Injisering av tømmerkistedam - Energi Norge

Injisering av
tømmerkistedam
Ole Morten Egeland, PTK, Gardermoen 08.03.2011

•13 Reguleringsanlegg i
Otra og sidevassdrag
•15 (27) dammer.
•2355 mill m3
magasinkapasitet.
•2 pumpestasjoner
AEP er operatør for OB.

Dammer Hartevatn
•Total lengde ca 700m
•Hoved og sekundærdam, overløp og 2 sperredammer
•Største høyde 9 m
•Overløp 210m
•Regulering
7m (30 mill m3 ihht konsesjon )
1,6 m (10 mill m3 pumpe magasin)

Konsesjon 1912
Bygget 1915
Tåstein ”halvvegs opp” 1933
Steinsatt til topp dam, ca 1944
Overløp i betong 1964
Oppstrøms armert plate 1982
Injeksjon av dam 2009
? 2028
Dam
Hartevatn
26/9 1933

Hovedkonklusjon
•Dammens geometri avviker noe fra dagens
krav-
•Helhetsvurdering; Dammens tilstand og
sikkerhetsnivå er tilfredsstillende, uten behov
for større tiltak .
•Forutsatt; tømmeret er fortsatt virksomt.

NVEs kommentarer
(etter div runder)
1.Fyllingsdammene tilfredsstiller ikke kravet i
sikkerhetsforskriften § 4-7 i) om at
overskylling ikke skal forekomme ved
dimensjonerende flomvannstand og
vindoppstuving.
2. Overløpsdammen oppfyller ikke kravet i
sikkerhetsforskriften § 4-8 om velte- og
glidestabilitet.
3. Stabiliteten av hoveddammen tilfredsstiller
ikke kravene i sikkerhetsforskriften § 4-7 d)
(støttefylling) og f). (nedst. masser)

Valgmuligheter:
1. Omstøpt dam
• Dyrt og ikke spesielt pent
2. Fyllingsdam m. eksisterende plate som tetning.
• Ca 25.000 m3
• Antatt billigst. Utfordringer ifm tappeluka.
3. Fylle dammen med betong.

Injisering av dammen?
• Får beholde den fine gamle dammen
• Ingen ombygging av luka.
• Ikke reduksjoner på manøvreringen i anleggstiden
• Økonomi
• Antatt dyrere enn fyllingsdamalternativet
• Sparer tapping av bunnmagasinet, 20 mill m3 tilsvarer ca
10 mill kWh

Usikkerhetsfaktorer:
Hva salgs masser er det
inne i dammen?
Hvor tett er det mellom
stokkene?
Er det mulig å fylle
nok hulrom til at
dammen blir stabil?
Fins det teknologi
som kan få dette til
innenfor en brukbar
pris?

Hvor tett er det
mellom stokkene?

Er det mulig å fylle nok hulrom til at dammen blir
stabil?
• Antatt 30 – 40% hulrom → Egenvekt=1,6 – 1,8
• Trenger å fylle 25% for å oppnå egenvekt 2,1
Fins det teknologi som kan få dette til innenfor en
brukbar pris?
• Fullskalaforsøk!

Konklusjon
Det er mulig å bore ned foringsrør i dammen
Metoden kan brukes til å fylle hulrommene i dammen
med betong.
”Betongen” som ble brukt er godt egnet til injeksjon.
Dmaks kan være opp mot 8mm.
Egenvekt til injisert dam ligger i intervallet 21-23
kN/m3.
Betongen har spredt seg godt utover, og fungere
som et ”skjelett” i dammen

Stabilitetsberegning, egenvekt 21,0
kN/m3

2009 gjennomføring av
prosjektet.
• Injisering av tømmerkistedammene
• Bolteforankring der damhøyden er under 3,1 m. (ø32,
c1,1 m, 3,1 m i fjell)
• Påstøp av dekke på de samme dammene
• Boltforankre overløpsterskelen (ø32, c0,6 m, 4,0 m i
fjell)
• Diverse småreparasjoner.

Boltforankre overløpsterskelen
347 bolter,
c/c 0,6 m
4 m i fjell

Dekkestøp

2009 injeksjon, hele
damanlegget
Utforming av tilbudet bygger på erfaring fra 2008
forsøket.
Legge opp til mulighet for ”design as you go”
2 alternative betongleveranser.
Tilslagsmatr. avregnes som egne poster

Plan ved oppstart,
randinjeksjon
1. Bore og injisere randhull, C hull
1. Senteravstand 1,5 m.
2. Loggføring av boringen (tømmerkartlegging)
Danner grunnlag for plassering av injeksjonshull.
3. Helning slik at de treffer tømmerkista i bunnen
4. Injisere ca 1m3 pr lm i bunnen av hullet
5. ” 0,5 ” resten av hullet.
6. Loggføring innpumpet masse

Finsats
Finsats
Sand 0-4 1646
Cement 434
Vann 217
Dynamon
SX-N 3,04
GroutTech 8,68

Plan ved oppstart,
hovedinjeksjon
1. Omgang
• Bore og injisere annen hver rekke av A og B hull
(5 m mellom hulene), dvs fylle annen hvert
kammer.
2. Omgang
• Bore og injisere mellomliggende A og B hull.
3. Omgang
• Mellomboring og injeksjon.
4. Omgang, eventuelt ”normal” injeksjon

Injeksjonsbetong;
”slurry”
Sand 0-4 1109
Cement 733
Vann 305
Dynamon
SX-N 2,52
GroutTech 22,1

• Borsynk
Utfordringer
• Forboring med konvensjonelt fjellbor
• Tette øverste meteren i C-skjermen (over
tømmerkista)
• Bore mellomhull 1,5 meter
• Injeksjon av de øverste 0,2 – 0,8 meterene
(gruslag)
• Faststøping av injeksjonsrør
• Lengre avstand mellom hullrekkene – 10 m
• Heise opp nærmeste rør, spyle

Endringer
Øke avstanden på A og B hullene fra 5 til 10
meter. 1 omgang (betongen flyter laaangt)
Fylle uten bruk av rør.
Injisere C hullene i 2 omganger (ikke suksess)
Lage tversgående barriærer (H dam øst)
Injisere til oppnådd mottrykk på C hullene – mye
masse (H dam vest)
Fylle så mye som mulig i et hull – H dam vest
(A103, 223 m3)

Mengder
1950 lm boring, 1750 m med foringsrør
2025 m3 injeksjonsbetong (+172 m3 i -08)
347 forankringsbolter i flomløp (cc 0,6, 4,0 m i fjell)
113 bolter i dammene, ved H˂3,2 meter
160 m kjerneprøver.

Resultat
Målt/beregnet volum i tømmerkista:
6800 m3
Innpumpet betong totalt: 2198 m3
Innfylt masse 32,3 %
Målt egenvekt kjerneprøver: 22,5 kN/m3
Økonomi:
Total prosjektkostnad, 17,5 mill

Suksessfaktorer:
Blanderi på anlegget
Vilje og mulighet til raske endringer
Otteraaens
Brugseierforening
•Norconsult
Asbjørn Bakken
•Agder Energi Produksjon
ECO bygg as
•Sør-Norsk boring
•Betong Øst
•Hovden Hytteservice
•Nomeland Anlegg as

Dam Hartevatn, 11. okt
2010

Takk for
oppmerksomheten