×
Annonse fra Delta V for

Slik borer de 10 km tunnel og treffer målet med 2 cm margin

Under bakken er det god, gammeldags landmåling som må til. Riktignok med hypermoderne instrumenter som datagrunnlag for beregningene.
Under bakken er det god, gammeldags landmåling som må til. Riktignok med hypermoderne instrumenter som datagrunnlag for beregningene. (Foto: Scan Survey)
  • Delta V Dette er en annonse. Journalistene i Tu.no er ikke involvert i produksjonen.

De er et mektig syn, tunnelboremaskinenene som har jobbet jevnt og trutt med å bore to løp på Bane NORs nye Follobanen. Men nesten like imponerende som de enorme maskinene, er den utrolige presisjonen som kreves gjennom til sammen 40 km tunneler.

Så, hvordan finner du retningen dypt under jorden og langt inne i et fjell? Først kan du bare kaste GPS-utstyret ditt på havet. Eller?

Utendørs kan ekstremt nøyaktige satellittmålinger bestemme posisjonen lett. Foto: Scan Survey

– Det hele begynner jo på utsiden, hvor vi bruker svært nøyaktig satellittposisjonering til å etablere noen fastmerker, merker som ofte bokstavelig talt er satt i stein, sier Are Jo Næss, sivilingeniør i geomatikk hos ScanSurvey.

Han har hatt jobben med å følge opp prosjekter som entreprenøren har i Follobaneprosjektet, nærmere bestemt hvilken retning og vinkel tunnelboremaskinene har gjennom boringen.

Dette er gon og asimut

Milligon

Landmålere bruker ikke grader i sine målinger, de bruker radianer. En gon er 1/100 av en rett vinkel (som de fleste kjenner som 90 grader) og en full sirkel er da 400 gon. En milligon tilsvarer 9×10-4°

Asimut

Tenk deg en gradeskive under bena der du står på jordkloden, og gradene som tegnes på denne skiven er asimut (Az). For jordmåling måles asimut østover fra nordpunktet.

 – Riktig plassering og riktig retning, i tillegg av oppfølging av konstruksjoner og jernbanelinje, utdyper Næss.

Så, når fastmerkene er satt i terrenget og plasseringen av maskinen er bestemt, kan boringen starte. Bare få meter inne i tunnelen blir satellittmålingene verdiløse, så hvordan løser de de da høyde og retningsjusteringen?

Ved å bruke jordens rotasjon, og god gammeldags landmåling.

– For å holde kontroll på retningen, blir det benyttet ekstremt nøyaktige gyrobaserte instrumenter for å måle mellom fastmerker. Gyroen måler retningen til rotasjonsaksen til jorden. Så kan man regne seg tilbake til nordretningen og asimut mellom fastmerkene, forteller Næss.

  Foto: Scan Survey

Fastmerkene blir dermed referansepunktene for både høyde og retning, mens inne i tunnelen avgjøres høyden på senterlinjen til tunnelborremaskinen med landmålingen og asimut med gyroene inne. Gyroene opererer med en presisjon på en milligon, langt mer enn en det meste av profesjonelt utstyr for navigering.

Så hvor presise er disse målingene, der teknologien har mer til felles med en ubåt under vann eller et romfartøy på vei til månen, enn det som er vanlige på norske byggeplassen? Svaret er veldig presise.

– Det er helt unikt i norsk sammenheng, måten det gjøres på. Det er lenge siden vi har hatt så lange tunneler i Norge som har disse strenge kravene. Vanligvis sprenger du ut litt for mye på hver side, men den samme mulighetene har du ikke med en tunnelboremaskin. De skifter ikke retning lett, her snakker vi en maskin på 2400 tonn som skal drive innenfor en toleranse på 15 cm, sier Næss.

Det er en respektabel toleranse på en maskin som er snaut ti meter i diameter.

– Senterlinja på den maskinen skal holde seg innenfor en radius på 15 cm, og det skal den holde i ti kilometer. Du kan tenke deg om en så stor maskin får litt feil vinkel da tar det ikke lang tid får den kommer helt feil i mål, sier Næss.

Høyhastighet krever høypresisjon

Gjennom de 40 km med tunneler i begge retninger skal det suse tog i opptil 250 kilometer i timen. Da holder det ikke med jernbanesviller som hviler på pukk.

– Sporet må legges perfekt, ellers oppstår det det ubehagelige svingninger. Dessuten blir sporene raskere slitt, sier Are Jo. 

Ikke bare skal det legges perfekt, det skal bli der også.

 

– Sporet skal støpes inn i betong og ikke ligge i pukk, det sier det seg selv at førstegangsjobben må gjøre perfekt på presisjonen og toleransen. Vi vil også gjøre kontrollmålinger av jernbanesporet, og det opereres med marginer på mellom én og to millimeter.

– Med pukk er det fordeler og ulemper. Ulempen er pukkens mulighet for bevegelse med tiden, men det er også den lille fordelen siden det betyr at sporene kan justeres etter at de er bygget. Det gjøres jevnlig i vedlikeholdsarbeidet med bane, sier han.

Traff skikkelig blink

Det var et spennende øyeblikk for de fleste da de store tunnelboremaskinene brøt gjennom på fire forskjellige steder. Kanskje litt mindre spennende for folkene i ScanSurvey, som visste temmelig nøyaktig hvordan de kom til å treffe. Helt uten overraskelser.

 

– Men det er jo stort å se noe som har pågått så lenge, krevd så mye arbeid, bryte gjennom. Det er stort for de som planlegger, de som opererer maskinene og oss som kontrollerer retningen den skal bore, sier Næss.

Så hva ble fasiten, etter 40 kilometer med boring med de nesten ti meter brede maskinene? Næss gjør et  raskt oppslag i notatene og rapportene fra prosjektet gir oss fasiten.

– Det var en maksimal margin på 15 centimeter for tunnelen, og løpene endte opp med å treffe på med to centimeters margin. På en av maskinene var feilmarginen på under én centimeter, sier han.

Det må kunne kalles en sikkelig innertier.