Rautatierumpujen taustaselvitys

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Liikenneviraston toimeksiannosta ja toteutettiin Sweco Rakennetekniikka Oy:n siltaosaston alaisuudessa.

Vanhimmat rautateillä sallitut rumpumateriaalit kantautuvat rautatierakentamisen historiassa yli sadan vuoden takaa. Kivestä valmistetut ensimmäiset rummut on rakennettu ennen 1900-lukua, betonivalmisteiset rummut vakiinnuttivat asemaansa 1900-luvun puolessa välissä ja massiiviteräs hieman ennen 2000-lukua. Rumpumateriaaleja on kehitelty nyky- isten sallittujen materiaalien rinnalle ja vaihtoehtoisten materiaalien käyttöä, kuten muovia suositaan muussa rakentamisessa nykyisin laajalti. Suomen rautatieverkkoa koskevat määräykset periytyvät 1990-luvulta ja niiden päivittämistä uusia vaihtoehtoisia materiaaleja salliviksi olisi syytä selvittää.

Työn otsikon mukaisesti tavoitteena on kartoittaa markkinoilla oleviin rumputuotteisiin liittyviä määräyksiä, ohjeita ja standardeja. Työ pohjautuu rautateitä koskeviin Liikenneviraston julkaisuihin, standardeihin, materiaalivalmistajien omiin ohjeisiin, tutkimuksiin sekä henkilöhaastatteluihin tuotevalmistajien, rakentajien ja suunnittelijoiden kanssa. Nykyisiä vaatimuksia ja määräyksiä käytettiin työn pohjana. Uusia rumpumateriaaleja koskevat materiaalitekniset ominaisuudet ja niille tehdyt tutkimukset peilattiin nykyisiin rautatieverkossa sallittujen materiaalien käyttöiällisiin ja rakenteellisiin ominaisuuksiin.

Rumpumateriaaleille asetetut vaatimukset eivät ole tasavertaisessa asemassa nykyisin ja rakentamisessa määräävät lähinnä toteuttamisen kustannukset. Tämän myötä materiaali valitaan rumpupaikkaan asentamisen näkökulmasta ja riittävästä käyttöiällisestä mitoittamisesta saatetaan tinkiä. Vaikka rakenteilla on 100 vuoden käyttöikävaatimus, niitä on jouduttu uusimaan ja korjaamaan lyhyen käyttöiän jälkeen.

Insinöörityön aihe osoittautui erittäin mielenkiintoiseksi ja avarsi laajalti käsitystäni rautatierakentamisesta.

This thesis was commissioned by the Finnish Transport Agency Liikennevirasto and implemented under Sweco structural design Bridge Department.

The oldest sewerage pipe material have been used for over a hundred years in history of Finnish railway building. Hand crafted stone was first material to be used from 1800’s until the middle of the 1900’s, when concrete sewerage pipes and bridges became familiar. Steel pipes became common sewerage material in the 1990’s. Plastic, corrugated steel and composite reinforced plastic pipes have been developing aside and they have become common alternatives for concrete and steel pipe materials in road building. Finnish regulations for railway building partly lead back to 1990’s so the possibility for adopting new ma- terials in to regulations should be investigated.

The goal of this thesis is to scan available materials in the market and regulations, brochures and standards affiliated with the products. The material for the research consists of the Finnish Transport Agency’s (Liikennevirasto) publications, European standards, brochures from material manufacturers and research documents. Data was also collected by interviewing pipe manufacturers, builders and designers. Current regulations are used as a foundation in this thesis. Technical specifications and the field investigations made for the new drainage pipe products are compared to allowed materials in lifetime design and structural behavior.

Requirements set for drainage pipes are not currently in equal position and basically ex-penses determine the way the sewerage pipe is built in track beds. For this reason the material is chosen for building site from the technical installation point of view affecting the sufficient lifetime expectancy. Many of the sewerage drain pipes have been replaced or repaired although they have lifetime expectancy of 100 years.

Subject proved to be very interesting and my understanding of railway building expanded widely.