En jämförande studie mellan diesel- och eldrivna tunneldrivningsmaskiner för masshantering i tunnel

• Main Authors: Semakala, Chanel, Cömert, Emre
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Byggteknik och design 2019
• Subjects: Tunnel construction; Shot rock; Electrically powered; Carbon dioxide emissions; Energy consumption; Costs Truck; Wheel loader; Tunnelbyggnation; Bergmassor; Eldrivet; Koldioxidutsläpp; Energiförbrukning; Kostnader; Lastbil; Hjullastare; Construction Management; Byggproduktion
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-253778

The construction industry is facing a reality where the dependency on fossil fuels needs to cease and be replaced by options that are more climate friendly. One such option is the electrification that has not made a breakthrough in the construction industry yet and therefore needs to be examined. In this thesis an investigation is made by two different systems of wheel loaders and trucks. One system that conducts machines run by electricity and another one where the system is powered by diesel. The investigation is based on goal formulation which serves as the basis for answering these questions. The machines were examined in such as to obtain results that illustrate which system of machines that are profitable with regards to time, energy consumption, carbon dioxide emissions and total costs. This thesis has also as an intent to identify any advantages and disadvantages of each transport method. This is done in order to lend structure to any further research conducted in the future. To be able to compare and examine the properties of the machines, these machines were applied to a tunneling project. The project that was received was the metro station Hagalunds industriområde. The planned expansion of the subway will lead to a new metro line between Arenastaden and Odenplan, where Hagalunds industriområde will become an intermediate station. In order to truly optimize our efforts and carry out the calculations, the focus was placed on a partial stretch of 1 000 meters with respect to the main tunnel and working tunnel. The result obtained shows that the electric wheel loader leads to less time, carbon dioxide emissions and better energy efficiency than the diesel-powered wheel loader. On the other hand, the disadvantage is that the purchase cost of the electric wheel loader leads to greater total costs. These investments may be necessary to break the dependence on fossil fuels. When comparing the trucks, the result showed that the electric truck is a better alternative from an environmental perspective and total costs. While the diesel-powered truck saves on both time and energy. The reason why the total cost of the diesel-powered truck differs greatly from the electricpowered truck is the rental costs. If the diesel-powered truck was instead purchased, the total cost difference could be reduced. === Bygg- och anläggningssektorn står inför en verklighet där beroendet av fossila bränslen behöver brytas och ersättas med miljövänligare alternativ. Ett sådant alternativ är elektrifieringen som inte riktigt har slagit igenom för anläggningssektorn och därför behöver undersökas. I detta examensarbete undersöks två olika system av hjullastare och lastbilar. Ett system där maskinerna drivs med el och ett annat system med maskiner som drivs på diesel. Undersökningen hade målformuleringen som utgångspunkt för att besvara frågeställningarna. Maskinerna granskades för att erhålla ett resultat som visar vilket system av maskiner som är lönsammare att använda med avseende på tidsåtgång, energiförbrukning, koldioxidutsläpp samt totala kostnader. Examensarbetet har även som syfte att redogöra eventuella för-och nackdelar för respektive transportmetod. Detta för att ge ytterligare underlag till vidare forskning. För att kunna jämföra och undersöka maskinernas egenskaper applicerades dessa maskiner på ett tunneldrivningsprojekt. Projektet som erhölls var tunnelbanestationen Hagalunds industriområde. Den planerade utbyggnaden av tunnelbanan kommer att leda till en ny tunnelbanelinje mellan Arenastaden och Odenplan, där Hagalunds industriområde kommer bli en mellanliggande station. För att avgränsa arbetet och genomföra beräkningarna lades fokus på en delsträcka om 1 000 meter med avseende på huvudtunnel och arbetstunnel. Resultatet som erhölls visar att den eldrivna hjullastaren leder till mindre tidsåtgång, koldioxidutsläpp och bättre energieffektivitet än den dieseldrivna hjullastaren. Däremot är nackdelen att inköpskostnaden för den eldrivna hjullastaren leder till större totala kostnader. Dessa investeringar kan vara nödvändiga att vidta för att beroendet av fossila bränslen ska brytas. Vid jämförelse av lastbilarna visade resultatet att den eldrivna lastbilen är ett bättre alternativ ur miljöperspektiv och totala kostnader. Medan den dieseldrivna lastbilen sparar på både tid och energi. Anledningen till att totala kostnaden för dieseldrivna lastbilen skiljer sig mycket från den eldrivna lastbilen är hyreskostnaderna. Om den dieseldrivna lastbilen istället köptes in, kunde den totala kostnadsskillnaden reduceras.