1(7) Utlysning Enhetlig modell för injektering Delprojekt: Karakterisering och Design Bakgrund Vid anläggande av tunnlar i berg behöver berget i de flesta fall tätas genom förinjektering för att ge en acceptabelt torr miljö i tunneln samt begränsa grundvattenavsänkningen. Kostnaden för injektering utgör en betydande del av entreprenadkostnaden och inte sällan leder arbetena till tidsförskjutningar och ekonomiska tvister, samtidigt som målen för tätningsinsatsen ej uppfylls. Detta är inte tillfredsställande, särskilt med tanke på de stora investeringar som nu planeras. Stora framsteg har de senare decennierna gjorts vad gäller förståelsen av komponenterna i det komplexa systemet berg bruk injekteringsteknik styrning. Viss förbättrad tillämpning har resulterat, tack vare t ex kunskapsboken [Stille och Eriksson 2005], men generellt kan konstateras att forskningen ej givit verkligt lyft i tunnelproduktionen, där injekteringsutföranden ofta ansätts utan en grundförståelse och med ad hoc-anpassningar i fält som inte följs upp. Detta har inte lett till någon utveckling av branschpraxis och injektering i projekt med liknande förutsättningar utförs fortfarande på olika sätt beroende på aktörernas kompetens. Stora skillnader i utförandet har observerats t o m mellan olika arbetsskift i samma injekteringsskärm. För att åtgärda problemen behöver tillgänglig kunskap och förståelse tillämpas så att insatserna för injektering blir ändamålsenliga och effektiva. Detta bör ske på ett standardiserat sätt, så att injektering utförs efter samma principer oavsett kompetensen hos projektet. Ett standardiserat sätt möjliggör även utvärdering av design, utförande och resultat vilket är en förutsättning för fortsatt förbättring och effektivisering. Trafikverket har inom ramen för PIA, produktivitetsförbättringar i anläggningsbranschen, tagit initiativ till att ta fram en injekteringsmodell som kan införlivas i Trafikverkets arbetssätt, föreskrifter och anvisningar. Modellen ska avse tätning av hårt berg med syfte att nyttiggöra de senaste decenniernas ökade kunskap, förståelse och erfarenheter vad gäller bergtätning genom injektering. Projektet med att ta fram denna modell kallas Enhetlig modell för injektering. En enhetlig modell innebär en standardiserad process och vinsterna är av samma slag som för en standardiserad produkt. Modellen innebär en för alla parter känd verktygslåda med ett gemensamt arbetssätt som möjliggör erfarenhetsinsamling och förbättring vilket kan komma efterföljande projekt tillgodo oavsett vilka som är engagerade i detta. Det innebär vidare att modellen ska vara uppbyggd på ett transparent sätt och förvaltas på ett sådant sätt att förbättringar och nya kunskapselement kan införlivas. För att vara effektiv och tillämpbar behöver injekteringsmodellen innehålla olika lösningar utgående från rådande förutsättningar och krav, på samma sätt som standardisering av en produkt kan bestå av olika typlösningar. Verktygen samt de olika lösningarna i injekteringsmodellen kan vara beroende av olika svårighetsgrader på injekteringen.
2(7) Projektet ska tillämpa den kunskap som tagits fram inom injekteringsforskningen i en standardiserad process för injekteringsarbeten. Även erfarenhet och behov från entreprenörer och byggledare avseende det praktiska utförandet ska inkluderas. Arbetet Enhetlig modell för injektering planeras presenteras i en rapport till sommaren 2016. Rapportens syfte är att stödja samtliga delar rörande injektering samt tjäna som vägledning för upphandling av konsult- och entreprenadtjänster. Arbetet struktureras i tre delprojekt: - Karakterisering och design - Teknisk beskrivning - Upphandling och reglering Arbetet utförs med en projektgrupp som ansvarar för helheten och utöver detta utförs specialistuppdrag inom respektive delprojekt. Projektgruppen är tillsatt och utför arbete sedan ett par månader. Denna förfrågan avser delprojekt Karakterisering och design. Delprojektet utförs i två faser med ett uppehåll mellan etapperna. Målsättningen är att ta fram process och underlag för: 1) Klassificera förutsättningar, undersökningsbehov och injekteringsutförande i olika klasser. Resultatet ska vara enhetliga typlösningar med syfte att karakterisering, design och injekteringsutförandet ska grunda sig på ett vedertaget och gemensamt synsätt. Detta kan t.ex. redovisas i form av Utförandeklass alternativt Injekteringsklass eller med annan lämplig benämning. Klassificeringen ska grunda sig på metodik enligt Observationsmetoden. Detta innebär att man ska identifiera gränser i respektive klass för acceptabelt beteende, förväntad beteende samt kontrollplan för att avgöra faktiskt beteende. 2) Underlag för en Projekteringshandbok Injektering enligt beskrivning nedan. Tanken är att uppdraget främst ska fokusera på utredning och analys och att avrapportering sker i PM vilket ska ligga som underlag för framtagande av en Projekteringshandbok. Fas 1 Klassificering Fas 1 utgörs av framtagande, beskrivning och ansättande av parametrar för olika typberg och objektgrupper vilket ska mynna i ett antal olika klasser där respektive klass innehåller en enhetlig metodik avseende design och utförande. Typberg I uppdraget ingår att ta fram underlag för att beskriva 3-4 st s.k. typberg. Typberg ska beskriva förväntade egenskaper på en dominerande andel av svensk berggrund. Detta ska utgå från de hydrogeologiska, geologiska och strukturgeologiska viktigaste parametrarna. En analys och identifiering av lämpliga parametrar ska ingå i uppdraget. Parametrarna ska vara kvantifierbara för att tydligt kunna göra en bedömning av avgränsningar mellan olika typberg och utgöra regler för val. Det är därmed viktigt att beskriva hur samt på vilka grunder de parametrar som ingår för respektive
3(7) typberg ska bestämmas och vilka avgränsningar som gäller. Detta i enlighet med Observationsmetoden. Tillgänglig information i olika steg i en designprocess (t.ex. förprojektering kontra byggskede) ska beaktas för att säkerställa att rätt avgränsningar kan utföras i rätt skede med rätt information (dataunderlag). Detta illustreras i Figur 1 där exempel på dataunderlag i respektive skede vid en projektering av en berganläggning (från Projektering av bergkonstruktioner, Trafikverket 2014:144) redovisas. Då dataunderlaget successivt ökar i ett projekt bör även krav på parametrar som ingår i beskrivning av typberg förändras. Detta innebär att man kan ge förslag på olika parametrar för att bedöma typberg i olika projektskeden och det ska vara möjligt att uppdatera tidigare prognoser. Identifiering av parametrar och inom vilka intervall de förväntas förekomma utgör även ett viktigt underlag för att under projektering och utförande bestämma designens giltighet i enlighet med Observationsmetoden. Figur 1. Översikt av processer och skeden i projektering (från Projektering av bergkonstruktioner, Trafikverket 2014:144).
4(7) Objektgrupper Objektgrupper avser främst ta hänsyn till de miljökrav som ställs på berganläggningen men bedömningen bör även möjliggöra hänsyn till anläggningens placering, orientering och geometri. Ställda miljökrav på anläggningen anses utgöra ett underlag för projektering och bedömning/analys av detta ingår ej i uppdraget. Indelning ska dock utföras i 3-4 olika kravklasser från låga/måttliga krav till strikta krav. I bedömning av anläggningens placering är det främst anläggningens djup beaktande rådande grundvattentryck som ska beaktas men i bedömningen bör även finnas möjlighet att justera objektgruppen vid t.ex. stora spännvidder samt vid tydligt dominerande sprickriktningar och för rådande bergspänningsförhållande. Klassificering Sammanställning av typberg och objektgrupper ska mynna ut i ett antal klasser. Detta beskrivs lämpligen i en matris, se t.ex. Figur 2. I exemplet redovisas olika klasser (IK) där lägre siffror anger en enklare klass och högre siffror innebär mer komplex alternativt svårare injektering med ökade krav på såväl undersökningar som kontroller. Typberg Objektgrupp A B C 1 0 2 IK1 3 IK2 IK4 4 IK3 Figur 2. Exempel på klassificering utgående från en indelning av Typberg och Objektgrupper. Fas 2 Framtagande av underlag för Projekteringshandbok Utgående från utförd klassificering ska undersökningsbehov och analysmetodik beskrivas för respektive klass. Detta ska i sin tur utgöra underlag för en Projekteringshandbok. Detta ska i en bygghandling utgöra underlag för redovisning av undersökningar i en Markundersökningsrapport (MUR) och redovisning av analyser i ett Projekterings-PM i enlighet med tillämpning av Eurocode. Tanken är att delprojekt Karakterisering och design utarbetar underlaget för Projekteringshandboken men det ingår inte i uppdraget att skriva själva handbokstexten. Undersökningsbehov Vilka undersökningar behövs i olika klasser? För respektive klass ska undersökningsbehovet beskrivas, vilka parameterar som ska undersökas och med viket syfte. Detta innebär att en beskrivning av vilken undersökningsnivå som bör uppnås i respektive klass. För en enklare klass bör mindre omfattande undersökningar krävas men oavsett klass ska undersökningarna och undersökningsbehovet kunna kopplas till parametrar vilka ska kunna följas upp för att kontrollera designantaganden. Undersökningsbehovet ska kopplas till de olika skedena enligt Figur 1 med beaktande av vilken information som efterfrågas i respektive skede. Inom
5(7) ett anläggningsprojekt ska det även vara möjligt att särskilja områden med olika förutsättningar och därmed ska olika klasser och undersökningsbehov kunna föreligga inom samma projekt. Upplägget ska möjliggöra att man utgående från resultatet från undersökningarna och den information som erhålls kan verifiera ansatt klass alternativt på ett dokumenterat, strukturerat och transparant sätt justera klass då dataunderlaget ökar. Analysmetodik Vilka analyser behövs i olika klasser? I denna del av uppdraget ingår att beskriva en lämplig analysmetodik samt hur detta ska verifieras. Utgångspunkten ska vara att injekteringsdesignen utförs på ett transparant och systematiskt sätt. Analyserna ska grunda sig i förutsättningarna givna för de olika klasserna och komplexiteten i analyserna bör öka med ökad klass. I tidiga skeden samt för enklare klasser kan analys utföras mer övergripande alternativt enligt hävdvunna metoder i enlighet med Eurocode medan i senare skeden och för mer komplexa klasser ska analys utföras genom statistisk analys av sprickdata. Resultatredovisning Uppdraget ska resultera i ett underlag för en Projekteringshandbok för injektering inkluderande de ovan angivna punkterna. Redovisning ska ske i PM vilka ska omfatta en pedagogisk beskrivning som visar hur typberg och objektgrupper bestäms samt hur detta mynnar i en klassificering. För respektive klass ska omfattning på undersökningar och analyser beskrivas. Beskrivning av de olika klasserna kan skilja sig åt i sin utformning. Enklare klasser kan exempelvis beskrivas med en typritning eller likvärdigt på en standardskärm medan klasser med en bedömd högre svårighetsgrad snarare kan inriktas på att beskriva en process som ska utföras. Avrapportering sker minst efter respektive delmoment men ytterligare uppdelning kan utföras om det underlättar arbetsprocessen. För de olika klasserna ska minst följande beaktas gällande utförandeteknik: - Skärmgeometrier - Bruksegenskaper - Tryck och tid Utöver dessa kan i vissa fall följande behöva beaktas i designen och ska samordnas med delprojekt Teknisk beskrivning: - Överlapp - Borrmetod - Hålordning - Pumpkapacitet - Utrustning o Blandare o Omrörare o Pump o Manschetter - Sambandshål - Ytläckage
6(7) Avseende möjligheten att identifiera gränser i respektive klass för acceptabelt, förväntat beteende samt kontrollplan för att avgöra faktiskt beteende ska minst följande beaktas för de olika klasserna: - Sonderingsbehov - Inmätning av borrhål - Brukskontroller - Uppföljning av injekteringsförlopp, RTGC - Uppföljning av uppnådd täthet, kontrollhål - Uppföljning av inläckage, t.ex. i mätvallar Delprojektets organisation och efterfrågad kompetens För att erhålla en bred kunskaps- och erfarenhetsbas i delprojektet ses gärna en uppdragsorganisation bestående av representanter med erfarenhet från både konsult/projektör och entreprenör/utförare. Delprojektet bör ledas av en konsult och en lämplig uppdragsorganisation bedöms utgöras av 2-4 personer. Följande kriterier kommer att ingå i utvärderingen: Erfarenhet av injekteringsprojektering Erfarenhet av utförande och ledning av injekteringsarbeten Utbildning inom injektering Kompetens inom injekteringsdesign Kompetens inom hydrogeologisk karakterisering Samarbetsförmåga Pris Tidplan och genomförande Delprojektet avses påbörjas augusti 2015 med ett färdigställande mars 2016. I Fas 1 ska arbete med klassificering utgående från typberg och objektgrupper enligt beskrivning ovan utföras. Detta utgör underlag för de två andra delprojekten Teknisk beskrivning samt Upphandling och reglering och ska presenteras vid ett gemensamt seminarium. Preliminär tidpunkt för detta är i början av november 2015. Seminariet kommer att fungera som ett uppstart för de två andra delprojekten. Deras arbete kommer i sin tur att innebära ett underlag för Fas 2 och framtagande av underlag för Projekteringshandboken vilket innebär att delprojekt Karakterisering och design inväntar deras arbete innan det färdigställs. I projektet kommer kontinuerliga avstämningar att utföras med Projektgruppen. Deluppdraget bedöms utgöras av totalt ca 400 timmar.
7(7) Anbud Anbudet ska innehålla en kortfattad beskrivning av föreslagen organisation och deltagarnas kompetens i förhållande till utvärdering, CV samt pris per timme. Till anbudet ska också kontaktperson med kontaktuppgifter bifogas. Anbudet ska vara BeFo, info@befoonline.org, tillhanda senast 23 juni 2015 och ha minst 30 dagars giltighetstid. För ev. frågor kontaktas Magnus Zetterlund magnus.zetterlund@norconsult.com, telefon 031-50 72 32 eller mobiltel 0706-62 49 74. Stockholm 2015-06-04 Med vänlig hälsning, Per Tengborg Per Tengborg Stiftelsen Bergteknisk Forskning Box 5501, 114 85 STOCKHOLM Besöksadress: Storgatan 19 Tel: 0706-38 58 04 E-post: per.tengborg@befoonline.org