Stockholm cityscape

Mälarpassagen – tunnelihanke Ruotsin Mälarenjärven alla

Mälarpassagen – tunnelihanke Ruotsin Mälarenjärven alla

Mälarinlaaksossa lähellä Tukholmaa, Mälaren järven alla, rakennetaan parhaillaan tunnelia syvimmillään yli 80 m syvyydessä veden pinnasta. Kyseessä on yhteiskäyttötunneli, jota Stockholm Vatten och Avfall toteuttaa.

Hanke on perinteisesti suunniteltu ja urakoitu urakka, johon YIT Sverige Ab valittiin louhimaan ja rakentamaan tunnelit.

Louhintatyöhön liittyy neljä erittäin vaativaa ruhjevyöhykkeen läpäisyä. Ruhjevyöhykkeellä tarkoitetaan kallioperän liikkuessa syntynyttä vyöhykettä, jonka murtumakohdissa kiviaines on usein ympäristöään heikompaa, kivimurskaa tai savimaista massaa.

Ruhjevyöhykkeet haasteena

YIT:n kalliorakennusasiantuntijan Kari J. Korhosen ajatuksena oli kehittää AFRYn asiantuntijoiden kanssa ruhjevyöhykkeiden toteutusratkaisua tilaajan alkuperäisistä suunnitelmista poiketen. Suunnittelupäällikkö Jukka Salminen on vastannut kalliorakennesuunnittelusta ja johtaja Mikko Inkala rakennesuunnittelusta. Hanketta on suunniteltu yhteistyössä AFRYn Tukholman alueen asiantuntijoiden kanssa.

”Laadimme aluksi luonnossuunnitelmia siitä, miten ruhjeiden läpimenot voitaisiin ratkaista. YIT:n ja tilaajan välisten keskustelujen jälkeen lopputuloksena YIT otti vastuun ruhjevyöhykkeiden suunnittelusta ja toteutuksesta ja AFRYlle tuli siten kohteiden suunnitteluvastuu. Suunnitteluun kuuluu sekä kalliorakennustöiden, että kalliotunnelin sisälle tehtävän betonivuorauksen suunnittelu”, Mikko Inkala kertoo.

Ruotsalainen suunnittelumetodiikka

Mälarpassagenin hanke on viety läpi ruotsalaisella suunnitelmien hyväksymisprosessilla, joka on perinpohjaisempi kuin Suomessa. Ruotsissa kalliorakenteiden ennakkosuunnittelua tehdään huomattavasti enemmän. Suomessa on tapana sopia konsepti, jolla edetään, mutta lopulliset yksityiskohtaiset suunnitteluratkaisut tarkennetaan työn edetessä. Rakennesuunnitelmien hyväksymisprosessi oli samankaltainen kuin Suomessa.

”Ruotsin projekteissa laadituissa yksityiskohtaisissa suunnitelmissa myös pysytään. Suomessa lujitukset voidaan toteuttaa olosuhteiden salliessa vähän ennakkokonseptia kevyemminkin mutta Ruotsissa työmaavaiheessa ratkaisua ei enää sovelleta. Kun geologi on kartoittanut ja dokumentoinut kalliolaadun, kalliorakennusratkaisuja ei lähdetä enää soveltamaan, koska ne perustuvat tehtyihin kalliomekaanisiin laskentoihin ja simulointeihin” Jukka Salminen summaa.

Kallio- ja betonirakenteiden suunnitteluratkaisu

Kari J. Korhosen ideana oli muuttaa pyöreä louhintapoikkileikkaus ruhjeiden kohdalla paremmin kalustoa ja työtekniikkaa vastaavaksi. Poikkileikkausmuutos teki betonivuorauksen suunnittelusta ja rakentamisesta huomattavasti vaativamman tehtävän, mutta saavutetut kalusto- ja työtekniikkahyödyt olivat niitä suuremmat. Myös alkuperäisissä ruhjekohtien kalliorakenteiden lujitusratkaisuissa oli optimointivaraa, joten nekin uudistettiin ja varauduttiin samalla alkuperäistä heikompaan kalliolaatuun. Hyvälaatuisessa kalliossa työt toteutettiin tilaajan alkuperäisen suunnitelman mukaisesti.

”Valitsimme AFRYn tähän ”erikoisoperaatioon” siksi, että tunsimme entuudestaan AFRY:n Suomen kallio- ja rakennesuunnittelijoita sekä heidän resurssejaan. Mikko Inkalan ammattitaitoinen tiimi antoi pikaisesti innokasta palautetta projektista ja kilpailukykyisen tarjouksen suunnittelusta. Maiden välinen yhteistyö on sujunut hyvin,” kertoo Kari J. Korhonen.

Ruhjevyöhykkeissä kallioperä on rakoilultaan tiheämpää, kivi heikompaa ja rakotäytteinä erilaisia mineraaleja. Lisähaasteena suunnittelussa oli jopa yli 80 metrin vedenpaine. Suunnittelussa päädyttiin tunnelin seinille ja kattoon rakennettavaan verkkoraudoitettuun, 200-400 mm paksuun ruiskubetonikaareen, joka ankkuroidaan alaosastaan kallioon. Tarpeen mukaan tunnelin pituussuuntaan kattoon asennetaan putkipaaluviuhkat, joilla katon välitön työnaikainen tuenta varmistetaan. Edellä mainittu kallion lujitusratkaisu ilman perinteisiä pultteja katossa valittiin, jotta minimoidaan perinteisesti lujituksessa käytetyn kallion profiilipulttien aiheuttamat vuodot.

Tunnelin louhintakuvaa.
Louhittu tunneliosuus rikkonaisessa kallioperässä.

AFRYn kalliorakennusasiantuntijat laativat Salmisen johdolla neljälle eri lujitusratkaisulle kullekin kymmenkunta rakennelaskelmaa ja kalliomekaaniset simuloinnit, joilla osoitettiin, että lujitukset ovat riittävät. Lisäksi kohteeseen asennettiin tarkat seurantainstrumentit, joilla voidaan havaita, jos kalliorakenteissa tapahtuu liikkeitä. Ennakoidun mukaisista liikkeistä poikkeavaa liikettä ei ole havaittu ja lujitusratkaisun stabiliteetti on siis varmistettu. Betonivuoraus puolestaan suunniteltiin Inkalan johdolla ottamaan vastaan kalliolta, vedenpaineesta ja erilaisista pakkovoimista sille tulevat kuormat kahdessa eri kuormitustapauksessa.

AFRYn rakennetekninen ja kalliorakennustekninen osaaminen on vahvaa ja vastaavantyyppisiä erikoisrakenteita on suunniteltu Infrayksikössä aikaisemminkin. Mälarpassagenin olosuhteet ovat kuitenkin aikaisempia kohteita vaativammat, koska tunneli alittaa yhden Ruotsin suurimmista järvistä. Mälarpassagenin louhintatyöt tulevat jatkumaan ainakin vuoteen 2024.

Ota yhteyttä

Jukka Salminen - Projektipäällikkö, Kalliorakennus- ja tunnelisuunnittelu

Jukka Salminen

Projektipäällikkö, Kalliorakennus- ja tunnelisuunnittelu

Ota yhteyttä: Jukka Salminen

Käytä tätä lomaketta palveluihimme liittyviin yhteydenottoihin ja tarjouspyyntöihin. Muissa asioissa voit vierailla toimistot ja yhteystiedot -sivullamme.
Mikko Inkala - BU President, Transport Infrastructure

Mikko Inkala

Johtaja, infra

Ota yhteyttä: Mikko Inkala

Käytä tätä lomaketta palveluihimme liittyviin yhteydenottoihin ja tarjouspyyntöihin. Muissa asioissa voit vierailla toimistot ja yhteystiedot -sivullamme.