Kriterier for valg av drivemetode

__NUMBEREDHEADINGS__

Drivemetoder

Jernbanetunneler har relativt stiv kurvatur både vertikalt og horisontalt, og det er normalt få muligheter til å legge om traséen for å unngå svakhetssoner. I tillegg går ofte jernbanetunneler gjennom sentrale områder med mye bebyggelse som er ømtålig for miljøforstyrrelser. Dette byr ofte på krevende utfordringer, og stiller store krav til planlegging og forberedende arbeider.

I Norge er konvensjonell drift med boring og sprengning mest vanlig. Men også driving ved hjelp av tunnelboremaskiner (TBM) kan være egnet. Pigging eller fresing er metoder som kan vurderes ved spesielt svakt berg, ved profilutvidelse eller når fjellanleggets geometri varierer, som ved avgreningstunneler og lignende.

De ulike metodene for tunneldrift har sine områder hvor de passer best, og hvor de kommer best til sin rett. En kort oversikt over ulike drivemetoder og deres egnethet i ulike bergarter er gitt i lærebok, se Drivemetoder

Konvensjonell drift

Konvensjonell driving med boring og sprengning er en fleksibel metode som er egnet i alle bergarter. Det er i hovedsak to hovedmetoder som benyttes for konvensjonell driving av tunneler;

1. NTM (Norwegian Tunneling Method) Bygger på prinsippet "design as you go", og er en fleksibel metode hvor fremdrift og behov for stabilitetssikring vurderes fortløpende. Dette krever at det tas beslutninger på stuff, da valg av sikringsmetode og -mengde skal tilpasses bergforholdene. Q-systemet er tatt inn som en viktig del av NMT.

2. NATM (New Austrian Tunneling Method) Bygge på prinsippet "design as you monitor", og er en metode som benyttes for å utnytte armeringseffekt i sikringsmidlene for å motvirke/kontrollerer deformasjon av tunnelrommet. Tverrsnittet tas ut delvis, og sikringsmidlene installeres umiddelbart. Metoden bygger på deformasjonsmåling og opererer med sikringsklasser og forhåndsprosjekterte løsninger.

NMT var ment som et norsk "svar" på den nye østerrikske tunnelmetoden NATM som ble utviklet mellom 1957 og 1964 hovedsakelig for driving i svakt- eller skviseberg. NATM ble utviklet med empirisk tilnærming basert på erfaring fra tidligere tunnelanlegg. I Norge har vi alltid benyttet berget som bærende konstruksjon, hovedsakelig fordi vi har berg av bedre kvalitet enn Europa.

TBM

TBM er en mindre fleksibel teknikk ved uforutsette utfordringer som ras og store uventede vanninnbrudd. Det er derfor veldig viktig med gode og omfattende forundersøkelser.

TBM må ofte bestilles med over 1 års leveringstid. Dette forutsetter også at TBM er vurdert som et alternativ på et tidlig stadie slik at forundersøkelser og planlegging er klart tidlig. Det er mange erfaringer på at dersom TBM kommer inn på et sent tidspunkt så vil entreprenørene prise opp dette alternativet grunnet usikkerheten ved dårlig planlegging (og lite forundersøkelser). Da vil dette alternativet ofte bli dyrere og en mister muligheten for en bedre driveløsning.

Valg av drivemetode

Følgende kriterier er bestemmende for valg av drivemetode (utfylles mer iht. rapport for valg av drivemetode Follobanen):

• Kostnader (utbygningskostnader) - styres av markedet
• LCC (livsløpskostnader) - avhengig av sikring
• Byggetid - prosjektavhengig
• Miljø - prosjektavhengig
• Antall tunnelløp - TBM kun aktuelt for enkeltløp
• Tunnellengde - TBM kun aktuelt for tunneler med lengde over X km - avhengig av hvor mange tunnelkm man kan fordele riggkostnadene på (flere etterfølgende tunneler kan forsvare bruk av TBM for kortere tunneler). Dette blir derfor et kostnadsspørsmål som er markeds- og prosjektavhengig.
• Fjellets beskaffenhet - TBM er lite aktuelt ved dårlig fjell med svakhetssoner

Valg av drivemetoder er avhengig av prosjektet og dets forutsetninger:

• Skal det være en drenert eller udrenert tunnel
• Skal det være mange ulike tunneltverrsnitt
• Hvordan skal permenentsikringen utføres
• Ytre påvirkninger slik som senking av grunnvann og rystelser

---

Henvis til pågående PhD - ikke-publisert artikkel.

Resultater fra PhD-oppgaven vil være nyttig informasjon i forbindelse med en eventuell utarbeidelse av en veileder for valg av drivemetode.