F.v. Amund Bruland, Bjørn Nilsen og Eivind Grøv.

F.v. Amund Bruland, Bjørn Nilsen og Eivind Grøv.

Innlegg: Tunnelbransjen sett fra Gløshaugen

For 10 år siden, i forbindelse med NFF sitt 50-års jubileum skrev vi en artikkel om hvordan vi betraktet bransjen vår fra et forsknings- og utdanningsperspektiv. Nå har nye 10 år passert og vi ønsker på nytt å bringe vår forståelse av bransjen til dens deltakere, fra der vi står i dag.

Innlegg av:

Amund Bruland, professor NTNU
Bjørn Nilsen, professor emeritus
Eivind Grøv, sjefforsker SINTEF

Mye har skjedd i løpet av disse 10 årene, vi har opplevd dannelsen av en ny stor aktør som offentlig byggherre, Nye Veier AS, vi opplevde en topp i uttaket av berg i norske tunneler på nært 8 mill. fm3 i 2017. Mest av alt likevel, 10-året som har gått har krevd en betydelig dreining mot bærekraft og utslippsreduksjon for å nå de krav verdenssamfunnet setter til begrensninger på temperaturøkning, på samme vis som det står tydelig frem at verden står ovenfor en situasjon med energimangel når nå bruken av fossile brennstoff skal reduseres. Og nå det siste året med den væpnede konflikten i Ukraina. Alle disse elementene vil kreve ny bruk av undergrunnen, den vil kreve ny kompetanse og nye løsninger for å møte nye utfordringer, og samtidig vil det være behov for å gjenskape kompetanse som ble lagt bort, eksempelvis for bruk av undergrunnen til militære formål.

Det har det skjedd endringer også på Gløshaugen. Det som i 2013 var Institutt for geologi og bergteknikk (IGB) ble i 2016 slått sammen med Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk, og heter nå Institutt for geo-vitenskap og petroleum (IGP). I 2019 ble det nye, sammenslåtte instituttet samlokalisert på Lerkendal. Som del av fusjonen ble det bygget et nytt, moderne laboratoriebygg for ingeniørgeologi og bergmekanikk, som i tråd med etablerte tradisjoner og gode erfaringer fra mange års samarbeid huser de respektive fagmiljøene både fra NTNU og SINTEF. Vi mener det er ingen overdrivelse å hevde at dette laboratoriemiljøet nå er et av verdens ledende innenfor ingeniørgeologi og bergmekanikk.

Foto: Marianne Henriksen/Bane NOR.

Foto: Marianne Henriksen/Bane NOR.

Fra SINTEF sin side så påpekes det nye laboratoriebygget som en viktig re-start på våre felles aktiviteter innenfor laboratorium og felt, et bygg som er bygget for det formål å huse alle de bergmekaniske testapparatene gir en eventyrlig mulighet for å videreutvikle eksisterende tester og skape nye og tilpassede tester til dagens aktiviteter innen ingeniørgeologiske aspekt.

At årene går har også medført at et generasjonsskifte er på gang i fagmiljøet ved NTNU og SINTEF. Tidligere nøkkelpersoner trer ut fra undervisningsoppgaver, andre vil følge etter i kommende tiårsperiode, og nye kommer forhåpentligvis inn. Det er viktig at arven etter flere kontinuitetsbærere ivaretas og at det rekrutteres til undervisnings- og forskningssektoren for å utvikle fagene videre til å tjene fremtidens behov.

Geminisenter TunnelTeknologi 2.0 ble etablert 2021. Dette er et felles løft på Gløshaugen for å nå nye høyder der utvalgte institutt ved NTNU samarbeider med relevante deler av SINTEF. Vårt Geminisenter har store ambisjoner og ønsker å tenke nytt for å møte de utfordringer bransjen vår får i fremtiden. Vi ønsker å se på utfordringer som er nærliggende i den norske bransjen, samtidig som vi ønsker å være en internasjonal aktør, vi ser at vår kompetanse kan komme til anvendelse også utenfor Norges grenser. Samtidig skal vi være ydmyke i forhold til at vi også kan lære av våre utenlandske fagkollegaer.

Bærekraft syntes å kunne trumfe mange målparametere og dels regelverket hos byggherrer. Full utstøpning ble fra enkelte av byggherrene i Norge importert fra Mellom-Europa. I et bærekraft-perspektiv er ikke dette et godt alternativ, og bransjen må se etter nye løsninger. I den anledning har vi i fellesskap etablert og gjennomført TIGHT og SUPERCON sammen med bransjen. Begge disse NFR-finansierte prosjektene har tatt kunnskapen om injeksjon (TIGHT) og sprøytebetong (SUPERCON) videre. I TIGHT har mantraet vært å oppnå tetthetskrav med en mer forsiktig injeksjon der man nå begynner å vurdere lavere trykk og stoppkrav knyttet til mengder; det er både kostbart og risikabelt å ukritisk bruke høye trykk med store mengder injeksjonsmasse. SUPERCON har som målsetting å utvikle en tett vannsikring som er basert på nyutviklet teknologi innen sprøytebetong – tanken om berget som byggemateriale opplever snart gjenfødelse. Nye prosjektinitiativ tas fortløpende både innenfor ovennevnte tematikk og andre tema i vår bransje, ikke minst innen digitalisering.

Hva ser vi i dag i vårt hjemmemarked som kan bekymre oss? Først og fremst så opplever bransjen et stort antall tvistesaker, altså saker der uenighetene må løftes til rettsapparatet. Vår oppfatning er at mange av disse både burde og kunne løses på anleggsplassen, dersom partene hadde tilstrekkelig myndighet og ønske om å finne løsninger så raskt som mulig. Vi ser også at det innføres nye kontraktsformer og mange byggherrer kaster det særnorske og genuint tilpassede enhetsprissystemet over bord til fordel for fastpriskontrakter. Vår oppfatning er at det formatet som man etablerte for flere tiår siden, basert på enhetspris, mengderegulering og ekvivalenttidsregnskap er vel utprøvd, er tilpasset for underjordsarbeider og fungerer utmerket når det brukes slik det er tiltenkt. Vi ser også at mange prosjekter i Norge sliter med overskridelser på tid og kostnad. Dessverre virker det som om flere norske byggherrer er fornøyd med et kostnadsnivå der man sammenligner prosjekter i Norge med prosjekter i Singapore etc. Dette mener vi er for dårlig – det som var et tids- og kostnadseffektivt konsept, har nå tilnærmet seg det store utlandet. Dette bekymrer oss – våre tunnelprosjekter har årsdøgntrafikk, passasjerantall, og inntektsgrunnlag som ikke er sammenlignbare med de store utenlandske prosjektene man velger å etterligne – det må gå galt.

Foto: Arve Brekkhus, Byggeindustrien

Foto: Arve Brekkhus, Byggeindustrien

Som et botemiddel på noe av konfliktgrunnlaget ble prosjektet Tunnelbyggetid startet i 2018 som et samarbeid mellom SVV, Bane NOR og EBA for å redusere tvistenivået knyttet til byggetid, med NTNU som fasilitator. Prosjektet har utviklet et rammeverk og en modell for beregning av byggetid for tunnelprosjekter. Prosjektet er et svært godt eksempel på hva et bransjesamarbeid kan få til ved å basere seg på et fundament av felles mål, tillit, åpenhet og samhandling, og ikke minst deling av kunnskap, verdier som tidligere har vært sentrale i utviklingen og suksessen for «den norske tunnelbyggemetoden».

NTNU/SINTEF har tradisjonelt vært mye benyttet i referanse- og ekspertgrupper, både i forbindelse med planlegging av kompliserte prosjekter i og på berg og i forbindelse med etablering av slike grupper etter at alvorlige hendelser som ras på stuff har inntruffet, og hvor situasjonen må vurderes og analyseres nøye for å komme videre på forsvarlig vis. I vår artikkel i BI i forbindelse med 50-års jubileet, ble noen slike tilfeller nevnt (Hanekleiva 2006, Atlanterhavstunnelen 2008, Løsberga 2008). En viktig del av arbeidet i slike ekspertgrupper har vært å identifisere læringspunkter og å anbefale systematiske tiltak/forbedringer som kan redusere sannsynligheten for at lignende uønskede hendelser kan inntreffe i fremtidige prosjekter. Fagmiljøet ved NTNU/SINTEF er med sin kompetanse, tverrfaglige profil og uavhengige stilling spesielt egnet for deltakelse i slike grupper.

Det er vår klare oppfatning at antallet alvorlige hendelser som referert til ovenfor har vært lavere de siste 10 år enn i tidligere perioder. Dette mener vi i stor grad skyldes at standarder, regelverk, og krav til undersøkelser og kontroll i alle ledd har økt betydelig, bl.a. som resultat av anbefalinger fra ekspertgrupper.Det er likevel absolutt grunn til å være årvåken med hensyn til mulighet for alvorlige rashendelser også for nyere prosjekter, som illustrert bl.a. av raset i 2019 fra berg-skjæring langs E18 ved Larvik. For å redusere faren for nye uheldige hendelser av den typen vi hadde litt for mange av tidligere, mener vi at den opparbeidede tradisjon med etablering av referanse-/ekspertgrupper i høyeste grad bør videreføres for fremtidige kompliserte prosjekter, og slike grupper bør etableres tidlig i prosjektplanleggingen, og ikke etter at raset har gått – da kan det være for sent!

En konsekvens av økte krav til grunnundersøkelser, prosjektering og kontroll i alle ledd som merkes godt ved NTNU, er at etterspørselen etter flere fagfolk innenfor ingeniørgeologi, bergteknikk og anleggsteknikk har økt, og nok vil holde seg høy også i overskuelig fremtid. Dette har resultert i stor søkning til studiene innenfor disse fagområdene, og har de siste par tiår gitt bransjen påfyll av et stort antall nye, dyktige fagfolk. Det er usikkert hvordan NTNU vil vektlegge disse fagområdene i sine fremtidige prioriteringer.

Både NTNU og SINTEF er aktivt med i ulike typer kurs og videreutdanning, både de som arrangeres av NFF/Tekna og NTNU Videre. Dette er typisk slike kurs som Kompetanserettet kurs i Berginjeksjon, dette har vi i 2023 gjennomført for 15 gang og i størrelsesorden 400 deltakere har vært med, man opererer sågar med ventelister på dette kurset. Tunnelstudiet som går i regi av NTNU Videre sammen med SVV og Bane NOR har pågått like lenge, likeledes EVU-kurs i ingeniørgeologi for bygge- og anleggsledere. Begge disse opplever samme etterspørsel som injeksjonskurset. Innholdet er utarbeidet i samarbeid med nøkkelpersonell fra byggherrer, rådgivende ingeniører, forskningsinstitutter og entreprenører. Deltakerne har gjennom årene representert et bredt spenn med hensyn til alder/erfaring, posisjoner og kompetanse; planleggere, byggeledere, anleggsledere, kontrollingeniører, leverandører mm.Den store deltakelsen, som har holdt seg gjennom så mange år, reflekterer interessen og viktigheten av kursing innenfor fagområdet. Det er god grunn til å regne med at disse EVU-kursene, som i utgangspunktet var tenkt å bli repetert de 2-3 etterfølgende år med mulig ny runde etter noen års pause, vil bestå i mange år videre fremover.Det er viktig for vår særegenhet som tunnelnasjon at vi bygger kompetanse hos alle aktørene, ikke minst for fagarbeidere på stuff også.

Foto: Vann- og avløpsetaten

Foto: Vann- og avløpsetaten

Av FoU-prosjekter er allerede to nevnt, TIGHT og SUPERCON, men i tillegg har vi gjennomført FAST-Tunn (forståelse av TBM-kutter i kontakt med et geologisk materiale) samt NoRSTRESS (utvikle bergspenningsmålinger) og DePOPS (innen skjæringsstabilitet) som bransjerelaterte prosjekter med styring fra Gløshaugen, alle i størrelsesorden 15-18 mill. kr. Dette har vært store satsninger der det i det langt overveiende har vært viktig å utvikle ny kompetanse og forståelse som kan bringe kunnskapsnivået videre – kompetanseheving skal gi bedre kvalitet og lavere kostnader for prosjekter i bransjen.

Gjennom initiativene som NFF og NTN har gjort for fellesskapet, har Gløshaugenmiljøet alltid vært en aktiv part. I de par siste årene led dette av beskjeden aktivitet mot utlandet som følge av pandemien. NTN etablerte imidlertid i 2021 et HPO-prosjekt finansiert av Innovasjon Norge mot et attraktivt marked i Chile. Dette kan forløse samarbeide fra norske aktører mot et voksende marked i Chile, et marked som har vært der lenge og der mange innspill har vært gjort av norske miljøer. Kan hende er det pågående initiativet det som kan komme til å løfte både innsats og fortjeneste for de norske deltakerne. Akademia i Trondheim har spilt en nøkkelrolle i de forberedende arbeidene for å legge til grunn for kommersielle aktiviteter i Chile. Gjennom det internasjonale fellesskapet NFF har i ITA, har SINTEF/NTNU deltatt aktivt med innlegg, deltakelse i WG, ExCo, Governance Council og ikke minst i vårt eget WTC-arrangement i Bergen i 2017.

Hva vi tror om fremtiden for tunnelbransjen og bruken av undergrunnen? Den er etter vår oppfatning udelt positiv - verdenssamfunnet trenger kunnskap om videre bruk av undergrunnen, vi som fagfolk har kunnskap til å løse mange utfordringer med underjordsanlegg, men vi trenger også ny kompetanse for å løse bærekraftutfordringene – heri også ML/AI anvendt i stor stil i undergrunnen – flåtestyring og optimalisering av logistikkutfordringene. Likeledes er vi overbevist om at vi vil se nye anvendelser av undergrunnen i årene som kommer; for nye energibærere og nye løsninger på vannkraftutnyttelse; nødvendige, men uønskede anlegg kan flyttes fra verdifullt overflateareal til bergrom av ulikt slag.

Ny teknologi og kompetanse (refraksjonsseismisk tomografi, TSP, BIM, ML, Ai mv.), og videre utvikling som vil komme i årene fremover, vil ganske sikkert føre til bedring av sikkerhet både i bygge- og driftsfasen for fremtidige tunnelprosjekter og underjordsarbeider, og kanskje også gi kostnadsbesparelser. Det er imidlertid viktig ikke å glemme at naturen, inklusive geologien/undergrunnen, er uforutsigbar. Uansett hvor mye en undersøker, vil det alltid være en restusikkerhet som en må ta hensyn til i bygge- og driftsfasen. Kontinuerlig, grundig kartlegging og høy grad av beredskap under driving er avgjørende for at riktige tiltak i tunnelen kan bli iverksatt til rett tid. Dette er erkjennelser som den norske tunnelbransjen tradisjonelt har vært dyktige til å ta hensyn til, men som det ved innføring av ny teknologi kan være fare for at en glemmer viktigheten av.

Foto: Ådne Homleid, Byggeindustrien

Foto: Ådne Homleid, Byggeindustrien

For bransjen og dens utvikling er det viktig at politiske beslutninger over tid er forutsigbare, det har de ikke alltid vært, ikke bare på grunn av konflikten i Ukraina og pandemien. Som vi imidlertid har sett tidligere; eksempelvis satsing på vannkraft som ble torpedert ved tusenårsskiftet, tildeling eller mangel på tildeling av midler til prosjekter, endringer av byggherreforhold, jfr. Ringeriksbanen og andre eksempler, ligger som et ullent bakteppe for de som ønsker å investere i utstyr, mannskaper og kompetanse for å skape verdier, både materielle og immaterielle, for det norske samfunn. Det blir en utfordring for bransjen når de overordnede politiske føringene vingler.

Kort summert; det har vært stor aktivitet i bransjen det siste 10-året – og vi ser ikke sterke grunner til at det ikke blir fortsatt satsing på bruk av undergrunnen. Tvert om, undergrunnen skaper løsninger der problemer finnes i dagen. Vi har stor tro på fremtiden når det gjelder tunnelbransjen, det er mye nytt som kommer opp og som kan føre bransjen videre. Vi ser også at det er skjær i sjøen, at det finnes reguleringer og kontraktformater som kan virke bremsende på bransjens utvikling og her er vår løsning å tenke nytt.I den sammenheng frykter vi den galopperende kostnadsutviklingen som vi har sett på tunnelprosjekter de siste årene, noe som kan bli en trussel imot tunnel som løsning. Vi har lang tradisjon med å utvikle teknologi gjennom virkelige prosjekter, derfor må vi utfordre regelverket og fortsette å bruke reelle anlegg til å drive praktisk forskning og utvikling, og dele risikoen knyttet til slike fremstøt.

Forfatterne benytter anledning til å gratulere NFF med 60-års jubileum og stiller oss fremst i flokken som takker for foreningens utrettelige arbeid i disse årene for å fremme tunnelbransjen og den norske tunnelarbeideren – sammen er det absolutt grunn til å se lyst på fremtiden for tunnel som løsning på utfordringer i dagen.

Dette er et leserinnlegg og meninger i innlegget står for forfatternes regning.