REHABILITERING AV AVLØPSNETT

Transkript

1 6/6/2011 H11B05 REHABILITERING AV AVLØPSNETT Sammenligning av tradisjonell graving og no-dig metoder

2 HØGSKOLEN I ØSTFOLD Avdeling for ingeniørfag Postadresse: 1757 Halden Besøksadresse: KG Meldahls vei 9, 1671 Kråkerøy Telefon: Telefaks: E-post: post-ir@hiof.no PROSJEKTRAPPORT Prosjektkategori: Hovedprosjekt Fritt tilgjengelig Omfang i studiepoeng: 15 Fritt tilgjengelig etter: Fagområde: Vann- og avløpsteknikk Tilgjengelig etter avtale med samarbeidspartner Rapporttittel: Rehabilitering av avløpsnett Sammenligning av tradisjonell graving og no-dig metoder Dato: Antall sider: 189 (med vedlegg) Antall vedlegg: 35 Forfattere: Rune Stavn Atle Finstad Fredrik Hestø Hansen Terje Bye Gulbrandsen Tommy-André Olsen Avdeling / linje: Avdeling for ingeniørfag: Bygg Veileder: Geir Torgersen Prosjektnummer: H11B05 Utført i samarbeid med: Fredrikstad Kommune Kontaktperson hos samarbeidspartner: Terje Johansen og Anders Gaustad Ekstrakt: Prosjektgruppen har sammenlignet no-dig metoder med tradisjonell graving for rehabilitering av vanett i et boligområde i Fredrikstad. Det er utarbeidet en kostnadsberegning og et miljøregnskap for å gi en anbefaling på metode til oppdragsgiver. 3 emneord: No-dig Vann og avløp Miljøregnskap

3 1 Forord Prosjektgruppens medlemmer hadde liten kjennskap til VA-faget da vi begynte på ingeniørlinjen ved Høgskolen i Østfold. Gjennom det siste semesteret fikk vi anledning til å ta VA-teknikk, noe som vekket interessen hos prosjektgruppa. Dette er også hovedgrunnen til at vi ønsket å fordype oss mer i faget i form av et hovedprosjekt. Prosjektperioden har vært spennende, lærerikt og medført at vi har kommet i kontakt med en rekke entreprenører og konsulenter innen bransjen. Prosjektgruppen har fungert over all forventning, hvor konfliktene har vært få og tilnærmet fraværende. Tidsplanen og kravene som prosjektgruppen utarbeidet ved oppstart, har gått overraskende problemfritt. Prosjektgruppen har hatt det både moro og seriøst på de jevnlige prosjektmøtene. Vi kommer ikke bort fra all den hjelpen vi har fått, og som gjorde prosjektet gjennomførbart. Først og fremst ønsker vi å takke Fredrikstad kommune og COWI som betrodde oss med denne oppgaven. Terje Johansen, Anders Gaustad og Tom A. Karlsen har gjennom hele prosjektperioden vært behjelpelige og gitt rettledning til prosjektgruppen. Vi ønsker også å takke vår veileder, Geir Torgersen, for både støtte og veiledning i prosjektet og for å skape en interesse for faget. Til slutt ønsker vi å sende en stor takk til alle referansepersonene som har vært behjelpelige gjennom prosjektet. Fra første gang vi tok kontakt med referansepersonene har vi blitt møtt med interesse og en vilje til å hjelpe. Alle sammen har stort sett vært villige til å sette av tid og komme med innspill. Fredrikstad, juni 2011 Med vennlig hilsen Prosjektgruppen Rune Stavn Atle Finstad Fredrik Hestø Hansen Terje Bye Gulbrandsen Tommy-André Olsen 2

4 Innhold 1 FORORD SAMMENDRAG INNLEDNING BAKGRUNN ORGANISERING AV PROSJEKTET PROSJEKTBESKRIVELSE PROSJEKTOMRÅDET INFORMASJONSINNHENTING BEGRENSNINGER GRØFTEGRAVING NO-DIG METODER FOR REHABILITERING AV VANN OG AVLØPSNETT SLIPLINING STRØMPEFORING STYRT BORING UTBLOKKING TETTILSLUTTET RØR TILRETTELEGGING FOR FREMTIDIG NO-DIG REHABILITERING UTFORDRINGER VED OMBYGGING FRA FELLES TIL SEPARAT AVLØPSSYSTEM TRAFIKKAVVIKLINGER GEOTEKNISKE GRUNNFORHOLD VALG AV OPTIMAL UTFØRELSESMETODE SIKRING AV VANN OG AVLØP I ANLEGGSTIDEN ARBEID I GRØFT RESIPIENT FOR OVERVANN OG UTJEVNINGSMAGASINER TIDSANALYSE VED GENERELLE PROSJEKTER OMBYGGING AV PRIVATE STIKKLEDNINGER KARTLEGGING AV OMRÅDET STIKKLEDNINGER OG BEBOERE HOVEDLEDNINGER OG KUMMER NIVELLERDRAG TEORI OG FORUTSETNINGER FOR DIMENSJONERING SPILLVANN OVERVANN DIMENSJONERING AV SPILLVANNS- OG OVERVANNSLEDNINGER DAGENS SITUASJON FREMGANGSMÅTE EKSISTERENDE SITUASJON FORBEDRENDE TILTAK OPPSUMMERING KOSTNADSBEREGNING RESULTAT OPPSUMMERING

5 11 MILJØREGNSKAP INNLEDNING INDIKATORER OG PARAMETERE MASSEBEHOV OPPSUMMERING KONKLUSJON REFERANSELISTE LITTERATUR INTERNETT UPUBLISERT MATERIALE

6 2 Sammendrag En rekke abonnenter ved Tyrihjellveien på Begby i Fredrikstad har siden 1960-tallet opplevd å få kjellerne sine oversvømt ved kraftig nedbør. Fredrikstad kommune har derfor engasjert prosjektgruppen for å kartlegge hva årsaken kan være og kontrollere dagens avløpsnett. I samarbeid med COWI AS har prosjektgruppen også valgt å vurdere alternative rehabiliteringsmuligheter som no-dig, og sammenligne dette med tradisjonell grøftegraving i et miljømessig og økonomisk perspektiv. Før selve kontrolleringen og sammenligningen av de ulike metodene kunne finne sted, måtte prosjektgruppen kartlegge de ulike metodene innen no-dig og selve prosjektområdet. Rapporten innholder derfor en beskrivelse av de mest brukte no-dig metodene, samt hvilke tiltak en kan gjøre for å legge til rette for at anlegg i framtiden kan rehabiliteres med no-dig løsninger. Rapporten inneholder dessuten en fremstilling av de viktigste utfordringene ved ombygging fra fellessystem til separatsystem. Prosjektgruppen har kontrollert dagens avløpsnett gjennom hydrauliske beregninger. Disse beregningene viser at dagens overvannsledninger ikke tilfredsstiller dagens krav til kapasitet, men tilfredsstiller kravene som var veiledende da boligområdet ble utbygd. Når det gjelder spillvannsledningene har alle traseene i dag tilfredsstillende kapasitet når det ikke er noen form for nedbør. Ved kraftig nedbør vil derimot overvann fra fellessystemene sprenge kapasiteten på spillvannledningen i bunn av Tyrihjellveien, hvor kjelleroversvømmelsene har funnet sted. Som et sammenligningsgrunnlag for kostnader knyttet til no-dig og grøftegraving har prosjektgruppen utarbeidet en anbudsbeskrivelse, som er blitt sendt til entreprenører. Tilbakemeldingene fra entreprenørene viser at det ikke er så store prisforskjeller for det gitte prosjektområdet. Prisen for graving er på ca 5,1 millioner kroner, mens det for no-dig (strømpeforing/tettilsluttet rør) ligger på ca. 5,4 millioner kroner. Metode for beregning av miljøregnskap er i dag ikke noen eksakt vitenskap. Prosjektgruppen har i sine beregninger tatt utgangspunkt i den tilgjenglige faglitteraturen og gjennom referansepersoner. Resultatene fra beregningene viser at klimagassbelastningen er relativt mye lavere for no-dig metoder. De samfunnsmessige aspektene, som for eksempel sikkerhet, anleggstid og støy, viser derimot mindre forskjeller mellom no-dig metoder og grøftegraving ved åpne boligområder. 5

7 3 Innledning 3.1 Bakgrunn Innen VA bransjen har man i hovedsak sverget til konservative løsninger, som tradisjonell grøftegraving, ved rehabilitering og legging av nye ledninger. Prosjektgruppen ønsker å belyse de innovative løsningene som finnes på markedet i dag. No-dig metoder har eksistert i lang tid, men pga liten kunnskap om disse metodene, har de ikke fått den anvendelsen de fortjener. Med no-dig metoder reduserer man graving til det minimale og kan derfor både være mer økonomisk og miljøvennlig sammenlignet med tradisjonelle løsninger. No-dig metoder har nok sin største fordel i urbane områder, hvor trafikk og publikum legger begrensninger på hvor man kan grave og hvor lenge anleggstiden kan vedvare. Prosjektgruppen fikk i januar 2011 en forespørsel fra COWI og Fredrikstad kommune om å se på om det er mulighet for både økonomisk og miljømessig gevinst i mindre urbane områder, som i et boligfelt. Med bakgrunn i dette hadde prosjektgruppen et oppstartsmøte med Fredrikstad Kommune og COWI 12. februar 2011, der man fikk presentert oppgaven og et aktuelt område for prosjektet. På møtet kom man til enighet om å gå videre med prosjektet, og at studentene skulle utarbeide et prosjektdirektiv (Vedlegg 1) og fremdriftsplan (Vedlegg 2) som alle parter kunne være enige om. 6

8 3.2 Organisering av prosjektet Prosjektet har vært organisert på følgende måte: Oppdragsgiver: Fredrikstad kommune Styringsgruppe: Terje Johansen (Fr.stad) Anders Gaustad (Fr.stad) Tom A. Karlsen (COWI) Geir Torgersen (HiØ) Prosjektgruppe Rune Stavn Atle Finstad Fredrik Hestø Hansen Terje Bye Gulbrandsen Tommy-André Olsen Referansepersoner: Camilla Dale (Vianova) Per Christian Nordby (Olimb AS) Jon Sigve Sundnes (NCC) Rune Kristiansen (TT-teknikk) Stein Schanke (TT-teknikk) Paal Christian Johansen (COWI) Ole Petter Skallebakke (Fredrikstad kommune) Jack Valleraune (Sarpsborg Park og Anlegg) Geir Henning Hansen (Asplan Viak) Per Otto Larsen (CO2 Focus) Figur 1 - Organisering av prosjektet Fredrikstad kommune har vært oppdragsgiver i dette prosjektet, mens COWI har hatt en rådgivende rolle. Geir Torgersen har vært prosjektgruppens veileder og representant fra Høgskolen i Østfold. Prosjektgruppen har fordelt lederskapet og ansvaret på de forskjellige gruppemedlemmene i henhold til prosjektansvarskartet i vedlegg 2. I løpet av prosjektperioden har prosjektgruppen vært i kontakt med en rekke referansepersoner fra næringslivet. Disse har kommet med både nyttige og nødvendig råd og innspill. Prosjektgruppen har hatt møter jevnlig hvor man har oppsummert fremdriften og fordelt arbeidsmengden. Arbeidsfordelingen har hovedsakelig fulgt prosjektansvarskartet. 7

9 3.3 Prosjektbeskrivelse Fredrikstad kommune har opplevd at abonnenter i Tyrihjellveien på Begby har hatt en rekke kjelleroversvømmelser. Fredrikstad kommune mistenker derfor at deler av området har behov for rehabilitering. Prosjektgruppen fikk i den forbindelse i oppgave å finne årsaken og kontrollere dagens avløpsledninger (spillvann og overvann) og eventuelt dimensjonere for et nytt avløpsanlegg. Kontrolleringen skulle skje ved intervjuer av beboere, tv-kjøring av spillvannsledninger og beregninger av dagens avløpssystemer. Som en del av rehabiliteringen skulle prosjektgruppen se på mulighetene for no-dig løsninger og sammenligne disse med tradisjonell grøftegraving. Styringsgruppen ønsket derfor at prosjektgruppen skulle beskrive de aktuelle metodene for no-dig løsninger og utarbeide en kostnadsanalyse og et miljøregnskap for både grøftegraving og no-dig løsning. Prosjektet skal dessuten komme med forslag på hvordan man ved nye anlegg best mulig kan tilrettelegge for fremtidig rehabilitering av no-dig løsninger. Siden deler av området består av fellessystem skal prosjektet også beskrive hvilke utfordringer som finnes ved å bygge om fra fellessystem til separatsystem. Ved rehabilitering av ledningsnett og utbedring av lekkasjer, oppstår det til tider konflikter med abonnenter vedrørende stikkledninger og kostnadsfordeling. Prosjektet skal derfor kartlegge hvor dagens grensesnitt går mellom det private og det offentlige, og hvilke andre løsninger som benyttes i andre kommuner/land. 3.4 Prosjektområdet Området som prosjektgruppen skal se på ligger ved Haugstenåsen på Begby i Fredrikstad kommune (Vedlegg 3). Hovedsakelig begrenser området seg til Tyrihjellveien, Tyrillia og Åslia. Området består av 77 boliger fordelt på et nedbørsareal på 9.5 ha (95000 m 2 ). 3.5 Informasjonsinnhenting Informasjonsinnhentingen har skjedd gjennom tilgjenglig faglitteratur, søk på internett og personlig kontakt med referansepersoner (telefon, e-post og møtevirksomhet). Ved informasjonsinnhentingen har prosjektgruppen forholdt seg kritisk til både innhold og kilde. Prosjektgruppen har der det har vært mulig fått bekreftet informasjon fra minst to pålitelige kilder. 3.6 Begrensninger Tidlig i prosjektperioden ble det klart at dagens spillvannsledninger på separatsystemene holder en grei standard, og det er ikke behov for ytterligere rehabilitering. For å få et sammenligningsgrunnlag har prosjektgruppen tenkt at 8

10 området skal rehabiliteres i fremtiden, ca 50 år fram i tid. I den tiltenkte situasjonen skal da hele ledningsanlegget rehabiliteres (vann, spillvann og overvann). Når det gjelder dimensjoneringsarbeidet har prosjektgruppen begrenset oppgaven til kun å se på avløpsanlegget (spillvann og overvann), da det kun er registrert problemer med disse i dag. 9

11 4 Grøftegraving Å legge ledninger medfører ofte store kostnader knyttet til graving, masseforflytning, gjenfylling og sikkerhet. En vanlig fordeling av anleggskostnadene knyttet til legging av ledningsnett for vann og avløp med små rørdimensjoner kan være (Reiersen 2007): Rørpris inkludert kummer Ca 15 % Legging og montering Ca 5 % Fundament, sidefylling og beskyttelseslag Ca 30 % Graving og gjenfylling Ca 50 % Som man ser utgjør selve rørkostnadene rundt 20 %, mens utgraving og gjenfylling utgjør halvparten av anleggskostnadene. Ledningsgrøften deles inn i ulike soner etter funksjon, som vist i Figur 2. Fundamentet under ledningen har som funksjon å oppta de krefter som overføres fra selve ledningen, slik at ledningens egenskaper ikke forringes og det oppstår skade på røret (Bøyum og Thorolfsson 1999). Sidefyllingsmassene skal sikre at røret oppnår tilstrekkelig sidestøtte og at røret får en så stor bæreflate som mulig (VA/miljøblad nr , Bøyum og Thorolfsson 1999) Figur 2 - Soneindelling i ledningsgrøft (VA/miljøblad nr. 5) Beskyttelseslagets funksjon er å sikre ledningen mot punktlaster fra massene som benyttes til gjenfylling. Hva som benyttes til gjenfylling avhenger av hvilken overbygning det skal være på traseen (vei, fortau, plen, etc), men felles for disse er at det er krav til maks steinstørrelse, avhengig av tykkelsen på beskyttelseslaget (VA/miljøblad nr ). Hvor store kostnadene knyttet til masseforflytting blir, avhenger av grunnforholdene, avstand til deponi og hvilken overbygning det skal være på toppen av grøftetraseen. Det mest ønskelige og økonomiske er å benytte stedlige gravemasser, men dette lar seg sjelden gjøre pga ulik sammensetting, innhold av organisk materiale og kvalitet. Stedlige masser benyttes derfor mest som overdekning. I den senere tid er det også blitt et større ønske om å resirkulere tungt bygg- og anleggsavfall, som knust betong og teglstein i VA-grøfter. Hvis det skal være vei, fortau eller lignende på toppen av 10

12 grøftetraseen, gjelder kravene fra Statens vegvesen som er beskrevet i Håndbok-018 (From 2001). Sikkerhetstiltak er svært viktig ved grøftegraving for å forhindre ras og tap av liv og helse. Arbeidsmiljøloven setter i forskrift om graving og avstiving av grøfter en rekke krav til sikkerhetstiltak for grøftegraving. Hvor godt grøften må sikres avhenger først og fremst av grøftedybde og grunnforhold. Ved gravedybde under 2 meter kan det benyttes vertikale vegger uten avstiving, dersom grunnforholdene tillater det (graving over grunnvannstand og lignende). Dersom gravedybden er over 2 meter må man avstive grøftesidene med spuntvegger eller prefabrikkerte grøftekasser. Spunt er den anbefalte metoden for avstiving dersom man har områder med bløt leire, vannmettet sand eller silt i dype grøfter og grøfter som ligger under grunnvannstanden. Ved grøfter dypere enn 3 meter må avstiving dimensjoneres og dokumenteres (Arbeidsdepartementet 1985). Grunnforholdene er det andre momentet som setter krav til sikkerhet. Figur 3 - Skråningshelninger ved ulikejordarter (Karlsen 2009) I friksjonsjordarter som sand, grus og stein er det krav til helning på grøftevegg, dersom man ikke benytter avstivning. Helningen i slike jordarter, dersom de ligger over grunnvannstand, settes normalt til 45 vinkel (1:1) med horisontalplanet. Dersom grøften skal gjenfylles i løpet av dagen og dybden er under 3 meter, kan man benytte en helning på 1:0,75 (53 ), forutsatt at jordmassene ikke er mettet med vann mens grøften er åpen, se Figur 3 (Arbeidsdepartementet 1985). Graving i uoppsprekket leire og silt (kohesjonsjordarter) med hurtig gjenfylling i tørt vær, kan man operere med en grøftehelning på 2:1 (63 ) dersom gravedybden er under 3 meter. Dersom grøften skal stå åpen over lengre tid (mer enn en uke), bør helningen på grøftekanten ved kohesjonsjordarter reduseres til 1:0,75 (53 ) (Arbeidsdepartementet 1985). Under ugunstige forhold, som mye nedbør og graving under grunnvannstand, kan det være nødvendig med skrå grøftevegger også i grøftedybder under 2 meter. Helningen bør her settes til 1:2 (26 ) for friksjonsjordarter og ved kohesjonsjordarter bør det konsulteres med geoteknisk sakkyndig. Oppgravde masser skal ikke legges nærmere enn 1 meter fra grøftekant, da dette kan medføre ras pga økt jordtrykk mot grøftesidene.(arbeidsdepartementet 1985). Dersom massene legges nærmere enn 5 meter fra grøftekanten må massene medberegnes når grøftedybden (H) skal beregnes, se Figur 4 (From 2001). 11

13 Dybden på grøftene bestemmes hovedsakelig ut fra teledybden. Ved å isolere ledningene, med f. eks isolasjonskasse, kan man redusere grøftedybden. Hvilke teledybder en har på forskjellige områder kan man finne i Statens vegvesens Håndbok-018 (Karlsen 2009) eller i Byggforsk detaljblad Figur 4 - Plassering av utgravde masser (From 2001) Legges ledningene på vinterstid i telefarlige masser må en også sørge for at arbeidet foregår i frostfritt miljø, slik at man ikke får teledannelse, is eller snø i fundament, bunnforsterkning eller omfylling. Når eventuelt oppstått tele tiner vil massene bli bløte og miste bæreevne. Dette kan medføre setningsskader. For å unngå dette kan grøften utgraves seksjonsvis, for så å legge ledninger og fylle igjen. Den siste delen av grøften forblir åpen, slik at rørender er godt synlig for videre skjøting. Siste delen bør derimot sikres mot frost ved hjelp av isolasjonsmatter og/eller lignende langs grøftebunn og sidene (Reiersen 2007). Ytterligere beskrivelse av anleggsutførelse for grøftegraving finner man i NS 3420 og i VA/miljø-blad nr. 5 og nr

14 5 No-dig metoder for rehabilitering av vann og avløpsnett Forskjellige no-dig metoder (SSTT 2008): Strømpeforing Sliplining (nytt rør i gammelt) Tettilsluttede rør Rørsegmenter Rørsprengning (utblokking) Styrt boring Gjennompressing og mikrotunnelling I over 30 år har no-dig metoder for rehabilitering av va-nett vært benyttet, men i et lite omfang. No-dig metoder ses fortsatt på som ny teknologi. Det har vært mange som har ønsket å holde seg til den tradisjonelle gravingen når va-ledninger skal rehabiliteres, men man ser nå nytten av å slippe å grave opp hele gater når det skal rehabiliteres. Samfunnsøkonomiske problemer vil bli vesentlig mindre ved bruk av no-dig metoder. Når man ser nasjonalt på vedlikeholdsetterslepet innen vann og avløp, så er man i dag nødt til å tenke alternativt, kontra tradisjonell graving. Prosjektgruppen har valgt å beskrive fem forskjellige no-dig metoder: Strømpeforing Sliplining Utblokking Styrt boring Tettilsluttede rør Avslutningsvis har prosjektgruppen sett på hvilke tiltak en ved nye anlegg kan utføre, for best mulig å tilrettelegge for fremtidig rehabilitering med no-dig løsninger. 5.1 Sliplining Sliplining er en no-dig metode som har vært i bruk siden 1940 årene, en metode som har vist seg å være kostnadseffektiv (Najafi og Gokhale 2005). Den gir alle fordeler som gravefrie grøfter gir, slik som liten forstyrrelse av trafikken, små terrenginngrep og stans i vannforsyning eller Figur 5 - Sliplining (Ellingson 2007) 13

15 avløpsnettet. Sliplining er den enkleste teknikken for å installere et nytt rør inni et eldre rør (se Figur 5). Det skjer ved at det nye røret skytes eller trekkes inn i det gamle vertsrøret (SSTT 2008). I dag er polyetylen (PE) det materialet som er mest brukt i sliplining. PE er mye brukt for vann- og spillvannsledninger og i gassindustrien (Najafi og Gokhale 2005). Det er mest trykkledninger og avløpsledninger med selvfall som blir fornyet ved hjelp av sliplining Bruksområder og materialer De mest vanlige materialene er PE og PVC, men i teorien er det mulig å bruke alle typer materialer. Det nye røret kan være opptil 10 % mindre enn vertsrøret (Najafi og Gokhale 2005). I et gammelt betongrør med ф 300 mm, kan det bli tredd inn et PE med ф 270 mm uten at det skaper problemer under installasjonen. Grunnen til at PE er å foretrekke er pga dets materialegenskaper. Polyetylens viktigste egenskap er at det kan sveises sammen, noe som er en stor fordel når lange rørlengder skal trekkes. PE gir også litt fleksibilitet slik at det kan trekkes gjennom små bend og deformasjoner i det gamle røret (Najafi og Gokhale 2005). Tabell 1viser bruksområdene for sliplining. Tabell 1 - Bruksområder for sliplining [PE] (Najafi og Gokhale 2005) Rør type Trykkrør og trykkledninger Gass Ledninger Drikkevannsledninger Kjemiske og Industrielle ledninger Rette, og rør med små bend. Skarpe bend er ikke mulig Ikke sirkulære rør Rør med varierende dimensjoner Rør med deformasjoner Egnet JA JA JA JA JA NEI NEI JA Forarbeid, installasjon og etterarbeid Forarbeid For å sikre best mulig resultat når det skal brukes sliplining som rehabiliteringsmetode må det gjennomføres omhyggelige forundersøkelser(sstt 2008). Minstekrav for dette er: Tilstand på eksisterende ledning. Behov for rensing Plassering av ventiler, spesielt ved trykkledninger og stikkanslutninger Ledningstrekkets lengde og bredde Ledningsdimensjon, deformasjoner og forskyvninger 14

16 Trafikkbelastning Tilstand til eventuelle kummer registreres Sveising av PE rør Ved sliplining med PE-rør trekkes eller skyves ledningen inn i den eksisterende ledningen mellom en innførings- eller startgrop og en mottaksgrop (SSTT 2008). Sammensveisingen av ledningen skjer enten over eller under bakken. Siden krumningsradiusen til PE-rør er såpass lav, kreves det store utgravinger for sveising. Ved sveising under bakken slipper man store utgravinger, men installasjonsraten avhenger av hvor fort sveiseskjøtene kjøles ned. Hvis det trekkes før skjøtene har herdet, kan det føre til deformasjoner og reduksjon av rørets mekaniske egenskaper Anboring/Tilkobling av stikkledninger Det må som regel graves opp for tilkobling av stikkledninger på grunn av faren for å skade den nye PE-ledningen etter inntrekkingen (NRS 1997). Nødvendig lengde av den ledningen som skal renoveres skjæres ut og fjernes. Det er viktig at dette partiet sikres ved inntrekkingen, slik at trekkhodet passerer uten å henge seg opp og at ikke omkringliggende masser dras med inn i ledningen (NRS 1997) Etterarbeid Etter installasjonen må det gjøres litt etterarbeid for å sjekke at det oppfyller kvalitetskravene som er satt: (SSTT 2008) Tetthetsprøving Beboerinformasjon etter at åpning av stikk har funnet sted Kontrollere stikkåpninger Tv inspeksjon som dokumentasjon for den ferdige rehabiliteringen 5.2 Strømpeforing Bruksområder og materialer Tabell 2 viser oversikt over bruksområder for strømpeforing. Tabell 2 - Bruksområder for strømpeforing (SSTT 2008) Rør type Spillvannsledninger Gassledninger Drikkevannsledninger Kjemiske og Industrielle ledninger Rette rør Rør med bend Ikke sirkulære rør Sirkulære rør Egnet JA NEI JA JA JA JA JA JA 15

17 Rør med varierende dimensjoner Rør med deformasjoner Rør med stikkledninger Trykkrør JA JA JA JA Strømpeforing (Cured in place pipe) for renovering av va-ledninger er en semistrukturell metode som blir brukt for å bedre ruhet og tetthet i gamle rør. Selv om det er mulig å benytte strømpe ved deformasjon av rør, er det viktig å ha kunnskap om endringer i fall etter for eksempel telehiv. Dette er spesielt viktig for ledninger med selvfall (SSTT 2008). Kort forklart er strømpeforing at det blir støpt ett nytt rør inn i det gamle. Røret som fores inn er ikke selvbærende før det herdes etter innføring. Det er to hovedprinsipper i strømpene som benyttes. Det er strømpe av filt eller strømpe med bærelag (Hafskjold 2005). Strømpe av filt er et homogent strømpemateriale. Denne strømpen består av filt (polyester) og kunstharpiksmaterialer, og er lik i hele rørets tykkelse. Dette er i utgangspunktet en uarmert konstruksjon, men filten vil virke som armering for harpiksen etter at strømpa er installert. Kunstharpiks kan være for eksempel polyester eller epoksy, avhengig av bruksområde. Denne typen strømpe benyttes mest for avløpsledninger med selvfall (Hafskjold 2005, SSTT 2008). Strømpe med bærelag er ofte bygd opp med glassfiber for armering. Dette vil forsterke strømpen betraktelig i forhold til filtstrømpen. Dette er en ikke-homogen strømpe og består av glassfiber og kunstharpiks (som filtstrømpa) som danner et komposittmateriale. Denne typen strømpe er vanligst brukt i trykkledninger (Hafskjold 2005, SSTT 2008). Figur 6 - Strømpe før innføring (Favrskov 2010) Forarbeid, installasjon og etterarbeid Forarbeid I likhet med sliplining er det viktig med forundersøkelser for å få en sikker og god installasjon: (SSTT 2008) Tilstand på eksisterende rør (TV-inspeksjon) Rensebehov Lengde og dybde på røret Dimensjon, retningsendringer, deformasjoner og forskyvninger Grunnvannsnivå 16

18 Plassering av stikkledninger Trafikkbelastning Data for stikkledninger Kummenes tilstand rapporteres Installasjon Felles for begge strømpeproduktene er at filten eller glassfiberen blir mettet med harpiks før den føres inn i det gamle røret. Det er flere forskjellige metoder for innføring og herding av strømpe. Vrenging med vann, vrenging med luft og inntrekking er de forskjellige innføringsmetodene, mens herding skjer enten med damp, UV-lys eller oppvarmet vann (Hafskjold 2005, SSTT 2008) Anboring/Tilkobling av stikkledninger Tilkobling av stikkledninger skjer etter at strømpen er ferdig herdet. Ved bruk av robot med skjærearm kuttes hullene til stikkledningene opp. Det benyttes ofte en hatteløsning ved tilkoblinger for å sikre en tett forbindelse mellom hovedledning og stikkledning (SSTT 2008) Etterarbeid Etter installasjon er det vanlig med noen kontroller for å sikre kvaliteten på den nye strømpen, som for eksempel (SSTT 2008): Tetthetsprøving Beboerinformasjon etter åpning av stikk Kumavslutninger for å sikre fortsatt glatt gjennomløp Stikkåpninger Tv-inspeksjon for dokumentasjon av ferdig rehabilitering 5.3 Styrt boring Bruksområder og materialer Styrt boring (Horizontal Directional Drilling) er en avansert metode for etablering av nye rør innenfor no-dig. Anvendelsesområdet for denne metoden er etablering av varerør og rør for EL, tele, avløps- og pumpeledninger samt vannledninger (Karlsen 2009). Det mest vanlige materialet som blir brukt til styrt boring er PE-rør. Boreriggen plasseres rett på terrenget og den kan bore akkurat den traseen som er ønsket (Miljøministeriet 2001), se Figur 7. 17

19 Figur 7 - Pilotboring (Miljøministeriet 2001) Forarbeid, installasjon og etterarbeid Elementer ved utføring av styrt boring: Boring av pilothull med bruk av navigasjonsutstyr. Eventuelle gradvise utvidelser av borrehullet (forreaming). Utvidelse av borrehull til endelig størrelse (sluttreaming). Installasjon av rør. Navigasjonssystem. Borevæske Forarbeid Det må utføres geotekniske og miljøtekniske undersøkelser, grunnvannsstanden bør være kjent. I tilegg må det være kjennskap til ledninger, kabler og eventuelt andre hindringer i grunnen og beliggenhet og størrelse på arbeidsgrop bør planlegges nøye (SSTT 2008) Installasjon Boring av pilothull Borestrengen, som består av flere rør som er satt sammen, styres ved hjelp av et pilothode. Pilothodet består av en skråplate, et sondehus og en dyse som spyler en blanding av betonitt og vann (borevæske/mud). I pilothodet ligger det en sonde som forteller posisjonen på boringen. Dette gjør at man kan styre hodet i alle retninger, bortsett fra om man treffer fjell, morene, store steiner eller andre store fremmedlegemer (Styrtboring 2011, Olimb 2011). Pilothodet bores frem ved hjelp av trykk og rotasjon av borestammen, se Figur 8. 18

20 Figur 8 - Pilothode (Miljøministeriet 2001) Under boreprosessen spyles det ut borevæske igjennom borestrengen og dyser for å minimere friksjon mellom jord og borestrengen, samt nedkjøling av pilothodet og borestrengen (Miljøministeriet 2001). Når pilothodet når destinasjonen byttes det ut med en opprømmerkrone som har en større diameter enn røret som trekkes tilbake (Styrtboring 2011). Bak opprømmerkronen festes en svivel også på selve røret, deretter trekkes alt tilbake til utgangspunktet. Massen som løsner på vei tilbake blandes med borevæsken og vil stabilisere hulrommet på utsiden av røret (Olimb 2011). Utvidelse av borehull Hvis det blir nødvendig kan borehullet utvides. Dette blir gjort med en reamer, som er et boreverktøy (Miljøministeriet 2001), se Figur 9. Figur 9-Forreaming (Dipra 2006) Dette foregår på samme måte som når man lager et pilothull. Reameren borer seg igjennom pilothullet og lager en større dimensjon på hullet. Deretter trekkes reameren igjennom en gang til der den trekker med seg det nye røret koblet til en svivel, se Figur 10. Figur 10 - Sluttreaming (Dipra 2006) 19

21 Navigasjonssystem På grunn av sonden som er montert i borehodet vil man til en hver tid vite hvor den er. Dette blir overvåket i en mottakerstasjon på overflaten som registrerer alle bevegelsene. Med dette systemet kan man se dybde, hvordan den vender og helning den har Etterarbeid Etter installasjon bør det utføres tetthetsprøving, kontroll av kumavslutninger, tvinspeksjon og lukking av byggegropene (SSTT 2008). Fordeler ved styrt boring: Høy borehastighet og sikker styring Lett å transportere Stor nøyaktighet Ulemper ved styrt boring: Prisen er høy Bruk av borevæske 5.4 Utblokking Bruksområder og materialer Denne no-dig metoden har blitt benyttet i mange tiår, så derfor er kunnskap og erfaring godt opparbeidet i de aktuelle utførende bedriftene. Som for styrt boring er det også her PE-rør som er det vanligste materialet. Ved utblokking knuses/sprenges det gamle røret, samtidig som et nytt rør trekkes inn (SSTT 2008). Tabell 3 viser bruksområdene for utblokking. Tabell 3 - Bruksområder for utblokking (SSTT 2008) Rør type Spillvannsledninger Gassledninger Drikkevannsledninger Kjemiske og Industrielle ledninger Rette rør Rør med bend Ikke sirkulære rør Sirkulære rør Rør med varierende dimensjoner Rør med deformasjoner Rør med stikkledninger Trykkrør Egnet JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA JA 20

22 5.4.2 Forarbeid, installasjon og etterarbeid Forarbeid For utblokking er det samme forarbeid som for strømpeforing som kreves. I tillegg må stikkledninger graves opp og trekkes ut, kumbunner må hugges opp slik at det ikke blir noen konflikt når sprengningshodet og røret trekkes inn Installasjon Figur 11 - Eksempel på luftdrevet utblokking (Karlsen 2009) Det finnes to hovedmetoder for å blokke ut et rør. Hydraulisk utblokking benyttes når et rør har kollapset. Det føres inn stenger med hjelp av hydraulikk. På disse stengene i innføringsgropa festes det en skjærekniv og blokkerhode og et bakenforliggende nytt PE-rør som dras tilbake til trekkegropa. Luftdrevet utblokking benyttes der man har mulighet for gjennompassasje med en stakefjær. Man etablerer en utblokker med et bakenforliggende nytt PE-rør i en kum, som festes i en wire som strekkes fra tilstøtende kum. Deretter vinsjes dette tilbake mens den luftdrevne utblokkeren frigjør plass til PE-rør (Karlsen 2009). Muligheter ved utblokking: Kan renovere vannspillvann- og overvannsledninger Utblokking av tre, betong, tegl, gråjern, seigjern, PVC, og PE rør er mulig Man kan oppdimensjonere slik at man kan føre inn flere ledninger i en prosess. F eks. ledninger for vann, spillvann, kabler etc. (Sandum 2011). Figur 12 - Rørvogn til frakt av PE-rør (Basum 2011) Etterarbeid Etter endt arbeid skal det også her tetthetsprøves, det skal gis informasjon til beboere etter åpning av stikk, kumavslutninger skal kontrolleres og det skal utføres en tvinspeksjon. 21

23 Logistikken ved anleggsarbeidet er meget enkel, og påvirker i liten grad miljøet, siden det er en kort og effektiv operasjon. Rørledningen man benytter er fleksibel, et PE materiale (polyetylen) som man kan få på en kveil. Entreprenører i bransjen har egne rørvogner som disse fraktes på, se Figur 12. Det er til stor fordel i urbane og tett bebygde områder hvor plassen er minimal for å lagre materialer (Basum 2011). 5.5 Tettilsluttet rør Bruksområder og materialer Tettilsluttet rør er ofte benyttet ved rehabilitering av vannledninger. Denne metoden går for å være en strukturell renoveringsmetode. Det mest vanlige materialet som blir brukt er polyetylen, og det benyttes kvalitetsklasse PE80 og PE100. Rørene leveres i diameter fra 100mm til 500mm (Wavin 2011). Tabell 4 viser bruksområdene for tettilsluttet rør. Tabell 4-Bruksområder for tettilsluttet rør (SSTT 2008) Rør type Spillvannsledninger Gassledninger Drikkevannsledninger Kjemiske og Industrielle ledninger Rette rør Rør med bend Ikke sirkulære rør Sirkulære rør Rør med varierende dimensjoner Rør med deformasjoner Rør med stikkledninger Trykkrør Egnet NEI(1) JA JA JA JA NEI(2) NEI JA NEI NEI(3) NEI(4) JA (1) Tettilsluttet rør er ikke førstevalg for selvfallsledninger, men kan benyttes (2) Maks 30 grader. Overstiger det dette må det graves opp. (3) Kan benyttes ved små deformasjoner. (4) For selvfallsledninger er det mulig å bore opp, men på trykkledninger må det graves opp ved hvert stikk Forarbeid, installasjon og etterarbeid Forarbeid Før arbeidet settes i gang er det nødvendig å ha en oversikt over tilstanden på den eksisterende ledningen, og behov for rensing/spyling. Det er nødvendig å finne ut av hvor det er påkoblinger til stikkledninger og diameter og dybde på rør. For vannledninger er det også behov for provisorisk vannforsyning. Eksisterende stikk 22

24 som eventuelt stikker inn i hovedledningen må kuttes bort før innføring av PE-røret (SSTT 2008) Installasjon PE-røret er produsert som et rundt rør, og blir deretter foldet som en c, se Figur 13. Før inntrekking føres det en trekkvaier gjennom det rehabiliteringsklare røret. Det monteres en vaier på røret, og det trekkes inn fra en trommel (Figur 14) ved hjelp av vinsj. Når inntrekking starter er det viktig å sørge for at røret er beskyttet mot skader fra kumvegg og inn og utløp i kummen. Etter at røret er ført inn (Figur 15) blir det steamet (ca 125 grader i 3-4 timer), og deretter avkjølt ned til 50 grader og satt under lufttrykk over natten, slik at det blir helt rundt (Olimb2 2011) Figur 13-Prinsipp for compact-pipe (Wavin 2011) Anboring/Tilkobling av stikkledninger For tilkoblinger av stikkledninger ved bruk av tettilsluttet rør er det nødvendig med oppgraving ved hvert stikk. Når røret er ført tilbake til sin naturlige form, blir det brukt standard PE-rør som speilsveises på det rehabiliterte røret. Det benyttes EL-muffe og sveisekrage for tilslutninger til eksisterende flens i kum (Olimb2 2011). Figur 14 - Sammenfoldet PE-rør på trommel (Olimb2 2011) Etterarbeid Etter at røret er klart for bruk skal det utføres noe etterarbeid. Det består i å trykkteste og å desinfisere. I tillegg må vannet føres tilbake i den ferdig rehabiliterte ledningen og groper må gjenfylles. Etter et slikt arbeid skal det leveres dokumentasjon i form av rørinspeksjon, resultater av vannprøver og kumbilder (Olimb2 2011). Figur 15- Sammenfoldet PE-rør, inntrukket (Olimb ) 5.6 Tilrettelegging for fremtidig no-dig rehabilitering Prosjektgruppen har sett på hvilke tiltak en kan gjøre for å legge til rette for at anlegg i fremtiden enklere skal kunne la seg rehabiliteres av no-dig løsninger. I den forbindelse sendte prosjektgruppen ut en forespørsel til SSTT (Scandinavian society of trenchless technology) om å komme med innspill. Gjennom SSTT kom prosjektgruppen i kontakt med Jon Sigve Sundnes (avdelingsleder Byentreprenøren, NCC Construction) og Peer Christian Nordby (markedssjef, Olimb AS) som 23

25 gjennom e-post, telefonsamtaler og møte kom med innspill på hvilke utfordringer og løsninger som finnes Stikkledninger I dag kan man med god sikkerhet rehabilitere spillvanns- og overvannsledninger med no-dig metoder, for så å frese opp stikket fra innsiden med en robot og eventuelt montere en hatt ved stikkledningene (Hafskjold 2005). For vannledninger (trykkledninger generelt) er dette vanskeligere med tanke på å få tett nok tilslutning, og man må derfor oftest grave opp hver enkelt vannledning for å rehabilitere stikkledningene (Sundnes 2011). Figur 16 - Stikkledninger med tilknytting i kum (Asplan Viak 2010) Med tanke på fremtidig no-dig løsninger ville det med stor fordel være ønskelig med anboring av stikkledninger i kummer for vannledninger, se Figur 16. På den måten vil man enkelt ha tilgang til hver enkelt stikkledning fra kummen (Sundnes 2011, Asplan Viak 2010). Dette er i dag en uønsket metode da det vil medføre en rekke stikkledninger som tar opp plass og vanskeliggjør drift og vedlikeholdsarbeidet for kommunen. En løsning kan være å ha en stikkledningskum separat fra den kommunale kummen, som fordeler vannet til den enkelte boligen, se Figur 17. På den måten unngår man at private vannledninger vanskeliggjør drift og vedlikehold på hovedledningen. Det kan være gunstig å legge vannledningen fra fordeleren i varerør fram til bygningen, slik at fremtidig vedlikehold og utskiftinger forenkles ytterligere (Nordby 2011). Stikkledninger i kum vil medføre noe lengre stikkledning og dermed økte investeringskostnader, men forenkle lekkasjesøking, redusere reparasjoner for hovedledninger og forenkle no-dig løsninger i framtiden (Asplan Viak 2010). 24

26 Figur 17 - Eksempel på stikkledningskum (Asplan Viak 2010) Stikkledningskum med fordeler blir ofte kalt for Vossakummen da Voss kommune var først ute med denne løsningen. Hovedgrunnen for Voss kommune for å benytte seg av slike kummer var å få ned lekkasjetallet på vannledningsnettet (Asplan Viak 2010). Voss kommune sine undersøkelser viste at hele 75 % av lekkasjene befant seg på private stikkledninger (de fleste ved anboringspunktet), og etter en overgang til stikkledningskummer gikk det totale lekkasjetallet ned 60 % til 40 % (Een 2010). Totalt sett kan man anta at stikkledninger utgjør omtrent halvparten av ledningsnettet, og 50 % av anboringer på hovednettet har en eller flere svakheter (Hafskjold 2005, Nordby 2011). Derfor er det svært viktig å renovere stikkledninger når hovednettet renoveres og sørge for gode påkoblingspunkt mellom stikk- og hovedledning (Hafskjold 2005). Fordeleren i stikkledningskummen kan være utsatt for frost om bør derfor monteres med en isolasjonskasse (Nordby 2011) Kummer og kumplassering No-dig metoder utføres ofte fra kum, som f. eks strømpeforing, noe som medfører at personellet som skal utføre arbeidet er avhengig å ha nok plass. Derfor bør kummene ha en minstedimensjon på ø1200 mm, og unngå felleskummer for vann og avløp (Sundnes 2011, Nordby 2011) Plasseringen av kummer har også mye å si på tilkomst for vedlikehold. En bør unngå å plassere kummer i sterkt trafikkerte gater/veier og inne i bygninger og steder hvor tilkomst av vedlikeholdsmaskinell (f. eks lastebil) er vanskelig. Kummer bør derfor plasseres i veiskulder der det er mulighet for dette (Sundnes 2011). Avstanden mellom kummene bør ikke overskride 150 meter dersom det er praktisk mulig. Grunnen for dette er at de fleste no-dig metodene har en begrensning på lengde som kan installeres i en omgang (Sundnes 2011). 25

27 Knekkpunkter bør legges til kummer dersom ikke man benytter svak avvikling i hver rørskjøt. Problemet med knekkpunkter er at dagens strømpeprodukter har begrenset fleksibilitet, som kan medføre at det oppstår rynke i innersving og slipp mellom strømpen og eksisterende rør i yttersving dersom knekkpunktet er for skarpt. Dette gjelder også vinkelendringer i horisontalplanet, hvor man helst bør plassere vinkelendringer i kummen, se Figur 18 (Nordby 2011) Figur 18 - Vinkelendringer bør plasseres i kum Materialvalg og dimensjonsendring Ved rehabilitering av eldre ledninger av plast erfarer man ofte at rørene har fått en deformasjon pga jordtrykket ovenfor ledningen. Det er derfor spesielt viktig å følge standarder for omfylling rundt rørene. Deformasjoner fører til dimensjonsendring og vanskeliggjør no-dig metoder, som f. eks strømpeforing. Generelt så er det enklere å rehabilitere ledninger av betong med no-dig metoder, og betongrør og korrugerte, dobbeltveggede plastledninger er derfor å anbefale med tanke på fremtidig no-dig løsninger (Sundnes 2011). Kanskje viktigst av alt er jevnlig å kontrollere ledningene under montering for deformasjoner. Det er kostbart å måtte grave opp etter at anlegget er ferdig (Nordby 2011). Ved tidligere reparasjon av ledninger kan man ha endret dimensjon på deler av røret, framfor å benytte samme dimensjon. Slike dimensjonsendringer ved reparasjon av skader bør unngås for å måtte bruke en dyrere type fleksibel strømpe, som er sløsing av ressurser (Sundenes 2011, Nordby 2011) Oppsummering Påkobling av stikkledninger (vann) bør skje i kummer, eventuelt egne stikkledningskummer Kummer bør ha en minste dimensjon på Ø 1200 mm Kummer bør plasseres slik at ankomst for lastebil er mulig, unngå plassering i bygninger og sterkt trafikkerte veger Avstanden mellom kummer bør ikke overskride 150 meter Knekkpunkter og vinkelendringer bør legges til kummer 26

28 Legge ledninger av materialer med stor trykkfasthet som betong eller korrugerte dobbeltveggede plastrør Unngå dimensjonsendringer ved reparasjon av ledninger 27

29 6 Utfordringer ved ombygging fra felles til separat avløpssystem Ved planlegging av et nytt og oppgradert separat avløpssystem må man ta hensyn til flere viktige faktorer. Kostnadene og avsatt budsjett er forutsetningene for å kunne realisere et prosjekt. Ut ifra dette kan man vurdere hvilke muligheter man har, og igangsette prosjektering av anlegget. Ved ethvert prosjekt finnes det utfordringer, de man forutser og kan eliminere, de som oppstår under anleggstiden og eventuelt utfordringer i driftfasen. De utfordringene rapporten fokuserer på og omhandler her er: Trafikkavviklinger Geotekniske grunnforhold (spesielt ved no-dig metoder) Valg av optimal utførelsesmetode Sikring av vann og avløp i anleggstiden Arbeid i grøft Resipient for overvann og utjevningsmagasiner Tidsanalyse ved generelle prosjekter Ombygging av private stikkledninger 6.1 Trafikkavviklinger. Ved en ombygging av et avløpssystem vil man som regel belaste trafikkmiljøet på en eller annen måte. Dersom man bestemmer seg for å grave opp for å legge nye rør, må man ofte stenge av lengre strekninger, så arbeidet kan gå effektivt. Da er man avhengig av at trafikken kan gå i den andre kjørebanen, eller i en alternativ rute. Ved veier med høy ÅDT (årsdøgntrafikk) vil dette fort skape kaos og faremomenter. Positive sider ved å grave opp, er at man kan forbedre vegoppbyggingen betraktelig, og eventuelt gjøre planlagte tiltak siden man allerede har maskinene der, og har etablert en anleggsplass. Dersom man vurderer no-dig metoder, som er veldig aktuelt i urbane miljøer, vil man kunne klare å håndtere trafikkavviklinger på en enklere og mer effektiv måte. Dette er metoder som krever lite anleggsplass, og som er vesentlig raskere enn tradisjonell graving. Typisk måte for å utføre en slik oppgave, er å gjøre jobben i en kum. Dersom kummer er parallellstilt i forhold til eiendommer kan man, dersom det er mulig, rigge seg til på en gårdsplass, så man benytter minst mulig areal i vegbanen. Utfordring ved separering med en no-dig metode er at mulighetene er begrenset og de mulighetene man har kan fort bli dyrere og mer komplisert enn graving. 28

30 6.2 Geotekniske grunnforhold Geotekniske grunnforhold er en forutsetning for alle typer grunnarbeid. Når man graver for å separere et avløpssystem, må man kunne anslå hva som befinner seg i grunnen. Dersom man skal anlegge separasjon av avløp i en eksisterende grøft, kan det være grunnundersøkelser fra forrige anleggstid som kan benyttes, spesielt med tanke på no-dig metoder. Man kan da også om mulig få klarlagt hvilke masser som er benyttet for tilbakefylling og hva som er mulig å gjennomføre i grøften. Utfordringene kommer ved eldre anlegg som man ikke har noen informasjon på. Det kan da igjen være aktuelt med grunnundersøkelser, eller alternative traseer som er lettere tilgjengelig og bedre egnet. 6.3 Valg av optimal utførelsesmetode Ved ombygging av et eksisterende va-anlegg, har det tidligere ikke vært stort fokus på hvilke metoder man kan vurdere i prosjekteringsfasen. Alternative metoder til tradisjonell graving har vært på markedet i mange år. Disse metodene har som oftest blitt benyttet ved spesielle behov, hvor graving er umulig. Valg av utførelsesmetoder er i størst grad påvirket av kostnader og miljømessige hensyn, og ikke minst hvilke erfaringer og kompetanse man innehar. De siste årene har derimot kunnskapen rundt no-dig metoder økt, og man har tilegnet seg mer erfaring. 6.4 Sikring av vann og avløp i anleggstiden Ved anleggsperioden må vann og avløpsanlegget opprettholdes på best mulig måte. Ved mange tilfeller må man etablere et provisorisk ledningsnett, og sørge for at forurensing ikke forekommer. Hvis det er mulig, kan man beholde det eksisterende ledningsnettet mens man etablerer det nye. Eksempel på provisorisk vannforsyning til beboere rundt anleggsområdet ser du i Figur 19. Figur 19 - Provisorisk vannforsyning til beboere rundt anleggsområdet (Hanken 2009) Ved etablering, og eventuell vannavstenging i forbindelse med provisorisk vannforsyning praktiseres det ofte at entreprenørene varsler og gir informasjon til beboerne. Abonnentene som berøres, skal sikres en vannforsyning som er hygienisk og driftssikker. Hos no-dig bedriften Olimb benyttes det ved provisorisk vannforsyning dimensjoner på minimum 32mm for avgreininger inn til abonnent og 63mm på hovedledning. Man må også vurdere brannvann dersom det er aktuelt, slik at det er nok kapasitet ved brann. Vannledningen legges på en best mulig måte, slik at det ikke er til hinder, samtidig 29

31 som at den skal ligge trygt. Ved oppretting bør man også klore ledningen for den tas i bruk (Nordby 2011). 6.5 Arbeid i grøft Ved etablering av grøfter er det retningslinjer i arbeidsmiljøloven rundt dette. I Forskrift om graving og avstiving av grøfter, 3. Planlegging er det utarbeidet retningslinjer som skal følges. Dette for å opprettholde sikkerheten på anlegget. Det beskrives også retningslinjer ved forskjellige grøftedybder. I vårt prosjekt vil det forekomme grøftedybde på mer enn 2 meter, og retningslinjene vil bli strengere da man må avstive grøftekantene med f. eks grøftekasser (jamfør kapitel 2). På Figur 20 ser man et eksempel på bruk av grøftekasser ved anlegging av ny VA-trase. Dette er en enkel sikring som gir føreren i gravemaskinen en større mulighet til å arbeide tett inntil grøfta, samtidig som at sikkerheten blir ivaretatt. En utfordring ved tradisjonell graving er at man må sikre lengre strekk enn ved no-dig metoder hvor man kun har en kort anleggstid og lite gravearbeid. Dette bedrer tidsforbruket og sikkerheten på anleggsplassen. Figur 20 - Eksempel på bruk av grøftekasse (Lomheim 2011) 6.6 Resipient for overvann og utjevningsmagasiner Resipienter Overvann, som regnvann og smeltevann, fører med seg oppløste stoffer og partikler via lukkede rør- og ledningssystemer eller åpne grøfter og videre ut i en resipient (Kolbenstvedt et al. 2005), se Figur 21. Forurensningsinnholdet på overvannet blir redusert gjennom fortynning, binding, sedimentasjon og nedbryting før det når resipienten. I sedimenteringsfasen Figur 21 - Forurenset overvann (BioForsk 2008) 30

32 vil forurensninger som har festet seg til partikler bunnfelles i stedet for å bli transportert videre med vannet (Kolbenstvedt et al. 2005). Overvannet kan også infiltreres direkte på stedet eller etter å ha passert utjevningsog forsinkelsesmagasiner. Forurensninger i vannet vil være partikler, næringsstoffer, tungmetaller og organiske forbindelser. I tillegg kommer natrium- og kloridioner fra vegsalting. Eutrofiering, en økning i næringsstoffer, kan oppstå på grunn av nitrogen, fosfor og jordpartikler. Det kan bli en algeoppblomstring og oksygennivået i vannet reduseres (Kolbenstvedt et al. 2005). En annen faktor som kan øke forurensningen i overvannet er erosjon fra vegbygging eller dårlig sikrede vegskråninger, som vil gi en stor partikkelavrenning (Kolbenstvedt et al. 2005). Den mest brukte metoden i Fredrikstad kommune i bebygde områder har vært å lede overvannet raskest mulig bort i lukkede ledningssystemer til nærmeste resipient. Siden urbaniseringen har økt i senere tid har også overflateavrenningen økt, noe som har medført at det går mer vann i avløpssystemet enn det som systemet har blitt dimensjonert for. Dette vil igjen føre til en større belastning på resipienten og økt forurensning (Fredrikstad kommune 2007). Store deler av va-nettet i Fredrikstad er basert på fellessystem. Fra 1960 begynte saneringen av fellessystem, det vil si at man separerer overvann og spillvann. For nye utbyggingsområder i kommunen kreves det separert system (Fredrikstad kommune 2007). Dagens system i kommunen er en blanding av felles- og separatsystem, noe som vil lage problemer når et fellessystem renner ut i et separatsystem. I den senere tid har det blitt mer fokus på, og man ser viktigheten av å ha frie og åpne systemer i nærmiljøet av hensyn til estetiske, miljømessige, trivselsmessige forhold (Bioforsk 2008), Figur 22. Dette er også med hensyn til flomdemping (Fredrikstad kommune 2007). Med større bruk av grøntarealer, næringskrevende vannvegetasjon og infiltrasjonsområder vil overvannet bli renset og overflateavrenningen vil bli redusert. Kommunen ønsker fortrinnsvis å ha åpne systemer og der det er hensiktsmessig åpne eksisterende lukkede systemer. I områder med bebyggelse skal overvannet i størst Figur 22 - Fordrøyningsbassen på Bjølsen Studentby (Regjeringen 2011) mulig grad tas hånd om ved kilden ved bruk av fordrøyning og infiltrasjon (Fredrikstad kommune 2007). 31

33 6.6.1 Utjevningsmagasiner Forskjellige typer arealer vil skape ulike mengder overvann med ulikt innhold forurensning. Resipientene som tilføres overvann har ulik toleranse for forurensning avhengig av vannføring, dyre- og planteliv, rekreasjon eller andre bruksformål (Bioforsk 2008). Eksempler på arealer med forurenset overvann er: tungt trafikkert veg, bensinstasjoner, industriområder, vegtunneler, flyplasser, parkeringsplasser og kobbertak. Eksempler på arealer med lett forurenset overvann: Takflater, lett trafikkert veg og asfaltert areal med lav aktivitet. For å få den beste effekten bør tiltak prioriteres til de arealene med størst forurenset overvann og/eller nedbørsfelt med sensitive resipienter. Når man skal planlegge et nytt utslippspunkt for overvann skal det legges på steder hvor de gjør minst skade på miljøet. Kommunen bør sette et vannkvalitetsmål for resipientene og overvannshåndteringen bør inngå i kommunens planprosesser (Bioforsk 2008). Kommunen kan stille krav til overvannshåndtering gjennom reguleringsplaner. Ut i fra hvordan de lokale forholdene er, finnes det forskjellig tiltak som vil være med å rense overvann: Dammer og våtmarker (Figur 23 og Figur 24) Grøftebaserte renseløsninger Infiltrasjon Rensefilter Lagrings- og utjevningsmagasiner Virvelseparator Oljeutskillere Andre tekniske renseløsninger Våtmarker og dammer vil redusere vannhastigheten, noe som vil gi bunnfelling av forurensede partikler og Figur 23 - Rensedam for behandling av overvann fra veg, E6 i Ski (BioForsk 2008) Figur 24 - Våtmark for behandling av overvann fra veg, E6 i Råde (BioForsk 2008) vannet vil komme i kontakt med jord, planter og organiske materiale, som vil bryte ned det forurensede vannet. 32

34 Det bygges ofte et sedimentasjonskammer med hard bunn ved innløpet som legger til rette for enkel fjerning av slam dannet ved bunnfellingen av partikler. Anlegget kan bygges som en dam med vannspeil, våtmarksvegetasjon, en våtmark eller en kombinasjon (Bioforsk 2008). 6.7 Tidsanalyse ved generelle prosjekter Som tidligere nevnt er tid en stor utfordring og det er ønskelig å redusere anleggstida. I Norge er det store variasjoner i temperatur og klima som man må forholde seg til, dette må man ta hensyn til ved planlegging/prosjektering. Dersom man ikke klarer å opprettholde fremdriftsplanen ved anleggsperioden, kan dette føre til at et prosjekt blir dyrere, og kan skape konsekvenser for andre fremtidige prosjekter. F.eks hvis man har et prosjekt gående på høsten som vil vare lenger enn planlagt, vil man kunne få ekstrakostnader dersom man ikke har medregnet kald periode med frost. Det er derfor man med fordel bør ta i bruk utradisjonelle metoder som no-dig, hvor man har kort anleggstid, og det man holder på med ligger frostfritt under bakkenivå. Tidsforbruket for et generelt va-prosjekt utvikler seg som følger: Vanligvis tar en søknad om rammetillatelse ca. 3 måneder. Søknad om igangsettingstillatelse tar ca. 2 3 uker når rammetillatelse er gitt. Prosjekteringen er avhengig av størrelsen på prosjektet, men varer vanligvis fra 1 måned til 0,5 år. Normalt er anleggstiden på et passe stort prosjekt i området 0,5 til 1,0 år ved konvensjonelle metoder. No dig løsninger vil gå vesentlig raskere. (Kanskje halve tiden) (Karlsen 2011) 6.8 Ombygging av private stikkledninger Dersom en kommune ønsker å separere et avløpssystem, er de avhengige at de som kobler/er koblet på nettet, har eller bygger om til separert system. Kommunen har myndighet til å benytte seg av forurensningsloven 22 for å pålegge abonnenter å foreta utbedringer og omlegging av private stikkledninger. Som abonnent får man en viss tid på seg til å utbedre egne stikkledninger. Utfordringene med forurensingsloven, vil ofte bli hos abonnenten. Når stikkledninger er lagt ned ved byggeår, er det få som tenker på fremtidige Figur 25 - Dagens skille mellom offentlige og private ledninger (Lunner kommune 2010) 33

35 utskiftninger, og anlegger kanskje garasjer og belegningsstein eller lignende over ledninger. Dette kan bli meget kostbart og krevende. I slike tilfeller bør man kanskje etter hvert vurdere no-dig metoder for å slippe å grave opp i hagen. I Norge er det vanlig at de private abonnentene eier og har ansvaret for sine stikkledninger (og anboringsklammeret) fra boligen til det offentlige ledningsnettet, se Figur 25. Hvorvidt dette er en gunstig og rettferdig løsning har lenge vært emne for diskusjoner. Grunnen for diskusjon har hovedsakelig vært knyttet til de store reparasjonskostnadene som kan oppstå ved eventuelle feil eller skader og ved pålegg om utskiftninger grunnet separering. Dette kan fort kan beløpe seg til flere ti tusen kroner og opptil flere hundre tusen kroner (Veland 2010). I de siste årene har det blitt mer vanlig at andre aktører legger sine produkter i grøfter, som f. eks tele, el, fjernvarme, TV og lignende. Dette bidrar til å øke eierens kostnader ved eventuelt reparasjon og vedlikeholdsarbeid ettersom disse oftest blir plassert over vann og avløpsledningene (Hansen 2010, Nordby 2011). Felles for de fleste av disse aktørene er at de leverer fram til døra, altså leverandøren bærer kostnadene for drift og vedlikehold på hele nettet. Samtidig som flere aktører legger sine produkter i grøft har trafikkbilde endret seg, med økt trafikk og dermed økt veibredde flere steder. Dette medfører at stadig større del av stikkledningen havner i offentlig vei, noe som igjen har økt kostnadene for reparasjoner av stikkledninger da trafikken gjør det mer komplisert å grave (Nordby 2001). I Stavanger vedtok et enstemmig bystyre at kommunen skulle gjennomføre en overtakelse av private stikkledninger ut av offentlig vei/gate. Begrunnelsen for dette var å tydeliggjøre eierforholdet og dermed ansvarsforholdet mellom det private og det offentlige. Samtidig begrunnet Stavanger kommune med at vannlekkasjer antas å være like store på stikkledninger som på offentlige ledninger, og en overtakelse vil forenkle arbeidet med å få ned lekkasjetallet i kommunen. Ved en overtakelse av ansvar får kommunen også bedre oversikt over vann og avløpsnettet. Dette vil bidra til bedre drift og vedlikehold av ledningene, da private eiere har liten kunnskap om emnet og sjelden kontrollerer sine stikkledninger (Bergsagel 2011). Andre alternative løsninger for ansvars- og eiendomsspørsmålet finner en i våre naboland, der Sverige har som praksis at stikkledninger fra offentlig hovednett fram til eiendomsgrensen er offentlig ansvar. I Danmark har det offentlige ansvaret for stikkledninger fram til husveggen (Veland 2011). Et annet alternativ kan være å sette en grense ved drenskum eller utvendig stoppekran på den privates eiendom, og på den måten sikre et tydelig skille mellom privat og offentlig ansvar. Man kan eventuelt se på hvilken kostnadsfordeling som bør finnes mellom det private og det offentlig dersom en skade eller lekkasje oppstår. Skader kan fort oppstå ved endringer i overbygningen over ledningene, som f.eks utvidelse eller bygging av vei. 34

36 Denne problemstillingen vil i Stavanger kommune nå ikke være aktuelt, siden kommunen nå har overtatt ansvaret for stikkledninger under offentlig vei. Det er et tankekors at en kommune bestemmer og kan pålegge en annen part å betale store summer, uten at denne parten selv har noen bestemmelsesrett eller direkte innflytelse på beslutningen. Mange private har i dag liten kjennskap til at de eier stikkledninger som også går under offentlig grunn, og de aller fleste har liten kompetanse når det gjelder drift og vedlikehold av ledninger (Larmerud 2010). Med tanke på at om lag halvparten av dagens ledningsnett består av stikkledninger og at stikkledninger utgjør mer enn halvparten av lekkasjen grunnet dårlig anboringsløsninger (Hafskjold 2005), bør kommunen i større grad inkludere renovering av stikkledninger når hovednettet skal renoveres. Dette arbeidet blir også forenklet dersom det kun er en eier som har ansvaret for drift og vedlikehold. En kommunal overtakelse av de private stikkledningene vil i første omgang medføre økte utgifter til teknisk etat, og derfor noe høyere gebyrer for abonnentene, om lag 3,5 til 5% økning (Arve Hansen 2011, Bergsagel 2011). Økningen i gebyrer vil være henholdsvis liten med tanke på hvilke kostnader de private eventuelt kan unngå dersom en skade skulle oppstå, eller at man blir pålagt å skifte ut sine stikkledninger. På sikt kan kommunen spare kostnader med tanke på redusert lekkasjetall, da drift og vedlikehold vil forenkles og effektiviseres. 35

37 7 Kartlegging av området For å kunne gjennomføre prosjektet har prosjektgruppen vært avhengig å innhente nødvendig informasjon fra området. Dette kapitelet omhandler hva prosjektgruppen har kartlagt. 7.1 Stikkledninger og beboere For å finne informasjons om de private stikkledningene ved Haugstenåsen har prosjektgruppen søkt i kommunens bygningsarkiv. Dessverre var det ikke spesielt mye informasjon å finne, kun tre av mappene fra bygningsarkivet innehold relevant informasjon. Disse stikkledningene var for øvrig separerte. Arkivsøket avdekket at en av boligene var utsatt for hele 16 oversvømmelser i løpet av åtte år på 70-tallet Prosjektgruppen har dessuten vært i kontakt med beboere i Tyrihjellveien for å forhøre seg om kjelleroversvømmelsene som har funnet sted der. Boligfeltet ble bygd i 1965 og samtalene med beboerne avdekket at det siden 1968 har forekommet tilbakeslag i flere kjellere som har medført oversvømmelse. Dette pågikk frem til 80- tallet, da det ble bygd en pumpestasjon som skulle hjelpe til med å få vannet raskere bort. Dette fungerte i noen år til det igjen ble oversvømmelser som har fortsatt fram til dags dato. Dette skjer ved kraftig regnvær og vannet strømmer opp fra kjellersluk. Siste registrerte hendelse var i Hovedledninger og kummer For å få en oversikt over tilstanden på kummene i området ble det gjennomført en befaring av disse. Det viste seg at det var mangler i to av felleskummene i Åslia (manglet lokk på stakekum til overvannsledningen), og at det i Sølvstien var svært dårlig tilstand på kummene. I tillegg ble det gjennomført en videokjøring av spillvannsledningen i deler av Tyrihjellveien, og deler av fellesledningen på Sølvstien. I Tyrihjellveien var tilstanden bra. I Sølvstien var tilstanden verre, med gamle betongrør i dårlig forfatning og stikkledninger som er feilmontert og reduserte tverrsnittet av hovedledningen. Kommunen har tidligere videokjørt ett strekk i Åslia, som påviste at tilstanden var brukbar. Prosjektgruppa har i tillegg kartlagt hvor mange boliger som har taknedløp koblet til det kommunale hovednettet. Totalt var det tre boliger som har koblet fra sine nedløp. 7.3 Nivellerdrag På grunn av lite data i Gemini vedrørende fall på en ledning var det nødvendig å gjøre et nivellerdrag i kummene nederst i Tyrihjellveien (trasé 4, 6 og 7) for å finne høydeforskjellene mellom bunn spillvannsledninger i kum. Det ble tatt målinger begge veier, for å få en kontroll på dataene (Se vedlegg 4). Prosjektgruppen forutsetter at overvannsledningene har samme fall som spillvannsledningene. 36

38 8 Teori og forutsetninger for dimensjonering I selve dimensjoneringsarbeidet er det en rekke lover og normer en må ta hensyn til, samt faktorer en må finne verdier på. Fredrikstad kommune følger VA-normene, med lokale tilleggbestemmelser. I dette kapitelet skal prosjektgruppa beskrive teorien og forutsetningene bak dimensjoneringsarbeidet for spill- og overvannsledninger for prosjektet. 8.1 Spillvann I dette prosjektet er det spesielt VA-normene i kapitel 6, punkt , 6.3, 6.4 og 6.5 som legger grunnlaget for dimensjonering av spillvannledninger. Først skal det redegjøres for hvordan man beregner spillvannsmengder, for så å beskrive metoden for dimensjonering av spillvannledninger Beregning av spillvannsmengde For å kunne dimensjonere spillvannledninger er man avhengig av å vite spillvannsmengdene, disse skal i henhold til VA-normene for Fredrikstad kommune beregnes etter dimensjoneringskriterier i NS-EN 805 (VA-normen, punkt 6.2, lokal bestemmelse for Fredrikstad kommune). Avløpsmengden fra boliger og husholdninger er hovedsakelig et speilbilde av vannforbruket (From 2001). NS-EN 805:2000 punkt med vedlegg A.4 beskriver at man kan ta utgangspunkt i gjennomsnittlig vannforbruk per personenhet og multiplisere dette med antall personenheter (PE) ledningen forsyner. Vanligvis ligger dette mellom 150 og 250 liter per person per dag og en bør ta høyde for lokale variasjoner og fremtidig økning i befolkningen (NS-EN 805:2000). Spillvannsmengden fra et område varierer over året og Tabell 5- Døgnfaktorer (SFT:TA ) Type område f maks f min Boligområder uten industri Mindre tettbebyggelse med en del industri Byer og større tettbebyggelse med industri døgnet med antall personer som er tilknyttet. Dette er noe en må ta hensyn til i beregningene for å sørge for at ledningene har kapasitet til å ta unna spillvannmengden i den maksimale timen i det maksimale døgnet i året (Bøyum og Thorolfsson 1999). I områder med lite personer tilknyttet ledningen, vil variasjonene være større enn i tettsteder med flere tusen personer som er tilknyttet (SFT:TA ). NS-EN 805:2000 punkt 6 med vedlegg A.6 beskriver anbefalte verdier man bør benytte for maksimal døgn- og timefaktor i utregningene derom målinger ikke foreligger. Disse faktorene som igjen skal multipliseres med beregnet 37

39 gjennomsnittlig vannforbruk. NS-EN 805 anbefaler i dette tilefelle henholdsvis maksimal døgnfaktor på over 2,0 og en timefaktor på over 5,0 for områder mindre enn 2000 personenheter. Statens forurensningstilsyn (nå omdøpt til Klima og forurensningsdirektoratet) utgav sist i 1979 en veiledning (TA-550) for dimensjonering av avløpsledninger som er blitt benyttet i stor grad fram til i dag. TA- 550 setter krav til både døgnfaktor basert på type område (se Tabell 5) og timefaktor basert på antall personer tilknyttet ledningen (se vedlegg 5). En siste faktor som en må ta i betraktning for dimensjonering av vannføring er eventuell infiltrasjonsvann i ledningene. Dette er vann som kommer inn i ledningene som en konsekvens av utette ledninger. Med dette som bakgrunn får en følgende formel for beregning av spillvannsmengde i Fredrikstad kommune: (1) Hvor (2) Dimensjonering av spillvannsledninger VA-normen til Fredrikstad kommune setter krav til at ledningens kapasitet skal fastsettes i henhold til NS-EN 805 (VA-normen, punkt 6.3 lokal bestemmelse for Fredrikstad kommune). NS-EN 805, pkt setter krav til at rørets diameter skal bli kontrollert opp mot følgende formler: H r : Falltap [m] λ: Friksjonskoeffisient (Darcy-Weisbachs formel) (3) L: Lengde på ledning [m] D: Diameter på rør [m] (Colebrooke White v: Hastigheten på strømningen [m/s] g: Gravitasjonskonstanten [m/s 2 ] formel) (4) k: Ruhetsfaktor på røret [m] µ: Kinematisk viskositet [m 2 /s] (Reynolds tall) (5) I: Helning på ledning [m/m] I= Disse formlene kan sammenføyes ved å sette Darcy- Weisbachs formel og formelen for Reynoldstall inn i Colebrooke- Whites formel, slik at man får følgende formel: (6) Dermed kan man ved hjelp av et regneark raskt kontrollere hvilke diametre som gir den nødvendige kapasiteten på ledningen. Ruhetsfaktoren, k, bestemmes ut fra punkt med vedlegg A.9 og A.10 i NS-EN 805 avhengig av hvilken metode man velger. I dette prosjektet er det valgt å følge metoden gjengitt i vedlegget A.9, som gir en ruhetsfaktor, k, på mellom 0, og 1, meter. 38

40 Den kinematiske viskositeten avhenger av temperaturen på vannet, og hentes hovedsakelig fra tabeller, som f. eks Tabell 6 hentet fra Hellsten og Mörtstedt (1994) sine tekniske tabeller. Tabell 6 - Kinematisk viskositet for vann (Hellsten og Mörstedt 1994) Temperatur [ C] µ [m 2 /s] Når man har gjort beregningene som skal velge ut tilfredsstillende diameter på røret, må man være oppmerksom på at kommunene i sin VA-norm setter et minstekrav til innvendig diameter. Fredrikstad kommune har i sin VA-norm (pkt. 6.4) satt krav til at den minste innvendige dimensjon for kommunal spillvannsledning normalt skal være 150 mm. Når det gjelder valg av ledningsmateriale skal det benyttes PP/PVC spillvannsledninger med ringstivhet SN 8 i Fredrikstad kommune (VA-normen, pkt. 6.1 lokal bestemmelse for Fredrikstad) Selvrens og minimumsfall Når man har valgt en dimensjon på ledningen ut fra beregninger og minstekrav, må man kontrollere om ledningene er selvrensende. Spillvann inneholder mye avfallstoffer som kan medføre avleiring på bunn av ledningene, disse må med jevne mellomrom fjernes ved at vannføringen blir stor nok til at avleiringene blir erodert og spylt vekk (Bøyum og Thorolfsson 1999). For at en ledning skal være selvrensende bør ledningene ha høy nok vannføring til å spyle med seg avleiringer minst en gang per døgn, med en varighet på minst 10 % av døgnet (2,4 timer) (Bøyum og Thorolfsson 1999). For å kontrollere dette må en beregne skjærspenningene, τ maks, langs bunnen av ledningen og kontrollere dette mot minimumskravet for τ maks som er gjengitt i Tabell 7 (Bøyum og Thorolfsson 1999). Tabell 7 - Anbefalte minimumsverdier for τ maks (Bøyum og Thorolfssom 1999) Selvrensende skjærspenning τ maks [N/m 2 ] Rørmateriale Spillvannsledning Overvannledning og fellesledninger Betong Plast Τ maks beregnes med følgende formel (Bøyum og Thorolfsson 1999): 39

41 τ maks er her den maksimale (7) τ fylt = Skjærspenning for fylt tverrsnitt h= Fyllingshøyden i tverrsnittet D= Diameteren på ledningen skjærspenningen langs bunnen ved relativ vanndybde. Den relative vanndybden bestemmes ved hjelp av delfyllingskurve, som vist i vedlegg 6. Det forutsetter at en kjenner til den selvrensende vannføringen og vannføringen når ledningen er fylt opp. Vannføringen som er nødvendig for selvrensing, Q selvrens, beregnes ut fra følgende formel: for 200 < PE < 3000 (8) α = 1.43 for PE>3000 Der α er en faktor som er relatert til avløpets varighet. α-verdien skal sikre 10 % varighet (2.4 timer per døgn) med nødvendig vannføring for å sikre selvrens (Bøyum og Thorolfsson 1999). For strekninger med PE<200 kan man sette Q Selvrens lik 0.5 l/s som bestemmes av utspylingen i et vannklosett, som gir ca 1.8 liter ved tappested. Man antar da at Q Selvrens ikke vil underskride 0.5 l/s (SFT:TA ). Q fylt finner man ved hjelp av Colebrookes formel: (5) Skjærspenning for fylt tverrsnitt finner man ved følgende formel: (9) γ= Vannets spesifikke vekt (10 4 N/m 3 ) R= Hydraulisk radius (For sirkulært tversnitt: ) Deretter gjenstår selve I= Helningen på ledningen (energigradienten) utrengningen og kontrollere at τ maks er større enn minstekravet til τ maks (se Tabell 7). Fredrikstad kommune har i sin VA-norm satt et krav til minimumsfall, som er 5 (VA-normen, punkt 6.5, lokal bestemmelse for Fredrikstad kommune). Konsekvensen med små fall er ofte knyttet mot kravet om selvrensing, hvor små fall reduserer selvrensingen av ledningene. Dessuten kan små fall medføre at enkelte rør ikke får noen fall i enkelte strekninger, såkalte svanker (Bøyum og Thorolfsson 1999). Derfor har Fredrikstad kommune i sin VA-norm lagt inn krav om at ledninger skal legges med toleransekrav som man finner i NS 3420, kapitel H3 (VA-normen, punkt 6.5). 8.2 Overvann For beregning av overvannsmengder og dimensjonering er det spesielt Kap 7, punkt 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 og 7.5 i VA-normen som legger grunnlaget for kravene til overvannsledninger. 40

42 8.2.1 Beregning av overvannsmengder Fredrikstad kommune henviser i sin VA-norm til Norvar prosjektrapport 144, Veiledning i overvannshåndtering for beregning av overvannsmengder. Denne rapporten er nå blitt erstattet med prosjektrapport 162, Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering. I 2007 utarbeidet Teknisk Drift VA i Fredrikstad kommune en overvannsrammeplan som inneholder en veiledning for prosjektering av overvannshåndtering. Denne overvannsrammeplanen bygger i stor grad på Norvar prosjektrapport 144 og er retningsgivende for prosjektering av overvannshåndtering i Fredrikstad Kommune. Beregningen av overvannsmengden i Fredrikstad kommune skal følge den rasjonelle formelen for avrenningsfelt mindre enn ha. Ved større felt vurderes det hvorvidt hydrodynamisk modellering av overvannsavrenningen skal benyttes(fredrikstad kommune 2007). Den rasjonelle formelen ble lansert av Lloyd- Davies i 1906, og er i dag den mest vanlige metoden for beregning av overvannsmengder i Norge. Den rasjonelle formel er: (10) Ф: Avrenningskoeffisient [-] A: Areal av avrenningsfeltet [ha] i t,z ; Regnintensitet [ ] Avrenningskoeffisienten Avrenningskoeffisienten, Ф, er forholdet mellom avrenningen fra et område og nedbøren over samme området, altså andelen nedbør som ikke absorberes i grunnen. Det medfører at jo tettere flate, desto større avrenningskoeffisient (Bøyum og Thorolfsson 1999). Maks avrenningskoeffisient kan utrykkes som følgende formel (Bøyum og Thorolfsson 1999):, hvor resultatet blir ubenevnt og er < 1.0. Denne avrenningskoeffisienten blir også kalt for spissavrenningskoeffisient og brukes til dimensjonering av ledninger (Bøyum og Thorolfsson 1999). Avrenningskoeffisienten avhenger av overflatens tetthet (impermeabilitet, p), fallforhold, regnintensiteten og varigheten på nedbøren (Ф= f(t, i, p, I)) (Bøyum og Thorolfsson 1999). Det er med andre ord vanskelig å få noen eksakte målinger av de ulike faktorene og bestemme avhengigheten mellom disse. Derfor benyttes det hovedsakelig erfaringsverdier for Ф (Bøyum og Thorolfsson 1999). I litteraturen finner man mye dokumentasjon på avrenningskoeffisienter. Ved å sammenligne eldre litteratur ( ) med nyere litteratur ( ) ser man for øvrig at avrenningskoeffisienter som benyttes i dag ligger relativt høyere enn for 41

43 20 år siden. Man finner sjelden i nyere litteratur avrenningskoeffisienter lavere enn 0,3. NS-EN 752:2008 anbefaler derimot verdier for permeable flater fra 0,0 til 0,3. Fredrikstad kommune har i sin overvannsrammeplan gitt følgende verdier for avrenningskoeffisienten: Tabell 8 - Avrenningskoeffisienter for små felt og sommerregn (Fredrikstad kommune 2007) Arealtype Takflater 0,9 Asfalt/harde uteflater 0,8 Gress/hage 0,3 Ф maks Midlere avrenningskoeffisient beregnes som følger: (11) Avrenningskoeffisienten vil på vinterstid være høyere enn i Tabell 8, da grunnen kan være frosset eller ha isdekke på overflaten. I slike situasjoner er avrenningskoeffisienten kategorisert som harde uteflater. Ved regn på snø og isdekke kan avrenningskoeffisienten bli høyere enn 1,0, da regnet smelter snø og is som også bidrar til avrenning (Fredrikstad 2007). For beregning av maksimal vannføring, Q maks, er det hovedsakelig intense regnbyger på sommeren som gir størst avrenning (Norsk Vann rapport 162). På høsten og vinteren kan det derimot være størst volumavrenning. Volumavrenningskoeffisienten, Q vol, benyttes som regel til dimensjonering av overløp, fordrøyningsbasseng, renseanlegg og lignende (Bøyum og Thorolfsson 1999). Hvorvidt det er Q maks eller Q vol er som er dimensjonerende kan variere fra område til område, og det er derfor viktig å kontrollere dimensjoneringen mot flere årstider dersom feltene er større enn 20 ha (Fredrikstad 2007, Norsk Vann rapport 162). I prosjektets tilfelle som omhandler et område som er under 20 ha, er det altså sommersituasjonen som er dimensjonerende Regnintensitet Regnintensiteten, i t,z, er en funksjon av varigheten t i minutter og hyppigheten z (hvor ofte de opptrer). Regnintensiteten leses av i nedbørskurver for det aktuelle området (se vedlegg 7), hvor man i Fredrikstad kommune skal benytte 25-års gjentaksintervall for nedbøren, altså z=25 (Fredrikstad 2007). Tidligere ingeniørpraksis i Fredrikstad baserte seg på anbefalinger fra daværende Statens forurensningstilsyn (SFT) sin rapport TA-550. Gjentaksintervallet i den rapporten anga minimumsverdier for dimensjonerende regnskyll fra 2 til 10 år, hvor man i Fredrikstad kommune hovedsakelig dimensjonerte for 10 års gjentaksintervall (Fredrikstad kommune 2007). Grunnen til at anbefalt gjentaksintervall i dag er høyere er at man fokuserer mer på flomfrekvens i ledningssystemet, altså hvor ofte 42

44 det oppstår maksimal avrenning og maksimal oppstuvingsnivå i avløpssystemet (Fredrikstad kommune 2007). Dette er i tråd med Norsk Vann sin veileder for klimatilpasset overvannshåndtering (Rapport 162) fra 2008, som igjen baserer seg på gjentaksintervallene fra NS-EN 752. Nedbørskurver kan bestilles fra Det norske metrologiske institutt eller fra den aktuelle kommunen. For å kunne benytte nedbørskurvene må en kjenne til varigheten på nedbøren t. Varigheten bestemmes av Imhoff sats: Den største vassføringen får vi for det regnskyllet som har varighet lik hele feltets konsentrasjonstid (Bøyum og Thorolfsson 1999 s 4-29). Altså størst vannføring får en dersom varigheten er lik konsentrasjonstiden t k (t r =t k ). Konsentrasjonstiden er den lengste tiden vann som faller i det ytterste punktet i nedbørsfeltet bruker til å nå fram til ledningene, pluss den tiden vannet bruker i ledningen fram til det punktet hvor vannmengden skal beregnes (Bøyum og Thorolfsson 1999). Dette utrykkes med følgende formel: (12) t s = Tilrenningstid på markoverflaten l i = Lengden på de enkelte ledningsstrekningene i v i = Hastigheten på vannet i de enkelte ledningsstrekningene i Tilrenningstiden t s kan man bestemme ut fra nomogram som vist i vedlegg 8. Det forutsetter at tilrenningskoeffisienten og helningen på terrenget er kjent. Dette er en metode som benyttes av flere kommuner, blant annet Bergen og Trondheim (jfr. VA-normen for de enkelte kommunene) Hastigheten v i kan enten antas eller bestemmes ut fra et nomogram som vist i vedlegg 9. Hastigheten i ledninger kan antas til å ligge mellom 0.5 til 2 m/s, og kontrolleres til slutt når beregningene og dimensjoneringen er gjennomført med et delfyllingsdiagram som i vedlegg 6 (SFT:TA , From 2001). Nomogrammet i vedlegg 9 er utarbeidet med en intensitet på i= 150 l/s. Dersom man har andre intensiteter, i x, kan man benytte følgende utledning av Mannings formel: (13) Dersom hastigheten avviker særlig mer enn 10 % fra antatt hastighet, tar man beregningene på nytt med en ny antatt hastighet. For beregning av overvannsmengder fra flere delfelt benytter man seg av summasjonskurvemetoden. Summasjonskurven tar for seg hver enkelt ledningsstrekning og tilløpet til denne, for så å summere opp alle tilløp til ledningene oppstrøms fra dimensjoneringspunktet man ønsker å beregne avløpsmengden til (Bøyum og Thorolfsson 1999). Denne metoden tar da hensyn til forsinkelsene som finner sted fra hvert enkelt delfelt. Dermed kan man tegne inn summasjonskurve fra 43

45 hvert delfelt og til slutt summere opp kurvene. Summasjonskurven beregnes etter følgende formel: (14) Ved å multiplisere summasjonskurven med intensiteten finner man dimensjonerende vannføring Dimensjonering av overvannsledninger Når man har beregnet overvannsmengdene kan man starte dimensjoneringsarbeidet. Prinsippene for dimensjonering av nødvendig rørdiameter er det samme som for spillvannsledninger, og man benytter seg av Colebrookes formel: (5) Oppsummert vil fremgangsmåten for beregning av overvannsmengde og dimensjonering for et delfelt bli (Bøyum og Thorolfsson 1999): 1. Anta en rimelig vannhastighet, v, i ledningen, ca 2 m/s 2. Beregn tiden i ledningen, t=l/v 3. Beregn konsentrasjonstiden, t k = t s + l/v, t s finner man ved hjelp av vedlegg Velg et gjentaksintervall, for Fredrikstad er z = 25 år og t r =t k 5. Finn intensiteten v.h.a. nedbørskurven, for Fredrikstad vedlegg Beregn overvannsmengden, 7. Velg en diameter v.h.a. Colebrooks formel 8. Finn vannhastigheten i ledningen v.h.a. delfyllingskurve som i vedlegg 6, og kontroller denne mot antatt hastighet valgt i pkt. 1. Fredrikstad sin VA-norm tillater en minstedimensjon på offentlige overvannledninger på normalt 200mm (VA-normen, punkt 7.4, lokal bestemmelse for Fredrikstad kommune). Når det gjelder valg av ledningsmateriale for overvannsledninger skal det benyttes PP med ringstivhet SN 8 i Fredrikstad kommune (VA-normen, pkt. 7.1 lokal bestemmelse for Fredrikstad) Selvrensing og minimumsfall Krav til selvrens oppnår man hovedsaklig når overvannsledningene legges med samme fall som spillvannsledningene. Når det gjelder minimumsfall, så er det som regel samme fall på overvannsledninger som for spillvannsledninger i grøfta. Dersom det dreier seg om en separert overvannsledning, bør minimumsfallet vurderes særskilt (VA-normen, punkt 7.5). 44

46 9 Dimensjonering av spillvanns- og overvannsledninger 9.1 Dagens situasjon Prosjektgruppa fikk tidlig i prosjektet presentert at enkelte boliger i bunn av Tyrihjellveien (trasé 6, se vedlegg 3, 10 og 11) har hatt og fortsatt har problemer med kjelleroversvømmelser. Kjelleroversvømmelsene kommer opp gjennom sluk i kjellerne, noe som mest sannsynlig stammer fra spillvannsledningene dersom det ikke er koblet feil (stikkledningen for spillvann er koblet til overvannsledningen). Etter samtale med beboerne fikk prosjektgruppa kartlagt at kjelleroversvømmelsene hovedsakelig forekommer ved og etter kraftige regnskyll, hovedsakelig på sommeren. I 2004 ble avløpsnettet ved øvre del av Tyrihjellveien (fra kum O10 og S10 til kum O13 og S13) rehabilitert, men boligene i nedre del av Tyrihjellveien har hatt kjelleroversvømmelser også i etterkant av dette. Prosjektgruppa valgte derfor å kontrollere om dimensjonene på spillvanns- og overvannsledningene overholder dagens krav til kapasitet og eventuelt å vurdere andre årsaker til disse oversvømmelsene. 9.2 Fremgangsmåte Prosjektgruppa har valgt å dele boligområdet inn i 5 hovedstrekninger og to delstrekninger for beregning av spillvannsmengder og dimensjonering av spillvannledninger. Traseene er tegnet inn i vedlegg 11. De to delstrekningene (trasé 4 og 5) er i dag fellessystemer som renner inn på spillvannsledningen i trasé 6. Traseene har prosjektgruppa valgt å dele inn etter følgende forutsetninger (Bøyum og Thorolfsson 1999): Der flere ledninger møtes Der man har endring i helning Der man har retningsendring (vinkelendring) i horisontalplanet Der en antar at man får endring i ledningsdimensjon/endringer i dimensjon på eksisterende ledninger Etter at gruppen har delt området inn i traseer, har man bestemt avrenningsområdet for overvannet for hver enkelt strekning og beregnet nedbørsarealet for disse områdene. Tabell 9 under viser hvor traseene går for spill- og overvannet. Se vedlegg 10 og 11 for kart over nedbørsfelt og traséinndeling. 45

47 Tabell 9 - Trasé inndeling Trasé Overvann Trasé Spillvann Trasé Fra kum Til kum Lengde System Trasé Fra kum Til kum Lengde System T-1 O1 O5 206 Separat T-1 S1 S5 206 Separat T-2 O5 O Separat T-2 S5 S Separat T-3 O10 O Separat T-3 S10 S Separat T-4 AF 23 O13 79 Felles T-4 AF 23 S13 79 Felles T-5 AF 25 O14 86 Felles T-5 AF25 S14 86 Felles T-6 O13 O15 56 Separat T-6 S13 S15 56 Separat T-7 O15 O16 20 Separat T-7 S15 S16 20 Separat Etter en befaring på området kartla prosjektgruppen hvilke boliger som har taknedløp som var tilknyttet hovedledningsnettet. Denne kartleggingen viste at samtlige hadde sine taknedløp knyttet til det kommunale nettet. Prosjektgruppa har dessuten vært i kommunens bygningsarkiv for å søke etter informasjon om private stikkledninger ved Haugstenåsen. Dessverre var det ikke spesielt mye informasjon å finne, kun tre av mappene fra bygningsarkivet inneholdt relevant informasjon. Disse stikkledningene var for øvrig separerte. Prosjektgruppa har i sine beregninger forutsatt at de private stikkledningene er separerte der hovedledningen er separert. Prosjektgruppen har valgt å se på ledningsnettet slik det eksisterer i dag, samt se hvilke utslag en får ved å separere felt 4 og 5 og pålegge boligene å koble fra sine taknedløp over hele boligområdet. 9.3 Eksisterende situasjon Overvannsmengde For beregning av overvannsmengder har prosjektgruppen benyttet seg av den rasjonelle formel: (9) Tabell 10 viser hvilke avrenningskoeffisienter Fredrikstad kommune anbefaler. Tabell 10- Areal og avrenningskoeffisient Arealtype φ S-faktor Veg Tak Gress/hage 0.3 S-faktor er prosjektgruppens sikkerhetsfaktor for beregning av veg og takareal. For veg har prosjektgruppen satt en sikkerhetsfaktor på 1,15 som skal inkludere arealer for gårdsplasser dekket med asfalt og grus. For tak er sikkerhetsfaktoren satt til 1, da takareal har blitt beregnet med tilfredsstillende sikkerhet. Prosjektgruppa har valgt å benytte seg av Fredrikstad kommunes veiledende avrenningskoeffisienter. 46

48 For hver av de sju nedbørsfeltene har prosjektgruppen beregnet midlere avrenningskoeffisient basert på sommernedbør. Vedlegg 12 viser beregninger for overvannsmengder, i henhold til teorien som ble gjennomgått i kap Prosjektgruppen har benyttet seg av nedbørskurve med et gjentaksintervall på 25 år, i henhold til Fredrikstad kommunes VA-norm (vedlegg 7). Prosjektgruppen har videre tatt følgende forutsetninger for beregningene: Areal: Nedbørsarealet baserer seg på avrenningsområdet som sokner til hver ledningsstrekning. Avrenningskoeffisient på tilrenningslengde (Φ Tilrenning ): Prosjektgruppen har tatt utgangspunkt i en midlere avrenningskoeffisient for tilrenningsløpet for den lengste tilrenningstiden på markoverflaten. Midlere avrenningskoeffisient for nedbørsfelt (Φ midlere ): Midlere avrenningskoeffisient som blir benyttet for beregning av overvannsmengden er bestemt av formel gjengitt i kap Høydeforskjell i meter: Høydeforskjellen mellom ytterpunktet på tilrenningsløpet på markoverflaten til vannet når ledningen. Helning (I): Helningen for tilrenningsløpet på markoverflaten er forholdet mellom høydeforskjellen og tilrenningslengden på markoverflaten. Tilrenningslengde: Lengden på tilrenningsløpet for den lengste tilrenningstiden på markoverflaten. Hastighet i ledning: Hastigheten antas i første omgang til ca 2 m/s og kontrolleres til slutt ved hjelp av et delfyllingsdiagram (vedlegg 6). Dersom det er stort avvik har prosjektgruppa gjentatt beregningene med nye antagelser for hastigheten til avviket er akseptabelt. Intensitet (i): Intensiteten leses av nedbørskurve for det aktuelle området som er utsendt fra Fredrikstad kommune med et gjentaksintervall på 25 år (se vedlegg 7). Tabell 11 viser hvilke resultater prosjektgruppen fikk ved beregning av overvannsmengder for de ulike områdene ved eksisterende tilstand, hvor taknedløp er knyttet til det kommunale ledningsnettet (for fullstendige beregninger se vedlegg 12). 47

49 Tabell 11 - Overvannsmengder ved eksisterende tilstand Trasé Dimensj.pkt Vannføring Kum [l/s] T-1 O T-2 O T-3 O T-4 S T-5 S T-6 O T-7 O Dimensjonering av overvannsledning For dimensjonering av overvannsledninger har prosjektgruppen benyttet seg av Colebrooks formel: (5) Gruppen har laget et regneark for hver enkel strekning (vedlegg 13) som viser utregning av ledningens kapasitet for ulike dimensjoner (diameter). Beregningene har så blitt kontrollert mot beregningsprogrammet RagmagVA som prosjektgruppen har fått tilgang til gjennom COWI. Deretter har prosjektgruppen sammenlignet kapasiteten for de ulike dimensjonene med nødvendig kapasitet (Q dim. ), altså overvannsmengden som er beregnet i avsnitt Skjæringspunktet mellom Q kap og Q dim gir den nødvendige innvendige diameteren for ledningen. Prosjektgruppen har tatt følgende forutsetninger for beregningene: Eksisterende ledningsmateriale: Ved trasé 1, 2,4,5 6 og 7 består overvannsledningene av betongrør, mens strekning 3 består av PP rør. Ruhetsfaktor (k): Ruhetsfaktoren avhenger av hvilke material ledningen består av, prosjektgruppen har valgt ruhetsfaktor basert på anbefalinger fra NS-EN 805:2000 og SFT TA-550: PP: Betong: Kinematisk viskositet (µ): I beregningene er det tatt en forutsetning på at vanntemperaturen holder omtrent 10 C, noe som gir en viskositet på: Helning (I): Helning på rørene er basert på tall fra videokjøring og Gemini hos Fredrikstad kommune for trasé 1, 2, 3 og 5, mens det for trasé 4, 6 og 7 er 48

50 gjennomført nivellerdrag av prosjektgruppen for å finne høydeforskjeller og deretter helning på ledningene. Resultatet for dimensjoneringen for eksisterende tilstand ble som følger: Tabell 12 - Nødvendig diameter på eksisterende overvannsledninger med dagens krav Trasé Vannføring Eksisterende ledninger D nødvendig Kontroll [l/s] D [mm] Material T Betong For liten D T Betong For liten D T PVC For liten D T Betong (felles) For liten D T Betong (felles) OK T Betong For liten D T Betong For liten D Som en ser ut fra Tabell 12 er hovedsakelig alle overvannsledningene underdimensjonert i henhold til dagens krav. Det er kun fellesledningen i trasé 5 som har en tilfredsstillende dimensjon, spillvannsmengden er her ikke medberegnet for fellesledningene, men utgjør mindre forskjeller (se kap for beregning med både spill- og overvannsmengder). Beregningene er i tillegg kontrollert mot summasjonskurver for kortere regnvarighet. Dette er nødvendig å gjøre dersom man har nedbørsfelt som ikke er tilnærmet kvadratiske, som er tilfelle for nedbørsfelt 3. Summasjonskurvene for kortere regnvarighet ga i midlertidig mindre vannføring, og dermed er regnvarighet lik konsentrasjonstiden dimensjonerende i vårt tilfelle. Årsaken til at man i dag får større dimensjoner skyldes hovedsakelig at tidligere ingeniørpraksis i Fredrikstad kommune baserte seg på anbefalinger fra daværende Statens forurensningstilsyn (SFT) (Fredrikstad kommune 2007). SFT utga i 1979 en veiledning for dimensjonering av avløpsrør (TA550) som anbefalte minimumsverdier for dimensjonerende regnskyll fra 2 til 10 år (se vedlegg 14) mot dagens krav på 25 år. Dessuten medførte anbefalingene fra SFT at avrenningskoeffisientene ble lavere enn de er i dag. Vedlegg 15 viser grafer for beregning av midlere avrenningskoeffisient. Prosjektgruppa har derfor valgt å sammenligne resultatene med dagens krav mot resultatene man får dersom man beregner overvannsmengder etter SFTs veiledning TA-550. Dette medfører at dimensjonerende gjentaksintervall for nedbør settes til 2 år for separatsystem og 5 år for fellessystem. Samtidig antar man først en verdi for midlere avrenningskoeffisient (Ф midlere ) og finner intensiteten ved hjelp av nedbørskurven for Fredrikstad kommune. Deretter kontrolleres den antatte midlere avrenningskoeffisienten mot beregnet midlere avrenningskoeffisient. Beregnet Ф midlere er spissavrenningskoeffisienten (Ф maks ) multiplisert med reduksjonsfaktoren (K) som man finner fra figurene i vedlegg 15. Dersom det er store avvik mellom antatt og beregnet Ф midlere antas Ф midlere på nytt og beregningene gjøres om igjen. 49

51 dimensjonerende vannføring (Q dim ) Nedenfor ser man hvilke dimensjoner en vil få med disse forutsetningene: Tabell 13 - Nødvendig diameter på eksisterende ledninger etter TA-550 Trasé Vannføring Fra tabellen ser en at alle ledningene, med unntak av trasé 6, ville overholdt datidens krav for kapasitet (se vedlegg 16 for beregningene for hver enkelt trasé). Grunnen til at trasé 6 ikke tilfredsstiller datidens krav kan skyldes at prosjektgruppen har antatt at hele trasé 6 har en diameter på 300 mm, når det i realiteten mangler informasjon om ledningsdiameteren på nedre del av trasé 6 (kum O14 til O15). Ved å anta at denne strekningen har en diameter lik trasé 7, altså 400 mm, vil mest sannsynlig også trasé 6 ha tilfredstilt datidens krav. Når det gjelder krav til selvrens på overvannsledningene, vil disse hovedsakelig tilfredsstille kravet til selvrens hvis de legges med samme helning som spillvannsledningene (Vollen 1989) Spillvannsmengder Eksisterende ledninger For beregning av spillvannsmengder for de ulike strekningene har prosjektgruppa benyttet følgende formel: Prosjektgruppen har tatt følgende forutsetninger for beregningene: Midlere vannforbruk (Q midlere ): Prosjektgruppen har antatt at gjennomsnittlig vannforbruk per personenhet (PE) er 250 liter. Fra Fredrikstad kommune fikk prosjektgruppen oppgitt at en bolig utgjør ca 2,3 personenheter. Maksimal døgnfaktor (f maks ): Prosjektgruppen har valgt en døgnfaktor på 2.5, da dette er en henholdsvis liten boligområdet og dermed store variasjoner i løpet av døgnet. Maksimal timefaktor(k maks ): Maksimal timefaktor er satt til 6.1, da det er få personenheter tilknyttet strekningene. (1) D nødvendig Kontroll [l/s] D [mm] Material T Betong OK T Betong OK T PVC OK T Betong (felles) OK T Betong (felles) OK T Betong For liten D T Betong OK 50

52 Infiltrasjonsvann (Q inf ): Infiltrasjonsmengden har prosjektgruppen antatt å utgjøre ca 40 % av gjennomsnittlig vannforbruk, altså 100 l per PE. Beregningene gav følgende resultater (se vedlegg 17 for beregningene): Tabell 14 - Spillvannsmengder ved eksisterende tilstand Trasé Dimensj.pkt Q dim Kum [l/s] T-1 S5 1.8 T-2 S T-3 S T-4 (Felles) S T-5 (Felles) S T-6 S T-7 S Dimensjonering av spillvannsledninger Dimensjonering for spillvannsledninger følger samme fremgangsmåte som for overvannledninger, også her benyttes Colebrooks formel: (5) Vedlagt (vedlegg 18) ligger utregningene for de ulike strekningene. Som for overvannsdimensjoneringen har prosjektgruppen beregnet ledningens kapasitet for ulike dimensjoner, for deretter å sammenligne kapasiteten (Q kap ) for de ulike dimensjonene med nødvendig kapasitet (Q dim. ), altså spillvannsmengden man beregnet i kapittel Skjæringspunktet mellom Q kap og Q dim gir den nødvendige innvendige diameteren for ledningen. Prosjektgruppen har tatt følgende forutsetninger for beregningene: Eksisterende ledningsmateriale: Ved strekning 1, 2, 4, 5, 6 og 7 består overvannsledningene av betongrør, mens det for strekning 3 består av PP-rør. Ruhetsfaktor (k): Ruhetsfaktoren avhenger av hvilke material ledningen består av, prosjektgruppen har valgt ruhetsfaktor basert på anbefalinger fra NS-EN 805:2000 og SFT TA-550: PP: Betong: Kinematisk viskositet (µ): I beregningene er det tatt en forutsetning på at vanntemperaturen holder omtrent 10 C, noe som gir en viskositet på: 51

53 Helning (I): Helning på rørene er basert på tall fra videokjøring og Gemini hos Fredrikstad kommune for trasé 1, 2, 3 og 5 mens det for trasé 4, 6 og 7 er gjennomført nivellerdrag av prosjektgruppen for å finne høydeforskjeller og deretter helning på ledningene. Resultatet for dimensjoneringen ble som følger: Tabell 15 - Nødvendig diameter på eksisterende spillvannsledninger Trasé Vannføring Eksisterende ledninger D nødvendig Kontroll Som man ser ut fra Tabell 15, tilfredsstiller spillvannsledningene i strekning 1, 2, 3 og 5 dagens krav. Derimot har ikke spillvannledningene i trasé 4, 6 og 7 kapasitet nok ved kraftige regnskyll. Spesielt når overvannet fra felt 4 og 5 går over i spillvannsledningene. Dette kan forklare hvorfor boliger langs trasé 6 har hatt en rekke kjelleroversvømmelser med avløpsvann i forbindelse med kraftig nedbør. Selvrens [l/s] D innv [mm] Materiale [mm] T Betong OK T Betong OK T PP OK T Betong For liten D T Betong OK T Betong For liten D T Betong For liten D Når det gjelder kravet til selvrens er følgende formel benyttet: (7) Denne formelen gav på samtlige traseer en vannføring mindre enn 0,5 l/s. Som nevnt i kap kan en anta at Q selvrens ikke vil underskride 0,5 l/s, og prosjektgruppen har derfor satt Q selvrens =0,5 l/s på samtlige traseer. I beregningene har prosjektgruppen kun tatt med de trasene som har tilstrekkelig kapasitet. Beregningene gav følgende resultat (Se vedlegg 19 for fullstendige beregninger): 52

54 Tabell 16 - Selvrens for eksisterende spillvannsledninger med tilstrekkelig kapasitet T-1 T-2 T-3 T-5 Q/Q(fylt) h/d T(maks) Kontroll: OK OK OK OK Som en ser fra Tabell 16 så oppfyller alle de eksisterende traseene med tilstrekkelig kapasitet kravet til selvrens (jamfør kapitel for krav til selvrens). 9.4 Forbedrende tiltak Prosjektgruppen har valgt å se på hvilke tiltak en kan iverksette for å redusere antall kjelleroversvømmelser ved trasé 6. Det er derfor sett på hvilke utslag en får ved å separere felt 4 og 5 og pålegge boligene å koble ut sine taknedløp over hele boligområdet Overvannsmengder De samme forutsetningene vil gjelde her som for beregnings av overvannsmengder på eksisterende ledninger, med et unntak: Ved å kappe takrenner, vil takarealene få en avrenningskoeffisient som for gress og hage, altså 0,3. Dette medfører en lavere verdi for Ф midlere og dermed mindre overvann i rør. Med disse forandringene ble beregningene som følger (se fullstendige beregninger i vedlegg 20): Tabell 17 - Overvannsmengder etter iverksatt tiltak Trasé Dimensjoneringspunkt Eksisterende Etter tiltak Differanse Q dim Q dim Q diff l/s l/s l/s T-1 O T-2 O T-3 O T-4 O T-5 O T-6 O T-7 O Ved å pålegge beboerne å koble fra sine taknedløp og la regnvannet renne ut på plenen, vil man kunne redusere overvannsmengden i ledningene. Årsaken til at overvannsmengden øker ved trasé 6 og 7 er at overvannet fra felt 4 og 5 nå vil gå 53

55 over i overvannsledningen og ikke i spillvannsledningen som tidligere, ettersom feltene nå er separerte Dimensjonering av overvannsledninger Dimensjoneringen av overvannsledningene er som tidligere. Den eneste forutsetningen som forandrer seg er ruhetsfaktoren. Ved å legge nye overvannsledninger i PP-materiale vil man få en ruhetsfaktor på: alle traseene. Nødvendig dimensjon blir derfor som følger (Se vedlegg 21 for fullstendig beregning for de enkelte traseene): på Tabell 18 - Nødvendig diameter på overvannsledninger etter forbedrende tiltak Trasé Vannføring Eksisterende ledninger Ved å benytte eksisterende fellesledning i trasé 5 til overvannsledning kunne man tilfredstilt kravet med hensyn på kapasitet. Vi har derimot valgt å erstatte disse da det er nødvendig å grave for å legge nye spillvannsledninger i samme grøft. Fra tabellen ser vi også at selv om vannmengden øker i trasé 6 og 7 så er den nødvendige innvendige diameteren mindre sammenlignet med Tabell 12. Dette skyldes at PPledningene har lavere ruhetsfaktor og er dermed glattere og har mindre friksjon. Beregningene er i tillegg kontrollert mot summasjonskurver for kortere regnvarighet, disse gav i midlertidig mindre vannføring, og dermed er regnvarighet lik konsentrasjonstiden dimensjonerende i vårt tilfelle Spillvannsmengder D nødvendig Kontroll Valgt diameter og D indre Kontroll ledningsmateriale D valgt [mm] Material SN8 l/s D [mm] Material T Betong For liten D 300 PP (Wavin) 295 OK T Betong For liten D 300 PP (Wavin) 295 OK T PP For liten D 400 PP (Wavin) 393 OK T Betong For liten D 300 PP (Wavin) 295 OK T Betong OK 250 PP (Wavin) 246 OK T Betong For liten D 600 PP (Wavin) 593 OK T Betong For liten D 800 PP (Wavin) 781 OK Fremgangsmåte og forutsetningene for beregning av spillvannsmengder er de samme som tidligere, med et viktig unntak; overvannet fra trasé 4 og 5 vil nå gå i egne overvannsledninger og vil derfor ikke ha innvirkning på spillvannsledningen. Siden en allerede må bytte ut overvannsledningene har prosjektgruppen valgt å dimensjonere for nye spillvannsledninger i PVC-materiale. Som beregningene viser, holder dagens spillvannsledninger mål i alle traseene bortsett fra trasé 6 og 7. Tabellen nedenfor viser hvilke dimensjoner en får for nye ledninger (se vedlegg 22 og 23 for beregning av enkelttraseer): [mm] 54

56 Tabell 19 - Nødvendig og valgt diameter på spillvannsledninger etter forbedrende tiltak Trasé Som man ser fra tabellen vil alle eksisterende spillvannsledninger tilfredsstille kapasitetskravet med god margin dersom felt 4 og 5 blir separert. Hvis man derimot først skal legge nye overvannsledninger vil det på sikt også være lønnsomt å bytte ut de gamle spillvannsledningene. Selvrens Vannføring Eksisterende D nødvendig Kontroll Valgt diameter og D indre ledninger ledningsmateriale [l/s] Spillvannsledningene overholder kravene til kapasitet, men som beregningene under viser så er det tre traseer som ikke overholder kravet til selvrens (se vedlegg 24 for fullstendig beregning): Tabell 20 - Selvrens av nye spillvannsledninger Dette skyldes hovedsakelig at ledningene i disse traseene har liten helning (under 10 ). Ved å øke helningen til henholdsvis 12, 11 og 11.5 på de enkelte traseene vil man også her kunne tilfredsstille kravet til selvrens: Tabell 21 - Selvrens av nye spillvannsledninger med forbedret fall 9.5 Oppsummering D [mm] Material [mm] D valgt [mm] Material SN8 [mm] T Betong OK 160 PVC (Wavin) OK T Betong OK 160 PVC (Wavin) OK T PP OK 160 PVC (Wavin) OK T Betong OK 160 PVC (Wavin) OK T Betong OK 160 PVC (Wavin) OK T Betong OK 160 PVC (Wavin) OK T Betong OK 160 PVC (Wavin) OK Prosjektgruppens beregninger viser at dagens overvannsledninger ikke tilfredsstiller dagens krav til kapasitet. Dette kan ha sammenheng med at Fredrikstad kommune tidligere har benyttet seg av Statens forurensningstilsyn sine anbefalinger for gjentaksintervall, gjengitt i rapport TA 550. Den rapporten anbefaler Kontroll Q/Q(fylt) h/d T(maks) OK OK OK Ikke OK OK Ikke OK Ikke OK Q/Q(fylt) h/d T(maks) OK OK OK OK OK OK OK 55

57 gjentaksintervall på mellom 2 til 10 år, mens det i dag benyttes et gjentaksintervall på 25 år i Fredrikstad kommune. Årsaken til at man i dag benytter seg av høyere gjentaksintervall er man har valgt å dimensjonere etter flomfrekvens i ledningssystemet. Flomfrekvens baserer seg på hvor ofte det oppstår maksimal avrenninger og maksimale oppstuvingsnivåer i avløpssystemene. Dessuten var det tidligere vanligere å benytte seg av lavere avrenningskoeffisienter enn det er i dag, noe man ser når man sammenligner eldre litteratur med nyere litteratur. Beregningene til prosjektgruppen av overvann etter SFTs veiledning TA-550 viser at man oppnår lavere avrenningskoeffisienter enn det som anbefales i dag. De kjelleroversvømmelsene som har funnet sted ved Tyrihjellveien stammer mest sannsynlig fra spillvannsledningene og ikke overvannsledningene, noe prosjektgruppens beregninger viser. Dessuten har intervjuer med beboerne som har hatt kjelleroversvømmelser i området gitt signaler på det samme. Beregningene til prosjektgruppen viser at dette hovedsakelig skyldes at fellessystemene fra felt 4 og 5 renner direkte inn i spillvannsledningen på trasé 6. Det betyr at ved kraftige regnskyll vil overvannet fra felt 4 og 5 sprenge kapasiteten på spillvannsledningen på trasé 6. Andre årsaker til kjelleroversvømmelser kan være feilkobling av stikkledninger på det kommunale nettet og for lav høydeforskjell mellom topp tilknyttingspunkt på kommunal hovedledning og vannstand i laveste gulvsluk (bør minst være 0,9 m). Ved å installere en tilbakeslagsventil kan man også redusere faren for kjelleroversvømmelser. Når det gjelder spillvannsledningene har alle traseene i dag tilfredsstillende kapasitet når det ikke er noen form for nedbør. Det er spesielt spillvannsledningene i trasé 6 og 7 som ikke har tilfredsstillende kapasitet ved kraftig nedbør, som igjen skyldes at overvann fra felt 4 og 5 renner inn på spillvannsledningen i disse traseene. 56

58 10 Kostnadsberegning For å få en økonomisk sammenligning av tradisjonell graving og no-dig har prosjektgruppen gjort noen forutsetninger for området. Slik det er i dag er det ikke noen deler av området som direkte har noen steder som er aktuelle for no-dig. Gruppen har i samråd med veiledere valgt å se på det nåværende separatsystemet i Åslia/Tyrihjellveien trenger en rehabilitering /renovering om år for å få en reell sammenligning. Prosjektgruppen forutsetter at det ikke har blitt noen særlig grad av deformering av rørene, og har valgt å gå for filtstrømpe da dette er en av de vanligste måtene å rehabilitere selvfallsledninger på dersom dimensjon tilsier at det ikke er noe problem å få ett litt mindre tverrsnitt. For vannledninger er det tettilsluttet rør som er valgt som metode. Her ble også utblokking vurdert, men som for selvfallsledningene forutsettes det også her at det ikke er problematisk med en liten reduksjon i tverrsnitt. For å få en oversikt over hvilke kostnader som er knyttet til de enkelte løsningene har prosjektgruppen valgt å lage anbudsbeskrivelser av arbeidet og sende disse ut til entreprenører for både no-dig og grøftegraving. Anbudet er utarbeidet i ISY G-prog (Vedlegg 25 og 26) og tegninger er laget i Autocad Civil 3D med Nova Point (Vedlegg 27). I forbindelse med anbud og tilbud som er mottatt er det forbehold om at anbudene kan være ufullstendige, ettersom gruppen kan ha unnlatt å ta med poster som burde vært med på grunn av manglende erfaring. På tross av dette føler gruppen at sammenligningsgrunnlaget er godt nok i forhold til en kostnadssammenligning, selv om de reelle prisene kan avvike fra prisene under Resultat Etter å ha fått inn tilbud fra flere forskjellige entreprenører på både no-dig og graving viser det seg at prisforskjellene ikke er så store. Om man skulle velge graving vil prisen komme på rundt 5,1 millioner kroner, mens om man velger no-dig metoder kommer kostnaden opp i ca. 5,4 millioner kroner, altså er no-dig i dette tilfelle ca 5,9 % dyrere Oppsummering De innhentede prisene kan være noe overraskende i forhold til gruppens forventninger. Det var forventet at prisene på no-dig skulle bli rimeligere enn prisene på graving, men på grunn av at alle rør skal rehabiliteres vil det gi denne prisfordelingen. Det er ikke vanlig å rehabilitere alle tre rørene med no-dig. Det er 57

59 særlig prisen på rehabilitering av vannledning som trekker opp summen for no-dig. Her må det graves opp for hvert stikk som kobles på, som gir en stor kostnad. For hvert stikk ligger prisen på ca kroner, noe som i vårt anbud vil gi en sum på rundt kroner. Kostnader knyttet til provisorisk vannforsyning og vannledninger ligger på rundt 1,6 millioner kroner, totalt gir dette en prisreduksjon på 2,4 millioner kroner. Det betyr at dersom man kun skal rehabilitere spill- og overvannsledningene, vil nodig ha en kostnad på ca. 3 millioner kroner, mens man ved grøftegraving vil ha samme kostnad da vannledningene ligger over avløpsledningene og derfor må graves opp og erstattes. Da vil no-dig metodene ligge ca 2,1 millioner lavere enn grøftegraving, som medfører at grøftegraving er 70 % dyrere enn no-dig. Med andre ord ser vi at no-dig metoder kan være en god økonomisk løsning dersom man kun har behov for å rehabilitere avløpsledninger. 58

60 11 Miljøregnskap 11.1 Innledning Et miljøregnskap tar for seg de miljømessige effektene ved et gitt tiltak eller en bestemt drift (Hansen et al. 2010). Kostnadsberegninger ved miljøeffekter er en vanskelig, og til dels unøyaktig prosess, og en måler miljøeffektene i de enhetene de kan måles i. I tilegg til de rene miljøeffektene er det ofte også andre aspekter ved tiltak som påvirker samfunnet i et sosialt perspektiv (Hansen et al. 2010). I denne rapporten skal gruppen utarbeide et utvidet miljøregnskap, som gir et bedre grunnlag for å sammenligne ulike no-dig metoder og tradisjonell graving/åpen grøft. Ved å ta med både miljø- og samfunnsmessige aspekter sammen med de økonomiske sidene ved tiltaket gjennom bruk av utvalgte indikatorer og parametere setter man lys på de tre vanligste hovedkategoriene av effekter; miljø, samfunn og økonomi Indikatorer og parametere For å sammenligne no-dig og konvensjonell graving er det veldig mange indikatorer som kan tas i betraktning, ved å ta med for mange vil det ikke gi et mer nøyaktig resultat. Det er valgt å benytte 12 indikatorer sortert under miljø, samfunn og økonomi. Dette er indikatorer tilpasset en vurdering av ledningsfornyelse i Norge på generelt grunnlag (Hansen et al. 2010). Av disse 12 har indirekte kostnader og næringsvirksomhet blitt utelatt, på grunnlag av at det ikke finnes noen bedrifter eller servicenæringer i det aktuelle området. De indirekte kostnadene blir heller ikke utslagsgivende i sammenligningen ved dette anlegget. Tabell 22: Foreslåtte indikatorer for vurdering av ledningsfornyelse Miljø Samfunn Økonomi 1 Påvirkning klima og luft 6 Trafikkulemper 10 Anleggskostnader 2 Beslaglagt areal 7 Anleggstid 3 Massebehov 8 Helse og sikkerhet 4 Støy 9 Boforhold 5 Energiforbruk Påvirkning av klima og luftkvalitet Karbondioksid og andre klimagasser Klimagasser er gasser som øker drivhuseffekten, altså jordas evne til å holde på varmen den mottar. Dette fører til global oppvarming og klimaendringer (Hansen et 59

61 al. 2010). Karbondioksid (CO 2 ) er den viktigste klimagassen etter vanndamp. Andre klimagasser er metan, ozon, KFK-gasser og lystgass. Forbrenning av fossilt brensel, slik som kull, olje og gass, fører til dannelse av CO 2. Siden CO 2 fra disse kildene ikke er en del av det naturlig CO 2 - kretsløpet fører det til en forsterkning av drivhuseffekten som igjen bidrar til økt temperatur (Hansen et al. 2010). I dette prosjektet, med rehabilitering av vann- og avløpsledninger får man CO 2 - utslipp fra: Drivstofforbruket til kjøretøy og maskiner på anleggsplassen Drivstofforbruket ved transport av masser og materialer til/fra anleggsplassen Produksjon av materialer, slik som rør, asfalt, tilbakefyllingsmasser osv Når fossilt brensel forbrennes fører det til utslipp av mange forskjellige klimagasser, men de regnes om slik at de tilsvarer et visst utslipp av CO 2 -gass. Dette gjøres ved hjelp av CO 2 -ekvivalenter og som gir et mål for klimapåvirkning i stedet for en parameter for hver klimagass (Hansen et al. 2010). Dette for å bestemme klimapåvirkningen for hver post (CO 2 -faktor) i regnestykket Anleggsmaskiner og kjøretøy Gravemaskiner, lastebiler, dieselaggregater og sveiseutstyr er eksempel på anleggsmaskiner og kjøretøy. Forutsetningen for å kunne beregne CO 2 -utslippet er å vite tidsforbruk og drivstoffsforbruk per enhet. Prosjektgruppen benytter 3,11 kg CO 2 utslipp på 1 liter diesel (Hammervold 2009) i beregningene, mens 1 liter bensin gir et utslipp på 2,32 kg CO 2 (Hansen et al. 2010). Drivstofforbruket til no-dig metoden er basert på erfarings- og målingstall fra TT-teknikk og Olimb AS (Vedlegg 28). Drivstofforbruket ved tradisjonell graving beregnes ut fra målingstall fra Sarpsborg Park og Anlegg og Asplan Viak sine beregninger (Vedlegg 28). Kumarbeider og provisorisk vannforsyning er behandlet identisk ved begge metoder og utelates fra regnskapet. Jord og grøftemasser som er blitt forurenset av avløpslekkasjer må kjøres bort og deponeres på et godkjent deponi. Nye masser hentes ved Sarpsborg Pukkverk, som ligger 15 km unna. Deponiet på Øra ligger 5 km unna. Kjøretiden til pukkverket er ca 20 min og til Øra 10 min. Dette er beregnet ut i fra fartsgrensen på strekningen, så noe lenger kjøretid må nok påregnes. Antar samme avstand for å hente asfalt som for å hente pukk. Lastebilene rommer 9m 3 pr. lass, og har et forbruk på 20 l diesel i timen (Hansen et al. 2010). I tabellen under ser man en tydelig forskjell på åpen grøft og no-dig med tanke på masseforflytting. Totalforbruket til begge metoder er markert, men merk at dette gjelder bare massetransport, ikke det totale forbruket til metodene. No-dig metoden sparer mange turer siden det ikke er så mye masser som 60

62 må fornyes eller deponeres. Masseberegninger for åpen grøft er gjort i NovaPoint (Vedlegg 29). Tabell 23 - Massetransport til/fra anlegget Avstand fra anlegg (km) Antall tur/retur Kjørelengde (km) Kjøretid (timer) Drivstofforbruk liter diesel No Dig Åpen grøft No Dig Åpen grøft No Dig Åpen grøft No Dig Åpen grøft Pukkverk Asfalt Deponi Totalt Produksjon av materialer Det slippes også ut CO 2 i produksjon av produkter som benyttes, f.eks nye rør og materialene som brukes til strømpeforing. Ved hjelp av EPD`er 1 som tar utgangspunkt i en livsløpsanalyse (LCA) er det utarbeidet en GWP 2 faktor for PVC og PP. PVC har en faktor på 2,5 og PP har 2,0, faktorene har benevning kg CO 2 ekvivalenter (Vedlegg 30). For epoxy, som er den største og utslagsgivende bestanddelen i strømpeforingen, har det vært vanskelig å få tak i data om utslipp. Derfor antas det samme som PP-rør, altså 2,0 kg CO 2 ekvivalenter. Dataene er per kg med rør. Mengden rør er beregnet ved å bruke massetetthet oppgitt til det aktuelle materialet. Siden mangel på konkret data på materialene som brukes til strømpeforing er det laget to regnskap. Et med hensyn til rør materialer og et uten Beslaglagt areal Beslaglagt areal forstås her som det overflatearealet som forstyrres med graving eller midlertidig deponering av masser og som må settes i stand igjen etterpå. Generelt kan terrengoverflaten deles inn i ulike typer (Hansen et al. 2010): a) Utmark/Skog d) Private eiendommer b) Dyrket mark/park e) Gater i tettbebyggelse c) Boliggater f) Fredede arealer I dette prosjektet er det i hovedsak boliggater som blir berørt og noe forstyrrelse av private eiendommer kan forekomme ved punktoppgraving for tilkobling til private stikkledninger. Ved strømpeforing må alle tilkoblingspunkt til vannledninger graves opp. Forstyrrelse av areal bestemmes fra lengden på gropen/grøften langs traseen og nødvendig bredde for hele arbeidsområdet, også kalt anleggsbredde (Hansen et al. 2010). Det er spesielt to kriterier som er avgjørende for anleggsbredden: a) Behov for midlertidig deponering av masser 1 EPD: Enviromental Product Declaration 2 GWP: Global Warmin Potential 61

63 b) Opprettholdelse av trafikk Fra tabellen under ser man at berørt areal ved no-dig er betraktelig mindre enn ved åpen grøft. Tabell 24 - Beslaglagt areal Lengde, grøfter/ Anleggs- Beslaglagt areal groper (m) bredde (m) (m²) Strømpefornying 43,4 Åpen grøft 940,0 4,0 3760, Massebehov For å fylle igjen grøftene og gropene er det nødvendig med nye masser av pukk rundt rørene og ny asfalt. I tillegg må grøften eller gropen fylles igjen med de massene som ble gravd ut og midlertidig lagret på stedet eller lagringsplass. Behovet for masser har dermed innvirkning på uttak av ikke-fornybare mineralske ressurser (pukk, grus og sand), så vel som transportbehov for masseforflytning og de effektene det fører med seg av økt trafikkbelastning, støy, utslipp av klimagasser og lokale luftforurensinger (Hansen et al. 2010). Til pukk er det en CO 2 faktor på 2,39 kg CO 2 - ekvivalenter og på asfalt 30,6 kg CO 2 - ekvivalenter per tonn (se vedlegg 31). I tabellen under viser tallene tydelig forskjell i både omfyllingsmasser og ny asfalt. Tabell 25 - Volum for de ulike massene Antall Lengde Lengdesnitt Bredde/DybdeVolum, Volum, Volum, Volum, (m) (m²) (m) pukk asfalt overskudds- mellom (m³) (m³) masser (m³) lagring (m³) Åpen Grøft Anboringspunkter Intervju av utvalgte personer Det er foretatt et intervju av utvalgte personer i forskjellige aldersgrupper. Det vil si at noen er på jobb, mens andre er pensjonister og hjemmeværende mens anleggsarbeidet pågår. Det reflekteres i svarene som er gitt, se Tabell 26. Det ble gitt en kort introduksjon av prosjektet og informert litt om de to metodene som var aktuelle for å rehabilitere va-nettet. Intervjuet ligger vedlagt (Vedlegg 32). Desto høyere gradering, desto større betydning har spørsmålet for vedkommende. 62

64 Tabell 26 - Resultat; antall pers pr gradering Gradering Spm Støy I spørsmål 1 om støy går det fram at de som er på jobb på dagtid ikke bryr seg så mye om støy, mens de som er hjemme på dagtid sier at det vil være forstyrrende. Det antas at arbeidet foregår på dagtid og lydnivået ikke overskrider kravene (Vedlegg 33). Fra de svarene som er gitt, er ikke støybelastning avgjørende for hva beboerne foretrekker Trafikkulemper Det aktuelle området har mye omkjøringsmuligheter og anleggsvirksomheten vil berøre trafikken og adkomsten til boliger i liten grad. Det blir bekreftet av spørsmål 4 hvor de fleste ikke har noe mot små omkjøringer og litt vanskelig adkomst i perioder Anleggstid Anleggstid ved no-dig strekker seg til maks 6 uker, mens graving vil vare ca. 4 måneder. I spørsmål 2 er det sprikende svar, men at anleggstid er en viktig faktor for beboerne er klart. Her har no-dig en stor fordel. Flere kommenterte i tillegg at om når prosjektet var satt i gang var det ikke så nøye hvor lenge de holdt på, innen rimelighetens grenser selvfølgelig Sikkerhet Spørsmålet rundt sikkerhet er det tydelig at det har stor innvirkning på beboerne, de er bekymret for barnas sikkerhet og sikkerhet ved ferdsel i området. Siden graving er mye mer omfattende vil beboerne foretrekke no-dig med tanke på sikkerhet Oppsummering Resultatet av miljøregnskapet viser tydelig hvilket alternativ som er minst klimabelastende (Vedlegg 34 og 35). Resultatet er i form av CO 2 -ekvivalenter pr. meter også kalt CO 2 -faktor pr. meter. I regnskapet hvor rør materialene er tatt med i betraktningen blir det en CO 2 -faktor på 136 pr. meter ved åpen grøft og 89 pr. meter ved no-dig. Ved å se bort fra rør materialet gir det en faktor på 89 pr. meter ved åpen grøft og ved no-dig 31 pr. meter. Ut fra disse resultatene er alternativet med åpen grøft nesten 3 ganger mer belastende når det gjelder utslipp av klimagasser. Det er 63

65 noe vanskeligere å trekke en konklusjon fra regnskapet med rør inkludert, siden det ikke har vært mulig å få tak i en livssyklusanalyse på epoxy. Likevel peker begge regnskapene på at den mest miljøvennlige metoden er no-dig (strømpeforing). Intervjuet som er gjennomført peker svakt i retning mot at no-dig er den mest foretrukne metoden. 64

66 12 Konklusjon Ved dimensjonering av anlegget viser det seg at dagens overvannsanlegg er underdimensjonert i forhold til dagens krav. Etter de gamle kravene fra Statens forurensningstilsyns rapport TA-550 (1979) er dimensjoneringen riktignok tilstrekkelig. I de nye kravene benyttes det høyere gjentaksintervall og avrenningskoeffisient. Spillvannsledningene har i dag tilstrekkelig kapasitet dersom det ikke er store mengder nedbør. Grunnen til at nedbør sprenger kapasiteten er fordi trasé 6 er tilknyttet to fellessystemer fra felt fire og fem. Etter beregningene som er utført, og intervjurunder, viser det seg at kjelleroversvømmelsene i Tyrihjellveien mest sannsynlig stammer fra spillvannsledningene. Hovedsakelig skyldes dette at det i felt fire og fem er fellessystem som renner inn på separatsystem i bunn av Tyrihjellveien (trasé 6). Resultatene av miljøregnskapet viser at det ved bruk av tradisjonell graving vil produseres ca tre ganger så mye CO 2 -ekvivalenter enn ved bruk av no-dig metoder. I tillegg til klimagassutslipp er det en del andre faktorer som spiller inn, som trafikkavvikling, støy og anleggstid. En intervjurunde viste at disse faktorene heller i retning mot no-dig metoder. Ettersom ledningsnettet etter dagens krav ikke er tilstrekkelig, vil det være nødvendig å separere fellesanlegget som går i felt fire og fem. Om dette blir utført, vil mest sannsynlig problemene med kjelleroversvømmelser bli minimale, eller helt fraværende. Ved sammenligning av no-dig og tradisjonell graving er det flere faktorer som spiller inn. Kostnadsmessig er det ikke veldig store forskjeller, men grøftegravingen kommer noe billigere ut i forhold til no-dig metoder. Om man i tillegg tar med miljøberegninger vil det være en vurderingssak fra sted til sted. I området prosjektgruppen har sett på er det gode omkjøringsmuligheter og lite trafikk, noe som i liten grad fremhever no-dig metodenes største fordeler. No-dig har sin største fordel i mer urbane områder som bykjerner og tettbebygde strøk. Dersom det skulle vise seg at vannledningene ikke har behov for rehabilitering, vil det være mer aktuelt med no-dig. Ved kun å rehabilitere avløpsledningene vil prisen for no-dig metoder reduseres betraktelig, og være mer lønnsomt i forhold til graving. Prosjektgruppen anbefaler at fellessystemene i felt fire og fem separeres i nærmeste framtid for å redusere overvann i spillvannsledningen på trasé seks og sju. Dersom det er behov for rehabilitering av ledningsnettet i framtiden, og vannledningene ikke har tilstrekkelig standard, anbefales det å benytte seg av tradisjonell graving. 65

67 13 Referanseliste 13.1 Litteratur Arbeidsdepartementet (1985). Forskrift om graving og avstiving av grøfter. Oslo:Arbeidsdepartementet Bøyum, Å. & Thorolfsson, S.T. (1999). VA-teknikk. Trondheim: Tapir Kompendieforlaget Fredrikstad Kommune (2007). Overvannsrammeplan. Fredrikstad: Fredrikstad kommune, Teknisk drift From, Jan (2001). Kommunalteknikk. Vann, avløp og renovasjon. Oslo: Gyldendal Norsk Forlag AS Hafskjold, L.S. (2005). Strømpeforinger for renovering av vann- og avløpsledninger. Rapport: STF50 A Trondheim: SINTEF Hammervold, Johanne (2009). Metode for beregning av energiforbruk og klimagassutslipp for vegprosjekter. vol. nr. 2009/11. Oslo: Statens Vegvesen Hellsten, G. & Mortstedt, S. (1994), Energi- og kjemitekniske tabelle. Oslo: Yrkesopplæring Karlsen, Jan (2009). Anleggsboka innføring i anleggsarbeider. Oslo: Byggdata kompetanse Kolbenstvedt, M., Solheim, T., Amundsen, A.H. & Transportøkonomisk institutt (2005). Miljøhåndboken: trafikk- og miljøtiltak i byer og tettsteder. Oslo: Transportøkonomisk institutt Lindholm, O. (2008). Veiledning i klimatilpasset overvannshåndtering, Rapport 162. Hamar: Norsk Vann BA Miljøverndepartementet (1981). Forurensningsloven, kap Oslo: Miljøverndepartementet Najafi, Mohammad & Gokhale, Sanjiv B. (2005). Trenchless technology. New York: McGraw-Hill NRS (1997). Rehabilitering og mikrotunneling; Metoder, rørtyper og ustyr tilgjengelig i Norge. Drammen: Norsk Rørsenter 4. utgave, 1997 Reiersen, T. (2007). Rør- og kumsystemer av betong, Basal AS, Oslo. SFT: TA-550 (1979). Veiledning ved dimensjonering av avløpsledninger. Oslo: Statens forurensningstilsyn (SFT). 66

68 Standard Norge (2008), Utvendige stikklednings- og hovedledningssystemer, vol. NS-EN 752:2008, pp Standard Norge (2000), Vannforsyning. Krav til systemer og komponenter utenfor bygninger, vol. NS-EN 805:2000, pp. 63. Vollen, Ø. (1989). Kommunalteknikk 2: vann og avlø., Oslo: Yrkesopplæring I.S 13.2 Internett Asplan Viak (2010). Prøveprosjekt Kalosjejordet. URL: %3D2%26DL_DOKID_DB%3D110913%26DL_JPID_JP%3D78330 (Lesedato: ) Arve Hansen (2011). Fagfolk sultne på nyheter. URL: (lesedato ) Basum (2001). Utblokking for fornyelse av gamle rør. URL: (Lesedato: ) Bioforsk (2008). Faktark Overvannhåndtering. URL: (Lesedato: ) Dipra (2006). Horizontal Directional Drilling (HDD).URL: (Lesedato: ) Favrskov (2010). Strømpeforing løser kloakproblemene i Slugten. URL: (Lesedato: ) Fylkesmannen (2010). Notat Støyberegninger (Grevingåsen). URL: (Lesedato: ) Hanken, Anita (2009). Rustne vannrør blir som nye. URL: Lesedato: ( ) Hansen, Geir Henning, Guttorm Jakobsen, Ola Stedje Hanserud, Arve Hansen, Naomi Sørsdahl (2010). NoDig versus åpen grøft. URL: (Lesedato: ) Miljøministeriet (2001). Udvikling af pakkeløsninger til etablering af faskiner ved hjælp af no-dig teknik, nr.8. URL: blikationer/2001/ /html/kap06.htm (Lesedato: ) 67

69 Karlsenanlegg (2011). Utblokking. URL: (Lesedato: ) Lomheim (2011): Krekavegen. URL: verskrift&artrantype=asc&la=no (Lesedato: ) Lunner kommune (2010): Hvor er grensesnittet mellom offentlig hovedledningsnett for vann og avløp og private stikkledninger. URL: (Lesedato ) Olimb, Øystein (2011). Dette er styrt boring. URL: (Lesedato: ) Regjeringen (2011). Studentby rustet for fremtiden. URL: (Lesedato: ) Sandum (2011). Vi har sluttet å grave. URL: (Lesedato: ) SSTT (2008). No-Dig Håndbok. URL: (Lesedato: ) Styrtboring (2011). Slik gjør vi det. URL: (Lesedato: ) Veland, Rolf Erik (2010). Private stikkledninger hvem har ansvaret?. URL: (Lesedato: ) Wavin (2011). Wavin Compact Pipe. URL: (Lesedato: ) VA-normen (2011). Norsk VA-norm, Fredrikstad Kommune. URL: (Lesedato: ) 13.3 Upublisert materiale Bergsagel, Harald (2011). Viktige VA-utfordringer for fremtiden rammevillkår og regler. Foredrag: , OS: Fagtreff om rammevilkår på VA sektoren. (URL: Een, Nils (2010). Stikkledningskummer for vatn. Foredrag , Geilo: Hallingtreff 68

70 Arve Hansen (2010). De private stikkledningene. Foredrag , Geilo: Hallingtreff Karlsen, Tom A. (2011). COWI. E-post Larmerud, Ole (2010). Stikkledningens talsmann: Hvordan sikre framtiden?. Foredrag: , Geilo: Hallingtreff Nordby, Per Christian (2011). Markedssjef Olimb AS. Intervju Olimb2 (2011). Prosedyre for montering av compact pipe. Kompendium fra Olimb AS, motatt på e-post: Sundnes, Jon Sigve (2011). Avdelingsleder NCC Construction. telefonsamtale og e-post

71 Vedlegg 1 - Vedlegg VEDLEGG 1 - PROSJEKTDIREKTIV... 3 VEDLEGG 2 - PROSJEKTANSVARSKART... 7 VEDLEGG 3 - OVERSIKT OVER PROSJEKTOMRÅDET... 8 VEDLEGG 4 - NIVELLERDRAG... 9 VEDLEGG 5 - MAKSIMAL TIMEFAKTOR VEDLEGG 6 - DELFYLLINGSKURVE FOR ET SIRKULÆRT TVERRSNITT VEDLEGG 7 - NEDBØRSKURVE FOR FREDRIKSTAD KOMMUNE VEDLEGG 8 - NOMOGRAM: AVRENNINGSTID VEDLEGG 9 - NOMOGRAM: TILNÆRMET HASTIGHET I LEDNINGER VEDLEGG 10 - KART OVER NEDBØRSFELT VEDLEGG 11 - KART OVER INNDELING AV TRASEER VEDLEGG 12 - OVERVANNSMENGDER VED EKSISTERENDE TILSTAND VEDLEGG 13 - NØDVENDIG DIAMETER FOR EKSISTERENDE OVERVANNSLEDNINGER VEDLEGG 14 - ANBEFALTE MINIMUMSVERDIER FOR GJENTAKSINTERVALL VEDLEGG 15 - AVRENNINGSKOEFFISIENTER ETTER SFT TA VEDLEGG 16 - OVERVANNMENGDER OG NØDVENDIG DIAMETER PÅ EKSISTERENDE OVERVANNSLEDNINGER ETTER TA VEDLEGG 17 - BEREGNING AV SPILLVANNSMENGDER VEDLEGG 18 - NØDVENDIG DIAMETER PÅ EKSISTERENDE SPILLVANNSLEDNINGER VEDLEGG 19 - SELVRENS AV EKSISTERENDE SPILLVANNSLEDNINGER VEDLEGG 20 - OVERVANNSMENGDER ETTER FORBEDRENDE TILTAK VEDLEGG 21 - NØDVENDIG DIAMETER PÅ OVERVANNSLEDNINGER ETTER FORBEDRENDE TILTAK VEDLEGG 22 - SPILLVANNSMENGDER ETTER FORBEDRENDE TILTAK VEDLEGG 23 - NØDVENDIG DIAMETER PÅ SPILLVANNSLEDNING ETTER FORBEDRENDE TILTAK VEDLEGG 24 - SELVRENS AV NYE SPILLVANNSLEDNINGER VEDLEGG 25 - ANBUDSBESKRIVELSE FOR NO-DIG VEDLEGG 26 - ANBUDSBESKRIVELSE FOR GRØFTEGRAVING VEDLEGG 27 - KARTGRUNNLAG FOR ANBUD VEDLEGG 28 - ERFARING OG MÅLINGSTALL FRA NO-DIG AKTØRER VEDLEGG 29 - MASSEBEREGNING FRA NOVAPOINT VEDLEGG 30 - EPD DATA FOR PP OG PVC VEDLEGG 31 - KOEFFISIENTER FOR KLIMAUTSLIPP Vedlegg 1 - Side 1

72 Vedlegg 1 - VEDLEGG 32 - INTERVJUER AV UTVALGTE PERSONER VEDLEGG 33 - GRENSEVERDIER FOR STØY VEDLEGG 34 - RESULTATER MILJØREGNSKAP, UTEN RØR VEDLEGG 35 - RESULTATER MILJØREGNSKAP, MED RØR Vedlegg 1 - Side 2

73 Vedlegg 1 - Vedlegg 1 - Prosjektdirektiv Prosjektnavn: Rehabilitering av avløpsnett Prosjekttittel: Sammenlikning av tradisjonell grøftegraving og no-dig metoder Planlagt startdato: Varighet: Oppdragsgiver: Oppdragstaker: Fredrikstad Kommune Gruppe H11B05 Utfylt av: Prosjektgruppa Dato: Rev Dato: A. Organisering Prosjektgruppens leder: Rullerende ansvar, jamfør prosjektansvarskart. Prosjektdeltakere: Styringsgruppens leder: Deltakere: Rune Stavn, Fredrik Hestø Hansen, Tommy-André Olsen, Terje Bye Gulbrandsen, Atle Finstad Anders Gaustad (Fredrikstad Kommune) Geir Torgersen (HiØ), Prosjektgruppa (HiØ) Referansegruppe/-personer: COWI (Tom A. Karlsen), TT-teknikk AS (Rune Kristiansen), Fred P. Holland AS (xxx), Nodig Nor AS (xxx), Olimb AS (xxx), Sandum (xxx), Råde graveservice (xxx) B. Prosjektbeskrivelse Bakgrunn for prosjektet Problembeskrivelse Fredrikstad kommune skal rehabilitere/utbedre VA- nettet ved Haugstenåsen på Begby, i den forbindelse ønsker kommunen innspill til hvilke løsninger som er best egnet. Prosjektets effektmål hva som er ønsket effekt av prosjektet etter at det er avsluttet Prosjektet skal gi bedre kunnskap om No-dig løsninger for vann- og avløpsledninger. Resultatmål Vedlegg 1 - Side 3

74 Vedlegg 1 - Ved prosjektets slutt skal prosjektgruppa ha utarbeidet en rapport som beskriver rehabiliteringen av VA-nett i et urbant område, med både tradisjonelle metoder og no-dig metoder. Rapporten skal gi oppdragsgiver en sammenstilling av de forskjellige metodene, samt en anbefaling av hvilken metode en bør velge. Rapporten skal også inneholde dimensjonering av ledningsnettet. Aktiviteter Kartlegge utfordringer ved å bygge om fra felles system til separatsystem. Kartlegge hvilke utfordringer det finnes for stikkledninger og hvor dagens grensesnitt mellom det private og offentlige. Se på hvordan en bør løse stikkledningsproblematikken for å kunne tilrettelegge for fremtidige no-dig løsninger. Dimensjonere ledningsnettet Kostnadsberegne de ulike alternativene (tradisjonelle metoder og no-dig løsninger) Anleggstid Trafikkulemper Andre ulemper knyttet til innbyggerne ved anlegget Utarbeide et miljøregnskap Foreta en CO 2 beregning av tiltakene i anleggsperioden Masseflytting Støy Helse og sikkerhet Energiforbruk Utarbeide en kommunikasjonsstrategi - Opprette og vedlikeholde nettside - eventuelt ta personlig kontakt med de aktuelle mediene - Holde stand på HiØ med de andre prosjektgruppene (Expo). Foreslå anbefalt løsning. Prosjektets rammebetingelser og avgrensinger Prosjektet skal ikke i løpet av prosjekttida resultere i ny virksomhet, og forholde seg til de økonomiske rammene som er gitt av styringsgruppa. Er prosjektet et delprosjekt eller en del av et større hovedprosjekt/program? Prosjektet er: Ja Nei X Vedlegg 1 - Side 4

75 Vedlegg 1 - C. Ressursrammer og økonomi Budsjettrammer (beløp i 1000 kr) Kostnader Inntekter/finansiering Tekst Beløp HiØ Andre Studentarbeid (1440 timer *500 kr) Veiledning / Forelesning, Styringsgruppemøter, bedriftsrepresentanter Utstyr/investeringer som er nødvendige for å gjennomføre prosjektet Reiseutgifter,Kjøregodtgjørelse (3,5 kr km ved bruk av bil) 5 5 Driftskostnader i prosjektet (servering, kopier, trykking, etc ) 5 5 Sum budsjett D. Prosjektplaner - Statusrapportering Skal det utarbeides milepælplan og prosjektansvarskart for prosjektet? X Ja Nei Ansvarlig: Prosjektgruppa Frist: 8. april 2011 X Skal det rapporteres regelmessig om status og framdrift i prosjektet? Ja Nei Avsender: Mottaker: Prosjektgruppa Styringsgruppa/veileder Vedlegg 1 - Side 5

76 Vedlegg 1 - Frekvens: ca hver 14. dag til veileder, etter behov til styringsgruppa Første rapport: Midtveisrapport 1. mai 2011 Skal sluttrapport om prosjektet utarbeides? X Ja Nei Ansvarlig: Prosjektgruppa Frist: 6. juni 2011 E. Underskrifter Noen foretrekker å ha en formell godkjenning av prosjektet ved at nøkkelpersoner skriver under prosjektdirektivet. Det kan være: Prosjektleder, ressursavgivende linjeledere, prosjektansvarlig leder (oppdragstaker), leder av styringsgruppen m.v. F. Merknader Vedlegg: - Milepælplan - Prosjektansvarskart Vedlegg 1 - Side 6

77 Påskeferie Brukt Rest Holder tidsplan? Er kval godkjent? Følges ansv.kartet? Endring/ tillegg? Ventettid? Spes.probl? Time-estimat Milepæl Styringsgruppe Veileder Tommy A. Olsen Terje B. Gulbrandsen Rune Stavn Atle Finstad Fredrik Hestø Hansen Referanse-personer Vedlegg 2 - Vedlegg 2 - Prosjektansvarskart PROSJEKTANSVARSKART Dato Versjon: Milepæler U-Utført arbeid B-Hovedbeslutning b-delbeslutning a-arbeidsledelse A-Arbeidledelse m/kompetanseoverføring R-Rådspørres I-Informeres Instanser / Personer Tidsskala (kalendertid) MILEPÆLER Uke 13 Uke 14 Uke 15 Uke 16 Uke 17 Uke 18 Uke 19 Uke 20 Uke 21 Uke 22 Uke 23 D1 Når styringsgruppen er bestemt 60 K1 Når kartlegging av private stikkledninger i kommunens arkiv er gjennomført U AU U 20 D2 Når prosjektdirektivet, milepælsplanen og prosjektansvarskartet er ferdig og godkjent styringsgruppa AU U U U U 100 ND1 Når førsteutkast for beskrivelse av aktuelle metoder for no-dig løsninger for VA foreligger AU U 30 TG1 Når førsteutkast for beskrivelse av tradisjonell grøftegraving foreligger U U AU 50 K2 Når kartlegging av hvilke utfordringer det finnes ved å bygge om fra fellessystem til seperatsystem foreligger. 150 S1 Når beskrivelsene av de aktuelle metodene for rehabilitering er kvalitetssikret av referansepersonene med eventuelle kommentarer. R R U AU AU U U U U R 60 S2 Når valg av egnede metoder for rehabilitering er tatt og godkjent av styringsgruppa B R U AU U U U R 70 K3 Når dimensjonering av aktuelle ledningsstrekninger er gjennomført R U U U U AU R ND2 Når kostnadsberegningene for No-dig metoden foreligger R U AU U R TG2 Når kostnadsberegningene for tradisjonell grøftgraving foreligger R U AU U R ND3 Når miljøregnskapet for no-dig metoden foreligger R AU U U R TG3 Når miljøregnskapet for grøftegraving foreligger R AU U U R S3 Når en sammenstilling av de aktuelle metodene er gjennomført og godkjent av styringsgruppa R U U U AU U R D3 Når en anbefaling/konklusjon til oppdragsgiver foreligger. I. R U U U AU U R E1 Når planleggingen av Expo er fullført I R U U U U AU I D5 Når rapporten er ferdig utarbeidet og overlevert oppdragsgiver og veileder. I R AU U U U U E2 Når Expo-utstlillingen er gjennomført I I U U U U AU D6 Når prosjektet er avsluttet. Tidsplan : Prosjektnavn: Rehabilitering av avløpsnett Periode: Rapportering Timer Vedlegg 2 - Side 7

78 Vedlegg 3 - Vedlegg 3 - Oversikt over prosjektområdet Figur 1 - Kart over Fredrikstad kommune Den røde sirkelen i figur 1 viser hvor området ligger i Fredrikstad kommune Figur 2 - Kart over prosjektområdet på Begby Området for prosjektet er markert med rødt i figur 2. Vedlegg 3 - Side 8

79 Vedlegg 4 - Vedlegg 4 - Nivellerdrag Nivelleringsdrag Punkt Baksikt Kikkerthøyde Framsikt Mellomsikt Høyde (o.h) Sum ΔH(målt) Bs-Fs Kontroll: Punkt Baksikt Kikkerthøyde Framsikt Mellomsikt Høyde (o.h) Sum Kum Trasé Fall AF23 - S13 T S13-S16 T-6 og T Vedlegg 4 - Side 9

80 Vedlegg 5 - Vedlegg 5 - Maksimal timefaktor Figur 3 - Maksimal timefaktor som funksjon av antall PE (SFT:TA ) Vedlegg 5 - Side 10

81 Vedlegg 6 - Vedlegg 6 - Delfyllingskurve for et sirkulært tverrsnitt Figur 4 - Delfyllingskurve for et sirkulært tverrsnitt (SFT:TA ) Kurven er tegnet opp vha følgende formel: Vedlegg 6 - Side 11

82 Vedlegg 7 - Vedlegg 7 - Nedbørskurve for Fredrikstad kommune Vedlegg 7 - Side 12

83 Vedlegg 8 - Vedlegg 8 - Nomogram: avrenningstid Figur 5 - Nomogram for å finne avrenningstid (Bøyum 1999) Vedlegg 8 - Side 13

84 Vedlegg 9 - Vedlegg 9 - Nomogram: tilnærmet hastighet i ledninger Figur 6 - Nomogram for å finne tilnærmet hastighet for vann i ledninger (Bøyum 1999) Vedlegg 9 - Side 14

85 Vedlegg 10 - Vedlegg 10 - Kart over nedbørsfelt Vedlegg 10 - Side 15

86 Vedlegg 11 - Vedlegg 11 - Kart over inndeling av traseer Vedlegg 11 - Side 16

87 Vedlegg 12 - Vedlegg 12 - Overvannsmengder ved eksisterende tilstand Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O16 (Trasé 7) Eksisterende tilstand Felt Areal total Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Tak Gress/hage Manuell metode Hastighet Trasé 1 Trasé 2 Trasé 3 Trasé 4 Trasé 7 v L (ledning) l/v φ midlere φ tilrenning Fall i meter I (promille) Terreng tilrenningslengde ts tk (ts+l/v) Overvann fra felt 4 og 5 renner inn på spillvannsledningen i trassé 6 og er derfor ikke med i overvannsberegningene i dette tilfelle Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk sammenlagt A A A A A Min A7 A6 A3 A2 A1 Sum i Q A7 A6 A3 A2 A1 Sum Vedlegg 12 - Side 17

88 Vedlegg 12 - Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O15 (summasjonskurvemetoden) Eksisterende tilstand Felt Areal total Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Tak Gress/hage Manuell metode Hastighet Trasé 1 Trasé 2 Trasé 3 Trasé 6 v L (ledning) l/v φ midlere φ tilrenning Fall i meter I (promille) Terreng tilrenningslengde ts tk (ts+l/v) Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk sammenlagt A A A A Min A6 A3 A2 A1 Sum i Q A6 A3 A2 A1 Sum Vedlegg 12 - Side 18

89 Vedlegg 12 - Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt S14 (summasjonskurvemetoden) Eksisterende tilstand Felt Areal total Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Manuell metode Tak Hastighet Trasé 5 Gress/hage 0.3 v 2.5 L (ledning) 86 l/v φ midlere φ tilrenning Fall i meter I (promille) Terreng tilrenningslengde 126 ts 13 tk (ts+l/v) Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk sammenlagt A Strekning 6 Min A5 Sum i Q tr=tk= Vedlegg 12 - Side 19

90 Vedlegg 12 - Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O13 (summasjonskurvemetoden) Eksisterende tilstand Felt Areal total Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Tak Gress/hage 0.3 Manuell metode Hastighet Strekning 1 Strekning 2 Strekning 3 v L (ledning) l/v φ midlere φ tilrenning Fall i meter I (promille) Terreng tilrenningslengde ts tk (ts+l/v) Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk sammenlagt A A A Min A3 A2 A1 Sum i Q A3 A2 A1 Sum Vedlegg 12 - Side 20

91 Vedlegg 12 - Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O10 (summasjonskurvemetoden) Eksisterende tilstand Felt Areal total Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Tak Manuell metode Gress/hage 0.3 Hastighet Strekning 1 Strekning 2 v L (ledning) l/v φ midlere φ tilrenning Fall i meter I (promille) tilrenningslengde ts tk (ts+l/v) Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk sammenlagt A A Min A2 A1 Sum i Q A2 A1 Sum Vedlegg 12 - Side 21

92 Vedlegg 12 - Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O5 (summasjonskurvemetoden) Eksisterende tilstand Felt Areal total Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Manuell metode Tak Hastighet Trasé 1 Gress/hage 0.3 v 2.1 L (ledning) l/v φ midlere φ tilrenning Fall i meter I (promille) tilrenningslengde 74 ts 18 tk (ts+l/v) Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk sammenlagt A Min A1 Sum i Q Vedlegg 12 - Side 22

93 Vedlegg 13 - Vedlegg 13 - Nødvendig diameter for eksisterende overvannsledninger Vedlegg 13 - Side 23

94 Vedlegg 13 - Side 24 Vedlegg 13 -

95 Vedlegg 13 - Vedlegg 13 - Side 25

96 Vedlegg 13 - Side 26 Vedlegg 13 -

97 Vedlegg 13 - Vedlegg 13 - Side 27

98 Vedlegg 13 - Side 28 Vedlegg 13 -

99 Vedlegg 13 - Vedlegg 13 - Side 29

100 Vedlegg 14 - Vedlegg 14 - Anbefalte minimumsverdier for gjentaksintervall Figur 7 - Anbefalte minimumsverdier for gjentaksintervall for nedbør (SFT TA-550) Innestengt område betyr at overvannet ikke kan ledes bort fra overflaten med selvfall. I vårt tilfelle har vi et åpent område utenfor sentrumsbebyggelse. Vedlegg 14 - Side 30

101 Vedlegg 15 - Vedlegg 15 - Avrenningskoeffisienter etter SFT TA-550 Figur 8 - Figurer for beregning av avrenningskoeffisienter (SFT TA-550) Fremgangsmåte: 1. Anta en en verdi for Ф midlere 2. Beregn konsentrasjonstiden og sett den lik regnvarigheten (T k =T r ) 3. Finn intensiteten v.h.a. nedbørskurve 4. Kontroller Ф midlere ved å finne Ф maks og K fra figuren over. 5. Ф midlere = Ф maks x K 6. Dersom det er stor avvik mellom beregnet og antatt Ф midlere, anta en ny verdi for Ф midlere og gjør beregningene om igjen. Vedlegg 15 - Side 31

102 Kontroll Kontroll Kontroll Vedlegg 16 - Vedlegg 16 - Overvannmengder og nødvendig diameter på eksisterende overvannsledninger etter TA-550 Overvannsmengder: Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O16 (Trasé 7) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.17 lengste tilrenningstid: Felt 3 Tid i Ledning: Fra kum i felt 3 TK= I= 70 φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O15 (Trasé 6) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.17 lengste tilrenningstid: Felt 3 Tid i Ledning: Fra kum i felt 3 TK= I= 71 φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt S14 (Trasé 5) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.25 lengste tilrenningstid: Tid i Ledning: TK= I= årskurve φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Vedlegg 16 - Side 32

103 Kontroll Kontroll Kontroll Kontroll Vedlegg 16 - Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt S13 (Trasé 4) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.25 lengste tilrenningstid: Tid i Ledning: TK= I= årskurve φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O13 (Trasé 3) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.18 lengste tilrenningstid: Felt 3 Tid i Ledning: Fra kum i felt 3 TK= I= 75 Ok φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O10 (Trasé 2) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.2 lengste tilrenningstid: Felt 1 Tid i Ledning: TK= I= 85 Ok φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Overvannsmengde i dimensjoneringspunkt O5 (Trasé 1) Eksisterende tilstand Antatt φ midlere 0.2 lengste tilrenningstid: Felt 1 Tid i Ledning: TK= I= 88 Ok φ maks K φ midlere Spredt bebyggelse Ok Q dim Vedlegg 16 - Side 33

104 Vedlegg 16 - Side 34 Vedlegg 16 -

105 Vedlegg 16 - Vedlegg 16 - Side 35

106 Vedlegg 16 - Side 36 Vedlegg 16 -

107 Vedlegg 16 - Vedlegg 16 - Side 37

108 Vedlegg 16 - Side 38 Vedlegg 16 -

109 Vedlegg 16 - Vedlegg 16 - Side 39

110 Vedlegg 16 - Side 40 Vedlegg 16 -

111 Vedlegg 17 - Vedlegg 17 - Personenheter: Beregning av spillvannsmengder Personenheter Trasé 1 Trasé 5 Antall boliger 17 Antall boliger 7 personenheter pr. bolig 2.3 personenheter pr. bolig Trasé 2 Trasé 6 Antall boliger 20 Antall boliger 7 personenheter pr. bolig 2.3 personenheter pr. bolig Trasé 3 Trasé 7 Antall boliger 2 Antall boliger 13 personenheter pr. bolig 2.3 personenheter pr. bolig Trasé 4 Antall boliger 11 personenheter pr. bolig Vedlegg 17 - Side 41

112 Spillvann Strekning 1 Kumulativt Strekning 2 Kumulativt Strekning 3 Kumulativt Strekning 4 Strekning 5 Strekning 6 Kumulativt Strekning 7 Kumulativt Qmidlere E E E E E E E-06 Pe fmaks fmin kmaks Kmin Q(spillvann) q(infiltrasjon) E E E E E E E-06 Pe q(infiltrasjon) E E E E E E E E E-06 Overvann fra felt 4 Overvann fra felt 5 Spillvann Overvann Spillvann fra alle felt, pluss overvann fra felt 4 og 5 Vedlegg 17 - Vedlegg 17 - Side 42 Spillvannsmengder: Q Dim =

113 Vedlegg 18 - Vedlegg 18 - Nødvendig diameter på eksisterende spillvannsledninger Vedlegg 18 - Side 43

114 Vedlegg 18 - Side 44 Vedlegg 18 -

115 Vedlegg 18 - Vedlegg 18 - Side 45

116 Vedlegg 18 - Side 46 Vedlegg 18 -

117 Vedlegg 18 - Vedlegg 18 - Side 47

118 Vedlegg 18 - Side 48 Vedlegg 18 -

119 Vedlegg 18 - Vedlegg 18 - Side 49

120 Vedlegg 19 - Vedlegg 19 - Selvrens av eksisterende spillvannsledninger Spillvann - Selvrens Trasé 1 Trasé 2 Trasé 3 Trasé 4 Trasé 5 Trasé 6 Trasé 7 α Q(midlere) f(min) Q(inf) Pe Q(selvrens) D I µ k Q(fylt) γ R I T(fylt) T-1 T-2 T-3 T-4 T-5 T-6 T-7 Q/Q(fylt) h/d T(maks) Kontroll: OK OK OK Ikke OK OK Ikke OK Ikke OK Vedlegg 19 - Side 50

121 Vedlegg 20 - Vedlegg 20 - Overvannsmengder etter forbedrende tiltak Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O16 (Trase 7) Etter forbedrende tiltak Nedbørsfelt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark Arealtype φ S-faktor Veg Tak Gress/hage Manuell metode Hastighet Trasé 1 Trasé 2 Trasé 3 Trasé 4 Trasé 5 Trasé 6 Trasé 7 v L (ledning) l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde ts tk Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk tot A A A A A A A Min A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 Sum i Q A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 Sum Vedlegg 20 - Side 51

122 Vedlegg 20 - Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O15 (Trasé 6) Etter forbedrende tiltak Felt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark φ S-faktor Veg Tak Gress/hage Manuell metode Hastighet Trasé 1 Trasé 2 Trasé 3 Trasé 4 Trasé 5 Trasé 6 v L (ledning) l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde ts tk Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk tot A A A A A A Min A6 A5 A4 A3 A2 A1 Sum i Q A6 A5 A4 A3 A2 A1 Sum Vedlegg 20 - Side 52

123 Vedlegg 20 - Felt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark φ S-faktor Veg Manuell metode Tak Hastighet Trasé 5 Gress/hage 0.3 v 2.5 L (ledning) 86 l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde 126 ts 13 tk Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O14 (Trasé 5) Etter forbedrende tiltak Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk A Min A5 Sum i Q Vedlegg 20 - Side 53

124 Vedlegg 20 - Felt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark φ S-faktor Veg Manuell metode Tak Hastighet Trasé 4 Gress/hage 0.3 v 1.5 L (ledning) 79 l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde 125 ts 17 tk Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O13 (Trasé 4) Etter forbedrende tiltak Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk tot A Min A4 Sum i Q Vedlegg 20 - Side 54

125 Vedlegg 20 - Felt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark φ S-faktor Veg Tak Gress/hage 0.3 Manuell metode Hastighet Trasé 1 Trasé 2 Trasé 3 v L (ledning) l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde ts tk Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O13 (Trasé 3) Etter forbedrende tiltak Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk tot A A A Min A3 A2 A1 Sum i Q A3 A2 A Vedlegg 20 - Side 55

126 Vedlegg 20 - Felt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark φ S-faktor Veg Tak Manuell metode Gress/hage 0.3 Hastighet Trasé 1 Trasé 2 v L (ledning) l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde ts tk Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O10 (Trasé 2) Etter forbedrende tiltak Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk tot A A Min A2 A1 Sum i Q A2 A1 Sum Vedlegg 20 - Side 56

127 Vedlegg 20 - Felt Areal totalt Areal veg Areal tak Areal mark φ S-faktor Veg Manuell metode Tak Hastighet Trasé 1 Gress/hage 0.3 v 2.1 L (ledning) l/v φ(midlere) φ(tilrenning) Fall i meter I (promille) tilrenningslengde 74 ts 18 tk Overvannsmengde i dimensjoneringpunkt O5 (Trasé 1) Etter forbedrende tiltak Areal φ midlere Ared Lengde V l/v Ts Tk Slutt Start tk tot A Min A1 Sum i Q Vedlegg 20 - Side 57

128 Vedlegg 21 - Vedlegg 21 - Nødvendig diameter på overvannsledninger etter forbedrende tiltak Vedlegg 21 - Side 58

129 Vedlegg 21 - Vedlegg 21 - Side 59

130 Vedlegg 21 - Side 60 Vedlegg 21 -

131 Vedlegg 21 - Vedlegg 21 - Side 61

132 Vedlegg 21 - Side 62 Vedlegg 21 -

133 Vedlegg 21 - Vedlegg 21 - Side 63

134 Vedlegg 21 - Side 64 Vedlegg 21 -

135 Vedlegg 21 - Vedlegg 21 - Side 65

136 Vedlegg 22 - Vedlegg 22 - Spillvannsmengder etter forbedrende tiltak Spillvannsmengder: Vedlegg 22 - Side 66 Spillvannsmengder etter forbedrende tiltak Spillvann Trasé 1 Kumulativt Trasé 2 Kumulativt Trasé 3 Kumulativt Trasé 4 Trasé 5 Trasé 6 Kumulativt Trasé 7 Kumulativt Qmidlere E E E E E E E-06 Pe fmaks fmin kmaks Kmin Q(spillvann) q(infiltrasjon) E E E E E E E-06 Pe q(infiltrasjon) E E E E E E E E E-06 Q(spillvann)=

137 Vedlegg 23 - Vedlegg 23 - Nødvendig diameter på spillvannsledning etter forbedrende tiltak Vedlegg 23 - Side 67

138 Vedlegg 23 - Side 68 Vedlegg 23 -

139 Vedlegg 23 - Vedlegg 23 - Side 69

140 Vedlegg 23 - Side 70 Vedlegg 23 -

141 Vedlegg 23 - Vedlegg 23 - Side 71

142 Vedlegg 23 - Side 72 Vedlegg 23 -

143 Vedlegg 23 - Vedlegg 23 - Side 73

144 Vedlegg 24 - Vedlegg 24 - Selvrens av nye spillvannsledninger Spillvann - Selvrens Strekning 1 Strekning 2 Strekning 3 Strekning 4 Strekning 5 Strekning 6 Strekning 7 α Q(midlere) f(min) Q(inf) Pe Q(selvrens) D I µ k Q(fylt) γ R I T(fylt) Q/Q(fylt) h/d T(maks) OK OK OK Ikke OK OK Ikke OK Ikke OK Vedlegg 24 - Side 74

145 Vedlegg 25 - Vedlegg 25 - Anbudsbeskrivelse for no-dig REHABILITERING AV VA-NETT PÅ HAUGSTENÅSEN (Med No-Dig metoder) BACHELOROPPGAVE V/HØGSKOLEN I ØSTFOLD for FREDRIKSTAD KOMMUNE 2011 Vedlegg 25 - Side 75

146 Vedlegg 25 - Side 76 Vedlegg 25 -

147 Vedlegg 25 - Vedlegg 25 - Side 77

148 Vedlegg 25 - Side 78 Vedlegg 25 -

149 Vedlegg 25 - Vedlegg 25 - Side 79

150 Vedlegg 25 - Side 80 Vedlegg 25 -

151 Vedlegg 25 - Vedlegg 25 - Side 81

152 Vedlegg 25 - Side 82 Vedlegg 25 -

153 Vedlegg 25 - Vedlegg 25 - Side 83

154 Vedlegg 25 - Side 84 Vedlegg 25 -

155 Vedlegg 25 - Vedlegg 25 - Side 85

156 Vedlegg 25 - Side 86 Vedlegg 25 -

157 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Anbudsbeskrivelse for grøftegraving REHABILITERING AV VA- NETT PÅ HAUGSTENÅSEN (Med trad. graving) BACHELOROPPGAVE V/HØGSKOLEN I ØSTFOLD For FREDRIKSTAD KOMMUNE 2011 Vedlegg 26 - Side 87

158 Vedlegg 26 - Side 88 Vedlegg 26 -

159 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 89

160 Vedlegg 26 - Side 90 Vedlegg 26 -

161 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 91

162 Vedlegg 26 - Side 92 Vedlegg 26 -

163 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 93

164 Vedlegg 26 - Side 94 Vedlegg 26 -

165 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 95

166 Vedlegg 26 - Side 96 Vedlegg 26 -

167 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 97

168 Vedlegg 26 - Side 98 Vedlegg 26 -

169 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 99

170 Vedlegg 26 - Side 100 Vedlegg 26 -

171 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 101

172 Vedlegg 26 - Side 102 Vedlegg 26 -

173 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 103

174 Vedlegg 26 - Side 104 Vedlegg 26 -

175 Vedlegg 26 - Vedlegg 26 - Side 105

176 Vedlegg 27 - Vedlegg 27 - Kartgrunnlag for anbud Vedlegg 27 - Side 106

177 Vedlegg 27 - Vedlegg 27 - Side 107

178 Vedlegg 27 - Side 108 Vedlegg 27 -

179 Vedlegg 28 - Vedlegg 28 - Erfaring og målingstall fra no-dig aktører Figur 9 - Erfaringstall fra Olimb AS (e-post ) Vedlegg 28 - Side 109

180 Vedlegg 28 - Tabell 1- Erfaringstall fra TT-teknikk (e-post datert ) Figur 10 - Erfaringstall fra Sarpsborg Park og Anlegg ( e-post fra Jack Valleraunse) Vedlegg 28 - Side 110

181 Vedlegg 29 - Vedlegg 29 - Masseberegning fra Novapoint Vedlegg 29 - Side 111

182 Vedlegg 30 - Vedlegg 30 - EPD data for PP og PVC Tabell 2 - EPD data for PP (PlasticsEurope 2008) Mottat på e-post fra CO2 Focus Tabell 3 - EPD data for PVC (PlasticsEurope 2008) Mottat på e-post fra CO2 Focus Vedlegg 30 - Side 112

183 Vedlegg 31 - Vedlegg 31 - Koeffisienter for klimautslipp Tabell 4 - Koeffisienter for klimautslipp (Hammervold 2009) Vedlegg 31 - Side 113