ROV Remotely Operated Vehicle

Vesitunnelien kuntotarkastukset sukellusrobotilla – omaisuuden ja riskien hallintaa

Kirjoittaja Piri Harju
17/09/2020

Vesitunnelien kuntotarkastukset sukellusrobotilla – omaisuuden ja riskien hallintaa

Monien teollisuuslaitosten ja voimalaitosten jäähdytysvesijärjestelmä sekä jätevedenpuhdistamoiden poistoputki perustuu kalliotunneleihin. Sukellusrobotilla tunnelin kunto voidaan tarkastaa tunnelia tyhjentämättä ja jopa laitoksen käytön aikana.

Monien teollisuuslaitosten ja voimalaitosten jäähdytysvesijärjestelmä perustuu kalliotunneleihin. Yleensä laitoksilla varajärjestelmää ei ole, joten kalliotunneleiden kunto on ensisijaisen tärkeää. Jäähdytysveden tulon keskeytyminen voi aiheuttaa mittavia haittoja. Vesitunneleita on myös useilla jätevedenpuhdistamoilla, joista puhdistettu jätevesi johdetaan tunnelia pitkin vesistöön.

Useat vesitunnelit on louhittu kymmeniä vuosia sitten, jolloin kalliotilat lujitettiin nykyistä kevyemmin. Kalliopultteja asennettiin huomattavan vähän ja ruiskubetonia käytettiin paikallisesti vain erittäin heikon kalliolaadun alueilla. Virtaavan veden vaikutusta ei rakentamisen aikana tunnistettu riskiksi tunnelin pysyvyyden kannalta. Rakotäytteiden poishuuhtoutuminen voi aiheuttaa tunnelin tukkivia sortumia.

Vesitunnelien tyhjentäminen tarkastusta varten on haastavaa, jopa mahdotonta. Sukellusrobotilla (ROV Remotely Operated Vehicle) tunnelin kunto voidaan tarkastaa tunnelia tyhjentämättä ja jopa laitoksen käytön aikana.

AFRY on tehnyt pitkään yhteistyö Loxus Technologies Oy:n kanssa. Loxus vastaa tarkastuksesta, AFRY tarkastuksen suunnittelusta, valvonnasta, raportoinnista, johtopäätöksistä ja jatkotoimenpiteistä.

Viimeisin yhteinen hanke oli Päijännetunnelin määräaikaistarkastus. 120 km pitkä Päijännetunneli johtaa raakavettä Päijänteestä Helsingin seudulle. Se turvaa yli miljoonan asukkaan riittävän ja puhtaan raakaveden saannin. Päijännetunnelin pohjoisosa peruskorjattiin vuonna 2001 ja eteläosa vuonna 2008. Tunnelin kunnon varmistamiseksi pohjoisin osa (noin 30 km) tarkastettiin vuonna 2016 ja seuraava osuus (noin 30 km) kesällä 2020. Sukellusrobotilla tehdyillä tarkastuksilla varmistuttiin siitä, että vuonna 2001 peruskorjattu osuus on hyvässä kunnossa.

Miten tunnelin tarkastus sukellusrobotin avulla tapahtuu?

Tarkastuksessa käytettävä sukellusrobotti on Loxus Technologies Oy:n käyttämä Long Range ROV. Se on varustettu videokameroilla ja usealla LED-valolla sekä kolmella kaikuluotaimella. Laitteiston paino on noin 500 kg ja se on 2,30 m pitkä ja 1,40 m korkea. Laitteistolle on sekä 7600 m että 3000 m pitkät ohjauskaapelit. Myös tunnelin geometrialla on vaikutusta siihen, kuinka pitkä osuus saadaan tarkastettua yhden tarkastusjakson aikana.

ROV Remotely Operated Vehicle model

Tunnelin kunnon tarkastuksessa hyödynnetään live-videokuvaa ja kolmiulotteista kaikuluotainta, joka tallentaa ympäriltään (360° vertikaalisti) kaikuluotaindataa pistepilviaineistoksi. Pistepilviaineistosta erottuvat tunnelin epätasaisuudet, louhitut kuprikat sekä esimerkiksi ilmareiät. Aineistosta on tulkittavissa mahdollisia ryöstymiä tai katosta/seiniltä tippuneita lohkareita tunnelin pohjalta.

Vedenkuljetukseen tarkoitettujen tunneleiden kuntoa ja lietteen kertymistä pohjalle on hyvä seurata säännöllisesti tehtävin tarkastuksin. Suositeltava tarkastusväli koko tunnelin kattaville ROV-tutkimuksille vaihtelee tarkastetun tunnelin kunnosta ja lietteen määrästä riippuen, mutta usein se on noin 5-10 vuotta. Mahdollisia edeltäviä tarkastuksia voidaan käyttää tarkastusten kohdentamiseen. Mikäli tarkastettavissa tunneleissa havaitaan alkavia sortumia tai muita mahdollisia ongelmia aiheuttavia huomioita, on tarkastusväliä tarpeen tihentää.

Säännölliset tunnelitarkastukset mahdollistavat ennakoinnin tunnelin huollossa. Ongelmat havaitaan riittävän ajoissa ja mahdollisten sortumien korjaustyöt ovat helpompia ja edullisempia, kun ne tehdään mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

Kirjoittaja

Piri Harju

Osastopäällikkö, kalliorakennussuunnittelu