Tausta

Seinäjoen ja Oulun välinen rataosuus on yksi Suomen vilkkaimmin liikennöidyistä rataosuuksista, ja se on myös osa koko Euroopan laajuista TEN-T-liikenneverkkoa. Tämän rataosuuden puolivälissä sijaitsee Ylivieskan asema, joka on niin henkilö- kuin tavaraliikenteenkin kannalta tärkeä risteys- ja pysähdyspaikka.

Ylivieskan rautatieaseman eteläpäässä, suoraan raiteiden alapuolella, sijaitsee yli 100 metriä pitkä, kaksiaukkoinen kivirumpu, jonka tilavuus on yli 200 kuutiometriä.

Vanhojen rumpujen ongelmana on usein se, että niiden ympärillä oleva maa-aines vuotaa hiljalleen kivien saumoista rummun sisään. Tämä luo rummun ympärille tyhjätiloja, joiden takia yläpuolella olevat tiet ja raiteet alkavat ajan myötä painua. Raiteilla kulkevien junien aiheuttama tärinä ja sadevedet usein pahentavat painumaongelmaa entisestään. Tällainen oli tilanne myös Ylivieskassa. 

Painuminen vaikuttaa raiteiden geometriaan, mikä on aina turvallisuusriski ja pakottaa asettamaan raiteille nopeusrajoituksia. Ylivieskassa osa tyhjätiloista oli ehtinyt jo kasvaa niin isoiksi, että ne ulottuivat maan pinnalle asti. 

Koska rumpua ei enää tarvittu, Suomen teiden, rautateiden ja vesiväylien kunnossapidosta vastaava Väylävirasto halusi korjaamisen sijasta poistaa kivirummun käytöstä kokonaan. Tätä varten Väylävirasto pyysi Geobearilta ehdotusta, joka voitaisiin toteuttaa täysin raideliikenteen ehdoilla ja sitä häiritsemättä.

Geobearilla on runsaasti kokemusta erikokoisten tyhjätilojen täytöstä ja rakenteiden tiivistämisestä. Ratkaisuksi ehdotettiin täyttömenetelmää, jossa paisuvia geopolymeerejä hyödynnetään yhdessä Leca-soran kanssa. 

Asiakkaan vaihtoehdot

Vanhat, käytöstä poistetut kivirummut on perinteisesti täytetty betonilla. Tässä tapauksessa betonitäyttö ei kuitenkaan ollut optimaalinen ratkaisu kivirummun pituuden takia. Työt olisivat myös keskeyttäneet raideliikenteen ainakin osittain, sillä betonitäyttöä ei olisi voitu toteuttaa avaamatta reittiä ylhäältä käsin. 

 

Miksi Geobear?

Hyödyntämällä geopolymeeriä ja Leca-soraa työt voitiin toteuttaa täysin raideliikenteen ehdoilla. Perinteisiin rummun täyttömenetelmiin verrattuna geopolymeerin ja Leca-soran yhdistelmällä on myös monia muita etuja: se painaa kokonaisuudessaan vain 15 % betonin painosta, minkä ansiosta täyttö kuormittaa alapuolista maaperää huomattavasti vähemmän.

Geopolymeerin ja Leca-soran hyödyntäminen peittoaa muut menetelmät myös nopeudellaan. Esimerkiksi betoni vaatii kovettuakseen vähintään 24 tuntia, kun taas geopolymeeri saavuttaa 90 % lujuudestaan ja kestävyydestään vain 15 minuutissa. Samalla pystytään täyttämään kivien väleissä olevat tyhjätilat ja tiivistämään rummun yläosan vuotavat saumat.

Geopolymeerillä on betoniin verrattuna myös pienempi hiilijalanjälki, ja tarkasti kontrolloitavissa olevan paisuntaprosessin ansiosta geopolymeerin ja Leca-soran avulla on mahdollista saavuttaa 100 prosentin täyttöaste. 

Geobearin ratkaisu

Geobearin tavoitteena oli sulkea käytöstä poistettu kivirumpu lopullisesti siten, että maa-ainekset eivät pääsisi enää vuotamaan rummun sisään eikä sen yläpuolelle syntyisi enää tyhjätiloja tai painumia. Geobear suunnitteli projektiin ratkaisun, jossa tilavuudeltaan 205 m³:n kokoinen kivirumpu täytettiin Leca-soralla ja geopolymeerillä. 

Ratapihan alitse kulkeva rumpu koostui kahdesta samankokoisesta (90 cm leveästä ja 125 cm korkeasta) aukosta, joiden erityispiirteiden kartoittamisessa hyödynnettiin muun muassa kameralla varustettua drone-lennokkia. 

Leca-soran puhallus ja geopolymeerin injektointi toteutettiin noin 6 metrin pituisina työvaiheina siten, että ensin noin 3 metrin pituiselle alueelle puhallettu Leca-sora toimi “vastapenkereenä” paisuvalle geopolymeerille. Geopolymeerin tarkoituksena oli tiivistää Leca-täyttöä, täyttää rumpukivien väleissä olevia tyhjätiloja ja varmistaa siten 100 prosentin täyttöaste. Tiimi huolehti myös siitä, että rumpuaukkoja täytettiin vuorotellen samassa tahdissa, mikä esti kivirummun mahdolliset vaakasuuntaiset liikkeet. 

Injektoinnin aikana rummun päällä olevien raiteiden pystygeometriaa seurattiin reaaliaikaisesti lasermittareiden avulla, minkä avulla varmistettiin, että raiteet eivät nouse työn aikana.

Paisuva geopolymeeri ja Leca-sora toivat Ylivieskan rata-alueella vallinneeseen ongelmaan turvallisen ja pysyvän ratkaisun, ja tämä erittäin haastava täyttöprojekti toteutettiin yhteistyössä Väyläviraston, Ramboll CM Oy:n, Winco Oy:n ja Sundström Ab Oy:n kanssa 7 päivän aikana raideliikennettä ja matkustajia häiritsemättä. 

 

Projekti oli hyvin organisoitu, ja se saatiin sovitettua tiukkaan aikatauluun. Työ myös osattiin hoitaa ammattitaitoisesti rautatieympäristö huomioiden.
– Janne Luomaoja, Ramboll CM Oy

 

TYHJÄTILOJEN TÄYTTÖ

KATEGORIA………………………………………..RAUTATIET
FOKUS…………………………….TYHJÄTILOJEN TÄYTTÖ
SIJAINTI………………………………….YLIVIESKA, SUOMI
AJANKOHTA………………………………….LOKAKUU 2019
TEKNOLOGIA…….…. GEOPOLYMEERI-INJEKTOINTI JA LECA-SORA

 

geopolymeeri ja leca-sora