Författare: Henry Sandström
Detta utvecklingsskede stämmer överens med min aktiva del inom området.
I boken Bergsprängningsproblem (Blå boken) av K.H Fraenkel och hans medarbetare från 1944 beskrivs hur man i en borrsmedja skärpte och härdade vanlig stålborr vid Vattenkraftsverksbyggen. Härdningen av utstansade borrkronor utfördes i uppvärmd olja eller vatten.
Apropå Fraenkels ”Blå bok” från -44, så har jag under min verksamma tid haft förmånen att arbeta med hans tre kända medarbetare.
Först var det i början av 50-talet Hilding ”Lärka” Olsson, som var min chef vid Stockholms Stads Planeringsbyrå. Därefter var Björn ”Nalle” Ekman som min chef vid serviceavdelningen Nitro Nobel i Gyttorp 1954-1958. Han blev känd i bergsprängningskretsar för att vid sina föreläsningar använda grova svordomar.
Vid Skanska, Bergtekniska avdelningen var Åke Kallin under en tid medverkande. Han hade också före sin död under 1981 redigerat 3:je upplagan av vår lärobok ”Bergsprängningsteknik”.
Fraenkel var också redaktör för mastodontarbetet ”Bergsprängningshandboken” i lösbladssystem på fyra språk och tre delar.
Under min egen tid vid Stockholms Stad vid Tantoförråd i mitten av 40-talet, så minns jag hur borrstängerna fraktades med lastbil till förrådet där man i verkstad stansade in en krona i änden på borrstången, även här härdades borrkronan i oljebad.
Hållbarheten på de härdade kronorna varierade mycket och ibland måste de redan efter några decimeters borrning fraktas till skärpning på nytt. Det var därför ett stort framsteg när hårdmetallsborren framställdes och kom till användning i slutet av 40-talet. Ledande tillverkare var Fagersta och Sandvikens Järnverk. Seco i Fagersta och Sandviken Coromant har i hård tävlan med varandra blivit världsledande hårdmetallföretag. Sandviken fick sin teknik förvånansvärt från Konsums glödlampsfabrik Luma. Glödtråden är en tunn volframtråd.
Under 2:a världskriget ersattes den med en hårdmetalltråd. Hårdmetall är en blandning av stenhårda korn av volframkarbid och som förenas med metallen kobolt.
Hårdmetallen fungerade lika starkt som diamant. De marknadsfördes därför som ”Widia” (vie diamant). Sandviken tog över hela tillverkningen av Lumas Hårdmetall 1947. I tidningen Ny Tekniks serie i år om listning av 1900-talets 42 viktigaste innovationer kom hårdmetallen på 24:e plats. Samtidigt framställde Atlas Copco en lätt, stark tryckluftsdriven borrmaskin. I kombination med denna borrmaskin och knämataren skapades begreppet ”Svenska metoden” som bestod av den knämatade borrmaskinen tillsammans med hårdmetallborren.
Metoden blev känd över hela världen i samband med tunnelsprängning. Den ”Svenska metoden” blev överlägsen andra metoder under en längre tid. Ett exempel är den 11,6 km långa Mont Blanc tunneln som byggdes mellan 1957 – 1965.
För tunnelsprängning användes under en tid knämatade borrmaskiner i stegar för borrning av kilöppningar med snedställda hål som t.ex. plogkil.
Hårdmetallskommittén bildades 1944 alla berörda parter såsom entreprenörer, Vattenfall, LKAB, Boliden, konsulter m.fl. Syftet med kommittén var att framförallt att följa upp med statistik av livslängden på borrutrustning från olika företag och arbetsplatser. Det blev en unik uppföljning med uttryck av livslängd i borrmeter (BM). En av den första ordföranden i kommittén var Bo Jondal, som senare blev VD för Skanska. Hårdmetallkommittén verkade med sin betydelsefulla borrstatistik i 10 år till 1956. Då byte den namn vid ett möte i Örebro till Bergsprängningskommittén (BK).
Då hade det blivit en mer allmän institution som behandlade och där vid de årliga mötena redogjordes för teknikrön och framsteg inom sprängtekniken. BK samlar fortfarande nordens ca. 500 ”sprängare” till intressanta diskussionsämnen. Där senaste årets erfarenhet och projekt inom sprängtekniken rapporteras. BK´s betydelse för sprängteknikens utveckling framgår av min ”Resume” under kapitel 24.
Under 50-talet framställdes även en pallmatare med den lätta borrmaskinen för ovanjords sprängning. Pallmataren sattes fast i berget med en dubb. Försöken med grovhålsborrning (2″- 4″) i Sverige sattes igång i slutet av 50-talet. Första borrtraktorn på band Airtrac för väg- och anläggningssidan kom till användning under 1958 vid sprängning av E4 Salem-Södertälje. Det var en maskin av Gardner Denvers tillverkning. De satte in en borrmästare från Schweiz på platsen. Atlas Copco satte också in en prototyp av ”Airtrac” på arbetsplatsen, men som var långt efter i utvecklingen. Redan då uppfattade jag vikten av borrprecisionen betydelse. En inriktningsanordning konstruerades och monterades på bommen. Varje ring i anordningen betydde med lod en bestämd lutning 3:1, 4:1 osv. Metoden patentsöktes.
Under senare skede konstruerades en Airtrac med 2 borrmaskiner och den kallades i folkmun ”krabba”. Av bilden framgår att ingen uppsamling av damm då skedde. Som anställd vid Planeringsavdelningen, Skanska fick jag då uppdraget att planera och tidsstudera dessa borrningar och sprängningar vid motorvägsbygget E4 vid Salem mot Södertälje. Vi borrade därvid med 3″ (76 mm) borrkrona och kunde då därmed ha en gles hålsättning (VxE) och fick en mycket ekonomisk sprängningsmetod framställd. Metoden introducerades därefter för motorvägsbygget ”Vätterleden” med dess höga bergskärningar intill Vätterns strand.
För att kunna borra berget på det så kallade ”Djävulspasset” fick man bygga en väg på toppen. Därifrån borrade man hålen i solfjädersform och sprängde berget mot Vätterns vatten som utfyllnad för vägen. Vad man vid den tiden inte behärskade eller tänkte på var att vara skonsam på den kvarvarande bergskontur. Det har senare kostat mycket med skrotningsarbete och förstärkning med skyddsnät. Vid min anställning vid Stockholms Stad i slutet av 40-talet arbetade jag som biträdande arbetsledare för avloppstunneln i Älvsjöområdet. Tunnlarna var de minsta möjliga area 5-6 m² och den ”Svenska metoden” med Atlas Copcos borrmaskin och knämatare användes. Hårdmetallborr 7/8″ serie 11 hade blivit standard. I borrplanen användes s.k. brännkil för uppskjutningen i mitten av arean. Med en borrplanen kunde man max få indrift av 2 m per salva. För laddningen användes dynamit Ø 25 mm som bottenladdning..
För tändningen användes el-intervallsprängkapslar med ½-sek fördröjning i 12 intervaller. Under ett skift utfördes borrning, laddning, tändning och utlastning av en salva. Eftersom arbetet drevs i 2-skift blev indriften per dag 4 meter. För att öka indriften gjordes vid denna arbetsplats första för mig kända försöket med s.k. storhålsskil.
Det var en firma som hette Håma i Stockholm som levererade den första utförandet av borrutrustning. Det var borrstång 7/8″ med en krona 2½”. Fastsättningen av kronan på stången var så enkel som en fjäderspänd kula. Detta förorsakade att efter borrningen av storhålet, så blev borrkronan kvar i borrhålsbotten och fick fiskas ut. Således i detta skede en primitiv metod, men som sedan blev en standardmetod, som än i dag gäller för alla tunnelareor.
Indriften i tunneln ligger i dag med storhålskilar på över 5 meter. Med storhålskilar kunde alla hål borras parallella och gav en stor möjlighet till en rationell borrning. Det krävde dock större precisionsborrning än tidigare och även rätt laddningskoncentration (0.4 Kg/m) runt storhålet.
För denna precisionsborrning framställdes olika hjälpmedel och utrustningar. Sandviken tog fram en s.k. pilotborrkrona. Man borrade först ett smalt rakt hål med serie 11, och utvidgade sedan hålet med pilotborrkronan 3″. Styrrör användes också för rakhet av borrhål.
Skånska cementgjuteriet (idag Skanska) tog fram den första parallellhåls utrustningen Bux 13 med kedjematade borrmaskiner vid sitt tunnelarbete i Idre. Det var en 20 m2 avloppstunnel med en längd av 875 m.
Detta utvecklingsarbete har företagets Olle Brännmark beskriva närmare i IVA´s FKO-meddelande NR 30 från en konferens i Stockholm 12-14 febr. 1959.
Det var första egentliga drivningen med storhålsmetoden i Sverige och första gången man kunde utnyttja parallellitet mellan borrhålen. Detta var en början till förverkligandet av rationell och mekanisering av borrningsarbetet.
Ibland kunde ambitionen till denna ökade mekanisering gå till överdrift. Exempel på denna var vid Vattenfalls kraftverksbygge Stalon. där konstruerade man ett automatiskt borrningsaggregat med 17 st borrmaskiner för en 60 m2 tunnel. I folkmun benämndes borrutrustningen till ”Stalonorgeln”.
Indriften var beräknad till 5 m per salva. Tyvärr lyckades man inte uppnå önskat sprängningsresultat vid inkörningen av borraggregatet, varför projektet lades ned. Jag hade tillfälle att närvara vid sista salvan med ”orgeln” och jag konstaterade då, att man före konstruktionen av aggregatet inte provat in parallellhålplanen i förhand.
Vid den tidpunkten hade jag stor erfarenhet av utprovning och utarbetade av borrplaner med storhålskilar vid tre små kraftverksbyggen i Västmanland nämligen Sigfors, Mången och Gällingen. I standardplan kunde vi där med 3″ storhål få säker 3 meters indrift.
I studie av borrplanen i Stalon slog det mig direkt att den inte var tekniskt möjlig att få fungera. Vattenfall hade i mitt tycke forcerat utvecklingen för snabbt för att det skulle lyckas.
För tunnelsprängning enligt historian av Gunnar Nord i kapitel 6 så framgår följande:
– Första borriggen med de tunga borrmaskinerna i Sverige framställdes i början av 70-talet.
– Den första hydraliska borrmaskinen COP 1038 lanserades av Atlas Copco 1973.
– Stiftborrkronan introducerades under 70-talet.
– I slutet av 90-talet kom de första datariggarna.
– Ett bilagt diagram visar borrkapacitetsökning per man och timme
I oktober 2004 invigdes ett intressant vägtunnelprojekt i Stockholm nämligen ”Södra Länken”. Det är en sträcka på 4 km, som jag följt med studiebesökunder hela byggnadstiden.
I detta projekt har avancerade datariggar för borrningen används. För laddningen lanserades den nya SSE-Metoden med emulsionssprängämne (EmuLan) i tankbil direkt till arbetsplatsen. Emulsionen aktiverades först i borrhålet till sprängämne. Metoden är beskriven i kapitel 11 av Stig Olofsson.
Ett problem med metoden var svårigheten, att få tillräcklig klen laddningskoncentration kring storhålet i kilöppningen och hålen i konturen för ökat bergutfall från teoretisk sektion.