LINJAL: Rett som en linjal går de to løpene 8700 meter gjennom Hallandsås.
Gjennomslag: I østre løp. I begge endene av tunnelen er det stykker som er boret og sprengt.
Slitasje: Det dårlige berget, mye forvitret gneis, amfibolitt og diabas, fører til voldsom slitasje på borehodet. Nå er det tredje borehodet i bruk, men under reparasjon. Med berg av bedre kvalitet ville et borehode holdt til hele jobben.
Skreddersøm: Prosjektdirektør Oskar Aurell i Skanska - Vinci HB foran en modell av den spesial­lagde boremaskinen.
Frost: Möllebackzonen har spesielt dårlig kvalitet. Der er det ikke mulig å komme gjennom uten å fryse ned de løse massene. Til det brukes saltlake og tre kompressorer. Temperaturen skal ned i minus 39 grader. (Bilde: Joachim Seehusen)
FORBORET: Her pumpes den nedkjølte saltlaken inn i forberete hull i fjellet der tunnelen skal gå. Prosessen tar lang tid, det er snakk om måneder. (Bilde: Joachim Seehusen)
VANNTETT: 40 000 prefabrikkerte vanntette betongelementer danner den siste sperren mot vannlekkasjer inn i tunnelen.

HALLANDSÅSTUNNELEN

Her har de brukt over 20 år på 9 kilometer tunnel

Hallandsåsprosjektet

  • Dagens trasé over Hallandsås er en del av Vestkustbanen og av de bratteste togstrekningene i Sverige, og det er mye kurver. Kapasiteten er i dag tre til fire tog per time, og godstogene kan ikke kjøre med stort mer enn halv last, ellers klarer de ikke stigningene.
  • Den er viktig for transport av gods til og fra Göteborg, og det går også mye gods mellom Oslo og kontinentet på denne banen. Når tunnelen er ferdig, vil kapasiteten seksdobles til 24 tog per time.
  • Det blir en toløps tunnel på 8,7 km.
  • Hvert løp har en diameter på 9,6 meter, og det er 20 meter mellom de to tunnelløpene.
  • Det er til sammen 19 tverrslag som forbinder de to løpene.
  • I den første perioden, mellom 1992 og 2003 ble det brukt 2,1 milliarder svenske kroner.
  • I perioden 2004 til åpning i 2015 er det beregnet å bruke ytterligere 8,4 milliarder. Totalkostnaden blir da 10,5 milliarder kroner.
  • Da Teknisk Ukeblad besøkte Hallandsås, gjenstod kun seks prosent av det vestre løpet før gjennombrudd.

Tidslinje

  • 1975: Statens järnväger presenterer en idé om en tunnel
  • 1985: Nytt tunnelforslag med delvis bakgrunn i aksjonsgruppen "Scandinavian Link"
  • 1991: Sveriges riksdag vedtar at tunnelen skal bygges og setter av penger
  • 1992: Kraftbyggarna starter byggingen med tunnelboremaskin
  • 1993: Byggingen stoppes fordi byggeteknikken ikke passer bergkvaliteten. Man går over til tradisjonell drift
  • 1994: Boringen gjenopptas
  • 1995: Kraftbyggarna trekker seg ut av prosjektet. Oppdraget overtas av Skanska
  • 1997: Prosjektet stoppes på grunn av giftskandale med Rhoca-Gil
  • 2005: Skanska-Vinci gjenopptar boringen
  • 2010: 31. mai gjør boremaskinen gjennombrudd i arbeidstunnelen for frysning av Möllebackzonen. 25. august gjør boremaskinen gjenombrudd i det østre tunnelløpet.
  • 2011: I midten av mars starter boringen av det vestre tunnelløpet
  • 2013: Gjennombrudd er planlagt mot slutten av året
  • 2014: Skinner og kontaktledninger skal monteres
  • 2015: Planlagt trafikkstart

Det var Kraftbyggarna, et datterselskap av Vattenfall, som vant kontrakten for første forsøk.

I etterpåklokskapens klare lys ser man at de valgte fullstendig feil type tunnelboremaskin, TBM.

Det finnes flere typer, Kraftbyggarna valgte en såkalt åpen TBM. De duger godt til hardt fjell, men ikke til så mye annet.

Gneisberg

Hallandsås består av mest gneis, med en god andel amfibolitt og diabas, henholdsvis en metamorf og en vulkansk bergart. Men berget i Hallandsås var sterkt forvitret og oppsprukket.

Det førte til at den første boremaskinen kjørte seg fast tidlig. Slike bruker hydraulisk trykk til å skaffe mothold mot berget. Men berget var så dårlig at det ga etter. Som om ikke det var nok, sank den flere tusen tonn tunge boremaskinen et stykke ned i grunnen.

Selskapet Kraftbyggarna eksisterer ikke lenger i dag, og samtlige ansvarlige for prosjektet er skiftet ut. Det er ikke lett å få svar på hvorfor det ble tatt så katastrofalt dårlige valg.

En mulighet er at kunnskapen om og mulighetene til å ta tilstrekkelige prøver på forhånd var så mye dårligere den gang enn i dag at det nærmest måtte gå galt.

Les også: Bruker "rørparaply" for å få has på problemtunnel

Frost: Möllebackzonen har spesielt dårlig kvalitet. Der er det ikke mulig å komme gjennom uten å fryse ned de løse massene. Til det brukes saltlake og tre kompressorer. Temperaturen skal ned i minus 39 grader. Joachim Seehusen

Vant til godt fjell

– I Sverige er vi vant med godt fjell, som dere er i Norge. Det er kun noen ytterst få områder i Syd-Sverige det er så dårlig fjell. Så komplisert geologi har vi ikke tilstrekkelig kunnskap om, sier Per Rydberg, dagens prosjektsjef for Trafikverket. Han kom inn i prosjektet i 2008.

Oskar Aurell, teknisk direktør i konsortiet Skanska - Vinci HB som har entreprisen i dag, er mindre diplomatisk.

– Pris var viktigere den gang enn det er i dag. De valgte det billigste. At det gikk galt, skyldtes nok en kombinasjon av dårlige teknikkvalg og dårlig utstyr, sier Aurell.

Etter fadesen med den første TBM-en gikk Kraftbyggarne over til tradisjonell drift med boring og sprengning. Det skjedde allerede i 1993.

Da selskapet ga opp og trakk seg ut i 1995, hadde de kommet tre kilometer inn. Skanska overtok. De fortsatte med tradisjonell drift, som Kraftbyggarna gjorde etter fiaskoen med den første tunnelboremaskinen.

Men i 1996 oppstod det svært store lekkasjer. Grunnvannsstanden sank, mange brønner i området gikk tørre.

Ingeniørene forsøkte til sammen et åttitalls forskjellige tetningsmetoder, men ingen av de sementbaserte tetningsmidlene klarte å trenge inn i alle de små sprekkene.

Lekkasjene bare fortsatte.

Les også: Vil sette verdensrekord over Mjøsa

VANNTETT: 40 000 prefabrikkerte vanntette betongelementer danner den siste sperren mot vannlekkasjer inn i tunnelen.

Død fisk og syke kyr

Etter mange debatter ble det bestemt at det franske tetningsmiddelet Rhoca Gil skulle brukes. Det er et tokomponents middel, med akryl­amider i den ene komponenten og natriumsilikat i den andre.

Når disse blandes med vann, skal de polymerisere og danne en gel som effektivt skal tette for vannet. Akrylamider er i utgangspunktet giftig, men etter polymeriseringen skal det være ufarlig.

Det ble brukt 1405 tonn Rhoca Gil før man oppdaget at deler av det ikke polymeriserte som det skulle. Det var rett og slett for mye vann, og deler av akrylamidet ble skylt ut og endte i bekker og vann.

Fisk døde, og kyr som drakk av vannet ble syke. Senere er Rhoca Gil domfelt i en svensk miljødomstol.

I samråd med Banverket (forløperen til dagens Trafikverk, red.anm) avbrøt Skanska videre bygging da Rhoca Gil-skandalen oppstod i 1995. Da stod en tredjedel av tunnelen ferdig.

I de kommende årene ble det jobbet intenst med å redusere skadevirkningene, og det ble satt inn en plasstøpt lining i tunnelen for å holde vannet unna.

Senere er det bygget et eget produksjonsanlegg nær Hallandsås som prefabrikkerer betongelementer som brukes som kledning.

– Uten betongkledningen ville vi ikke fått det tett, fastslår Ulf Angberg, kommunikasjonsdirektør for prosjektet.

Les også: Bruker norsk ekspertise på tunnelbygging i Tyrkia

Nytt forsøk med TBM

Men det var rett og slett for store lekkasjer til at tradisjonell drift var rasjonelt. I stedet gikk Skanska i et samarbeid med franske Vinci, et selskap med god erfaring med TBM.

Sammen bestilte de en spesialdesignet TBM fra tyske Heerencknect. Den skulle tåle vann – mye vann – og den skulle egne seg like godt der fjellet var hardt og uten sprekker som der fjellet var løst og forvitret.

Den nye maskinen var 240 meter lang og veide 3200 tonn. Det krevde 20 mann å drive et skift, og arbeidene gikk i fem skift døgnkontinuerlig hele året. Denne maskinen ble levert i 2005.

Den første var en såkalt åpen TBM der «føtter» presses mot berget og sikrer både hold og fremdrift. Det var disse føttene som ikke fant noe hold i det hele tatt i de forvitrete steinmassene i Hallandsås.

Maskin nummer to var en kapslet maskin. Sylinderen som omgir maskinen gir betydelig bedre hold.

I tillegg er den laget slik at bak sylinderen som omkranser maskinen er det montert utstyr som sørger for at de prefabrikkerte betongelementene blir montert. «Føttene» som driver den frem presser mot betongrøret.

– Uavhengig av kvaliteten på berget har vi alltid en betongring å trykke mot. Vi jobber oss 2,2 meter frem, så trekker vi inn betongelementer og monterer en ring før vi går ytterligere 2,2 meter frem, slik gjentas prosessen gang etter gang.

Å bore de 220 centimetrene tar omtrent en time, deretter går det en time til å montere betongringen.

Danmarks fremste tunnelbygger: – Ingeniører tenker for snevert

Skreddersøm: Prosjektdirektør Oskar Aurell i Skanska - Vinci HB foran en modell av den spesial­lagde boremaskinen.

Ekstrem slitasje

Men også den skapte vanskeligheter i starten.

– Det var en lang innkjøringsperiode, fremdriften gikk tregt. Men så byttet vi ­borehode, og da gikk det bedre, sier Aurell.

Likevel byr fjellet på utfordringer. Borehodet tilsvarer tunnelens tverrsnitt, og det roterer.

I borehodet er det montert et antall kuttere som bryter opp fjellet. Problemet for svenskene var at fjellet var så dårlig at store stykker ble brutt løs og presset mot borehodet.

– Vi har ekstrem slitasje på borehodet. I ­stedet for at små blokker brytes løs av kutterne blir store blokker vridd og presset mot fast fjell på den ene siden og mot borehodet på den andre.

Det har ført til at omtrent for hver 1000 ­meter må boringen stanse, det må sprenges ut et ­arbeidsrom foran borehodet som så må få sveiset på nye plater på borehodet rundt kutterne.

Da Teknisk Ukeblad besøkte tunnelen, var arbeidene stanset for å reparere borehodet. Aurell forteller at de nå er i gang med det tredje borehodet på maskinen.

– For tunneler av denne lengden skulle vi normalt ikke ha behøvd verken å reparere eller skifte borehode.

Les også: Slik skal de drive Norges lengste togtunnel

Maksgrense for lekkasjer

I Sverige er det en egen miljødomstol, den har besluttet at det ikke er lov å slippe ut mer enn 150 liter vann/sekund i snitt i løpet av 30 ­dager, maksimalgrensen er 400 l/s.

Det er den ­viktigste årsaken til at svenskene kun bruker én TBM. Hadde de boret begge løpene samtidig, ville de ikke klart å holde seg innenfor lekkasje­kravene.

Den spesiallagde boremaskinen er også ­utstyrt med mulighet til å bore mindre hull i en ­vifteform foran seg. Det blir brukt til å kartlegge hvordan fjellet er, og ikke minst hvor store vannlekkasjer som kan ventes.

– For å redusere lekkasjene kan vi bore opptil 20 hull der vi forinjiserer mikrosement med opptil 30 bars trykk. Etter svensk skole er det mye, men jeg vet at dere i Norge kan bruke opp til 80–90 bar i noen tilfeller.

Aurell forteller at de borer og tetter 30 meter inn i fjellet. Deretter lar de maskinen gå 20 meter lenger frem før de stanser og borer ytterligere 30 meter for å injisere en ny runde med mikrosement.

Også betongelementene bød på utford­ringer for ingeniørene. Da de skulle injisere sement mellom elementene og berget, oppdaget de at vanntrykket var så stort at det eneste som skjedde var at vannet spylte bort betongen.

Nå monterer de fire rekker med betong­elementer, til sammen knapt fem meter. Så injiseres singel mellom betongen og tunnelveggen, det gjør at vannet blir stillestående.

– Så trykksetter vi hele maskinen, dermed blir det ingen vannstrøm. Vi bruker 10 bars trykk. Nå først kan vi sprøyte inn sementen, det blir faktisk som en undervannsstøp.

Les også: Tror på ny vår for tunnelboring

Slitasje: Det dårlige berget, mye forvitret gneis, amfibolitt og diabas, fører til voldsom slitasje på borehodet. Nå er det tredje borehodet i bruk, men under reparasjon. Med berg av bedre kvalitet ville et borehode holdt til hele jobben.

Går bedre

Det har vært en vanskelig jobb, til tider virkelig preget av skandaler. Skanska, Rhoca Gil og ­Baneverket er alle tre domfelt i svensk rett. Men etter hvert fikk de grep om den kompliserte tunnelbyggingen – nå går det meste på skinner.

– Vi har lært mye, vi har utviklet en del ­metoder. Det var litt bratt i 2005 og -06, men siden har det langsomt gått bedre og bedre. Nå er det lenge siden det har vært negative skriverier i pressen, sier Aurell.

Fra Trafikverket er prosjektsjef Per Rydberg overbevist om at tunnel og TBM var riktige valg – alle vanskelighetene til tross.

– Hvis vi tenker oss at prosjektet skulle ­begynt på nytt i dag, er jeg overbevist om at vi fortsatt ville valgt tunnel og tunnelboremaskin. I et livsløpsperspektiv er tunnel et godt valg, sier Rydberg.