Spelling suggestions: "subject:"dock reinforcement"" "subject:"rock reinforcement""
1 |
Comparison between preinvestigations and detailed geotechnical site characterization of City Link, Stockholm.Arque Armengol, Anna January 2012 (has links)
A statistical comparison between the pre-investigations and the detailed site characterization while tunneling was performed in three areas of different rock quality in the Södermalm’s Tunnel. An overview of the site investigations performed prior to the construction works and the consequences in the tunneling method are also presented in this study. The statistical analyses in this study showed low correlation within the results obtained from the geotechnical investigations performed prior and while tunneling. The correlation diminishes as the rock mass quality decreases; however, in areas where the rock mass quality is high, the correlation is not as elevated as expected. The low association within those results may be due to diverse factors: the concentration of the pre-investigations in mostly three areas along the trace of the tunnel, and the extension of those results to the rest of the tunnel; the inappropriate utilization of the investigation techniques; and the lack of geotechnical data in the regional areas of Stockholm. The inaccurate geological characterization given by the pre-investigations leaded to great challenges in the most fractured and altered areas of the tunnel. A collapse occurred where the glaciofluvial sediments were in contact with the rock. The excavation had to be stopped and additional rock reinforcement had to be applied. Therefore, an increase of the expenses in terms of time and budget were the major consequences of the inaccurate predictions.
|
2 |
The numerical modelling of rockbolts in geomechanics by finite element methodsChao, Tung-yo January 1999 (has links)
In tunnel excavation, the use of rockbolts has long been a popular means of reinforcement in rock masses to prevent the rock opening from caving in. The idea has evolved from the earliest form of rockbolt made of wood to the more up-to-date form of pre-tensioned or grouted steel rockbolts. A major breakthrough in the design of rockbolt models was made by Aydan (1989). This rockbolt element was modelled in coupled form, with one sub-element representing the steel bolt, and the other sub-element the grout. This representation was necessary to model the complex action in the continuous rock mass near the joint. In elasticity problems, the large displacement formulation of a beam element is derived from the fundamental theory, and the bending phenomenon of a thin rod is analysed by the finite element discretizations of the bar elements and the beam elements. Experiments show that the deformation characteristics of the latter representation resemble a more realistic life behaviour. Based on this finding, this thesis proposes a modification to Aydan's two-dimensional rockbolt element, with the beam elements discretising the steel bolt. The different mechanical responses of a perfectly elastic rockbolt are considered, and the large displacement formulation of the new rockbolt element is derived by combining those of Aydan's rockbolt element and the beam element. The mechanics of the Aydan element and the new rockbolt element are described, and their performances are compared in an identical situation. It is found that in the two two-dimensional examples used in this thesis, the modified element ensures the continuity of curvature of the rockbolt, and in general, can act as support across a discontinuity or joint between rock masses well. In conjunction with the displacement method in the finite element procedures, a conventional iteration solution procedure is first described to solve the nonlinear incremental stiffness equation. However, it is found that this procedure is cumbersome, and requires a large amount of comptutations. Some limited storage quasi-Newton minimization algorithms are considered as an alternative.
|
3 |
Kostnad-/nyttoanalys av bergtekniska förundersökningar med statistisk datavärdesanalysLiljekvist, Markus, Andersson, Daniel January 2020 (has links)
Många infrastrukturprojekt involverar byggnation i berg där det alltid finns osäkerheter att hantera, dessa kan minskas genom att utföra fler undersökningar. Eftersom förundersökningar i berg är relativt dyra gäller det att hitta en balans där fältprogrammet är ekonomiskt försvarbart. Ett området som studerats det senaste åren är att utreda kostnadsnyttan som förundersökningarna tillför. Metoden som har utvecklats kallas datavärdesanalys och används för att kunna bedöma kostnadsnyttan av att utföra ytterligare förundersökningar innan de är utförda. Syfte med studien är att utvärdera kostnadsnyttan av ytterligare förundersökningar för en injekterings- och bergförstärkningsdesign i ett riktigt bergbyggnadsprojekt. Detta kommer att göras med en utvecklad statistisk metod av datavärdesanalysen. Förväntade resultat från studien var: Undersöka hur insamlad data från tidigare förundersökningar i projektet kan användas för att bedöma sannolikheterna i datavärdesanalysen. Utveckla datavärdesanalysen för att vara tillämpbar i ett bergbyggnadsprojekt. Testa metoden i ett byggprojekt med riktig data och kostnader. Utvärdera om den framtagna metoden är tillämpbar i ett bergbyggnadsprojekt. I studien upprättades först två olika typdesigner för injekteringen och bergförstärkningen, baserat på en begränsad mängd data som fanns tillgänglig för en utvald sektion (fall 1). Mängden data som var tillgänglig i fall 1 är liknande som i en förstudie. Sedan upprättades två nya typdesigner för vardera område där kompletterande information från högkvalitativ data från kärnborrhål, hammarborrhål och vattenförlustmätning adderades (fall 2). Sannolikheterna i datavärdesanalysen bedömdes genom att använda en statistik metod. Den statistiska metoden baserades på en monte carlo simulering där stupningen på brottet antogs variera för bergförstärkningen och konduktiviteten antogs variera för injekteringen. Studien påvisade goda resultat för att datavärdesanalyser skulle kunna implementeras i projekt som ett beslutsunderlag. Problematiken som kan uppstå i projekt där man har olika åsikter om hur mycket förundersökningar som behövs skulle kunna elimineras genom att använda datavärdesanalyser på den tillgängliga informationen samt nyttan av mer information. Detta är viktigt ur ett samhällsekonomiskt perspektiv. Det är dock viktigt att personen som använder verktyget förstår hur metoden är uppbyggd och dess antaganden. Gör man inte det finns det stor risk att beslut fattas på grund av felaktigheter som kan finnas i både indata och misstolkad utdata. Vidare rekommenderas att metoden utvecklas innan den används i ett riktigt projekt. Exempel på detta kan vara att göra mindre antaganden. Det kan också vara att försöka koppla datavärdesanalysen till var man har utfört undersökningen på sträckan man studerar. Man skulle även kunna inkludera fler parametrar i sin monte carlo simulering. Slutligen kan man, för att göra metoden mer användarvänlig, skapa en bättre plattform som den kan användas på. / Many infrastructure projects involve construction in rock, where there are a lot of uncertainties to deal with. These uncertainties can be reduced by performing preliminary investigations. Since preliminary investigations are expensive, it is necessary to find a balance where the field program is financially justifiable. In recent years cost-benefit analysis has been studied to investigate the benefits that preliminary investigations add. The method that has been developed is called value of information analysis and it assesses the cost-benefit of doing more investigations before they are performed. The purpose of this report is to evaluate the benefits of additional preliminary investigations in a real project that could improve the grouting and rock support designs. The studied method is VOIA (Value of Information Analysis) based on statistical probabilities. The expected result of the study was: Investigate how collected data from preliminary investigations can be used to determine the probabilities used in the VOIA concept based on statistics. Develop a VOIA concept that is based on statistics and can be applied in a real project. Test the concept in a real project with real data and costs. Evaluate however the statistical approach was suitable to be applied in a real project. First part of the study consists of establishing two basic designs for grouting and rock support, that is based on a limited amount of information for a certain section of the project (case 1). The data available in case 1 is similar to a desk study. For the second part of the study the previous designs were updated and adjusted according to the additional information, from high quality investigations such as core drilling and water pressure test (case 2). The probabilities in the value of information analysis were evaluated using a statistical approach. The method was based on a monte carlo simulation where the dip of the plane was assumed to vary for the reinforcement design. For the grouting design the conductivity was assumed to vary. Conclusions from this report proves that a statistical approach for the VOIA concept has great possibilities of being applied in projects as a tool before making decisions regarding preliminary investigations. The problem that often occur in projects today concerning different opinions about the amount of investigations needed, could be eliminated if a well constructed statistical model can be used that has the possibility of adjusting to the amount of available data. This would be beneficial from a socioeconomic perspective. However it's important that the user of this approach understand the purpose of every assumption and understands how to interpret the output data. Otherwise, decisions can be based on errors made by assumptions or bad input data. Furthermore, recommendations is presented in this report regarding some areas that need to be developed before it is suitable to apply the method in a real project. One is to construct the VOIA concept based on fewer assumptions. Another is to connect the VOIA method to the geographical point of where the investigations have been made. There is also a possibility to include more parameters in the monte carlo simulation. Finally, to construct a more applicable tool in a project, a user friendly platform to conduct the analysis from is a great area to develop.
|
4 |
Temperaturmätningar i inklädnadssystem och sprutbetong inom Norra länken / Temperature measurments in cladding system and shotcrete within Norra länkenBehaderovic, Irfan, Khaled, Nora January 2019 (has links)
Just nu pågår stora anläggningsprojekt i Stockholm där Trafikverket försöker leda om trafiken från stadskärnan. Därför utfördes projektet Norra länken. Norra länkens tunnelkonstruktion är uppbyggd med ett inklädnadssystem och bergförstärkning som består av sprutbetong. I nuläget saknas information om vilka temperaturer som uppstår i en tunnelkonstruktion och på grund av detta appliceras Trafikverkets generella antagande vid dimensionering av vägtunnlar. Antagandet säger att tunnelkonstruktionens temperatur kommer att motsvara uteluftstemperaturen. Vilket innebär att sprutbetongen behöver vara frostbeständig och därmed appliceras XF4 eller XF2. För att förstå temperaturförhållandet i tunnelkonstruktioner bättre har Trafikverket utfört mätningar i Norra länken. Med ökad förståelse för temperaturförhållandena skulle det vara möjligt att korrigera det nuvarande kraven på exponeringsklasserna. Därmed var syftet med denna rapport att undersöka om mätningarna kunde hjälpa till att utforma ett underlag för framtida val av exponeringsklass i kommande tunnelprojekt med liknade inklädnadssystem. Metoden som användes för att kunna undersöka frågeställningarna var litteraturstudier, studiebesök och analys av mätningarna i Excel. Resultatet visade att bergförstärkningens temperatur aldrig hamnade under 0℃ under perioden som mätningarna erhölls medan inklädnadens temperatur understeg 0℃. Detta innebar att det inte fanns risk för frostskador i bergförstärkningen men att i inklädnaden fanns det risk för det. Däremot när analysen gjordes noterades att två av tre mätstationer blivit vattenskadade och orsakat mycket felaktig data och att all mätdata som erhölls var från milda vintrar. Vilket bidrar till att det finns en osäkerhet kring hur pålitliga mätvärdena var. Från analysen togs slutsatserna att det fanns för lite underlag för att kunna ta beslutet om att ändra val av exponeringsklass inför kommande tunnelprojekt och att Trafikverkets antagande inte stämde. Där av rekommenderas Trafikverket att fortsätta med mätningarna till planerat slutdatum 2025 och på så sätt erhålla tillräckligt med information för att i framtiden kunna utvärdera exponeringsklasserna på nytt. / Trafiverket strives to divert the traffic in Stockholm from the city center. In order to accomplish this, large construction projects are currently being planned and processed. One of them is a tunnel construction called Norra länken. The tunnel construction in Norra länken consists of a cladding system and rock reinforcement consisting of shotcrete. Currently there is not enough information on which temperatures that will occur in the tunnel construction and therefore Trafikverket’s general assumption is applied of when designing road tunnels. This means that the shotcrete needs to be frost resistant and that XF2 and XF4 is applied. In order to understand the temperature conditions in the tunnel construction Trafikverket decided to measure the temperatures in Norra länken. With an increased understanding of the temperature conditions it would be a possibility to alter the exposure classes that are currently applied. The purpose of this report is to investigate whether the resulting measurements could be used to design a basis for future selection of exposure class in coming road tunnel projects with similar cladding systems. For this report literature studies, field trips and analyzes of the measurements in Excel were used as a method to answer these research questions. The result showed that the temperature in the rock reinforcement never fell below 0℃ but that the cladding system did show temperatures below 0℃. Therefor it was only a risk for frostbite in the cladding system. However, when analyzing the data, it was noted that two out of three measuring stations were water damaged which caused a lot of incorrect data. The data was also only obtained from mild winters which makes it difficult to draw general conclusions from it. This contributed to uncertainties about how reliable the measured data was. From the analysis the conclusion was made that there was not enough information to support a decision that would alter the choice of exposure class in future tunnel projects. Thereby Trafikverket was recommended to continue with the measurements until the planed end date 2025 and by doing so they can obtain a sufficient amount of information to evaluate the exposure classes once again. / Temperaturmätning i inklädnadsystem och sprutbetong inom Norra Länken
|
5 |
Temperaturmätningar i inklädnadssystem och sprutbetong inom Norra länken / Temperature measurments in cladding system and shotcrete within Norra länkenBehaderovic, Irfan, Khaled, Nora January 2019 (has links)
Just nu pågår stora anläggningsprojekt i Stockholm där Trafikverket försöker leda om trafiken från stadskärnan. Därför utfördes projektet Norra länken. Norra länkens tunnelkonstruktion är uppbyggd med ett inklädnadssystem och bergförstärkning som består av sprutbetong. I nuläget saknas information om vilka temperaturer som uppstår i en tunnelkonstruktion och på grund av detta appliceras Trafikverkets generella antagande vid dimensionering av vägtunnlar. Antagandet säger att tunnelkonstruktionens temperatur kommer att motsvara uteluftstemperaturen. Vilket innebär att sprutbetongen behöver vara frostbeständig och därmed appliceras XF4 eller XF2. För att förstå temperaturförhållandet i tunnelkonstruktioner bättre har Trafikverket utfört mätningar i Norra länken. Med ökad förståelse för temperaturförhållandena skulle det vara möjligt att korrigera det nuvarande kraven på exponeringsklasserna. Därmed var syftet med denna rapport att undersöka om mätningarna kunde hjälpa till att utforma ett underlag för framtida val av exponeringsklass i kommande tunnelprojekt med liknade inklädnadssystem. Metoden som användes för att kunna undersöka frågeställningarna var litteraturstudier, studiebesök och analys av mätningarna i Excel. Resultatet visade att bergförstärkningens temperatur aldrig hamnade under 0℃ under perioden som mätningarna erhölls medan inklädnadens temperatur understeg 0℃. Detta innebar att det inte fanns risk för frostskador i bergförstärkningen men att i inklädnaden fanns det risk för det. Däremot när analysen gjordes noterades att två av tre mätstationer blivit vattenskadade och orsakat mycket felaktig data och att all mätdata som erhölls var från milda vintrar. Vilket bidrar till att det finns en osäkerhet kring hur pålitliga mätvärdena var. Från analysen togs slutsatserna att det fanns för lite underlag för att kunna ta beslutet om att ändra val av exponeringsklass inför kommande tunnelprojekt och att Trafikverkets antagande inte stämde. Där av rekommenderas Trafikverket att fortsätta med mätningarna till planerat slutdatum 2025 och på så sätt erhålla tillräckligt med information för att i framtiden kunna utvärdera exponeringsklasserna på nytt. / Trafiverket strives to divert the traffic in Stockholm from the city center. In order to accomplish this, large construction projects are currently being planned and processed. One of them is a tunnel construction called Norra länken. The tunnel construction in Norra länken consists of a cladding system and rock reinforcement consisting of shotcrete. Currently there is not enough information on which temperatures that will occur in the tunnel construction and therefore Trafikverket’s general assumption is applied of when designing road tunnels. This means that the shotcrete needs to be frost resistant and that XF2 and XF4 is applied. In order to understand the temperature conditions in the tunnel construction Trafikverket decided to measure the temperatures in Norra länken. With an increased understanding of the temperature conditions it would be a possibility to alter the exposure classes that are currently applied. The purpose of this report is to investigate whether the resulting measurements could be used to design a basis for future selection of exposure class in coming road tunnel projects with similar cladding systems. For this report literature studies, field trips and analyzes of the measurements in Excel were used as a method to answer these research questions. The result showed that the temperature in the rock reinforcement never fell below 0℃ but that the cladding system did show temperatures below 0℃. Therefor it was only a risk for frostbite in the cladding system. However, when analyzing the data, it was noted that two out of three measuring stations were water damaged which caused a lot of incorrect data. The data was also only obtained from mild winters which makes it difficult to draw general conclusions from it. This contributed to uncertainties about how reliable the measured data was. From the analysis the conclusion was made that there was not enough information to support a decision that would alter the choice of exposure class in future tunnel projects. Thereby Trafikverket was recommended to continue with the measurements until the planed end date 2025 and by doing so they can obtain a sufficient amount of information to evaluate the exposure classes once again.
|
6 |
Mesh Mounting Concept for a Mechanical Rock Excavation Machine / Nätmonteringskoncept för en Mekanisk BergavverkningsmaskinSkoog, Elin January 2017 (has links)
This report is the result of a Master’s Thesis done at the Machine Design Department at the Royal Institute of Technology. The project was carried out at Svea Teknik AB in cooperation with Atlas Copco Rock Drills AB and the Mining and Rock Excavation division in Örebro. Atlas Copco is currently developing a new TBM for mechanical rock excavation, which have been named the RVM (Remote Vein Miner. When doing the excavation, stresses and cracks are induced in the tunnel walls and roof, why it is necessary to reinforce the tunnel so that is does not collapse. In this case this is done by drilling holes and inserting rock bolts into the tunnel walls, and at the same time clothe the walls with a chain link mesh. The operators that are doing this are working in an unsecured part of the tunnel and are hence exposed to a safety risk. It is therefore of interest to make this mesh mounting procedure automated. The project’s purpose was to develop a design concept for the mesh handling and mounting for the RVM that require less manual hands-on work by the operators, i.e. replacing the existing semi-manual mesh handling to a solution that instead can be automatized and remote controlled. Brainstorming was used to generate 6 different concepts, 4 for the mesh handling and 2 for the bolt handling, which were evaluated in two separate Pugh’s evaluation matrices. The two concepts that was deemed most promising, the bolt carrousel and an arm handling solution for mesh rolls, were further developed. CAD models of the included components and systems were made and used to verify the arm’s range and that it fulfilled all of the constraints related to the spatial limitations on the machine. The hydraulic cylinders were dimensioned with forces obtained from an ADAMS simulation. The final conceptual design did fulfil the requirements, but was considered to be very complex and concerns were made regarding how it would handle the harsh environment in the tunnel. / Denna rapport är resultatet av ett examensarbete som utförts på Institutionen för Maskinkonstruktion på KTH. Projektet gjordes med Svea Teknik AB i samarbete med Atlas Copco Rock Drills AB och deras avdelning för Gruv- och Bergbrytningsteknik i Örebro. Atlas Copco håller för närvarande på att utveckla en ny TBM för mekanisk bergavverkning, som har fått namnet RVM (Remote Vein Miner). När bergavverkning sker så induceras spänningar och sprickor i berget som omger tunneln och det är därför nödvändigt att förstärka tunneln så att den inte rasar samman. I detta fall så sker denna förstärkning genom att borra hål i tunnelväggen och sätta in bergbultar, och samtidigt klä väggarna med ett skyddande nät. När operatörerna utför detta arbete så befinner de sig i en del av tunneln som inte är säkrad och de är således utsatta för säkerhetsrisker. Det är därför av intresse att göra denna nätmonteringsprocess automatiserad. Syftet med detta projekt var att utveckla en konceptkonstruktion för näthanteringen- och monteringen för RVM-maskinen som innebär mindre manuellt arbete av operatörerna, alltså att ersätta den nuvarande semi-manuella näthanteringslösningen med en lösning som istället kan automatiseras och fjärrstyras. Brainstormning användes för att ta fram 6 stycken olika koncept, 4 gällande näthanteringen och 2 för bulthanteringen. Dessa koncept utvärderades i två separata Pugh matriser. De två koncept som ansågs vara de mest lovande, bultkarusellen och en armkonstruktion för hantering av nätrullar, utvecklades vidare. CAD-modeller av de inkluderade komponenterna och systemen gjordes och användes för att verifiera armens räckvidd och att den uppfyllde att hålla sig inom maskinens platsbegränsningar. De hydrauliska cylindrarna dimensionerades utifrån krafter som erhölls från en ADAMS-simulering. Den slutgiltiga konstruktionen uppfyllde alla specificerade krav, men ansågs vara väldigt komplex och det ansågs osäkert hur och om den skulle klara av den mycket tuffa miljön i tunnelgången.
|
7 |
Modellförsök avseende bergspänningars betydelse för spännvidd av valv / The Importance of Rock Stress for the Span of an Arch – Model TestLarsson, Minna, Skoog, Klara January 2020 (has links)
Tunnels and anthropogenic underground cavities are a very natural part of our everyday modern life. Especially in larger cities such as Stockholm where the infrastructure reaches far above ground level as well as deep below the surface. Metro, commuter train, cars along with many other ways of transportation have been moved below the surface the last century. Before then there were neither the technology nor the knowledge of how tunnels and underground cavities should be constructed so that the safety is not neglected. Several different forces are present in the bedrock below us, such as the weight of the overlying rock/strata and stresses due to tectonic, thermal, or hydrostatic forces among other. Knowledge of these forces and stresses are essential so that you will not get a piece of rock falling on your head on your way home from work with the metro. In most of the cases the roof of tunnels or underground cavities are shaped like an arch, and the stability of these arches depends on several aspects. At excavation of rock, there are natural arches in the bedrock. However, the stability of these arches depends on stresses, amount of overlying rock and the presence of rock joints and fractures (amount, directions and the characteristics of rock joints and fractures are important). These among other aspects determine the stability and the size of the arch. The natural arch in a manmade underground cavity or tunnel is seldom sufficient for it to be safe enough for humans to be in. There is a need for reinforcement of different kinds, where rock bolting is one of the most common. This bachelor’s thesis used a model to simulate arches in tunnels and cavities. The model which simulated an arch was an uplifted box (820x820x250 mm) with railroad macadam, pressure gauges and systematically placed bolts (threaded rods with nuts and washers at each end). The bottom part of the uplifted box could be removed. With a torque wrench the macadam was subjected to different torques, and the bolts were then removed according to a pattern to see at which torques and stresses the model held. The purpose of the thesis was to develop a refined method for bolt model so that controlled experiments could be done. The purpose was as well to determine how important the stresses in the rock is for the span of the arch. The thesis should also function as an instruction for future experiments at the university. According to the results of the experiments, both lower stresses and higher stresses gave rise to a large arch span. In many cases, an even stress distribution in the model resulted in a greater arch span, but in some cases not. More experiments would have to be done to reach a reliable result. Therefore, there is great potential for other students to continue these experiments. / Tunnlar och bergrum är i modern tid så vanliga att många knappt märker att en befinner sig i ett bergrum i sin vardag. Inte minst i större städer såsom Stockholm där infrastrukturen sträcker sig högt över markytan såväl som långt ner i berggrunden. Tunnelbana, biltrafik, tågtrafik är några transportsätt som ofta har förflyttats under jord det senaste århundradet. Innan dess fanns varken tekniken eller kunskapen om hur tunnlar och bergrum ska konstrueras för att säkerheten ska vara tillräckligt hög. I berget under oss finns det flera krafter som verkar, däribland vikten från ovanliggande berg, spänningar av tektoniska, termala eller hydrostatiska ursprung. Kunskap om dessa spänningar är väsentliga för att du inte ska få ett bergblock i huvudet när åker hem från jobbet med tunnelbanan. I de allra flesta fall har bergrummet eller tunneln ett tak format som ett valv, och stabiliteten av dessa valv beror på flera aspekter. När berguttag sker finns det en naturlig valvverkan som existerar i berget. Höga spänningar, mängden överliggande berg och förekomsten av sprickor (mängd, riktningar och egenskaper hos sprickorna) är några faktorer som påverkar stabiliteten av valvet och hur stort valvet kan vara. Den naturliga valvverkan i en antropogen tunnel är sällan tillräcklig för att valvet ska hålla och vara säkert för människor ska vistas i. Det krävs bergförstärkning av olika typer, där bultförstärkning är vanligt förekommande. Arbetet gick ut på att simulera valv i berg med hjälp av en modell. Modellen efterliknar ett tunneltak och består av en upphöjd låda (820x820x250mm) med järnvägsmakadam, systematiskt placerade bultar (stänger med bricka och mutter i varje ände) och tryckmätare. Lådan har en avtagbar botten. Experimentet gick ut på att spänna upp makadammet med olika vridmoment, och se vid vilka moment det håller när bultarna succesivt tas bort i en viss ordning. Syftet med arbetet var att ta fram en förfinad metodik för bultmodell så att kontrollerade försök kan genomföras samt fastställa spänningars betydelse för spännvidd av valv. Uppsatsen ska även kunna användas som instruktion för framtida försök vid universitetet. Resultatet visade att en stor spännvidd uppstod vid både höga och låga spänningar. En jämnare spänningsfördelning gav i flera fall en större spännvidd, men i andra fall inte. Fler försök hade behövt göras för att säkerställa ett pålitligt resultat och det finns därmed stor potential att bygga vidare på experimenten som gjorts.
|
8 |
Understoppning av bergbultsbricka : En undersökning om möjlig uteslutning av arbetsmomentet / Underfilling of rock bolt platesBlomster, Elin, Litton Fredriksson, Sara January 2021 (has links)
Vid byggnation av tunnlar och bergrum används bergförstärkning för att exempelvis säkra mot nedfallande lösa block och uppsprickning av berg. En vanlig förekommande förstärkning är bergbultar i kombination med sprutbetong. Vid installation av bultar borras hål i bergväggen som sedan fylls med cementbruk. Bultar som redan är försedd med bricka, halvkula, och mutter trycks sedan in i borrhålen av manuell kraft. Understoppningen görs i samband med att den sista biten av bulten trycks in i borrhålet. Då förses brickans undersida med cementbruk innan den skruvas åt med mutter mot den sprutbetongtäckta bergväggen. Denna rapport syftar till att ta reda på om momentet understoppning av bergbultsbricka vid montering av kamstålsbultar vid konventionell tunneldrivning är möjlig att utesluta. Idag råder det delade meningar mellan beställare, entreprenörer och specialister kring momentets betydelse för bergförstärkningen av tunnlar då vissa menar att det är nödvändigt och andra menar att det kan uteslutas. Däremot är det ofta angett i tekniska beskrivningar att momentet ska utföras då det står med i AMA Anläggning 20, vilket innebär att momentet inte kan uteslutas vid installation av kamstålsbultar. Med denna bakgrund ämnar föreliggande studie till att ta reda på grunderna till varför och när kravet på understoppning av bergbultsbrickor lades till, samt huruvida det fortfarande finns belägg för att ha kvar kravet. I denna studie har ingen tidigare forskning hittats om själva syftet med understoppning som kan visa på anledningar till varför man utför momentet samt varför det har lagts till som ett krav. Metoden har därför utförts genom att inhämta information och sökta svar från litteraturstudier inom ämnet samt via intervju- och enkätstudier. En teoretisk livslängdsberäkning för rostskyddssystemet har utförts för att få svar på om det uppfyller Trafikverkets krav på en teknisk livslängd på 120 år. Att utföra experimentella tester för att svara på studiens syfte diskuterades under studiens gång men var inte möjligt att genomföra med tillhandahållen tidsram och resurser. Resultatet visade att understoppningens huvudsakliga syfte är för att skydda bergbulten mot korrosion och mot genomstansning av brickan i sprutbetongen. Studien visade dock att det saknas bakgrund och konkreta bevis som säkerställer att understoppning motverkar detta. Litteraturstudien visade att varmförzinkade och epoxilackerade bultar har hög beständighet mot korrosion men att tunnelmiljön troligtvis har en betydande faktor för bultens livslängd. Litteraturstudien visade även att brickans betydelse för bärsystemet är odefinierad. Detta då vissa studier fastställer att brickan endast har en liten inverkan och andra visar att brickans styvhet har betydelse för genomstansning. Resultatet visade även att momentet innebär en ogynnsam arbetsmiljö för yrkesarbetare samt att en eventuell uteslutning skulle innebära förmodade vinster för inblandade parter. En annan fråga som belysts är huruvida den omfattning av bergsförstärkning som utförs idag verkligen är nödvändig. Om bergförstärkningen skulle kunna ske mer sparsamt skulle det möjliggöra en besparing av statliga medel och naturresurser. Denna studie har inte gett svar på om kravet på bärighet och beständighet uppfylls utan understoppning. Förslag på vidare studier för att besvara den frågan har därför redovisats. / When building tunnels, rock reinforcement is used. E.g., to secure against falling loose blocks and cracking of rock. A common reinforcement is rock bolts in combination with shotcrete. When installing bolts, holes are drilled into the rock wall, which are then filled with cement mortar. Bolts already provided with plate, hemisphere, and nut are then pushed into the boreholes by manual force. The underfilling of the plate is done in connection with the last part of the bolt being pushed into the borehole. Then the underside of the plate is provided with cement mortar before it is screwed on against the shotcrete-covered rock wall with a nut. The purpose of this report is to evaluate whether it is possible to exclude underfilling of rock bolt plates when installing rebar bolts during conventional tunnelling. Today, there are divided opinions between customers, contractors and specialists about the importance of underfilling for the rock reinforcement. I.e., there is a lack of consensus if underfilling of rock bolt plates is necessary or can be excluded. On the other hand, it is often stated in the technical descriptions that the task must be fulfilled then it is included in AMA Anläggning 20, which means that it cannot be excluded when installing rebar bolts. With this background, this study aims to find out the reasons why and when the requirement for underfilling of rock bolt plates was added, and whether there is still evidence to maintain the requirement. No previous research has investigated applicable reasons of why it is performed and why it has been added as a requirement. The method has therefore been performed by obtaining information from literature studies in the subject as well as via interview and survey studies. A theoretical lifetime calculation for the corrosion protection system has been performed to answer whether it achieves the requirement of a technical lifetime of 120 years issued by the Swedish Transport Administration. Performing experimental tests to answer the purpose of this study was discussed but was not possible to perform with the resources provided. The result showed that the main purpose of underfilling is to protect the rock bolt against corrosion and punching of the plate into the shotcrete. However, the study showed that there is a lack of background and actual evidence that proves that underfilling counteracts this. The literature study showed that hot galvanized and epoxy-painted bolts have high resistance against corrosion, but that the tunnel environment probably is a significant factor for the bolt's lifetime. The literature study also showed that the importance of the plate for the support system is undefined. Some studies demonstrate that the plate only has a small impact and others shows that the stiffness of the plate has a high impact for shear punching. The results also showed that the task causes an unfavourable working environment for professional workers and that a possible exclusion would mean presumed profits for involved parties. Another question that is highlighted is whether the extent of rock reinforcement that is carried out today is really necessary. If the rock reinforcement could be done more sparingly, it would make it possible to save state funds and natural resources. This study has not been able to answer whether the requirement for bearing capacity and durability is achieved without underfilling of rock bolt plates. Suggestions for further studies to answer this question have therefore been presented.
|
Page generated in 0.061 seconds