Ingeniørgeologi. Berget som byggemateriell hva må til? Foto: Hilde Lillejord

Transkript

1 Ingeniørgeologi Berget som byggemateriell hva må til? Foto: Hilde Lillejord

2 Gunstein Mork, Ingeniørgeolog Hanne Wiig Sagen, Ingeniørgeolog

3 Temaer Generell geologi / ingeniørgeologi Tunneldriving Fjellskjæringer Sikringsmetoder Etterarbeider tunnel Drift / inspeksjon

4 Geologi Læra om jorda, dens opprinnelse, utvikling og sammensetning

5 Jorda Jorda ble dannet for omtrent 4,6 milliarder år siden og er stadig i endring Geofagene setter oss i stand til å forstå denne utviklingen

6 Jorda

7 Jordplater

8 Jordskjelv områder

9 Jordskjelv, Japan 2011

10 Tsunami, Japan 2011

11 Bergarter Kontinentenes bevegelse dannelse av bergarter En bergart består av ett eller flere mineraler Eksempel på mineral er: Feltspat Kvarts, bergkrystall Biotitt Gull Diamant

12 Bergartsklassifisering Bergarter blir klassifisert ut fra bla.: dannelsesmåte opptreden mineralsammensetning Hovedinndeling etter dannelsesmåte: Magmatiske bergarter Sedimentære bergarter Metamorfe bergarter

13 Magmatiske bergarter Størkningsbergarter Granitt, rombeporfyr, kimberlitt, larvikitt.

14 Sedimentære bergarter Avsetningsbergarter Sandstein, konglomerat, kalkstein og leirskifer

15 Metamorfe bergarter Omdannede bergarter Gneis, marmor, skifer

16 Berggrunnen i Norge I Norge er de aller fleste bergartene mer eller mindre omdannet

17 Anvendt geologi i forbindelse med bygningsmessige arbeider. Ingeniørgeologi

18 For å benytte berget som byggemateriell må ingeniørgeologen ha kjennskap til: bergartene og dannelsen sprekker og sprekkemateriale forkastninger svakhetssoner Løsmasser, i berget og over en trasè

19 En ingeniørgeolog jobber aktivt innen: Trasévurderinger for tunneler og fjellskjæringer Vurdering av bergressurser og kvalitetskontroll av ballastpukk Oppfølging i byggeperioden Rassikring Drift og vedlikehold

20 Trasévurdering Tidligere: Ingeniørgeologen hadde fokus på hvor trasèen burde ligge ut fra bergkvalitet. Nå: Ingeniørgeologen har fokus på hvordan drive seg igjennom der trasèen må ligge ut fra geometrien.

21 TUNNELER

22 Jernbanetunneler Ca 680 tunneler (ca. 50 stk over 1000 m) De 3 lengste Romeriksporten m (1999) Lieråsen m (1973) Finsetunnelen m (1993) Gravehalsen m (1908) (Bergensbanen) Japan Sui-kan ca. 54 km (1988) England-Frankrike, Eurotunnel ca. 50 km (1994) Sveits Gotthard Base (under utbygging) blir verdens lengste når den åpner, 57 km

23 Eldre vs. nyere tunneler Eldre enkeltsportunnel på Bergensbanen Nyåpnet dobbeltspor. Bærumstunnelen (Lysaker-Sandvika)

24 Tunnelbegrep HENG STUFF VEGG VEGG SÅLE/LIGG GRØFT

25 Drivemetoder Konvensjonell driving (boring+sprenging) Fullprofilboring TBM (Tunnel Boring Machine) Roadheader

26 Roadheader

27 Fullprofilboring - TBM (Tunnel Boring Machine) Borhodet roterer samtidig som kutterene presses mot stuffen med stor kraft Inndriften avhenger av geologiske forhold. Gjerne en fordel med mye sprekker Kan være billigere og tidsbesparende ved lange tunneler Slipper sprengningsrystelser Får jevn kontur mindre sikring

28 Den 50km lange Eurotunnelen ble drevet med TBM

29 TBM er en lang maskin som krever plass for montering av selve maskinen

30

31

32 Konvensjonell driving

33 Konvensjonell driving Injeksjon

34 Forinjeksjon Borer en skjerm rundt hele tunnelprofilet foran stuff Pumper inn en sementbasert injeksjonsmasse for å tette sprekkene i berget Forhindrer innlekkasje av vann i tunnelen og minsker dermed faren for grunnvanns-senkninger

35 Systematisk injeksjon Ønsket injisert område, 3-7 meter utenfor teoretisk profil Areal påvirket av fjellbolter, oppsprukket pga sprengning

36 Bilde av injeksjonsstav/kjetting

37

38

39 Boring og sprenging Salveboring Normal salvelengde: 5m Sprenging tennere + sprengstoffslurry

40

41

42 Foto: Norfilm/JBV

43 Utlasting og pigging

44

45 Spettrensk

46 Spruting og bolting

47 Oppfølging Byggherrens halvtime: Geologisk kartlegging Bestemme sikringsomfang for permanentsikring

48

49 Registrering Holm

50 Kilde: Høien, Humstad, Kveen (2010), Kartlegging med Novapoint Tunnel, Statens vegvesen)

51 Stabilitetssikring Ved valg av sikringsmetode vektlegges følgende, iht. teknisk regelverk: fjellets egenskaper lekkasjeforhold, frostmengde metode for vann- og frostsikring trafikkmengde og toghastighet krav til vedlikehold

52 Sikringsopplegg, tunnel Standard sikring Bolter (spredt eller systematisk) Sprøytebetong m/u fiber Tung sikring Forbolting (spiling) Sprøytebetongbuer Full utstøpning

53 Sprøytebetong

54 Kombinasjonsbolt

55 Sikring Sprøytebetong, 8cm Bolting, CT-bolt Gysing av bolt

56 Sprøytebetongbue

57

58 Permanentsikringskontroll Banker på betongen med spett for å høre om det er bomlyd Ser etter sprekker, riss, deformasjoner Sjekker at boltene ser ok ut og er gyst

59 Etterarbeid i tunnel Bunnrensk, masseutskiftning Kummer og rør Vann- og frostsikring PE-skum med sprøytebetong Betongelement Membran og utstøpning Klart for jernbanetekniske arbeider

60 Inspeksjon

61 Skjæringer

62 Skjæringer Fare for ras og blokknedfall Sikringstyper: Bolter Fjellanker/Stag Nett Sprøytebetong Fangvoll Bjelkestengsel Av de totalt km bane finnes et ukjent antall km som har sprengte eller naturlige fjellskjæringer / skrenter

63 Bilde fra målevogna

64 Bilde fra målevogna

65 Saget skjæring, LS-04

66 Påhugg i sør, Jarlsbergtunnelen Bjelkestengsel Bolter + nett Fangvoll

67

68 Hendelser ingeniørgeologen prøver å forhindre Eller rydder opp i

69 Hanekleivtunnelen, 2006

70 Utrasing i saget skjæring, LS-04

71

72

73

74

75

76

77

78 Injeksjonsutgang til en gate over tunnelen.

79

80

81

82

83

84

85 Avsporing Setså, Nordlandsbanen,

86 Fyllingsutglidning/erosjon Laksfors 1998

87 Lønsdal

88 Takk for oppmerksomheten!