Effektiv 3D-laserskanning med Leica RTC360 när Stockholms tunnelbana byggs ut

Stockholms stad växer och tunnelbanans blå linje byggs ut i ett jätteprojekt som ska vara klart 2030. Först ut är banans arbetstunnlar. För att tunnlarna ska bli rätt utförda används mätning, 3D-laserskanning och digitala modeller som genomförs och skapas av Clinton Mätkonsult AB.

En förutsättning för att Blå linjens spårtunnlar mot Nacka ska drivas fram är att man skapar tre arbetstunnlar från ytan. Arbetstunnlarnas längd är sammanlagt cirka 1300 meter varav den längsta tunneln är drygt 600 meter. Arbetet med tunnlarna sker parallellt.

– Vårt uppdrag är att arbetstunnlarna hamnar på rätt position och får rätt dimensioner. Våra mätningar och tunnelkontursmodeller ligger också till grund för att dokumentera och visa tunnlarnas konturer före och efter bergförstärkningen. Materialet utgör beslutsunderlag under arbetets gång samt är basen i relationshandlingarna, berättar Peng Zhang som är mätchef vid Clinton Mätkonsult.

Första steget för tunnelbanan

Innan en huvudtunnel byggs skapas alltid en eller flera arbetstunnlar som används för personal, maskiner och transporter av bergmassor och material. En arbetstunnel har inte samma krav som en spårtunnel utan har kraftigare lutning och tvärare kurvor.

Huvudutrustningen som Clinton Mätkonsult använder för skanning är Leica Geosystems 3D-laserskanner Leica RTC360. Den är lätt att ta med sig, skannar snabbt och exakt samt möter den täthet och detaljrikedom som ställs i kravspecifikationen.

– Leica RTC360 levererar hög datakvalitet och ett skanningsdata som är rent. Leica RTC360 uppfyller kraven mer än väl. Dessutom är arbetsflödet tillsammans med mjukvaran Leica Cyclone Register 360 och Cyclone 3DR genomtänkt, berättar Peng Zhang.

Lätt att ta med sig

Clinton Mätkonsult brukar vanligtvis använda Leicas ScanStation P40 men i tunnelbaneprojektet har Peng Zhang valt Leica RTC360 eftersom utrustningen ger bra resultat, är väldigt snabb och lätt att bära.

– Det är viktiga fördelar eftersom arbetstunnlar ofta är några hundra meter och har kraftiga lutningar, ibland upp till 12 procent. Det är heller inte alltid möjligt under byggtiden att transportera sig i bil, säger Peng.

– Att göra frekventa mätningar och promenera med tyngre skanningsutrustning kan vara tidsödande och ganska fysiskt krävande. Vikten och smidigheten som kommer med Leica RTC360 och det glasfiberstativ vi använder underlättar avsevärt för oss, förklarar han.

– Vi jobbar i alla arbetstunnlarna parallellt och ibland uppstår behov att vi måste skanna på flera ställen mer eller mindre samtidigt. Därför är en snabb och lätthanterlig utrustning väldigt viktig för att vi ska kunna genomföra arbetet och förflytta oss snabbt.

Viktig länk i tunnelbanesystemet

Arbetet med tunnelbanans blå linje innebär att banan förlängs österut från Kungsträdgården till Nacka. Vid tre nya stationer i Nacka utvecklas viktiga knutpunkter som stärker kollektivtrafiken i hela Stockholmsregionen.

Utbyggnaden av blå linjen startade 2020, byggtiden är cirka tio år och trafikstarten planeras till 2030. Hela sträckan byggs under jord och kortar resetiderna för Stockholms invånare och möjliggör smartare resor med kollektivtrafik.

Beställare är Region Stockholm, generalentreprenör för arbetstunnlarna är China Railway Tunnel Group, CRTG och Clinton Mätkonsult ansvarar för alla mätningar, all laserskanning och att med punktmoln som grund visualisera tunnlarna i exempelvis differensmodeller och tvärsektioner. Clinton Mätkonsult utför även stommätningar med en Leica TS60 och för vissa mätningar används en Leica TS16 totalstation.

– Vårt arbete började i januari 2020 med att mäta ut och markera arbetsområdet ovan jord så projektet med arbetstunnlarna kunde börja, berättar Peng Zhang.

Driver och skannar en bit i taget

Tunneldrivningen sker cirka fem meter i taget genom borrning, sprängning, skrotning och utlastning. När berget är rensat skannas tunnelns yttersta kontur och följs sedan av bergförstärkning med bultning, injektering och betongsprutning. Efter att tunneln har bergförstärkts skannas tunneln ytterligare en gång för att fånga den inre konturen och att validera att förstärkningen gjorts rätt och att det inte finns risk för till exempel intrång.

– Om bergets förhållanden är sämre går det bara att driva en tunnel ett par meter i taget för att arbetet ska ske så säkert som möjligt. Vanligtvis skannar vi av 10–15 meter åt gången och gör det från två olika positioner för att säkerställa att vi får med allt och att inget hamnar i skuggor, berättar Peng.

En enkel skanning tar cirka fem minuter inklusive förflyttning. De punktmoln som 3D-laserskanningen ger, visualiseras i Leica 3DR och andra mjukvaror där man kan se hur arbetet med tunnlarna och bergförstärkningen utförts och om det finns några avvikelser.

Allt arbete genomförs av Peng och hans kollega men det förekommer även att CRTG:s personal bistår med hjälp vid behov under nätter och helger.

Snabbare beslutsunderlag i rätt tid

Att driva tre tunnlar samtidigt innebär en tidspress för alla involverade. Att snabbt kunna redovisa resultatet från mätningarna är därför viktigt.

– Att vi kan redovisa vårt arbete på kort tid innebär att byggledningen får bra underlag och kan fatta genomtänkta beslut i ett tidigt skede, till exempel om ytterligare bergförstärkning ska göras eller om intrång ska tas bort, berättar Peng.

– Kvaliteten ökar och åtgärder kan vidtas direkt innan det är för sent vilket leder till mindre risk för fördyringar eller förseningar. För oss leder det till att vi får en nöjd kund och att vi själva kan arbeta bättre och lägga tiden på rätt saker.

Bilden ovan visar en tunnelanalys i punktmoln

Kommer att fortsätta med RTC360

Erfarenheterna av arbetet med 3D-laserskannern Leica RTC360 vid blå linjen har varit goda och ger mersmak.

– Vi är väldigt nöjda med Leica RTC360 och kommer att fortsätta använda utrustningen där den passar in utifrån de förutsättningar och den kravspecifikation som finns. Ett aktuellt exempel är en kollega som påbörjat ett annat tunneldrivningsprojekt och även i det projektet där kommer vi att använda Leica RTC360, berä