Göteborg erbjuder en isfri förbindelse till Östersjön, vilket gör staden till en viktig genomfartsled för frakt av gods och passagerare till och från Sverige, hela vägen upp till Nordkap. För att underlätta transporter och optimera trafikflödet inom staden byggs nu en tvåspårig järnvägsförbindelse med tre stationer under den pulserande metropolen.
Utmaningarna med att bygga den här tunneln i hjärtat av Göteborg ligger inte bara under jord. Tunnelbygget är omgivet av bostadshus och offentliga byggnader, vilket gör att det är extra viktigt att begränsa buller från bygget. För att minimera att boende påverkas samtidigt som man säkerställer att nödvändig mängd frisk luft tillförs tunneln, anförtrodde konsortiet för byggprojektet ”Korsvägen” Systemair hela ventilationsuppdraget – från planering till driftsättning.
Ett banbrytande transportkoncept i innerstaden
I Göteborg fortsätter de historiska spårvägarna att gå och är idag ett av de längsta spårvagnsnäten i norra Europa. Även om spårvagnarna bidrar till färre privata bilar i centrala Göteborg beger sig runt 230 000 människor till stadskärnan för att arbeta, studera, shoppa, besöka eller bo, varje dag. Västlänksprojektet, som Trafikverket initierade 2016 har till syfte att öka användningen av järnvägs- och spårvägnäten och för att göra byten snabbare och bekvämare. Västlänken kommer länka samman centralstationen med nya stationer i andra delar av staden via en åtta kilometer lång tunnelbana. Den nya järnvägssträckan kommer även erbjuda förbindelser till kollektivtrafiksystemet och till långväga transportmöjligheter via tre nya tunnelbanestationer. Sex av de åtta kilometrarna kommer att gå genom tunnlar, ett projekt som ingenjörer tidigare varit tveksamma till eftersom marken består av omväxlande sektioner av lera och sten.
Att reducera buller är högsta prioritet
En annan utmaning projektet stått inför är buller. För att begränsa påverkan ska bullernivåerna anpassas dag- och nattetid och nivåerna man har att förhålla sig till skiljer sig beroende på hur omgivande byggnader används. En riktig prövning när tunnelarbetet är igång 24/7. Det är särskilt viktigt att hålla sig inom gränsvärdena vid infarten till servicetunnlarna för den framtida tunnelbanestationen ”Korsvägen”, eftersom bostadshusen där ligger riktigt tätt inpå.
För att möta projektets stränga krav beslutade tunnelbyggarkonsortiet att planering, design, installation och driftsättning av ventilationssystemet skulle göras av en och samma leverantör. Systemair fick uppdraget att beräkna den nödvändiga luftmängden, gjorde prognoser för flödena i tunnelsystemet och konstruerade ventilationssystemet därefter. Specialister på Systemair ansvarade också för installation och driftsättning och för att säkerställa att ventilationssystemet höll föreskrivna bullernivåer.
Design baserad på standarder och erfarenhet
Projektet hade några grundläggande förutsättningar:
De två servicetunnlar som leder in till bergrummet där den framtida tunnelbanestationen, Korsvägen, ska vara, är förgrenade. Den första tunneln delar sig efter 1 000 meter och bildar två parallella tunnlar, 350 och 370 meter långa. Den andra servicetunneln förgrenar sig efter ca 500 meter och bildar ytterligare två tunnlar, vardera 300 meter långa. Tunnelborrningen sker till största delen med hjälp av tunneldrivningsriggar och sprängämnen.
Ventilationssystemet har utformats i enlighet med SIA 196-standarden för underjordisk ventilation. Projektledaren Arthur Palmer från Systemair Tyskland förklarar, ”I det här projektet har det viktigaste varit att hantera dieselutsläpp från maskiner och transportfordon samt att säkerställa mängden frisk luft baserat på hur många som arbetar i tunneln. Vi har inte behövt förhålla oss till krav kring sprängångor eftersom den standard vi följer föreskriver ett intervall på 15 minuter efter sprängning för att skydda individer från sprängångor och i det här fallet har det varit tillräckligt för att undvika behov av mekaniskt dammutsug. Det har heller inte funnits behov av att värma tilluften.”
SIA-196-standarden innehåller inga riktlinjer kring luftflöden. Så för att nå rätt luftflöden har Systemair använt sig av sin långa erfarenhet och kunskap för att göra beräkningar. Göteborgs hela tunnelsystem har en föreskriven lufthastighet på 0,3 m/s
Att reducera buller påverkar ventilationssystemets konstruktion
Beräkningarna är gjorda på den maximala luftmängd som krävs i slutbyggnadsfasen, 60 m³/s vid ett tryck på 3 750 Pa. För att tillgodose det ventilationsbehovet används två sekventiella axialfläktar på vardera 250 kW. En frekvensomvandlare justerar volymen luft som transporteras baserat på pågående tunneldrift. Sensorer i tunneln mäter hela tiden flödeshastigheten och ger ett referensvärde att basera processen på.
Fläktarna är helt inneslutna för att göra dem väderbeständiga. Ljuddämparen på sugsidan har en robust design och väger 4,9 ton. Hela ljuddämparenheten med de två sekventiella fläktarna väger 12,5 ton och är cirka 13 meter lång. För att hindra ljudöverföring vid själva installationsplatsen är ventilationsaggregatet monterat på en stålbalksram. ”Den här typen av design bidrar också till en pålitlig konstruktion eftersom fläktarna är i drift oavbrutet under många år”, förklarar Arthur Palmer.
Trimning under installation och driftsättning
Fläktarna är placerade på en svetsad stålkonstruktion vid infarten till tunneln, drygt fem meter ovanför ingången. ”Såsom fläktarna är designade, monterade och riktade är avgörande för hur tysta fläktarna är under drift – det säkerställer en lång livslängd och minimal strukturell ljudöverföring”, säger Palmer.
Det var en stor logistisk utmaning att leverera och installera de 13 meter långa, 3 meter höga, 12,5 ton tunga enheterna mitt centrum, nästan utanför dörren till Humanistiska biblioteket vid Göteborgs universitet – men det gick. Även den efterföljande driftsättningen var lyckad. Vid driftsättning gjordes vibrationsmätningar på själva fläktsystemet, bullermätningar i omgivningen och luftflödesmätningar i tunneln. ”När man driftsätter ett sådant här ventilationssystem räcker det inte att bara på papper visa att erforderliga prestandavärdena uppfylls. Man måste trimma in det på plats.” säger Arthur Palmer.
För att underlätta förebyggande underhåll av tunnelventilationssystemet registrerar frekvensomformarna all data i en logg. Det gör att man snabbt kan analysera och hitta en lösning om fel uppstår – en viktig säkerhetsåtgärd som kompletterar konstruktionsföreskrifterna och kan undvika avbrott trots kontinuerligt tryck på systemet. När allt kommer omkring, om ventilationssystemet misslyckas, stannar tunnelbygget.
Västlänksprojektet ska vara klart 2026. Systemair arbetar redan med att projektera ventilationen för tunnelbanestationerna och tunnelsystemet när de är i drift. Uppdraget att tillföra frisk luft påverkas också av brandförebyggande åtgärder och krav på rökgasevakuering, vilka båda är områden där Systemair kan bidra med kompetens. //
