Extrema markförhållanden blev utmaning för grundläggning av nytt stationshus för t-banan

Sofia tågstation byggs vid Stigbergsparken på Södermalm i centrala Stockholm. Stationshuset är byggt på berg cirka 20 meter under marknivå. För att kunna borra ner schaktet i jord och berg krävs en stödkonstruktion. Då gjordes valet på korsljusstakeväggen, en praxis som är sällsynt i Sverige. – Terrängförhållandena är mycket svåra, så installationen av den tvärgående pålväggen tog ungefär ett år, säger Mikael Kreutz på WSP, som talade om projektet vid 2024 års lanseringsdag.

Författare: Anders Carlsson

Sofias framtida tunnelbanestationsbyggnad kommer att byggas på berg cirka 20 meter under dagens marknivå. Utöver stationsbyggnaden är ett 20 x 20 meter långt vertikalt hisschakt inbäddat i berget som förbinder stationshuset med basen 90 meter ner i berget. Sofiastationen, som byggs av Implania för Stockholmsområdet, är en av de djupaste stationerna i världen.

b
Tvärgående pålvägg sedd underifrån.
Foto: Jens Kiener/Implenia
För att utföra grundarbetet behövdes en bärande struktur. Detta för att kunna schakta ut jord och berg, vilket minskar risken för miljö- och tredjepartspåverkan (GK3). På grund av den stora mängden sten på ena sidan av trädet finns det bara en stödstruktur på tre av trädets fyra sidor. Den bortre sidan bildades inte av en tillfällig bergsklippa, mer än 20 meter hög.

b
Den tvärgående pelarväggen är synlig uppifrån och lyftpelaren i mitten.
Foto: Jens Kiener/Implenia
För stockgropen, cirka 35m x 45m, är stödkonstruktionen en slingponton riggad för stockarna ovanför grundvattnet och väggöverföringshögarna för träd under vattenytan.

För att kunna stå emot markens förhållanden och behovet av en vattentät stödkonstruktion placerades valet på väggen av växeln.

b
Gå över väggen vid hissen och gräv efter hissträdet.
Foto: WSP/Implenia
Dessutom krävs stödkonstruktioner för schaktning för att kunna hantera breda block längs hela markens kontur upp till 20 meter, och för att säkerställa övergångsbelastning och överföring av fasta partiklar. Hålla strukturen mellan jord och berg Därför slås den tvärgående pålväggen in i berget för att skydda mot vertikala belastningar och horisontellt jordtryck och för att hålla den tät mot bergytan.

För att kontrollera jordtrycket i schaktet är väggen fäst vid berget med en till två ankarnivåer bakom. Stavarnas ankare är självborrande stavar av typ Ischebeck Titan med en ankarlängd på 4 till 5 meter i berget.

b
Gå över väggen vid hissen och gräv efter hissträdet.
Foto: WSP/Implenia
Underentreprenören Implenia Züblin utförde klippväggsarbetena medan WSP utförde byggledning på Södermalm.

b
Använd borrröret för att borra.
Foto: WSP/Implenia
– De största utmaningarna i jobbet är att borra genom block och stora block, borra 45 graders berg och hårt berg. Enligt Mikael Kreutz innehåller schakthögarna förorenad jord och förorenat grundvatten.

Dessutom, för att säkerställa att väggen förblir i vertikal och horisontell riktning, måste lutningen begränsas till 1 %.

• Alla trodde inte att vi skulle lyckas uppnå dessa mycket svåra förutsättningar för att genomföra installationen, säger Mikael Kreutz och fortsätter:
• Men när vi ser tillbaka kan vi säga att vi har bevisat motsatsen.

b
Hälften av skärpålarna var förstärkta. Förstärkningskurva längst ner till vänster och höger på förstärkningskurvan.
Foto: WSP/Implenia
En av kännetecknen för den tvärgående väggen är att varje betonghög borras och överlappas separat, vilket skapar en bra stödstruktur, bärande och ”vattentät”. Vid Sofias bas innehåller den tvärgående pålväggen en schaktpåle med en diameter på 1,2 meter och en längd mellan 6 och 20 meter. Men när pålarna är staplade är mittavståndet 0,9 meter.

b
En av de största utmaningarna med att implementera en stödmur är att borra genom stora block. Bilden visar omfattningen av de två stora blocken.
Foto: WSP/Implenia
Sammantaget blir stödmuren 90 fot. Den består av primära och sekundära lampor, beroende på installationsordningen. Först installeras de första lamporna 1, 3, 5, etc. utan förstärkning. Sedan förstoras sekundärljusen 2, 4, 6 och så vidare och överlappar varandra.

b
WSP:s Mikael Kreutz talade om grundarbetet för den framtida Sofia-stationen på Foundation Day 2024.
Foto: Anders Carlsson
Med friktionsblock och jord förs varje påle efter varandra genom dubbelväggigt borrrör och borras och rullas genom jorden tills den slutar i berg.

Därefter borras den fria pålfoten in i berget (kallad berghylsa) med en lufthammarborr (diameter 1005 mm). Pålarna läggs under vatten med självkompakterande betong, och rören dras upp i serie, där den andra pålen monteras med armeringsjärn.

b
Bilden visar läget för den svaga punkten i bergytan (magentafärgad) nedanför Folkungagatan i förhållande till skjuvväggens förankring.
Foto av WSP/Implenia
Eftersom berget har en lutning på 45 grader är det en utmaning att borra i berget.

• Vid en lutning på 45 grader och en påldiameter på 1,2 m ska minst 1,2 meters schaktning göras innan borrröret är helt inbäddat i berget. Sedan går du minst 0,3 meter in i stenen för ”Sketting the stone”.
• Tyvärr, när väggen på enheten installerades, var vi säkra på att den skulle påverkas av dessa egenskaper i landet, och installationen av de bakre ankarna var en stor utmaning. Och inte nog med det, utan bakankaren på murens djupa sida är som bergets svaga punkt.

b
Den tvärgående väggen består av primärpålar och sekundära pålar, i monteringsordning. Först installeras de första lamporna 1, 3, 5, etc. utan förstärkning. Sedan förstoras sekundärljusen 2, 4, 6 och så vidare och överlappar varandra.
Vid borrning av de bakre ankarna fann man att övergången mellan jord och berg inte var lätt att avgöra. Det faktum att de flesta bakre ankare kräver förankring på en svag plats hjälpte inte saken.

b
Det 90 meter djupa hisschaktet förbinder Sofias stationsbyggnad med tunnelbaneplattformen.
Foto: Tunnelbana/Nya Stockholmsområdet
Ankare hamrades och vatten sköljdes ner i jorden, för förankring till berg. – Så tack till ankaret som är väldigt modigt och inte färdig, men med stort tålamod tog han sig ner för sista kast av ankaret i fråga i berg- och cementupphängningssystemet, säger Mikael. Creütz, fortsatte: \ n

• Med rädsla blandad med glädje väntade vi alla på resultatet av testmålningen av de första ankarna. Även om det kan verka besvärligt till en början, har alla bakre ankare fungerat efter första försöket.

b
Profilen visar den blå tunnelbanelinjen i mitten.