I dagsläget samlas data från tunneldrivning in manuellt och skrivs sedan in i ett dataprotokoll.Dessa protokoll används sedan som dokumentation och redovisning gentemot beställaren. Föratt effektivisera denna datahantering har här en ny systembeskrivning upprättats. Värdena som inhämtas från tunneldrivningsmaskinerna skall automatiskt skickas över till en databas, vilket innebär att all information kommer att vara digital. Syftet är att utveckla ett nätverk som är kopplat mellan maskinerna nere i tunneln och datorerna på kontoret. Alla viktiga värden som fås i samband med bergdrift ska samlas från olika tunnelprojekt och lagras i en databas. Med viktiga värden menas all tänkbar typ av data som ärtill nytta för kalkylering, uppföljning, ekonomi och KMA (kvalitet, miljö och arbetsmiljö) för projektet som t.ex. borrhålsdjup, bultlängd, injekteringstid, sprutbetongtjocklek mm. En samling av värdena skall i framtiden underlätta för alla berörda att hämta data för diversearbete, vilket innebär att tjänstemän som har olika arbetsuppgifter kommer att kunna ta del av information som berör just deras arbete. Utöver den automatiserade datainsamlingen finns det ett tillvägagångssätt för manuell insamling av data. Handdatorer kommer vara ett alternativ till de nuvarande pappersformulären och fungera som en checklista. Data från olika aktiviteter, dvs. borrning, sprängning och injektering och som tidigare skrevs ner på ett A4 papper, skall nu skrivas in på handdatorn som överförs direkt via nätverket till databasen på servern. När systemet är fulländat och igång kommer det att underlätta och effektivisera arbetet förtjänstemännen och bergarbetarna, och det kommer innebära bättre kommunikation i form av redovisning och veckoavstämning. Även uppföljning av sammanställd data kommer att ske på ett enklare sätt, vilket kommer att ge upphov till noggranna beräkningar av alla nyckeltal som påverkar en kalkyl. Om kalkylen beräknas med noggranna värden kommer det anbudsgivande företaget kunna vara säkert på att det kan hålla den budgeten de har satt från början. Samma nyckeltal kommer att användas för projektuppföljning. / The idea of this thesis is to create a system for an automatized data administrationsystem. The idea is that in the future, the employees should not punch values that come from different activities during a tunnel project to the computer. The values should automatically be sent over a wireless network to a database. The purpose is to develop a network which is connected between the machines down in the tunnel and the computers in the office. All the important values that we can get in connection with tunnelling should be collected in a database alike platform (check the figure above). Important values means all sort of data that could be of use for the project, for instance; depth of drilling hole, length of bolt, injectiontime etc. This will in the future make it easier for all that is concerned, to collect datafor their different works. This means that the employees who has different tasks, collect thedata that concern just their job. For instance; the employee that works with the economical tasks in the company needs otherd ata from the one who works with quality and environments. An other way to pick up data is by using handcomputers that work like a checklist. Data fromdifferent activities, i.e. drilling, bursting, injecting etc. marks in the handcomputer, who will be uploaded in the officecomputer afterwards, or directly by the network. All the values that have been collected will be handled with a new program that handle and sort data. The program will sort data in categories that concern the different tasks of the employees. Since the platform is automatic, it will be updated constantly with new data. It means that allt he new projects will be able to use this system and register their values in the database. The program should contain statistical functions that can riddle ”wrong-data”. These ”wrongdata”will be registered and saved in an ”experiency bank”. This is to learn from for new projects. Exemple for ”wrong-data” is assumed risks, that at the end of a project show up thatit wasnt a risk, who is very important to know during a calculation for a new project. When the system is finnished and started, it will both facilitate and make the work more effective for the employees. Beyond this, and what is the most important thing, is that it will be much easier to follow-up aproject more correctly. This will give us more precise calculations for all the ratios that effect the calculation for the project cost. If we do the calculations with more precise ratios, we will then be more sure that we really areable to hold the budget that we have set from the beginning. In the future we will be able toget experience values, and this will hopefully help us find a right and reasonable price for theproject. / QC 20101208

Säkerhet är ständigt en primär fråga vid byggnation, detta innefattar även drivning av tunnlar. För att förhindra ras eller utglidning av block undersöks och klassificeras därför berget. Tunneln som undersöks i denna studie kostar ungefär 7000 kr/timme att driva. Därför finns det mycket pengar att spara på effektivisering av arbetsmoment, däribland kartering. I denna uppsats jämförs därför tre olika karteringsmetoder såsom konventionell kartering, fotogrammetri och laserskanning. De olika metodernas Q- och RMR-index jämförs sedan med hänsyn till de olika ingående parametrarna i klassificeringssystemen.    Syftet med studien är att studera om de nya karteringsmetoderna har några ekonomiska och/eller säkerhetsmässiga fördelar, samt även eventuella fördelar vad gäller lagring av bergets kvalitet och egenskaper i digitalt format. Därutöver även att studera om de nya teknikerna kan ersätta den konventionella karteringsmetoden helt eller till viss del.     Laserskanning och fotogrammetri kan inte helt ersätta dagens konventionella kartering. Detta på grund av att alla parametrar för klassificeringssystemen inte kan observeras/tolkas i de framställda digitala modellerna, utan måste göras på plats. Dock kan de digitala metoderna kombineras med den konventionella och därmed är en fullständig kartering och klassificering möjlig. Däremot finns andra fördelar med de digitala metoderna såsom digitala lagringsmöjligheter, detaljrika lättolkade modeller och att de är tidseffektiva över längre sträckor. / Safety is always a primary concern during construction, even during tunnel construction. To prevent rock fall or sliding of blocks the rock has to be examined and classified. The tunnel examined in this report costs about 7000 SEK/hour to construct. Therefore, a lot of money can be saved by streamlining the work process, including mapping of geological structures. In this paper three mapping methods are compared, such as traditional geological mapping, photogrammetry and laser scanning. The Q and RMR index from the three different methods are then compared with respect to the various parameters included in the classification systems.    The purpose of this study is to find out whether the new mapping methods have any financial and/or safety benefits, as well as any potential benefits in terms of storage in digital format of information about the rock quality and features, or not. The purpose is also to examine if the new technologies could replace the traditional mapping method fully or partially.     Laser scanning and photogrammetry cannot completely replace today’s conventional mapping. This is because some of the parameters are not possible to be observed and interpreted in the produced digital models, but must be done in situ. However, there are other benefits of the digital methods such as digital storage capabilities, detailed, easily interpretable models and that it takes less time to map large areas or long distances.

When a tunnel is built in rock, a type of water is formed as a residual product. This tunnel wateris formed due to construction processes such as drilling requiring water and groundwater thatinfiltrates into the tunnel. The water can cause environmental damage if it is released directlyinto nature and needs to be treated. Usually, therefore, the water is purified regardingconcentrations of suspended matter, oil, metals, nitrogen and basic pH values. In this degree project water analysis data, after a local purification in the tunnel area, has beenobtained from 17 different tunnel projects and processed to look into the water quality in theseprojects. The parameters from the analysis data processed are the concentrations of nitrogen,arsenic, lead, cadmium, chromium, mercury, nickel, zinc, chloride, and suspended matter aswell as pH value and conductivity. The results show a large variation in the average valuesbetween the projects and also that a flocculation step in the purification lowers the averageconcentrations for most metals. An analysis of the suitability of using tunnel water for irrigation and fertilization purposes hasalso been carried out by examining the differences in the characteristics of tunnel watercompared to irrigation and fertilizer sources. The result shows that the average concentrationsof the metals chromium and nickel exceed the average concentrations found in groundwaterand surface water in several projects. This means that the tunnel water with respect to thesetwo metals differs from natural sources of irrigation water. According to FAO's guidelines forirrigation water, the average chloride content and average conductivity of the tunnel water isalso elevated and means that the use of the water for irrigation may need to be partly limited.However, this influence needs to be investigated more for Swedish conditions / När en tunnel byggs i berg uppkommer länshållningsvatten, vilket är en restprodukt som måsteomhändertas. Länshållningsvattnet bildas med anledning av att processer som exempelvisborrning kräver vatten samt att grundvatten tränger in i tunneln. Länshållningsvattnet behöverrenas då det kan påverka miljön negativt om det släpps ut direkt i naturen. Vanligtvis renasdärför vattnet med avseende på suspenderat material, olja, metallhalter, basiska pH-värden ochkvävehalter. I arbetet har vattenanalysdata, efter en lokal rening i tunnelområdet, inhämtats från 17 olikatunnelprojekt och bearbetats för att utreda vattnets innehåll i dessa projekt. De parametrarfrån analysdatan som behandlats är koncentrationerna av kväve, arsenik, bly, kadmium, krom,kvicksilver, nickel, zink, klorid och suspenderat material samt pH-värde och konduktivitet. Iresultatet ses en stor variation i medelvärdena mellan projekten och även att ett flockningssteg ireningen sänker medelhalterna för de flesta metaller. En utredning av lämpligheten att använda länshållningsvatten i bevattnings- och gödslingssyftehar också utförts. Detta gjordes genom att klargöra vilka skillnader som finns i halterna avmetaller, kväve och klorid samt i pH-värdet och konduktiviteten hos länshållningsvatten, jämförtmed befintliga bevattnings- och gödselkällor. Resultatet visar att medelhalterna av metallernakrom och nickel överskrider medelhalterna som finns i grundvatten och ytvatten i flera projekt.Detta innebär att länshållningsvattnet med avseende på dessa två metaller skiljer sig från naturligakällor av bevattningsvatten. Enligt FAO:s riktvärden för bevattningsvatten är länshållningsvattnetsmedelkloridhalt och medelkonduktivitet dessutom förhöjd och innebär att användningen avvattnet till bevattning kan behöva begränsas. Denna påverkan behöver dock utredas mer försvenska förhållanden.

Vid kalkylering inför en tunneldrivning finns det vissa svårigheter med att bestämma hur lång tid arbetet tar och framför allt vid uppstarten av produktionen. Det kan leda till att anbudsofferter blir felberäknade med avseende på både tiden och kostnaden. Vid en felberäkning av hur mycket tid ett projekt kan tänkas behöva kan det i längden ge högre kostnader och därmed lägre intäkter. För att förhindra sådana fallgropar är ett steg att identifiera de problem som kan uppstå under produktionen och förhindra dem. Mätningar har därför utförts under uppstarten av ett tunneldrivningsprojekt i Norsborg. Även om mätningarna utförs på ett specifikt projekt är förhoppningen att det även ska kunna användas vid andra tunneldrivningsprojekt. Många resultat och slutsatser kan också tillämpas vid andra tunneldrivningsprojekt och kanske även vid helt andra byggprojekt. Mätningarna har skett ute på projektet och har innefattat tidtagning på de olika arbetsmoment som har skett under uppstarten och inom varje cykel. En cykel omfattar alla de arbeten som sker vid sprängning av en hel stuff, det vill säga från det att borrning påbörjas inför en laddning av salva till dess att salvan sprängts av och allt berg har lastats och rensats bort från stuffen. Problem som har uppstått under tiden och anledningen till dem har även noterats. Kvantiteter på hur många borrhål som har borrats och hur långa dessa är, hur mycket sprängmedel som har använts och hur många hål som har laddats har dokumenterats för att kunna ta fram kapaciteten under de olika momenten. Uppstarten redovisas per vecka med cirkeldiagram som visar hur mycket av den totala arbetstiden som har gått åt för varje moment. Här redovisas också hur mycket stopp som har skett för respektive vecka. Diagrammen ger en bra överblick över vad som har skett under uppstarten och vilka moment som har varit mer tidskrävande än andra.   Av diagrammen vid uppstarten kan utläsas att många problem som uppstod vid uppstarten hade kunnat förhindras om det funnits bättre maskiner eller att tillgången till maskinist från leverantör hade funnits på plats redan från starten. En del av problemen hade alltså kunnat förhindras eller reduceras redan vid kalkyleringen. Av resultaten som kan avläsas kring cyklerna har många olika faktorer spelat en stor roll kring huruvida effektiviteten och kapaciteterna förbättras. Dessa resultat redovisas i diagram där helheten visas kring de cykler som uppmätts och i mer specifika diagram där varje moment behandlas var för sig. Många olika slutsatser har dragits gällande de olika faktorer som påverkar effektiviteten. Lastningen, som är det mest kritiska momentet i cykeln, har visat sig kunna effektiviseras desto längre projektet fortskridit. / Planning a tunnel project presents certain difficulties in deciding how long the job will take, particularly at the start of production. This can lead to miscalculated quotations concerning both time and cost. A miscalculation of how much time a project may need can increase costs long-term and thus lead to lower revenues. In order to avoid such pitfalls, one measure is to identify the problems that can arise during production and prevent them. Therefore, measuring’s have been made during the start-up of a tunnel project in Norsborg. Even if measuring’s have been performed on a specific project, the expectation is that they can be used at later tunnel projects as well. Many results and conclusions can also be applied to other tunnel projects, and possibly even to completely different types of construction projects. The measuring’s have taken place at the project site and have included timekeeping of the various work tasks that have taken place during start-up and each cycle. A cycle covers all work that happens when blasting a full tunnel opening; that is, from the initial drilling for a charge until the charge has burst and all the rock has been cleared and loaded from the tunnel opening. Any problems and their respective causes during this process have been recorded. The number of drill holes and their length, how much explosives that have been used and how many holes that have been primed with charges, has been documented so that capacity during the various tasks could be outlined. The start-up is recorded on a weekly circle chart showing how much of the total work time has been spent on each task. It also shows any stoppages during the week. The charts provide a good overview of the proceedings during start-up and what tasks have taken more time than others. The charts show that many of the problems that arose during start-up could have been prevented if better machinery or an operator from the contractor had been available on-site from the start. Some problems could also have been prevented or diminished as early as the project planning stage.  By the results that can be read from the cycles many factors have played a big role of the improvement of the efficiency and the capacity. These results are shown in charts where the whole cycles can be studied and in more specific charts where every task are examined individually. Many conclusions have been read regarding the different factors that affects the efficiency. The loading that is the most critical task within the cycle have been able to become more efficient the longer the project has proceeded.

Sprängningar utförs ofta vid tunneldrivningar och som en följd av detta uppstår markvibrationer. Dessa vibrationer beror av flera faktorer och kan upplevas som störande för omgivningen och ge upphov till skador på närliggande byggnader. Markvibrationernas storlek begränsas enligt Svensk Standard, som har riktlinjer för maximalt tillåten svängningshastighet vid sprängningsarbeten i närheten av byggnader. För att prognostisera vibrationer vid sprängningsarbeten kan skallagssamband tillämpas. Det finns olika skallagssamband men vad de har gemensamt är att de uppskattar maximal svängningshastighet som funktion av en skalfaktor innehållande avstånd från sprängsalva till mätpunkt och samverkande laddningsmängd. I ett första steg har vibrationsmätvärden analyserats och sammanställts med avseende på berggrund och närliggande bergtunnel. Utifrån borrhålens dimensionering och sprängämnets densitet kan den samverkande laddningsmängden för varje salva beräknas och sammanställas med svängningshastigheten för en viss mätpunkt. Med utgångspunkt från dessa värden har empiriska konstanter tagits fram genom regressionsanalys och således har prognossamband för uppkomna markvibrationer vid byggnader grundlagda på olika berggrunder och närliggande bergtunnel bestämts. Med dessa prognossamband givna har ett beräkningsark och en standardrapport tagits fram som tillsammans utgör en grund för kommande undermarksprojekt. / Blasting is often performed during tunnel projects and as a result, ground vibrations will occur. These vibrations depend upon several factors and can be experienced as disturbing for the surrounding area and may cause damage to buildings nearby. The guidelines published by the Swedish Institute for Standards determine the permitted magnitude of such ground vibrations, by imposing a maximum oscillation speed for any blasting works that take place in proximity of buildings. To predict vibrations during blast work, scaled factor relations can be applied. There are different kinds of scaled factor relations, but what they have in common is that they estimate the maximum oscillation speed as a function of distance between the round and measuring point, and charge per delay. As a first step, the measured vibration value has been analysed and drawn up with respect to rock foundation and tunnel nearby. Based on the dimensions of the drillhole and the density of the explosive, the charge per delay can be calculated and compiled whit the oscillation speed at a specific measuring point. Based on these values, empirical constants have been produced through regression analysis, and therefore predictions for ground vibrations at buildings on different types of rock foundations and nearby tunnel can be determined. Given these predictions, a calculation sheet and a standard report have been produced which together form a basis for future underground projects.

Elektriska maskiner för utlastning av bergmassor under mark används främst inom gruvindustrin men även vid drivning av bergrum och tunnlar med konventionella metoder i övriga anläggningssektorn. Elektriska maskiner för kontinuerlig lastning är en typ av maskiner som främst används vid schaktning av bergmassor i trånga orter. Detta examensarbete undersöker hur elektriska maskiner för kontinuerlig lastning kan användas vid utlastning av bergmassor från drivningen av en planerad avloppstunnel i Stockholm och jämför detta med utlastning med hjälp av dieseldriven hjullastare. Jämförelsen görs mellan en specifik maskin och en specifik metod i respektive maskinkategori och med avseende på tidsåtgång, energiförbrukning, koldioxidutsläpp och kostnader vilka beräknas utifrån en vald delsträcka av avloppstunneln. Arbetet syftar även till att identifiera andra för- och nackdelar med respektive utlastningsmetod samt att skapa en grund för vidare kalkylering i anbudsskedet. Resultaten visar att den elektriska maskinen för kontinuerlig lastning har hög lastkapacitet jämfört med hjullastaren i de studerade metoderna. För att detta ska ge tidsvinster i utlastningen som helhet vid schaktning i trånga orter behöver man dock utarbeta en metodik där den höga lastkapaciteten tas till vara genom att minimera väntetiden mellan de transportfordon som ska lastas. Resultaten visar även att energiförbrukning och koldioxidutsläpp minskas genom användning av den elektriska maskinen för kontinuerlig lastning. Maskiner för kontinuerlig lastning minskar även kostnaden för energiförbrukning och kan minska tid och kostnader för drivning av tunneln genom att reducera antalet nischer för lastning och vändning. / Electrical machines for underground transportation of shot rock are mainly used in the mining industry but also in conventional tunneling using drilling and blasting techniques in the construction industry. Electrical machines for continuous loading are a type of machines that are mainly used for excavation of shot rock in narrow drifts. This degree project investigates how electrical machines for continuous loading can be used in excavation and transportation of shot rock from a planned waste water tunnel project in Stockholm, Sweden. It compares a method using an electrical machine with a method using a diesel powered wheel loader. The comparison is made between two specific machines using two specific loading methods with respect to time required, energy consumption, carbon dioxide emissions and costs. Calculations are made based on a selected section of the tunnel. The degree project also seeks to identify other advantages and disadvantages of each method and to create a basis for further calculations. The results show that the electrical machine for continuous loading has a high loading capacity compared to the wheel loader in the studied methods. For this to provide time savings in the excavation stage as a whole in narrow drifts, a methodology needs to be developed where the high loading capacity is taken advantage by minimizing waiting time between the vehicles to be loaded. The results also show that the energy consumption and carbon dioxide emissions can be reduced by using the electrical machine for continuous loading. Machines for continuous loading can also reduce the cost of energy and might reduce time and costs for the excavation of the tunnel as a whole by reducing the number of niches for loading and turnaround.