Raide-Jokerin kyydissä ei ota mahanpohjasta

16.3.2018

Jokeri-blogissa keskitytään tällä viikolla raidesuunnitteluun ja tarkemmin vielä raidegeometrian maailmaan. Aluksi on syytä selventää kaksi asiaan liittyvää termiä:

  • Raidegeometria: Raidegeometria jakautuu vaaka- ja pystygeometriaan. Vaakageometria koostuu suorista, kaarista, siirtymäkaarista ja vaihteista. Pystygeometria koostuu kaltevuusjaksoista sekä pystypyöristyksistä eli käytännössä suorista ja ympyräkaarista.
  • Poikittaiskiihtyvyys: Vaakasuuntainen kiihtyvyys, joka aiheutuu keskeisvoimasta. Esimerkiksi mutkassa autonkuljettaja tuntee kiihtyvyyttä ulkokaarteen suuntaan.

Raidegeometriaan meidät tutustuttaa hankkeen ratasuunnittelija ja maanmittauksen DI Anton Aronen.

Minkälaisia ovat ratasuunnittelijan päivittäiset työtehtävät?

Pääosan työtehtävistä ennen Raide-Jokeri-projektia ovat muodostaneet rautateiden päällysrakenteen ja kuivatuksen suunnittelu, radan geometrialaskenta, radan merkkien suunnittelu, eri tekniikkalajien yhteensovitus ja radanmittaukseen liittyvät asiantuntijatehtävät.

Miten Raide-Jokeri hanke eroaa aikaisemmista työtehtävistäsi?

Rakennetussa kaupunkiympäristössä toimiminen tekee suunnittelusta erilaista. Olemassa olevasta infrasta ja kaavoituksesta tulee rajoitteita, ja nämä pakkopisteet ohjaavat suunnittelua. Käytännössä työ on jatkuvaa kompromissien hakemista hyvän ja sujuvan raitiotielinjauksen ja ympäristöstä tulevien rajoitteiden välillä.

Onko allianssimalli tuonut muutoksia työskentelytapaan?

Itseasiassa kyllä. Toiminta on paljon joustavampaa, kun kaikki eri tekniikkalajien suunnittelijat, toteuttaja ja tilaajaosapuoli ovat heti saatavilla, ja ratkaisuvaihtoehdoista ja muutoksista voidaan sopia heti saman pöydän ääressä.

Mitä asioita geometriasuunnittelussa pitää ottaa huomioon?

Raidegeometriasta on tehty hankesuunnitelma- ja kaavoitusvaiheessa ensimmäiset luonnokset, joita on tarkennettu liikennesuunnitelmilla. Näissä suunnitelmissa raitiotielinja on sovitettu katutilaan ja pysäkkien paikat määritelty matkustajamääräennusteiden mukaisesti. Raide-Jokerin kehitysvaiheen ratasuunnittelussa haetaan optimaalinen paikka raiteelle huomioiden raideliikenteen lisäksi muut kulkumuodot. Pohjanvahvistustoimenpiteiden optimoinnilla ja kunnallistekniikan siirtojen minimoinnilla haetaan kustannustehokasta raiteen sijaintia katualueella.

Miten laadukas lopputuote näkyy käyttäjälle?

Geometriasuunnittelulla pyritään vaikuttamaan matkanopeuteen, matkustusmukavuuteen, sujuvaan liikennöintiin, turvallisuuteen ja infran ja kaluston pieniin ylläpitokustannuksiin – eli käytännössä kaikkiin Raide-Jokeri-projektin avaintavoitteisiin.

Miten tämä käytännössä tapahtuu?

Käytännössä, jos edellä mainittuja pakkopisteitä ja rakennettua ympäristöä ei tarvitsisi ottaa huomioon, radasta suunniteltaisiin mahdollisimman suora. Koska tilanne ei ole tämä, raidegeometriaa optimoidaan suunnittelemalla mahdollisimman loivat kaarteet ympäröivät rajoitteet huomioiden. Samalla tarkistetaan, että poikittaiskiihtyvyys ja poikittaiskiihtyvyyden muutos (nykäys) pysyvät ohjeiden mukaisissa arvoissa.

Poikittaiskiihtyvyyttä kompensoidaan kallistamalla raidetta ja nykäystä pienennetään suunnittelemalla loivempia siirtymäkaaria (muuttuvasäteinen kaari) suoran raideosuuden ja kaarteen väliin.

Ajelu Linnanmäen vuoristoradalla on hyvä esimerkki ”huonosta” geometriasta. Vaikka ainakin nuorimmista matkustajista voisi olla hauskaa matkustaa 25 kilometriä vuoristorataa, pidemmän päälle se voisi alkaa tuntua epämukavalta. Raide-Jokerin kyydissä notkon pohjalla ei ota mahanpohjasta, ja kaarteisiin siirrytään mahdollisimman huomaamattomasti.

Raide-Jokerin geometriasuunnittelun teknisiä suunnitteluarvoja ovat:

  • Kaarresäteen minimiarvo: R = 35 m
  • Poikittaiskiihtyvyys kaarteessa: 0,2–0,65 m/s2
  • Suurin sallittu nykäys: 0,67 m/s3
  • Suurin sallittu raiteen kallistus: 105 mm
  • Suurin sallittu pituuskaltevuus linjalla: 4%
  • Pyöristyskaaren minimisäde: 1000 m.

Eero Virtanen
Kirjoittaja on Raide-Jokeri-allianssin suunnittelun tekniikkapäällikkö.

 

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.