Rautatieliikennepaikkojen alusrakennesuunnittelu
Tyynelä, Hanna-Leena (2022)
Tyynelä, Hanna-Leena
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202203173652
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202203173652
Tiivistelmä
Routivasta ratarakenteesta johtuvat ongelmat aiheuttavat vuosittain liikenteellistä haittaa ja ylimääräisiä kunnossapitokustannuksia Suomessa. Rakennekerroksissa käytetyt routivat materiaalit ja liian ohuet rakennekerrospaksuudet mahdollistavat routarajan tunkeutumisen routivaan pohjamaahan sekä pengertäyttöön. Maassa olevan huokosveden jäätyessä routivaan maaperään alkaa muodostua jäälinssejä, jotka aiheuttavat maan tilavuuden kasvua eli routimista. Epätasaiset muodonmuutokset aiheuttavat ratarakenteelle rasituksia, joiden vuoksi täytyy vuosittain asettaa nopeusrajoituksia sekä asentaa kiilauksia. Toimivalla alusrakennesuunnitelulla pyritään hallitsemaan routimishaittoja käyttämällä riittäviä alusrakennekerrospaksuuksia, routimattomia materiaaleja ja routaeristystä sekä kiinnittämällä huomiota toimivaan kuivatukseen.
Opinnäytetyön lähtökohtana oli lisätä rautatieliikennepaikkojen alusrakennesuunnittelun osaamista Proxion Plan Oy:ssä. Nykytilanteessa Proxionilla on vain yksi työntekijä, jonka vastuulla ovat kaikki alusrakennesuunnitteluun liittyvät projektit, joten lisäosaaminen auttaisi jakamaan työkuormaa sekä tietämystä aiheesta.
Työssä perehdyttiin routaan ilmiönä sekä routavaurioiden syihin ja vaikutuksiin ratarakenteessa Väyläviraston ylläpitämän Roudan hallintaraportin sekä muiden aiheeseen liittyvien tietoperustojen avulla. Työssä tutustuttiin myös voimassa oleviin virallisiin määräyksiin ja ohjeisiin, jotka koskivat ratarakenteeseen käytettäviä materiaaleja sekä rautatieliikennepaikkojen alusrakenteen routimishaittoja ehkäiseviä mitoituksia. Esimerkkikohteina käytettiin meneillään olevia Väyläviraston tilaamia vaihteidenvaihtoprojekteja.
Työssä saatiin laadittua Proxion Plan Oy:lle selkeä suunnitteluohje alusrakennesuunnittelun eri työvaiheista ja rakentamista varten tuotettavista suunnitteludokumenteista. Opinnäytetyön pohjalta laadittu suunnitteluohje on lisätty yrityksen sisäiseen suunnittelu- ja asiantuntijapalveluiden Holvi-tietopankkiin. Suunnitteluohjetta voidaan hyödyntää ja käyttää apuna tulevissa rautatieliikennepaikkojen alusrakennesuunnittelua sisältävissä projekteissa. Frost heaving causes problems on railway every year. Problems due to frost action cause changes in the characteristics of the traffic and increase maintenance costs. Old structural materials, too thin structural layer thicknesses and frost susceptible substructure materials allow the frost boundary to penetrate the frost susceptible subsoil. When the pore water in the ground freezes, ice lenses begin to form and the volume of the ground increases. This phenomenon is called frost heaving. Uneven deformations cause stresses to the track structure. Effective substructure planning aims to control the damage of frost action by using sufficient substructure thicknesses, frost-resistant materials, frost insulation and paying attention to effective drainage.
The aim of the thesis was to get acquainted with the frost phenomenon and the causes and effects of frost damage in the track structure. The work introduced the official regulations and instructions on the basis of which a frost-resistant track structure is designed.
The purpose of the thesis was to gain more knowledge of Proxion Plan Ltd. There is currently only one person in the company who is responsible for all substructure planning projects. The aim was also to draw up a design guide for the company's internal use.
The work resulted in a clear design manual for Proxion Plan Ltd on the various stages of substructure design and the necessary design documents. The design manual can be used as an aid in future projects involving substructure design.
Opinnäytetyön lähtökohtana oli lisätä rautatieliikennepaikkojen alusrakennesuunnittelun osaamista Proxion Plan Oy:ssä. Nykytilanteessa Proxionilla on vain yksi työntekijä, jonka vastuulla ovat kaikki alusrakennesuunnitteluun liittyvät projektit, joten lisäosaaminen auttaisi jakamaan työkuormaa sekä tietämystä aiheesta.
Työssä perehdyttiin routaan ilmiönä sekä routavaurioiden syihin ja vaikutuksiin ratarakenteessa Väyläviraston ylläpitämän Roudan hallintaraportin sekä muiden aiheeseen liittyvien tietoperustojen avulla. Työssä tutustuttiin myös voimassa oleviin virallisiin määräyksiin ja ohjeisiin, jotka koskivat ratarakenteeseen käytettäviä materiaaleja sekä rautatieliikennepaikkojen alusrakenteen routimishaittoja ehkäiseviä mitoituksia. Esimerkkikohteina käytettiin meneillään olevia Väyläviraston tilaamia vaihteidenvaihtoprojekteja.
Työssä saatiin laadittua Proxion Plan Oy:lle selkeä suunnitteluohje alusrakennesuunnittelun eri työvaiheista ja rakentamista varten tuotettavista suunnitteludokumenteista. Opinnäytetyön pohjalta laadittu suunnitteluohje on lisätty yrityksen sisäiseen suunnittelu- ja asiantuntijapalveluiden Holvi-tietopankkiin. Suunnitteluohjetta voidaan hyödyntää ja käyttää apuna tulevissa rautatieliikennepaikkojen alusrakennesuunnittelua sisältävissä projekteissa.
The aim of the thesis was to get acquainted with the frost phenomenon and the causes and effects of frost damage in the track structure. The work introduced the official regulations and instructions on the basis of which a frost-resistant track structure is designed.
The purpose of the thesis was to gain more knowledge of Proxion Plan Ltd. There is currently only one person in the company who is responsible for all substructure planning projects. The aim was also to draw up a design guide for the company's internal use.
The work resulted in a clear design manual for Proxion Plan Ltd on the various stages of substructure design and the necessary design documents. The design manual can be used as an aid in future projects involving substructure design.