Sekantvägg Mølla, en 28 meter djup schaktgrop

Bjørnegårdtunneln är en 2,3 kilometer lång tunnel som byggs i ett tättbebyggt område strax väster om Oslo. Den största delen av sträckan är en bergtunnel men vid två tillfällen försvinner berget i två djuprännor och andra metoder måste till för att bygga tunneln. I den djupaste av dessa har man valt att etablera Norges djupaste schaktgrop, Mølla.

Flera alternativ övervägdes för att kryssa djuprännan vid Hamang. Alternativ som undersöktes var öppen schakt, grundfrysning med drivning av tunnel genom frysta massor eller tunneldrivning med rörskärm. Valet föll på öppen schakt eftersom den ansågs vara en robust metod som var mer tidsmässigt oberoende av tunneldrivningen som kan utföras samtidigt som byggropen etableras.

Schaktgrop Mølla är cirka 120 meter lång och består av moränslänter, bergskärningar och stödkonstruktioner. Schakten är 27 meter djup längs den östra sidan av gropen och en sekantpålevägg som stödkonstruktion.

Mølla ligger inträngt mellan existerande E16 som har en ÅDT på över 30 000 bilar och Sandvikselva, vilken är en av Oslo och Akershus viktigaste laxälvar. I närheten av gropen ligger det också ett ställverk som levererar ström till stora delar av Oslo och Akershus. Innan byggstart blev både E16 och högspänningsledningar på 320 kV omlagt för att göra mer plats till tunnelarbetena. Eftersom ställverket ligger så pass nära Mølla var det inte möjligt att flytta ledningarna helt bort från området och de nya ledningarna går fortfarande nära och till viss del över gropen. Alla dessa faktorer har satt flera restriktioner på både maskiner och arbeten som ska utföras i området.

Grundundersökningarna som är gjorda längs med stödkonstruktionen visar på varierande djup till berget. I den norra delen finns det berg synligt på dagen medan det är upp mot 30 meter till berg längre söderut och berget består av en kalksten. Totalsonderingarna visar att det över laget består av lera med en möäktighet som varirar mellan 10 och 15 meter. Under detta lagret ligger det ett fastare lag av sand och grus över en morän, också detta lagret har varierande djup mellan 10 och 15 meter. Leran är klassad som medelfast och lite sensitiv. Grunnförhållandet längs stödväggen är visad i figur 2. Grundvattnet ligger på nivå +25 och är trycket är hydrostatiskt med djupet. Det fasta laget under leran har hög permeabilitet.

Det har inte etablerats en så här djup schaktgrop tidigare i Norge och det branta bergforsloppet tillsammans  med den stenrika morän har gett yttre randvillkor för vilka metoder som är passande för stödkonstruktionen. Närheten til eksisterande E16 i bakkant har också bidragit till strikta deformationskrav till väggen.

Det var därför viktigt att lösningen hadde en hög moment-, skjuv- och axial kapacitet. Högspänningsledningarna som går nära och över området satte också krav på höjden på maskiner som kan arbeta inne på området. Det blev utifrån dessa villkoren valt att etablera en sekantvägg. Sekantpålarna blev projekterade med en diameter på 1200 millimeter med ett centeravstånd på 800 millimeter. Alla pålar ska borras till berg i hela påltvärsnittet och därefter borras ytterligare 100 millimeter vidare in i berg. Extra inborning i berg kunde utföras vid behov.

Sekantväggen borras med primär och sekundärpålar. Primärpålarna är oarmerade pålar som är borrade först, därefter borras sekundärpålarna inn i primärpålarna och armeras med en armeringskorg. Det är bara beräknat att sekundärpålarna tar upp krafterna och primärpelarna fungerar endast som utfyllnad mellan sekundärpålarna för att hålla tillbaka jordmassorna.

Arbetet med borrning av sekantpålarna startade i april 2015 och höll på fram till mitten av september. Det blev borrat 112 pålar med en medellängd på 20 meter. Arealet på väggen är ca 1700 m² och längsta borrade pålen är 27,5 meter. Borrningen av pålarna gick överlag bra. Tiden det tog att borra en påle är till stor del beroende på materialet det borras i och väggen på Mölla är etablerad i en stenrik morän.

Det har varit ett överförbruk av betong på rätt under 17 procent i förhållande mot teoretisk mängd. Denna har till stor del försvunnit ut i masserna vid gjutning men en del av den är också svinn vid gjutning. Vid utgrävning gick det att urskilja stora utbuktningar med betong i övergången mellan lera och morän- eller sandlaget. Detta kan bero på att det har varit svårt att få upp större stenar i övergången mellan sanden och den mjuka leran eftersom det inte är något mothåll från grunden. Då kan stenarna skickas runt utanför foderröret innan den fångas inn och det skapas utbuktningar i leran som fylls med betong under gjutning.

Sekantväggen på Mölla är en ovanlig konstruktion och det blev installerat ett omfattande mätprogram för att hela tiden kunna följa upp väggens utveckling. Deformationer har mätts i fem olika snitt på väggen och staglaster i tre snitt och totalt så mäts det staglaster i 23 stag med lastceller. Ett antal portrycksmätare har också följts upp kontinuerligt. Deformationerna, staglasterna och portrycket har följts upp i realtid i en webbaserad lösning.

Väggens beräknade deformation är 50 millimeter vilket är lite högre än det som har registrerats vid kontroll av verklig deformation. Deformationen på väggen har vid sista utgrävningssekvensen blivit uppmätt till cirka 30 millimeter.

Norges djupaste byggrop står idag färdig och kommer att stå så i ungefär ett år till. Metoden med sekantpålar har varit lyckad trots de tuffa grundförhållandena och att metoden har använts till det yttersta.

Text: Josefin Ogeman, teknisk byggeledare för geotekniska konstruktoner, Bjørnegårdtunneln, Statens vegvesen

josefin.ogeman@vegvesen.no

Publicerad i Samhällsbyggaren nr 1 2017