Stödkonstruktionsmetoder för djupa schakter i lösa lera - Projektspecifik studie vid Centralstationen, Göteborg

Abstract

I Göteborg pågår det idag ett av Sveriges största Infrastrukturprojekt, byggnationen av Västlänken. För att bygga nya Station Centralen behövs ett djupt schakt i lös lera som möjliggör verkställandet av tunnelfundamenten. För att möta det geometriska behovet kommer schaktet vara omkring 50 meter brett och 15,6 meter djupt. Schaktet kräver en stödkonstruktion som klarar av de konstruktionsmässiga kraven men också som är lämplig ur bland annat logistisk och ekonomisk synvinkel. Syftet med arbetet är att analysera entreprenören, NCC:s, val av stödkonstruktionsmetod samt att studera varför den utgör den mest optimala lösningen. För att påvisa detta har föreliggande projekt valt att analysera hur en stödkonstruktion av stålspont skulle kunna dimensioneras för att uppnå samma krav som NCC har anpassat sig efter. Det inleds med en litteraturstudie kring de tre stödkonstruktionsmetoder som används på hela deletapp Centralen: slitsmurar, sekantpålar och stålspont. Litteraturstudien innefattar även en analys kring omgivningspåverkan från stödkonstruktioner och djupa schakt. För att utveckla beräkningar och analyser används mjukvaruprogrammet PLAXIS. Genom intervju med både entreprenör och beställare kunde vidare frågor kring logistik och konstruktionsval besvaras. Beräkningar genomfördes utifrån Sponthandboken (Fredriksson m.fl., 2018) samt Geoteknik (Sällfors, 2013). Den mest avgörande faktorn för valet av stödkonstruktion är geometri på schaktet samt jordlagerföljden. Stödkonstruktionen ska även fungera väl med avseende på omgivningspåverkan som rörelse och sättningar i jord, buller och logistik. Vid Station Centralen är utformningen lång och rak med en jordlagerföljd som består av homogen lera. Med avseende på rådande förhållande dimensioneras stålspont och jämförs med slitsmur eller sekantpålar som stödkonstruktion. Det kan påvisas att slitsmur eller sekantpålar är en mer fördelaktig metod ur en konstruktionssynpunkt. En dimensionering av stålspont visar att den skulle behöva vara så lång att det blir logistiskt och konstruktionsmässigt svårt att utföra. Vid beräkning av antal stämpnivåer konstateras det att fler än fyra skulle behövas för att minska kraften i respektive stämp. Fler än fyra stämp anses vara för många för att vara fördelaktigt. Med hänsyn till omgivningspåverkan, rådande geometri och jordlagerföljd vid Station Centralen bestäms slitsmurar som den mest optimala i jämförelse med sekantpålar. Det kan samtidigt konstateras att sekantpålar och stålspont också har sina fördelar och används fördelaktigt på andra sektioner av deletapp Centralen. Referensprojektet blir det första i Sverige med att använda slitsmurar som en del av den permanenta konstruktionen. Det blir en ekonomisk och logistisk fördel som vidare kan utvärderas när projektet slutligen står färdigt.