Tett nok

Publisert: 8. Aug 2017 | Kategori: Vei

Tett nok

Foto: Veidekke

«Svart magi» er et begrep som fortsatt forbindes med injeksjonsarbeider under driving av tunneler. SINTEF-forsker Eivind Grøv mener at det er behov for økt kompetanse og mer skreddersøm i tettingsarbeidet.

Ifølge Eivind Grøv, som er sjefforsker innen Geologi og bergteknikk i SINTEF Byggforsk og NTNU-professor, er ikke hovedutfordringen hvordan man skal få tunnelene helt tette, men hvordan få dem tett nok innenfor en fornuftig pris og tidsforbruk. Tid henger også tett sammen med kostnad i tunneldriving.

– Du kan alltid få det tett. Utfordringen er å bruke kunnskapen, midlene, utstyret, mannskapet og den geologiske forståelsen man har for å få dette tett nok innenfor et rimelig tids- og kostnadforbruk.

Grøv mener også at det er viktig å spørre hva som er «tett nok».

– Man må definere hva som er tett nok for det enkelte prosjektet. Det er også en utfordring. Hvor mye tåler omgivelsene av lekkasjer og hvor mye kan man tillatte at det lekker inn i en tunnel?

Kan kartlegge forholdene

Han påpeker at det finnes en rekke ulike typer direkte og indirekte undersøkelser som gjør at man kan kartlegge forholdene og behovet for injeksjon før selve tunneldrivingen starter. Mye er både tid- og kostnadskrevende.

– Men etter hvert finnes det også noen retningslinjer for hva som er nok når det gjelder undersøkelser. Den eneste måten du kan undersøke helt ned til en risiko på null, er å drive en tunnel først. Det er mange land som driver pilottunneler, men det er ikke vanlig her. Vi stoler i stor grad på den kunnskapen vi sitter inne med. Det er en relativt åpen bransje når det gjelder det å dele kunnskap og kompetanse. Det første man gjør når man skal bygge et nytt anlegg er å se om det er anlegg som ligger i nærheten, og i så fall hente inn eksisterende erfaring fra området.

Injeksjonsmasse

Vei - SINTEF-forsker og NTNU-professor Eivind Grøv, har et ønske om at det skal komme kompetansekrav på banen fra byggherrene, både til de som skal planlegge og de som skal utføre injeksjonsarbeider. Foto: Svein Tønseth

SINTEF-forsker og NTNU-professor Eivind Grøv, har et ønske om at det skal komme kompetansekrav på banen fra byggherrene, både til de som skal planlegge og de som skal utføre injeksjonsarbeider. Foto: Svein Tønseth

Han påpeker at det er forskjell på å planlegge og bygge en tunnel som skal fores opp med vanntett utstøpning og det å planlegge og bygge en tunnel basert på det norske konseptet.

– I det norske konseptet er det utvetydig forinjeksjon som er førstelinjeforsvaret for å håndtere vann og ha kontroll på vannlekkasjer inn i tunnelen. Jeg sier ikke at vi skal stoppe enhver innlekkasje, men man må ha kontroll på vannlekkasjene innenfor de kravene vi setter på de ulike punktene i tunnelenes lengde. Kravene er helt avhengig av hva slags særegenheter man har identifisert. Det kan være ømfintlig bebyggelse som ikke tåler grunnvannssenking, verneverdige frosker, blomster, osv. Ved å gjøre sondérboring kan man lære hva slags innlekkasje man kan forvente, og gjøre de tiltakene som sondérboringen trigger.

Teknikken er under kontinuerlig utvikling, blant annet gjennom det store prosjektet «TIGHT», som går på å utvikle forståelsen knyttet til injeksjonsteknikk i Norge.

– Norge skiller seg fra Sverige ved at vi bruker veldig høyt trykk når vi injiserer. Man kan alltid sette spørsmålstegn ved å bruke så høye trykk som vi bruker her. Det forskes også på de ulike midlene; hva er gode injeksjonsmidler, hvorfor er de gode og hva skiller dem. Og det jobbes fortsatt mye med å stadfeste hvorfor et middel passer bedre enn andre under ulike geologiske forutsetninger.

Bruken av så høyt trykk ved injeksjon i Norge kom i kjølvannet av lekkasjene i Romeriksporten.

– Det ble gjort et stort forskningsarbeid etter Romeriksporten, hvor man så at høye trykk oppnådde bedre tetting enn lavt trykk. Med høyere trykk klarer man å pumpe injeksjonsmasse ut i bergmassen og få tettet sprekker, ikke bare rett inntil tunnelen, men også lenger ut fra tunnelens vegger, tak og såle.
Men bruk av høyt trykk er ikke uproblematisk.

– For det første er det en HMS-utfordring. Vi har dessverre hatt dødsfall knyttet til injeksjonsarbeider med høye trykk. Høyt trykk kan også medføre jekking av sprekker i bergmassen. Når sprekkene åpner seg, kan injeksjonsmassen forsvinner ut i berget, og vi mister kontrollen på hvor den blir av. Vi kan faktisk stå og pumpe inn injeksjonsmasse så lenge vi gidder. Folk har opplevd å få injeksjonsmasse i oppkjørsler, kjellere osv. Det er ikke vanlig, og skal slett ikke forekomme, men det har skjedd, sier Grøv, som mener at trykket må balanseres i det enkelte prosjektet. Det er en rekke forutsetninger som det må tas hensyn til når injeksjonstrykket bestemmes.

Kunnskapen og kompetanse øker, men det er fortsatt litt sånn «svartemagi» igjen i denne arbeidsoppgaven

Fortsatt er det sementbaserte produkter som er mest brukt til injeksjonen, selv om det i spesielle tilfeller er aktuelt å bruke ulike typer kjemiske midler.

– Det går både på egnethet og pris. Vi har ulike typer sement man kan bruke, men det kommer også mer moderne midler på banen etterhvert. Sementer kan man manipulere, retardere, akselerere, og gjøre ting med for at de skal flyte bedre. Materialet er lett å modifisere til å passe til oppgaven, sier Grøv som samtidig påpeker at sement er en CO2-versting og at det derfor er om å gjøre å redusere mengden til det som strengt tatt er nødvendig.

Når det gjelder sementinjeksjonens holdbarhet, regner han med at den tilsvarer betong og andre sementbaserte produkter.

– Men jeg tror ikke at det er gjort noen vitenskapelige arbeider knyttet til holdbarheten av injeksjonssement i bergmasse.

Fremtidens injeksjonsarbeider

Grøv tror at tunneldriving etter hvert vil kreve mer både av de som skal planlegge og de som skal utføre selve arbeidet.

– I NFF kjører vi nå kompetanserettede kurs for folk som er involvert i injeksjonsarbeider. Jeg har egentlig et ønske om at det skal komme kompetansekrav på banen fra byggherrene, både til dem som skal planlegge og utføre sånne arbeider. Da vil vi kunne sikre kvaliteten på det utførte arbeidet på en litt annen måte. Det må ikke misforstås som at vi ikke har kvalitet på det vi gjør. Kunnskapen og kompetanse øker, men det er fortsatt litt sånn «svartemagi» igjen i denne arbeidsoppgaven, eller «tro» om man vil bruke det uttrykket, heller enn reell kompetanse.

Forskeren har flere ønsker for fremtidens injeksjonsarbeider:

– Jeg håper at vi blir flinkere til å velge injeksjonsprodukt ut ifra hva som er totalkostnaden, ikke bare kiloprisen for en type sement. Det er viktig. Jeg håper og tror også at vi blir flinkere til å anpasse injeksjonstrykket vi skal bruke opp mot de geologiske betingelsene og omgivelsene som råder for prosjektet vi holder på med. Her er det ikke «copy – paste»; det må være skreddersøm på det som skal utføres, fordi det må være tilpasset de forutsetningene som gjelder. Og så jobbes det med å lage en bedre sanntidsregistrering av det som foregår. Når man gjør injeksjonsarbeidene, får man samlet inn en masse data. Hvis man har en sanntidsbehandling av dataene, kan man bruke det til å forstå hva som foregår i bergmassen når man gjør injeksjoner og raskt kunne gjøre endringer ut fra hvordan bergmassen reagerer. Da kan man stå på injeksjonsriggen og se hva som foregår, få hjelp til å tolke hva som skjer, og bruke kunnskapen til å modifisere det som blir gjort. Alt går ut på å gjøre injeksjonsarbeidene så tids- og kostnadseffektive som mulig, og likefullt opprettholde kravene som er satt.