FORFATTER(E) Hanne Louise Moe OPPDRAGSGIVER(E) Statens vegvesen, Region Øst GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Transkript

1 TITTEL SINTEF RAPPORT SINTEF Byggforsk AS Berg og geoteknikk Postadresse: 7465 Trondheim Besøksadresse: Rich Birkelands vei 3 Telefon: Telefaks: Internet: Foretaksregisteret: NO MVA Forsøksprosjekt Thorbolten i Hvalertunnelen FORFATTER(E) Hanne Louise Moe OPPDRAGSGIVER(E) Statens vegvesen, Region Øst RAPPORTNR. GRADERING OPPDRAGSGIVERS REF. SBF 55 F06014 Fortrolig Yngvar Arvesen GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG Fortrolig vedlegg ELEKTRONISK ARKIVKODE PROSJEKTLEDER (NAVN, SIGN.) VERIFISERT AV (NAVN, SIGN.) Rapport Forsøksprosjekt Thorbolten Hanne Louise Moe Eivind Grøv ARKIVKODE DATO GODKJENT AV (NAVN, STILLING, SIGN.) SAMMENDRAG Arnstein Watn, forskningssjef I Hvalertunnelen har det vært gjennomført et forsøksprosjekt med Thorbolten for å teste effekt mot vannlekkasjer. Tre teststrekninger med varierende forhold har fått Thorbolten installert i et systematisk og forholdsvis tett boltemønster på 1,5 m x 2 m. Endringer i lekkasjeforholdene etter en systematisk injeksjon av boltene med mikrosement ble registrert. Der det fortsatt var restlekkasjer etter den systematiske injeksjonen, ble det satt inn flere bolter og gjort ytterligere runder med injeksjon. Disse ekstra boltene ble tilpasset lekkasjene. Forsøkene har vist at den systematiske injeksjonen gav en vesentlig reduksjon i lekkasjene for alle tre teststrekningene, men at det fortsatt var restlekkasjer alle stedene. For å få det helt tett var det nødvendig med flere runder etterinjeksjon. Thorbolten har sine fordeler og styrker på en del områder og i spesielle situasjoner. Vi anbefaler at Statens vegvesen godkjenner metoden for bruk i vegtunneler. Metoden har imidlertid sine begrensninger og det er situasjoner der metoden ikke er egnet. STIKKORD NORSK ENGELSK GRUPPE 1 Berg og geoteknikk Rock and Soil Mechanics GRUPPE 2 Tunnel Tunnel EGENVALGTE Hvalertunnelen Hvaler tunnel Thorbolten Thor bolt Vanntetting Water protection

2 2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Bakgrunn/hensikt Eksisterende forhold i Hvalertunnelen Generelt Geologi Vann- og frostsikring Øvrig sikring Thorboltsystemet Oppstart prøveprosjektet Omfang forsøksprosjektet Nordre prøvefelt Midtre prøvefelt Søndre prøvefelt Ettergysing av eksisterende bolter Planlagt utførelse Boltemønster og boltelengde Injeksjonsmassen og injeksjonsvolum Tilsetningsstoffer Injeksjonstrykk Rekkefølge Trafikkavvikling Faktisk gjennomført utførelse Boltemønster og boltelengde Injeksjonsmassen og injeksjonsvolum Tilsetningsstoffer Injeksjonstrykk Rekkefølge Trafikkavvikling Oppfølging og rapportering underveis Rapporteringsskjema Møter og befaringer Resultater Resultater nordre prøvefelt Resultater midtre prøvefelt Resultater søndre prøvefelt Ettergysing av eksisterende bolter Kostnader Oppsummering Konklusjoner og anbefaling Referanser Vedlegg...31

3 3 1 Bakgrunn/hensikt Hvalertunnelen krysser under sundet mellom øyene Asmaløy og Kirkøy i Hvaler kommune og. Det er Statens vegvesen, Region Øst som eier tunnelen og er ansvarlig for drift og vedlikehold. Tunnelen har vært i drift siden Det skal nå gjennomføres større rehabiliterings- og oppgraderingsarbeider i tunnelen. De tekniske anleggene som elektroanlegg, kabler og belysning skal fornyes og oppgraderes. Eksisterende vann- og frostsikring i tunnelen skal også utbedres og oppgraderes, eventuelt erstattes av andre typer/metoder. I forkant av dette arbeidet ønsket Statens vegvesen, Region Øst å gjennomføre forsøk med det svenske systemet Thorbolten for å undersøke hvilken effekt denne metoden kunne ha for å redusere vannlekkasjer. Intensjonen med Thorbolten er å oppnå en skjerm/sone der berget har fått økt tetthet slik at annen vann/frostsikring kan reduseres eller unngås. SINTEF Berg og geoteknikk har vært engasjert til å være med på å planlegge forsøksprosjektet med Thorbolten samt følge opp gjennomføringen og dokumentere resultatene i form av denne rapporten. 2 Eksisterende forhold i Hvalertunnelen Figur 1. Hvalertunnelens beliggenhet.

4 4 2.1 Generelt Hvalertunnelen er en del av Rv Den undersjøiske tunnelen forbinder øyene Asmaløy og Kirkøy i Hvaler kommune, se figur 1. Tunnelen ble offisielt åpnet 1. oktober Tunnelen har profil T8,5 og er 3755 meter lang. Tunnelen har en årsdøgntrafikk, ÅDT på ca kjøretøy, men det er store sesongsvingninger. Sommermånedene markerer en klar topp i trafikken. Hvalertunnelen har siden åpningen i 1989 ikke hatt vesentlige stabilitetsproblemer og det er ikke rapportert om nedfall av betydning. Det er imidlertid en del vannproblemer i form av et stort antall små innlekkasjer. Dette resulterer i problemer som vanndrypp på veibanen og kjøretøy, mørke og skitne overflater, fuktig miljø og isdannelse om vinteren. De enkelte lekkasjepunktene gir hver for seg ikke store vannmengder, men de opptrer spredt på mange lokaliteter i tunnelen. Total innlekkasje i hele tunnelen var i åpningsåret ca. 600 l/min. Innlekkasjen har avtatt gradvis med tiden og er i dag kun 160 l/min, tilsvarende 4,3 liter per 100 meter tunnel. Miljøet i tunnelen er preget av fukt og saltholdig vann. Det har over tid utviklet seg en del skader og korrosjon på metalliske deler så som platehvelv, opphengsbolter for kabelbru og andre tekniske installasjoner. I tillegg til skadeutbedring, er det også behov for oppgradering og modernisering av elektrotekniske anlegg og belysning. Et omfattende rehabiliterings- og oppgraderingsarbeid i tunnelen er derfor planlagt. 2.2 Geologi Det er ikke gjort en fullstendig geologisk kartlegging i tunnelen i forbindelse med dette prosjektet. Deler av tunnelflatene er dekket av PE-skum, platehvelv, sprøytebetong eller betongutstøpning, slik at beskrivelse av de geologiske forholdene er basert på det en kunne se av blottlagt berg ved befaringer i tunnelen. I tillegg er Rapport fra tilstandskontroll av bolter, hvelv og berg, ref. /1/ benyttet. Bergartene i Hvalertunnelen ser i hovedsak ut til å være gneis av litt varierende typer (i ref./1/ er gneisen beskrevet som pegmatittisk, migmatittisk, amfibolittisk, granittisk og øyegneis). Den geologiske kartleggingen fra forundersøkelsene, ref. /2/ viser et knippe større og mindre svakhetssoner i tunneltraseen. Det er enkelte betongutstøpninger i tunnelen, og disse antas å være sikring mot de vanskeligste svakhetssonene. Generelt ser stabiliteten i tunnelen ut til å være god og dette stemmer med at det ikke er rapportert om nedfall og stabilitetsproblemer av betydning i de årene tunnelen har vært i drift. Vann har derimot vært en av utfordringene for drift og vedlikehold av tunnelen. I begynnelsen var lekkasjene på ca. 600 l/min for hele tunnelen. I dag er total innlekkasje bare ca. 160 l/min (ca. 4,6 l/min pr. 100 meter tunnel). Innlekkasjene opptrer imidlertid i form av en rekke spredte, små drypp og punktlekkasjer. Mange steder drypper det direkte ned i veibanen. Lekkasjene fører til mørkere flater, delvis våt veibane og et fuktig og skittent miljø. Om vinteren gir det problemer med isdannelse i frostsonene.

5 5 2.3 Vann- og frostsikring Eksisterende vann- og frostsikring er observert ved befaringer i tunnelen, men mengder er ikke systematisk registrert. Når det gjelder antall m 2 har vi basert oss på opplysninger i ref./2/. I frostsonen i begge ender er det benyttet PE-skum som vann/frostsikring. Pe-skummet er ikke brannbeskyttet.i nordre ende (Asmaløysiden) er mengden oppgitt til ca m2 fordelt på 2 store og 2 mindre felt. I søndre ende (Kirkøysiden) er mengden oppgitt til 3600 m2 fordelt på er stort og tre mindre felt. Detaljer om PE-skummet er ikke kjent, for eksempel type, kvalitet, tykkelse. Det kan se ut som montering av PE-skummet er en blanding av styrt profil og montering på knøl med overvekt av styrt profil. Dette stemmer også med opplysninger fra lokalkjente. Det er seks partier med platehvelv. Fem er halvhvelv av typen Vik-hvelv, mens et er halvhvelv av typen Sollistrand. Det er sannsynlig at platehvelvene er montert i de partier der vannlekkasjene var størst. Total innlekkasjen har imidlertid avtatt fra ca. 600 liter da tunnelen åpnet i 1989 ned til ca. en fjerdedel i dag (ca.160 liter). Mange av de opprinnelige innlekkasjene må ha stanset opp eller blitt redusert. Det er derfor ikke kjent hvordan lekkasjeforholdene bak PE-skum og platehvelv er i dag. I tillegg til den vann- og frostsikring som er utført ved bygging av tunnelen, er vannsikringen i ettertid supplert med en god del plastplater/biter av grunnmursplater. Disse er montert i heng og vederlag for å fange opp og lede bort vanndrypp. Slike plater har blitt montert i flere omganger og enkelte steder har det etter hvert blitt et ganske tett lappeteppe, noe figur 2 og 3 viser eksempler på. Figur 2. Plastplater er montert som vannsikring. Inntrykket har etter hvert blitt nokså lappeteppepreget.

6 6 Figur 3. Plastplatene er supplert i flere runder og gir et noe uryddig inntrykk. 2.4 Øvrig sikring Tunnelen er for øvrig sikret med bolter, både spredt bolting og systematisk bolting. Boltene oppgis å være i hovedsak endeforankrede bolter (polyesterforankrede). Store deler av tunnelen er i tillegg sikret med sprøytebetong. Det er som tidligere nevnt, også noen korte partier med betongutstøpning. 3 Thorboltsystemet Thorbolten er en kamstålbolt med en ekspanderende gummipakning (Thorpack) i den ytre enden av bolten. Langs hele bolten er det påmontert en lufteslange som er videreført med et kobberrør ut gjennom pakkeren. På utsiden av pakkeren er bolten gjenget og påmontert en hylse og mutter ytterst. Figur 4 viser Thorbolten med pakkeren, hylse, mutter og lufterøret.

7 7 Figur 4. Thorbolten med pakkeren, lufterør, hylse og mutter påmontert. Lufteslangen langs bolten er ikke montert ennå. Den festes på kobberrøret og går langs hele bolten. Selve bolten er i utgangspunktet en ordinær sikringsbolt. Boltelengde og dimensjon samt kvalitet og overflatebehandling kan velges etter behov. Prinsippforskjellen fra en vanlig innstøpt bolt ligger i pakkeren og slangen/røret som evakuerer luft. Pakkeren ekspanderes radielt når mutteren trekkes til og tetter dermed boltehullet. Pakkeren gir også motholdet mot injeksjonstrykket. Når injeksjonen starter vil lufteslangen sørge for at luft evakueres ut av boltehullet og at hulrommet mellom bolt og hull fylles med injeksjonsmasse. Når det kommer ren injeksjonsmasse ut av lufterøret, er boltehullet fylt med mørtel og lufterøret stenges. Injeksjonen fortsetter deretter til ønsket mengde eller sluttrykk er oppnådd. I figur 5 er de ulike trinnene i montasjeprosessen vist skjematisk.

8 8 Trinn 1. Thorbolten monteres i det ferdigborede boltehullet og mutteren trekkes til. Figur 2. Pakkeren ekspanderer når mutteren trekkes til og tetter mot borhullsveggen. Trinn 2. Injeksjonsmasse pumpes inn. Luft evakueres med en slange fra bunnen av hullet og et rør gjennom pakkeren. Når all luft er ute, stenges lufterøret, og videre injeksjon skjer til ønsket trykk.. Trinn 4. Etter at Thorbolten er ferdig injisert, er boltehullet fylt med injeksjonsmasse. I tillegg er sprekker og åpninger i berget injisert. Figur 5. Montering av Thorbolten.

9 9 I tillegg til å gyse bolten, vil også sprekker, hulrom og åpninger i berget rundt borehullet kunne fylles med injeksjonsmassen. I praksis er dette dermed en berginjeksjon (etterinjeksjon). I hvor stor grad man oppnår en slik berginjeksjon vil avhenge av flere faktorer som bergmassens permeabilitetsegenskaper og oppsprekkingsgrad, injeksjonstrykk, type injeksjonsmasse etc. På generelt grunnlag passer et slikt konsept best til anvendelse i på-stuff situasjoner. Det man ønsker å oppnå ved å anvende Thorboltene i system for Hvalertunnelen er å etablere en impermeabel krans/sone av bergmasse omkring tunnelkonturen og på den måten presse lekkasjene ned i sålen. Thorboltene kan i praksis ha lengder fra 2 til 5 meter (i teorien er lengre bolter mulig), noe som setter begrensningene for injeksjonsdybden og dermed tykkelsen på den injiserte sonen. Ved å lykkes med å etablere en slik sone er tanken at man kan redusere omfanget av andre mer tradisjonelle vann- og frostsikringsmidler. Figur 6 viser en skjematisk framstilling av den tette sonen/kransen som man vil forsøke å etablere. Figur 6. Tett sone/krans rundt tunnelkonturen. Metoden med Thorbolten er pr. i dag ikke godkjent av Statens vegvesen i Norge. I Sverige er bolten testen på noen anlegg/tunneler og bolten er godkjent av Vägverket i Sverige, ref. /3/.

10 10 4 Oppstart prøveprosjektet 18. oktober 2005 ble det avholdt oppstartmøte på Sandbakken veggarasje, Kirkøy. De planlagte arbeidene i tunnelen ble presentert, og forsøksprosjektet med Thorbolten ble nærmere presentert og diskutert. Deltakere på møtet var: Yngvar Arvesen, prosjektleder, Statens vegvesen Region Øst Runar Engebretsen, byggeleder, Statens vegvesen Region Øst Terje Adolfsen, koordineringsansvarlig og rådgiver elektro, Rassmussen og Strand AS Dag Runar Hauge, anleggsleder, Mesta AS Tor-Inge Bye, HMS-ansvarlig, Mesta AS Dag-Willy Nyrud, Galvano AS Odd Nordal, Galvano AS Eivind Grøv, SINTEF Berg og geoteknikk Hanne Louise Moe, SINTEF Berg og geoteknikk 5 Omfang forsøksprosjektet I forbindelse med oppstartmøtet 18. oktober ble det også avholdt befaring i tunnelen. Befaringen i tunnelen ble gjennomført fra arbeidsplattform montert på en hjullaster. Forholdene under befaringen var gode og kombinasjonen lyskastere på hjullasteren, tunnelbelysningen og lommelykter gav godt arbeidslys. Det ble kjørt sakte gjennom hele tunnelen to ganger (fram og tilbake). På aktuelle steder ble det stanset og plattformet hevet opp i hengen. På forhånd var noen aktuelle prøvestrekninger identifisert. Disse ble vurdert nærmere og i tillegg ble det sett på noen andre mulige steder. Tre prøvestrekninger ble til slutt valgt ut. Det ble etterstrebet å dekke varierende forhold og faktorer best mulig (frost ikke frost, type og mengde innlekkasje, sprøytebetong ikke sprøytebetong). Figur 7 viser hvor i tunnelen prøvestrekningene ligger. Samlet lengde på de tre prøvestrekningene er ca meter. Figur 7. Prøvefeltenes beliggenhet i tunnelen.

11 Nordre prøvefelt Nordre prøvefelt er ca. 10 meter langt og ligger omtrent 700 meter inn i tunnelen fra Asmaløysiden (mellom SOS-nisje 3 og 4). Dette er i et område hvor det periodevis opptrer frost. Strekningen er sikret med sprøytebetong og bolter. Her opptrer en relativt konsentrert innlekkasje av ferskvann i hengen, og det er montert plater/biter av plast for å fange opp vannet og lede det ut til siden. Vannet fanges imidlertid bare delvis opp og noe drypper fortsatt direkte ned på veibanen. Lekkasjen er konsentrert til et markert punkt og området rundt er relativt tørt. Figur 8 viser lekkasjepunktet og vannsikringsplatene som er montert for å fange opp dryppene. Figur 8. Punktlekkasjen i nordre prøvefelt er forsøkt fanget opp med plastplater, men det drypper fortsatt ned i vegbanen. Stedet det lekker fra kan sees helt til venstre på bildet. 5.2 Midtre prøvefelt Midtre prøvefelt ligger i bunnen av tunnelen i frostfri sone. Den utvalgte strekningen starter i enden av Sollistrandhvelv og strekker seg meter nordover (i retning Asmaløy). Strekningen er avgrenset av Sollistrandhvelvet i den ene enden og av et relativt tørt parti i den andre. Strekningen er sikret med en del bolter, men har ikke sprøytebetong. Det midtre prøvefeltet har flere små vannlekkasjer og bergoverflata er jevnt over fuktig. For å fange opp vann som renner og drypper er det montert plastplater. Disse vannsikringsplatene skal lede vannet vekk fra vegbanen og ut i sidene.

12 12 At prøvefeltet er uten sprøytebetong gjør det enklere å oppdage eventuell utgang av injeksjonsmasse andre steder direkte. Figur 9 viser den fuktige og dryppende bergoverflata i det midtre prøvefeltet. Et bar biter av plastplater er også synlig. Figur 9. Midtre prøvefelt er uten sprøytebetong. Bergflatene er fuktige og litt av en plastplate som er hengt opp som vannsikring kan sees nederst på bildet. 5.3 Søndre prøvefelt Søndre prøvefelt er en ca. 30 meter lang strekning ca meter inn i tunnelen fra Kirkøysiden (ved SOS-nisje 11). Det opptrer periodevis frost på stedet. Her er det generelt sikret med fiberarmert sprøytebetong og bolter. I tillegg er det montert plastplater i relativt stort omfang for å fange opp vannlekkasjer. Denne strekningen har flere små vannlekkasjer spredt utover, mens det på hver side av prøvefeltet er relativt tørre områder. Figur 10 er fra søndre prøvefelt med sprøytebetong og plastplater.

13 13 Figur 10. Søndre prøvefelt er sikret med sprøytebetong. I tillegg er det montert plastplater som vannsikring. 5.4 Ettergysing av eksisterende bolter Ved bygging av tunnelen ble det utført sikringsarbeider med bolting. Det er også benyttet endeforankrede bolter montert med kule og skive (noen hadde opptil flere kuler). De endeforankrede boltene opplyses å være hovedsakelig ev typen polyesterforankrede. Innenfor de tre prøvefeltene var det også en del av disse endeforankrede bolter og fra noen av dem var det lekkasjer og vanndrypp. Det var på forhånd kartlagt lekkasje fra ca. 120 av dem. Disse boltene skulle utbedres. Kule og mutter skulle rengjøres fra sprøytebetong og tas av. Deretter skulle boltene ettergyses og påmonteres skive og kule igjen. Figur 11 fra midtre prøvefelt viser en av de opprinnelige polyesterforankrede boltene med lekkasje.

14 14 Figur 11. Eksisterende polyesterforankret bolt med lekkasje. For å se hvordan forsøkene med Thorbolten påvirket lekkasjeforholdene i disse boltene, ble det besluttet å avvente ettergysing av disse boltene til etter at Thorboltforsøkene var gjennomført. 6 Planlagt utførelse Ut fra befaring, tidligere rapporter og lokalkunnskap til de som hadde hatt drift og vedlikehold av tunnelen, hadde en dannet seg et inntrykk av berget og vannlekkasjenes karakter og opptreden. Ut fra dette ble gjennomføringsmåte og ulike parametere og faktorer valgt. Det ble utarbeidet et notat som ble oversendt før arbeidene startet opp. Dette notatet finnes i vedlegg Boltemønster og boltelengde Det ble foreslått et systematisk boltemønster med bolteraster på tvers av tunnelen. Avstand mellom hver bolterast (i tunnelens lengderetning) ble satt til 2 meter, mens bolteavstand (avstand mellom boltene i hver rast) ble satt til 1,5 meter. Bolteomfang nedover veggene ble bestemt til ca. 2 meter over bankett (dvs. nederste bolt ca. 2 meter over bankett). Boltelengde ble bestemt til 3 meter. Det skulle benyttes kamstålbolter, galvanisert og pulverlakkert.

15 Injeksjonsmassen og injeksjonsvolum Bergmassen ble antatt å være relativt tett og de vannførende sprekkene stort sett relativt tynne. Det begrensede omfanget av totallekkasjen (ca. 160 l/min i hele tunnelen) samt opptreden av mange, men små lekkasjer tydet på det. Det ble derfor bestemt å forsøke med mikrosement (finhet tilsvarende Blain 650). For å oppnå god flyt i massen og god inntrenging i sprekker og åpninger, ble v/c-tall satt til 0,6-0,7. For å danne seg et bilde av hvilke injeksjonsmengder det kan være snakk om, har vi regnet på et forenklet, teoretisk injeksjonsvolum. Noe injeksjonsmasse går med til å fylle tomrommet mellom borehullet og bolten. Dette er små mengder, i størrelsesorden 3 liter. Resten av medgått injeksjonsmasse vil fylle opp sprekker og åpninger i berget. Ut fra boltemønsteret har vi forenklet regner på et bergvolum som tilhører hver bolt. Det er antatt at injeksjonen går 1 m videre inn i berget fra enden av bolten slik at injeksjonsdybde blir 4 meter. 1,5 m x 2 m x 4 m = 12 m 3 dvs liter bergvolum Vi har tatt godt i og satt bergets porøsitet til 1,0 %. Det gir et porevolum på liter x 1,0 % = 120 liter Med de bergarter vi har i Hvalertunnelen utgjøres all porøsiteten i praksis av oppsprekkingen. Primærporøsiteten er i denne sammenhengen neglisjerbar. Det ble satt en maksimal mengde injeksjonsmasse på 150 liter pr. hull. Når 150 liter var medgått, skulle injeksjonen avsluttes selv om ikke det foreskrevne mottrykket var oppnådd. Injeksjonen skulle også avbrytes hvis det ble oppdaget utgang av injeksjonsmasse andre steder. 6.3 Tilsetningsstoffer Det ble antatt ikke å være behov for verken akselerator eller plastiserende tilsetningsstoffer i dette forsøket så lenge man benyttet mikrosement. Ved overgang til ordinær industrisement må det anvendes plastiserende og akselererende tilsetningsstoffer for å få god flyt i injeksjonsmassen og hurtig avbinding. 6.4 Injeksjonstrykk Det ble foreslått et moderat injeksjonstrykk, bar. Dette ble ansett som tilstrekkelig til å oppnå den ønskede injeksjonen av berget rundt boltehullet. Målsetningen var å injisere i tilstrekkelig omfang til å få etablert en tett skjerm/sone som beskrevet i kapitlet om Thorbolten. Ytterligere injeksjon i større avstand fra tunnelen var ikke hensikten.

16 16 I forhold til tradisjonell injeksjon er det her snakk om relativt korte borehull. Det går derfor raskt å fylle tomrommet i borehullet med injeksjonsmasse, og oppbygging av trykk kan skje svært raskt. Viktigheten av å være oppmerksom og forsiktig ble derfor presisert. Det var spesielt viktig å være oppmerksom i de prøvefeltene der det var sprøytebetong. I ugunstige tilfeller kan det være sprekk/åpning mellom sprøytebetongen og berget. Hvis en da får utgang av injeksjonsmasse bak sprøytebetongen, kan det bygges opp trykk mellom sprøytebetongen og berget. I verste fall kan større biter eller flak av sprøytebetong plutselig løsne og falle ned. 6.5 Rekkefølge Hensikten med injeksjonen var å flytte/presse vannet vekk fra heng og vederlag og ut i sidene og ned mot grøft. Det var ikke planer om å stanse innlekkasjen i tunnelen, bare flytte den til et mindre problematisk sted. Opprinnelig var planen å starte i toppen av buen/hengen og injisere det øverste boltehullet først. Deretter skulle en jobbe seg nedover hengen og veggene hull for hull. Tanken var å tette fra toppen og nedover for å presse/tvinge vannet til å finne vei ned mot nedre del av vegg og videre til grøft. Man skulle starte med profilene i endene av prøvefeltet først. Dette for å etablere en barriere mot de tørre partiene i endene av prøvefeltene og hindre at vannet fant seg vei over til partier som var tørre fra før. Fra endene skulle en så jobbe seg innover mot midten av prøvefeltet, profil for profil. Rekkefølgen ble diskutert i forbindelse med oppstarten, og en noe annen strategi ble lagt fram og diskutert. Fortsatt var strategien å starte med profilene i enden for å etablere en tettebarriere mot de tørre sidene, men i stede for å starte i toppen av profilen, skulle en starte nederst på veggen og jobbe seg oppover. Strategien var å etablere en sperre for vannet nederst på veggen først. Etter hvert som en jobbet seg oppover, ville vannet også tvinges oppover mot midten av hengen. Når så siste boltehull i hengen ble injisert, stengte en også den siste veien inn for vannet. De to ulike strategiene ble begge vurdert til å kunne fungere og det var ikke grunnlag for å si at den var bedre eller mer nærliggende enn den andre. Den siste strategien (starte nederst på veggen) ble valgt. På grunn av trafikkavviklingen skulle den ene kjørebanen hele tiden være åpen. Det innebar at en bare kunne jobbe i den ene halvdele av profilet i gangen. Strategi/rekkefølge ble beholdt som planlagt, med den tilpassning at halve tunnelen skulle tas først før en flyttet over til den andre siden og injiserte den andre halvdelen av tunnelen. 6.6 Trafikkavvikling Av hensyn til trafikkavviklingen var det forutsatt at en kjørebane hele tiden skulle være åpen. Ved innkjøringen til tunnelen skulle det skiltes om arbeider i tunnelen og om nedsatt hastighet. I tillegg skulle det skiltes og markeres med varsellys etc. på arbeidsstedene i tunnelen.

17 17 7 Faktisk gjennomført utførelse For oversiktens skyld har dette kapittelet samme inndeling som kapitlet over. Planlagt utførelse er punkt for punkt sammenliknet med hvordan det faktisk ble utført. Årsaker til eventuelle avvik er kommentert. I tillegg er erfaringer, forbedringer, rasjonaliseringspotensialer etc. kommentert. 7.1 Boltemønster og boltelengde Boltemønster ble boret som planlagt, 1,5 x 2 meter. Avstand mellom hullene i et profil var 1,5 meter og avstand mellom hvert profil/boltekrans var 2 meter. Figur 12 viser ferdigborede boltehull i midtre prøvefelt. Alle prøvefeltene ble boret med samme mønster. Figur 12. Ferdigborede hull for Thorbolter i midtre prøvefelt. Avstand mellom boltene er 2 meter horisontalt og 1,5 meter vertikalt. Boltene nederst på veggen ble boret med knemater. Av praktiske årsaker ble derfor boltelengden her redusert til 2 meter. Knematerboringen var en tidkrevende prosess og ikke det mest optimale med tanke på arbeidsmiljø og belastning for boreren. Øvrige boltehull ble boret med en ettboms Tamrock 120 borerigg. Utforming av bommen på boreriggen gjorde at en bare fikk boret ca. 2,9 m boltehull med borstenger på 3,2 meter. Å benytte en lengre borstang var vanskelig av plasshensyn, så det ble besluttet å kappe boltene til 2,9 m

18 18 lengde. Dette hadde ingen praktisk betydning for resultatet, men innebar noe ekstraarbeid med kapping av boltene. Alle boltehullene i et område ble boret ferdig først. Montasje og injeksjon av boltene ble gjort senere. Det systematiske boltemønsteret i Hvalertunnelen med 1,5 x 2 meter er et nokså tett boltemønster. Et enda tettere boltemønster anser vi som uaktuelt. For senere prosjekter bør det heller vurderes om boltemønsteret kan strekkes noe, basert på vurderinger av de stedlige lekkasjeforholdene. Det bør også kunne gjøres mindre tilpasninger og justeringer av det faste boltemønsteret for å tilpasse til lokale variasjoner i lekkasjeforholdene. Det kan for eksempel være aktuelt å sette inn en ekstra bolt enkelte steder, mens det andre steder kan være riktig justere litt på plasseringen av noen av boltene. Figur 13 viser de galvaniserte og pulverlakkerte kamstålboltene før pakkere og lufteslange er påmontert. Figur 13. Galvaniserte og pulverlakkerte kamstålbolter, 3 meters lengde.

19 19 Det finnes utstyr som kan monteres på bolten som sikrer sentrisk plassering i borehullet, men det ble ikke benyttet i Hvalertunnelen. Boltene ble påmontert pakkere med lufterør i kobber og videre lufteslangen som ble koblet sammen med lufterøret og festet langs hele bolten. Figur 14 viser Thorbolten med pakker og lufteslange ferdig montert. Lufteslangen er her festet med teip. Boltene er nå klare til å settes inn. Figur 14. Boltene ferdig til montasje. Pakker er montert på bolten og slange for evakuering av luft (blå) er festet med teip.

20 Injeksjonsmassen og injeksjonsvolum Det ble benyttet mikrosement av typen Injektering 30 fra Cementa AB, se figur 15. Produktblad for sementen finnes i vedlegg 2 i papirutgaven av rapporten. For den elektroniske versjonen henvises det til Dette er produsentens internettsider og produktene er nærmere presentert samt at produktblad og sikkerhetsblad er tilgjengelig. Figur 15. Injeksjonssementen som ble benyttet til injeksjon av Thorbolten. Det ble benyttet v/c-tall 0,7. For å ha kontroll på v/c-tallet ved blanding av injeksjonsmassen, ble størrelsen på blandesatsene tilpasset til hele sekker injeksjonsmasse. Disse var på 25 kg hver. Riktig vannmengde ble målt opp med 10-liters bøtter og litermål. Oppmåling av vann med bøtter og litermål var noe tungvint og tidkrevende og i framtiden må mer rasjonelle, automatiserte metoder benyttes, for eksempel væskemåler (fluidmeter), vekt eller lignende. Figur 16 viser oppmåling av korrekte vannmengder med plastbøtter som helles opp i blandekaret.

21 21 Figur 16. Riktig vannmengde ble målt opp manuelt med bøtter og litermål. Injeksjonsmassen som ble prøvd i starten fungerte godt og det var derfor ikke aktuelt å gå over til andre typer sement (andre malingsgrader av mikrosement eller industrisement) eller endre på v/ctallet.

22 22 Blandeutstyr og pumper var montert på en egen platting som ble fraktet mellom de ulike prøvefeltene. Vann ble fraktet separat i en stor tank. Figur 17 viser plattingen med blandeutstyr og pumper bilen med vanntanken i bakgrunn. Figur 17. Platting med blandeutstyr og pumper. Bil med vanntank i bakgrunn. 7.3 Tilsetningsstoffer Det ble ikke benyttet tilsetningsstoffer. Som beskrevet over fungerte injeksjonsmassen godt og det ble derfor ikke aktuelt å benytte plastiserende eller akselererende tilsetningsstoffer. 7.4 Injeksjonstrykk Registrering av injeksjonstrykk foregikk i starten ved hjelp av to manometer; et montert på injeksjonsslangen ved utgangen fra pumpa på plattingen og et oppe ved bolten der slangen var tilkoblet. Trykk målt ved utgangen av pumpa var bestemmende. I starten ble trykk både oppe og nede registrert. Etter en stund var trykktapet i slangen kjent, og i det videre ble trykket avlest bare oppe ved bolten av den som utførte injeksjonen. Figur 18 viser manometer montert ved påkoblingen til bolten.

23 23 Figur 18. Manometer for avlesning av injeksjonstrykk. Leverandør av Thorbolten i Sverige, Gurlita Maskin AB, hadde erfarne folk på stedet som ledet selve injeksjonsarbeidet. Figur 19 viser en av Gurlitas folk under arbeid med injeksjonen. Figur 19. Injeksjon av Thorbolten i søndre prøvefelt.

24 24 Det ble i starten injisert til slutt-trykk 30 bar. Medgåtte mengder i hvert boltehull varierte relativt lite (med noen markerte unntak). For å forsøke å øke inngangen, ble slutt-trykket økt til 35 bar i en periode. Det ble imidlertid ikke registrert noen økning i medgåtte mengder, og en gikk derfor tilbake til 30 bars slutt-trykk. Vedlegg4, side 2 viser området der det ble forsøkt med 35 bars injeksjonstrykk og de tilhørende medgåtte mengdene. I framtiden bør en ha annet utstyr for registrering av medgåtte mengder. Å telle pumpeslag blir for unøyaktig og usikkert. Det er feilkilder både i det målet pumpevolum og i selve tellingen. Helst bør en ha utstyr som viser (og helst registrerer og lagrer) medgåtte mengder og trykk løpende. Da er det mulig å se detaljert utviklingen i medgåtte mengder og trykkutvikling. Studier av detaljer og analyse av injeksjonsforløpet kan gi mye nyttig informasjon. 7.5 Rekkefølge Injiseringen ble gjennomført i planlagt rekkefølge. De to ytterste rastene i hvert prøvefelt ble etablert først og kalt henholdsvis skjermrast 1 og 2. Disse to rastene ble injisert først og fikk herde en tid for å stenge av mot de tilgrensende tørre partiene. Deretter ble bolterastene i mellom injisert nedenfra og opp til midten, rast for rast gjennom prøvefeltets lengde. På grunn av kravet om en åpen kjørebane, ble maskiner og utstyr stilt opp i den ene kjørebanen først og denne halvdelen av tunnelen injisert. Deretter ble maskiner og utstyr flyttet over til den andre kjørebanen, og den andre halvdelen av tunnelen ble injisert. 7.6 Trafikkavvikling Tunnelen skulle hele tiden være åpen for trafikk, slik at det ene kjørefeltet måtte være fritt. Dette satte begrensninger på hvilket boreutstyr som kunne benyttes og hvordan boringen kunne gjennomføres. Boreutstyret måtte være lite nok til å få plass i det ene kjørefeltet og bommen eller annet utstyr måtte ikke komme ut i det andre kjørefeltet. Den ene halvsiden av tunnelen måtte bores først, så måtte utstyret flyttes over til den andre siden. Utstyret måtte også flyttes mellom de tre prøvefeltene. Flytting av utstyret var tidkrevende siden en ofte måtte kjøre langt for å få snudd. Logistikken med kompressor, vanntank, borerigg og annet utstyr var krevende. Det samme gjaldt under injeksjonen. I dette prosjektet har plasshensyn vært styrende for valg av utstyr. Kapasitet og framdrift har dermed ikke vært så høy som den kunne vært med annet og mer rasjonelt utstyr. Det er åpenbart at kravet om å holde et kjørefelt åpent for trafikk hele tiden har vært kostnadsdrivende og også betydd lenger byggetid. Sikkerhetsaspektet må også vurderes nøye. Det er flere forhold som må ivaretas: - risikoen for at de som jobber i tunnelen kan bli påkjørt - trafikkantene kan misforstå skilting og anvisninger og kjøre inn i utstyr eller mennesker i det avsperrede kjørefeltet - utstyr eller maskiner kan uforvarende komme inn i kjørefeltet som er åpent for trafikk

25 25 Det oppstod ingen ulykker under arbeidene i Hvalertunnelen, men det var noen uheldige tilløp. Trafikken gikk delvis i ganske høy hastighet til tross for nedskiltet hastighet. Trafikken var også overraskende tett i forhold til årstiden. Både for dette prosjektet og for framtidige prosjekter er det viktig at alle forhold knyttet til trafikantenes framkommelighet vurderes nøye. Både de økonomiske, framdriftsmessige og ikke minst sikkerhetsmessige konsekvenser må vurderes dokumenteres og vurderes skikkelig. 8 Oppfølging og rapportering underveis 8.1 Rapporteringsskjema Det ble utarbeidet et ensartet rapporteringssystem både for boringen av boltehullene, for den systematiske injeksjonen og for de ekstra runden med injeksjon som ble gjort. Ved utforming av rapporteringsskjemaene ble det lagt vekt på å sikre enkel og entydig identifisering av hver enkelt bolt slik at det var mulig å følge hvert boltehull fra boring til injeksjon og til eventuell videre etterinjeksjon. Rapportskjema for boring viser skjematisk plassering av hvert enkelt borehull. Boret lengde er oppgitt og eventuelle spesielle forhold som ble registrert under boringen er omtalt, f. eks. vann, slepper, dårlig fjell, fastboring etc. Rapportskjema for injeksjon viser medgåtte mengder i hvert enkelt hull samt oppnådd sluttrykk i de samme hullene. Vedlegg 3, Borerapport injeksjon og vedlegg 4, Injeksjonsrapport hovedinjeksjon dokumenterer den systematiske injeksjonen som ble gjort først for alle tre prøvefeltene. Rundene med etterinjeksjon er også dokumentert på samme måte. De samme opplysningene er registrert og i tillegg vises boltenes plassering i forhold til det systematiske boltemønsteret. Dette er rapportert i vedlegg 5, Borerapport etterinjeksjon og vedlegg 6, Injeksjonsrapport etterinjeksjon. Det ble også gjort en runde injeksjon med kun pakkere, dvs. uten bolter i midtre og søndre prøvefelt. Dette er dokumentert i vedlegg 7, Injeksjonsrapport etterinjeksjon med pakker. Alle rapporteringsskjemaene ble fylt ut av hovedentreprenøren (Galvano AS) og sendt inn pr. e- post etter hvert som arbeidet skred fram. Erfaringene med rapporteringsskjemaene er gode. Skjemaene var informative og oversiktlige. At skjemaene ble oversendt pr. e-post gav grunnlag for løpende dialog og vurdering av eventuelle endringer også utenom de faste byggemøtene. 8.2 Møter og befaringer Det ble avholdt ukentlige byggemøter der framdrift og tekniske forhold ble gjennomgått og diskutert. Registrering og observasjon var også et fast punkt på agendaen. Det ble som regel gjennomført en befaring i tunnelen i forbindelse med byggemøtene. I byggemøte nr. 5 som ble avholdt 4. januar 2006, var hovedtema evaluering av forsøksprosjektet. Representanter for de ulike aktørene i prosjektet møttes og ulike aspekt ved gjennomføringen av

26 26 prosjektet ble diskutert. Møtet ble også benyttet til en liten markering av prosjektet på dertil egnet vis, se figur 20. Figur 20. Avslutningen av forsøksprosjektet ble markert med en flott kake. I forbindelse med byggemøte nr mars 2006 var folk fra Vegdirektoratet invitert til en presentasjon av forsøksprosjektet og resultatene så langt. 9 Resultater Rapportskjemaene i vedlegg 3 7 dokumenterer all boring og injeksjon som er utført i forbindelse med forsøksprosjektet. Et av prosjektets viktigste formål var å evaluere og dokumentere hvilke resultater dette arbeidet gav i form av reduserte vannlekkasjer. Oppnådde resultater for hvert av prøvefeltene var derfor av stor interesse. Byggemøte nr. 6 som ble avholdt 22. februar var en form for statusmøte med tanke på hva som var oppnådd. Det ble gjennomført en befaring i tunnelen der hvert prøvefelt ble inspisert, og resultatet med tanke på vannlekkasje ble vurdert. Deltakere på befaringen var: - Yngvar Arvesen, SVV Region Øst - Runar Engebretson, SVV Region Øst - Terje Adolfsen, Rasmussen & Strand AS - Tor-Inge Bye, Mesta AS - Dag-Willy Nyrud, Galvano AS - Håkan Erikson, Gurlita Maskin AB - Hanne Louise Moe, SINTEF Berg og geoteknikk

27 Resultater nordre prøvefelt Nordre prøvestrekning hadde opprinnelig en konsentrert punktlekkasje av ferskvann og var for øvrig relativt tørr. Det var sikret med spredt bolting fra før. Det ble boret fem raster a 8 hull i beskrevet boltemønster. Rastene ble plassert slik at punktlekkasjen ble liggende midt i prøvefeltet. Thorbolt ble montert og injisert som beskrevet. De to ytterste rastene (skjermrastene) i hver ende ble injisert først og fikk herde en stund før den siste midtrasten ble tatt til slutt. Det gikk inn relativt lite injeksjonsmasse, 10 liter i gjennomsnitt. 3 liter var det laveste og 28 det høyeste, mens de fleste hullene lå mellom 8-13 liter, se vedlegg 4. Etter første runde med systematisk injisering av Tholbolten, var lekkasjen vesentlig redusert, men hadde ikke opphørt. Det ble da boret ytterligere 7 hull (lengde mellom 1,0 2,4 meter) rundt lekkasjepunktet. Disse hullene ble kun injisert, dvs. det ble ikke montert bolt i dem. Plassering av hullene er vist i rapporteringsskjemaene i vedlegg 6. Antall liter injeksjonsmasse lå nå mellom 13 og 25 liter. Fortsatt var det en restlekkasje og 3-4 uker senere ble ytterligere et hull ble boret og injisert. Vi mangler opplysninger om injeksjonsmengde i dette ene siste hullet. På befaringstidspunktet 22. februar var det tørt. 9.2 Resultater midtre prøvefelt Midtre prøvestrekning hadde et stort antall små vanndrypp spredt utover. Prøvestrekningen var avgrenset av et tørrere område i nord og av et parti med Sollistrandhvelv i sør. Strekningen var sikret med spredt bolting. I midtre prøvestrekning ble det boret 19 skjermer/rader med 8 bolter i hvert profil. To skjermraster i hver ende av prøvefeltet ble injisert først og fikk herde noen dager før videre injeksjon ble gjort. I gjennomsnitt gikk det inn vel 18 liter injeksjonsmasse pr. bolt. De fleste lå mellom liter. I noen få hull gikk det inn en del mer masse, og maksimal inngang var 50 liter i et hull. Laveste inngang var 9 liter. I det midtre prøvefeltet ble det i et parti forsøkt med økt sluttrykk fra 30 til 35 bar, men dette hadde ingen registrerbar innvirkning på mengden injeksjonsmasse som gikk med. En gikk derfor tilbake til 30 bars trykk. Etter at den systematiske injeksjonen av Thorbolten var utført, var det fortsatt noen vanndrypp igjen. Det ble derfor boret ytterligere 15 stk. 3 m lange hull ved lekkasjepunktene. Et av hullene traff på en av de eksisterende endeforankrede boltene, og ble bare 1,4 meter langt. I disse 15 hullene gikk det inn mellom 12 og 19 liter. Det gikk ca. en uke mellom at hullene for etterinjeksjon ble boret og til selve injeksjonen ble utført. I løpet av den tiden hadde noen av hullene som lakk på boretidspunktet blitt tørre. Dette viser at det tar noe tid før berget drenerer ut og tørker opp etter injisering. Det er derfor nødvendig å vente en god stund (kanskje så mye som noen uker) før en ser det permanente resultatet av injiseringen. En bør ikke forhaste seg med tanke på ytterligere runder med injeksjon.

28 28 Ved befaringen 22. februar var området i hovedsak tørt, men det var fortsatt noen få drypp på høyre side (sett sørover), og det pågikk arbeider med boring og injeksjon. I tillegg var det planlagt ny etterinjeksjon i uke 10. Ved etterinjeksjon i uke 10 ble det injisert i 31 borehull (kun pakker, ikke bolt). Denne runden med injeksjon er dokumentert i vedlegg Resultater søndre prøvefelt Søndre prøvestrekning hadde et stort antall små vanndrypp spredt utover. I begge ender av prøvefeltet var det avgrenset av tørrere partier. Strekningen var sikret med spredt bolting og sprøytebetong. På grunn av sprøytebetongen måtte en være ekstra observant og forsiktig. Det var en viss risiko for at injeksjonsmassen fant veien til sprekker og åpninger bak sprøytebetongen, og en kunne få bygd opp et ukontrollert trykk bak sprøytebetongen. Det ble boret 17 raster a 8 hull i prøvefeltet. To skjermraster i hver ende ble injisert først og fikk herde noen dager før videre injeksjon ble foretatt. Det gikk i gjennomsnitt inn vel 20 liter pr. hull. Gjennomsnittlig inngang var ikke så mye høyere enn i det midtre prøvefeltet, men spredningen var mye større, og det var mange flere hull der det gikk inn større mengder. Maksimal inngang i et hull var 140 liter, og det var 10 hull med mer enn 50 liter inngang. Dette kan tyde på større variasjon i bergkvalitet, noe også bruken av sprøytebetong indikerer. Etter den systematiske injeksjonen var det fortsatt noen punkter med lekkasje. Det ble boret 18 nye hull som ble injisert (uten bolt). Det var fortsatt relativt stor variasjon i inngangen, fra 8 liter som det laveste til 45 liter som det høyeste. På befaringen 22. februar var feltet i hovedsak tørt, men det var fortsatt 2-3 små drypp og en noe mer konsentrert lekkasje/fuktig område. Den konsentrerte lekkasjen ble boret og injisert like før møtet. En leirsone ble påtruffet under boringen, og de boret fast. Det gikk inn mye injeksjonsmasse, over 100 liter i to hull. En standard mikrosement ble nå benyttet (noe grovere enn mikrosementen som har vært brukt tidligere). v/c-tall 0,4. Nok en runde var planlagt i uke 10. Ved etterinjeksjon i uke 10 ble det injisert 35 borehull (kun pakker, ikke bolt) i søndre prøvefelt. Dette er dokumentert i vedlegg Ettergysing av eksisterende bolter Det var på forhånd kartlagt lekkasje i ca. 120 eksisterende bolter i prøvefeltene. Etter at injeksjon av Thorbolten var utført, var det bare behov for å etterinjisere 15 bolter, dvs. de aller fleste av de 120 boltene med vanndrypp var blitt tørre. De 15 boltene var spredt på alle tre prøvefeltene. Injeksjon av disse boltene ble gjort med injeksjonsmasse av typen Zinkbolt. Plassering vises i vedlegg 8, Injeksjonsrapport for eksisterende endeforankrede bolter.

29 29 10 Kostnader Kostnadene til forsøksprosjektet har vært ca. 1,65 mill. Dette er totale kostnader fra hovedentreprenør Galvano AS og inkluderer deres underleverandører og underentreprenører (Mesta AS og Gurlita Maskin AB). I tillegg kommer byggherrens egne kostnader (i hovedsak timekostnader samt reisekostnader og bespisning). Disse kostnadene er ikke komplett registrert og prissatt og derfor ikke tatt med her. Inkludert i byggherrens kostnader er også kostnader til prosjektkoordinator fra Rasmussen og Strand AS samt SINTEFs arbeider på prosjektet. I forbindelse med kostnader er det viktig å være oppmerksom på at dette har vært et forsøksprosjekt, der fokus har vært på de tekniske og praktiske sidene. Det er ikke relevant å beregne enhetskostnader eller gjøre sammenlikninger av kostnadsnivået. 11 Oppsummering Forsøkene med Thorbolten i Hvalertunnelen har vist at metoden har sine styrker og at det er bruksområder og situasjoner der metoden har sine fordeler. Forsøkene har også vist at metoden har noen begrensninger og at det er tilfeller der Thorbolten ikke er så egnet. Vi har forsøkt å gruppere de ulike forholdene nedenfor. Tetting Hovedintensjonen med forsøksprosjektet var å teste effekten på vannlekkasjene. Erfaringene fra de tre prøvefeltene i Hvalertunnelen viste at det er mulig å oppnå en vesentlig reduksjon i innlekkasjene. Vannlekkasjene var betydelig mindre etter en runde med systematisk injeksjon med Thorbolten. Det lyktes imidlertid ikke å få det helt tørt selv med et så tett boltemønster som 1,5 x 2 meter. For alle de tre prøvestrekningene var det nødvendig med flere runder etterinjeksjon. Antall drypp og vannmengde minket for hver gang, men det viste seg vanskelig å få det helt tørt. Erfaringene var også at det tok forholdsvis lang tid før berget drenerte ut og tørket opp slik at lekkasjeforholdene hadde stabilisert seg i den nye situasjonen. Det vil derfor være ønskelig å vente forholdsvis lenge (kanskje 3-4 uker) etter en systematisk injeksjon før resultatet observeres og behovet for en eventuell runde med etterinjeksjon vurderes. Mellom hver runde med etterinjeksjon bør det også gå tilsvarende lang tid. De mange rundene med etterinjeksjon var urasjonelle og upraktisk i forhold til framdriften. Det ble mange runder med transport av utstyr, tilrigging og nedrigging. Dette var både kostnadsdrivende og medførte økt tidsbruk i tillegg til ventetiden mellom rundene med injeksjon. Avhengig av krav til tørrhet, mener vi framgangsmåten ved bruk av Thorbolten bør differensieres. - I de tilfeller der noe restdrypp kan tillates, kan en runde systematisk injeksjon med Thorbolten benyttes for å redusere lekkasjene til et akseptabelt nivå og tettearbeidet kan avsluttes.

30 30 - Der en har som krav at det overhode ikke skal være drypp, bør Thorbolten kombineres med andre metoder. En runde Thorboltinjeksjon først kan ta hovedmengdene av vannlekkasjene, mens for enkeltdrypp og restlekkasjer bør andre metoder vurderes. Dette kan være takrennesystem, plater, membraner av ulike typer, tettemiddel eller lignende. Thorbolten er både en tettemetode og en metode for stabilitetssikring. I eksisterende tunneler der det er vannproblemer, men ikke problemer med stabiliteten, har en bare behov for vannsikringsdelen av metoden. (Dette var strengt tatt situasjonen for Hvalertunnelen.) Et alternativ er da å sløyfe bolten og kun injisere med pakkere. Dette blir i praksis en som en ordinær etterinjeksjon. Å kutte ut bolten vil innebære en kostnadsbesparelse både i form av selve bolten og i form av enklere montasjearbeid og dermed sparte timer. Kostnadsbesparelsen må imidlertid vurderes opp mot verdien av den økte stabiliteten og sees i et levetidsperspektiv. Stabilitet Thorbolten gir et vesentlig bidrag til stabilitetssikringen. Den innstøpte bolten og det tette boltemønsteret er i seg selv et vesentlig bidrag til økt stabilitet. I tillegg virker den lokale injeksjonen rundt bolten også til økt stabilitet ved å lime sammen sprekker og åpninger i berget. Sammenliknet med en ordinær innstøpt bolt gir dermed Thorbolten et større bidrag til stabilitetssikringen. I vannførende boltehull er det en risiko for at innstøpningsmassen vaskes ut, og det er derfor ikke vært tillatt å montere tradisjonelle innstøpte bolter i vannførende boltehull. Ved bruk av Thorbolten er problemet med utvasking ikke til stede. Pakkeren og evakuering av luft bidrar til at bolten bedre blir omsluttet av innstøpningsmassen. Thorbolten kan derfor også brukes i vannførende boltehull. Plasshensyn Thorbolten har også den fordel at den ikke tar noe plass inn i profilet. Dette kan være et poeng i eksisterende tunneler der profilet er trangt og det er vanskelig med plass til andre metoder for vann- og frostsikring. Frost Etter at forsøkene var gjennomført, ble problematikken rundt frostsprengning diskutert. Akkurat i området rundt tunnelåpningene kan frost trenge inn i berget fra flere kanter, både fra innsiden av tunnelen og fra overflata/fra terrenget omkring. Hvis en har etablert en tett sone/skjerm som i figur 6 helt ut til tunnelmunningen, kan det tenkes at det kan fryser bak/innenfor den tette sonen også. Hvilke konsekvenser dette vil ha for Thorbolten og injeksjonen, er det pr. i dag ikke nok kunnskap om, og konklusjonen ble at Thorbolten ikke anbefales benyttes i de ytterste meterne av en tunnel. 12 Konklusjoner og anbefaling Vi anbefaler at Statens vegvesen godkjenner metoden for bruk i vegtunneler. Det er bruksområder og situasjoner der metoden er godt egnet samtidig som metoden har sine begrensninger. Der det tillates noe vanndrypp, kan metoden benyttes for å redusere vannlekkasjene til et akseptabelt nivå.

31 31 Der det ikke tillates restdrypp, er metoden sannsynligvis ikke konkurransedyktig som eneste metode. Den må i så fall kombineres med andre metoder som ivaretar restlekkasjer. Der det er behov for både vannsikring og stabilitetssikring, kommer metodens bedre til sin rett, og vil være mer konkurransedyktig. Metoden har et spesielt anvendelsesområde der det er vannførende boltehull. Metoden har et spesielt anvendelsesområde der det er plassbegrensninger og dermed fordelaktig med en metode som ikke bygger inn i profilet. 13 Referanser Ref. /1/ Rapport Tilstandskontroll av bolter, hvelv og berg. Rv. 108 Hvalertunnelen (juli 2005) Statens vegvesen Region Øst, Østfold distrikt. Ref. /2/ As built tegninger Hvalertunnelen (juni 1990) Statens vegvesen, Østfold. Ref. /3/ Thorbolten. Erfarenheter från Norrortsleden (oktober 2005). Rocio-Batres-Estrada. Vegverket Konsult. 14 Vedlegg Vedlegg 1 Notat. Forsøksprosjekt Thorbolter i Hvalertunnelen (desember 2005). Hanne Louise Moe, SINTEF Berg og geoteknikk. Vedlegg 2 Vedlegg 3 Vedlegg 4 Vedlegg 5 Vedlegg 6 Vedlegg 7 Vedlegg 8 Produktblad. Injektering 30, Cementa AB. Borerapport injeksjon Injeksjonsrapport hovedinjeksjon Borerapport etterinjeksjon Injeksjonsrapport etterinjeksjon Injeksjonsrapport etterinjeksjon med pakker Injeksjonsrapport for eksisterende endeforankrede bolter