VI BYGGER TUNNELN

Bilfi nger Berger AG
www.bilfi ngerberger.com
Den tyska entreprenören, med säte i Mannheim, är en ledande, internationell
aktör inom bygg- och anläggningssektorn. Billfi nger Berger omsätter ca
€ 6,2 miljarder och har 55.000 anställda. Förutom Citytunneln arbetar Bilfi nger
Berger just nu med Wienerwald-tunneln i Österrike och Gotthard-Basis-tunneln,
världens längsta järnvägstunnel, som beräknas färdig 2011.
Per Aarsleff A/S
www.aarsleff .com
Aarsleff arbetar med internationella entreprenader inom infrastrukturprojekt,
specialiserade inom bl a grundläggnings- och hamnarbeten. Aarsleff leder
projekt från design och konstruktion till överlämnandet av nyckelfärdiga
objekt. Företaget omsätter ca € 500 miljoner, varav ca 40% genereras utanför
Danmark. Aarsleff -gruppen har ca 2 400 anställda och är börsnoterat
i Köpenhamn.
E. Phil & Søn A.S
www.pihl-as.dk
Danska Pihl arbetar över stora delar av världen. Ungefär hälften av
omsättningen på ca € 540 miljoner kommer från utländska engagemang.
Stora infrastrukturprojekt, som hamnar, broar, tunnlar, vägar och fl ygplatser,
är viktiga delar av verksamheten. Likaså tillhör kraftstationer och industribyggnader
kärnverksamheten, liksom ROT- och stadsförnyelseprojekt.
Pihl har ca 2 400 anställda.
MALMÖ CITYTUNNEL GROUP | Klerkgatan 4, 214 21 Malmö | Tel 040-360 400 | www.malmotunnel.se
produktion: www.signalera.se 2006
illustration: lönegård & co
foto: klas andersson
VI BYGGER TUNNELN

Tvärs igenom stan – fast under
År 2011 avgår det första reguljära tåget
från Malmö Centrals nya, underjordiska
station. Genom Citytunneln tar det sig,
ca 25 m under marknivå, via Station
Triangeln fram till Station Hyllie. Då har
det, efter 6 km tunnel, nått marknivån i
sydligaste Malmö. Här delar sig järnvägen
och går västerut mot Öresundsbron, söderut
mot Trelleborg och österut mot Ystad.
Med Citytunneln kommer Malmö Central
inte längre att vara en säckstation, en
station utan genomgående spår. Restiderna
kommer att kortas betydligt och Malmö
får stationer på ytterligare två strategiska
platser i staden.
MCG:s ansvarsområden
Citytunneln är samlingsnamnet för den
nya förbindelsen mellan Malmö C och
befi ntlig järnväg söder om Malmö. I det
stora projektet, med totalt 17 km järnväg
ovan och under jord, ansvarar Malmö Citytunnel
Group MCG för entreprenad E201.
ENTREPRENAD E 201
Ω Två borrade 4,6 km enkelspårstunnlar
Ω 1 km ramp och
cut-and-cover-tunnel i Hyllie
Ω Bergrummet för Station Triangeln
Ω 13 tvärtunnlar
Ω Två angreppsschakt
Ω Fyra tryckutjämningsschakt
Malmö Citytunnel Group MCG
MCG är ett konsortium bestående av de
fristående byggentreprenörerna Bilfi nger
Berger AG (Tyskland), Per Aarsleff A/S
(Danmark) och E. Phil & Søn A.S (Danmark).
De tre företagen tillhör den europeiska
eliten inom anläggningsbyggande och
har omfattande erfarenhet av tunnlar och
infrastrukturprojekt.
Tidsåtgång
Från det att borrningarna startar söderifrån
runt årsskiftet 2006/2007 tar arbetet cirka
två år, vilket innebär att man når fram till
schaktet vid Malmö Central under senare
hälften av 2008. Station Triangeln passeras
under hösten 2007.
Huvudtunnlar, tvärtunnnlar
och angreppsschakt
Citytunneln består av två parallella tunnlar,
med en inre diameter på 7,9 m. Avståndet
mellan tunnlarna varierar mellan 10 och 30 m
och de förbinds med 13 tvär-/evakueringstunnlar
med ett avstånd på 300–400 m.
Dessutom fi nns två angreppsschakt som,
tillsammans med Station Triangeln, ger förbindelse
med marknivå på ungefär varje fj ärdedel
av tunneln. Citytunneln ligger under största
delen av sin sträckning på ca 25 m djup.
Arbetsplats Norra hamnen
Förutom de två huvudarbetsplatserna,
Hyllie och Triangeln, ansvarar MCG också
för Norra hamnen i Malmö hamnområde.
Hit fraktas de enorma mängder schaktmassor
som genereras vid Citytunnelns
samtliga arbetsplatser.
Under byggtiden kommer man
totalt att ta emot ca 3 miljoner m 3 , vilket
skapar 600 000 m 2 ny mark till Malmö.
Bilden nedan visar det planerade
utfyllnadsområdet.
MOT KÖPENHAMN
Norra hamnen
TUNNELN I ETT NÖTSKAL
Citytunneln består av två parallella tunnlar ,
med en inre diameter på 7,9 m. De förbinds
med 13 tvär-/evakueringstunnlar . Dessutom
fi nns två angreppsschakt som ger tillträde
till tunneln från marknivå.
FRÅN MALMÖ C TILL HOLMA
MCG ansvarar för alla borrade tunnlar i
Citytunnelprojektet. Totalt omfattar det
5,2 km tunnel, se röd markering på kartan.
......... MCG ENTREPRENAD E201
......... ÖVRIGA ENTREPRENADER
......... BEFINTLIG JÄRNVÄG
STATION HYLLIE
HOLMA
KRONPRINSEN
STATION TRIANGELN
STADION
KULLADAL
I HOLMA GÅR JÄRNVÄGEN UNDER JORD
Först i en cut-and-cover-tunnel, sedan i den
borrade tunneln.
MALMÖ C
SÖDERVÄRN
NORRA HAMNEN
ANGREPPSSCHAKT KUNG OSCARS VÄG
ANGREPPSSCHAKT STADIONGATAN

I stadsdelen Holma i södra Malmö ligger
MCG:s största arbetsplats. Det 230 000 m 2
stora området är på många sätt hjärtat i
byggprocessen.
Det är här tunnelborrmaskinerna börjar
borra, det är här schaktmassorna kommer
ut och det är härifrån tunnelbygget försörjs
med betong och andra material.
Parallellt med att försörjnings-/serviceenheterna
till tunnelarbetena etablerades,
byggdes rampen (upp-/nerfarten till tunneln)
och cut-and-cover-tunneln. Innan
denna tunneldel får tak och schaktet fylls igen,
kommer de två stora tunnelborrmaskinerna
(TBM) att monteras ihop nere i schaktet.
Cut-and-cover-tunnel
När en tunnel ligger ytligare, kan det vara
enklare och mer kostnadseff ektivt att gräva
ett öppet schakt där tunneln gjuts på plats
eller fogas samman av prefabricerade
sektioner. Därefter fylls schaktet igen.
De första 360 metrarna tunnel i Holma
byggs enligt denna metod. Till dess schaktet
i Holma är igenfyllt, ligger stora delar av
stadsdelens el-, tele- och vattenförsörjning
på temporära broar över schaktet.
Tätning
Allt eftersom tunnelborrmaskinerna arbetar
sig genom kalkberget, tätas och förstärks
tunnlarna permanent genom att väggarna
kläs med förtillverkade betongsegment
redan inne i borrmaskinernas vattentäta
sköldar. Denna teknik för att förhindra vatteninträngning,
som brukar benämnas lining,
har använts framgångsrikt bl a i tunneln
under Engelska kanalen och vid Stora Bält.
Arbetsplats Holma.
Navet i tunnelbygget.
Betongkvalitet
Kvalitetskraven på betongen är extrema.
Öresunds saltvatten och pendlandet kring
nollgradersstrecket under den sydsvenska
vintern ställer speciella krav. Betongen inne
i tunneln ska också kunna motstå upp till
1300 graders hetta i tre timmar. Betong
brinner inte, men vatten i betongen
förångas och kan då spräcka betongen.
Slutligen, betongen ska klara sig i minst
120 år, en imponerande lång tid.
PRINCIPEN FÖR
CUT-AND-COVER
UTSIKTSPLATTFORM FÖR ALLMÄNHETEN
CUT-AND-COVER-TUNNEL
Denna del av tunneln borras inte, utan görs
med cut-and-cover-teknik. Den täcks och fylls
igen först när båda tunnelborrmaskinerna är
monterade.
SEGMENTFABRIK
Här tillverkas de betongsegment som bildar tunnelns lining.
Sju segment + ett låssegment bildar en ring. Varje segment väger
5–6 ton, låssegmentet 1 ton. Ring fogas till ring bakom tunnelborrmaskinens
borrhuvud och en tät tunnel skapas. Precisionen är mycket
hög: toleransen mellan segmenten är 0,1 mm. Varje ring bygger 1,8 m
i längd, vilket betyder att det kommer att behövas ungefär 40 900
tunnelsegment till Citytunneln!
BORRMASSOR
Här släpper transportbanden borrmassorna. De får rinna av och lastas
sedan på lastbilar för transport till Norra hamnen.
TILLFÄLLIGA INSTALLATIONER
Temporära broar för el- och
vattenledningar.
TÅGET
Tåget transporterar tunnelsegmenten till
depån för lagring. Tåget transporterar även de
monteringsfärdiga segmenten in i tunneln.
SEGMENTDEPÅ
Här lagras tunnelsegmenten i väntan på att transport in till
tunnelborrmaskinerna och applicering i tunneln. Det fi nns hela
tiden en buff ert av segment, för att säkerställa en kontinuerlig
drift av tunnelborrmaskinerna.
BETONGSTATION
Betongstationen på Holma förser hela tunnelbygget med betong
– från segmentfabriken till arbetena vid Station Triangeln. Stationen
har två blandare, med en kapacitet på 1,5 respektive 2 m3 betong per
blandning. Processtiden per blandning handlar om minuter, vilket
ger stationen en teoretisk kapacitet på ca 600 m3 per skift.

Station Triangeln.
Stor som en fotbollsplan, 25 meter under marken.
Station Triangeln, mitt i Malmö och halvvägs
längs Citytunnelns sträckning, ger
boende och besökande i centrala staden
tillgång till eff ektiv kommunikation.
För MCG ställer byggandet, mitt i en trång
stadsmiljö, höga krav på teknik och
logistik – ett mycket stort byggprojekt
som ska märkas så lite som möjligt.
Principen är två 25 m djupa schakt, med ett
avstånd på ca 200 m. Mellan de två schakten
grävs ett bergrum ut. Bergrummet blir en
250 m lång del av Citytunneln, där de två
spåren separeras av en perrong. Eftersom
bergrummet tätas med sprutbetong och
platsgjuten lining, måste bergrummet vara
klart när tunnelborrmaskinerna når fram.
I de båda schakten byggs upp-/nedgångar,
som förbinder perrongen med
marknivå. Station Triangeln får alltså två
entréer: en vid S:t Johanneskyrkan och en
200 m söderut vid Smedjegatan.
Bergrummet blir ca 27 m brett och 12 m
högt och den totala volymen skulle kunna
rymma ett par Johanneskyrkor!
Tryckutjämningsschakt
Strax norr respektive söder om Station
Triangeln byggs tryckutjämningsschakt,
som förbinder tunnlarna med marknivån.
Schaktens uppgift är att eliminera den ”luftkudde”
som annars skulle ge ett övertryck
på stationen varje gång ett tåg anländer.
”Navigering”
Hur hittar man rätt i underjorden? Vid
konstruktionen av Öresundsbron användes
GPS* med mycket hög noggrannhet, men
eftersom GPS-signalen inte når ner genom
marken används istället avancerad mät- och
avvägningsteknik av traditionell typ.
Från fi xpunkter i marknivå, byggs ett nät av
mätpunkter upp i tunnlarna, allt eftersom
tunnelborrmaskinerna tar sig framåt.
Noggrannheten i systemet ligger på
millimeternivå.
* Global Positioning System, satellitbaserat navigationssystem.
Bockkranar
Fräsmaskinen matar schaktmassorna bakåt,
där de tas om hand och transporteras till
något av de två öppna schakten. Massorna
lyfts till marknivå av bockkranar som lastar
direkt på lastbilar för vidare transport till
utfyllnadsområdet i Norra hamnen.
FRÄSMASKINER GRÄVER BERGRUM
För att gräva ut bergrummet mellan de två schakten används två fräsmaskiner.
Maskinerna arbetar med roterande, ”tandförsedda” kulor eller hjul. Bergrummet grävs
ut i etapper och man börjar med en mittdel där det byggs kraftiga stödpelare.
UTSIKTSPLATTFORM FÖR ALLMÄNHETEN
STATIONSBYGGNADER
I de båda schakten byggs stationer,
som förbinder plattformar och marknivå.
MCG ansvarar för betongkonstruktionen,
den slutliga inredningen,
med rulltrappor, hissar etc, görs i en
senare entreprenad. Bilden visar uppgången
vid S:t Johanneskyrkan.
UTGRÄVNING AV STATION TRIANGELN
1. 2. 3.
En centrumtunnel tas
ut i mitten av stationen.
Sedan gjuts fundament,
pelarrad och takbalk.
Centrumtunnelns nedre
del fylls temporärt med
kalksten. Efter detta tas
tunnlarna ut i etapper,
med start i taket.
Taken förstärks och nederdelen
schaktas ut, inklusive
tillfällig fyllning. När allt berg
tagits ut kan tunnelborrmaskinerna
dras igenom.

TBM – en tunnelfabrik
TBM står för Tunnel Boring Machine,
tunnelborrmaskin, men ett mer passande
namn är tunnelfabrik. Den 120 m långa
konstruktionen borrar, tätar med betongsegment
och forslar bort borrmassor
– allt i en hastighet på ca 18 m/dygn.
Två TBM
Citytunneln består av två parallella tunnlar
och därför är två TBM i drift samtidigt.
Den ena maskinen har ett litet försprång,
eftersom det bara fi nns plats att montera en
TBM i taget i schaktet vid tunnelstarten.
Inne i skölden
De första 10 m av TBM:en består av en
”burk”, stålskölden, som fungerar som tätning
mot den borrade tunneln. I fronten på
skölden sitter det roterande borrhuvudet,
som har en diameter på 9 meter. Borrhuvudet
har två typer av verktyg: skrapjärn
och diskar (stålhjul), som bearbetar
och sönderdelar kalkberget i lagom
stora bitar. Bergmassorna samlas upp av
skovlar och förs in bakom borrhuvudet,
där en transportskruv för dem till ett
transportband. Bandet forslar massorna
bakåt genom TBM:ens 110 m långa
servicedel och vidare ut ur tunneln.
Tätas med lining
Allt eftersom TBM:en arbetar sig genom
kalkberget, kläs tunneln med lining.
Det är vattentäta betongringar, som bildar
ett rör i den borrade tunneln. Liningen
monteras inne i sköldens bakre del och varje
ring består av åtta prefabricerade segment.
Tunnelröret växer med 1,8 m för varje ring.
Mellan varje ring tätas med gummipackningar
och man pressar in betong mellan
bergväggen och liningen. Eftersom segmenten
sätts på plats inne i den vattentäta
skölden där de sluter tätt mot sköldens
insida, fi nns ingen risk för att bergmassor
rasar in eller att vatten tränger in i tunneln.
I praktiken betyder det att man inte behöver
sänka grundvattennivån och att den
borrade tunneln hela tiden
har stöd av antingen
skölden eller
liningen.
TRANSPORTSKRUV
Borrmassorna skruvas upp till
transportbandet.
BORRHUVUD
Borrhuvudet roterar med 4–5 varv/min och de 50
diskarna pressas med ca 5000 tons tryck mot berget
(trycket varierar beroende på hur hårt berget är).
TRANSPORTBAND
Transportbandet för borrmassorna bakåt. Vid
servicedelens slut, är transportbandet fäst
direkt i tunnelväggen. Under full drift forslas
60–100 m 3 borrmassor i timmen. PERSONALBOD
Ett arbetslag tillbringar hela
TUNNELSEGMENTEN
Tunnelväggen kläs med
segment i takt med att
TBM:en arbetar sig framåt.
Segmenten är 35 cm tjocka.
COCKPIT
Härifrån styrs borrningen. Operatörerna
använder bl a laser för att hålla riktningen.
0 m 50 m 100 m
SEGMENTMONTERING
Med hjälp av vakuum lyfter
en monteringskran tunnelsegmenten
på plats.
skiftet i tunneln. Därför krävs
bland annat hygienutrymmen,
matsal och pausrum.
TÅGET
Ett tåg transporterar kontinuerligt
tunnelsegment från depån till TBM:en.
Tåget används också för alla andra leveranser
in i tunneln, inklusive persontransporter.
ARBETSBOD
Både utrustning och personal behöver
”stugvärme” – tunneln håller en konstant
temperatur strax över 10 °C.
OMLASTNING AV SEGMENT
Tåget kan inte köra ända fram till skölden,
utan traverskranar lyfter fram segmenten till
transportbanan bakom skölden. Denna för
segmenten till monteringskranen.
Spjärn mot liningen
Borrhuvudet får kraft framåt mot kalkberget
genom att 28 domkrafter trycker mot den
senast monterade tunnelringen. När TBM:en
borrat ca 2 m framåt stoppar borrhuvudet,
domkrafterna dras undan och en ny tunnelring
sätts på plats. Takten är ca 10 nya tunnelringar
per dygn. Domkrafterna används också
för att bogsera servicedelen framåt.
Startblock i Holma
När TBM:en börjar borra i Holma fi nns ingen
lining att ta spjärn mot. Därför byggs ett
speciellt ”startblock”, en tillfällig tunnelring,
som ger mothåll tills de första riktiga
tunnelringarna är på plats.
Servicedelen
Även om den mest intensiva processen sker i
de främsta 10 m av TBM:en, är de efterföljande
110 m nödvändiga för funktionen. Här fi nns
kraftförsörjning, vatten, ventilation, verkstäder,
kontor, personalutrymmen och – inte minst
– systemen för att föra tunnelsegment in i
tunneln och borrmassor ut ur tunneln. TBM:en
är arbetsplats för ca 15 personer i varje skift.
TRANSFORMATOR
TBM:en är eldriven, vilket föranleder en transformatorstation
i servicedelen. Eff ektbehovet vid full drift är
ungefär 4 MW, vilket ungefär motsvarar 67.000 glödlampor
eller kraften hos 40 normala personbilar.

TIDPLAN
2001
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Överenskommelse mellan Bilfi nger Berger AG,
Per Aarsleff A/S och E. Phil & Søn A.S att bilda
konsortiet Malmö Citytunnel Group MCG och
lämna anbud på byggandet av Citytunneln.
Anbudsfas.
11 november. Kontraktsteckning avseende
entreprenad E201, Tunnlar och bergrum.
5 april. Arbetena börjar – första spadtaget.
1 579 dagar till kontraktsbundet leveransdatum.
September. Första TBM:en börjar
monteras i Holma.
December. Första TBM:en börjar borra.
December. Andra TBM:en monteras när
den första lämnat utrymme.
Under hösten passerar tunnelborrmaskinerna
Triangelns bergrum och därmed går arbetet med
byggandet av Station Triangeln in i en ny fas.
Under andra halvåret når tunnelborrmaskinerna
Västra Station.
MCG överlämnar de färdiga konstruktionsarbetena
enligt entreprenad E201 till uppdragsgivaren.
TEKNIK & DETALJER FAKTA & DATA MILJÖ OCH OMGIVNING
MCG har ca 120 medarbetare fast sysselsatta inom konsortiet. Härutöver engageras
upp till 500 personer via olika underleverantörer. Antalet varierar med projektets
olika faser.
Kan inte backa
Vikten av att navigera rätt i underjorden: TBM:en kan inte backa, eftersom liningen
minskar tunneldiametern från ca 9 till ca 8 meter.
Hur svänger tunneln?
Genom att liningringarna är asymmetriska (lite bredare
på ena sidan), kan man genom att vrida ringen få
tunneln att svänga eller gå uppåt/nedåt, utan att
tätningen mellan ringarna påverkas. Illustrationen
visar, mycket överdrivet, principen.
Spontning
25 m rakt ner i schakten kräver att väggarna spontas
mot ras. Vanligast är att slå ner grova stålprofi ler i
marken, som tillsammans bildar en gigantisk
”korrugerad plåt”. Sponten säkras med jordankare,
vajrar som borras snett ner i marken och gjuts fast.
FAKTA CITYTUNNELN
TOTAL LÄNGD .......................................... 17 km elektrifi erad järnväg
NYA STATIONER ...................................... Malmö C Nedre, underjordisk station
Triangeln, underjordisk station
Hyllie, station ovan mark
SCHAKTMASSOR .................................... ca 3 miljoner m3 FAKTA E 201
BORRAD TUNNEL ................................... 4,6 km
CUT-AND-COVER-TUNNEL ............... 360 m
RAMP ............................................................. 440 m
BETONGÅTGÅNG ................................... ca 243 000 m3 varav
85 000 m3 till liningsegmenten
LININGSEGMENT .................................... ca 40 900 segment,
som bildar ca 5 100 ringar.
FAKTA TUNNELBORRMASKIN
MÄRKE .......................................................... Herrenknecht
MODELL ....................................................... EPB-shield (earth pressure balance)
TILLVERKNINGSLAND .......................... Tyskland
LÄNGD X BREDD ..................................... 120 x 8,9 m
TOTALVIKT .................................................. 1 330 ton
EFFEKT .......................................................... ca 5 440 hk / 4 000 kW
TOPPFART ................................................... ca 0,001 km/h (18 m/dygn)
Hjultvätt
Tre miljoner kubikmeter schaktmassor ska transporteras från
tunnelbygget till utfyllnadsområdet i Norra hamnen. För att
minimera nedsmutsningen av vägnätet i och runt Malmö,
passerar varje lastbil en speciell hjultvätt på väg ut från såväl
Holma som Triangeln. Smutsvattnet sedimenteras i bassänger
och vattnet recirkuleras.
Återvinning betongrester
Betonghanteringen skapar med nödvändighet en del spill.
Detta spill tas omhand och betongen återvinns.
Koll på omgivningen
Alla byggnader inom en radie på 100 meter från byggplatserna
har inspekterats noga före igångsättningen av arbetena.
Kontrollen fortsätter under hela byggtiden, för att omedelbart
kunna konstatera om exempelvis sättningsskador uppstår.