Världsunik tunnellösning till Västlänken

Valv har i årtusenden använts av ingenjörer för att bära upp konstruktioner som broar och tunnlar. En rundad form som med fysikens lagar klarar av olika typer av tunga belastningar. För att bygga ett klassiskt bärande valv i ett berg för en tunnel behöver denna vara en viss takhöjd och bredd för att bli tillräckligt bärkraftig. Men Västlänkens tunnlar ligger inte tillräckligt djupt för att uppnå den höjden och bredden. Därför byggs betongpelare för att avlasta valvet. 

− Genom  att använda betongpelare i stället för bergspelare minskar vi behovet av sprängning och borttransportering av berg, vilket kan minska miljöpåverkan och kostnader för projektet, säger Fredrik Bergfeldt. 

Olika berggrunder varierar i hårdhet, och ju hårdare berggrunden är desto mer oförutsägbart blir arbetet. Trots att berg ofta uppfattas som styvt och hårt kan det också vara mjukt och rörligt. 
 
− Berggrunden vid korsvägen är särskilt hård och svårhanterlig. Utmaningarna har varit många men också lärorika, då berget är 'levande' och kan förändras. 

Att använda betongpelare för att stötta upp bergsvalv är ovanligt i sig, men att göra det i den här hårda typen av berggrund som finns vid Korsvägen i Göteborg är vad som gör lösningen världsunik.  

Hur funkar det?

Korsvägen är en av tre underjordiska stationer som ska bli en del av Västlänken i Göteborg. Delar av stationen byggs i berg och det är här de nya lösningarna tillämpas. För att komma runt bergets begränsningar byggs tre så kallade pilottunnlar. 
 
− De tunnlar vi driver, eller spränger ut, kallas pilottunnlar. Dessa är de främsta tunnlarna som guidar oss i rätt riktning. När pilottunnlarna är klara skapas en bergpelare mellan dem, som sedan tas bort. I fallet med Korsvägen driver vi tre pilottunnlar, vilket resulterar i två bergpelare. Dessa tas sedan bort och ersätts med betongpelare, säger Jonas Zachrisson, ingenjör på COWI. 

I den mellersta tunneln gjuts ett stort fundament och en betongpelare från golvet upp till taket. När pelaren och balken är färdiga och stabila, fylls de små hålutrymmen som förekommer naturligt i berg med cement. Varför det? 
 
− Tänk berget som en disksvamp, om du tar något tungt och lägger på disksvampen sjunker allt ihop. Vi vill kunna lägga något tungt på, utan att något av disksvampen sjunker ihop. Därför sprutar vi in en cementpasta som är väldigt lättflytande, in i disksvampen. Låten den stelna och simsalabim så är disksvampen en cementklump, som vi kan lägga något tungt ovanpå utan problem, säger Jonas. 

Att håligheterna fylls med cement gör berget mindre poröst, mer tåligt och mer vattentätt i en och samma åtgärd. Belastningen på valvet är enorm och när berget schaktas ut och betongpelarna belastas får inget gå fel. För att minimera riskerna används ett sofistikerat mätsystem med fiberoptik och egenutvecklad programvara, för att i realtid kunna mäta spänningar och belastning i berget. 

Framtiden för lösningen

Att kombinera berg och betongdimensionering på detta ovanliga sätt innebär att två olika akademiska världar möts med helt olika regelverk och teori. Chalmers har nu startat en doktorstjänst med syftet att forska vidare kring just detta mätsystem och samverkan mellan betong och berg. 

Handlingarna för Korsvägen har godkänts av Trafikverket och arbetet med att gjuta betongpelarna pågår och gjutningen av pelarna är snart färdiga. Lösningen förväntas också användas vid byggandet av Västlänkens station Haga i framtiden. 
 
− Jag tror att det kommer bli en intressant lösning för många tunnelprojekt, exempelvis i Stockholms tunnelbananor. Och denna metod etablerar sig kommer entreprenörer att uppskatta den eftersom det innebär att de behöver spränga mindre mängd berg, avslutar Fredrik Bergfeldt.