Hoppa till huvudinnehåll
RISE logo

Långsamma stötar ger bättre tätade berg

Upp till 11 gånger bättre än dagens metoder. RISE medarbetare utvecklar ett nytt sätt få injekteringsbruk in i berget i så små håligheter som 70 mikrometer och mindre. Det kan leda till minskade kostnader och säkrare tunnlar och förvaring.
– Jag trodde inte på resultatet först. Vi var tvungna att testa flera gånger. Det var fantastiskt, säger Ali Nejad Ghafar, forskare på RISE.

Nästan allt vi bygger under jorden måste tätas. Tunnlar, skyddsrum, förvaring av kärnbränsle. Konstruktionen måste skyddas både från vatten som vill tränga in – och att hindra så att inte något läcker ut.

– Det är ofta dyra och tidskrävande processer, säger Ali Nejad Ghafar forskare på RISE. Ta förbifart Stockholm. Där är i storleksordningen 2030 procent av grävbudgeten till för isoleringen.

När det handlar om att täta tunnlar och liknande gäller det att skapa vattentäta zoner. Detta för att kunna lita på att tätningen står pall under lång tid. Som exempel kan nämnas vägtunnlar i stadsmiljö – där vill man ha en 5-10 meter lång vattentätzon kring tunneln.

Svårt nå in i tunna sprickor

Med dagens metoder att spruta in injekteringsbruk börjar man med ett svagt tryck för att sedan succesivt öka trycket. Det är en effektiv metod för större håligheter – men den har svårt att nå in riktigt djupt i små sprickor.

Så små håligheter som mindre 70 mikrometer, alltså mindre än ett mänskligt hårstrå.

Tidigare forskning som försökt att angripa problemen med de extremt små storlekarna har testat med högfrekventa tryckförändringar. De var framgångsrika med att minska cementblandningens tjocklek och friktion. Problemet var att effekten avtog snabbt när bruket kom längre in i sprickorna.

– Vår metod bygger istället på användandet av långsamma frekvensimpulser, säger Ali Nejad Ghafar. Du kan jämföra med att du slår mot en vägg. Om du slår väldigt väldigt snabbt kommer väggen till slut inte märka att det är flera olika slag – istället blir det som en konstant kraft som väggen kan hålla tillbaka mot. Men om du i stället slår hårt, väntar en stund, och sedan slår hårt igen och upprepar över tid kan väggen ha svårare att orka stå emot.

Erfarenhet från fältjobb

Ali Nejad Ghafar berättar att han jobbade mycket på fältet innan han började doktorera på KTH. Som ingenjör och arbetsledare på byggen ute på landsbygden blev jobbet ofta väldigt direkt och han lärde sig att improvisera fram praktiska lösningar direkt. Erfarenheter som blev en grund till att tänka fram den nya lågfrekventa metoden.

– En annan sak som gör det intressant är att vi använder vanligt injekteringsbruk och vanliga pumpar. Saker som finns på marknaden i dag.

Hittills har det gjorts många prover i testmiljöer. Nästa steg blir att testa i verkliga konstruktioner. Att verifiera och demonstrera resultaten. Förhoppningen är att utföra tester i Svensk Kärnbränslehanterings testmiljö Åstölaboratoriet. Där går det att testa injekteringsbruket i 450 meters djup i det svenska urberget.

– Jag är övertygad om att den här metoden kommer få stort genomslag, säger Ali Nejad Ghafar.


Profile image

Ali Nejad Ghafar

Senior forskare

+46 10 516 68 72
ali.nejad.ghafar@ri.se

Läs mer om Ali