| dc.description.abstract | Masteroppgaven tar for seg den kommende jernbanetunnelen på Follobanen mellom Oslo og Ski. Dette blir Norges lengste jernbanetunnel, ca. 19,6 km lang. Det er vedtatt at tunnelen skal bygges med to enkeltsporede løp, og både konvensjonell drift og fullprolboring (TBM) er egnede drivemetoder. Konvensjonell drift med boring og sprengning er den vanligste drivemetoden i Norge, og eksibiliteten gjør den svært passende ved varierende fjellforhold og geometri. Fullprolboring er godt egnet for lange tunneler og skåansom mot det ytre miljøet. Hittil har ikke TBM blitt brukt i norske jernbanetunneler, men metoden er vanlig på tilsvarende prosjekter internasjonalt. Hensikten med oppgaven er å vurdere hvilken drivemetode som er mest gunstig på Follobanen i forhold til faktorer som byggetid, byggekostnad, risiko, kvalitetog levetid.
Grunnlagsmaterialet baserer seg i hovedsak på rapporter, planer og tegninger fra Jernbaneverket.Ulike løsninger for hvordan tunneldriften kan gjennomføres gjøres på grunnlag av geologi, hydrogeologi, trasé, antall tverrslag, tunneltverrsnitt og mulige deponier. Traseen går i hovedsak gjennom tonalittisk til granittisk gneis med moderat oppsprekning. Under Ekebergplatået i Oslo er det ere eksisterende tunnelanlegg å ta hensyn til.
For det konvensjonelle alternativet har hvert enkeltsporet løp et tverrsnitt på omlag 86 m2. Det foreslås å etablere ni tverrslag og drive vekseldrift i begge retninger fra hvert tverrslag. Alle sprengte masser kjøres ut fra disse tverrslagene. Det forutsettes bruk av tradisjonell bergsikring med bolter og sprytebetong, samt omfattende for injeksjon foran stu for å tilfredsstille strenge tettekrav. I svakhetssoner vil det være aktuelt med forbolting og eventuel tutstping. Det er tenkt betonghvelv med vanntett membran som vann- og frostsikring i heletunnelen.
Ved fullprolboring vil tunnelen drives med to eller fire dobbeltskjoldmaskiner. Hver maskinhar en diameter på 10,23 m som tilsvarer ca. 82 m2 tverrsnitt. Vanntette betongsegmenter,såkalt single shell lining, installeres i bakkant av maskinen under boring og fungerer dermed som både stabilitetssikring og vann- og frostsikring. Høy inndrift ved fullprolboring gjr det mulig å redusere antall tverrslag, og Åsland og Ski er aktuelle riggområder.
Drivetider- og kostnader for konvensjonell drift beregnes med dataverktyet TunSim, og forfullprolboring brukes Fullprof. Tunneldrift forbindes ofte med risiko for enkelt hendelsereller ugunstige forhold som kan for årsake forsinkelser og tilleggskostnader. For å kalkulereusikkerheter i prosjektet benyttes derfor trinnvis kalkulasjon med dataverktyet Trikalk.
Oppgaven betraktes som et casestudium om Follobanen, det vil si en tids- og stedsavhengig analyse av hvordan og hvorfor spesikke faktorer påvirker valg av drivemetode. Casestudier har ikke som hensikt å være generaliserbare, og løsninger som brukes på Follobanen er dermed ikke sagt å være gjeldende for andre tunneler. Ved siden av litteraturstudium, som i hovedsak omfatter grunnlagsmaterialet fra Jernbaneverket, løses det meste av oppgaven ved hjelp avkvantitative beregningsmodeller og erfaringsdata fra Institutt for bygg, anlegg og transport. Det suppleres med kvalitative metoder som deltakende observasjon og ustrukturert intervju.
Resultatene viser at man ved fullprolboring kan nå en inndrift på ca. 100 m/uke. For konvensjonell drift er inndriften for driving og for injisering ca. 25{35 m/uke. Konvensjonelldrift er likevel konkurransedyktig da det drives fra ere tverrslag samtidig, og total byggetid er 5,54 år. Det TBM-alternativet som har kortest byggetid er driving med totalt re maskiner;to fra Åsland og to fra Ski. Antatt byggetid er 5,42 år. Dette alternativet gir også lavest byggekostnader inkludert renter i byggetid, ca. 6,1 mrd . kr. Byggekostnadene varierer avhengig av om renter i byggetiden er inkludert eller ikke. Lang byggetid gir hyere renter. Ekskludertrenter gir TBM-alternativet med to maskiner fra Åsland lavest byggekostnader, ca. 5,5 mrd.kr.
De siste årene har man sett flere eksempler på hvordan kostnadsbesparelser i byggefasen har resultert i høye vedlikeholdsutgifter i driftsfasen. Løsninger for vann- og frostsikring vurderes derfor med hensyn på kvalitet og levetid. I oppgaven er det tatt utgangspunkt i at den konvensjonelle løsningen med hvelv av betongelementer gir en levetid på 50 år, mens betong foringen ved fullprolboring har en levetid på minimum 100 år. | nb_NO |
