Tunnelstein som ressurs
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2779417Utgivelsesdato
2020Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
I Noreg vert det kvart år teke ut om lag 19 millionar tonn stein frå driving av tunnelar. Samtidig minkar norske grus- og sandførekomstar, og transportavstandar for byggeråstoff aukar. Mengda tunnelstein frå norske tunnelprosjekt tilsvarer om lag ein tredjedel av Noregs behov for mineralske byggeråstoff, men vert i dag som regel dumpa i sjø eller deponert på land. Ei auka utnytting av tunnelstein vil derfor vere eit viktig steg mot ei meir berekraftig ressursforvalting av stein som ein ikkje-fornybar ressurs. Som følgje av dette er det i denne masteroppgåva gjort eit arbeid med hovudproblemstillinga ``korleis utnytte tunnelstein betre som ressurs?``.
Denne masteroppgåva søkjer å svare på spørsmål om dagens situasjon, utfordringar ved utnytting, viktige føresetnadar for god utnytting, vurdering av eignaheit for tunnelstein og potensiale til tunnelstein som ressurs. Dette er gjort ved litteraturstudie, e-postkorrespondanse, kvalitative intervju og analyse av data frå Measure While Drilling (MWD).
I samband med denne masteroppgåva er det mellom anna gjort eit innsamlingsarbeid av data for utnytting av tunnelstein ved tidlegare gjennomførte prosjekt. Dette har ført til funn som tilseier at det er eit stort uutnytta verdipotensiale i tunnelstein som ei optimalisert utnytting vil kunne gi tilgang til. Dei mest sentrale utfordringane på vegen mot ei optimalisert utnytting av tunnelstein som er funne i dette masterarbeidet er forureining i massane, innstrammingar i intern og ekstern disponering, usikkerheit ved geologiske forhold, store arealbehov for bearbeiding og lagring, samt stor finstoffproduksjon ved bearbeiding av tunnelstein til vidare bruk.
For å handtere desse utfordringane og oppnå god utnytting av tunnelstein er det mellom anna funne at det er viktig med kartlegging av kvalitet, både i tidlegfasen og i driveperioden. Vidare er det viktig å fokusere på massehandtering allereie i planleggingsfasen for å tidleg vurdere bruksformål og avsetjing av areal til bearbeiding og lagring. Regional planlegging vil vere eit viktig hjelpemiddel for å legge til rette for arealbruk og samkøyrde massehandteringsplanar på tvers av prosjekt. I tillegg er det viktig at kontrakta legg til rette for utnytting av tunnelstein gjennom felles målsetjingar og motivasjon for å arbeide mot god utnytting av tunnelstein.
Oppgåva har undersøkt kva eigenskapar som er viktige for tunnelstein ved utnytting og kva testmetodar som er eigna til å vurdere desse. Særleg er det undersøkt kor eigna MWD-data er som ein kvalitetsindikator for å sortere steinen i ulike kvalitetar, salve for salve, rett frå tunnelen. Det vart ikkje funne noko klar korrelasjon mellom MWD-data og LA-verdi, men det er likevel funne teikn på at MWD-data kan fungere som ein indikator på tunnelstein sin kvalitet og vere eit bidrag mot auka utnytting av tunnelstein.
Til slutt er det undersøkt moglege bruksformål for tunnelstein samt moglege gevinstar for prosjekta og for samfunnet ved ei auka utnytting av tunnelstein. Dei mest sentrale gevinstane ved auka utnytting av tunnelstein er auka utnytting av naturressursar, reduserte naturinngrep, reduserte klimagassutslepp, reduserte innkjøps- og transportkostnadar, reduserte trafikkulemper og moglegheit for å framskunde gjennomføring av nærliggande tiltak kring tunnelprosjekt. Dette er gevinstar som bør vere tilstrekkeleg for å motivere den norske bygge- og anleggsnæringa til å arbeide mot ei auka utnytting av ressursen tunnelstein. Approximately 19 million tons of stone are being extracted from tunneling in Norway every year. At the same time, Norwegian gravel and sand deposits are decreasing, and transport distances for aggregates increase. The amount of stone from Norwegian tunnel projects corresponds to about one third of Norway’s need for mineral building materials but are today usually dumped in the sea or landfilled. An increased utilization of tunnel muck will therefore be an important step towards a more sustainable resource management of stone material as a non-renewable resource. Therefore, this master’s thesis will try to respond to the main question ``how to utilize tunnel muck better as a resource?``
This master’s thesis seeks to answer questions about the current situation, challenges in utilization, important preconditions for good utilization, assessment of stone property and the potential of tunnel muck as a resource. This is done through literature study, e-mail correspondence, qualitative interviews, and analysis of data from Measure While Drilling (MWD).
In connection with this master’s thesis, a collection of data of the utilization of tunnel muck in earlier completed projects has been made. This has led to findings that indicate that there is a large unutilized value potential in tunnel muck that an optimized utilization will be able to access. The most central challenges on the way to an optimized utilization of tunnel muck found in this master’s thesis are: pollution in the masses, tightening of internal and external disposal, uncertainty in geological conditions, large area needs for processing and storage, as well as large fines production in the processing of tunnel muck for further use.
In order to handle these challenges and achieve a good utilization of tunnel muck, it has been found, among other things, that it is important to identify quality in both the early phase and the construction period. Furthermore, it is important to focus on mass disposal already in the planning phase in order to assess types of usage for the excavated material, and disposal of land for processing and storage at an early stage. Regional planning will be an important tool to facilitate land use and coordinated mass management plans across projects. In addition, it is important that contracts facilitate the utilization of tunnel muck through common goals and motivation to work towards a good utilization.
This master’s thesis has studied which properties that are important for tunnel muck during exploitation and which test methods that are suitable to assess these. In particular, it has been studied how suitable the MWD data is as a quality indicator for sorting the stone into different grades, straight from the tunnel. No clear correlation was found between MWD data and LA value, but there are nonetheless found signs that the MWD data can act as an indicator of tunnel quality and contribute towards increased utilization of tunnel muck.
Finally, possible uses of tunnel muck have been studied as well as possible gains for projects and for society through increased utilization of tunnel muck. The most important benefits of increased utilization of tunnel muck are: increased utilization of natural resources, reduced nature interventions, reduced greenhouse gas emissions, reduced purchasing and transport costs, reduced traffic congestion, and the possibility of accelerating the implementation of measures in proximity of tunnel projects. These are gains that should be sufficient to motivate the Norwegian construction industry to work towards an increased utilization of the tunnel muck resource.