RautatieTEKNIIKKA  2/2005


[Etusivu]    [Artikkelit]    [Kuvastot]    [Linkit]

Kerava-Lahti oikoradan innovaatioista


Juha Kansonen, Ratahallintokeskus

  Vaikka tällä hetkellä käydään rakentajien keskuudessa vilkasta keskustelua projektien toteutusmalleista, on kai kuitenkin tarkoitus, että kulloisessakin tapauksessa löydetään oikea ratkaisumalli juuri kyseiseen kohteeseen. Väitetään, että urakoitsijavetoiset mallit tuovat lisää innovaatiota tekemiseen ja kokonaisuuden hallinta on parempaa. Tilaajan kannalta on tärkeää, että uudet innovaatiot tuovat kustannusvarmuutta ja parantavat lopputuotteen laatua, näin parhaissa tapauksissa käykin. Pahimmassa tapauksessa innovaatiot ovat vain urakoitsijan kannalta kustannuksia alentavia, mutta lopputuotteen laadun kannalta kyseenalaisia. Tästä esimerkkinä on kuulunut tarinoita, joissa sillan kansineliöistä on tingitty seurauksella, että keilat on sitten toteutettu 1:1 luiskilla.

  Oikorataa toteutettaessa on tilaajavetoinenkin projekti saanut aikaan muutamia innovaatioita. Vaikka ne eivät mitään ihmeellisiä asioita olekaan, tilaajan kannalta ne ovat kuitenkin merkittäviä.

  Yksi tärkeimmistä oli kuitenkin virtuaalimallin käyttö apuna päätöksen teossa. Kytömaan risteyssiltaa suunniteltaessa oli yleissuunnitelmassa mukana sekä ali- että ylikulkuvaihtoehdot. Päätöksen teon helpottamiseksi teetettiin alueesta kolmiulotteinen maastomalli (Viasys Oy), jossa pystyi liikkumaan ja jonka perusteella Kytömaan alueen asukkaat varmistuivat, ettei ylikulkusiltaratkaisukaan aivan huono ollut. Maastomallin tekoa helpotti se, että oikoradan rakennussuunnittelun pohjaksi oli aikaisemmin päätetty tehdä laserskannattu karttapohja.

  Lisäksi Kytömaalla vaikeaksi ongelmaksi tuli siltaratkaisun löytäminen, jolla saataisiin ratapenkereitä pari metriä alemmas kuin perinteisessä jatkuvassa jännitetyssä kotelopalkkisillassa.

Kytömaan kaukalosilta

  Siihenkin löytyi ratkaisu uudenlaisella kaukalosillalla. Voidaan todeta, että onhan kaukaloita tehty ennenkin, mutta nyt sillan vinoudesta johtuen Helsinki-Tampere pääradan ylittävän jänteen pituudeksi tuli yli 55 m. Rakenne on kuitenkin teräsbetonia. Siltasuunnitelman teki V-P Pulliainen JP-Transplan Oy:stä, mutta sen syntyyn vaikutti myös tilaajan edustajat teaminä.

  Eikä tule unohtaa, että silta on suunniteltu 35 tonnin akselipainoille. Sillan rakennepaksuudeksi tuli kv - 1.4 m, kun kotelopalkin paksuus olisi ollut kv - 3.5… 4.0 m radan tukikerros huomioituna.

  Näin löydettiin ratkaisu, joka oli kustannuksiltaan yli 16.5 M€ halvempi kuin alikulkusilta vaihtoehto, joka olisi pitänyt viedä n. 1300 metriä pitkällä teräsbetonikaukalolla pääradan ali. Tämä oli ensimmäinen naulaus sille, että hanke on toteutettavissa annetussa budjetissa.

  Virtuaalimallia hyödynnettiin myös häikäisytarkastelussa. Koska moottoritie ja rata kulkevat samassa maasto- käytävässä, tuli Ratahallinto- keskuksen tarkistuttaa, ettei junan valot häikäise autoilijoita. Piti pystyä tarkastelemaan erikseen rekkakuskit, jotka istuvat ylhäällä, ja erikseen henkilöautoilijat. Tarkastelu osoitti, että tehtävää jäi häikäisyn poiston osallekin.

  Seuraavatkin innovaatiot kohdistuvat siltoihin. Ratasiltojen suunnitteluohjeessa todetaan, että jos sillan pituus on yli 100 m, ja sen lämpöliike jarruvoimien kanssa ylittää 50 mm, tulee raide varustaa kiskonliikuntalaitteella. Tällaisen laitteen elinkaarihintaon n. 400 000 €.

  Kyseiset laitteet pystyttiin suunnittelun keinoin välttämään sekä Rööpakan ratasillasta että Lukkokosken ratasillasta. Ratkaisuna Rööpakassa oli kaksi siltaa, mutta Lukkokosken ratasilta kiinnitettiin järeällä virtapilarilla keskeltä, ja näin 150 metriä pitkä silta liikkuu keskeltä molempiin suuntiin 75 m, eli liikuntalaitteita ei tarvita.

  Oikoradassa jouduttiin yleensäkin uuteen tilanteeseen, koska suunnitteluperusteiden kantavuusvaatimukset maarakenteille 30 t ja silloille 35 t aiheuttivat sen, ettei vanhoista tyyppisuunnitelmista ollut apua, koska ne on aikanaan tehty 25 t akselipainoille.

  Tyyppikehäsillasta haluttiin kuitenkin vinokehä, että silta-aukkoon saatiin tila kuivatuksille, eikä silta ole niin ahdas kuin perinteinen pystykehä, joita kaikki moottoritien alikulut ovat.

  30 tonnin tyyppipaalulaataksi haluttiin ns. suppilorakenne, koska tällöin mahdolliset myöhemmät muutokset ohjautuisivat hoikkaan kohtaan, mutta laatta toimisi vielä hattumaisesti. Massiivilaatassa mahdolliset muutokset ohjautuvat arvaamattomammin ja olisivat vaikeammin hallittavia.

Pudotustiivistystä

  Yksi uusi tapa toimia oli vedenalaisten massanvaihtojen louhetäytön tiivistämiseen otettu pudotustiivistystekniikka, josta saatiin erittäin hyviä kokemuksia sekä laadun, että hinnan suhteen. Jos paalulaatan neliöhinta (35 t akselipainolle) liikkuu paalutuksineen n. 140 €/m2, päästään esim kahdeksan metrin keskisyvyydellä jopa 90 €:n neliöhintaan. Tämä edellyttää tietysti, että louhetta on ja että se on vieressä, eikä ajomatkat nosta hintaa. Rakenne on pysyvä, kestävä ratkaisu, joka ei vaadi myöhempääkään kunnossapitoa. Oikoradassa louhittiin yhteensä n. 2.8 Milj.m3, joka hyötykäytettiin kaikki rakennekerroksina, penkereinä sekä massanvaihtojen täyttönä.

Pudotustiivityslaite

  Yleissuunnitelman mukaisista paalulaatoista saatiin tällä menetelmällä pois n. 20000 m2, kustannussäästöt olivat merkittäviä.

Syvästabiloinnista

Syvästabilointia tehdään oikoradalla ensimmäistä kertaa ratamaailmassa, nytkään sitä ei hyväksytä stabiliteetin parantamiseen vaan ainoastaan painumien nopeuttamiseen.

Syvästabilointilaite

  Se, että syvästabilointi (pilaroituna) nyt soveltuu rataan johtuu uudesta ftc kalkkisementistä, jolla saavutetaan pilareihin riittävä lujuus. Ftc-kalkkisementtiä käytettiin pilarimetriä kohti 150…200 kg/m3, pilarin halkaisijat vaihtelivat 600…700 mm:in, k/k 1.3 metriä, ja lujuusvaatimus oli 200 kPa.

  Syvästabilointitekniikka on uutta, josta syystä tuli eteen se, ettei Suomessa ole montaa sellaista suunnittelijaa, jotka pystyvät laskelmin osoittamaan suunnitelmaratkaisun perusteet.

  Oikoradassa kuitenkin onnistuttiin tässäkin asiassa, tosin aika näyttää oltiinko oikeassa. Joka tapauksessa yleissuunnitelmassa 98 oli paalulaattoja n. 330 000 m2, niitä toteutui n. 260 000 m2, teräsbetonipaalutusta oli YS:ssä 1000 km, mutta toteutui vain n. 700 km.

  Tämä tarkoittaa, että sekä pudotustiivistystekniikalla tehdyt massanvaihdot, että pilaroinnit ovat yhdessä aikaansaaneet säästöjä, jotka ovat edesauttaneet budjetissa pysymistä.

Yhteenveto

  Edellä mainituilla ratkaisuilla säästetty laskutavasta riippuen 5..10 % hankkeen kokonaiskustannuksista, jotka ovat 331 M€. Hanke edistyy myös aikataulun mukaisesti ja oikoradalla alkaa liikenne 3.9.2006.

  Hanke on toteutettu ns. rakennuttaja- konsulttimallilla, jossa suunnittelun ja rakennuttamisen kustannukset ovat n. 7…8 % kokonaiskustannuksista. Mallin hyvä puoli on sen edullisuus sekä se, että kustannuksiin vaikuttava päätöksenteko on tilaajalla.

  Oikoradassa hyödynnetyt uudet tavat toteuttaa perustuvat sekä tilaajan tahtoon, että tilaajan suunnittelun asiantuntijoiden, rakennuttajakonsultin ja suunnittelijoiden yhteistyöhön. Tällaisissa tapauksissa on usein niin, että suunnittelijat tekevät varsinaisen suunnitelman ja tilaaja saa hyödyn. Tulevaisuudessa suunnittelun sopimuksia voitaisiin ehkä parannella siihen suuntaan, että hyödyistä jäisi suunnittelijalle enemmän, mutta samaan aikaan pitäisi suunnitelmien laatutasoa parantaa ja ennen kaikkea toimitusaikaa pitää kunnioittaa enemmän, koska viipyvät suunnitelmat aiheuttavat joskus kustannussäästöjä suurempia menoeriä tilaajalle.

  Oikoradan rakentamisessa on muutenkin ollut suotuisat virtaukset, kohtuullisen iso hanke toteutetaan annetussa aikataulussa ja annetussa kustannusraamissa.


Tarkempaa teknistä tietoa Kerava-Lahti oikoratahankkeesta

[Etusivu]    [Artikkelit]   [Kuvastot]   [Linkit]

Tämä sivu on julkaistu RautatieTEKNIIKKA  2/2005 lehdessä