Tunnelbygge: Metoder, arbetssteg och säkerhet

Vad avgör hur ett tunnelbygge planeras?

Ett tunnelbygge planeras utifrån förhållandena i berg, jord och grundvatten. För en bergtunnel behöver förundersökningen beskriva geotekniska, ingenjörsgeologiska och bergtekniska förutsättningar innan konstruktion och drivningsmetod kan bestämmas.

Den geologiska prognosen kan dela in tunnelsträckan efter bergart, spricksystem, svaghetszoner, bergkvalitet och hydraulik. Förundersökningen samlar geologiska, hydrogeologiska och bergmekaniska förutsättningar i ett gemensamt underlag.

Ytkartering, borrkärnor och hydrauliska tester kan ge underlag till en ingenjörsgeologisk prognos. Prognosens osäkerheter ska värderas och graderas.

Vilka metoder används vid tunnelbygge?

Metoderna som används vid tunnelbygge är främst borrning och sprängning, fullortsborrning med en tunnelborrmaskin eller en betongkonstruktion i schakt. Metoderna skapar samma typ av passage men angriper berg och jord på olika sätt.

Metod	Princip	Typiskt utförande
Borrning och sprängning	Berget tas ut i en återkommande arbetscykel	Bergytan rensas, besiktas och förstärks efter uttaget
Fullortsborrning, TBM	Tunneln fullortsborras med en tunnelborrmaskin	En av två huvudmetoder för bergtunnlar
Cut-and-cover	En betongtunnel byggs i ett öppet schakt	Konstruktionen återfylls när tunneln är färdig
Top-down	Väggar och bjälklag byggs från markytan	Jorden schaktas ut under det färdiga bjälklaget

Borrning och sprängning samt TBM är de två huvudmetoderna för drivning i berg. Cut-and-cover och top-down används i stället när tunneln byggs som en betongkonstruktion från markytan.

Vad händer efter sprängning i en bergtunnel?

Efter sprängning i en bergtunnel lastas det lossade berget ut och tunnelkonturen rensas. Den frilagda bergytan spolas, besiktas och karteras innan behovet av bergförstärkning bestäms.

Borrning och sprängning är en cyklisk metod. När en del av tunneln har tagits ut bedöms bergytan innan arbetet fortsätter med nästa del. Karteringen avgör behovet av förstärkning på den aktuella platsen.

Hur stabiliseras och tätas en bergtunnel?

En bergtunnel stabiliseras normalt med sprutbetong och bergbult. Förstärkningselementen samverkar med bergmassan, så utförandet anpassas till bergkvalitet, bergtäckning och närliggande känsliga objekt.

• Bergbult: säkrar bergblock genom att ta upp dragkrafter.
• Sprutbetong: fäster mot bergytan och kan bära upp ytligt berg genom vidhäftning eller balkverkan.
• Kompletterande förstärkning: kan behövas vid liten bergtäckning, kraftigt nedsatt bergkvalitet eller passage nära känsliga objekt.
• Tätning: minskar grundvatteninläckaget och risken för oacceptabel påverkan utanför tunneln.

Tätningen gör inte bergmassan fullständigt vattentät. Kvarvarande inläckage behöver därför fångas upp och ledas bort.

Hur hanteras vatten vid tunnelbygge?

Vatten vid tunnelbygge hanteras olika under byggandet och när tunneln är i drift. Under byggskedet samlas vatten från arbetsområdet i länshållningen, medan dräneringssystemet tar hand om kvarvarande inläckage i den färdiga tunneln.

• Länshållningsvatten: kan bestå av nederbörd, dagvatten från omgivningen, dräneringsvatten och processvatten.
• Blandat byggvatten: uppstår när processvatten från tunneldrivningen möter inläckande grundvatten.
• Avledning under byggandet: sker genom länshållning vid en lågpunkt eller med självfall.
• Dränering i drift: samlar upp vattnet i dränledningar, varifrån vattnet leds bort med pumpning eller självfall beroende på tunnelns utformning.

Bortledande av grundvatten och anläggningar som byggs för sådan bortledning räknas som vattenverksamhet enligt miljöbalken.

Hur ordnas ventilation och säkerhet under tunnelbygget?

Ventilationen under tunnelbygget planeras efter arbetsplatsens behov och dokumenteras innan bergarbetet börjar. När ventilation behövs ska systemets utformning vara bestämd i förväg, huvudfläktarnas luftflöde och tryck mätas kontinuerligt och oförutsedda stopp utlösa larm.

• Luftväxling: förbränningsmotordrivna fordon får användas i slutna utrymmen först när tillräcklig luftväxling är säkerställd.
• Sprängledning: arbetsgivaren utser en sprängarbas vid sprängarbete.
• Farligt område: en sprängsalva initieras först när skyddsåtgärder hindrar att någon utsätts för skaderisk.
• Utrymning: planeringen utgår i första hand från självutrymning till det fria eller en säker flyktplats.

Byggskedets geometri och utrymningsvägar förändras när tunneln blir längre och nya arbetsmoment tillkommer. Ventilation, larm och utrymning måste därför fungera för den aktuella arbetsplatsen, inte bara för den färdiga tunneln.

Hur kontrolleras tunneln under byggande och drift?

Tunneln kontrolleras både under utförandet och genom återkommande inspektioner i drift. Utförandekontrollen kan omfatta bergförstärkning, injektering, vibrationsmätning och inmätning av bergkonturen.

I den färdiga bergtunneln kontrolleras bland annat att inget nedfall av sten, block eller sprutbetong har förekommit.

Relationsunderlaget visar vad som faktiskt byggdes. För bergbult kan det omfatta provningsprotokoll från provdragning av bulten. För sprutbetong redovisas tjocklek, antal lager och armering.

Vanliga frågor om tunnelbygge

Kan bergförstärkning under tunnelbygge vara tillfällig?

Ja. Bergförstärkning kan vara temporär under byggandet eller permanent som en del av den färdiga tunneln.

Vad är betonginklädnad i ett tunnelbygge?

Betonginklädnad är en platsgjuten eller prefabricerad betongkonstruktion som utgör hela eller delar av tunnelns bärande huvudsystem.

Kan tunnelbygge skapa tunnlar för annat än trafik?

Ja. En tunnel kan även fungera som en distributionsled för vatten.