Kelirikkokorjaus paikalta saatavaa materiaalia käyttäen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää tilaajalle kustannustehokkaampaa kelirikkokorjausmenetelmää perinteisten menetelmien rinnalle. Työssä oli tarkoitus tutkia onko kivijyrsimellä tehty kelirikkokorjaus teknisesti ja taloudellisesti kannattavaa. Kivijyrsinmenetelmässä käytetään paikalta saatavaa kiviainesta, sekä myös teollisuuden sivutuotteita.

Kivijyrsimellä tehtyjen työmaiden raportointi on ollut vajavaista. Tehdyissä työmaissa on osassa käytetty sideaineita maamassojen lujuusominaisuuksien parantamiseksi, mutta tutkimustietoja niiden toimivuudesta ei ole, eikä tuloksia täten ole verrattu perinteisiin kelirikkokorjausmenetelmiin. Opinnäytetyöhön tehtiin kirjallisuustutkimus, jossa koottiin kartoitus jo toteutuneista työmaista, sekä haastateltiin kivijyrsintyömaiden tilaajia ja hoitourakoitsijoita. Työhön tehtiin kustannuslaskelmat, jossa verrattiin paikalta saatavan kiviaineksen käyttöä ja teollisuuden sivutuotteiden hyödyntämistä perinteiseen kelirikkokorjausmenetelmään. Tässä opinnäytetyössä selvitettiin myös potentiaalisten sivutuotteiden saatavuutta, sijaintia sekä hintaa, ja näiden perusteella tehtiin taloudellisuuslaskelmat eri kuljetus-matkoilla kivijyrsintyömaille.

Opinnäytetyöhön tehdyt haastattelut osoittivat, että kivijyrsin kelirikkokorjausmenetelmä on potentiaalinen vaihtoehto perinteisten kelirikkokorjausmenetelmien rinnalle. Haastateltavien kivijyrsintyömaat ovat sujuneet lähes ongelmitta. Korjausten jälkeen teiden hoito on helpottunut ja haastateltavat näkevät menetelmän kannattavana myös silloin, kun sidosaineena käytetään teollisuuden sivutuotteita. Taloudellisuuslaskelmien perusteella nähtiin, että kivijyrsimen käyttö tulee edullisemmaksi kuin perinteinen suodatinkangas + uudet rakennekerrokset - menetelmä. Oikeisiin paikkoihin kohdennettuna kivijyrsin menetelmä parantaakin kelirikkokorjausten taloudellisuutta ja teollisuuden sivutuotteet saataisiin hyötykäyttöön, jolloin luonnonmateriaalien käyttö vähentyisi.

The aim of the thesis was to discover a more cost-effective frost heave repair system for the commissioner to complement the existing methods. The goal was to study whether repairing frost heaves with a milling machine is economically and technically profitable. In the milling machine method, rock from the construction site and industrial by-products are used. This way, industrial by-products could be utilized, which would lead to decreased usage of natural materials.

However, reports of using the milling machine on construction sites are scant. In the existing cases, adhesive materials have been utilized to make the base mass more durable, but there are no research reports of their functionality, and thus the results have not been compared to the traditional frost heave repair methods.

The thesis proceeded by investigating available literature to get information on using the milling machine for repairing frost heaves, interviewing the constructors, who are familiar with the milling machine method, an the workers who have applied it in practice. The cost of the process was estimated. In the estimate, the price of using rock from the construction site and utilizing industrial by-products was compared to that of the methods currently in use. The availability of usable by-products was also investigated, and if available, where and at what cost. Based on this information, the cost estimates were calculated based on the distance that the material needs to travel to reach the construction site. In addition to this, the thesis included a research of a mixture of by-products that could be a suitable replacement for the current adhesive materials.

Based on the conducted interviews, the following conclusion can be drawn: repairing frost heaves with the milling machine is a potential alternative to the current methods in use. The only issue discovered was silting of the wrought surface. Despite this, the customers have been satisfied with the results and seen that the method is also profitable when the adhesive material is industrial by-products. The cost estimate showed that the milling machine method costs less than the traditional use of a filter fabric and new layer of structure. Thus, when used at correct places, using the milling machine is the more economic alternative and reduces the use of natural resources.