Slåss mot lekkasjer i ny vanntunnel

– Vi har hatt noen tilfeller der det kommer flere tusen liter vann per minutt med trykk på 20 til 25 bar. Vann er den desidert største utfordringen vi har, forteller Guro Isachsen.

Hun er prosjektleder for råvannstunnelen som nå bores av to tunnelboremaskiner (TBM'er) fra Vefsrud ved Holsfjorden i Lier kommune og fra Huseby i Oslo. I dag kommer 90 prosent av Oslos vannforsyning fra én kilde, det er ikke forsvarlig.

Det er nå ett år siden boringen startet, og prosjektet ligger halvannen måned foran skjema. Ifølge Isachsen skyldes det en kombinasjon av gode forberedelser og at de ikke har møtt like store utfordringer med svake soner i berget som fryktet.

Ubåt og trykkammer

Pumpekapasiteten er oppgradert fra 110 m³ til 200 m³ i timen for bedre å kunne håndtere de store vanninnbruddene som kunne oppstå.

– Vi har det ikke på langt nær så vanskelig som i enkelte prosjekter lenger sør i Europa. Det har vært eksempler på så store lekkasjer at man nesten må ha ubåt for å komme inn i tunnelen. Enkelte tunneler har måttet bli trykksatt for å kontrollere vannet. Det er dyrt, og tunnelarbeiderne må gjennom dekompresjon. Siden vi borer og pumper inn sement før vi borer unngår vi disse problemene, forteller hun.

En operatør på TBM'en borer fra seks til åtte hull, hver med en diameter på 64 mm, drøyt 40 meter inn i berget. Avhengig av forventninger varierer overlappet av borehullene. Kommer det vann sprøytes mikrosement inn for å tette lekkasjene.

Oppblåsbar gummipropp

Å fylle et hull med sement, der vanntrykket er over 20 bar er ikke helt greit. Geolog Martin Stormoen forteller at det brukes såkalte pakkere, en sylinder med noe mindre diameter enn hullet. Disse fungerer som en gummiballong, og pumpes opp til de fungerer som en propp. Gjennom pakkeren kan så sementen presses inn, med minst 20 bar større trykk enn vanntrykket.

Isachsen forteller at fra Husebysiden har TBM'en nå kommet til Bærumskalderaen, der magma kollapset, det overliggende lavadekket sank flere hundre meter, det er rett og slett et gammelt krater, der det er både mye sprekkdannelse og mye vann.

– Så lang har det gått greit. Den største utfordringen kommer når maskinen fra Vefsrudsiden når Krokkleiva-Kjaglidalen-forkastningen. Da kan lekkasjene bli virkelig omfattende.

Smøring mot tytefjell

Det er ennå 300 meter igjen, og Isachsen regner med at i månedsskiftet januar-februar kommer tunnelen dit. Prosjektledelsen har lagt en strategi. Det er gjort en rekke forboringer for å sondere, og det settes også kameraer inn i borehullene.

– Så har TBM'en gripere som presses mot tunnelveggen og gjør at maskinen ikke sklir bakover når trykket blir høyt.

Tytefjell er en annen utfordring som kan skape trøbbel for TBM'en og gjøre at den setter seg fast. begrepet tytefjell brukes om svakt berg som «tyter» innover i tunnelløpet.

– Vi tror ikke det vil skje her, men det er lagt inn porter i skjoldet rundt TBM'en der vi kan sprøyte inn smøremiddel så den ikke kjører seg fast, sier Stormoen.

Lite kvarts – lengre levetid

Helt først på maskinen sitter kutterhodet med en diameter på 5.2 meter. Syv elektromotorer, hver på 350 kW sørger for at det roterer 10 ganger per minutt i normalt fjell, noe redusert hastighet om det er sprukkent fjell. På hodet sitter 34 kuttere som settes i rotasjon når hodet dreier. Hver av kutterne har en diameter på 19", eller 42cm.

Disse slites, hvor mye avhenger av hvor hardt berget er. Mye kvarts betyr høy slitasje. Så langt har kutterne klart 530 m³ fra Vefsrudsiden og 305 m³ fra Husebysiden.

– Vi får betraktelig lengre levetid på kutterne enn de hadde i Blixtunnelen på Follobanen. Der var det mye kvarts, og kutterne måtte skiftes mye oftere, sier Stormoen.

Eget verksted for kuttere

Tidligere var de harde bergartene i Norge et argument mot bruk av TBM. Det er ikke lenger gyldig, men likevel er maskinene noe annerledes konfigurert her enn lenger syd i Europa. Mindre harde bergarter kan klare seg med mindre kuttere, og det kan også være færre kuttere, og større avstand mellom sporene de skjærer i fjellet.

Når stålet er nedslitt, blir det sveiset på nytt. Kun når glidelageret i kutteren er ødelagt må den kastes. Skanska har satt opp et eget verksted der nedslitte kuttere får sveiset på nytt stål og blir gode som nye.

Må hyre inn pensjonister

TBM har tidligere vært lite brukt i Norge, men de siste årene har metoden fått et oppsving og blitt brukt til både togtunneler og vannkraft. For prosjektledelsen har det skapt noen utfordringer, det er få med erfaring knyttet til bruk av TBM.

– Vi har måttet hente inn noen pensjonister som eksperter, blant dem er det både de som er godt oppe i 70-årene og som har passert 80 år. Så har prosjektet også knyttet til seg en del yngre medarbeidere som har erfaring fra TBM-prosjektene som er blitt gjennomført i Norge de siste årene. Jeg er blant dem, sier Isachsen.

Hun forteller også at i bransjen har vært en debatt om det i det hele tatt ville være mulig å bruke TMB i kombinasjon med så omfattende boring og injeksjon som det er behov for i råvannstunnelen.

– Nå har vi vist at det går, fastslår prosjektlederen.

Maks 25 mm avvik

Og siden det går, jevnt og trutt, vil etter hvert de to tunnelløpene møtes. Kravet til nøyaktighet er høy. Etter å ha boret mer enn 9 km inn fra hver side står Skanska overfor krav om ikke mer enn 25mm vertikalt avvik der det går oppover, mens 75 mm er akseptabelt om det er fall.

Det starter med et fastpunkt på utsiden av tunnelen, med kjent posisjon og høy nøyaktighet. Så kommer en landmåler, med totalstasjon og merker nye faste punkter omtrent hver 50. meter. I tillegg til totalstasjon brukes gyro for å få tilstrekkelig nøyaktighet.