Kontaktstøp med membran som vann- og frostsikringskonsept. Sivilingeniør Morten Knudsmoen, Norconsult AS Teknologidagene, Trondheim 2015.



Like dokumenter
Ulvintunnelen. - Erfaringer fra produksjon av membran og full utstøpning. nfv seminar Stockholm april 2014

Ulvintunnelen. Erfaringer fra beslutning til gjennomføring av membran og full utstøpning

Varige konstruksjoner fremtidens tunneler Helstøpt tunnelhvelv erfaringer fra Ulvintunnelen

Ny vann- og frostsikringsløsning for Fellesprosjektet. Av: Erik Frogner Dato:

Fellesprosjektet E6-Dovrebanen

Vestfoldbanen betongelementer for vann/frost. Med fokus på et livsløpsperspektiv. Tunneldagene 2015 Prosjektdirektør Stine Ilebrekke Undrum

Vedlegg 1 Opprinnelig versjon av teknisk regelverk med kommentarer fra SINTEF

Tunnelstrategi for nye vegtunneler

Mona Lindstrøm Statens vegvesen, Vegdirektoratet

Erfaringer med støpt løsning, Ulvin-tunnelen

Tunnelstrategi for nye vegtunneler

Håndbok N500 Vegtunneler, revisjon og nye krav.

Brannsikring av tunneler

Teknologidagene okt.2014 Varige konstruksjoner

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. A-Overordnede spesifikasjoner

Erfaringer med kontaktstøp med membran som V/F-sikring. Sivilingeniør Morten Knudsmoen, Norconsult AS Teknologidagene, Trondheim 2015.

Vedlegg 2 Utkast til revidert versjon av teknisk regelverk med kommentarer fra SINTEF

Nye N500 Vegtunneler og V520 Tunnelveiledning. Mona Lindstrøm Statens vegvesen

Sammenligning mellom vann og frostsikring ved kontaktstøp med membran vs. betongelementer

Vann og frostsikring bergsikring i nye jernbanetunneler

AN INTERNATIONAL JOINT VENTURE BETWEEN NORWAY, SWEDEN AND GERMANY

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 2. Underbygning 2. Tunneler

UTFORDRINGER MED LANGE JERNBANETUNNELER FOLLOBANEN - NYTT DOBBELTSPOR OSLO-SKI

Moderne vegtunneler. NVF seminar: Effektiv tunnelproduksjon. Reykjavik, 12.september Harald Buvik. Prosjektleder Moderne vegtunneler

Tilbodsteikningar TEKNISKE TEIKNINGAR. Prosjekt Fv. 633 Rassikring Kleiva. Parsell Fv. 633 Hp. 02 Selje kommune TEKNISKE DATA

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Over- og underbygning 2. Underbygning 2. Tunneler

GJELDENDE REGELVERK: - Bergsikring - Vann- og frostsikring

Mål. Ikke ras på stuff. Ikke behov for rehabilitering av bergsikring

Follobanen. Fremtidens jernbane

Kartlegging av miljøbetingelser i tunneler. Presentasjon av rapporten, av Jon Luke, Norconsult

Lysebotn II kraftverk - status våren 2015

Moderne vegtunneler Etatsprogram

BRANN OG REDNING 2012 Store branner i tunneler risikobetraktning om innsatser DSB ved: sjefingeniør Heidi Løfqvist

FORSKALINGSBLOKKER STATISKE BEREGNINGER PROSJEKTERING OG UTFØRELSE FORSKALINGSBLOKKER (10) Oppdragsgiver Multiblokk AS

Varige konstruksjoner et etatsprogram i Statens vegvesen Brukonferansen 2012

Mona Lindstrøm Teknologiavdelingen, Vegdirektoratet

Erfaringer fra OPS-prosjektet E39 Lyngdal Flekkefjord

Statusrapport Holmestrandtunnelen

E16 Nes tunnel hva nå?

BETONGUTSTØPING. METODER KRAV til UTFØRELSE ERFARINGER og UTFORDRINGER FOU? FRAMTID

Status E39 og andre viktige prosjekter

Dimensjonering av RD peler

Fibervirkning, spesielt i sprøytebetong

Varige konstruksjoner Tilstandsutvikling Tunneler. Fagdag 2013 Oslo

Protecta AS. TEKNISK DATABLAD Protecta Hardplate Pluss. Harde plater for brannbeskyttelse av stålkonstruksjoner. Platens egenskaper

Erfaringer med dekkearmering i Norge Trondheim mai 2006

Fremtidens tunneler varige konstruksjoner

Teknologidagene 21. september 2016 Oppdaterte krav til vegtunneler

Statens vegvesen Arild P. Søvik Veg- og transportavdelingen i Vegdirektoratet

TrioVing Solo. Elektronisk, programmerbar høysikkerhetssylinder. for intelligent og fleksibel sikkerhet

Teknisk regelverk for bygging og prosjektering. B. Overordnede spesifikasjoner 1. Overbygning 4. Sportekniske anlegg

Fremtidens tunneler premisser for sikkerhet og drift/vedlikehold

Sikkerhet og kvalitet. Gerda M Grøndahl Leder sikkerhet og kvalitet Hovedbaneprosjektene

Tunneler i Osloområdet Løsning eller problem?

Kap.: Betongarbeider Side 2 Orientering / Generelle utfyllende spesifikasjoner og andre krav

VELFERDSSTATEN ET OPPSLAG I LEKSIKON

Innspill til konsept for Stevningsmogen Møteplass for læring, bevegelse og opplevelser.

NORSK JERNBANESKOLE. Ingeniørgeologi Berget som byggemateriale -hva må til?

Automatiske bomstasjoner i Oslo: samfunnsøkonomisk lønnsomt!

Anbefalte vann- og frostsikringsløsninger

Full kontroll ved tunneldriving Innledning

NORSK JERNBANESKOLE. Ingeniørgeologi Berget som byggemateriale -hva må til? Mars 2014

Moderne vegtunneler. Bergsikringsstrategien baseres på. Håndbok 021/ Teknologirapport 2538

Temaer for innlegget

Veg og bane - Utfordringer og muligheter Trondheim-Steinkjer

Nyttekostnadsanalyse av høyhastighetstog

Utførelse av sprøytebetongbuer

Reseptutvikling/dokumentasjonsprogram Sørenga

Follobanen Et prosjekt for fremtiden. Prosjektledelse i Front Anne Kathrine Kalager Prosjektsjef Jernbaneverket Utbygging

I kjelleren er det også en uutgravet del på 64kvm som har varierende mengde masser bestående av leirskifer.

Beskrivelse av Anslagsmetoden og dagens bruk av denne ( )

Forsering. Foredrag Holmsbu 7. september (Et foredrag uten bilder) Advokat Nils-Henrik Pettersson

Arena tunnelsikkerhet. Vegvesnets behov for bedre sikkerhet i tunneler. Statens vegvesen Snorre Olufsen Sikkerhetskontrollør Region sør

Varige konstruksjoner Drift- og vedlikeholdsrevisjoner i tunnelplanleggingen. Teknologidagene 2013, oktober

Rv. 3 / 25 Ommangsvollen - Grundset SLUTTBEHANDLING REGULERINGSPLAN. Parsell: Rv. 3 Grundset nord Elverum kommune

Nye Skien videregående skole LCC for energikonsept

Energikrav i TEK - Foreløpige kommentarer -

Libru Blakstad Tiltak for syklende og gående. Mulighetsstudie

Brann i tunneler. - Branner utvikling over tid - Avskalling - Follotunnelen. Claus K. Larsen/Kjersti K. Dunham

FoU-seminar asfaltdekker Trondheim

Teknologidagene 2015 Norsk tunnelteknologi et rent ingeniørgeologisk domene? Gjøvik Olympiske anlegg - Fjellhallen

BRUKSANVISNING. for hvordan tolke EPD'er. Betongelementer og fabrikkbetong

Tunnelrehabilitering teknisk kvalitet og praktiske løsninger

Prosjekt: Weber-produkter Side: 09-1 Kapittel: 09 Murerarbeid Postnr NS-kode/Tekst Enhet Mengde Pris Sum

Kunnskapsbehov. Torleif Husebø PTIL/PSA

Oslo universitetssykehus HF

FoU-seminar asfaltdekker 2008 Dekkestrategi i Region øst Men mest om andre ting

Drift og vedlikehold av tunneler

VEVELSTADSKOGEN SAMEIE 14. januar 2010 VEDLIKEHOLDSNØKKELEN

3/15/0 105/36/0 3/14/0. Tegneforklaring og informasjon 3/15. : Rekkverk

SHA-PLAN for Prosjekt: Blindern videregående skole (Sogn vgs) Midlertidig skole for Fageborg og Berg videregående skole.

E6 LANGNESBERGA RAPPORT FORPROSJEKT KONSTRUKSJONER

Beregningsmetodikk for investeringsbehov

OPPGRADERING etter 22 år AV ÅLESUNDSTUNNELENE 1 ÅR MED NATTARBEID OG TRAFIKK PÅ DAGTID. Prosjektleder Ole Kristian Birkeland

8.2.6 Supplerende informasjon

KONSEPTVALGUTREDNING UTKAST KVU E6 FAUSKE - MØRSVIKBOTN

.ASJONALE -ATEMATIKK 1M 3KOLENR

OSLO LUFTHAVN AS BA - VA Verksted og kontor adm. bygn.

Oppbygging av tak over idrettshall på Heimdal VGS.

Transkript:

Kontaktstøp med membran som vann- og frostsikringskonsept Sivilingeniør Morten Knudsmoen, Norconsult AS Teknologidagene, Trondheim 2015.

Innhold Bakgrunn o Vann- og frostsikring i norske trafikktunneler o Godkjente løsninger i dagens regelverk o Driftserfaringer/Vedlikehold (eller mangel på slik) Moderne vegtunneler (MVT) Valg av V/F-metode for jernbanetunnelene i Fellesprosjektet E6 - Db RAM- og risikovurdering av V/F-løsninger i Jernbaneverket LCC-analyse (levetidskostnader) av V/F-løsninger i Trafikverket V/F-sikring utenfor Norden (Sveits - Tyskland) Konseptet fra Fellesprosjektet Dovrebanen - E6

Bakgrunn Vedlikeholdskostnader Skade på teknisk utstyr Oppetid Levetid konstruksjoner og teknisk utstyr

Godkjente metoder i dag (Norge) Statens vegvesen: Ref.: Håndbok N500/NA-rundskriv 04/20

Utvikling av V/F-løsninger i vegtunneler PE- skum 1984 (Vålerenga, Fløyfjellet) PE-skum med brannsikring "Ekeberghvelv" 1995 Fra punktvis til full dekning Betongelementer i hele tverrsnittet i høytrafikktunneler (klasse D og E) Begrenset erfaring med full utstøping: o Festningstunnelen (uten membran) o Kleivene (membran) o Portaler

Godkjente metoder i dag Jernbaneverket: Ref.: Jernbaneverkets tekniske regelverk, JD521 Tunneler, 26.01.2015

JBV har ca. 700 tunneler, 53 lenger enn 1 km. Liste over ferdigstilte tunneler de siste 25 år med valgt VF-metode:

JBV Driftserfaringer fra eksisterende tunneler (driftsleder): Dette gjelder tunneler som Romeriksporten, Askertunnelene og Bærumstunnelen

Moderne vegtunneler, 2007-11 Strategi for bygging av nye vegtunneler. Grunnlagsdokument. Rapport nr. 130: Norske vegtunneler skal i fremtiden dimensjoneres for 100 års levetid når det gjelder selve tunnelbergsikringskonstruksjonen Tunnelene skal ikke være utvidet for inspeksjons-mulighet mellom berget og vann- og frostsikringen Middels/høy- og høytrafikkerte tunneler skal støpes ut i hele tunnelens lengde for minimalt vedlikeholdsbehov og høy grad av oppetid. Bruk av større tunneltverrsnitt i noen tunnelklasser for økt trafikksikkerhet og enhetlig tunnelprofil.

Moderne vegtunneler Berget skal sikres som før med 100 års levetid. Berget er det bærende element Ny vann- og frostsikring ved uarmert utstøpning med membran foreslås i programmet av SVV for høytrafikkerte veitunneler med ÅDT > 4000 Jernbanetunneler som høytrafikkerte tunneler? Løsninger med kontaktstøp og membran er brukt i over 30 år i Sveits og Europa

Valg av V/F-metode for jernbanetunnelene i Fellesprosjektet E6 - Dovrebanen - Resultat av evaluering for byggeplan i 2011. Alternativ Alternativ 4 Helstøpt tunnelhvelv, vanntett membran Alternativ 2 Hvelv av betongelementer Alternativ 1 Hvelv av PE-skum brannbeskyttet med armert sprøytebetong Alternativ 3 Hvelv av sprøytemembran dekket med sprøytebetong Overall score 311 272 211 175 Vekting Kriterium 6 Kvalitet 6 Vedlikehold 6 Oppetid 6 Vanntetthet 6 Levetid 6 Brann 6 SHA/YM 4 Byggekostnad 5 Driftskostnader 3 Byggetid 6 Drenerende egenskaper

RAMS-analyse JBV Teknologi, mai - juni 2015 1) Alternativ 1, Full utstøping fremstår som den totalt sett mest pålitelige løsningen med hensyn til pålitelighet, vedlikeholdbarhet og sikkerhet. Alternativ 2, Betongelementer har flere komponenter som kan feile, og det må påregnes et visst behov for tilsyn og utskifting i løpet av levetiden til systemet. Alternativ 3, PE-skum med sprøytebetong fremstår som den løsningen som det totalt er knyttet mest usikkerhet til Løsningen vil kreve tilsyn og systematisk vedlikehold i driftsfasen. Alternativ 4, Sprøytbar membran har sine begrensninger i bruk i tunneler med hvor det er svært mye frost, og i tunneler med mange og store innlekkasjer 1) RAM- og risikovurdering. Vann- og frostsikringsløsninger. Høringsutgave, JBV 19.06.2015

Kostnader og levetidsbetraktninger Tabell fra RAM- og risikovurdering. Vann- og frostsikringsløsninger. Høringsutgave, JBV 19.06.2015 Alternativ Levetid Investeringskostnader [kr/m2] 1 Full utstøpning 2 Betongelementhvelv 80 års levetid + God betongkvalitet med lang levetid. PE- eller PP-membran bør benyttes 80 års levetid - Kan oppnå teknisk levetid på 80 år under forutsetning at løsningen er montert riktig. Krever inspeksjon for å overvåke løsningen. Miljøet bak hvelvet har betydning 1400-1700 (uten rigg)1-1400 1600 (uten rigg)1 Vedlikeholdskostnader [kr/lm] 2 x kostnad nyanlegg2 3 PE-skum + Sprøytebetong 4 Sprøytbar membran 50 80 års levetid Løsningen antas i utgangspunktet å ha en levetid på ca. 50 år. Levetiden kan økes opp mot teknisk levetid på 80 år, men dette krever tiltak i form av: Bruk av rustfrie bolter Økt sprøytebetongtykkelse Vedlikehold av delområder som svekkes under drift må påregnes 80 års levetid - Komponentene som inngår i membranløsningen har i utgangspunktet en levetid som tilfredsstiller kravet om 80 år teknisk levetid. Dette under forutsetning av riktig montasje. Vedlikehold på punktlekkasjer i drift må påregnes. 900-1000 (uten rigg) 1 2 x kostnad nyanlegg2 700-1100 (uten rigg) 1 1,2 x kostnad nyanlegg2

Vann- og frostsikring LCC-analyser för vattenavlednings- og bergförstärkningssystem, BeFo-rapport 131, Stockholm 2014 1) : 1. Drensmatter, dekningsgrad 50 % 2. Tunnelduk med sprøytebetong (sprøytebetonghvelv) 3. Sprøytebetong med kanalnett som drenering 4. Uarmert kontaktstøpt hvelv med membran, drenert (basert på Ulvintunnelen) 5. Udrenert kontaktstøp med membran. Armert betonghvelv. 1): Stiftelsen Bergteknisk Forskning

Vann- og frostsikring LCC-analyse Rapport utført av Norconsults Göteborgskontor for Trafikverket, desember 2014. Sammenligning av tre metoder: Insprutade dräner (PE-skum på knøl) Nedpendlad inklädnad (kombinasjon betongelement/peskum med brannsikring) Motgjuten dränerad inklädnad (drenert kontaktstøp m/membran)

Vann- og frostsikring Inklädnadskoncept för väg- och järnvägstunnlar 1) Kalkulasjonsrente benyttet av Trafikverket, 3 % Tilsvarende fra Samferdselsdepartementet, 7 % (2011) - 4,5 % (2014) 1) Rapport til Trafikverket fra Norconsult AB (Göteborg), 2014-12-19

V/F-sikring utenfor Norden - Sveits Naxberg tunnel. Ulykke med betongelementhvelv

V/F-sikring utenfor Norden - Tyskland VDE 8 Ebensfeldt - Erfurt. I alt 22 tunneler på strekningen. Varierende bergforhold. Kontaktstøp tilpasset forholdene (hovedsakelig armert)

V/F-sikring utenfor Norden - Tyske anbefalinger for uarmert støp 1), 2) Forutsetter "solid berg" i ekvilibrium før støp av hvelv Hvelvstøp tjener primært til å sikre installasjoner og bæring av forsegling (membran) Minimum tykkelse armert hvelv: 35 cm Uarmert hvelv: 30cm 1) German Committee for Underground Construction (DAUB) Working Group for Unreinforced Tunnel Inner Linings April 24th, 2007 2) New German recommendations for geomembrane sealings systems in tunnel construction, Brummermann, Saathoff, Shlütter

Konseptet kontaktstøp med membran Dovrebanen Dim. hastighet 200 km/t Innvendig tverrsnitt 97 m 2 Sprengningstversnitt 125 m 2

Tunneltverrsnitt Minimum betongtykkelse 30 cm (teoretisk) Avretting utenpå bergsikringen med uarmert sprøytebetong t min= 50 mm, tilslag D maks = 4 mm. Membran PE/TPO, t = 2 mm Fiberduk som avretting/drenssjikt minimum 900 g/m 2, (polypropylen eller HDPE)

Krav til avjevning før montering av fiberduk og membran i henhold til leverandørens krav: Krumningsradius 200 mm Avstand mellom høy- og lavpunkter minst 5 : 1 (10 : 1) Bolteender dekkes med min. 50 mm sprøytebetong

Betongspesifikasjon Ulvintunnelen Konstruksjonsfasthet B35 (ved 90 dager) iht NS-EN 206-1 Bestandighetsklasse MF45 Tilsetning av flyveaske inntil 35 % av bindemiddelinnholdet PP-fiber 2 kg/m 3 betong (brannsikkerhet/motvirker avskalling ved brann) Flytting av støpeform ved betongfasthet ca. 3 MPa etter 10-12 timer (entreprenørens ansvar) All produksjon av betong foregår på anlegget med tilslag fra stedlig tunnelstein (kortreist betong)

Støpehastighet Ulvintunnelen : 12m støpeseksjoner, én støp pr dag, 60 m/uke

Uarmert betong - hva har Pantheon I Roma med saken å gjøre? Nesten to tusen år etter den sto ferdig i år 126 AD er Pantheons kuppel fortsatt verdens største uarmerte betongkuppel med sin diameter på 43 meter. Bilder: Wikipedia

Sammenligning av levetid uarmert/armert betong Smestadtunnelen, betongtunnel åpnet i 1983, gjennomgår nå, etter 32 år en fullstendig renovering Fravær av armering som ruster og tilsetning av pozzolaner (vulkansk aske/flyveaske) medfører at uarmert betong kan oppnå svært lang levetid uten behov for vedlikehold og utbedring, Bilder: Statens vegvesen