Författare: Henry Sandström / Nils Olof Karlsson
Bergrum, Ingress
Författare: Henry Sandström
För olika ändamål och skäl önskas utrymmen under jord och därför utspränges bergrum. Det var för t.ex. maskinhallen i kraftverk, lagring av olika produkter, olja, glas etc, och för försvarets fortifikatoriska anläggningar.
Med anknytning till tidigare redogörelser om tunnlar, så är bergrum egentligen en förstorad tunnel., Tekniken för uttag av bergsmassorna är därför närbesläktade.
Vid planering av bergrum skall man redan från början tänka på hur man skall ordna tillfarten från dagen. Vid projekteringen av bergrum måste man ta hänsyn till det praktiska utförandet och utformningen, så att bästa möjliga ekonomi erhålles.
När det gäller lagring av oljeprodukter så har utbyggnaden av detta pågått från 1940-talet till senaste anläggningen i Skogaby 1982. Totalt under den tiden har 30-tal stycken berganläggningar med en stor total lagringsvolym. (fig 1)
Anläggningarna administrerades tidigare av statliga SPL och var hemliga. Numera har de flesta anläggningarna lagts ned och SGU har fått uppdraget att sanera anläggningarna. Oljebolagen använder fortfarande några anläggningar såsom Loudden för gemensam lagring av bensin och det sker även på andra håll. I Värtan har Stockholm Energi för några år sedan, sanerat ett bergrum för tjockolja, för nuvarande lagring av kol för fjärrvärme, Vi var med när en transporttunnel för några år sedan utsprängdes till bergrummet för koltransport.
Sprängning av bergrum
Innehållsförteckning
Definition
2. Varför bergrum
3. Projektering
4. Utförande
1. Definition
Definitionen på bergrum till skillnad på tunnlar kan väl sägas vara den att bergrum oftast är relativt korta utrymmen där man lagrar eller skyddar något, eller bygger något i. Beträffande oljelagringsrum kan dock både längden och arean bli betydande.
2. Varför bergrum
Allteftersom bergsprängningstekniken har utvecklats har man funnit nya användningsområden för underjordiska rum.
På ett tidigt stadium började försvaret att nyttja berggrunden. Det innebar stora fördelar. Det svenska urberget är svårforcerat. Ett bergrum är svårt att upptäcka och det är lätt att bevaka. Användningsområdena är många: Skydd för pjäser, ammunition och manskap, skydd för ubåtar och mindre fartyg, beredskapslager för material, drivmedel och livsmedel samt inte minst skyddsrum för civilbefolkningen.
Relativt tidigt började man lagra olja i cisterner under jord, men huvuddelen lagrades i markcisterner, företrädelsevis vid hamninloppen till våra större städer. När så vårt oljeberoende började öka, ökades också vårt behov av oljelager. Sedan man på 40-talet kommit på idén att lagra olja i oinklädda bergrum har detta blivit den allt överskuggande metoden. Detta har berott på att bergsprängningstekniken utvecklats kraftigt. Den ökande mekaniseringen har medfört att kostnaderna kunnat hållas relativt oförändrade under många år. Däremot har markpriserna skjutit i höjden.
För alla typer av bergrum gäller att de har ett gott skydd ur militär synpunkt. De är väl kamouflerade, de är svårare att skada såväl från mark från luften än förläggningar ovan mark. De tar liten mark i anspråk. Dagutrymme krävs endast för tillfarter, ventilationsschakt och dylikt. När det gäller lagring av olja är det säkrare ur flera synpunkter. En behållare ovan mark kan skadas så att oljan rinner ut i omgivningen, det kan inte ske från ett bergrum. (Se principritning fig 1).
Det är säkrade vid brand. Syretillförseln blir ofta otillräcklig för en större brand. Det är alltså miljövänligt med lagring under jord.
Sammanställning av användningsområden:
- Lagerrum för olika produkter.
- Kylrum, garage, telestationer, simhallar.
- Militära och civila förråd och verkstäder.
- Skyddsrum: för människor, för flygplan, för krigsfartyg, för arkiv
- Kraftverksbyggnader
En del av ovanstående kan kombineras. Under fredstid utnyttjas utrymmet som garage, verkstad eller simhall och under krigstid som skyddsrum. Fig 3.
3. Projektering
a/ Bergrums läge
Geografiskt
Bergrummets läge geografiskt beror på ändamålet med rummet.
Ett skyddsrum för människor bör ligga så nära som möjligt det befolkningscentra varifrån uppsamlingen skall ske. Vissa beredskapslager för olja kan och bör ligga inne i landet medan det är önskvärt att andra ligger vid en inskeppningshamn så att man snabbt kan tömma fartygen direkt i förråd.
Vissa telestationer, militära ledningcentraler samt lager och förråd placeras så att de ur strategisk synpunkt har det bästa läget.
Geologiskt
Förutsättningen för de geografiska villkoren ovan är givetvis att ett kvalitativt gott berg finns tillgängligt som lämpar sig för bergrumsbyggande.
Här kommer också speciella ekonomiska överväganden in i bilden.
En placering med låg bergtäckning kan medföra ökad förstärkningsmängd, ofta sprickigt berg i ytan. En djup placering medför längre transportväg, man kan maximalt gå i lutning 1:7. Plant område ger stor förskärning och lång tillfart.
Skyddsrum, verkstäder, förråd och arkiv kräver relativt torra bergrum. Helt torra bergrum är mycket svårt att erhålla. Mycket kan avhjälpas genom injektering och sprutbetong kombinerat med dränering. Är kraven höga får man komplettera med värme och ventilation. Olja och dylikt i oinklädda bergrum kräver lagring under grundvattennivån.
b/ Bergrums form och storlek
Ur bergteknisk och sprängteknisk synpunkt skiljer sig inte bergrum från övriga tunnlar i samma storleksordning. Höga valv och små spännvidder är att föredra framför låga valv och stora spännvidder. Fig 4 visar några typexempel på utvecklingen beträffande tunnelstorlekar från 1915 och fram till 1970-talet. Spännvidder över 20 m tillämpas sällan utan speciella förstärkningsåtgärder. Beträffande valvformen får man ofta kompromissa mellan det konstruktivt bästa och det arbetstekniskt bästa. Vid stora kraftverksbyggen förekommer ofta att man driver tunnlar med avsevärt större areor än vad som förekommer vid många bergrum. Areor upp till 400 m² har förekommit. Man driver då oftast en takort och därefter en pall, förutom för de största areorna där två pallar kan bli erforderliga, beroende på vilken pallborrningsutrustning som kommer till användning (fig 5).
Den största pallen har varit 20 m med en viss indragning för varje pall för att ge plats för utrustningen för vägghålsborrning. (fig 5). I och med att oljelagring i berg tidigare blev mer och mer aktuellt och behovet av stora lagringsvolymer ökat har också kravet på större och längre bergrum ökat. Man har således kunnat öka bredden till 20 – 22 m utan alltför omfattande förstärkningsåtgärder. Resterande behov av areaökning har fått tagas på djupet . Längderna är ju mera flexibla förutsatt att de geologiska kraven är uppfyllda.
c/ Konstruktionsproblem
En konstruktör som projekterar anläggningar i berg har inte lika fria händer som vid projektering av motsvarande anläggningar ovan mark. Han måste ta hänsyn till de spännvidder som kan tillåtas i det berg anläggningen ska byggas i samt övriga bergtekniska villkor.
Han kan t.ex inte ensidigt bestämma det geografiska läget med hänsyn till önskemål om korta kommunikationsvägar, närheten till samhälle och dylikt. Han måste ta hänsyn till bergkvalitet och bergområdets form (utsträckning).
Han måste tänka på eventuell vatteninläckage med länshållnings- och fuktproblem som följd samt åtkomsmöjligheter under byggnadstiden och även efteråt. Han kan följaktligen få kompromissa mellan önskemål beträffande längder, höjder och bredder på ett helt annat sätt än ovan jord. När man väl bestämt bergrummets dimensioner blir nästa problem att bestämma sprängningsprinciperna. I vissa fall kan denna bli beroende av redan tillgängliga utrustningar. I andra fall måste man investera i ny utrustning och man har då friare händer att välja den drivningsmetod som ger det optimalt bästa resultatet.
4. Utförande
Metoder
Takort – pall
Pilottunnel – sidostross (fig 6)
Oftast drives pilottunneln endast en eller två salvor före sidostrossarna. Berget får härigenom mera fritt utslag än om hela salvan sprängs i samma linje. Vid flerfrontsdrift kan det i vissa fall vara en fördel att spränga ut hela pilottunneln i en första omgång och sedan strossa ut resterande. Vid vissa areastorlekar och lämplig utrustning kan man därigenom ernå en bättre drivningsrytm. Exempelvis en salva per halva skiftet så att man får vädringstid under rast. En nackdel är att man får sämre lastningsutrymme om tunneln blir lång.I de flesta fall utföres borrningsarbetet med mekaniserad utrustning. Den är numera i regel hydrauliska datariggar. Principen för drivning av bergrum framgår av bild 7.
Drivning av pallar
Vid palldrivning skiljer man på två metoder:
- Ståndarpall
- Liggarpall
Ståndarpall
Ståndarpall har tidigare varit den dominerande metoden.
Fördelar:
- Man är inte beroende av flerfrontdrift, då borrning och utlastning kan pågå samtidigt.
- Man kan variera pallhöjden inom vida gränser. Vid liggarborrning är man beroende av borraggregatets räckvidd i höjdled.
- Man kan borra grövre hål, som i vissa fall kan ge bättre ekonomi.
- Högre pallhöjder ger också ofta bättre ekonomi än ”låga”.
Nackdelar:
- Vid vatten i berget får man vatten i borrhålen. Detta kan skada sprängämnet, särskilt vid laddning med Prillit (AN) som är speciellt vattenkänsligt. Vid liggarborrning är det mindre risk att vatten stannar i hålen, särskilt som de flesta hålen kan borras med lutning utåt.
- Risk att borra på kvarvarande dolor i sulan efter takortsdrivningen.
- I vissa lägen kan man sakna tillfart till pallen. Man har då problem med att frakta fram material till borrningen såsom borrstål, sprängämne.
- Svårare att lasta berget då botten blir mera ojämn.
- Svårare och dyrbarare att skrota väggar vid höga pallhöjder. Stora mobilkranar krävs.
Liggarpall
Fördelar:
Man kan använda samma utrustning för både tunnel och pallsprängning.
I övrigt blir nackdelarna för ståndarborrning fördelar för denna metod.
Efter varje drivningsetapp bör man utföra alla erforderliga bergförstärkningar då varje ny pall ökar bergrumshöjden och sålunda försvårar åtkomligheten av tak och väggar. Man skall således alltid utföra erforderliga takförstärkningar i galleriet innan man börjar driva första pallen.
SPL-bolagen
Skyddad och lokaliserad oljelagring i bergrum.
Författare: Nils Olov Karlsson
Historik
Redan under det senaste världskriget förstod man fördelen med att förlägga en del av den förekommande bensin- och oljelagringen i bergrum, som var skyddade från angrepp av både flyg- och markstridskrafter och även svåra att sabotera. På initiativ av statsmakterna (Väg och vattenbyggnadsstyrelsen) sprängdes ett antal bergrum ut vid befintliga ovanjordsdepåer i vilka konventionella plåtcisterner byggdes upp. Exempel på sådana bergrum var Stora Höggarn (Esso) och Telegrafberget (Texaco) i Stockholm.
Efter kriget utökades antalet bergrum genom att dåvarande Riksnämnden för Ekonomisk Försvarsberedskap, REF, som huvudman, tog initiativet till utbyggnad av den skyddade lagringen, dels i egen regi och dels genom att med betydande statsbidrag intressera lämpliga kommuner att bygga bergrum. Kommunerna (hamnarna) kunde därefter hyra ut cisternutrymmena till oljebolagen till priser motsvarande kostnaderna för vanliga ovanjordscisterner. Bland kommunerna som utnyttjade bidragen kan nämnas Sundsvall, Norrköping och Karlshamn. Då oljebolagen vid den här tiden (mitten av 50-talet) var i stort behov av ökade cisternutrymmen var det lätt att hyra ut bergrummen.
Bergrummen i dessa anläggningar byggdes enligt Sentabs-metoden, som bestod av stående cylindrar, eller Fort-metoden, som bestod av utsprängda liggande lådor. I båda fallen kläddes berget in med relativt tunn plåt som motgjöts med betong. Bergrummen fungerade som vanliga ovanjordscisterner och kunde placeras såväl över som under grundvattenytan.
Ny lagringsprincip
Under senare 40-tal och under 50-talet hade en ny lagringsprincip utvecklats. Det var lagring av olja i oinklädda bergrum på vattenbädd under grundvattenytan. För tätning utnyttjades det omgivande grundvattentrycket. Bergrummet sprängdes ut på betryggande djup under grundvattenytan. I den sänktratt som uppstod runt bergrummet fylldes oljan. Då omgivande grundvatten strävade att fylla ut sänktratten genom sprickor i berggrunden pumpades det inläckande vattnet ut kontinuerligt med hjälp av automatiskt reglerade pumpar. Systemet byggde på att mineralolja icke var vattenlösligt och hade lägre densitet än vatten. Viktigt var att högsta produktyta med god marginal understeg lägsta grundvattenyta. Oljan kunde lagras på fast vattenbädd eller rörlig.
Rörlig vattenbädd
Vid rörlig vattenbädd skedde inpumpningen av produkt till en helt vattenfylld cistern. I takt med att produkten fylldes på pumpades vattnet ut. Detta innebar att anläggningar med rörlig vattenbädd alltid måste förläggas i anslutning till sjö eller större vattendrag. Nackdelen var att stora vattenmängder måste hanteras. Fördelen var att produktytan alltid låg i den trånga cisternhalsen med liten avdunstningsyta, vilket betydde låga svinn. Rörlig vattenbädd användes därför i huvudsak till oljeprodukter med högt ångtryck såsom exempelvis bensin.
Ny lagstiftning
Lagstiftningen för beredskapslagring av olja hade inte ändrats sedan slutet av 30-talet. I och med Suez-krisen 1956, vilken bl a medförde ransonering av petroleumprodukter, aktualiserades Sveriges sårbarhet i krissituationer. Ny beredskapslag fattades därför i slutet av 50-talet i vilken tvingande bestämmelser infördes att en del av den lagrade oljan skulle förvaras i skyddade bergrum. Samtidigt infördes s k fasta lagringsmål innebärande en målsättning att efter viss tidperiod kunna besluta om utbyggnad om behov förelåg.
SPF 1957-1962
Den första lagringsperioden omfattade tiden 1957 – 1962 varvid de lagringsskyldiga oljebolagen ålades att lagra motorbensin, fotogen och motorbrännolja i skyddade bergrum, dock utan krav på speciell lokalisering. 5 av oljebolagen beslöt då att samarbeta genom ett gemensamt ägt bolag, Svensk Petroleum Lagring AB, SPL. Det var BP, Caltex, Gulf, Nynäs och OK. Esso och Shell däremot valde att bygga egna bergrum.
SPL, senare namnändrat till Svensk Petroleum Förvaltning AB, SPF, byggde fyra anläggningar i resp Västerås, Holmsund, Sundsvall och Norrköping. Byggandet var omgärdat av stor sekretess, anläggningarna fick aldrig nämnas med ortnamn utan benämndes anl A, B, C resp D. Senare ändrat till anl 124, 126, 128. resp 130 enligt ÖEFs beteckningar.
SPFs anläggningar byggdes med rörlig vattenbädd. Entreprenörer var för Västeråsanläggningen Svenska Väg, och för Holmsund, Sundsvall och Norrköping Skånska Cementgjuteriet, SCG. Samtliga anläggningar skulle drivas kommersiellt och gör så än idag.
SPA 1963-1969
Nästa lagringsperiod omfattade tiden 1963 – 1969. I motsats till föregående lagringsperiod skärptes nu kraven på lokalisering så till vida att lokalisering endast fick ske på av Överstyrelsen för Ekonomiskt Försvar, ÖEF, godkända platser. Detta för behovet av att bättre kunna skydda anläggningarna i händelse av krig och få en bättre geografisk spridning. Något kommersiellt intresse för oljebolagen att bygga dessa anläggningar förelåg däremot inte. Samtliga lagringsskyldiga oljebolag enades om att gemensamt bygga de anläggningar som ingick i lagringsprogrammet. SPL II, senare benämnt AB Svensk Petroleumadministration, SPA, bildades. Ett tiotal anläggningar byggdes från Oskarshamn i söder, Strömstad i väster, Kappelshamn i öster och Lycksele i norr. Varje anläggning kunde ha upp till sex cisterner. En cistern kunde delas av ett tiotal lagringsskyldiga.
Anläggningarna var bombsäkert skyddade med minst 30 m bergtäckning. Radiakskyddsrum, reservkraftaggregat, verkstadsutrustning mm under jord garanterade att anläggningarna fungerade även om utlastningsplatser, ovanjordbyggnader och el-nät var utslagna. Snabbkopplingsrör och tryckstegringspumpar från reservförråd belägna någon mil från anläggningarna kunde snabbt skapa nya utlastningsplatser långt från själva bergsrumsanläggningen.
SPL III 1970-1976
1967 inträffade Mellersta Östernkrisen. Oljeförbrukningen i landet hade ökat konstant sedan Suezkrisen och oljeberedskapen hade trots utbyggnaden av beredskapslagren minskat. Sverige var ytterst känsligt för avspärrningar orsakade av kriser eller krig i närområdet. 1970 -1976 års lagringsprogram fastställdes av statsmakten, vilket omfattade alla företag som sålde mer än 20 000 m3 eldningsolja per år. De lagringskyldiga bildade nu ett tredje bolag som fick namnet Svensk Petroleumlagring Tre AB, SPL III. 14 nya bergrumsanläggningar byggdes från Vilshult i Småland till Murjek i Norrbotten. I det nya programmet ingick förutom den skyddade lagringen (krigsreserven), även lokaliserad lagring (avspänningsreserven), den senare kategorin med något lägre skyddsstandard.
SPL-bolagen
De tre beredskapslagringsbolagen SPF, SPA och SPLIII benämndes inofficiellt SPL-bolagen.
Oljetransit och Djurgårdsberg
I början av 70-talet övertog SPL-bolagen de tekniska driftansvaret för det AB Oljetransit, ABO, med ett bergrum i Hall vid Trondheimsfjorden. ABOs verksamhet var att försörja flygvapnet i mellersta Norrland med flygbränsle, som transporterades med järnväg över ”kjölen”. Bergrummet, som utformats enligt Sentabmetoden, hade varit i drift sedan början av 60-talet.
1984 övertog SPL-bolagen även driftansvaret för AB Djurgårdsberg, ABD, som försörjer i stort sett hela Stor-Stockholm med bensin. Nuvarande intressenter i ABD är Shell, Kuwait, Preem och Norsk Hydro.
SPL-bolagen har med dessa driftövertaganden driftansvaret för över 30 bergrumsanläggningar.
Försäljning av 27 bergrum
1989 sålde oljebranschen SPA och SPLIII till svenska staten. Totalt 27 bergrumsanläggningar. Huvudman för dessa anläggningar blev Statens Energiverk, STEV, nuvarande NUTEK, Närings- och teknikutvecklingsverket. Efter denna försäljning återstod av SPL-bolagen endast de fyra anläggningarna i SPF samt AB Djurgårdsberg. AB Oljetransit hade redan i slutet av 80-talet av svenska staten sålts till Norska Fina A/S.
Orsaken till försäljningen av SPA och SPLIII var bl a att oljebranschen alltid ansett att den sk krigsreserven av olja, som dessa anläggningar innehöll skulle åläggas staten och att möjligen fredskrisreserven var branschens ansvar. Först i slutet av 80-talet fick branschen statens gehör för denna åsikt och försäljningen kunde genomföras. Då STEV saknade den tekniska kompetensen för drivande av dessa anläggningar överflyttades ÖCBs bergrumsavdelning. Som bl a ansvarat för den statliga tillsynen av beredskapslagren, till STEV och blev följaktligen STEVs senare NUTEKs verkställande organ. I mitten av 90-talet knoppades denna avdelning av från NUTEK och ett nytt bolag. Statens Oljelager, SOL bildades.
Administration
SPL-bolagen har i stort sett haft samma administrativa person sedan starten 1960. Bolagets första VD, Nils Wiederståhl, verkade fram till 1970. Under Wiederståhls ledning byggdes företaget upp från grunden till att bli ett modernt effektivt företag med ett minimum av personal. 1970 övertog Hans Rockström VD-skapet vilket han behöll till sin pension 1985 då Tommy Nordin, SPI, trädde in som formell VD fram till 1993. Byggnadschefen, Åke Jönsson, pensionerad 1986 och ekonomichefen, Ingemar Johanson, pensionerad 1993 hade båda varit anställda sedan början av 60-talet. 1995 pensionerades slutligen företagets driftchef, Nils-Olov Karlsson. Driftansvaret för de fyra kvarvarande anläggningar i SPF, Holmsund, Sundsvall, Västerås och Norrköping övergick därmed till ODAB, OKP. Driftansvaret för ABD hade redan 1993 övertagits av Pol Transport.
Nedläggning
I och med Sovjetunionens söndervall under 90-talet hade plötsligt bergrumslagrens strategiska betydelse förändrats. Den stränga sekretessen togs bort och i dag är praktiskt taget samtliga bergrum som staten övertog, nedlagda och tömda.
Numera har Sveriges Geologiska Undersökning SGU fått regeringsuppdraget att sanera och eventuellt finna ett nytt användningsområde av oljelagringsrummen.
Statens oljelager (SOL) bildades 1994 för att avveckla den civila beredskapslagringen av olja. Förutom försäljningen av petroleumprodukter innebär avvecklingen att bergrummen och den omkringliggande marken ska efterbehandlas samt att all material och teknisk utrustning som finns ovan och under jord i direkt eller indirekt anslutning till anläggningarna skal avyttras eller demonteras.
De 39 oljelagringsanläggningarna som SOL förvaltar ligger utspridda över hala Sverige. Anläggningarna är byggda under 60, -70 och 80-talet och har innehållit dieselolja, bensin och flygfotogen.
Storleken på en anläggning varierar från 30 000 m3 till 120 000 m3 i ett eller flera bergrum. Di är i regel 25 m höga, 20 m breda och varierar i längd från 60 m till 150 m. Det hårda svenska urberget har gjort det möjligt att lagra oljeprodukter i oinklädda bergrum.