Geoteknik räddar nedsjunken järnvägsväxel – utan att störa tågtrafiken

Geobears medarbetare injekterar marken under den järnvägsväxel vid Göteborgs Central som utsatts för sättningar på grund av dåliga markförhållanden och stor belastning från tät tågtrafik.
Geobears medarbetare injekterar marken under den järnvägsväxel vid Göteborgs Central som utsatts för sättningar på grund av dåliga markförhållanden och stor belastning från tät tågtrafik.

Cirka 200 tåg per dygn passerar en av Göteborgs Centralområdes mest belastade växlar. Vid en mätning 2024 upptäcktes att växeln hade sjunkit som mest 18 millimeter ner i leran, vilket ökar risken för tillbud. I november samma år genomförde Geobear en schaktfri räddningsaktion med företagets innovativa geoteknik.

– Växelområdet var som en hängmatta där nivåskillnaden var som störst. Men vi lyckades förstärka marken på bara 36 timmar utan att störa tågtrafiken, säger Nicklas Bosäter, affärsutvecklingschef på Geobear.

Geobears lösningar med geopolymerer, som injekteras direkt under en konstruktion åtgärdar sättningar samt förstärker och stabiliserar marken för olika typer av infrastrukturprojekt. Underhållsarbeten kan normalt vara tillfälliga med återkommande problem, medan vi kan titta på rotorsaken och ta framen lösning med minimala störningar i trafiken och miljöpåverkan.

– Med Geobears metod kan tågen börja rulla som vanligt igen tidigt på morgonen efter att sista injekteringen genomförts, säger Nicklas Bosäter.

35 meter spårområde stabiliserades

Vid Göteborgs Centralstation utfördes Geobears metod på ett mycket utsatt läge. Spåransvariga hade upptäckt att det fanns rörelser i en hårt belastad järnvägsväxel med beteckningen 182/191 på spårområdet. Detta hade orsakat många felanmälningar och driftstopp under flera års tid.

– Sådana brister kan upptäckas genom felstatistik, eller genom att man fysiskt undersöker växeln. Ett annat symptom är att komponenter i växeln ständigt behöver bytas ut på grund av slitage, säger Nicklas Bosäter.

Under den utsatta växeln bestod marken av kohesionsjord, alltså lös lera med låg hållfasthet.

Det visade sig att ett spårområde på ca 35 meter med växeln i mitten behövde stabiliseras.

– Det handlar om att hitta den zon som behöver förstärkas för att kunna ta återkommande dynamiska laster från tågen. I Göteborg behandlade vi leran på

tre meters djup under växeln, medan längre bort från den i det utsatta området injekterade Geobear på två- respektive en meters djup. Detta för att få en mjuk övergångzon.
 

Arbetet klart med god tidsmarginal

Spårområdet kring växeln var avstängt för underhåll i 48 timmar. Men Geobear var klara med allt arbete på 36 timmar och spåransvariga hann också med en spårriktning innan tågtrafiken skulle släppas på igen.

Totalt lyftes spårlängden i snitt med cirka 7 mm under arbetet för att säkerställa att stödet under var tillräckligt. Utförandet kontrollerades kontinuerligt med lasermätare och att avsedda djup injekterats med dimensionerade mängder.

Vid mätningar av det åtgärdade området under våren upptäcktes en rörelse på några ställen under växeln.

– Vi bedömer att rörelsen berodde på att den dynamiska lasten hade kompakterat makadamen.

Men när man gjorde en ny mätning fyra månader efter denna mätning var växeln helt stilla. Strukton och Trafikverket har också gjort en okulär besiktning av växeln och då kunde rapportera att den är ”dödsstilla”, säger Nicklas Bosäter.

Enligt gjorda beräkningar bör skjuvhållfastheten i kohesionsjorden som behandlats förstärkts med över 300% i genomsnitt.
 

Järnvägsväxel 182/191 vid Göteborgs Centralstation gav upphov till många felanmälningar och driftstopp under flera års tid. Geobear åtgärdade sättningarna i växeln på 36 timmar.

En miljövänlig metod

Under arbeten med känslig järnvägsinfrastruktur arbetar Geobear ofta nattetid, exempelvis mellan klockan 01.00 och 04.00 då trafiken är som glesast. Det kan också ske under banarbetsveckor.

Då geopolymeren injekteras lakar den inte ut i grundvattnet, detta har visat sig i flera studier och om den härdade produkten vid något tillfälle behöver schaktas bort kan den slängas som brännbart byggavfall och utvinnas till energi.

– Arbetet sker genom att man borrar hål genom makadamen med en diameter på mellan 16 och 30 millimeter. Sedan borrar man ned tunna rör till det djup som ska injekteras, säger Nicklas Bosäter.

– Då injekteras två komponenter i röret som tillsammans bildar en kemisk reaktion som får materialet att expandera i flytande form. Därefter härdar det fort för att kompaktera och förstärka underballast eller mark. All utrustning vi behöver kan placeras på en dressin eller på en lastbil som är parkerad nära spåren.
 

Lösning som stabiliserar slänter och övergångszoner

Geobears metod lämpar sig också väl för släntstabilisering.

– Solkurvor och problem med rälen kan uppstå när den ligger på en slänt som kan undermineras. Marken kan exempelvis glida ut efter ett oväder som vi sett flera exempel på i Sverige. Då kan man enkelt gå in och förstärka slänten från sidan, eller uppifrån. Man förbättrar den effektiva kohesionen och kompakterar. Så du ökar helt enkelt friktionsvinkeln rejält i makadam, säger Nicklas Bosäter.

Även känsliga övergångszoner kan förstärkas med Geobears lösning. En sådan zon kan uppstå när det finns en stum konstruktion, exempelvis en bro, som ligger i direkt anslutning till makadam. Metoden har tillämpats vid ett flertal projekt i Europa.

– I sådana fall kan vi göra en övergångszon där man injekterar på samma sätt som vi gjorde i Göteborg. Därigenom blir marken väsentligt mer stum intill bron, och sedan avtagande stum. På det sättet skapas en mjuk övergångszon.

Se en kort film om Geobears räddningsarbete med den utsatta järnvägsväxeln i Göteborg.


För mera information kontakta:

Niklas Bosäter nicklas.bosater@geobear.com

Magnus Thölén magnus.tholen@geobear.com