Mötesplatsen för dig inom järnvägsindustrin, feb, 24 2017
Senaste Nytt

Ny geoteknik vid Roslagsbanan

Enkelspåret mellan Lindholmen och Frösunda på Roslagsbanans Kårstagren har rivits upp i syfte att förstärka den torvrika marken. Metoden man här använder är masstabilisering. Marken stabiliseras med hjälp av bindemedel som sprutas in i jorden. I och med detta slipper man schaktning och pålning. Foto: Christer Wiik
Enkelspåret mellan Lindholmen och Frösunda på Roslagsbanans Kårstagren har rivits upp i syfte att förstärka den torvrika marken. Metoden man här använder är masstabilisering. Marken stabiliseras med hjälp av bindemedel som sprutas in i jorden. I och med detta slipper man schaktning och pålning. Foto: Christer Wiik
Vid masstabilisering åtföljs grävmaskinen, som gör det fysiska jobbet, av en mobil tryckmatare, vilken matar fram bindemedel till grävmaskinen via tryckluft. Foto: Christer Wiik
Vid masstabilisering åtföljs grävmaskinen, som gör det fysiska jobbet, av en mobil tryckmatare, vilken matar fram bindemedel till grävmaskinen via tryckluft. Foto: Christer Wiik
Publicerad av
Christer Wiik - 20 nov 2014

I samband med att man bygger ut dubbelspår på Roslagsbanan, norr om Stockholm, passar man samtidigt under denna höst på att lägga nytt enkelspår samt att förstärka marken och banvallen längs banans nordliga del, mellan Lindholmen och Frösunda. För att förstärka den torvrika jorden, använder man här en metod, masstabilisering, som inte är så vanlig i svenska anläggningsprojekt, men på stark frammarsch, då den bedöms som både snabb och kostnadseffektiv.

Roslagsbanan löper över nordostkommunerna i Stockholmsregionen, en region som växer kraftigt, vilket innebär att behovet av bättre kollektivtrafik här ökar. Den fortsatta utbyggnaden av Roslagsbanan innebär att SL från 2018 kan erbjuda tätare trafik, bättre tillgänglighet och punktlighet samt förhöjd säkerhet.

 Markförstärkning i enkelspårskorridor   I april 2014 startade arbetet för utbyggnad till dubbelspår på sträckan mellan Kragstalund och Vallentuna, Roslagsbanans nordligaste dubbelspårsetapp. I bygget ingår, förutom utbyggnad till dubbelspår, järnvägsbroar, bullerskyddsplank, stödmurar samt teknikhus med mera.

Norr om Vallentuna, är det närmast rena glesbygdsmarker och här bedömer Stockholms läns trafikbeställare Storstockholms Lokaltrafik, SL, att det därför inte finns något behov av dubbelspår. Men likväl går det ett enkelspår i dessa glesa trakter upp emot Kårsta och detta kommer att vara kvar, men i nytt skick åtminstone på den nu aktuella sträckan Lindholmen-Frösunda.    

 UtredningMats Larsson, projektledare på Sweco, bolaget som har ansvarat för projekteringen och markundersökningen i det aktuella området, berättar om bakgrunden till projektet. 

- Vi fick ett uppdrag av SL för två år sedan om att genomföra en utredning om markstabiliteten på Roslagsbanans sträckning mellan Lindholmen och Kårsta. Vi undersökte tolv partier och av dessa var det två som utmärkte sig negativt, det vill säga att det fanns risk för skred. Just detta område, mellan Lindholmen och Frösunda, där vi satt provborrvagnar bredvid banan, upptäckte vi att hela området gungade när ett tåg åkte förbi.

Järnvägar som ligger på torvjord brukar sjunka ner med tiden, den trycks så sakta ner när jorden deformeras.

- Vi gjorde också ett sådant antagande i utredningsskedet och när vi kom till bygghandlingsskedet så borrade vi i spåret. Här hade dock järnvägen inte sjunkit ner det minsta. Och då undrade vi varför och utredde vidare.

- Vi kom fram till att denna jord bestod av tre lager - torv överst sedan gyttja och lera med ett djup på max tio meter. Torven och gyttjan var extremt lös och tålde nästan ingen belastning alls. Men järnvägen kunde bäras upp tack vare att denna så kallade lågförmultnande torv bestod av mycket fiber och torvjorden betedde sig egentligen som en geotextil, ett förband som håller ihop jorden. Men skulle belastningen gå igenom torven, då har man problem.

 SL:s förslagDet man normalt gör när man bygger på torvjord, är att man schaktar ner fyllning på sidorna. Men det skulle inte fungera här, då bortschaktad torv skulle betyda att järnvägen då skulle åka rakt ner.

- Vi var alltså tvungna att hitta en annan metod och vin var först inne på att använda påldäck, men det blir å andra sidan väldigt dyrt, då det är att jämföra med en brobyggnad. Det var faktiskt SL som kom med förslaget att vi skulle testa att masstabilisera, de hade goda referenser av den här metoden.

 Masstabilisering har skett tidigare på RoslagsbananFaktiskt så hade ett annat entreprenörslag några år tidigare testat just masstabilisering på en annan del av Roslagsbanan med liknande jordförhållanden, med gott resultat.

Masstabilisering, ibland nämnt in situ-stabilisering, är en snabb och kostnadseffektiv metod för att hårdgöra lös mark genom att tillföra kalk, cement och annat bindemedel, ofta restprodukter från industrin till jorden. Olika typer av lera, torv, slam och andra lösa material omvandlas till fasta lager med hjälp av bindemedelslösningen. Man slipper därmed att schakta och påla i marken

- Eftersom vi inte hade gjort detta i vår organisation tidigare, ville vi knyta till oss expertis som kunde masstabiliseringstekniken.

Valet föll på finska Lemminkäinen som genomfört många liknande projekt, inte minst i Finland. Här genomför man projektet som underentreprenör åt huvudentreprenören JM Entreprenad, vilka leder det aktuella spårbyggnadsprojektet.

Risto Takkine, operativ chef på Lemminkäinen:

- Här vid Roslagsbanan sker en mer traditionell användning av masstabilisering, där vi förstärker jorden för att få en bättre bärförmåga för järnvägen, säger Risto Takkine och passar samtidigt på att lyfta fram ett alternativa användningsområden för tekniken.

- Ett annat intressant sätt att använda masstabiliseringsmetoden är till exempel att kapsla in förorenade massor. På så sätt kan man undvika att frakta bort förorenade schaktmassor till allehanda deponier. 

Med hjälp av masstabilisering kan även befintliga banvallar stabiliseras, till exempel kurvor som är instabila på grund av det höga trycken tågen orsakar.  Likaså kan uppkomna vibrationer i marken dämpas med hjälp av stabiliseringsmetoden.

 Grävmaskin och tryckmatareHur går då masstabiliseringen till rent praktiskt? Magnus Eriksson, vd Allu Sverige, bolaget som tillhandahåller den mobila stabiliseringsutrustningen, fanns också han på plats vid det aktuella projektområdet och redogjorde för hur.

- Masstabiliseringsverktyget, mixern, är monterat på en grävmaskin och bakom denna finns själva hjärtat i processen, tryckmataren, vilken förser mixern med bindemedlet, säger Magnus Eriksson.

Tryckmataren är en mobil larvburen enhet, utrustad med egen motor. Genom användning av tryckluft matar den bindemedel i marken från mitten av blandartrummorna. Via mixern så matas bindemedlet med hjälp av tryckluft ner i jorden på exakt rätt ställe, en process som övervakas och registreras av ett kontrollsystem. Mixern kan vanligtvis arbeta ner till ett djup av sju meter beroende av vald modell, grävmaskinens räckvidd samt jordkvalité.

FaktaMasstabiliseringMasstabilisering är en stabiliseringsmetod där bindemedel blandas i olika organiska jordarter.

Den utförs med ett blandningsverktyg som är installerat på en grävmaskin. Stabiliseringen görs i horisontell och vertikal riktning och på detta sätt skapas ett "styvt block". Blockets tjocklek brukar variera mellan 1 och 5 m. Väg- och järnvägsbankar kan grundläggas på den masstabiliserade jorden. Utrustningen vid masstabilisering utgörs av en modifierad grävmaskinsarm, kompletterad med bindemedelsbehållare, kompressorstation och ett blandningsverktyg som är installerat på grävmaskinen. Bindemedlet matas pneumatiskt och mängden av bindemedel mäts genom vägning. Diametern på ett blandningsverktyg är normalt 600 - 800 mm och rotationshastigheten är 80 – 100 varv/min.

Källa: Svenska Geotekniska Föreningen, SGF