Tunneler og broer: teknologien som forbinder

Når mennesker skal gjennom fjell

Norge er et fjellrikt land, og for å holde samfunnet sammen trenger vi tunneler. Lærdalstunnelen, som åpnet i 2000, var på sin tid verdens lengste veitrafikktunnel. Den måler 24,5 kilometer og tok nærmere seks år å bygge. I dag bygger vi enda lengre tunneler, både på land og under havet.

Tunnelbygging er en av de mest krevende disiplinene innen ingeniørfag. Det handler om å sprenge og bore gjennom fjell, samtidig som man sikrer at arbeiderne er trygge, og at den ferdige tunnelen tåler både trafikk og naturkrefter. For bruer gjelder det noe lignende – å skape konstruksjoner som kan strekke seg over lange avstander uten å kollapse.

Planlegging og kartlegging

Før første spade eller bor settes i gang, bruker ingeniørene månedsvis på kartlegging. De bruker seismikk – altså dagsmålinger av små jordskjelv – for å forstå steinfjellets struktur dyp under bakken. De skal finne ut hvor det er hard bergart, hvor det er løsere steiner, og hvor det eventuelt finnes vann som kan flomme ut under byggingen.

Datamaskiner brukes til å modellere hele prosjektet digitalt, fra første sprengladning til siste slipemaskin. Moderne tunnelprosjekter starter faktisk inne i datamaskiner lenge før arbeidskraft og utstyr kommer til stedet.

En viktig del av planleggingen er også utredningen av miljøpåvirkning. Tunnelbygging påvirker grunnvannet og kan påvirke dyr som lever i området. I dag kreves svært detaljerte miljøvurderinger før man får lov til å starte byggearbeidet.

Tall og trender

Norges tunnelprogram er omfattende. Med flere E6-utvidelser, Ulriken-tunnel og andre prosjekter, investeres det mye i tunnelteknologi. Kostnaden per kilometer har økt, men sikkerheten er blitt betydelig bedre.

Sprengning og tunnelboring

Det finnes flere måter å lage en tunnel på. Den tradisjonelle metoden – NATM (New Austrian Tunnelling Method) – bruker kontrollert sprengning og injeksjon av betong. En sprengleder kartlegger hver enkelt sprengladning nøye for å sikre at man ikke sprenger for mye eller for lite.

For større prosjekter brukes ofte tunneboringsmaskiner (TBM-er), som er gigantiske boremaskiner som kan være 10 meter i diameter. De borer seg gjennom berget ved å rotere en stor drillehode og samtidig skyve. Knust stein transporteres bort på samlebånd.

Når tunnelen er sprengt eller boret, støpes den fra innsiden med betonglining. Liningsdelen må være uttettbar – det skal ikke komme vann eller gasser ut av berget og inn i tunnelen. Moderne tunneler har også avansert ventilasjon, belysning og dreneringssystemer.

Fra en erfaren ingeniør

«Hver tunnel er unik. Selv om to fjell ser like ut fra utsiden, kan innersiden være helt forskjellig. Du må være flexibel, løse problemer fort, og hele tiden fokusere på at folk skal komme hjem hele og uskadd på slutten av dagen.»

"Hver tunnel er unik. Du må være flexibel og løse problemer fort."

Broer og andre løsninger

Mens tunneler går under hindringene, går broer over dem. Moderne broer er høye kunstverk i stål og betong. En hengebro som Hardangerbrua (1038 meter lang) må klare både vind, temperatursvingninger, og ekstreme belastninger.

Brodesign krever like mye planlegging som tunneler. Ingeniører bruker datamodeller for å simulere hvordan bruen oppfører seg i vind, ved jordskjelv, eller under ekstrem trafikk. Hver bru må tåle 120 år av normal bruk.

I fremtiden vil vi se flere smarte løsninger: sensorer som overvåker tilstanden på broer i sanntid, nye materialer som er lettere og sterkere, og kanskje til og med selvhelende betong. En tunnel eller bru som man bygger i dag, skal fungere perfekt i 2150 – det setter høye krav til teknologien og planleggingen.