bultar och sprutbetong i norra lnken - en tillmpning av tunnel 95
bultar och sprutbetong i norra lnken - en tillmpning av tunnel 95
bultar och sprutbetong i norra lnken - en tillmpning av tunnel 95
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
BULTAR OCH SPRUTBETONG I NORRA LÄNKEN –<br />
EN TILLÄMPNING AV TUNNEL <strong>95</strong><br />
Bolts and shotcrete at the Northern Link – implem<strong>en</strong>tation of Tunnel <strong>95</strong><br />
Magnus Bergman, Itasca Geomekanik AB<br />
Lars Ros<strong>en</strong>gr<strong>en</strong>, Itasca Geomekanik AB<br />
1 INLEDNING<br />
Norra Länk<strong>en</strong> är d<strong>en</strong> del <strong>av</strong> d<strong>en</strong> planerade infrastruktursatsning<strong>en</strong> i Stockholm som<br />
skall gå mellan Haga Norra i väster, Frescati i norr <strong>och</strong> Lidingöväg<strong>en</strong> i öster. Under<br />
drygt tre år, fram till vår<strong>en</strong> 1997, projekterades detta väg<strong>tunnel</strong>system. Bygghandlingar<br />
för flera <strong>av</strong> de ingå<strong>en</strong>de del<strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>aderna har varit ute hos <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>örer på<br />
anbudsräkning. Sedan regeringsrätt<strong>en</strong>s utslag <strong>av</strong>se<strong>en</strong>de bedömt intrång i<br />
nationalstadspark<strong>en</strong> kom i slutet på januari 1997, har arbetet med Norra Länk<strong>en</strong> lagts på<br />
is. Man <strong>av</strong>vaktar Vägverkets utredningar <strong>och</strong> förslag för att justera utformning<strong>en</strong> så att<br />
lag<strong>en</strong> efterlevs.<br />
Under projkteringsarbetet med Norra Länk<strong>en</strong> fastställdes Vägverkets nya bestämmelser<br />
för vägtunnlar - Tunnel <strong>95</strong>. D<strong>en</strong>na norm introducerade nya kr<strong>av</strong> på dim<strong>en</strong>sionering <strong>av</strong><br />
<strong>och</strong> beständighet hos ingå<strong>en</strong>de bergförstärkningselem<strong>en</strong>t. Kr<strong>av</strong> som i bransch<strong>en</strong> tidigare<br />
ej diskuterats eller tillämpats.<br />
D<strong>en</strong>na artikel beskriver förutsättningar, principer <strong>och</strong> metodik <strong>av</strong>se<strong>en</strong>de miljöklassificering<br />
<strong>av</strong> de i systemet ingå<strong>en</strong>de förstärkningelem<strong>en</strong>t<strong>en</strong> för att uppfylla beständighetskr<strong>av</strong><strong>en</strong><br />
i Tunnel <strong>95</strong> för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>aderna Roslagstull <strong>och</strong> Värtan.<br />
Dim<strong>en</strong>sioneringsprinciper <strong>och</strong> beräkningar <strong>av</strong>se<strong>en</strong>de bergförstärkningar som utförts för<br />
att uppfylla kr<strong>av</strong><strong>en</strong> i Tunnel <strong>95</strong> för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>aderna Roslagstull <strong>och</strong> Värtan redovisades<br />
på Bergmekanikdag<strong>en</strong> 1997 (Ros<strong>en</strong>gr<strong>en</strong> <strong>och</strong> Olofsson, 1997).<br />
2 KRAV PÅ BESTÄNDIGHET<br />
2.1 Kr<strong>av</strong> <strong>en</strong>ligt Tunnel <strong>95</strong><br />
Projektering<strong>en</strong> <strong>av</strong> Norra Länk<strong>en</strong> påbörjades höst<strong>en</strong> 1993. Vid d<strong>en</strong> tidpunkt<strong>en</strong> var ännu<br />
inte Tunnel <strong>95</strong> framtag<strong>en</strong>. Frågor rörande bergförstärkning inklusive beständighet <strong>av</strong><br />
förstärkningselem<strong>en</strong>t diskuterades i samverkan med Vägverket Region Stockholm
(VST). Detta resulterade s<strong>en</strong>are bl.a. i VSTs projekteringsanvisningar för bergförstärkning.<br />
De nationella normerna BKR 94, BBK 94 <strong>och</strong> BSK 94 publicerades under s<strong>en</strong>are<br />
hälft<strong>en</strong> <strong>av</strong> 1994. När så Tunnel <strong>95</strong> fastställdes i juli 19<strong>95</strong> hänvisade Vägverket direkt till<br />
miljöklass<strong>av</strong>snitt<strong>en</strong> i BSK 94 <strong>och</strong> BBK 94. Eftersom projektering<strong>en</strong> <strong>av</strong> Norra Länk<strong>en</strong> då<br />
pågått mer än 1,5 år uppstod ett anpassningsproblem. Norra Länk<strong>en</strong>s projekteringsarbete<br />
hade ditintills byggt på vedertag<strong>en</strong> praxis inom bergbransch<strong>en</strong>. Koppling<strong>en</strong> till de<br />
nationella normernas bestämmelser kom att påverka bygghandling<strong>en</strong> i väs<strong>en</strong>tlig grad<br />
eftersom dessa bestämmelser inte är direkt applicerbara på berg<strong>tunnel</strong>förhålland<strong>en</strong>.<br />
Detta medförde omfattande diskussioner om tillämpning <strong>och</strong> tolkning <strong>av</strong> Tunnel <strong>95</strong>s<br />
innebörd med <strong>av</strong>se<strong>en</strong>de på aktuella bergtunnlar.<br />
Beständighetsnom<strong>en</strong>klatur<strong>en</strong> i Tunnel <strong>95</strong> är ny i bergbyggarsammanhang. I <strong>av</strong>snitt<br />
5.1.3.2 - 5.1.3.3 i Tunnel <strong>95</strong> står följande att läsa:<br />
”5.1.3.2 Miljöer<br />
Tunnelmiljö klassificeras i invändig <strong>och</strong> utvändig miljö.<br />
Invändig miljö <strong>av</strong>ser förhålland<strong>en</strong> i trafikutrymme <strong>och</strong> i sidoutrymme.<br />
Utvändig miljö <strong>av</strong>ser förhålland<strong>en</strong> i omgivande material (jord, berg <strong>och</strong> vatt<strong>en</strong>).<br />
Det exakta läget för <strong>av</strong>gränsning mellan olika miljöer ska bestämmas utgå<strong>en</strong>de från d<strong>en</strong><br />
aktuella konstruktionsdel<strong>en</strong>s skyddande förmåga så att kr<strong>av</strong> på beständighet <strong>en</strong>ligt <strong>av</strong>snitt<br />
2.3 säkerställs för miljöklasser <strong>en</strong>ligt punkt 5.1.3.3.<br />
5.1.3.2.1 Invändig miljö<br />
För invändig miljö anges grundkr<strong>av</strong> <strong>och</strong> kr<strong>av</strong> för uppvärmt sidoutrymme respektive<br />
vägmiljö.<br />
Till vägmiljö hänförs i trafikutrymme beläg<strong>en</strong> byggnadsdel som ligger inom 300 m<br />
<strong>av</strong>stånd från <strong>tunnel</strong>infart eller inom 100 m <strong>av</strong>stånd från <strong>tunnel</strong>utfart. Vid <strong>tunnel</strong>, som är<br />
längre än 400 m respektive 600 m (<strong>en</strong>kel- respektive dubbel trafik), begränsas<br />
vägmiljöns utsträckning för de inre delarna till att <strong>en</strong>bart gälla konstruktioner som är<br />
belägna mindre än 1,0 m över vägbanans nivå.<br />
Vägmiljö skall inte tillämpas för sådan byggnadsdel som är skyddad <strong>av</strong> tät inklädnad.<br />
Inklädnad betraktas som tät om d<strong>en</strong> förhindrar att bakomliggande<br />
konstruktioner exponeras för saltfryspåverkan.<br />
Till vägmiljö hänförs i sidoutrymme beläg<strong>en</strong> byggnadsdel som kan komma att bli<br />
exponerad för dag- <strong>och</strong> spolvatt<strong>en</strong><br />
5.1.3.2.2 Utvändig miljö<br />
För utvändig miljö anges grundkr<strong>av</strong> <strong>och</strong> kr<strong>av</strong> för marin miljö.<br />
Till marin miljö hänförs byggnadsdel i <strong>tunnel</strong> beläg<strong>en</strong>:<br />
- Under fri vatt<strong>en</strong>yta med salt eller bräckt vatt<strong>en</strong><br />
- Under fri vatt<strong>en</strong>yta med sött vatt<strong>en</strong> <strong>och</strong> bergövertäckning<strong>en</strong> < 5m<br />
- Under fri vatt<strong>en</strong>yta med sött vatt<strong>en</strong> <strong>och</strong> berget innehåller vatt<strong>en</strong>förande
zoner<br />
- I område med aggressivt grund- eller ytvatt<strong>en</strong><br />
5.1.3.3 Miljöklasser<br />
Betongkonstruktion ska beräknas <strong>och</strong> utföras för de i tabell 5.1.3.3 angivna miljöklasserna.<br />
Vid tillämpning <strong>av</strong> BBK 94 ska livslängdsklass L2 användas för bärande<br />
huvudsystem <strong>och</strong> livslängdsklass L1 för inredning.<br />
Tabell 5.1.3.3 Miljöklasser <strong>en</strong>ligt BBK 94, <strong>av</strong>snitt 7.3.2<br />
Table 5.1.3.3 Environm<strong>en</strong>tal Classification according to BBK 94, part 7.3.2<br />
Tunnelmiljö Miljöklasser<br />
Invändigt<br />
Betong Armering<br />
grundkr<strong>av</strong><br />
B3<br />
A3<br />
uppvärmt sidoutrymme B2 A2<br />
vägmiljö B4 A4<br />
Utvändigt<br />
grundkr<strong>av</strong><br />
marin miljö:<br />
B3<br />
A2<br />
- grundkr<strong>av</strong> B4 A4<br />
- betongkonstruktioner<br />
med täckplåt<br />
B3 A3<br />
Nedanstå<strong>en</strong>de miljöklasser <strong>en</strong>ligt BSK 94 ska tillämpas vid val <strong>av</strong> rostskydd för<br />
stålkonstruktion inklusive bergbult.<br />
I invändig <strong>tunnel</strong>miljö ska M4A tillämpas.<br />
I v<strong>en</strong>tilerat sidoutrymme får M3 tillämpas.<br />
I uppvärmt <strong>och</strong> v<strong>en</strong>tilerat sidoutrymme får M2 tillämpas.<br />
Begränsad luftfuktighet förutsätts i båda fall<strong>en</strong>.<br />
I utvändig miljö ska M4A tillämpas som grundkr<strong>av</strong>. Vid marin miljö ska M4B tillämpas.”<br />
2.2 Avstegsbeslut från Tunnel <strong>95</strong><br />
Till följd <strong>av</strong> att kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på korrosionsskydd är olika för d<strong>en</strong> utvändiga miljön <strong>och</strong> d<strong>en</strong><br />
invändiga miljön (ingjut<strong>en</strong> respektive utstickande bultände) måste olika typer <strong>av</strong> korrosionsskydd<br />
användas för olika delar <strong>av</strong> bult<strong>en</strong>. Detta innebär i praktik<strong>en</strong> att bult<strong>en</strong><br />
måste korrosionsskyddas partiellt, d.v.s. d<strong>en</strong> utstickande bultänd<strong>en</strong> behandlas med ett<br />
korrosionsskydd medan d<strong>en</strong> ingjutna bultdel<strong>en</strong> rostskyddas på ett annat sätt. En annan<br />
komplikation är att miljöklassificering<strong>en</strong> för utvändig respektive invändig miljö dels är<br />
olika bero<strong>en</strong>de på var längs <strong>tunnel</strong>n <strong>bultar</strong>na skall installeras (<strong>av</strong>stånd från <strong>tunnel</strong>mynning<strong>en</strong>),<br />
dels bero<strong>en</strong>de på var längs <strong>tunnel</strong>periferin de installeras. I många <strong>av</strong>se<strong>en</strong>d<strong>en</strong> är
dessa förhålland<strong>en</strong> opraktiska, vilket leder till oklarheter för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ör<strong>en</strong> när det gäller<br />
vilket rostskydd som skall användas i <strong>en</strong> viss situation. Dessutom är det oklart om<br />
bultleverantörerna kan leverera partiellt rostskyddade <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> samtidigt uppfylla<br />
övriga kr<strong>av</strong> som ställs på <strong>bultar</strong>na. Istället bör så <strong>en</strong>kla regler som möjligt gälla, samt så<br />
få olika rostskyddsalternativ, utan partiellt rostskydd, eftersträvas.<br />
Vägverket har bl.a. mot d<strong>en</strong>na bakgrund i flera omgångar utrett frågan om miljöklassificering<br />
<strong>av</strong> <strong>bultar</strong>, vilket bl.a. lett till att <strong>av</strong>stegsbeslut har tagits både vad gäller d<strong>en</strong> utvändiga<br />
miljön <strong>och</strong> d<strong>en</strong> invändiga miljön. När det gäller d<strong>en</strong> utvändiga miljön (ingjut<strong>en</strong><br />
bultdel) tillåts miljöklass M3 som grundkr<strong>av</strong> under vissa förutsättningar, bl.a. att systematisk<br />
förinjektering utförts inom bergpartiet (<strong>en</strong>ligt <strong>av</strong>stegsbeslut för d<strong>en</strong> utvändiga<br />
miljön daterat 19<strong>95</strong>-10-12). Detta innebär att <strong>en</strong> fullt ingjut<strong>en</strong>, m<strong>en</strong> i övrigt obehandlad<br />
bult (med 10 mm täckskikt), är tillfyllest. Kr<strong>av</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong>ligt <strong>av</strong>stegsbeslut för d<strong>en</strong> invändiga<br />
miljön (daterat 1996-06-28) kan för Norra Länk<strong>en</strong> åskådliggöras <strong>en</strong>ligt Figur 2.1.<br />
Infart<br />
innertak<br />
0.4 1.0 2.0<br />
0.4<br />
körriktning<br />
300 m<br />
100 m<br />
M3 (Varmförzinkning), B3 A2 (25 mm täckskikt)<br />
M4A (Duplex), B3, A3 (40 mm täckskikt)<br />
M4A (Duplex), B4, A4 (50 mm täckskikt)<br />
Figur 2.1 Kr<strong>av</strong> på miljöklasser för d<strong>en</strong> invändiga miljön <strong>av</strong>se<strong>en</strong>de <strong>sprutbetong</strong><br />
<strong>och</strong> <strong>bultar</strong> (utstickande bultände) <strong>en</strong>ligt <strong>av</strong>stegsbeslut 1996-06-28<br />
applicerat på Norra Länk<strong>en</strong>.<br />
Figure 2.1 Requirem<strong>en</strong>ts on <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal classification of the internal <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>t<br />
with regard to shotcrete and bolts (protruding bolt <strong>en</strong>d) in<br />
accordance with the decision on deviations dated 1996-06 28 applied<br />
to Norra Länk<strong>en</strong>.<br />
Enligt Tunnel <strong>95</strong> skall vägmiljö inte tillämpas för sådan byggnadsdel som är skyddad <strong>av</strong><br />
tät inklädnad. Som tät inklädnad räknas t.ex. innertak i trafiktunnlar m<strong>en</strong> ej barriärelem<strong>en</strong>t<strong>en</strong><br />
längs <strong>tunnel</strong>vägg<strong>en</strong>s nedre del. Om <strong>en</strong> obehandlad bultände rostskyddas med<br />
<strong>sprutbetong</strong> måste kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på täckskiktets tjocklek, vilket anges inom par<strong>en</strong>tes i<br />
leg<strong>en</strong>d<strong>en</strong> till figur<strong>en</strong>, uppfyllas. Om bultänd<strong>en</strong> inte sprutas in skall d<strong>en</strong> utföras i<br />
miljöklass M3 (varmförzinkad) under innertaket <strong>och</strong> i miljöklass M4A<br />
Utfart
(Duplexbehandlad) för övriga <strong>tunnel</strong>ytor. I <strong>av</strong>stegsbeslutet ges <strong>en</strong> möjlighet till<br />
kombination <strong>av</strong> ett begränsat rostskydd ( läs varmförzinkning) varvid det täckande<br />
betongskiktet kan minskas till 20 mm i miljöklass M4A. I miljöklass M3 behövs inget<br />
täckskikt om bult<strong>en</strong> utförs varmför-zinkad.<br />
3 FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR VAL AV ROSTSKYDDSSYSTEM<br />
3.1 Kr<strong>av</strong> på korrosionsskydd <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> i Norra Länk<strong>en</strong>s<br />
<strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ader Roslagstull <strong>och</strong> Värtan.<br />
För de två <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>aderna Roslagstull <strong>och</strong> Värtan specificerades således nedan<br />
redovisade miljökr<strong>av</strong> baserat på kr<strong>av</strong><strong>en</strong> i Tunnel <strong>95</strong> <strong>och</strong> <strong>av</strong>stegsbeslut<strong>en</strong>.<br />
3.1.1 Korrosionsskydd i utvändig miljö.<br />
För selektiva <strong>och</strong> systematiska <strong>bultar</strong>, samt för <strong>bultar</strong> för infästningar i utvändig miljö<br />
(ingjut<strong>en</strong> bultdel) godtas följande rostskyddssystem för respektive miljöklass.<br />
Miljöklass M3: Ingjutning <strong>av</strong> bult skall ske med godkänt cem<strong>en</strong>tbruk.<br />
Cem<strong>en</strong>tbruksskiktet skall vara minst 10 mm tjockt.<br />
Miljöklass M4A: Ingjut<strong>en</strong> bultdel skall vara varmförzinkad <strong>en</strong>ligt ställda kr<strong>av</strong>,<br />
samt vara ingjut<strong>en</strong> i godkänt cem<strong>en</strong>tbruk. Cem<strong>en</strong>tbruksskiktet<br />
skall vara minst 10 mm tjockt.<br />
Miljöklass M4B: Ingjut<strong>en</strong> bultdel skall vara varmförzinkad <strong>och</strong> belagd med ett<br />
ytskikt <strong>av</strong> värmehärdad epoxi med ytjocklek min 80µm<br />
(Duplex), samt vara ingjut<strong>en</strong> i godkänt cem<strong>en</strong>tbruk.<br />
Cem<strong>en</strong>tbruks skiktet skall vara minst 10 mm tjockt.<br />
3.1.2 Korrosionsskydd i invändig miljö<br />
För systematiska <strong>bultar</strong>, samt <strong>bultar</strong> för infästningar i invändig miljö (utstickande<br />
bultände, inklusive bricka, kula <strong>och</strong> mutter) som ej skyddas med <strong>sprutbetong</strong> <strong>en</strong>ligt<br />
nedan godtas följande rostskyddssystem för de definerade miljöklasserna. Föresskriv<strong>en</strong><br />
ytbehandling skall utföras <strong>av</strong> utstickande bultände plus <strong>en</strong> sträcka <strong>av</strong> minst 0.5 m <strong>av</strong><br />
bult<strong>en</strong> i berg närmast bergytan.<br />
Miljöklass M2: Varmförzinkning <strong>en</strong>ligt ställda kr<strong>av</strong>.<br />
Miljöklass M3 Varmförzinkning <strong>en</strong>ligt ställda kr<strong>av</strong>.<br />
Miljöklass M4A: Varmförzinkning kombinerat med ytskydd <strong>av</strong> epoxi med<br />
skikttjocklek min 80µm (Duplex).<br />
För system<strong>bultar</strong> som skyddas med <strong>sprutbetong</strong> får bultände, inklusive bricka, kula <strong>och</strong><br />
mutter utföras obehandlad om täckskikt med <strong>sprutbetong</strong> <strong>en</strong>ligt nedan tillämpas.
Miljöklass A2: Täckskiktet skall vara minst 25 mm.<br />
Miljöklass A3: Täckskiktet skall vara minst 40 mm.<br />
Miljöklass A4: Täckskiktet skall vara minst 50 mm.<br />
För selektiv bultning gäller att luftexponerad bultände skall förses med ett begränsat<br />
rostskydd, t.ex. applicering <strong>av</strong> rostskyddsfärg.<br />
Kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på motsvarande miljöklass för <strong>sprutbetong</strong>betong framgår <strong>av</strong> Tunnel <strong>95</strong>, Tabell<br />
5.1.3.3 ovan. All fiberarmerad <strong>sprutbetong</strong> skall täckas med 20 mm oarmerad <strong>sprutbetong</strong>.<br />
Miljöklass för d<strong>en</strong> oarmerade betong<strong>en</strong> skall vara samma som för d<strong>en</strong><br />
fiberarmerade.<br />
3.2 Förstärkningsklasser<br />
Huvuddel<strong>en</strong> <strong>av</strong> de perman<strong>en</strong>ta förtsärkningsarbet<strong>en</strong>a <strong>av</strong> <strong>tunnel</strong>sträckning<strong>en</strong> i <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>aderna<br />
Roslagstull <strong>och</strong> Värtan utförs som så kallade Typförstärkningar. Dessa är indelade<br />
i ett antal bult- <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong>klasser som specificerar omfattning<strong>en</strong> <strong>av</strong> förstärkningsinsats<strong>en</strong><br />
med <strong>av</strong>se<strong>en</strong>de på bergets kvalitet, tunlarnas spännvidd <strong>och</strong> bergtäckning<strong>en</strong>.<br />
I Tabell 3.1 redovisas vad dessa innebär.<br />
Tabell 3.1 Bult- <strong>och</strong> Sprutbetongklasser för Typförstärkning.<br />
Table 3.1 Bolt and Shotcrete Classes for Typical Reinforcem<strong>en</strong>t.<br />
Bultar Fiberarmerad Sprutbetong<br />
Klass Bult<strong>av</strong>stånd [m] Klass Tjocklek [mm] Vidh. kr<strong>av</strong><br />
Tak/Anfang Vägg Tak/Anfang Vägg [MPa]<br />
I S S IA 40 0 0.8<br />
IB 60 0 0.5<br />
II 2.0 S IIA 40 0 0.8<br />
IIB 80 0 0.5<br />
III 2.0 2.0 IIIA 40 0 0.8<br />
IIIB 80 0 0.5<br />
IV 1.7 1.7 IVA 40 40 0.8<br />
IVB 60 40 0.5<br />
IVC 90 40 0<br />
V 1.4 1.4 VB 40 40 0.5<br />
S=Selektiv bultning A=Vidhäftning≥0.8MPa<br />
B=Vidhäftning≥0.5MPa C=Vidhäftning=0MPa<br />
VC 70 40 0
4 VAL AV ROSTSKYDDSSYSTEM<br />
För att utreda innebörd<strong>en</strong> <strong>av</strong> de nya kr<strong>av</strong><strong>en</strong>, samt för att kunna föreslå åtgärder till <strong>en</strong><br />
mer praktisk lösning, studerades ett antal olika fall för d<strong>en</strong> invändiga miljön med<br />
varierande förutsättningar vad gäller <strong>bultar</strong>na <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong><strong>en</strong> för de definierade<br />
typförstärkningarna i olika <strong>tunnel</strong>snitt. Vissa förutsättningar bedömdes som styrande<br />
<strong>och</strong> var gem<strong>en</strong>samma för samtliga dessa fall, nämlig<strong>en</strong>:<br />
• partiellt rostskydd <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> skall ej tillämpas<br />
• partiell miljöklassning <strong>av</strong> <strong>sprutbetong</strong> skall ej tillämpas, dvs högsta miljöklass<strong>en</strong> i<br />
snittet skall gälla för hela <strong>tunnel</strong>sektion<strong>en</strong>.<br />
• utvändig miljöklass antages vara M3, dvs fullt ingjut<strong>en</strong> obehandlad bult är tillfyllest.<br />
• användning <strong>av</strong> <strong>en</strong>bart varmförzinkad bult tillämpas ej.<br />
• föreskriv<strong>en</strong> 20 mm täckskikt utanpå fiberarmerad <strong>sprutbetong</strong> får tillgodoräknas som<br />
täckskikt för <strong>bultar</strong>.<br />
För varje alternativ studerades två snitt, Snitt A <strong>och</strong> Snitt B. Snitt A är placerat inom<br />
300 respektive 100 m från in- <strong>och</strong> utfart, medan Snitt B är placerat mellan dessa <strong>tunnel</strong><strong>av</strong>snitt,<br />
se Figur 2.1. Förutsättningarna redovisade ovan tillämpades för båda snitt<strong>en</strong>.<br />
För varje studerat alternativ ang<strong>av</strong>s de justeringar/åtgärder som krävdes för att uppfylla<br />
kr<strong>av</strong><strong>en</strong>.<br />
Nedan redogörs för ett <strong>av</strong> de studerade fall<strong>en</strong>. Detta fall baserar sig på att systematiskt<br />
utnyttja ett täckskikt <strong>av</strong> <strong>sprutbetong</strong> som rostskydd <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> varvid miljöklassning för<br />
armering <strong>och</strong> betong blir styrande för d<strong>en</strong> invändiga miljön. Detta visade sig erbjuda<br />
d<strong>en</strong> mest rationella lösning<strong>en</strong>. Det bör påpekas att d<strong>en</strong> invändiga miljön <strong>av</strong>ser inte bara<br />
d<strong>en</strong> utstickande bultänd<strong>en</strong>, utan äv<strong>en</strong> tillhörande bricka, kula <strong>och</strong> mutter.<br />
Det i d<strong>en</strong>na artikel redovisade alternativet baserades på att följande justeringar/åtgärder<br />
utfördes för de i Tabell 3.1 redovisade typförstärkningarna:<br />
• Korrigering <strong>av</strong> <strong>sprutbetong</strong>klasserna IIIA <strong>och</strong> IIIB så att 40 mm fiberarmerad<br />
<strong>sprutbetong</strong> appliceras på vägg i dessa klasser, se Tabell 4.1.<br />
• Sprutbetong på vägg dras ned bakom barriärelem<strong>en</strong>t<br />
I Figur 4.1 <strong>och</strong> 4.2 redovisas miljökr<strong>av</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong>ligt Tunnel <strong>95</strong> <strong>och</strong> <strong>av</strong>stegsbeslut<strong>en</strong> för Snitt<br />
A resp Snitt B.
M3 (Varmförzinkning) M4A (Duplex)<br />
B3<br />
A2 (25 mm täckskikt)<br />
innertak<br />
B4<br />
A4 (50 mm täckskikt)<br />
M4A (Duplex)<br />
B3<br />
A3 (40 mm täckskikt)<br />
Figur 4.1 Styrande miljökr<strong>av</strong> för <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong> i Snitt A.<br />
Figure 4.1 Governing <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal requirem<strong>en</strong>ts for bolts and shotcrete in<br />
Section A.<br />
M3 (Varmförzinkning)<br />
B3<br />
A2 (25 mm täckskikt)<br />
innertak<br />
M4A (Duplex)<br />
B3<br />
A3 (40 mm täckskikt)<br />
Figur 4.2 Styrande miljökr<strong>av</strong> för <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong> i Snitt B.<br />
Figure 4.2 Governing <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal requirem<strong>en</strong>ts for bolts and shotcrete in<br />
Section B.
Tabell 4.1 Kontroll <strong>av</strong> täckskikt för Typförstärkningar för studerat alternativ.<br />
Table 4.1 Check of cover layer for the Typical Reinforcem<strong>en</strong>t of studied cases.<br />
BULTAR FIBERARMERAD SPRUTBETONG<br />
Bultklass Bult<strong>av</strong>stånd [m] Sprutbetongklass Tjocklek [mm] Vidhäftning Kontroll <strong>av</strong> kr<strong>av</strong> på<br />
[MPa] täckskikt<br />
Tak/ Vägg Tak/ Vägg<br />
Anfang<br />
Anfang<br />
I S S I A 40 0 0.8 ok<br />
B 60 0 0.5 ok<br />
II 2.0 S II A 40 0 0.8 ok<br />
B 80 0 0.5 ok<br />
III 2.0 2.0 III A 40 0 40 0.8 ok<br />
B 80 0 40 0.5 ok<br />
IV 1.7 1.7 IV A 40 40 0.8 ok<br />
B 60 40 0.5 ok<br />
C 90 40 0 ok<br />
V 1.4 1.4 V B 40 40 0.5 ok<br />
C 70 40 0 ok<br />
Ovanstå<strong>en</strong>de justeringar/åtgärder innebär att:<br />
• Samtliga system<strong>bultar</strong> kan täckas med <strong>sprutbetong</strong> <strong>en</strong>ligt kr<strong>av</strong><strong>en</strong> (20 mm täckskikt<br />
<strong>av</strong> oarmerad <strong>sprutbetong</strong> är tillgodoräknad). Obehandlade <strong>bultar</strong> kan användas i hela<br />
snittet, både i Snitt A <strong>och</strong> B.<br />
• Sprutbetong<strong>en</strong> utförs i klass B4 längs hela periferin i Snitt A <strong>och</strong> i klass B3 i Snitt B.<br />
5 DISKUSSION<br />
G<strong>en</strong>omgång <strong>och</strong> analys <strong>av</strong> det redovisade alternativet ledde till följande slutsatser:<br />
• Samma typ <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> kan användas obero<strong>en</strong>de var i <strong>tunnel</strong>n man befinner sig.<br />
Däremot är kr<strong>av</strong>et på täckskikt olika fördelat längs periferin i Snitt A <strong>och</strong> B.<br />
• Samtliga <strong>bultar</strong> kan utföras obehandlade i hela <strong>tunnel</strong>sektion<strong>en</strong> p.g.a. att alla <strong>bultar</strong> i<br />
detta alterantiv kan täckas med <strong>sprutbetong</strong> <strong>en</strong>ligt kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på täckskikt.<br />
• Sprutbetong utförs i <strong>en</strong>dast <strong>en</strong> miljöklass längs <strong>tunnel</strong>periferin, B4 i Snitt A <strong>och</strong> B3 i<br />
Snitt B.<br />
• D<strong>en</strong> fiberarmerade <strong>sprutbetong</strong><strong>en</strong> bakom barriärelem<strong>en</strong>t<strong>en</strong> i bultningsklass III är inte<br />
nödvändig ur r<strong>en</strong> förstärkningssynpunt. Erforderligt täckskikt kan utföras med<br />
oarmerad <strong>sprutbetong</strong><strong>en</strong> bakom barriärelem<strong>en</strong>t<strong>en</strong> för att uppnå aktuella miljökr<strong>av</strong> för<br />
utstickande bultändar.
Figur 5.1 <strong>och</strong> Figur 5.2 visar resulterande kr<strong>av</strong> på miljöklasser <strong>och</strong> korrosionsskydd för<br />
invändig miljö. Där sprutning med fiberarmerad <strong>sprutbetong</strong> erfordras för stabilitet<strong>en</strong>,<br />
krävs ett täckskikt <strong>av</strong> 20 mm oarmerad <strong>sprutbetong</strong>.<br />
Obehandlad bult<br />
B4<br />
A2 (25 mm täckskikt)<br />
innertak<br />
Obehandlad bult<br />
B4<br />
A4 (50 mm täckskikt)<br />
Obehandlad bult<br />
B4<br />
A3 (40 mm täckskikt)<br />
Figur 5.1 Resulterande kr<strong>av</strong> på miljöklasser <strong>och</strong> korrosionsskydd för Snitt A.<br />
Figure 5.1 Final requirem<strong>en</strong>ts on the <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal classification and corrosion<br />
protection for Section A.<br />
Obehandlad bult<br />
B3<br />
A2 (25 mm täckskikt)<br />
innertak<br />
Obehandlad bult<br />
B3<br />
A3 (40 mm täckskikt)<br />
Figur 5.2 Resulterande kr<strong>av</strong> på miljöklasser <strong>och</strong> korrosionsskydd för Snitt B.<br />
Figure 5.2 Final requirem<strong>en</strong>ts on the <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal classification and corrosion<br />
protection for Section B.
Det redovisade alternativet bedöms som bra ur hanteringssynpunkt, eftersom <strong>en</strong>dast <strong>en</strong><br />
bulttyp (obehandlad bult som sprutas in) behöver användas under normala förhålland<strong>en</strong>,<br />
d.v.s. då inte d<strong>en</strong> yttre miljön kräver högre miljöklass än M3.<br />
Sprutbetong<strong>en</strong> som införs i <strong>sprutbetong</strong>klasserna IIIA <strong>och</strong> IIIB innebär självklart <strong>en</strong><br />
tillkommande kostnad. Alternativet är att ytbehandla <strong>bultar</strong>na, vilket äv<strong>en</strong> detta medför<br />
merkostnader. Det valda alternativet bedöms som mest fördelaktigt p.g.a.:<br />
• att inga <strong>bultar</strong> i normalfallet behöver varmförzinkas eller duplexbehandlas.<br />
• tidsvinst tack vare <strong>en</strong> mer rationellt hantering <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> fördel<strong>en</strong> <strong>av</strong> <strong>en</strong> <strong>en</strong>klare<br />
beslutsprocess på arbetsplats<strong>en</strong>.<br />
• kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på kontroller att rätt bult installerats på rätt plats minskar.<br />
Om d<strong>en</strong> utvändiga miljön kräver högre miljöklass än M3, d.v.s. M4B (marin miljö),<br />
måste dessa <strong>bultar</strong> utmed hela sin längd utföras Duplexbehandlade.<br />
Vissa mer detaljerade föreskrifter i Värtans <strong>och</strong> Roslagtulls bygghandlingar reglerar<br />
omfattning<strong>en</strong> <strong>av</strong> fiberarmerad <strong>sprutbetong</strong> i de lägre <strong>sprutbetong</strong>klasserna ovanför<br />
innertak<strong>en</strong> i vägtunnlarna. Dessa berör dock <strong>en</strong>dast dim<strong>en</strong>sioneringsförhålland<strong>en</strong> varför<br />
de inte tas upp här. Kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på miljöklasser när det gäller <strong>sprutbetong</strong>täckskikt <strong>och</strong><br />
ytbehandling <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> påverkas inte <strong>av</strong> detta.<br />
5.1 Kr<strong>av</strong> på korrosionsskydd <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong> för<br />
<strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ad Värtan<br />
Bygghandling<strong>en</strong> för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ad Värtan skickades inte ut på räkning förrän efter det att<br />
Vägverket slutligt fastställt nivån för miljöklassning<strong>en</strong> <strong>av</strong> förstärkningselem<strong>en</strong>t <strong>en</strong>ligt<br />
ovan. D<strong>en</strong>na handling kom därför att från början inkludera det ovan beskrivna alternativet<br />
i väs<strong>en</strong>tliga drag. Följande kompletteringar <strong>och</strong> förtydligand<strong>en</strong> till vad som<br />
redovisats ovan infördes i bygghandling<strong>en</strong> för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ad Värtan<br />
• För betong <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong> skall d<strong>en</strong> högsta miljöklass<strong>en</strong> i <strong>en</strong> sektion gälla för hela<br />
sektion<strong>en</strong>.<br />
• Bergytor med utstickande bultände skall vid systematisk bultning betongsprutas så<br />
att kr<strong>av</strong><strong>en</strong> <strong>en</strong>ligt miljöklass för armering uppfylls. Där inte förstärkning med fiberarmerad<br />
<strong>sprutbetong</strong> erfordras utförs erforderligt täckskikt med oarmerad <strong>sprutbetong</strong>.<br />
• Partiellt rostskydd <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> skall inte tillämpas då miljöklass för armering styr val<br />
<strong>av</strong> rostskydd.<br />
• Endast två bulttyper är aktuella - obehandlade <strong>bultar</strong> (i normalfall<strong>en</strong>) <strong>och</strong> duplexbehandlade<br />
<strong>bultar</strong> vid speciella miljöförhålland<strong>en</strong>.
5.2 Kr<strong>av</strong> på korrosionsskydd <strong>av</strong> <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong> för<br />
<strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ad Roslagstull<br />
Bygghandling<strong>en</strong> för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ad Roslagstull skickades ut för räkning till <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>örer<br />
flera månader innan Vägverket slutlig<strong>en</strong> fastställde tillämpning<strong>en</strong> <strong>av</strong> miljöklassning<strong>en</strong><br />
för förstärkningselem<strong>en</strong>t <strong>en</strong>ligt ovan. Entrepr<strong>en</strong>örernas anbud var redan inlämnade till<br />
Vägverket för utvärdering. Detta medförde att hantering<strong>en</strong> <strong>av</strong> de revideringar som<br />
miljöklassfrågan medförde g<strong>en</strong>omfördes på ett annat sätt för Roslagstull. Man valde att<br />
göra minimala nödvändiga justeringar i d<strong>en</strong> redan prissatta bygghandling<strong>en</strong> i syfte att<br />
uppfylla de nya kr<strong>av</strong><strong>en</strong> i Tunnel <strong>95</strong>.<br />
De praktiska konsekv<strong>en</strong>serna <strong>av</strong> d<strong>en</strong> skärpning <strong>av</strong> grundkr<strong>av</strong>et för miljöklasser, som<br />
föranledde d<strong>en</strong> aktuella revideringsprocedur<strong>en</strong> får lösas på arbetsplats<strong>en</strong> när bygget<br />
kommer igång. De specificerade kr<strong>av</strong><strong>en</strong> på miljöklasser <strong>en</strong>ligt <strong>av</strong>snitt 3.1 ovan är äv<strong>en</strong><br />
införda i Roslagstulls bygghandlingar. Kr<strong>av</strong>et på att utstickande bultändar skall täckas<br />
med oarmerad <strong>sprutbetong</strong> som är fallet i Värtan är däremot inte infört i d<strong>en</strong>na handling,<br />
vilket innebär att <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>ör<strong>en</strong> själv kan välja att korrosionsskydda <strong>bultar</strong>na g<strong>en</strong>om<br />
ytbehandling eller att spruta täckskikt så att kr<strong>av</strong><strong>en</strong> uppfylls. Följande förtydligand<strong>en</strong><br />
<strong>och</strong> kompletteringar utöver vad som redovisats ovan infördes i bygghandling<strong>en</strong> för<br />
Roslagstull:<br />
• För betong <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong> skall d<strong>en</strong> högsta miljöklass<strong>en</strong> i <strong>en</strong> sektion gälla för hela<br />
sektion<strong>en</strong><br />
• Inget hinder finns för att tillämpa partiellt rostskydd för <strong>bultar</strong> under förutsättning att<br />
Vägverket godkänner förfarandet.<br />
• Tre bulttyper kan förekomma - obehandlade, varmförzinkade <strong>och</strong> duplexbehandlade<br />
<strong>bultar</strong>.<br />
• Bulttyper med olika rostskydd kan bli aktuellt i samma sektion.<br />
6 REFERENSER<br />
BBK 94, Boverkets handbok om betongkonstruktioner, Band 1, Konstruktion, 1994.<br />
BBK 94, Boverkets handbok om betongkonstruktioner, Band 2, Material, Utförande<br />
Kontroll, 1994.<br />
BKR 94, Boverkets konstruktionsregler, föreskrifter <strong>och</strong> allmänna råd, BFS 1993:58.<br />
Ros<strong>en</strong>gr<strong>en</strong>, L. (1996) Studie <strong>av</strong> miljöklasser <strong>och</strong> rostskydd för <strong>bultar</strong> <strong>och</strong> <strong>sprutbetong</strong><br />
<strong>av</strong>se<strong>en</strong>de typförstärkningar. Intern utredning för Vägverket.<br />
Ros<strong>en</strong>gr<strong>en</strong>, L., Olofsson, S-O, (1997) Dim<strong>en</strong>sionering <strong>av</strong> bergförstärkning för <strong>en</strong>trepr<strong>en</strong>aderna<br />
Roslagstull <strong>och</strong> Värtan <strong>en</strong>ligt Tunnel <strong>95</strong>. Bergmekanikdag<strong>en</strong> 1997, SveBeFo.<br />
Tunnel <strong>95</strong>, Allmän teknisk beskrivning, Vägverkets publikation 19<strong>95</strong>:32, 19<strong>95</strong>-06
SUMMARY<br />
The Northern Link (of the Stockholm Ringroad) is the part of the planned infrastructure<br />
developm<strong>en</strong>t in Stockholm that will be situated betwe<strong>en</strong> Haga Norra in the west,<br />
Frescati in the north and Lidingöväg<strong>en</strong> in the east. The <strong>en</strong>gineering design work of this<br />
road <strong>tunnel</strong> system was performed over a period of more than three years <strong>en</strong>ding in the<br />
spring of 1997.<br />
During the design period, the Swedish National Road Administration’s new regulations<br />
for road <strong>tunnel</strong>s - Tunnel <strong>95</strong> - were introduced. This docum<strong>en</strong>t included new<br />
requirem<strong>en</strong>ts on design and durability of rock support elem<strong>en</strong>ts.<br />
The Swedish national building norms BKR 94, BBK 94 and BSK 94 were all published<br />
during the second half of 1994. Wh<strong>en</strong> Tunnel <strong>95</strong> was finally introduced in July 19<strong>95</strong>,<br />
the National Road Administration had based the <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal classification<br />
paragraphs in Tunnel <strong>95</strong> on BSK 94 and BBK 94. These regulations, however, do not<br />
really apply to rock <strong>tunnel</strong> conditions. To a large ext<strong>en</strong>t the design of the Northern Link<br />
up to that time had be<strong>en</strong> based on accepted working traditions and practice within the<br />
rock <strong>en</strong>gineering field in Swed<strong>en</strong>. Because the design work of the Northern Link at that<br />
time had be<strong>en</strong> under way for more than 1,5 years, an adjustm<strong>en</strong>t was required. The<br />
<strong>en</strong>force-m<strong>en</strong>t of the regulations of BBK 94 on corrosion protection required ext<strong>en</strong>sive<br />
changes to the design docum<strong>en</strong>ts. This lead to ext<strong>en</strong>sive discussions and studies on the<br />
applicability and interpretation of the meaning of the norm regarding rock <strong>tunnel</strong>s. The<br />
outcome was that the National Road Administration decided to implem<strong>en</strong>t certain<br />
deviations from Tunnel <strong>95</strong> concerning the <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal classification of rock support<br />
of <strong>tunnel</strong>s.<br />
This paper describes the conditions, principles and methods regarding the<br />
<strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>tal classification (corrosion protection) of rock support elem<strong>en</strong>ts<br />
implem<strong>en</strong>ted in the Roslagstull and the Värtan design docum<strong>en</strong>ts in order to meet the<br />
durability requirem<strong>en</strong>ts of Tunnel <strong>95</strong>.