Den nya gula tunnelbanelinjen får två parallella spårtunnlar som borras av två TBM från Älvsjö till Fridhemsplan.
Tekniken innebär att en stor borr tar sig fram genom berget samtidigt som en vattentät inklädnad byggs i betong. Åtta kilometer spårtunnel ska borras från Älvsjö i den södra änden till Fridhemsplan i norr.
– En fördel är att det blir mindre buller och vibrationer ovan jord. Dessutom bygger vi tunneln tät på en gång, säger Johan Brantmark, chef för tunnelbanan mellan Fridhemsplan och Älvsjö.
Men bygget blir inte helt fritt från sprängningar. Arbetstunnlar sprängs i båda ändarna för att komma åt berget där spårtunnlarna ska byggas. De nya stationerna kommer också att sprängas ut – antigen från ytan eller via arbetstunnlar.
Borrar och tätar
En tunnelborrmaskin består av ett roterande borrhuvud längst fram som krossar berget till mindre bitar (fraktion 0 till 150 millimeter). Det krossade berget ger upphov till betydligt mindre fraktioner berg än konventionell borrning och sprängning. Den maskintyp som är aktuell i detta projekt har utrustning för att montera betongsegment (lining) mot berget. Tunnlarna tätas successivt med betongsegmenten i bakre änden av maskinen.
Massorna som genereras från TBM för spårtunnlarna kommer att transporteras via transportband bakom maskinen till en etableringsyta vid Älvsjö där borrningen startade.
För anläggande av tunnelbanan behövs en diameter på runt sju meter. I och med att två parallella enkelspåriga tunnelrör för spårtrafik ska anläggas planeras två TBM för att borra tunnlarna.
Snabbare framdrift
Spårtunnlarna drivs med en tunnelfront och planen är att starta drivningen från Älvsjö och vidare mot Fridhemsplan. Stationerna behöver sprängas ut innan borrmaskinen kommer fram till respektive station. Där dras den igenom stationen och fortsätter borra på andra sidan av stationen.
Jämfört med tekniken borra-spräng drivs tunnelfronten snabbare fram med TBM, uppskattningsvis cirka 12 meter per dag jämfört med cirka 10 till 15 meter per vecka. Däremot är kostnaden för TBM med tillhörande betongsegment dyrare.
När tunnelborrmaskinen rör sig framåt skapas ett mellanrum mellan berg och betongsegment som fylls med singel medan maskinen borrar. Borrningen sker i icke trycksatt läge vilket gör att vatten rinner mellan berg och betongsegment fram till tunnelfronten och borrhuvudet.
Tätningsbarriärer
Därför anläggs tätningsbarriärer i tunneln med cirka 150 meters mellanrum för att minimera inläckage av grundvatten. Barriären utformas genom att en typ av expanderbar säck pumpas upp med cementbaserat bruk, vilket skapar en barriär mellan betongsegment och berg. Mellanrummet injekteras med en cementbaserad blandning för att få robusthet i konstruktionen mellan berg och betongsegment.
Vid svaghetszoner kan det finnas behov av förinjektering av berget utförd från tunnelborrmaskinen för att minska inläckage av vatten.
En TBM borrar cirka 45 procent av tiden. Resterande tid är maskinen stillastående för montage av betongsegment, byte av skärhuvuden, servicearbete och bygg- och tilläggsarbeten kring maskinen.
