Suurnopeusradan tasaisuusvaatimusten vaikutukset kunnossapitoon

Abstract

Tällä hetkellä Suomen rataverkolla sallitaan suurimmillaan 220 km/h liikennöintinopeus. Tätä suuremmille nopeuksille tarkoitettuja rataosuuksia on kuitenkin suunnitteilla. Suuremmat liikennöintinopeudet vaativat aiempaa tiukempia tasaisuusvaatimuksia, jotka koostuvat eri ratageometriasuureista. Tämän työn tarkoituksena onkin selvittää, kuinka paljon tasaisuusvaatimukset tiukentuvat suurnopeusradan määritelmän mukaisiin nopeuksiin siirryttäessä. Työssä kartoitetaan lisäksi rautateiden kunnossapidon tilannetta ja siihen kohdistuvia vaikutuksia, mikäli liikennöintinopeudet nousisivat.

Kandidaatintyö jakautuu tutkimusmenetelmiltään kirjallisuuskatsaukseen ja teemahaastatteluun. Kirjallisuuskatsauksen avulla saatiin koottua yhteen teoriaa suurnopeusradasta, ratageometriasuureista, geometriavirheiden mittaamisesta sekä niiden raja-arvoista. Myös rautateiden kunnossapidon teoriaa käsiteltiin kirjallisuuskatsauksen kautta. Kirjallisuuskatsauksen avulla saatuja tietoja vertailtiin ja analysoitiin geometriavirheiden raja-arvoja kartoitettaessa. Näin saatiin tietoa siitä, kuinka raja-arvot tulevat muuttumaan liikennöintinopeuksien noustessa. Teemahaastattelun kautta saatiin ajankohtaista tietoa alan asiantuntijoilta aiempaa suurempien liikennöintinopeuksien vaikutuksista kunnossapitoon.

Kirjallisuuskatsauksen kautta saatuja tietoja analysoimalla ja vertailemalla saatiin selville, että suurnopeusradoilla ratageometriavirheiden raja-arvot tulevat olemaan tiukempia verrattuna tämänhetkisiin arvoihin. Muutos on kuitenkin tasaista verrattuna alempien nopeusalueiden välisiin muutoksiin. Suurnopeusratojen edellyttämien nopeuksien suhteen ei siis tapahdu aiempaa suurempaa muutosta tasaisuusvaatimuksissa. Raideleveyden poikkeaman ja kierouden osalta raja-arvot tiukkenevat 0–2 mm, kun verrataan tämänhetkisten ratojen ja suurnopeusratojen virherajoja. Korkeus- ja nuolikorkeuspoikkeaman osalta virherajat tiukkenevat 0–6 mm, joten niiden osalta muutos on suurempi.

Teemahaastattelun tuloksena saatiin tieto siitä, että suurnopeusradan tasaisuusvaatimukset vaikuttavat rataverkon kunnossapitoon. Haastateltavien mukaan tuentatarve tulee lisääntymään ja tarkastusmäärät kasvaisivat. Lisäksi tulisi käyttöön uusia materiaaleja, rakenteita ja suunnitteluparametreja, mitkä vaikuttaisivat osaltaan myös kunnossapitoon. Huomionarvoista on myös se, että tehtyjen haastattelujen perusteella tällä hetkellä Suomen rataverkolla on paljon kunnossapidollisia haasteita ja niitä aiheuttavia tekijöitä. Nämä haasteet heijastuvat myös suurnopeusratoihin. Samat haasteelliset rakenteet, olosuhteet ja sijainnit aiheuttavat vielä enemmän ongelmia yhä suuremmilla nopeuksilla liikennöitäessä. Aiempaa tiukempien tasaisuusvaatimuksien saavuttaminen ja niissä pysyminen on kuitenkin mahdollista, mikäli ratarakenne on kokonaisuutena toimiva. Määrätyissä kohteissa tämä vaatii ratarakenteiden uusimista. Kunnossapitomenetelmien kehittyminen tai uudenlaiset rakenneratkaisut voivat toimia myös ratkaisuna kunnossapidon näkökulmasta liikennöintinopeuksien noustessa.