Tunnelbyggetid 2021 - testet i et komplekst tunnelprosjekt

Abstract

I anleggsbransjen har det oppstått usikkerhet, konflikter og til dels tvister omkring byggetiden til samferdselstunneler de siste tiårene. For å redusere uenighetene har entreprenørforeningen for Bygg og Anlegg, sammen med Statens Vegvesen utviklet en bransjeomforent beregningsmodell. Hensikten er å øke presisjonen av tunnelbyggetiden. Byggetidsmodellen går under navnet Tunnelbyggetid 2021, og er tatt i bruk av bransjen.

Masteroppgavens hensikt og problemstilling er å evaluere treffsikkerheten til Tunnelbyggetid 2021 i et reelt prosjekt med komplekse omstendigheter, samt utforske mulighetene for en videreutvikling av modellen. For å undersøke dette er det i samarbeid med Implenia Norge studert deres prosjekt K2A, som utgjør den første delen av Fornebubanen. Prosjektet på Fornebu betraktes som et komplekst prosjekt med mange krevende elementer som til sammen vil utfordre prosjektets forløp og gjennomføringsevne. Av den grunn anses prosjektet som en egnet case for å utforske grensene til byggetidsmodellen.

For å undersøke problemstillingen er byggetiden analysert i både utviklingsfasen og gjennomføringsfasen. For utviklingsfasen blir Implenia sin planlagte byggetid presentert, samt en byggetid beregnet av Tunnelbyggetid 2021. Disse byggetidene er basert på kontraktsmengdene og gjennomføringsplanen til Implenia. Neste steg var å undersøke byggetiden i gjennomføringsfasen. I denne fasen ble den virkelige utførte byggetiden lagt frem, pluss en beregnet byggetid fra Tunnelbyggetid 2021, med bakgrunn i de akkumulerte mengdene fra den loggførte produksjonen. Videre er byggetidene innenfor de korresponderende fasene sammenliknet. Byggetidene fra de ulike fasene er lagt frem med bakgrunn i et dokumentstudie i kombinasjon med dialoger med fageksperter. Videre er resultatene belyst med teorien fra litteraturstudiet.

Byggetidsestimatene fra utviklingsfasen viser at Tunnelbyggetid 2021 kan gi et godt anslag på byggetiden av Fornebubanen K2A, i henhold til de kontraktuelle bestemmelsene for prosjektet. Det er identifisert et avvik mellom estimatene fra Implenia og Tunnelbyggetid 2021 som kan tilskrives ulike tekniske og operasjonelle forhold, samt konkurransemessige aspekter. Likevel er Tunnelbyggetid 2021 primært utviklet for en byggherre, slik at avviket er innenfor et område som kan forventes mellom en byggherre og en entreprenør. Estimatene fra gjennomføringsfasen viser at Tunnelbyggetid 2021 kan gi et godt anslag for byggetiden av Fornebubanen K2A, basert på rammene for utførelsen av prosjektet. Avviket i den totale byggetiden for denne fasen ligger innenfor toleransekravet på ± 10 %. Simuleringene er utført i retrospektiv, slik at tilgangen på informasjon er større enn ved utviklingsfasen, hvor modellen har sitt tiltenkte bruksområde.

Besvarelsen belyser flere aspekter ved modellen som kan forbedres for å håndtere fremtidige komplekse tunnelprosjekter. Potensielle forbedringer til den eksisterende modellen er en utvidelse av drivekonfigurasjonene, vekseldriftsfunksjonene og å integrere en variabel arbeidstidsordning. Dessuten kan andre elementer som ikke er inkludert i den nåværende modellen legges til, slik som en implementering av Q-systemet med tilhørende bergklasser og sikringsklasser. Dette gjør modellen mer tilpasningsdyktig for variasjoner i grunnforholdene. I tillegg for å redusere usikkerhet i utviklingsfasen kan modellen endres fra en deterministisk til en stokastisk tilnærming, hvor eksempelvis Monte Carlo-metoden kan anvendes som et hjelpemiddel.

Samlet sett gir besvarelsen et perspektiv på hva som kan forventes i bransjen innen byggetid for tunneler. Det vises at Tunnelbyggetid 2021 har potensiale til å bidra til mer realistiske og nøyaktige byggetidestimater i kommende tunnelprosjekter, slik at konfliktnivået i bransjen kan reduseres. Dermed kan Tunnelbyggetid 2021 hjelpe både entreprenører og byggherrer i et tunnelprosjekt, og bidra til at partene kan se lyset i enden av tunnelen enda tidligere.

The tunnel construction industry has witnessed conflicts, and to some extent, disputes regarding the excavation time of tunnels over the past few decades. To reduce disagreements, the construction industry association, together with the Norwegian Public Roads Administration, has developed a standardized calculation model, known as Tunnelbyggetid 2021, and is currently adopted by the industry. The aim is to enhance the accuracy of tunnel construction time.

The purpose of the master’s thesis is to evaluate the accuracy of Tunnelbyggetid 2021 on a real project with complex circumstances, and explore possibilities for further development of the model. In collaboration with Implenia Norway, the thesis focused on studying their project K2A, which is the first part of the Fornebubanen project. The project on Fornebu is considered to be complex, with numerous strenuous elements that collectively pose challenges to the project’s progression and construction. For this reason, the project is deemed a suitable case for exploring the limitations of the construction time model.

The thesis evaluates the accuracy of Tunnelbyggetid 2021 by analzyzing construction time in both the development and construction phase. In the development phase, both Implenia’s planned construction time and the time calculated by Tunnelbyggetid 2021 were presented. These construction times are based on the contract quantities and Implenia’s construction plan. The next step was to explore the time in the construction phase. In this phase, the actual completed construction time was presented, along with a calculated time in Tunnelbyggetid 2021 based on the accumulated quantities from the logged production. Furthermore, the times within the corresponding phases were compared. The construction times from the different phases were presented based on a document study combined with discussions with experts. The results were further discussed with the theory from the literature review.

The analyses conducted in the development phase indicate that Tunnelbyggetid 2021 can provide a good estimate of the construction time for Fornebubanen K2A, in accordance with the contractual provisions for the project. There is a deviation between the time estimates from Implenia and Tunnelbyggetid 2021, which can be attributed to various technical and operational factors, as well as competitive aspects. However, the deviation falls within the range that can be expected between a client and a contractor. The time estimates from the construction phase demonstrate that Tunnelbyggetid 2021 can provide a good estimate of the construction time for Fornebubanen K2A, based on the project’s execution framework. The deviation in the overall construction time for this phase is within the tolerance requirement of ± 10 %. The simulations were conducted retrospectively, allowing for greater access to information compared to the development phase, where the model is intended to be used.

The thesis highlights several aspects of the model that can be improved to handle future complex tunnel projects. Potential improvements to the existing model include expanding the setupconfigurations, incorporating alternating operation functions, and integrating a flexible working hour scheme. Additionally, other elements that are not currently included in the model can be added, such as implementing the Q-system with corresponding rock classes and support classes. This makes the model more adaptable to variations in the ground conditions. Furthermore, to reduce uncertainty in the development phase, the model can be transformed from deterministic to stochastic, where, for example, the Monte Carlo-method can be used as a tool.

Overall, the thesis demonstrates that Tunnelbyggetid 2021 has the potential to contribute to more realistic and accurate estimates of construction time in future tunnel projects, thereby reducing conflict levels in the industry