vakuumschaktning servisschaktning i värmeglesa miljöer

Transkript

1 vakuumschaktning servisschaktning i värmeglesa miljöer Tobias Wingqvist, Varadero Utveckling AB Forskning och Utveckling Värmegles 2006:27

2

3 VAKUUMSCHAKTNING SERVISSCHAKTNING I VÄRMEGLESA MILJÖER Rapport Värmegles 2006:27 Tobias Wingqvist Varadero Utveckling AB ISSN Svensk Fjärrvärme AB Art nr 06-21

4 I rapporten redovisar projektledaren sina resultat och slutsatser. Publicering innebär inte att Svensk Fjärrvärme AB eller styrgruppen för Värmegles Fjärrvärme tagit ställning till slutsatser och resultat.

5 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 Förord Denna rapport och arbetet där bakom är ett samfinansierat projekt mellan Värmegles Fjärrvärme och Västsvenska Fjärrvärmegruppen. Specialkompetens och goda råd har erhållits från nedanstående referensgrupp. Dessutom har Göteborg Energi och SBS Entreprenad respektive Borås Energi och Skanska Borås välvilligt ställt upp med anläggningsobjekt för skarpa tester av utrustningen. Referensgrupp Lars Lind Stefan Nilsson Lennart Hansson Claes Hirschfeldt Daniel Svensson Andras Juhasz Kjell Ivarsson Per Lyngnholm Rolf Borrås Ove Ribberström Disab-Tella AB Svensk Fjärrvärme Göteborg Energi Göteborg Energi Varberg Energi Trollhättan Energi Trollhättan Energi SBS Entreprenad Styrud AB Ove Projektering Västsvenska Fjärrvärmegruppen Alingsås Energi Borås Energi Göteborg Energi Kungälv Energi Stenungssund Energi Trollhättan Energi Varberg Energi Ett stort tack till alla er som har gjort arbetet möjligt! 3

6 Sammanfattning De senaste åren har fjärrvärmeutbyggnaden expanderat kraftigt och nätet når hela tiden längre och längre ut från tätorterna. Idag ansluts också fler enskilda hus än tidigare. Sett till totala kostnaden är markentreprenaden, som inkluderar schakt och återställning den dominerande posten. 1 I stort sett alla dessa arbeten utförs på konventionellt sätt med schaktning av grävmaskin. Att schakta med grävmaskin är enkelt och schaktkapaciteten är hög. Dagens moderna hjulgrävare har dessutom ökat mobiliteten och därmed också breddat marknaden. Den traditionsbundenhet som föreligger i branschen erbjuder en enorm erfarenhetsbasis, men samtidigt är det lätt att gå i samma gamla hjulspår. Det finns idag nya alternativa schakt- och rördrivningsmetoder som många gånger kan vara mer effektiva och bättre anpassade för uppdraget än vad traditionell schaktning är. En sådan metod är vakuumschaktning som har unika egenskaper vad det gäller skonsam schaktning gentemot befintliga markinstallationer och växtlighet samtidigt som både framkomlighet och schaktåtkomst är maximal. Dessa egenskaper gör metoden mycket lämplig för svårframkomliga områden och känsliga miljöer som villaträdgårdar. Egenskaperna kommer också väl till pass vid friläggning av befintliga ledningar eller arbeten intill fasta installationer. Denna rapport bygger på tidigare arbeten kring alternativ markentreprenad Markarbete vid småhusanslutningar till fjärrvärmenät, 2004:11 och i värmeglesa områden, 2005:16. Syftet med denna avslutande del har varit att utveckla vakuumschaktningen så dess unika egenskaper på bästa sätt utnyttjas för fjärrvärmebranschen. Arbetet har inkluderat tillvekning av en föravskiljare som underlättar masstransport och återanvändning av befintliga massor. Denna föravskiljare har därefter prövats vid tre tillfällen och utvärderats med avseende på teknik och kostnad. Försöken har visat att återställningsbehovet reduceras tack vare avsaknaden av tunga maskiner och schaktmassor på tomtmark. Möjligheten att schakta smalt minimerar risken för framtida sättningar samtidigt som schaktvolymen hålls nere. Försöken har också visat att tekniken fungerar även under svåra förutsättningar som lera eller moränjordar. Viktigt att tänka på är dock att vakuumschaktning inte är en universallösning utan ska ses som ett komplement till den traditionella grävningen. Schaktkapaciteten är inte lika hög som hos grävmaskinen och därför bör större schaktvolymer undvikas liksom sten- och blockrika marker. Dessa studier kring vakuumtekniken har resulterat i ett nystartat bolag där vakuumschaktning erbjuds till fjärrvärmearbeten i känsliga miljöer. Tobias Wingqvist Varadero Utveckling AB 1 Vad kostar fjärrvärmeanslutningen, Aton Teknikkonsult AB, Eje Sandberg, Värmegles 2004:3

7 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 Innehållsförteckning 1. Inledning Bakgrund Syfte Förutsättningar Förstudie Resultat från förstudie Vakuumteori Dagens studier Ny utrustning Önskad arbetsgång Demonstrationer Försök 1, Backa Panncentral hösten Resultat Backa Försök 2, servisschaktning Borås juni Resultat Borås Försök 3, servisschaktning Göteborg juni Resultat Göteborg Slutsatser ur praktisk synvinkel ur ekonomisk synvinkel Lämpliga och olämpliga arbetsområden Arbete kring ledningar Arbete kring känsligt rotsystem Arbete kring huskropp Arbete med överhäng Arbete i sluttande terräng eller stora höjdskillnader Borttransport av schaktmassor Smala och djupa schakt Stora schaktvolymer Långa avstånd Fortsatt arbete Arbete utan föravskiljare Arbete med ny föravskiljare Referenser

8

9 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 1. Inledning 1.1. Bakgrund Värmegles Fjärrvärme, är ett FoU-projekt som samfinansieras av Svensk Fjärrvärme och Svenska Energimyndigheten STEM. Målsättningen med projektet är: Anslutningskostnaden för ett hus ska vara kronor En anslutningsgrad om minst 70 % ska kunna nås. All värmeproduktion i husen ska kunna ske med fjärrvärme Kunderna ska kunna välja mellan flera anpassade prismodeller Idag utgör anläggningskostanden en stor del av den totala anslutningskostnaden och ska målet om kronor per anslutning nås måste denna post reduceras. Markarbeten i samband med nedläggning av fjärrvärmerör utförs idag till största delen med traditionell schaktning av grävmaskiner. Denna schaktning är kostsam och risk för avgrävning eller skador hos befintliga ledningar föreligger. Schaktning med minigrävare ställer dessutom krav på framkomligheten i trädgårdarna och kräver mycket återställningsarbete. Detta efterarbete är inte bara kostsamt utan också det arbetsområde där villaägaren har mest synpunkter. I Sverige är vakuumschaktning ett relativt okänt begrepp och metoden har använts endast undantagsvis. Den främsta anledningen är att dagens utrustning inte är anpassad för jordschaktning och därför heller inte kostnadsmässigt effektiv. I de enstaka fall då metoden har använts har det varit som speciallösning, antingen på grund av ytterst begränsade framkomlighetsmöjligheter eller då väldigt smala schakt har erfordrats. Kan vakuumutrustningen och handhavandet effektiviseras kommer också lönsamhet erhållas. kan utföras utan risk för skador på befintliga ledningar eller rotsystem i mark, framkomligheten är maximal och återställningsbehovet minskas Syfte Syftet med denna rapport och arbetet där bakom är att hitta en vakuumutrustning och en arbetsgång anpassad för servisschaktning i värmeglesa områden. Detta ska uppnås med en mindre typ av vakuumlastare som genom en mer effektiv användning bevarar de större maskinernas schaktkapacitet. Den nya arbetsgången ska tillsammans med smarta hjälpmedel reducera återställningsbehovet och skärpa kundfokusen. Genom att uppnå dessa mål ska utrustningen bli ett konkurrenskraftig redskap som kompletter dagens traditionella maskinpark. Arbetet ska resultera i ett pilotprojekt där utrustningen testas i ett skarpt anläggningsförsök Förutsättningar I texten används minigrävaren som referens vid jämförelse och utvärdering av schaktutförande. Detta eftersom minigrävaren konkurrensmässigt ligger närmast till hands, men också eftersom grävmaskinen idag är helt dominerande i fjärrvärmesammanhang. Rapporten är skriven för att kunna läsas fristående, för den intresserade finns mer att läsa i den förstudie som föregick rapporten. Denna förstudie finns att hämta på Värmegles hemsida, Här återfinns även det 7

10 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:28 examensarbete som ligger till grund för nuvarande projekt, Markarbete vid småhusanslutning till fjärrvärmenät. 2. Förstudie Denna rapport baseras på den förstudie av vakuumschaktning som genomfördes hösten 2004, i värmeglesa områden, 2005:16. Förstudien som också den ingår i projekt Värmegles Fjärrvärme behandlade användandet av befintlig vakuumutrustning för servisschaktning. Arbetets fokus lades på omvärldsanalys och skarpa försök. Resultaten visade att tekniken har stor potential, men att utrustningen måste modifieras för att bättre möta de krav som ställs på rörgravsschaktning i villaområden Resultat från förstudie Tre olika typer av mobila vakuumutrustningar utvärderades under förstudien. De två mindre enklare utrustningarna klarade inte av att möta de krav som ställdes vad det gällde schaktkapacitet och föll därför genast bort. Den utrustning som klarade arbetet var den större typen av utrustningen, i detta fall en mobil vakuumlastare från Disab. Denna utrustning är mycket kraftfull och används idag framförallt till saneringsarbeten inom industrin. Disab-maskinen användes till tre servisschaktningar i Sävedalen strax utanför Göteborg. Resultatet var gott, både vad det gäller schaktkapacitet och arbetsresultat. Framryckningshastigheten hamnade på cirka 6-7 meter i timmen, etablering och ställtider inkluderat. Framkomligheten i trädgården var mycket god och återställningsresultatet förbättrades eftersom schaktmassor i trädgården undveks. De problem som uppstod var istället att uppsuget material inte kunde återanvändas, dessutom var det fysiska arbetet tungt. Den största svårigheten med utrustningen är dock den ekonomiska biten, en vakuumutrustning i den storleken kostar 3-4 miljoner i inköp. Bild 1, arbetsresultat från förstudie Vakuumteori Att transportera fasta massor med hjälp av luft kräver stora luftflöden. Tidigare studier har visat att för schaktarbeten i matjord och lera behövs omkring 2000 normalkubik per timme vilket i en 6 slang ger en inloppshastighet på omkring 30 m/s. Att suga luft genom en tom slang går relativt lätt, vissa förluster erhålls naturligtvis eftersom flödet är så stort, men den stora svårigheten är att transportera massor. Massorna ökar förlusterna avsevärt och ju längre sträcka som materialet ska transporteras desto högre motstånd. Mer vakuumteori finns att läsa i förstudien, 2005:16. 8

11 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 3. Dagens studier Med försöken från Sävedalen som grund sattes önskemål om en ny utrustning med följande mål: En mindre enklare och billigare utrustning som prismässigt konkurrerar med minigrävaren. En utrustning bättre lämpad för servisschaktning vad det gäller logistik och användarvänlighet. En utrustning som bibehåller den stora utrustningens goda egenskaper, vad det gäller schaktkapacitet, framkomlighet och återställningsresultat Ny utrustning Ett sätt att möta dessa mål är att tidigt skilja av uppsuget material istället för att som idag transportera massorna hela vägen till vakuumlastaren. Själva drivaggregatet kan placeras på gatan och avskiljaren i trädgården. Systemet binds samman med en tom slang som endast transporterar luft. Avskiljarenheten utrustas med en kortare sugslang som reducerar tryckförlusterna. De låga förlusterna möjliggör ett mindre och billigare pumpaggregat och eftersom materialet skiljs av kan massorna enklare tömmas och återanvändas. Bild 2, första försöket med föravskiljaren, Backa panncentral. En föravskiljare tillverkades där uppsuget material skiljs av med en cyklonfunktion. Materialet skiljs av till 99,9 % och endast de allra finaste partiklarna som hålls svävande passerar förbi avskiljaren till filtersystemet i aggregatet. Under pågående arbete hanteras denna föravskiljare med kranbil som lyfter ut och in enheten. Med förstudien som grund sattes också riktlinjer för en ny arbetsgång där vi sätter kundperspektivet i fokus genom att minimera störningen. Tanken är att korta anläggningstiden för öppna schakt i trädgårdsmiljö. Återställningsarbetet förbättras då genom att gräsmattan tas tillvara på för senare återanvändning. Läggs serviskulverten bara skarvfri finns inga hinder för att återfyllning samma dag. Görs anslutningen mot hus ovan mark lämnas kulverten att sticka upp intill huskroppen för senare inkoppling. Görs anslutningen istället under mark krävs samordning med håltagare. Anslutningen mot stam lämnas öppen för senare inkoppling och provtryckning. Idag görs servisschaktet i många fall onödigt brett, speciellt då flexkulvert används. En anledning kan vara att rörläggaren önskar en viss bredd för att enklare kunna rulla ut slangen. Vid vakuumschaktningen hålls arbetsplatsen fri från schaktmassor och utrullningen kan istället göras jämte rörgraven. En annan förklaring till ett onödigt stor servisschakt kan vara skopbredden eller helt enkelt den faktorn att en grävmaskin har en sådan hög schaktkapacitet och den extra volymen inte märks så tydligt. har inte lika hög schaktkapacitet och därför finns det ett annat intresse att håla nere schaktbredden. Minskad schaktbredd innebär dessutom mindre 9

12 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:28 volymer att hantera och mindre yta att återställa. Med vakuumschaktning är det munstyckets diameter som sätter begränsningen och om ingen särskild samläggning förekommer behöver inte schaktet göras mycket bredare än kulvertens diameter. Schaktdimension kan då begränsas till 0,2 x 0,5 meter eller 100 liter per servismeter. Schaktet kan sedan göras större punktvis där det behövs, exempelvis för svetsgropar, anslutning mot hus eller förgreningar Önskad arbetsgång Den utrustning och den önskade arbetsgång som redovisas ovan kan sammanfattas i följande steg; 1) Avtorvning Gräset torvas av med grästorvare och rullas upp för senare återanvändning. För att skydda gräset under tiden arbetet fortgår placeras det i skugga under presenning, eventuellt också vattenbegjutning. 2) Schaktning Schaktarbetet utförs av två man där en hanterar slang och den andre lossgör massorna med spade. Uppsuget material skiljs av i föravskiljare som töms efter behov. Med en uppsamlingsvolym på 1000 liter och schaktdimensionen 0,2 x 0,5 meter kan alltså 10 meter schaktas per tömning. Materialet töms ut på flak, storsäck eller annan därför avsedd plats. 3) Kulvertförläggning Skarvfri kulvertförläggning, för snabbare återfyllnad. 4) Återfyllnad befintliga massor Dessa massor är mekaniskt bearbetade och större sten är redan bortplockat under schaktarbetet vilket gör massorna lämpliga till återfyllnad. 5) Återställning av trädgårdsyta Det avtorvade gräset rullas ut. 10

13 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 4. Demonstrationer 4.1. Försök 1, Backa Panncentral hösten 2005 Göteborg Energi driver tillsammans med SBS ett utvecklingsprojekt där befintliga tekniker, ej tidigare använda i fjärrvärmesammanhang, testas skarpt i ett av Göteborgs testområden. I detta projekt gjordes försök med bl.a. vakuumschaktning, presskoppling och isolerbetongkulvert. Arbetet har hittills resulterat i en rapport, Utveckling av fjärrvärmebyggande Nya förläggnings- och kulvertalternativ, vilken finns att beställa hos Sveriges Byggindustrier, Vakuumtekniken var lämplig att använda här eftersom ett antal befintliga stammar skulle schaktas fram. För att driva utrustningen användes ett mobilt aggregat på 60 kw som genererade ett normalflöde in i slang på omkring 2500 Nm 3 /h. Avskiljarenheten hanterades med kranbil och försök gjorde att utnyttja avskiljarens fasta schaktrör för att minska det manuella arbetet. Detta visade sig dock omöjligt eftersom rörelsefriheten hos munstycket då inte blev tillräcklig. Istället användes en fri schaktslang på 5 meter. Bild 3, föravskiljare version 1, framschaktning av befintlig kulvert samt bearbetade massor. Totalt schaktades en sträcka på cirka 5 meter inom panncentralens område. Markförhållandena var goda, sand växlades med lera vilket gjorde lossgörningen enkel. Det tog drygt 3 timmar att genomföra arbetet, men mycket tid lades på kringarbete. Eftersom detta var det första försöket förbättrades logistiken kraftigt efter hand som arbetet pågick. Schaktet gjordes 80 cm bred och 60 cm djup (480 liter per kulvertmeter). Räknar man om schaktad volym till det smala schakt som beskrevs i kapitlet innan motsvarar det 30 meter servisschakt eller 10 meter i timmen. Dessa siffror stämmer ganska väl överens med det första försöket i Sävedalen ett år tidigare Resultat Backa De största svårigheterna med arbetet härrörde tömningen som inte alls fungerade som tänkt. Öppningsdiametern visade sig vara för liten och materialet satte sig i behållaren. Ett annat problem var sugslangen vilken vi testade två versioner av med variation i styvhet och tyngd. Den lättare slangen höll inte formen då flödet tillfälligt blockerades och istället tvingades vi användes den styvare slangen med avsevärt sämre flexibilitet. Tanken var att hela den 25 meter långa provsträckan skulle vakuumschaktas, men arbetet tvingades avbrytas utanför panncentralens inhägnad på grund av svåra markförhållanden. Här fanns gammal asfalt, kantsten och annat byggavfall som gjorde lossgörningen av materialet alltför svår. Det försök som gjordes visade dock att uppsuget material, trots förutsättningarna, hade en väldigt fin konsistens som lämpade sig mycket väl till återfyllnad. 11

14 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006: Försök 2, servisschaktning Borås juni 2006 Efter första försöket modifierades cyklonen för att lösa tömningsproblemet. Avskiljarens kona snedkapades 45 cm upp vilket gjorde tömningsluckans area trefaldigt större. Stödbenen kortades av och totalhöjden reducerades därmed från 200 till 135 cm. Den nya versionen blev betydligt mer lätthanterlig och användarvänligheten förbättrades. Det fasta schaktröret togs bort och allt schaktarbetet utförs istället med den fria sugslangen. En ny typ sugslang införskaffades vars styvhet och flexibilitet låg någonstans mitt i mellan de som användes i försök 1. Till detta försök användes också en ny vakuumutrustning, denna gång från Disab-Tella. Prestandamässigt är utrustningen lik den som användes i det tidigare försöket i Backa med den skillnaden att Tella-aggregatet har en annan tömningsfunktion för storsäck. Föravskiljaren hanterades liksom vid det första försöket med kranbil. Sträckan som schaktades gick över omväxlande sand-, morän- och lerjord. Totalt schaktades ca 20 meter servisschakt, 0,4m x 0,5m, med två tillhörande svetsgropar samt två anslutningsgropar mot hus. Den totala schaktvolymen uppskattas till 6-7 kubik och effektiv arbetstid ca 9 timmar. Omräknat till smalt servisschakt (0,20m x 0,50 m) motsvarar detta ca 65 meter eller drygt 7 meter i timmen Resultat Borås Framryckningshastigheten kan uppfattas som låg, men en del tid lades dels på demovisning, dels på hanteringen av den nya utrustningen. Med mer rutin hade samma jobb uppskattningsvis utförts på 6-7 timmar. Bägge husanslutningarna omgavs av hinder i form av kantsten och rotsystem respektive staket och dagvattenledningar. Med vakuumtekniken kunde dessa hinder enkelt friläggas. Bild 4, servisschaktning i Borås. Föravskiljarens tömningsfunktion fungerade mycket väl, istället var det nu cyklonfunktionen som ställde till problem då schaktmassorna fastnade i inloppet och stundtals nästintill täppte igen hela öppningen. Detta kostade schaktkapacitet dels genom minskat luftflöde in i slangen, dels på grund av merarbetet att rensa inloppet Försök 3, servisschaktning Göteborg juni 2006 För att undvika igensättning av inloppskanalen byggdes föravskiljaren om ännu en gång då att cyklonavskiljningen ersattes med en fallkammare. Det nya inloppet är en enklare variant där inkommande material skiljs av medelst gravitation. Detta innebär att avskiljningsgraden blir något lägre än den för cyklonavskiljningen, men istället vinner ökad schaktkapacitet. 12

15 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 Figur 1, två olika typer av dynamisk avskiljning, till vänster cyklonavskiljaren och till höger den enklare fallkammarfunktionen. Dynamiska stoftavskiljare använder principen att partiklar i en gasström som tvingas ändra rörelseriktning fortsätter i tangentens riktning. I en cyklonavskiljare tvingas luften rotera och de tyngre partiklarna faller med hjälp av tyngdlagen nedåt medan luften går åt motsatt håll. En fallkammaren skiljer av materialet genom att luftens hastighet sänks vilket gör det omöjligt för de tyngre partiklarna att hålla sig svävande. I Göteborg schaktades fyra serviser i smalt utförande, 0,20m x 0,50m. Den totala schaktsträckan för dessa serviser var 33 meter, tre av sträckorna gick över grönyta medan den fjärde gick i makadam. Bild 5, gräsavtorvning, tunnelarbete genom häck, tunnelarbete under rotsystem (foto Per Anderson), kabelframschaktning. Markförhållanden för de tre serviserna över grönyta utgjordes av lera/ mo. Ett sådant material är tungt att vakuumschakta eftersom det är svårt att lossgöra och lätt fastnar i slangen. Trots detta fungerade tekniken bra, även om schaktkapaciteten var något lägre än normalt. Räknar man bort tiden som lades på demonstrationsarbete schaktades under den första dagen tre serviser på drygt tre timmar, totalt 20 meter eller drygt 6 meter i timmen. Dag två inleddes med återställning av makadamservisen, som återfyllnadsmaterial användes befintliga massor från de schaktade grönytorna. Vid återfyllnadsarbetet användes bilens gripskopa för att lyfta ut materialet till schaktet. Övriga sträckor kunde inte återställas då kulvertförläggning dröjde. Tyvärr kunde då inte heller det avtorvade gräset återanvändas som planerat. Utrymmesbrist vid den fjärde och sista servisen omöjliggjorde användandet av föravskiljaren och istället nyttjades aggregatets egna uppsamlingsbehållare. Detta 13

16 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:28 medförde att en något längre sugslang än brukligt användes vilket reducerade schaktkapaciteten Resultat Göteborg Resultatet från dag ett var mycket gott, här skonades både dagvattenledning och rhododendronbuske samtidigt som arbetet utfördes snabbt och smidigt. Tekniken fungerade väl, trots svåra markförhållanden. Dag två är den mer intressanta eftersom det var här metod verkligen ställdes på prov. Användandet av längre sugslang än brukligt reducerade schaktkapaciteten och försvårade också det fysiska arbetet genom att sätta igen och därmed tynga arbetslangen. Lossgörningsarbetet försvårades också då en mer noggrann fördelning av materialet krävdes för att undvika slangstopp. Detta reducerade schaktkapaciteten och de första 7-8 meterna schaktades på cirka 2 timmar. Under detta arbete används 20 meter sugslang. Den återstående sträckan var mer svårforcerad, men framryckningshastigheten låg ändå kvar på cirka 4 meter i timmen eftersom räckvidden nu tillät att vi använde den kortare slangen på 8 meter. 14

17 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 5. Slutsatser Över de tre demonstrationerna har såväl teknik och användande som logistik förbättras från gång till gång. Metoden är fortfarande ny och har liksom utförare mycket kvar att lära. Detta till trots har tekniken visat sig fungera i flera olika miljöer och dess unika egenskaper, vad det gäller minskat återställningsbehov har gynnsamt påverkat schaktresultatet ur praktisk synvinkel Sett enbart till resultatet är vakuumschaktning av servissträckor alltid överlägsen grävmaskinens då trädgården hålls fri från schaktmassor och maskiner. Däremot är det inte till alla sträckor metoden lämpar sig eftersom schaktkapaciteten nästan uteslutande bestäms av rådande markförhållanden. Eftersom schaktkapaciteten är lägre än hos grävmaskinen bör större volymschakter undvikas liksom svåra markförhållanden med mycket sten. De för vakuumtekniken mest gynnsamma sträckorna är de där markförhållandena är goda, exempelvis sand eller matjord, samt de lite mer krävande sträckorna där framkomligheten är begränsad eller skonsam schaktning efterfrågas för att skydda ledningar eller rotsystem. En annan aspekt är arbetsmiljön för den enskilde individen. är mer fysiskt än maskinell grävning, men med funktionella hjälpmedel såsom tryckluftsspaden kan arbetet underlättas. Andra tryckluftsdrivna hjälpmedel är luftlansen som används för att luckra upp marken samt packningsverktyget. Dessa hjälpmedel har tidigare behandlats i förstudien. Bild 6, från vänster tryckluftslans, tryckluftsspade samt packningsverktyg. Sett till olycksfallsrisken kan också farliga moment undvikas som risk för påkörning, klämskador eller maskinras ner i schakt. Likaså kan arbetsrisken kring högspänningskablage eller gasledningar minimeras tack vare den skonsamma schakttekniken ur ekonomisk synvinkel Borås Uppföljningen från Borås visar att meterpriset för demoarbetet hamnar på drygt kr per meter. Denna mycket höga siffra är dock inte relevant eftersom demonstrationsutförandet inte på något sätt liknar det kommersiella. Borås var dessutom speciellt eftersom det var första försöket med ny utrustning. Uppskattningsvis hade samma arbete kunnat utföras på 6-7 timmar med mer rutin och utan avbrott för demonstrationer. Med resor exkluderat blir då meterpris för enbart schaktning 370 kronor. I priset ingår två etableringar. 15

18 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:28 Göteborg Den faktiska demonstrationskostnaden för Göteborg hamnade på 575 kr/m för själva schaktutförandet och 110 kr/m för återställningsarbetet. Här lades inte alls lika mycket tid på att lära känna utrustningen, däremot tappades viss tid på demonstrationsutförande. Ett kommersiellt utförande hade kunnat reducera meterpriset för schaktningen till cirka 400 kr/m. I priset ingår totalt fem etableringar. Borås Schakt 20 m Återställning 0 m Utförande Post timpris timmar totalt Schaktning Kranbil kr Bemanning kr Aggregat kr Meterpris schaktarbete kr Göteborg Schakt 33 m Återställning 9 m Utförande Post timpris timmar totalt Schaktning Kranbil kr Bemanning kr Aggregat kr Meterpris schaktarbete 575 kr Återställning Kranbil kr Bemanning kr Meterpris återställning 109 kr Figur 2, uppföljning av demonstrationskostnader. En viktig aspekt som inte syns i dessa siffror är värdet i den goodwill som det minskade återställningsbehovet ger. En enkät från Göteborg Energi visar att Claes Hirschfeldt är på semester återkommer på fredag 25/8. eventuellt är denna enkät färdig Lämpliga och olämpliga arbetsområden Under arbetets gång har vi lärt känna teknikens styrkor men också dess svagheter. Dessa upptäckter sammanfattas här; Lämpliga arbeten Arbete kring ledningar Tack vare den skonsamma schaktningstekniken riskerar inte ledningar skadas under arbetsutförandet. Detta gäller större installationer som fjärrvärmekulvert och i ytterligare utsträckning känsliga opto- och telekablar. Med vakuumteknik kan därför befintliga markinstallationer enkelt och säkert schaktas, ibland också utan kostsam utsättning. För fjärrvärmesammanhang nyttjas denna egenskap vid servisschaktning och vid efteranslutningar då befintlig stam ska schaktas fram. 16

19 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006: Arbete kring känsligt rotsystem Skonsam schaktning nyttjas på liknande sätt vid arbeten kring befintlig växtlighet. Antingen kan rötterna helt friläggas för senare omplantering eller så kan schaktningen utföras som ett tunnelarbete under rotsystemet. För villaarbeten används denna egenskap vid schaktning genom häck och buskage Arbete kring huskropp Schaktning kring fasta installationer är ofta svårt och ett sätt att undvika handgrävning kan vara vakuumschaktning Arbete med överhäng Då framkomligheten begränsas av överhäng kan det vara svårt att komma fram med grävmaskin. Sådana tillfällen kan vara schaktning under buskage, träd eller genom garage Arbete i sluttande terräng eller stora höjdskillnader En minigrävare kan begränsas i sin framkomlighet om marken lutar starkt eller då tomten är uppdelad i terrasser. För dessa tillfällen lämpar sig vakuumschaktning mycket väl Borttransport av schaktmassor I fall där befintliga massor är otjänliga för återfyllnad måste ofta materialet larvas ut med dumper. I sådana fall kan mycket arbetstid sparas genom att istället suga upp massorna med mobil vakuumlastare Smala och djupa schakt Med vakuumschaktning finns möjlighet att skapa väldigt smala schakt, någon ytterligare begränsning än den rasvinkel som marken ger finns inte. Önskas istället djupa schakt kan dessa vakuumschaktas mycket branta vilket avsevärt reducerar schaktets utbredning i markplanet Olämpliga arbeten Stora schaktvolymer Den största begränsningen för vakuumschaktning är schaktvolym. Med en större schaktvolym blir vakuumschaktningens lägre schaktkapacitet mer tydlig och dessutom krävs fler tömningar vilket också kostar tid Långa avstånd Så länge föravskiljare används är långa avstånd inget problem, men längden begränsas ändå av tillgänglig slanglängd Svåra markförhållanden De flesta jordar går att lossgöra på ett bra sätt bara verktygen är de rätta. Problemet med svåra markförutsättningar är istället sten i marken. Större sten reducerar schaktkapaciteten och mindre riskerar fastna i slangen. 17

20 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:28 6. Fortsatt arbete i fjärrvärmesammanhang är en ny och oetablerad metod och har därför mycket kvar att lära. Med samtidens ökade krav på skonsam schaktning, hög framkomlighet samt minskat återställningsbehov torde dock ett behov finnas. I och med denna avslutande rapport i ämnet vakuumschaktning har också ett bolag startats med syftet att erbjuda vakuumschaktning för bl.a. fjärrvärmearbeten. Mer information finns att tillgå på hemsidan, Uppföljningen för Borås och Göteborg visar att den utrustning och den arbetsgång vi valt fortfarande är alltför kostsam för att i större utsträckning kunna användas i fjärrvärmesammanhang. Visserligen är metoden ny och säkerligen kan handhavandet effektiviseras ytterligare, men det är fortfarande en bit kvar till konkurrenskraftiga meterpriser. Med dagens utrustning kan metoden möjligen vara ett alternativ till rena specialsträckor där annars handgrävning erfordras. Arbetet med att förädla tekniken har fortgått i nya bolaget och nya arbeten har utförts Arbete utan föravskiljare Fortsatt arbete har liksom demonstrationen i Göteborg visat att schaktning utan föravskiljare är möjligt, men då med reducerad schaktkapacitet. Dessutom ökar risken för slangstopp med kostsamma ställtider som följd. Ett annat problem är utrustningens dåliga tömningsfunktion som idag är anpassad för torra material och inte matjord eller lera som garanterar fastna i behållaren. Försök har gjorts med inblandning av polymerer i schaktmassorna för att därmed smörja materialet och underlätta tömningen, men resultatet har uteblivit. Med nuvarande utrustning är arbete utan föravskiljare begränsat till gatuschaktning där slanglängden hålls kort och materialet är torrt och därför lätt tillåts tömmas i storsäck. Bild 7, ny fordonskombination, lätt lastbil utrustad med flakmonterad kran Arbete med ny föravskiljare Utanför denna studie har också arbetet med föravskiljare fortgått och en ny prototyp har tagits fram. Denna nya avskiljare som baseras på en skottkärra är mycket enkelt utformad med fallkammarfunktion. Uppsamlingsvolymen är cirka 120 liter, men då en tömning görs på bara några sekunder tillåts fler tömningar utan att effektiviteten för den skull försämras. Dessa 120 liter motsvarar ungefär 1,2 meter smalt servisschakt. Arbetet fortgår med att ta fram en något större konstruktion med omkring 2 meters kapacitet. 18

21 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:27 Bild 8, ny föravskiljare Med denna nya avskiljare kan arbetet utföras med den mindre lastbilen som dragbil och därmed sjunker timkostnaden. Ytterligare en fördel är att räckvidden förbättras och friheten ökar eftersom den större avskiljaren begränsades i användningen av kranarmens längd. Idag kan vi egentligen nå hur långt som helst, begränsningen blir istället tillgången till slang. Denna nya föravskiljare reducerar det totala meterpriset för schakt och återställning till cirka 500 kr/meter. 19

22 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2006:28 7. Referenser Rapporten baseras på praktiska försök och diskussioner med människor med kunskap från bygg- och fjärrvärmebranschen sam tillverkning av vakuumutrustning. Utöver referensgruppen har följande personer bidragit med värdefull kunskap, erfarenhet och assistans. Peter Hedström, SBS Entreprenad Maria Olausson, SBS Entreprenad Kent Messelth, Svenningsen Turf Care Mikael Hellström, Skanska Borås Rickard Lerberg, Lerbergs Entreprenad Alla bilder, där inte annat anges, är tagna av Varadero Utveckling AB. 20

23