Tunneler/Prosjektering og bygging/Tunneldrift

Fra Teknisk regelverk utgitt 1. februar 2017
Hopp til: navigasjon, søk

1 Hensikt og omfang

Kapitlet beskriver hensikt og omfang av tunneldrift for både sprengte og borede tunneler.

Det er utarbeidet en veileder for valg av drivemetode, se Veileder for valg av drivemetode

2 Generelt

Bane NORs tunneler skal normalt bygges som drenerte konstruksjoner der man tillater innlekkasje av grunnvann i mengder som er akseptable for ikke å påføre overliggende natur og bebyggelse uttørking eller setninger av betydning.

Tunnelbormaskiner (TBM) kan deles i to grupper; åpen grippermaskin og skjoldmaskiner. Skjoldmaskiner kan være trykksatt eller åpen, dvs. uten trykksetting av området foran/i borhodet. For mer detaljert beskrivelse av ulike tunnelbormaskiner, se jernbanekompteanse.no

Ved valg av TBM-type må det gjennomføres en risikoanalyse som avdekker risiki i forhold til:

  • Geologiske forhold
  • Vanninntrengning, og konsekvenser av disse
  • Anordninger for å kontrollere vanninntrengning og eventuelle setninger

3 Hensynet til omgivelsene

3.1 Funksjonskrav

a) Det skal stilles krav som sikrer at forholdet til omgivelsene er ivaretatt. Normalt vil dette gjelde:

  • Støy fra boring, sprengning, pigging, massetransport, ventilasjonsanlegg mv.
  • Rystelser fra sprengning
  • Setninger som følge av grunnvannssenkning
  • Utdrenering av brønner
  • Utslipp fra anlegget (drensvann, luft fra tunnelventilasjon, støv m.v.)

b) Maksimalt rystelsesnivå skal fastsettes ut fra opplysninger om type bygning, byggemateriale og fundamenteringsforhold for bygninger eller konstruksjoner i sonen som berøres av sprengningsarbeidet, samt erfaringer fra tidligere sprengningsarbeider ved tilsvarende forhold.

c) Vibrasjonskrav skal beregnes i henhold til NS 8141:2001.

d) Retningslinjer for behandling av støy i arealplanlegging skal vurderes i henhold til T-1442.

For TBM er ikke rystelser noe problem, derimot kan strukturstøy være et problem opptil et par hundre meter fra TBM'en.

3.2 Måleprogram og registreringer

a) Tunnelarbeidet skal utføres slik at nærliggende bebyggelse ikke påføres uakseptable skader.

b) Det skal foretas en risikovurdering av hvilke skader som kan oppstå. Ut fra en kartlegging av forholdene skal følgende tiltak vurderes og organiseres:

  • Omfang og behov for bygningsbesiktigelse og registrering. Utføres normalt så nær opp til sprengningstidspunktet som praktisk mulig.
  • Program for rystelsesmålinger.
  • Behov for setningsbolter for senere kontrollmålinger.
  • Behov for poretrykksmålere.
  • Behov for vanninfiltrasjon i byggetida.
  • Vannkvalitet for utslippsvann fra tunnel etter forutsatt rensing.

c) Det skal i tillegg vurderes om det er spesielle forhold som krever registrering/kontrollmåling.

d) Basert på vurderingene skal det utarbeides et måleprogram. Målingene inngår i den løpende vurdering av salveoppdeling, injeksjonsomfang m.v.

e) Målingene skal gi en sikker dokumentasjon av reelle skader i forbindelse med evt. erstatningssaker.

f) Målingene skal sikre at anlegget ikke belastes med påståtte skader som ikke har sammenheng med arbeidene.


For borede tunneler med TBM gjelder også følgende:

g) Under boring av tunnelen skal all relevant informasjon registreres og dokumenteres. Dette gjelder informasjon relatert til:

h) TBM og skjold, herunder:

  • Boretrykk
  • Rotasjonshastighet av kutterhodet
  • Transportband og mengde av utgravd materiale

i) Produksjon og geometri, herunder:

  • Fremdriftsrate
  • Trasé
Ofte spesifieres det et tillatt boreavvik på 15 cm som det tas hensyn til ved bestemmelse av boretverrsnittet
  • Nivå
  • Tverrsnitt

j) Injeksjon og sikring, herunder:

  • Injeksjonstype og mengde
  • Sonder- og kjernehull
  • Type, posisjon og antall bolter
  • Posisjon og antall stålbuer
  • Mengde av sprøytebetong
  • Oppmåling og kontroll av presisjon av plasserte betongsegmenter og foring.

3.3 Utslipp

a) Det skal søkes om utslipp av drensvann for midlertidig og permanent situasjon.

3.4 Driftskrav

a) Sprengningen skal utføres slik at en får en jevn god kontur med minst mulig skade på gjenstående berg og lite overmasser.

b) Kontursprengning skal tilpasses bergforholdene.

3.5 Sonderboring

a) Sonderboring skal benyttes der det er behov for å skaffe opplysninger om bergkvalitet og vannlekkasjer foran stuff.

b) Sonderboring skal utføres som slagboring eller kjerneboring.

c) Det skal gjennomføres systematisk sonderboring i områder med definerte krav til innlekkasje for å unngår uønsket grunnvannssenkning eller drenering, der forundersøkelsene indikerer svakhetssoner og dårlig bergmassekvalitet generelt, og ved liten og usikker bergoverdekning.

d) Sonderboring skal utføres med automatisk logging av borhullsdata og boreparametertolkning.

3.6 Injeksjon

a) Tunnelen skal være tilstrekkelig tett mot vanninnlekkasje med hensyn til:

  • Risiko for skade gjennom miljøpåvirkning
  • Tunnelens funksjon og sikkerhet

b) Injeksjon skal normalt utføres som forinjeksjon.

Etterinjeksjon benyttes kun unntaksvis da dette er mye mer omfattende enn forinjeksjon.

c) Forinjeksjon skal benyttes ved følgende forhold:

  • Der det settes krav til maksimale vannlekkasjer for å hindre skader på bebyggelse og omgivelser som følge av en grunnvannssenkning.
  • Der vannlekkasjen inn i tunnel er så stor at den vil skape problemer både i anleggsfasen og i driftsfasen.
  • Ved stabilisering av partier med dårlig berg.

d) Det skal benyttes sementbaserte injeksjonsmidler.

e) Det skal foretas en vurdering av bergmassens oppsprekking, vannføring og strømretning i bergmassen rundt tunnelen før injeksjonsarbeidet starter. På grunnlag av dette skal det utarbeides en plan for injeksjonsarbeidet.

4 TBM-type og spesifikasjon

For en oversikt over de ulike typer TBM og spesifikasjoner, vises til BTS, seksjon 314-318 og jernbanekompetanse.no

Før det treffes valg av en TBMs egenskaper og spesifikajsoner, skal blant annet følgende krav overholdes:

a) Sikkerhet: TBM'en skal fremstilles slik at den tilfredsstilller gjeldende sikkerhetskrav. Design og layout av kontrollstasjon samt øvrige arbeidsstasjoner, skal sørge for gode ergonomiske forhold, godt utsyn og et sikkert arbeidsmiljø.

b) Vedlikehold: Det skal være mulig å utføre vedlikehold, herunder utskifting av tungt materiell, som for eksempel kuttere, elektromotorer, hydrauliske pumper og stempler, på en sikker måte.

c) Undersøkelsesboring: Boring av sonder-, injeksjons- og kjernehull, skal kunne utføres i overenstemmelse med gjeldende krav til f.eks. diameter, lengde og vinkel. Ved dimensjonering av pakninger skal det tas hensyn til endrede egenskaper over tid.

d) Stabilitetssikring: TBM'en skal utstyres slik at stabilitetssikringen kan utføres i det omfang som kreves, herunder blant annet fasiliteter til å utføre bolting og forbolting, sprøytebetong, stålbuer og injeksjon. Det bør vurderes hvordan, og i hvilket omfang de forskjellige sikringstypene kan utføres i kombinasjon.

e) Betongsegmenter: Hvis tunnelen skal fores med prefabrikkerte betongsegmenter, skal systemet for oppsetting av betongsegmenter være i stand til å samle opp og plassere segmenter sikkert og presist. Fasiliteter til å løfte og gripe skal være fremstilt slik at de kan håndtere de gjeldende laster med en tilstrekkelig sikkerhetsfaktor, uten å skade segmentforseglingssystemet.

f) TBM-operasjonssystem: Alle funksjoner for å styre TBM'en, herunder TBM-skjoldet, skal være tilgjengelig for TBM-operatøren. TBM'en skal være utstyrt med et styresystem som gjør det mulig å nøyaktig avgjøre posisjon og avvike fra planlagt linjeføring.

g) Brannbeskyttelse: Brannbeskyttelse og brannbekjempelse skal innrettes og utføres etter relevante standarder, og skal blant annet omfatte alarmsystemer og systemer til brannslukking.

4.1 Åpen TBM

Ved valg av åpen TBM er det viktig å ha klarhet i risiko for vanninntrengning, og ha beredskap planlagt i tilfelle verst tenkelig innlekkasje.

4.2 Lukket TBM

Særlig for undersjøiske TBM-tunneler kan det være relevant med mulighet for å stenge av TBM-skjoldet og parkere maskinene i avlukket modus i tilfelle grunnbrudd og kraftig vanninntrengning.

For tunneler som drives med lukket TBM helt eller delvis i løsmasser, gjelder også følgende krav:

a) Driving med lukket TBM skal utføres slik at trykket i borekammeret og stabiliteten av stuffen til enhver tid er opprettholdt.

b) De faktiske grunnforhold skal sammenlignes med de forventede forhold, basert på det utgravde materialet (bare relevant for EPB-type TBM).
Det er viktig å ha kontroll på teoretisk masse og virkelig mengde masse for å få varsel om eventuell overboring/begynnende ras foran borhodet.

c) Inngrep skal utføres under trykksatte forhold, og det skal sikres at stuffen er stabil, og at ingen innlekkasje forekommer under inngrepet.