Patterimäen alle louhittiin huhti–syyskuun 2020 aikana 300 metrin mittainen, kahdeksan metriä korkea ja 11,5 metriä leveä tunneli pikaraitiotietä varten. Toisin kuin katutöiden etenemistä, tunneleiden rakentamista sivulliset pääsevät harvoin näkemään. Helsingin Pitäjänmäessä sijaitsevan Patterimäen tunnelityömaalla on käyty jo läpi useita haastaviakin työvaiheita ja tunnelilla on myös omat erikoisuutensa.
Louhinta on monivaiheinen prosessi
Tunnelia louhitaan poraamalla kallioon reikiä, joihin laitetaan räjähdysainetta. Näin edetään muutama metri kerrallaan. Ennen poraamista kallio täytyy esi-injektoida. Patterimäen tunnelissa kallioon porattiin 24 metriä syviä reikiä, jotka tiivistettiin ja varmistettiin, ettei kalliosta vuoda vettä. Vaihe oli tulevien työvaiheiden kannalta tärkeä, sillä samalla nähtiin, minkälaista kiveä on vastassa; onko kallio kovaa vai onko siinä esimerkiksi rakoja.
Tunnelityömaan erikoisuuksiin kuuluvalla porajumbolla porattiin Patterimäen raitiotietunnelin peräseinään 160 reikää. Viiden metrin syvyiset reiät täytettiin emulsiomaisella räjähdysaineella. Nalleille annettiin sähköimpulsseja, joiden vaikutuksesta syntyy räjähdys. Sähköimpulssi antaa nalleille komennon räjähtää sekunnin murto-osan välein. Näin räjäytys ei ole yksi iso ampu, vaan sen kesto jakautuu noin 6 sekunnin aikavälille ja louhe pääsee purkautumaan eri kohdista hieman eri aikaan.
Jokaisen räjäytyksen jälkeen pidettiin savutunti eli tuuletettiin räjähdyskaasu pois suljetusta tilasta.
Räjäytyksen jälkeen irronnut kiviaines lastattiin kuorma-autojen kyytiin. Lastaus kesti 4–7 tuntia kunkin räjäytyksen jälkeen. Kuorma-autot kuljettivat räjäytetyn kiviaineksen Vermossa sijanneelle murskausalueelle, jossa kiviainesta murskattiin pienemmäksi käyttökelpoiseksi murskeeksi.
Tunnelissa työ jatkui kallion rusnauksella eli katossa ja peräseinässä olevien irtokivien pudottamisella. Kallion seinämät myös lujitettiin pulteilla sekä vahvistettiin ruiskubetonoimalla. Kallion lujitus on tärkeä osa prosessia, jotta tunneli ei sorru ja kaikki lohkareet pysyvät paikallaan.
Patterimäen tunnelin louhinta eteni keskimäärin 4,8 metriä kerrallaan toistamalla edellä kuvattuja työvaiheita.
Mitä tapahtuu louhinnan jälkeen?
Louhinnan jälkeen tunnelin rakentamiseen kuuluu vielä valtava määrä työvaiheita. Lopulliset kallion lujitukset tehdään pultituksilla, minkä jälkeen asennetaan salaojaputket, ruiskubetonoidaan kallion pinta systemaattisesti ja poistetaan ruiskubetonin hukkaroiskeet. Sen jälkeen tunnelin pohjalla tehdään maatöitä, kuten hulevesilinjasto, salaojakerros sekä raitiotien tärinäeristyksen lisäksi eristys- ja välikerrokset.
Tunnelin seiniin tehdään verhousrakenne eli asennetaan kymmenen senttiä paksu lämpöä eristävä eristematto, joka verkotetaan ja ruiskubetonoidaan. Verhousrakenteen jälkeen tunnelin sisäseiniin asennetaan talotekniikkaa kuten valot, tuuletus ja sähköt.
Patterimäen tunnelin eteläreunaan on rakennettu toinen pienempi tunneli, niin sanottu pelastautumisreitti. Sitä pitkin matkustajat voisivat poistua tunnelista, jos raitiovaunu joutuisi häiriötilanteen vuoksi pysähtymään siellä. Poistumistunnelin elementit painavat 10 000 kiloa. Niiden nostaminen paikoilleen oli melko haastavaa tunnelissa, jonka korkeus on edellä mainittujen maatöiden jälkeen enää 6,5–7 metriä.
Tunnelissa tarvitaan erikoisjärjestelmiä
Kun tunnelin rakenteet on saatu valmiiksi, sinne rakennetaan raitiotie teknisine järjestelmineen. Näihin lukeutuvat muun muassa kamerat, turvalaitteet, puhaltimet sekä muuntamot.
Tunneleissa on myös runsaasti erilaisia turvallisuuteen liittyviä erikoisjärjestelmiä, kuten savunpoistojärjestelmä, hätämaadoitus sekä sisäinen liikenteenohjausjärjestelmä, joka mahdollistaa turvallisen liikenteen tunnelissa muun muassa ohjaamalla ja opastamalla raitiovaunujen ajamista. Järjestelmiä testataan huolellisesti ennen koeliikenteen alkamista.
Patterimäen työmaalla on omat erityispiirteensä
Tavallisesti tunneleita louhitaan suuaukkojen kautta. Alkuperäisten suunnitelmien mukaan Patterimäen tunneli oli myös tarkoitus louhia lännen suuaukolta kohti itää, mutta koska louhintojen aloitus viivästyi, aloitettiin työt poikkeuksellisesti vanhan hiekkasiilon kautta. Hiekkasiilolle vievän tunnelin pohjaa syvennettiin noin kahdella metrillä, jotta koneet mahtuivat kulkemaan siellä. Sen jälkeen niin sanottua työtunnelia jatkettiin noin 55 metriä ennen kuin päästiin louhimaan varsinaista raitiotietunnelia.
Patterimäen tunnelissa suuaukot louhittiin poikkeuksellisesti viimeisenä, keväällä ja alkukesällä 2021.
Rakentajien kannalta oli helpotus, että kiven laatu Patterimäessä oli hyvää, sillä kiven laatu vaikuttaa olennaisesti siihen, miten sujuvasti louhinta etenee. Jännitystä sen sijaan aiheutti tunnelin itäpäässä sijaitseva ohut kalliokatto; tunnelin katon päälle jäi vain 5 metriä kalliota. Louhinnassa päädyttiin tekemään kyseisen alueen kohdalla lyhyempiä katkoja ja enemmän työnaikaista lujitusta. Niiden ansiosta työ saatiin toteutettua turvallisesti ja onnistuneesti.
Kallion sisällä kulkeva tunneli jatkuu vielä kummassakin päässä betonitunnelilla, jotka maisemoidaan ympäristöön sopivaksi. Itäpään betonitunneli on noin 60 metriä pitkä ja länsipäässä 10 metriä. Betonitunnelien päälle tulee mm. Patterimäen puiston omaa metsänpohjaa, joka tarjoaa kasvualustan erilaisille kasveille.
Kallion sisällä on pimeämpää kuin missään muualla
Tunnelityömaa eroaa maan pinnalla olevista työmaista monella tavalla. Yksi selkeistä eroista on kalusto ja sen käyttötarkoitukset. Tunnelityömaan kalusto on pääasiallisesti erikoiskalustoa, jonka toimenkuva on usein hieman suppeampaa verrattuna tavalliseen työmaakalustoon. Esimerkiksi porajumbon ja ruiskun kaltaisilla koneilla voi tehdä pääsääntöisesti vain yhtä työvaihetta, kun esimerkiksi kaivinkoneella voidaan tehdä monenlaista työtä.
Tunnelin sisällä on kosteaa, pimeää ja lämpötila pysyy aina samana, vaikka tunnelin ulkopuolella olisi helle tai paukkupakkanen. Ilman valoja tunnelissa on säkkipimeää. Tästä syystä kaikilla työntekijöillä on henkilökohtainen otsalamppu tunnelin rakennevalaistusten lisäksi.
Ylimääräisen palokuorman välttämiseksi tunnelin pitää olla alati erityisen siistissä kunnossa. Myös keskeneräisen tunnelityömaan ympäristössä kulkiessa kannattaa olla aina tarkkana, sillä irtokiviä voi tippua, vaikka seinämät olisikin rusnattu.
Tiesitkö, että tunnelityömaalla on myös aina sauna? Kiven sisällä suljetussa tilassa on likaista, ja työvuoron päätteeksi saunassa voi pestä pois kivipölyn ja rasvan.
Tietoja Patterimäen tunnelin rakentamisesta:
Louhinnan työvaiheet
- Esi-injektointi
- Poraus
- Panostus
- Räjäytys
- Tuuletus
- Louheen kuormaus ja kuljetus
- Rusnaus
- Lujitus
Louhinnan jälkeen
- Lopulliset lujitukset
- Ruiskubetonointi
- Ruiskubetonoinnin salaojitus
- Hukkaroiskeiden poisto
- Maatyöt
- Pohjan kerrokset, hulevesilinjasto, salaojakerros, tärinäeristys, eritys- ja välikerros
- Pakotunnelin elementtien asennus
- Verhousrakenne
- Talotekniikan (valaistus, tuuletus, sähköt) asennus
- Sähkömuuntamoiden rakentaminen
- Tunnelitekniikan asennus (kamerat, turvalaitteet, puhaltimet jne.)
- Sepeliradan rakentaminen
- Ratasähkön asentaminen
- Testaukset ja koeliikenne
Rakentamisen lukuja
- Tunnelin pituus 300 metriä, leveys 11,5 metriä, korkeus 8 metriä
- Betonitunnelia itään noin 60 ja länteen noin 10 m
- Raitiotietunnelissa räjäytyksiä yhteensä 97 kappaletta (raitiotietunneli, ilman suuaukkoja ja pohjan louhintaa)
- Louhetta lähti noin 25 500 kiintokuutiota
- Ruiskubetonointia louhintavaiheessa 450 m3
- Lujituspultteja asennettu 7900 metriä
- Keskimäärin 6 työntekijää + 3 toimihenkilö ja 6–10 aliurakoitsijaa (louheen kuljettajat ja lastaaja sekä pultittajat)