25.09.2013 Views

vakuumschaktning i värmeglesa områden - Svensk Fjärrvärme

vakuumschaktning i värmeglesa områden - Svensk Fjärrvärme

vakuumschaktning i värmeglesa områden - Svensk Fjärrvärme

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>vakuumschaktning</strong> i<br />

<strong>värmeglesa</strong> <strong>områden</strong><br />

– en förstudie<br />

Tobias Wingqvist, Varadero Utveckling AB<br />

Forskning och Utveckling | Värmegles 2005:16


VAKUUMSCHAKTNING<br />

FÖRSTUDIE<br />

Rapport │ Värmegles 2005:16<br />

Tobias Wingqvist<br />

Varadero Utveckling AB<br />

ISSN 1401-9264<br />

© 2005 <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB<br />

Art nr 05-4


I rapporten redovisar projektledaren sina resultat och slutsatser.<br />

Publicering innebär inte att <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB eller styrgruppen för<br />

Värmegles <strong>Fjärrvärme</strong> tagit ställning till slutsatser och resultat.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

Förord<br />

Värmegles <strong>Fjärrvärme</strong> är ett samfinansierat projekt mellan <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> och<br />

Energimyndigheten (STEM) med syftet att sänka anslutningskostnaden av småhus till<br />

fjärrvärmenät. Denna rapport och arbetet där bakom ingår i projekt Värmegles<br />

<strong>Fjärrvärme</strong>.<br />

Arbetet har utförts av Tobias Wingqvist, Varadero Utveckling AB. Specialkompetens<br />

och goda råd har erhållits från nedanstående referensgrupp. Dessutom har Göteborg<br />

Energi och SBS Entreprenad välvilligt ställt upp med anläggningsobjekt för skarpa<br />

tester av utrustningen. Ett stort tack till VästVac Kåbea som utförde arbetet.<br />

Referensgrupp:<br />

Lars Sandell DISAB AB<br />

Lars Ljunggren Göteborg Energi<br />

Ove Ribberström Ove Projektering<br />

Per Lyngnholm SBS Entreprenad AB<br />

Rolf Borrås Styrud AB<br />

Mikael Gustavsson <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong><br />

Hans Carlsson Varadero Utveckling AB<br />

Monica Soldinger Stafhammar Varadero Utveckling AB<br />

Tobias Wingqvist Varadero Utveckling AB<br />

Bilderna som används i rapporten är egna såvida inget annat anges.<br />

│ 3


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

Sammanfattning<br />

Schaktning med grävmaskin är idag den vanligaste anläggningsmetoden för<br />

nedläggning av fjärrvärmerör. Detta markarbete utgör en stor del av den totala<br />

anslutningskostnaden för småhus. Därför finns det ett stort behov att finna nya<br />

billigare anläggningsmetoder. Denna rapport behandlar användandet av<br />

vakuumtekniken som schaktmetod och ingår i projekt Värmegles <strong>Fjärrvärme</strong>, som är<br />

ett samarbetsprojekt mellan <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> och Statens Energimyndighet,<br />

(STEM). Ett av delmålen med Värmegles <strong>Fjärrvärme</strong> är att sänka den totala<br />

anslutningskostnaden per hus från dagens 83 000 kronor till 50 000 kronor.<br />

Syftet med detta arbete är att utreda huruvida <strong>vakuumschaktning</strong> kan användas för<br />

servisschaktning i trädgårdsmiljö. Arbetet är fokuserat på praktiska försök och<br />

omvärldsanalys. I länder som exempelvis USA och Tyskland är vakuumtekniken mer<br />

etablerad och användnings<strong>områden</strong>a fler.<br />

Vakuumschaktning utförs med en mobil vakuumutrustning som suger upp<br />

jordmassorna. Själva drivkraften till suget är tryckdifferensen mellan<br />

uppsamlingsbehållare och omgivning. Förenklat kan man säga att tekniken är den<br />

samma som för en dammsugare.<br />

Vakuumschaktning har flera fördelar som kommer väl till pass vid arbeten i<br />

trädgårdsmiljö. Framkomlighetsförmågan är maximal medan risken för avgrävningar<br />

eller skador hos befintliga markinstallationer är minimal. Dessutom minskas<br />

återställningsarbetet eftersom metoden möjliggör smalare schakt och även håller<br />

arbetsplatsen fri från maskiner och schaktmassor.<br />

I dagsläget ligger bristerna hos utrustningen inom logistiken, handhavandet och<br />

ekonomin. Att arbetsplatsen är fri från schaktmassor ger ett bättre<br />

återställningsresultat, men samtidigt medför det extra arbete eftersom ett<br />

fyllnadsmaterial måste tillbaka in på tomten för att återfylla schakten. Handhavandet<br />

kräver mycket fysiskt arbete, det tunga arbetet sliter inte bara på kroppen utan drar<br />

även ner effektiviteten. Slutligen är det svårt att finna lönsamhet för mer storskaliga<br />

projekt då utrustningen kostar omkring 1400 kr i timmen, att jämföra med en<br />

minigrävare som har en dagshyra kring 1500 kr.<br />

Den utrustning som idag finns tillgänglig i Sverige är ett intressant alternativ för<br />

sträckor som annars måste handgrävas, sträckor där framkomligheten är dålig eller där<br />

risken för skador hos befintliga ledningar är stor. Utrustningen som finns tillgänglig på<br />

marknaden är inte avsedd för schaktarbeten, men potentialen finns. Kan tekniken<br />

utvecklas så att handhavande och logistik förbättras samtidigt som de positiva<br />

egenskaperna vad det gäller framkomlighet och återställningsresultat bevaras har<br />

metoden en given plats på entreprenadsidan.<br />

Tobias Wingqvist<br />

Varadero Utveckling AB<br />

│ 5


Summary<br />

Today open ducts are the most common way of laying district heating pipes. Since the<br />

costs for the site preparation and excavation constitute a large amount of the total<br />

construction cost for detached houses, there is a need to find cheaper construction<br />

methods. This report studies the use of vacuum excavators and it is part of Värmegles<br />

<strong>Fjärrvärme</strong> which is a joint venture between <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> and Statens<br />

Energimyndighet, STEM (Swedish District Heating Association and the Swedish<br />

Energy Agency). One of the targets set for Värmegles <strong>Fjärrvärme</strong> is to reduce the total<br />

cost per connected house from today’s 83 000 SEK to 50 000 SEK.<br />

The purpose of this work is to determine if vacuum equipment can be used for slot<br />

trenching in garden environments. The study is based on practical tests and market<br />

surveys. For example, in countries like USA and Germany, the vacuum technique is<br />

more established and more widely used.<br />

Vacuum excavation is done by a mobile vacuum equipment that sucks up the soil. The<br />

force to do this is powered by the pressure difference between the tank and the<br />

environment. To simplify it, the principle is the same as for a vacuum cleaner.<br />

Vacuum excavating has many advantages that comes in handy for work in garden<br />

environments. This method offers maximum mobility, with minimum risk of<br />

damaging or cutting existing ground installations. The restoring work also decreases<br />

since the method render possible narrower trenches and keeps the workplace free from<br />

both soil and machines.<br />

The drawbacks of the technique today is the logistics, the handling of the equipment<br />

and the economy. The fact that the working place is kept free from soil makes the<br />

restoring result better but it also result in extra work because the soil must be returned<br />

into the garden for refilling the trenches. Handling the equipment requires a lot of<br />

strength which not only wears the body out, but also reduces the efficiency. Finally, it<br />

is hard to make larger projects profitable. The vacuum excavator equipment costs<br />

approximately 1400 SEK per hour, to compare with the cost of a mini excavator at<br />

roughly 1500 SEK per day.<br />

The vacuum equipment available in Sweden today is a good alternative for distances<br />

that otherwise must be hand dug, distances where the moving ability is poor or where<br />

the risk of damaging existing pipes is big. The equipment is not intended for<br />

excavating, but there is still a potential there. If the logistics and the handling of the<br />

equipment can be approved at the same time as the positive features regarding move<br />

abilities and restoring results remain, the method has a given place on the ground site<br />

preparation market.<br />

Tobias Wingqvist<br />

Varadero Utveckling AB


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

Innehållsförteckning<br />

1. Inledning ................................................................................ 9<br />

1.1. Bakgrund......................................................................................... 9<br />

1.2. Syfte................................................................................................ 9<br />

1.3. Genomförande ................................................................................ 9<br />

2. Vakuumutrustning .................................................................. 9<br />

2.1. Mobila vakuumlastare ................................................................... 10<br />

2.2. Vakuumanvändning utanför Sverige.............................................. 12<br />

3. Praktiska försök.................................................................... 13<br />

3.1. Skarpt test, DISAB Centurion, Göteborg ....................................... 13<br />

3.2. Demonstration, vaXcavator, Skottland........................................... 15<br />

3.3. Demonstration, BSB - Moskito Erdsauger, Tyskland ..................... 17<br />

4. Utvärdering, praktiska försök................................................ 20<br />

4.1. Problem......................................................................................... 20<br />

4.2. Fördelar......................................................................................... 21<br />

5. Slutsatser............................................................................. 22<br />

6. Förslag till förbättringar......................................................... 23<br />

6.1. Tillbehör ........................................................................................ 23<br />

6.2. Återanvändning av gräsmatta........................................................ 23<br />

6.3. Vakuumutrustning i kombination med rördrivning .......................... 23<br />

6.4. Ny utrustning ................................................................................. 25<br />

7. Referenser ........................................................................... 26<br />

8. Bilagor.................................................................................. 27<br />

│ 7


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

1. Inledning<br />

1.1. Bakgrund<br />

Markarbeten i samband med nedläggning av fjärrvärmerör utförs idag till största delen<br />

med traditionell schaktning och grävmaskiner. Denna schaktning är kostsam och risk<br />

för avgrävning av befintliga ledningar föreligger. Schaktning med minigrävare ställer<br />

också krav på framkomligheten i trädgårdarna och kräver en hel del<br />

återställningsarbete.<br />

I Sverige har vakuumteknik endast vid ett fåtal fall använts för rörgravsschaktning.<br />

Den främsta anledningen är att dagens utrustning inte är anpassad för jordschaktning<br />

och därför heller inte kostnadsmässigt effektiv. I de enstaka fall då metoden har<br />

använts har det varit som speciallösning, antingen på grund av ytterst begränsade<br />

framkomlighetsmöjligheter eller då väldigt smala schakt har erfordrats.<br />

Kan vakuumutrustningen och handhavandet effektiviseras kommer också lönsamhet<br />

erhållas. Vakuumschaktning kan utföras snabbt utan risk för skador på befintliga<br />

ledningar eller rotsystem i mark. Framkomligheten är maximal, dessutom reduceras<br />

återställningsarbetet och schaktvolymerna reduceras.<br />

1.2. Syfte<br />

Syftet med denna förstudie är att utreda huruvida vakuumutrustning kan användas till<br />

rörgravsschaktning. Rapporten ska studera utrustning tillgänglig på såväl den svenska<br />

som den internationella marknaden.<br />

1.3. Genomförande<br />

Fokuseringen kommer att läggas på skarpa tester av befintlig vakuumutrustning, och<br />

omvärldsanalys. Variationerna ligger främst i aggregatstorlek och vakuumkapacitet<br />

vad det gäller utrustningen, men även olika typer av markuppluckringsredskap<br />

kommer att testas.<br />

2. Vakuumutrustning<br />

Det finns en mängd olika typer av vakuumutrustningar på markanden. Fasta<br />

installationer används ofta inom industrin för olika former av städ- eller<br />

transportarbeten. Mobila vakuumutrustningar används främst för slamsugning, diverse<br />

städuppdrag, friläggning av kablar i gatumiljö, för att flytta makadam eller byta singel<br />

på tak. Den typ av utrustning som är aktuell för jordschaktning är de mobila<br />

vakuumlastarna.<br />

Bild 1 Mobila vakuumlastare<br />

Till vänster utrustning från USA, till höger vakuumlastare från Sverige. (Bilder från Vacuum Source och<br />

DISAB AB.)<br />

│ 9


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

10 │<br />

2.1. Mobila vakuumlastare<br />

Vid slamsugning erhålls en mycket hög effektivitet eftersom ingen luft tränger in i<br />

slangen. Man arbetar med ett statiskt tryck och vattenpelaren sugs ungefär som vätska<br />

genom ett sugrör. De bilar som används till slamsugning är utrustade med ett lite<br />

mindre pumpaggregat än de som även suger torra material. Att flytta fasta material<br />

genom slangen är dock svårare. Drivkraften för materialtransporten är den<br />

rörelseenergi som den insugna luften har. Effektiviteten beror på<br />

strömningsförhållandet. Eftersom luft har en så låg densitet (endast 1,02 kg/m 3 vid<br />

atmosfärstryck) blir rörelseenergin mycket låg även om lufthastigheten är hög. I<br />

slangen har vi dessutom ett visst vakuum och detta sänker densiteten ytterligare.<br />

Vidare är det endast en liten del av rörelseenergin som utnyttjas till materialtransport<br />

eftersom luften alltid väljer den lättaste vägen ovan uppsuget material genom slangen.<br />

Att suga grus kan jämföras vid en storm som sveper fram över en parkeringsplats. Det<br />

ska till mycket stora vindhastigheter innan gruset på marken börjar röra på sig. Om<br />

lufthastigheten genom sugslangen är 50 m/s är materialtransporten sällan snabbare än<br />

6-7 m/s. Ett torrt material som singel eller makadam är ändå relativt lätt att<br />

transportera eftersom de inte har samma tendens att fastna i slangen som blöt och tung<br />

lera har. Friläggningar i gata brukar därför gå bra eftersom materialet är lättsuget och<br />

slanglängden kan hållas kort. Ju längre sträcka materialet ska transporteras, desto<br />

svårare blir det eftersom det innebär ett större tryckfall över ledningen.<br />

2.1.1. Teori<br />

Uppsuget material kommer via suginloppet in i tanken och faller ner i behållaren.<br />

Tanken fungerar alltså både som vakuum- och uppsamlingsbehållare. De allra finaste<br />

partiklarna i det insugna materialet är så lätta att de håller sig svävande även inne i<br />

tanken, trots att lufthastigheten där är låg. För att de inte ska sätta igen pump,<br />

ljuddämpare, ventiler och andra komponenter på vägen ut skiljs dessa därför av i en<br />

egen kammare utrustad med ett filtersystem.<br />

Vakuumtekniken bygger på tryckskillnader; ju större tryckskillnad desto större<br />

drivkraft och luftflöde. Undertrycket i tanken skapas vanligtvis med hjälp av en pump.<br />

Storleken på det undertryck som skapas beror på vilken typ av pump som nyttjas.<br />

100% vakuum, det vill säga en tank helt tömd på luft, är omöjligt att skapa på grund<br />

av inläckage. De mobila vakuumlastare som finns idag klarar att skapa upp till 90%<br />

vakuum. Det absoluta trycket i behållaren blir då alltså 0,1 bar.<br />

När vakuumbehållaren, via sugslangen, får kontakt med atmosfärsluften som står<br />

under 1 bars tryck uppstår den kraftiga luftströmmen in till tanken. Under användning<br />

flyttas en viss luftvolym genom pumpen. Denna volym är dock inte samma som<br />

luftvolymen in i slangen. Detta beror på att luftvolymen i pumpen står under vakuum<br />

och därför måste räknas om till så kallade normalkubik; luft under 1 bars tryck.<br />

Ett exempel:<br />

Centurion LN 200/8-1812 från DISAB AB är utrustad med en Aerzen rootspump.<br />

Pumpen har ett maximalt varvtal på 1650 rpm och vid varje rotation flyttar den 90,7<br />

liter luft. Detta ger under en timma deplacementet 1650 x 60 x 90,7 E ^-3 = 8980 m 3 /h<br />

Det är omöjligt att konstruera en pump som är helt lufttät och eftersom tanken har ett<br />

lägre tryck än sin omgivning kommer luft tränga in bakvägen genom pumpen till<br />

tanken. Detta fenomen kallas för Back Slip och storleken på läckaget ökar med<br />

vakuumet i tanken. På högsta varvtal flyttas därför endast cirka 7000 m 3 /h netto<br />

genom pumpen.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

Pumpen suger ut luft från tanken som står under vakuum, utsugen luft är alltså lättare<br />

än atmosfärsluften. Om behållaren håller ett vakuum på 80% är luftens densitet 1/5 av<br />

atmosfärsluftens; 1,2 / 5 = 0,24 kg/m 3 . Således flyttar pumpen under maxvarv 0,24 x<br />

7000 = 1680 kg/h. Eftersom massbalans måste råda i systemet är massflödet genom<br />

pumpen lika stort som massflödet in i slangen. Detta gäller naturligtvis inte<br />

momentant, men över tid. Massflödet genom pumpen är i detta fall 1680 kg luft/h.<br />

Denna siffra omräknad till luftflöde under atmosfärstryck, så kallade normalkubik, blir<br />

1680 / 1,2 = 1400 m 3 /h. I detta fall är luftflödet in i slangen endast 1/5 av volymen<br />

som flyttas genom pumpen.<br />

Resonemanget förklarar varför det är så viktigt att hantera utrustningen rätt. I stället<br />

för att köra motorn för fullt kan man låta den gå på ett lägre varvtal och därmed<br />

faktiskt öka luftmängden in i slangen. Dessutom minskar läckageförlusterna om<br />

tryckskillnaderna är lägre. Hur mycket vakuum som behövs under användningen beror<br />

på tryckfallet över ledningen. Vakuumets uppgift är att övervinna tryckfallet. Ett stort<br />

tryckfall tvingar fram ett högt arbetsvakuum som i sin tur reducerar verkningsgraden<br />

och luftflödet in i slangen.<br />

2.1.2. Jordschaktning med vakuumlastare<br />

För att kunna vakuumschakta jordmaterial måste marken i många fall först luckras<br />

upp. Detta kan göras på flera sätt. Det enklaste sättet är att bearbeta marken mekaniskt<br />

med spade eller spett. Det finns även tryckluftsdrivna spad- och skärverktyg som<br />

underlättar arbetet. Ytterligare ett sätt att luckra upp marken är att använda sig av en<br />

tryckluftslans. Lansen trycks ner i marken och väl på plats avfyras högtrycksluft som<br />

exploderar marken inifrån.<br />

Ett annat sätt att bearbeta marken är att kombinera vakuumsugningen med<br />

högtrycksvatten. Genom att använda hetvatten kan dessutom tjäljordar schaktas utan<br />

förvärmning. Problemet är att vattnet förvandlar uppsuget jordmaterial till en slurry<br />

som inte är lämplig för återfyllning. Möjligen skulle slurryn kunna tippas på upplag<br />

för uttorkning och sedan återanvändas. Den extra logistiken skulle dock antagligen<br />

kosta mer än det smakade.<br />

Att vakuumschakta jordmaterial kan vara ett mycket tungt arbete. Massor som<br />

exempelvis sand schaktas lätt eftersom materialet är torrt och därför inte fastnar i<br />

slangen. Med andra tyngre material, som lera eller moränjordar, får man dock räkna<br />

med att schaktmassor sätter igen slangen under användning. Detta innebär stora<br />

tryckförluster med minskad schaktkapacitet som resultat. Risken för driftstopp ökar<br />

också eftersom tryckfallen minskar luftflödet vilket gör att stenar och uppsuget<br />

material lättare fastnar i slangen.<br />

En vanlig uppfattning är att det endast är lufthastigheten eller massflödet i slangen<br />

som är avgörande för sugkapaciteten, men även slanghantering är av stor vikt. Ett<br />

vanligt förfarande är att kontinuerligt suga upp så mycket material som möjligt på<br />

högt varvtal. Detta innebär ofta att tryckfallet hela tiden ökar under användningen<br />

eftersom det sugs in mer material i slangen än vad som hinner transporteras bort, in i<br />

uppsamlingsbehållaren. Genom att vara försiktigare kan faktiskt schaktkapaciteten<br />

ökas. Det kan dock vara svårt att ha kontroll över detta under användandet. Ett<br />

hjälpmedel är arbetsvakuumet; märker man att vakuumet hela tiden ökar under<br />

användningen är det en indikation på att hanteringen kan vara felaktig. Ett annan<br />

hantering som bör undvikas är att trycka ner munstycket i marken för att lösgöra ett<br />

stycke jord. Munstycket suger fast och det krävs sedan stor kraft för att lyfta upp det<br />

igen, vilket kan uppfattas som att det suger bra och att schaktningen är effektiv. I<br />

själva verket är det tvärt om. Med munstycket nere i marken stryps insuget och ett<br />

högre vakuum byggs upp i behållaren, men inloppet är strypt och ingen<br />

│ 11


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

12 │<br />

materialtransport kan ske eftersom luften i slangen står stilla. Den rörelse som fanns<br />

hos materialet i slangen avstannar och risken för att materialet ska fastna ökar.<br />

2.2. Vakuumanvändning utanför Sverige<br />

2.2.1. USA<br />

När man i Sverige nämner <strong>vakuumschaktning</strong> är det många som förvånat höjer på<br />

ögonbrynen, då metoden är så ovanlig. I USA däremot har vakuumtekniken som<br />

schaktmetod etablerat sig inom en rad användnings<strong>områden</strong>, antalet ger en<br />

uppskattning av bredden i användandet. Hydro Excavation, Slot Trenching,<br />

Underground Daylighting, Keyholing eller Potholing är alla schaktmetoder som på<br />

olika sätt inbegriper vakuumtekniken.<br />

Hydro Excavation<br />

Detta är ett samlingsnamn för alla metoder där vakuumteknik kombineras med vatten<br />

under högt tryck för att luckra upp marken. Nedanstående metoder kan alla vara<br />

varianter av Hydro Excavation. De flesta utrustningar som används klarar att leverera<br />

vatten med 200 – 300 bar. Under arbetet använder man dock inte mer än 100 – 130<br />

bar, annars föreligger risk på skador hos befintliga ledningar.<br />

Slot Trenching<br />

Som namnet antyder är detta smala schakt, det vill säga rörgravsschaktning.<br />

Underground Daylightning<br />

Vakuumschaktning har unika egenskaper vad det gäller att minimera risken för skador<br />

hos befintligt ledningsnät. Detta är något som tagits fasta på här; Underground<br />

Daylightning innebär friläggning av ledningar i gata. En anledning till varför denna<br />

typ av friläggning är så populär i USA är de höga skadeståndsbelopp som förekommer<br />

vid eventuella skador. Dessutom är inte ledningsnätet lika väl dokumenterat som det<br />

är i Sverige.<br />

Potholing eller Keyholing<br />

Potholing är ett sätt lokalisera befintliga ledningar med hjälp av ett litet<br />

inspektionshål. Potholing användas i USA även för att lokalisera läckor på<br />

vattenledningar. I Sverige görs detta istället mer raffinerat med hjälp av<br />

avlyssningsutrustning, permanenta loggar och flödesmätare.<br />

2.2.2. Skottland<br />

Ett skotskt företag vid namn Hydro Excavation Ltd är Europaagent åt den<br />

amerikanska tillverkaren Vacuum Source Inc. Maskinerna kallas vaXcavator och är<br />

utrustade med ett högtrycksvattensystem för markuppluckring.<br />

Dessa maskiner har testats på plats i Skottland, läs mer under Praktiska försök.<br />

2.2.3. Tyskland<br />

Det tyska företaget BSB-Saugbagger utvecklar egen vakuumutrustning framtagen just<br />

för jordschaktning. Dessutom tillverkar de tryckluftstillbehör som underlättar<br />

markuppluckringen.<br />

Dessa maskiner har testats på plats i Tyskland, läs mer under Praktiska försök.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

3. Praktiska försök<br />

En detaljerad sammanställning av testresultat med händelseförlopp och förutsättningar<br />

återfinns i bilaga 2.<br />

3.1. Skarpt test, DISAB Centurion, Göteborg<br />

Partille Energi arbetar med att ansluta ett antal villa<strong>områden</strong> i Sävedalen till Göteborgs<br />

fjärrvärmenät. (Partille Energi samägs av Partille kommun och Göteborg Energi.) I<br />

detta område genomfördes ett skarpt test med en DISAB Centurion maskin från<br />

VästVac Kåbea AB. Tre serviser på Eriksvägen schaktades under dagen. Två av<br />

sträckorna var korta, cirka 6 meter, medan den tredje var något över medellängd, 16<br />

meter. (Medellängden för serviser i Göteborgsområdet är 14 meter.) Inbjudna<br />

åskådare, utöver referensgruppen, var representanter från <strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong>,<br />

Göteborg Energi samt SBS som har totalentreprenaden för området.<br />

Maskinen som användes var en DISAB Centurion P-210/8 – 1513, en av de större<br />

maskinerna på marknaden. P-210/8 har möjlighet att skapa upp till 80% vakuum i<br />

tanken. Under schaktarbetet arbetade vi med cirka 50% vakuum och ett luftflöde in i<br />

sugmunstycket på omkring 2000-2200 m 3 /h.<br />

Bild 2 Centurion 210/8 - 1513<br />

Vakuumutrustning som användes på Eriksvägen. (Bild från VästVac Kåbea AB)<br />

3.1.1. Eriksvägen 16<br />

Detta var en mycket enkel servis utan några direkta hinder på vägen. Schaktet som<br />

gjordes var 0,6 x 0,6 x 6 meter (djup, bredd, längd), totalt cirka 2,2 kubikmeter.<br />

Schaktmassorna utgjordes av matjord överst och där under tung lera. En del stenar<br />

förekom vilket orsakade något enstaka slangstopp på någon minut. Slangstoppen<br />

kunde lösas genom att skaka eller slå på slangen för att på så sätt lossa stenen som<br />

kilats fast. Med etablering och avveckling inkluderat tog sträckan cirka 45 minuter att<br />

utföra.<br />

│ 13


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

14 │<br />

Bild 3 Eriksvägen 16<br />

Resultatet av schaktningen var gott, men här fanns heller inga direkta svårigheter.<br />

Arbetet hade lika enkelt kunna utföras med minigrävare, dock inte alldeles intill<br />

huskroppen där vakuumutrustningen har unika egenskaper att komma nära inpå.<br />

Positivt med testet var att kapaciteten var så pass hög i den tunga leran, här schaktades<br />

2,2 m 3 rörgrav på 45 minuter.<br />

3.1.2. Eriksvägen 6<br />

Här kom tekniken bättre till sin rätt. Sträckan som skulle schaktas var kort, men det<br />

hade på grund av omringande buskage varit svårt att få in en minigrävare på tomten.<br />

Arbetet kunde naturligtvis ha utförts med en större grävmaskin utifrån gatan, men det<br />

hade då varit besvärligt att schakta närmast huset och mellan buskarna ut mot gatan.<br />

Bild 4 Eriksvägen 6<br />

Också denna sträcka var 6 meter, men här gjordes schaktet smalare och grundare; 0,5<br />

x 0,4 x 6 meter. Totalt schaktade man 1,2 m 3 rörgrav på 22 minuter. Hela arbetet, med<br />

ett slangstopp på 5 minuter inkluderat, utfördes på 30 minuter. Marken bestod av<br />

matjord och sand och var därför väldigt tacksam att arbeta i.<br />

3.1.3. Eriksvägen 7<br />

Detta var den längsta sträckan; 16 meter. Här användes som mest 24 meter sugslang.<br />

Ett servisschakt på 16 meter innebär alltid slanglängder på åtminstone 20-25 meter.<br />

Det behövs ett par meter extra för att kunna hantera slangen, det är ibland svårt att<br />

komma nära inpå med lastbilen och det kan även finnas hinder att gå runt i trädgården.<br />

Arbetet här var tyngre än på de andra ställena. Marken bestod av tung lera och det<br />

fanns en hel del större sten i marken. På de sista metrarna ut mot gatan försvårades<br />

uppluckringsarbetet av trädrötter. Trots svårigheterna kunde arbetet utföras på 1,5<br />

timme, effektiv arbetstid var drygt en timme. Schaktet var lite smalare än tidigare<br />

schakt, 0,6 x 0,35 x 16 meter. Totala schaktvolymen blev här 3,4 m 3 .


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

Bild 5 Eriksvägen 7<br />

Mittenbilden visar igensättningen i slutröret in till tanken.<br />

Resultatet av schaktningen var mycket gott, arbetsplatsen och även schaktet var rent<br />

och snyggt. En minigrävare hade inte haft några svårigheter att utföra samma arbete<br />

men återställningsbehovet hade blivit större på grund av maskinspår och schaktmassor<br />

på tomten.<br />

3.2. Demonstration, vaXcavator, Skottland<br />

Denna maskin är en av de mindre på markanden. För markuppluckringen används<br />

vatten med högt tryck. Denna typ av maskin är vanlig i USA där den används främst<br />

för Potholing. Liksom i USA är skadeståndsbeloppen i Storbritannien väldigt stora för<br />

avgrävda eller skadade ledningar. Det finns därför ett mycket stort behov för en ny typ<br />

av riskfri grävning. Idag görs ingen <strong>vakuumschaktning</strong> alls i Skottland, men företaget<br />

Hydroexcavation Ltd. har nu startat upp sin verksamhet i Glasgow och man räknar<br />

med att kunna sälja ett flertal maskiner i Storbritannien.<br />

Bild 6 vaXcavator VSK 500D<br />

Mittenbilden visar den separata högtrycksprutan, bilden till höger det integrerade systemet. (Bild längst till<br />

vänster från Vacuum Source inc.)<br />

Den maskin som användes vid demonstrationen var en vaXcavator VSK 500D. Denna<br />

maskin kan som mest leverera 28% vakuum och har ett maximalt luftflöde genom<br />

pumpen på 846 m 3 /h. Till schaktarbetet använde vi en 10 meters 4” slang (10 cm i<br />

diameter) och luftflödet in i slangen var omkring 500 m 3 /h. Det låga luftflödet<br />

kompenseras till viss del genom nyttjandet av vatten som underlättar<br />

materialtransporten genom slangen. Till utrustningen fanns två alternativa<br />

sugmunstycken. Det ena var ett enkelt verktyg bestående av ett hårt plaströr. Detta<br />

munstycke kombineras med en separat högtrycksspruta. Det andra sugmunstycket<br />

hade ett integrerat system med fyra sprutmunstycken längs ner på sugmunstycket. Det<br />

är tveksamt om dessa sprutmunstycken i längden klarar den hårda hanteringen som<br />

schaktningen medför.<br />

Det integrerade systemet opereras av en enda man, men är tyngre och mer<br />

svårhanterligt än den enklare lösningen.<br />

│ 15


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

16 │<br />

3.2.1. Potholing<br />

Två mindre hål schaktades i gatumark. Det var svåra förhållanden med mycket stenar<br />

som i kombination med den lilla slangdiametern resulterade i ett antal slangstopp. För<br />

uppluckring av marken användes högtrycksvatten, cirka 100 bar.<br />

Första försöket fick avslutas ganska så snart då betong påträffades. Det schaktarbete<br />

som gjordes här utfördes med det kombinerande sug- och sprutmunstycket.<br />

Bild 7 Potholing<br />

Bilderna visar de två försöken och de olika resultaten.<br />

Andra försöket gick bättre, ingen betong påträffades och arbetet var snart färdigt. I<br />

detta fall användes den separata högtryckssprutan för att lösgöra de hårt packade<br />

bärlagrena. Högtrycksprutan var betydligt effektivare än det kombinerade<br />

sugmunstycket när det gällde att lösgöra material. Återigen orsakade stenar ett par<br />

slangstopp som åtgärdades genom skakning av slangen eller manuell rensning med<br />

redskap. Det tog tre minuter att färdigställa inspektionshålet som var omkring 1,5<br />

meter djupt och cirka 15 cm i diameter. För just denna speciella typ av arbete var<br />

resultatet mycket gott.<br />

3.2.2. Servisschaktning<br />

Försök gjordes att servisschakta med utrustningen. Återigen var förutsättningarna<br />

svåra, schaktvolymerna utgjordes av ett 10 centimeter jordlager och därefter jord och<br />

lera med mycket sten. Här visade det sig snart att utrustningen saknade erforderlig<br />

sugkapacitet. Det översta jordlagret var svårt att schakta och den underliggande<br />

stenrika leran nästintill omöjlig. Denna typ av schaktmassor är betydligt tyngre och<br />

svårare att suga än ett rent bärlager som i försöket innan. Försök gjordes med bägge<br />

sugmunstyckena och även till viss del med manuell markuppluckring, men detta till<br />

trots var utrustningen inte tillräckligt kraftfull och resultatet får anses som mycket<br />

dåligt.<br />

Bild 8 Servisschaktning med vaXcavator


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

3.2.3. Summering<br />

VaXcavator utrustningen kan ej användas för jordschaktning eftersom sugkapaciteten<br />

är alldeles för dålig. Att använda vatten underlättar förvisso materialtransporten<br />

genom slangen men inte tillräckligt mycket. Vattenanvändningen omöjliggör<br />

dessutom återanvändningen av uppsuget material eftersom konsistensen förstörs.<br />

Slutligen tar vattnet upp mycket onödig plats i den lilla uppsamlingstanken.<br />

Visserligen finns möjligheten att dränera ut vattnet genom en ventil på tanken, men<br />

mycket av vattnet är naturligtvis bundet i materialet. För att få ut allt överskottsvatten<br />

skulle någon form av cyklon behövas.<br />

Det starkaste argumentet för att använda vatten som uppluckringsmetod är<br />

möjligheten att arbeta i frusna jordar genom användandet av uppvärmt vatten.<br />

Maskinen som användes för testerna var en av de minsta från vaXcavator. De lite<br />

större maskinerna har 6” inlopp till tanken och med en 6” slang skulle antalet<br />

slangstopp reduceras. Problemet blir då istället för låga lufthastigheter i slangen<br />

eftersom 6” slangen har en tvärsnittsarea som är drygt dubbelt så stor som den för 4”<br />

slangen.<br />

3.3. Demonstration, BSB - Moskito Erdsauger, Tyskland<br />

Det tyska företaget BSB-Saugbagger und Zweiwegetechnik är en entreprenad- och<br />

ingenjörsfirma i Berlin som arbetar med mobila vakuumlastare. Företaget använder<br />

dels Saugbaggermaskiner (samma storleksklass som DISAB Centurion), dels mindre<br />

egentillverkad utrustning.<br />

De stora Saugbaggermaskinerna används för underhållsarbeten kring järnväg- eller<br />

spårvagnspåren. Den mindre utrustningen går under namnet Moskito Erdsauger och<br />

används för jordschaktning, främst för ståndsförbättringar av träd i gatumiljö eller<br />

schaktarbeten intill huskroppar. Ekipaget är litet och kan därför enkelt användas i<br />

trädgårdsmiljö, även då framkomligheten är dålig. Uppsamlingsbehållaren rymmer<br />

inte mer än 100 liter, men kan å andra sidan enkelt separeras för urtömning av<br />

uppsuget material.<br />

Bild 9 BSB-Moskito Erdsauger<br />

Användnings<strong>områden</strong> för Moskito. (Bilder från BSB-Saugbagger und Zweiwegetechnik.)<br />

BSB-Saugbagger har även utvecklat tryckluftstillbehör speciellt framtagna för att<br />

underlätta dessa schaktarbeten.<br />

3.3.1. Teknik<br />

Moskiton är tekniskt sett en väldigt enkel konstruktion. Utrustningen drivs av en<br />

extern tryckluftskälla som blåser luft genom en ejektordysa i kontakt med<br />

uppsamlingsbehållaren. Den kraftiga luftströmmen genom dysan suger med sig luft<br />

från behållaren och ett vakuum uppstår. Kompressorn som används behöver ha en<br />

kapacitet på mellan 5-10 m 3 /min.<br />

│ 17


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

18 │<br />

Denna teknik att skapa vakuum är ytters ineffektiv. En rootspump kan skapa samma<br />

vakuum som en ejektordysa med endast en bråkdel av den motoreffekt som<br />

kompressorn har. Dessutom kan en ejektordysa aldrig producera ett högt vakuum och<br />

en stor luftvolym samtidigt, vilket är ett måste vid schaktarbeten. Under arbetet<br />

behöver vi ett stort luftflöde för att kunna suga materialet genom slangen, samtidigt<br />

behöver vi ett visst vakuum i behållaren för att övervinna tryckfallen över sugslangen.<br />

Maximalt presterar Moskiton ett vakuum på omkring 400 mbar (0,6 bar absolut tryck i<br />

behållaren) och ett teoretiskt luftflöde på 1200 m 3 /h genom utrustningen. Effektivt<br />

luftflöde in i sugslangen ligger då kring 700-800 m 3 /h.<br />

Denna typ av teknik med ejektordysor används främst inom industrier där fri tillgång<br />

till tryckluft redan finns.<br />

3.3.2. Tillbehör<br />

Vid demonstrationen testades utöver Moskiton även en del tryckluftstillbehör. Dessa<br />

tillbehör drivs av en mindre kompressor med en luftkapacitet på omkring 0,3 m 3 /min<br />

och 7 bar. Den rekvisita som testades var en tryckluftslans och ett tryckluftsdrivet<br />

slagverktyg.<br />

Bild 10 Tryckluftsdrivna tillbehör<br />

Till vänster tryckluftslans, i mitten skärverktyg, till höger packningsverktyg.<br />

Till vänster kompressor, i mitten skärning av betong, till höger upptagning gräsmatta. (Bilder från BSB-<br />

Saugbagger und Zweiwegetechnik.)<br />

Luftlansen används för att spränga upp marken inifrån och på så sätt underlätta<br />

markuppluckringen. Slagverktyget har ett antal tillbehörssatser som ger den ett flertal<br />

användnings<strong>områden</strong>. Med spaden monterad används den till grävning eller<br />

markuppluckring. Spaden kan även användas för att skära upp gräsmattan för senare<br />

en återanvändning. Med ett vassare skär monterat kan redskapet användas till att kapa<br />

tjocka trädrötter eller till och med skära upp asfalt. Slutligen kan slagverktyget, med<br />

ett flatstycke påmonterat, användas vid återfyllnaden för att packa jorden.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

3.3.3. Summering<br />

Försöksområdet erbjöd mycket svåra förhållanden med hårt packad jord och mycket<br />

sten. Med hänsyn till detta var det ändå tydligt att Moskiton inte hade tillräcklig<br />

sugkapacitet för denna typ av schaktarbeten. Vid försöket användes tyvärr den mindre<br />

kompressorn om 5 m 3 /min, men även från BSB’s sida var man skeptisk till att den<br />

större kompressorn hade kunnat generera erforderlig sugkapacitet för denna typ av<br />

arbete. I dag används Moskiton oftast i lätta bearbetade sandjordar och där är<br />

kapaciteten tillräcklig.<br />

Bild 11 BSB - Moskito, demonstration<br />

Till vänster schaktförsök, i mitten uppsamlingsbehållare, till höger tryckluftsdysa.<br />

BSB arbetar dock med en större prototyp som ska drivas av en kompressor med<br />

kapaciteten 20 m 3 /min. Förhoppningen är att denna utrustning ska vara färdig i marsapril<br />

2005. Kanske kan denna större variant vara intressant för servisschaktningar,<br />

men problemet med den dåliga uppsamlingskapaciteten kvarstår dock.<br />

Uppsamlingsbehållaren blir förmodligen något större, mellan 150-200 liter, men det är<br />

naturligtvis fortfarande inte tillräckligt för att slippa tömningar för en normal<br />

servissträcka. Om behållaren görs ytterligare större blir utrustningen istället<br />

svårhanterlig på grund av tyngden och en stor del av Moskitons positiva egenskaper<br />

skulle förtas. Priset för denna prototyp torde hamna kring 50 000 kr.<br />

Tryckluftstillbehören från BSB-Saugbagger kommer däremot väl till pass vid<br />

<strong>vakuumschaktning</strong> eftersom det tunga uppluckringsarbetet skulle underlättas avsevärt.<br />

I hårdare jordar är lansen att föredra och för våtare marker och leror kan istället<br />

spaden användas. Med ett tillbehör som kan skära asfalt, torva gräs, kapa trädrötter<br />

och packa jord blir vakuumutrustningen som anläggningsmetod mer självständig.<br />

Tyvärr gavs inte tillfälle i Berlin att testa asfaltskärning, men enligt BSB och<br />

demonstrationsvideor ska det vara möjligt.<br />

│ 19


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

20 │<br />

4. Utvärdering, praktiska försök<br />

Texten till detta kapitel baseras på försöket med DISAB-maskinen i Sävedalen.<br />

VaXcavator och BSB-Moskito saknar erforderlig kapacitet och kommenteras därför<br />

inte vidare.<br />

4.1. Problem<br />

4.1.1. Utförande<br />

I Sävedalen förekom inga tekniska svårigheter, schaktningen genomfördes utan<br />

problem med ett bra slutresultat. Som mest användes 24 meters sugslang vilket<br />

fungerade bra. Denna slanglängd användes endast under en kortare stund då de<br />

bortersta meterna närmast huset skulle schaktas. Kanske hade vi stött på<br />

tryckfallsrelaterande problem om arbetet med lång sugslang pågått under längre tid<br />

eller om längden varit något större. Svårigheterna med för stort tryckfall brukar<br />

märkas någonstans kring 30-40 meter.<br />

De problem som förekom i Sävedalen var istället logistiska. Endast undantagsvis kan<br />

uppsuget material blåsas tillbaka in i trädgården. Detta innebär att materialet först<br />

måste tömmas ut på upplag och sedan återtransporteras till schaktrännan och<br />

återfyllnaden. Detta kostar naturligtvis både tid och pengar. Andra alternativet, som<br />

användes i Sävedalen, är att lämna materialet på deponi och istället återfylla med sand.<br />

Detta medför istället fler transporter och ett ökat behov av nya massor vilket inte bara<br />

kostar pengar utan även är sämre miljösynpunkt.<br />

Vakuumschaktning ger möjlighet att skapa smala schakt. Tyvärr kunde den<br />

egenskapen inte tas tillvara på här eftersom rörläggningen tillhandhölls av en extern<br />

entreprenör och ett smalt schakt skulle ha försvårat deras arbete. Rörläggningen sker<br />

direkt nere i schaktet eftersom arbetet är tungt och då behövs plats för att gå nere i<br />

rörgraven. Om <strong>vakuumschaktning</strong> ska utföras i större skala måste detta<br />

arbetsutförande förändras. Varför schakta 200 liter per meter när möjligheten att<br />

schakta 100 liter per meter eller ännu mindre finns? En lösning till problemet skulle<br />

vara att rulla ut ledningen längs med rörgraven och sedan lyfta ner den i graven. Med<br />

<strong>vakuumschaktning</strong> är arbetsplatsen fri från schaktmassor så utrymme för en sådan<br />

manöver finns.<br />

Att schakta jordmassor med utrustningen som finns att tillgå idag är ett tungt arbete.<br />

En 6” slang fylld med lera väger en del och att sköta den 8 timmar om dagen sliter på<br />

kroppen. Att gå ner till en 4” slang underlättar det fysiska arbetet, men orsakar<br />

betydligt fler slangstopp vilket erfors i Skottland. Även markuppluckringen med spade<br />

är ett hårt arbete, speciellt då marken innehåller stenar och rötter.<br />

Sist men inte minst, det finns flertal vägar runt om i landet som inte tillåter dessa<br />

tunga fordon; BK2 och BK3 vägar. En DISAB Centurion maskin väger redan utan last<br />

drygt 20 ton.<br />

4.1.2. Hantering av hinder i mark<br />

Stora stenar eller block är för tunga för att lyfta manuellt. Att ta in en minigrävare på<br />

tomten för att lyfta bort hindret är ett alternativ, men detta alternativ förtar något av<br />

förtjänsten hos <strong>vakuumschaktning</strong>en som metod. Önskemålet är naturligtvis en metod<br />

som är mer eller mindre självgående. Ett bättre sätt att hantera hindret är att helt<br />

enkelt låta det ligga kvar och istället schakta runt det.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

4.1.3. Hantering av hinder ovan mark<br />

Självklart måste hinder som asfalt, plattor och dylikt avlägsnas innan arbetet kan<br />

påbörjas. Vanligtvis försöker man dock undvika servissträckor över asfalt eftersom<br />

återställningen är dyr och resultatet aldrig kan bli så bra som innan påbörjat arbete.<br />

Med <strong>vakuumschaktning</strong> är det dessutom lättare att undvika dessa sträckor eftersom<br />

framkomlighetsförmågan är bättre och möjligheten att schakta riktigt smalt finns.<br />

4.2. Fördelar<br />

4.2.1. Minskat återställningsbehov<br />

Ett vakuumschakt kan göras smalt. Att skapa ett schakt som är 0,15 cm brett med<br />

lodrätta väggar är ingen svårighet. Med ett djup av 0,40 m ger det en schaktvolym på<br />

endast 60 l/m. En minigrävare kan, även med en smalskopa på, inte skapa dessa smala<br />

schakt och har därför åtminstone den dubbla schaktvolymen per servismeter. Den<br />

minskade schaktbredden innebär mindre återställningsyta.<br />

Är marken mjuk eller blöt kan en minigrävare orsaka stor åverkan på gräsmattan och<br />

trädgårdsmiljön. Vakuumschaktning däremot lämnar inga spår efter sig eftersom ingen<br />

maskin behöver vara inne på tomten. Dessutom slipper man schaktmassor inne på<br />

gräsmattan. Schaktmassorna i sig orsakar inga permanenta skador, men de smutsar ner<br />

och den estetiska betydelsen för villaägaren kan ofta ha större vikt än man vid första<br />

anblicken tror.<br />

Bild 12 Olika resultat efter rörläggning<br />

Vänstra bilden visar resultat från <strong>vakuumschaktning</strong>, mittenbilden handschaktning och återanvändning av<br />

grästorvor, högra bilden visar traditionell schaktning.<br />

Slutligen kan gräsmattan i större utsträckning återanvändas eftersom den ändå måste<br />

skäras upp eller lossgöras innan <strong>vakuumschaktning</strong>en kan påbörjas. Kan arbetscykeln<br />

förändras så att rörläggningen sker direkt efter utförd servisschaktning kan<br />

grästuvorna sedan läggas tillbaka och tomten skulle i stort sätt vara fri från spår efter<br />

utfört arbete. Denna upptagning kan utföras manuellt med spade, men det finns även<br />

bra tillbehör för jobbet, läs mer under Förslag till förbättringar.<br />

4.2.2. Säkert arbetsutförande<br />

Med <strong>vakuumschaktning</strong> föreligger ingen risk för skador hos befintliga ledningar. Vid<br />

arbete med en minigrävare krävs en extra man utöver föraren som bland annat<br />

kontrollerar att inga ledningar kommer i vägen. Inte heller växtlighet och rotsystem<br />

behöver störas på samma sätt då vakuumteknik används.<br />

4.2.3. Framkomlighet<br />

Svåra sluttningar, utrymmeshinder eller växtlighet och trädgårdsrabatter kan<br />

omöjliggöra användningen av grävmaskiner. I så fall är det handgrävning som gäller<br />

för det flesta entreprenörer. Med en vakuumutrustning är dessa scenarion inte några<br />

│ 21


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

22 │<br />

problem. Med sugslangen är framkomligheten näst intill obegränsad. Även<br />

tunnelarbeten under exempelvis en mur eller en trädgårdshäck är möjliga.<br />

5. Slutsatser<br />

Schaktresultatet blir med vakuumutrustning mycket bra. Det är en säker metod som<br />

inte skadar befintliga installationer i marken. Framkomlighetsförmågan är<br />

oöverträffbar och återställningsbehovet minskas. De stora problemen för användandet<br />

är kostnaden, handhavandet och logistiken.<br />

Kostnad<br />

Att hyra in en vakuumlastare kostar med bemanning omkring 1500 kr/timme och då är<br />

det svårt att konkurrera med en minigrävare som ligger kring 1500 kr i dagshyra. Med<br />

minigrävaren schaktar du dessutom något snabbare än vad du gör med<br />

vakuumutrustningen.<br />

Om <strong>vakuumschaktning</strong> ska vara konkurrenskraftig gäller det istället att ta tillvara på<br />

dess positiva egenskaper vad det gäller framkomlighet och minskat<br />

återställningsbehov. Den vakuumutrustning som finns att tillgå idag är ett bra<br />

alternativ istället för handschaktning. I varje anslutningsområde finns det alltid ett<br />

antal hus där framkomligheten är begränsad, marken för kuperad eller där hinder gör<br />

det omöjligt att ta in en grävmaskin på tomten. I dessa fall borde <strong>vakuumschaktning</strong><br />

vara ett givet alternativ.<br />

Logistik<br />

Vid <strong>vakuumschaktning</strong> måste uppsugna schaktmassor köras till tipp för att sedan<br />

ersättas med nytt material, eller så måste materialet tippas ut för senare<br />

återtransportering till trädgården. I bägge alternativen får du ytterligare ett<br />

arbetsmoment vilket kostar tid och pengar.<br />

Rörläggningen måste utvecklas så att smala schakt och direktåterfyllning är möjlig.<br />

Handhavande<br />

Slanghanteringen är tung och ett alternativ till manuell hantering är att använda en bil<br />

utrustad med lång teleskopsarm. I så fall har man en räckvidd i sidled på 10 – 15 meter<br />

och kan dessutom lyfta slangen över hinder som exempelvis häckar och buskage. Det<br />

är dock inte så många bilar som är utrustade med denna typ av arm.<br />

Markuppluckringsarbetet kan underlättas med tryckluftstillbehör.<br />

Traditioner<br />

Det är naturligtvis svårt att övertala entreprenören att använda sig av<br />

<strong>vakuumschaktning</strong>. Varför hyra in externa tjänster och på så sätt förlora arbete när han<br />

kan göra det själv med egna resurser? Ska entreprenören bli intresserad måste ett annat<br />

vinstintresse finnas. Här har beställaren ett stort ansvar. Energibolagen måste ge sitt<br />

stöd till nya användandet av nya anläggningsmetoder och nya tankesätt gällande<br />

arbetsutförande och arbetsgång.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

6. Förslag till förbättringar<br />

6.1. Tillbehör<br />

Det tunga arbetet med dagens utrustning måste förbättras. Ett enkelt sätt att underlätta<br />

markuppluckringen är att använda sig av en trycklans eller en tryckluftsdriven spade.<br />

Bägge dessa utrustningar drivs av en mindre kompressor. Med spadverktyget finns<br />

också möjligheten att byta ut ändstycket mot andra tillbehör för asfaltsskärning,<br />

rotavskärningar eller jordpackning. Ett sådant tillbehör skulle inte bara underlätta det<br />

fysiska arbetet utan även göra <strong>vakuumschaktning</strong>en som metod mer självständig.<br />

6.2. Återanvändning av gräsmatta<br />

Gräsmattan kan lösgöras manuellt med spade. Arbetet går relativt snabbt, men det<br />

kräver dock en del arbete. Dessutom kan det vara svårt att skydda tuvorna man får upp<br />

från uttorkning.<br />

Ett bättre alternativ som ger ett finare snitt är att använda sig av en torvskärare eller en<br />

kantskärare. Sådana maskiner ”filear” en grässvål som enkelt kan rullas upp. Dessa<br />

rullar väger inte mycket, cirka 15 kg/m 2 , och kan enkelt läggas åt sidan för senare<br />

återanvändning. Eftersom de är ihoprullade klarar de sig bättre än de öppna tuvorna<br />

från uttorkning. Dessa maskiner är inte mycket större än en gräsklippare och orsakar<br />

inga skador i trädgården. De är dessutom väldigt lätta att använda; en 10 meters<br />

servissträcka kan rullas upp på några minuter.<br />

Bild 13 Grästorvning<br />

Till vänster torvare, i mitten gräsrulle (bild från Frösvidal Gräs), till höger tryckluftsspade (bild BSB-<br />

Saugbagger und Zweiwegetechnik).<br />

Finns den tryckluftsdrivna spaden tillgänglig kan den användas till gräsupptagningen.<br />

Den underlättar det manuella arbetet, inte bara genom att minska det fysiska arbetet<br />

utan även eftersom den med slagfunktionen liksom grästorvaren filear upp materialet.<br />

En förutsättning för att denna återanvändning ska vara möjlig är att arbetscyklerna<br />

kortas ner. Den upprullade gräsmattan bör inte ligga allt för länge innan den<br />

återanvänds.<br />

6.3. Vakuumutrustning i kombination med rördrivning<br />

Att använda rördrivningsmetoder för läggning av stamledningar är inte bara<br />

ekonomiskt ett bra alternativ, dessutom slipper man många omständliga avstängningar<br />

i gata. Att använda sig av rördrivning för varje enskild servis är dock svårt, främst<br />

ekonomiskt men även praktiskt. Det finns ett flertal rördrivningsmetoder, men den<br />

som lämpar sig i detta fall är styrd borrning. Styrd borrning görs med hög precision<br />

horisontellt mellan en start- och en mottagargrop.<br />

│ 23


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

24 │<br />

Bild 14 Styrd borrning för stam<br />

Den övre bilden visar styrd borrning i vertikalplanet, den undre från ovan.<br />

Stamdragningen kan med styrd borrningen göras på flera olika sätt. Ett alternativ är ett<br />

traditionellt tänkandet där stammen läggs i gatan med servisavstick framför varje hus.<br />

Ett annat alternativ är att låta stamledningen gå över tomtmark, på så sätt kan de dyra<br />

schaktarbetena i gata i stor grad undvikas. Dessutom blir servislängderna kortare med<br />

bättre ekonomi som följd Genom att dra stammen på baksidan, mellan huskropparna,<br />

undviks sträckningar i gata helt och hållet.<br />

När stammen är på plats schaktas anslutningsgroparna för servisanslutningarna. Det är<br />

nu vakuumutrustningen kommer till sin rätt, med en minigrävare skulle detta arbete<br />

vara tidsödande och riskabelt på grund av de uppenbara riskerna för skador hos<br />

stamledningen. Det sista delen av arbetet med själva friläggningen skulle behöva göras<br />

för hand. Med en vakuumutrustning kan arbetet däremot utföras snabbt och helt<br />

riskfritt.<br />

Den stora fördelen med att lägga stammen före servisen är att arbetet med<br />

servisanslutningen förenklas, ingen extra skarv behövs och direktåterfyllnaden<br />

underlättas. Anslutningsgropen för servisen kan enkelt schaktas fram och så fort<br />

servisschaktningen är klar kan rörläggningsarbetet påbörjas. Om anslutningsgroparna<br />

istället grävs innan stammen läggs kan det vara svårt att träffa dem med borrhuvudet.<br />

Även om positionen hos styrhuvudet alltid är känd kan hinder i form av block,<br />

trädrötter och dylikt få borrhuvudet att ändra riktning vilket då flyttar borrlinje och<br />

anslutningsgrop.<br />

Styrd borrning fungerar i de flesta material, dock inte i alltför blockrika marker. Styrd<br />

borrning ställer dessutom krav på att stamledningen är flexibel. Eftersom flexrullar på<br />

150-200 meter finns att tillgå borde dock inte det vara något problem. Om kulverten<br />

som läggs är av dubbelrörsutförande är det viktigt att tänka på böjningsradien.<br />

Dubbelrör tillåter egentligen böjning i endast ett led och under dragningen är det<br />

omöjligt att veta hur röret vrider sig. Därför måste krökningsradien hos stamledningen<br />

vara mycket liten så att maxvärdena inte överstigs. Även borrstängerna hos borriggen<br />

har en begränsad krökningsradie, cirka 8-10 procent. Om dubbelrör ska användas är<br />

mediarör av koppar nästan en förutsättning eftersom stålrör i dubbelrörsutförande<br />

enbart finns i de mindre dimensionerna.


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

6.4. Ny utrustning<br />

Ett sätt att lösa problemet med logistiken och även få ner kostnaderna är att utveckla<br />

utrustningen så den blir mer lämpad för rörgravsschaktning. Dagens stora<br />

vakuumlastare är egentligen överkvalificerade för servisschaktning. Om uppsuget<br />

material, istället för att transporteras hela vägen till uppsamlingstanken, skiljs av i<br />

trädgården slipper man svårigheterna med tryckfall och materialtransport genom<br />

slangen. På detta sätt möjliggörs användandet av en betydligt mindre och enklare<br />

utrustning som naturligtvis även är billigare.<br />

Utrustningen skulle drivas av ett mindre aggregat, cirka 30–50 kW, som placeras ute i<br />

gatan. Via en slang står aggregatet i kontakt med avskiljaren inne i trädgården.<br />

Eftersom denna slang alltid är tom på material kommer tryckfallet över den vara lågt.<br />

Uppsamlingsbehållaren är utrustad med en kort sugslang, cirka 2-3 meter. Eftersom<br />

materialet sugs en så kort sträcka blir tryckfallen även här låga. Avskiljarenheten kan<br />

placeras på en minidumper och då tömma ut uppsuget material längs schaktrännan.<br />

Enheten kan också användas tillsammans med en kranbil. Genom att hänga enheten i<br />

armen slipper man utrustning på marken och den höga framkomlighetsförmågan<br />

bibehålls. Uppsuget material kan tömmas ut på bilens flak för en senare återfyllnad.<br />

Denna utrustning skulle behålla <strong>vakuumschaktning</strong>ens goda egenskaper vad det gäller<br />

framkomlighet och återställning samtidigt som logistiken förbättras och kostnaderna<br />

hålls nere.<br />

│ 25


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

26 │<br />

7. Referenser<br />

Rapporten baseras på praktiska försök och diskussioner med folk från som arbetar<br />

med vakuumutrustning både vad det gäller tillverkning och entreprenörskap. Utöver<br />

referensgruppen bör följande personer nämnas.<br />

Frank McShane Hydroexcavation Ltd<br />

Gunnar Eneroth, Thomas Westerberg VästVac Kåbea AB<br />

Maria Olausson, Hans Heemskerk SBS Entreprenad<br />

Stefan Mattes BSB-Saugbagger und Zweiwegetechnik


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

8. Bilagor<br />

Bilaga 1 Tekniska specifikationer<br />

Bilaga 2 Praktiska försök<br />

│ 27


<strong>Svensk</strong> <strong>Fjärrvärme</strong> AB │ Värmegles 2005:16 Vakuumschaktning<br />

28 │<br />

Bilaga 1, Tekniska specifikationer<br />

Tekniska specifikationer<br />

DISAB Centurion vaXcavator VSK BSB-Moskito<br />

Aggregatstorlek 200 kW 22 kW 10 m 3 /min, 7 bar<br />

Max. vakuum 80 % 34 % 40 %<br />

Max. deplacement 8900 m 3 /h 846 m 3 /h 1200 m 3 /h<br />

Uppsamlingstank 9 m 3 1,9 m 3 0,1 m 3<br />

Markuppluckring Spade, manuell Vatten, 130 bar Tryckluftsverktyg<br />

Bilaga 2, Praktiska försök<br />

Servisschaktning, Sävedalen 2004-10-06<br />

Förutsättningar Eriksvägen 16 Eriksvägen 6 Eriksvägen 7<br />

Sträcka 6 6 16 m<br />

Djup 0,6 0,5 0,6 m<br />

Bredd 0,6 0,4 0,35 m<br />

Volym per meter 360 200 210 l/m<br />

Schaktvolym 2,2 1,2 3,4 m 3<br />

Sugslang 8” 4 4 6 m (teleskopsarm)<br />

Sugslang 6” 6 6 18 m<br />

Arbetsvakuum 50 50 55 %<br />

Schaktmassor Matjord och lera Matjord och sand Matjord och lera<br />

Tider<br />

Starttid, etablering 07:50 10:00 12:15<br />

Sluttid, avveckling 08:35 10:30 13:55<br />

Ställtid 5 8 30 minuter<br />

Arbetstid, totalt 45 30 100 minuter<br />

Arbetstid, effektivt 40 22 70 minuter<br />

Schaktkapaciteter<br />

Totalt 8 12 9,5 m/h<br />

Meter, effektivt 9 16,5 13,5 m/h<br />

Liter, totalt 49 40 34 liter/minut<br />

Liter, effektivt 55 55 48 liter/minut

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!