsannsynligheten således være mindre enn 10-4 per år. Dette krav er oppfylt, hvis følgende gjelder: 4 f P( x x ) 10, hvor koll f koll x x cr P(x>x cr ) cr Den aktuelle pilars/bru overbygnings årlige kollisjonsfrekvens Andel av kollisjoner som fører til kollaps Deplasement av skip Kritisk deplasement av skip Andel av skipskollisjoner med et deplasement større end x cr Parameteren er vurdert på bakgrunn av følgende antagelser: Det er 0,5 5 % sannsynlighet for kollaps dersom bruen rammes av et skip med et deplasement større enn det aktuelle bruelements kapasitet, og en sannsynlighet for kollaps på 0 dersom bruen rammes av et skip med et deplasement mindre enn det aktuelle bruelements kapasitet. Parameteren kan således tolkes som en 0,5-5 % fraktilverdi for pilaren/bru overbygnings kapasitet. Idet fordelingsfunksjonen for skipenes deplasement ved kollisjon for den enkelte pilar er kjent (se vedlegg 2), kan det kritiske deplasement x cr, som pilaren skal kunne oppta, bestemmes. Det må understrekes at fastleggelsen av hvilke skipsstørrelser (deplasement i tonn), en pilar skal kunne oppta, kun må betraktes som en overslagsmessig vurdering, og vurderingen forteller ikke noe om den enkelte pilars kapasitet. Pilarens kapasitet må vurderes på bakgrunn av den energiomsetning som finner sted ved et skipsstøt. Den kraft som ved denne omsetningen av energi overføres til pilaren, vil foruten skipets masse avhenge av kollisjonstypen (direkte eller sidevegs kollisjon), skipets hastighet, skipstype, samt av fundamentforholdene ved pilaren.

31 Deplasement af skip [tonn] ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 31 (40) 5.1 Bru pilar Det skipsdeplasement som hver pilar skal kunne oppta for å etterleve kravet fra Håndbok 185 er angitt i Figur 21for alle direkte kollisjoner (HOB). Tallene er vist i detalj i Vedlegg 2. Det er vist deplasementer på skipene slik at henholdsvis 5 % og 0,5 % av kollisjonene fører til en total kollaps av den aktuelle pilar. er stiller ikke krav til det skipsdeplasement som pilarene skal kunne oppta, da kollisjonsfrekvensene fra sidevegskollisjoner er så lave %-kollaps 0.5%-kollaps Søyle nr. Figur 22 Størrelse på skipsdeplasement som må kunne opptas av pilarer på Nordøyveibruen ved kollaps i hhv. 5 % og 0,5 % av alle direkte kollisjoner (HOB). De beregnede skipsdeplasementer, som pilarene må kunne oppta ved kollisjon er angitt i Tabell 10. Tabell 10 Skipsdeplasement, som pilarene skal kunne oppta. Pilar Direkte kollisjon Skipsdeplasement Sidevegskollisjon 5 %-kollaps 0,5 %-kollaps 5 %-kollaps 0,5 %-kollaps

32 32 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Det fremgår at det kun stilles krav til pilarene ved hovedspennet, samt de ved siden av, samt ved landkar ved pilar 12. Fra resultatene av frekvensanalysen (se vedlegg 2) ses det, at for pilar 5-8 skyldes mellom 90 og 95 % av kollisjonene skip i klasse 1 til 5, 5-9 % av kollisjonene skyldes skipsklasse 6 og 7, mens under 1 % skyldes skipsklasse 8 og 9. For pilar 12 skyldes 99 % av kollisjonene skipsklasse 1. Dette skyldes at hurtigbåtene i lastanalysen er inkludert i klasse 1, da de har samme deplasement som skipene i klasse 1. Skip i klasse 1 til 5 seiler typisk mellom 11 og 14 knop, mens skipene i klasse 6 og 7 typisk seiler omkring 16. Videre ses det av frekvensanalysen, at for pilar 5-8 stammer langt det største bidrag til kollisjonene fra hovedruten, mens det er hurtigbåtsruten som står for nesten hele kollisjonsfrekvensen på pilar 12. Påkjørsel av pilar 12 vil medføre grunnstøting, da dette er et landkar. Det er valgt å ta med resultatene allikevel, da det kan være fornuftig å se på tiltak som følge av bruens påvirkning på hurtigbåtruten, både i form av merking, og utforming av fundamenter ved pilarene for å redusere sannsynlighet for påkjørsel. 5.2 Bruoverbygning Bruoverbygningene har så lave kollisjonsfrekvenser at det ikke stilles krav til overbygningens kapasitet fra en skipskollisjonsmessig betraktning.

33 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 33 (40) 6. BEREGNING AV KOLLISJONSKREFTER På bakgrunn av de beregnede skipsdeplasementer er det gjort en beregning av hvilke krefter dette representerer. Beregningen er gjort ved bruk av formelen for dette gitt i Ship Collision With bridges, hvor studier av skipskollisjoner gjort av blant annet DNV ble benyttet under prosjektering av bruen over Storebælt: P bow =P 0 (E*L^2+(5-L)*L^2.6)^0.5)^0.5 der E>L^2.6 er alltid sant. P bow = maksimum bow collision load (kraft fra direkte støt), der P 0 = 210 MN (referanse kollisjonskraft) L = Lpp/275 m (skipslengde) Lpp = skipslengde (m) E(MNm)= E imp /1425 MNm E imp = kinetisk energi fra skip (MNm) Dette gir krefter på den enkelte pilar som vist i Tabell 11. Tabell 11 Kollisjonskrefter på pilarer Pilar Maksimum" bow collision load" (MN) Direkte kollisjon 5%-kollaps 0,5%-kollaps 5%-kollaps 0,5%-kollaps 1 0,0 0,0 0,0 0,0 2 0,0 0,0 0,0 0,0 3 0,0 0,0 0,0 0,0 4 0,0 0,0 0,0 0,0 5 96,2 0,0 0,0 0, ,1 90,2 0,0 0, ,4 100,5 0,0 0,0 8 86,0 0,0 0,0 0,0 9 0,0 0,0 0,0 0,0 10 0,0 0,0 0,0 0,0 11 0,0 0,0 0,0 0, ,7 0,0 0,0 0,0

34 34 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 7. KONKLUSJON Analysen viser at det vil kunne skje uhell under seiling for skip under bruen som kan påvirke bruens pilarer. For pilar 5, 6, 7 og 8 er eventuelle krefter fra pilarene så store at disse må medtas i dimensjonering av pilarene. Analysen viser videre at det ikke stilles krav til overbygningens kapasitet fra en skipskollisjonsmessig betraktning. Vi anbefaler at følgende aktiviteter gjennomføres som del av det videre forprosjektet: Avklare sviktsannsynlighet med SVV, og dersom denne endres, oppdatere resultatene i denne analysen Etablere fyllinger rundt pilar 5-8, som planlagt, og utforme disse slik at de i størst mulig grad opptar krefter fra skipene uten å overføre krefter til pilarene, og uten at de vanskeliggjør seilingen for skipene ytterligere.

35 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 35 (40) 8. KILDER OG REFERANSER 1. Fujii, Yahei (1983), Integrated Study on Marine Traffic Accidents. IABSE Colloquium Copenhagen. 2. Terndrup Pedersen, Preben (1995), Probability of Grounding and Collision Events. Risk and Response, 22nd WEGEMT Graduate School 3. Kristiansen, S (1990), Risikoanalyse for Marine Systemer. NTH 4. Nationalt Anneks til Eurocode 0: Projekteringsgrundlag for bærende konstruktioner, DS/EN 1900 DK NA: NS-EN :2006+NA:2008, Eurokode 1: Laster på konstruksjoner, ulykkeslaster (2008) 6. Statens vegvesen, Håndbok 185 Bruprosjektering (2009) 7. Kystverket, Farledsnormalen (Internt høringsutkast, revidert 09.februar 2006) 8. Damgaard Larsen, Ole, Ship collision with bridges. IABSE

36 36 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN VEDLEGG 1: FORDELING AV SKIPSTRAFIKKEN På bakgrunn av de registrerte observasjoner i 2007 er det tilpasset en normalfordeling kombinert med en uniformfordeling for henholdsvis trafikken mot bruen og trafikken vekk fra bruen. I Tabell 0-1 vises de tilpassede parametre og i Figur 0-1 til Figur 0-4 er det vist hvordan parametrene er tilpasset. Rute Standard avvikelse [m] Uniform del Uniform bredde [m] Trafikk mot bruen 83 5 % 1100 Trafikk vekk fra bruen % 1100 Tabell 0-1 De tilpassede verdier for normal fordelingen og andelen samt bredden av den uniforme fordeling Figur 0-1 Trafikken mot bruen (nordgående)

37 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 37 (40) Figur 0-2 Trafikken mot bruen fra sør, kumulativ fordeling. Figur 0-3 Trafikken vekk fra bruen (sørgående)

38 38 (40) ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN Figur 0-4 Trafikken vekk fra bruen (sørgående), kumulativ fordeling.

39 ULYKKESLASTER FRA SKIP PÅ BRU NORDØYVEIEN 39 (40) VEDLEGG 2: BEREGNINGSRESULTATER FOR NORDØYVEIBRUENS PILARER

40 Nordøyveien bru Søyle 1 forventes belastet mht. skipsstøt som beskrevet i det følgende: Alle kollisioner Alle kollisjoner Total kollisjonsfrekvens: 1.88E-03 per år Oppdelt på: Eller: Menneskelig feil: Feil i fremdriftmaskineri: Feil i styresystemer: Feil ved møtesituasjoner: Vinkelrett på broens lengderetning: Parallelt med broens lengderetning: 1.60E-03 per år 2.84E-04 per år 3.10E-07 per år 0.00E+00 per år 1.88E-03 per år 3.10E-07 per år Den totale kollisions frekvens for søyle 1 (1.88E-03 per år) svarer til en returperiode på 532 år. For de årlige kollisjonsfrekvenser oppdelt på kollisjonstype og skipsklasser fordeler bidragene seg som følger: skipsklasse Baugkollisjon 8.14E E E E E E E E E-84 Sidevegs 4.81E E E E E E E E E-11 Total 8.62E E E E E E E E E-11 For de 7 skipsklasser er følgende verdier gitt for deplasement: Middel Spredning Det antas at deplasementet i hver skipsklasse er normalfordelt. Fordelingsfunksjon for deplasement: 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Baugkollisjon Deplasement (tonn) Baugkollisjon kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas 1/1

41 Nordøyveien bru Søyle 2 forventes belastet mht. skipsstøt som beskrevet i det følgende: Alle kollisioner Alle kollisjoner Total kollisjonsfrekvens: 1.51E-03 per år Oppdelt på: Eller: Menneskelig feil: Feil i fremdriftmaskineri: Feil i styresystemer: Feil ved møtesituasjoner: Vinkelrett på broens lengderetning: Parallelt med broens lengderetning: 1.22E-03 per år 2.90E-04 per år 3.07E-06 per år 0.00E+00 per år 1.51E-03 per år 3.07E-06 per år Den totale kollisions frekvens for søyle 2 (1.51E-03 per år) svarer til en returperiode på 663 år. For de årlige kollisjonsfrekvenser oppdelt på kollisjonstype og skipsklasser fordeler bidragene seg som følger: skipsklasse Baugkollisjon 4.50E E E E E E E E-08 - Sidevegs 5.01E E E E E E E E-08 - Total 5.00E E E E E E E E-07 - For de 7 skipsklasser er følgende verdier gitt for deplasement: Middel Spredning Det antas at deplasementet i hver skipsklasse er normalfordelt. Fordelingsfunksjon for deplasement: 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Baugkollisjon Deplasement (tonn) Baugkollisjon kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas 1/1

42 Nordøyveien bru Søyle 3 forventes belastet mht. skipsstøt som beskrevet i det følgende: Alle kollisioner Alle kollisjoner Total kollisjonsfrekvens: 1.40E-03 per år Oppdelt på: Eller: Menneskelig feil: Feil i fremdriftmaskineri: Feil i styresystemer: Feil ved møtesituasjoner: Vinkelrett på broens lengderetning: Parallelt med broens lengderetning: 1.09E-03 per år 2.99E-04 per år 1.26E-05 per år 0.00E+00 per år 1.39E-03 per år 1.26E-05 per år Den totale kollisions frekvens for søyle 3 (1.40E-03 per år) svarer til en returperiode på 713 år. For de årlige kollisjonsfrekvenser oppdelt på kollisjonstype og skipsklasser fordeler bidragene seg som følger: skipsklasse Baugkollisjon 2.60E E E E E E E E-08 - Sidevegs 5.58E E E E E E E E-08 - Total 3.16E E E E E E E E-07 - For de 7 skipsklasser er følgende verdier gitt for deplasement: Middel Spredning Det antas at deplasementet i hver skipsklasse er normalfordelt. Fordelingsfunksjon for deplasement: 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Baugkollisjon Deplasement (tonn) Baugkollisjon kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas 1/1

43 Nordøyveien bru Søyle 4 forventes belastet mht. skipsstøt som beskrevet i det følgende: Alle kollisioner Alle kollisjoner Total kollisjonsfrekvens: 2.11E-03 per år Oppdelt på: Eller: Menneskelig feil: Feil i fremdriftmaskineri: Feil i styresystemer: Feil ved møtesituasjoner: Vinkelrett på broens lengderetning: Parallelt med broens lengderetning: 1.73E-03 per år 3.23E-04 per år 4.97E-05 per år 0.00E+00 per år 2.06E-03 per år 4.97E-05 per år Den totale kollisions frekvens for søyle 4 (2.11E-03 per år) svarer til en returperiode på 475 år. For de årlige kollisjonsfrekvenser oppdelt på kollisjonstype og skipsklasser fordeler bidragene seg som følger: skipsklasse Baugkollisjon 2.96E E E E E E E E-07 - Sidevegs 6.10E E E E E E E E-07 - Total 3.57E E E E E E E E-07 - For de 7 skipsklasser er følgende verdier gitt for deplasement: Middel Spredning Det antas at deplasementet i hver skipsklasse er normalfordelt. Fordelingsfunksjon for deplasement: 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Baugkollisjon Deplasement (tonn) Baugkollisjon kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas 1/1

44 Nordøyveien bru Søyle 5 forventes belastet mht. skipsstøt som beskrevet i det følgende: Alle kollisioner Alle kollisjoner Total kollisjonsfrekvens: 6.81E-03 per år Oppdelt på: Eller: Menneskelig feil: Feil i fremdriftmaskineri: Feil i styresystemer: Feil ved møtesituasjoner: Vinkelrett på broens lengderetning: Parallelt med broens lengderetning: 6.32E-03 per år 3.46E-04 per år 1.37E-04 per år 0.00E+00 per år 6.67E-03 per år 1.37E-04 per år Den totale kollisions frekvens for søyle 5 (6.81E-03 per år) svarer til en returperiode på 147 år. For de årlige kollisjonsfrekvenser oppdelt på kollisjonstype og skipsklasser fordeler bidragene seg som følger: skipsklasse Baugkollisjon 9.39E E E E E E E E E-85 Sidevegs 6.27E E E E E E E E E-09 Total 1.00E E E E E E E E E-09 For de 7 skipsklasser er følgende verdier gitt for deplasement: Middel Spredning Det antas at deplasementet i hver skipsklasse er normalfordelt. Fordelingsfunksjon for deplasement: 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Baugkollisjon Deplasement (tonn) Baugkollisjon kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) 69.04% deplasement som skal kunne opptas 5121 ton deplacement kollapsfrekvens ikke kollaps F(kapasitet) deplasement som skal kunne opptas 1/1