Kehäradan tunneliosuus – kallio-olosuhteet ja rakennettavuus Pöyry Finland Oy Klaus Einsalo 2 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Esityksen sisältö • Kehärata-projektin esittely • Geologiset olosuhteet • Kalliomekaaniset simuloinnit • Teknisiä erityispiirteitä • Projektin tilanne 3 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Kehärata • Kehärata on kaksiraiteinen lähiliikenteen kaupunkirata, jolla kulkee ainoastaan henkilöliikennettä • Kehärata on oleellinen osa pääkaupunkiseudun kaupunkirataverkkoa, joka yhdistää seudun asuin- ja työpaikkaalueet ja on samalla raideyhteys HelsinkiVantaan kansainväliselle lentoasemalle. • Kehäradan pituus on 18 km, josta noin 8 km sijaitsee kalliotunnelissa. • Matka-aika Lentoasemalle on Tikkurilasta 8 minuuttia ja Helsingistä 30 minuuttia. 4 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Kehäradan tunneliosuus (1) • Kaksoistunneli 7,8 km. Aviapoliksen ja Lentoaseman tunneliasemat, raiteenvaihtopaikat, joista toinen on varaus sekä Viinikkalan ja Ruskeasannan asemavaraukset • Kaksi pystykuilua, 4 ajotunnelia, betonitunneliosuudet molemmissa päissä • Toteutus 2008-2014, louhintaa 2 miljoonaa m3, 5 louhintavaiheen urakkaa. 5 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Kehäradan tunneliosuus (2) • • • • Ajotunneleiden poikkileikkaus on noin 37 m2 ja pituus 300-400 m. Ratatunneleiden poikkileikkaus on noin 68 m2 Yksiholvisten asemien poikkileikkaus on noin 310 m2 ja leveys 27 m. Asemat on louhittu vaiheittain: Ensin kattoperä kolmessa osassa, sitten pohjapenger ja lopuksi kanaalit. • Asemien systemaattinen esi-injektointi ja ennakkolujittaminen. Jo louhittu osa on lujitettu ennen seuraavan osan louhintaa. 6 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Geologiset olosuhteet Yleisesti: • Kivilaji vaihtelee massamaisesta • • • • 7 graniitista seoksiseen migmatiittin ja liuskeiseen kiillegneissiin Pääasiassa rapautumattomia tai vähän rapautuneita Rikkonaisuusvyöhykkeissä kivilaatu on vähän tai jopa runsaasti rapautunutta Rakotäytteenä kalliosavea, karbonaattia, rautasaostumaa Lähes kuivat ja vettävuotavat osuudet vuorottelevat 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Tunneliosuuden kalliomekaaniset simuloinnit • Tunneliasemien kalliomekaaniset 3-D simuloinnit • Suurimmat vaakajännitykset 8 MN/m2 • Pystykuilujen pitkät sivut ovat kohtisuorassa suurimpia jännityksiä kohtaan, mistä seuraa suuria vetojännitysalueita kuilujen reunoilla. • Vaakajännityksiä havaittu Aviapoliksessa ja Viinikkalassa 8 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Tunneliosuuden teknisiä erityispiirteitä • Päijänne-tunnelin ylittäminen noin 10 m kalliokannaksella. • Ruskeasannan pohjavesialueen alittaminen. • Itäisen suuaukon rakentaminen pehmeikölle, olemassa olevien rakennusten välittömään läheisyyteen. • Läntisen suuaukon rakentaminen lentoaseman 3-kiitotien päähän. • Lentoaseman aseman rakentaminen terminaalirakennusten välittömään läheisyyteen. • Tutkimukset – – – – 9 Seismiset luotaukset Porakonekairaukset Kallionäytekairaukset Geologiset kartoitukset, tulkinnat ja kalliolaadun parametrisointi 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Päijänne-tunnelin ylitys • • • • 10 Kalliokannas ratatunneleiden ja Päijänne-tunnelin välissä n. 10 metriä Kattava esi-injektointi sekä jälki-injektointia, vuotovesivaatimus 1l/min/100m Painetaso ratatunnelin kohdalla n. +35 metriä Alueesta tehty fotogrammetrinen kuvaus rakenteiden kuvaamiseksi 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Ruskeasannan pohjavesialueen alittaminen • Ympäristöluvan mukainen • • • • 11 vuotovesivaatimus 1l/min/100m Alueella painanne, jossa kalliokatto on n. 8 metriä ja maakerroksia n. 25 metriä. Kalliolaatu paikoitellen RiIV Systemaattinen esi-injektointi sekä jälki-injektointia Louhinnan yhteydessä kattoon asennettiin ennakkopultteja 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Läntinen suuaukko • Läntinen suuaukko • • • • 12 rakennetaan kiitotie 3:n välittömään läheisyyteen Lentoestepinta tuo lisähaasteita nostoja vaativiin työvaiheisiin Osa betonitunnelista rakennetaan kalliohyllyjen varaan Kalliohyllyjen louhinta vaativaa Hyllyjen louhinta onnistunut hyvin 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Ohuen kalliokaton alueet • Ohuen kalliokaton (alle 10 m) alueita, joihin liittyy usein myös rikkonaisuutta – Läntinen suuaukko – Viinikkalan asemavarauksen länsipuolella – Viinikkalan ja Aviapoliksen aseman välissä – Lentokenttäalueen itäpuolella laaja painanne – Ruskeasannan vedenottamon vaikutusalueella • Painanteiden kohdat hidastavat louhintaa • Ennakkolujitukset ja lyhennetyt katkot lisäävät työvaiheiden määrää 13 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy Kehärataprojektin tilanne • Louhintaurakat ja suuaukkojen rakennusurakat ovat käynnissä ja valmistuvat 2011-2012. • Sisustusurakat käynnistyvät 2011 ja valmistuvat 2014. • Liikennöinti radalla alkaa vuonna 2014. 14 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy KIITOS! 15 15.9.2011 Klaus Einsalo / Pöyry Finland Oy