Molo Gryllefjord Massetransport fra steinbrudd i Torskenskaret til molo.

Transkript

1 Anleggsdrift RAPPORT Til: Kystverket Nordland, utbyggingsavdelingen Tone Sivertsen, Jann Eliassen Molo Gryllefjord Massetransport fra steinbrudd i Torskenskaret til molo. Institutt for bygg, anlegg og transport, Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet NTNU Trondheim Vegard Olsen April 2009

2 Sammendrag Rapporten viser resultater vedrørende beregninger av kapasiteter for bygging av molo ved Gryllefjord. I tillegg kommenteres enkelte forutsetninger for prosjektet. Det anbefales å oppgradere transportstrekningen fra dagens veistandard T8 til T10, slik at det er mulig å transportere massen med semier á 50 tonns totalvekt. Vegen bør være slik at møting kan skje hver 300 m. Plasseringen av avkjøringen fra steinbruddet må vurderes nøye med tanke på trafikksikkerhet og estetikk. Avkjøring oppe på flata bør vurderes. Det er beregnet kapasiteter med 50 t bakgraver. Dette gir en effektiv transporttid på 40 uker. Dette innebærer 5 semier i drift for transport til kaia, og 7 semier for transport direkte til moloen. Kapasiteter ved bruk av færre enheter lar seg beregne ut fra kapasitet oppgitt per semi. Boring med én borrigg vil gi tilstrekkelig kapasitet i forhold til lastekapasiteten. Dosekapasitet på molo er tilnærmet lik transportkapasiteten ved maksimalt antall semier. Plastringskapasiteten er ca. halvparten av transportkapasiteten, og vil være begrensende faktor mot slutten av byggeperioden. Lasting av lekter vil ha omtrent lik kapasitet som transport og lasting i steinbrudd. Det vil si at lektertransporten og setningstid for moloen sannsynligvis vil være dimensjonerende med tanke på byggetiden. 1

3 Innledning I forbindelse med bygging av molo i Gryllefjord skal masse brytes i steinbrudd om lag 3 km fra molo. Totalt skal ca am 3 stein skal plasseres i moloen am 3 skal mellomlagres ved kai (ca. 2 km landtransport) og fraktes 1,5 km med lekter for dumping am 3 skal plasseres i moloen direkte fra land (ca. 3 km landtransport). Det skal produseres ca am 3 storstein til moloen, hvorav am 3 er blokker á 1 m 3 (2,7 t). Steinbruddets såle ligger på kt Lager ved kai og molo ligger på kt 5. Massene transporteres langs offentlig veg (rv86). Dimensjonerende aksellast på veien er i dag 8 tonn. 2

4 Veistandard Veien bør oppgraderes til T10. Dette muliggjør transport med semier med totalvekt 50 tonn. Med T8 standard på veien må man redusere totalvekten med minst 6 tonn til 44 tonn. Dette gir 20 % reduksjon i lastekapasitet, og tilnærmet 20 % økte transportkostnader. Det er ikke sett nærmere på dimensjonerende aksellast, som vil kunne gi ytterligere reduksjon i lasteevne med dagens T8 standard. Grove beregninger tilsier at oppgradering av veien koster mindre enn økningen i transportkostnader. Alternativ med leddstyrte dumpere vil kreve ytterligere oppgradering av vei, samt en god del breddeutvidelse av veien. Leddstyrte dumpere vil heller ikke være ønskelig med tanke på sikkerheten til den allmenne ferdselen som skal gå parallelt med prosjektet. Det er ikke sett nærmere på dette alternativet. Benyttet kartgrunnlag viser at veien er tidvis så smal at semier ikke kan passere hverandre. Veien bør oppgraderes slik at det vil være mulig for møting hver 300 m. Ut fra kart vil ikke hårnålssvingen utgjøre problemer i forhold til svingradius på semier. Det vil også være mulig å stoppe både i overkant og underkant av svingen ved eventuell møting. Stigningen på veien er på i de bratteste partiene nærmere 10 % (1:10), dog over korte strekninger (ca. 50). I gjennomsnitt ligger stigningen på drøye 8 % (1:12). Dette vil ikke medføre videre problemer foruten begrensninger i hastighet, som er hensyntatt i transportberegningene. Avkjøring fra steinbrudd Pa grunn av begrenset sikt ved avkjøringen fra steinbruddet vil det kunne oppstå et trafikksikkerhetsmessig problem i forhold til den allmenne biltrafikken. Alternativ utkjøring oppe på flata bør vurderes, også med tanke på estetikk. Utkjøring som tegnet vil gi et hakk i horisontlinjen sett fra nordsiden av fjorden. Endret utkjøring vil gi om lag 200 m lengre kjøring og ca. 5 % redusert transportkapasitet. 3

5 Kapasiteter Lasting og transport Semier med totalvekt 50 tonn (30 t lasteevne) er valgt som transportenheter med bakgrunn i de vurderinger som er gjort over. Det er beregnet lastekapasiteter for flere typer bakgravere. Den mest tilpassede lasteren til prosjektet synes å være en bakgraver i størrelsesorden 50 tonn. Dette gir tilstrekkelig lastekapasitet samt at den vil kunne håndtere blokker som er større enn angitt maksimal steinstørrelse i moloen. Hjullaster som hovedlaster er ikke vurdert pga behovet for å plukke ut storstein i røysa. Øvrige forutsetninger er: Egenvekt stein 2,7 kg/tonn Utvidelsesfaktor 1,35 am 3 /fm 3 Volum molo totalt am 3 Volum levert mellomlager kai am 3 Volum direkte molo fra land am 3 Volum storstein og filter am 3 Transportlengde brudd - kai Transportlengde brudd molo 2150 m 3650 m Forutsatte hastigheter henvises til Excel-filer. I beregningene er steinbruddet antatt utformet som vist i vedlegg med utkjøring på riksveien i stigningen. Høydeforskjell mellom avkjøring og sålen i brudd overvinnes i skjæringen inn til bruddet (tilnærmet 1:10). Massen plassert i molo fra land er antatt kjørt direkte fra brudd. Dvs. mellomlagring av storstein og filtermasser i brudd. Ekstra hjullaster for transport av disse massene internt i bruddet er antatt. Redusert lastekapasitet for håndtering og uttak av blokk er med i beregningene. Pigging eller spretting av for store blokker er forutsatt håndtert uavhengig av hovedlaster. Det er antatt helårsdrift, og 2 skift per uke (75 timer per uke). Det er brukt en effektivitetsfaktor på 73%, dvs: 5,5 effektive timer per 7,5 timer skift. Tabellen angir de laste og transportkapasiteter som er beregnet ved veletablert drift og gode 4

6 rangeringsforhold. Beregningene gir grunnlag for å vurdere disse kapasitetene opp mot borekapasitet, lossekapasitet på lekter, dose og plastringskapasitet i moloen, i tillegg til nødvendig tid for setninger og stabilitet av molo. Riggetid og ekstra tid ved åpningsarbeidet er ikke med. Transport fra steinbrudd til Kai Molo Lastemaskin Lastekapasitet 50 t bakgraver 285 am 3 /eh Syklustid transport 15 min 22 min Transportkapasitet per semi (per eh) 57 am 3 /eh 41 am 3 /eh per semi (per skift) 310 am 3 /skift 225 am 3 /skift Maksimalt antall semier 5 stk 7 stk Transportkapasitet alle semier (per eh) 280 am 3 /eh (per skift) (per uke) 1550 am 3 /skift am 3 /skift Nødvendig tid for transport avmasser 1850 eh 350 eh 335 skift 65 skift Total transporttid 40 uker Alternativ med større bakgraver gir økt lastekapasitet og kortere transporttid. Dersom antallet transportenheter økes i takt med lastekapasiteten vil totalkapasiteten øke. Økt antall transportenheter gir for øvrig økt behov for møting, dette medfører at effekten av økt lastekapasitet reduseres noe. Boring Det er antatt middels borbarhet og sprengbarhet og lading med anolitsprengstoff. Det benyttes én borrigg. Borhullsdiameter 76 mm 89 mm Borekapasitet 390 am 3 /eh 500 am 3 /eh Uten spesielle tilpasninger bør det være mulig å produsere filtermassen og storsteinsblokkene som en del av den ordinære sprengningen. Det bør etableres et system for uttak av disse massene så snart som mulig. En kontinuerlig kontroll av disse massene bør foregå for å unngå mangel på storstein mot slutten av prosjektet. Dette kan resultere i unødvendig uttak av steinbruddet og tilhørende vrakmasser. 5

7 Dersom egne storsteinssalver sprenges vil kapasiteten reduseres med ca. 25 % for disse salvene, pga mindre salver og lavere total effektivitet. Dette vil ikke påvirke byggetiden. Lasting på lekter Det forutsettes at lekteren losses via tippetrakt og transportbånd med tilstrekkelig kapasitet. Lasting med 2 stk hjullastere. Hjullaster 30 tonn 50 tonn Lastekapasitet 2 stk (50 m) 320 am 3 /eh 400 am 3 /eh Dosing og plastring Dosekapasitet kan forventes å ligge på 300 am 3 /eh med én 40 tonns doser. Plastringskapasitet kan forventes å ligge på 75 am 3 /eh for én 30 tonns bakgraver. Utstyr Listen nedenfor viser hva som vil være nødvendig utstyrspark for å få flyt i arbeidet og tilpasning mellom de ulike arbeidsoperasjonene. Det er ikke tatt hensyn til setningstid i molo. Dette vil i første rekke påvirke behovet for antall semier. Steinbrudd Transport 1 stk bakgraver (hovedlaster) 1 stk hjullaster (hjelpemaskin) 1 stk bakgraver (hjelpemaskin: rensk, arrondering, pigging) 1 stk borrigg 5-7 stk semier med 30 t lasteevne (50 t totalvekt) Mellomlager 2 stk hjullastere (evt. én i kombinasjon med hjullaster i brudd) Molo 1stk doser 2 stk bakgravere (plastring) 6

8