Til hovedinnhold

Illustrasjonen viser et tverrsnitt av grunnen under New York. Høyt oppe til venstre ligger metroen, 30-50 fot under bakken, mens vanntunnelene befinner seg på 100 til 400 fots dyp. Ilustrasjon: Don Foley, National Geographic Image Collection.

Med fraktfly kommer steinprøvene over Atlanteren. De er hentet ut av fjellet under New York – fra bergmasser som svære bormaskiner skal gyve løs på.

Hos SINTEF testes steinen i spesiallagde maskiner. Tilbake sender forskerne svar som forteller byggherren i New York hvor raskt bormaskinene kan jobbe i den aktuelle bergarten, og hvor ofte skjærestålet i boret må skiftes.

Dette er informasjon som hindrer ubehaglige økonomiske overraskelser underveis i de svære underjordiske byggeprosjektene.

Gigantisk bor under gigantbyen
Dypt under verdensmetropolen New York er en gigantisk bormaskin i ferd med å jafse seg gjennom skiferen, granitten og gneisen som The Big Apple hviler på.

Utgravningene skal gi newyorkerne en etterlengtet vanntunnel nummer tre. Arbeidet vil gjøre vannforsyningen i verdensbyen mer driftssikker. Takket være den nye forsyningskanalen, blir det mulig å gå inn med reparasjonstiltak i byens to eksisterende, aldrende vanntunneler den dagen dette blir nødvendig.

Garanti mot ubehagelige overraskelser
Arbeidet med ”tunnel three” startet i 1970 og vil være fullført i 2020. I det underjordiske gigantprosjektet brukes ikke dynamitt lenger. I stedet brukes såkalt fullprofilboring – det vil si at en diger bormaskin freser ut massen som skal fjernes.

Om litt skal en tilsvarende maskin bore ut en forlengelse av New Yorks undergrunnsnett. Linje 7 skal forlenges i forbindelse med byfornyelse i Hudson Yards på Manhattans vestside – den første utvidelsen av storbyens metrosystem siden 1930.

SINTEF er involvert i begge disse byggeprosjektene.

Spesialbygd testutstyr
Steinprøvene fra New York er såkalte borekjerner. De er en til halvannen meter lange og har en diameter på fem til seks centimeter. Det første SINTEF gjør er å preparere prøvene. Det innebærer at små skiver sages ut fra kjernene før de resterende bitene knuses og siktes i forskjellige kornstørrelser.

Deretter blir steinen testet i spesialbygde maskiner som måler steinens overflatehardhet, dens motstandsdyktighet mot nedknusing og den slitasjeevnen steinen har på kutterstål fra bormaskinen.

Hindrer søksmål
Testresultatene blir matet inn i en datamodell som NTNU/SINTEF har utviklet. I modellen beregner forskerne hvor raskt bormaskinen kan jobbe i den aktuelle bergarten, og hvor lenge skjærestålet foran på boret varer før det må skiftes ut.

Disse opplysningene står sentralt i den informasjonen byggherrene legger fram når de inviterer entreprenørene til anbudskonkurranse. Gode prognoser for borhastighet og skjærestålets levetid hindrer at byggeprosjektene ender med overskridelser og søksmål.

Når skjærestålet skal skiftes, stoppes hele boreprossesen, og maskinen trekkes tilbake. Da går taksameteret fort!

Filip Dahl fra SINTEF Byggforsk tester stein fra Manhattans undergrunn på laboratoriet. Foto: Rune Petter Ness.


Fjær i hatten
For SINTEF er det en fjær i hatten at steinprøver blir sendt halve jorda rundt og til Norge for å bli analysert. Testmetodene og beregningsmodellene er et resultat av mer enn 30 års forskning og utvikling ved SINTEF og NTNU.

– Vårt viktigste konkurransefortrinn består i at vi oppgjennom årene har analysert nærmere 3000 bergartsprøver på denne måten, forklarer laboratorieleder Filip Dahl ved SINTEF Byggforsk.

Skattkiste
Flotte testresultat fra laboratoriet er ikke mye verdt hvis de ikke kan knyttes til det som skjer i virkeligheten. SINTEF og NTNU har derfor sørget for å sammenligne data fra selve boringen ute i felten med resultatene fra laboratorietestene.

Dette har gitt de to institusjonene unike muligheter til å finne sammenhengene som forteller hva de målte verdiene i laboratoriet betyr for borhastigheten og kutterstålets levetid.

– Databasen vi har bygd opp rundt de 3000 prøvene, er vår skattkiste, sier SINTEFs Filip Dahl.

Av Christina Winge og Svein Tønseth