8.1. Radan päällysrakenne
8.1.1. Yleistä
Raitiotien päällysrakenne tarkoittaa ratarakenteen ylintä noin 500 mm korkuista osaa. Päällysrakennetyypit voidaan lajitella joko toiminnallisuuden mukaan suljettuun tai avoimeen päällysrakenteeseen, tai erilaisten käytettävien rakenteiden mukaan, joita on useita. Suljetun päällysrakenteen päällä voi ajaa ajoneuvolla, avoimella ei. Olennaisin rakenteellinen jako on sepeliraiteeseen, jossa betonipölkkyraiteen tukikerroksena on raidesepeli ja kiintoraiteeseen, jossa kiskot kiinnitetään alla olevaan jatkuvaan betonilaattaan. Kaikissa rakennetyypeissä kisko eristetään sähköisesti ympäröivästä rakenteesta. Raiteet mitoitetaan akselipainolle 120 kN.
Käytettävä päällysrakennetyyppi valitaan ensisijaisesti käyttötarkoituksen mukaan ja toisaalta otetaan huomioon ulkonäkö. Materiaalien valinnassa pitää lisäksi ottaa huomioon rata-alueen puhdistettavuus ja kantavuus. Pintamateriaalit eivät saa aiheuttaa ympäristöönsä pölyongelmia
Käytettäviä kiskoprofiileja ovat Vignole 49E1 (kuva 8.1.1 a)) ja urakisko 60R2 (kuva 8.1.1 b)). Kiskot hitsataan jatkuviksi. Kiskonkiinnityksenä käytetään Vossloh SKL 14 kiinnitystä tai jatkuvasti tuettua kiskonkiinnitystä. Kiskonkiinnityksen läpivetovastus on vähintään 10 kN. Kiskon välilevyn ominaisuudet määritellään siten, että kiskon joustavuus ja tärinä on yhdenmukainen riippumatta rakenteesta.
Raiteen nimellinen raideleveys on 1435 mm (kuva 8.1.1 c)). Raideleveys mitataan kiskojen sisäpinnoilta 14 mm kiskon yläpinnan alapuolelta (kulkureuna). Kiskojen päällä kohdassa, jossa raitiovaunun pyörät kulkevat kiskon päällä (kulkupinta), raitiovaunun pyörien vierintäkehien leveys on 1500 mm. Tampereen raitiotiellä raiteen korkeustaso määritetään aina kiskon yläpinnan mukaan, ei korkeusviivan mukaan kuten rautateillä.
8.1.2. Suljettu päällysrakenne
Suljettu päällysrakenne soveltuu ajoneuvoilla ajettavaksi. Suljetussa päällysrakenteessa kiskojen välissä ja ulkoreunoilla on kiinteä rakenne, joka ulottuu kiskon yläpintaan saakka. Suljettu päällysrakenne on aina kiintoraidetta, jossa raide on perustettu betonisen pohjalaatan päälle. Suljetulla päällysrakenteella käytetään 60R2 urakiskoa tai poikkeustapauksissa vignolkiskon ja urakiskoelementin yhdistelmää.
Kiintoraidelaatat suunnitellaan eurokoodien ja Väyläviraston julkaisemien eurokoodien soveltamisohjeiden mukaisesti. Sekaliikennekaistoilla ajoneuvokuormat ovat Liikenneviraston soveltamisohjeen NCCI1 mukaiset kuormakaaviot LM1, LM2 ja LM3. Raitioliikenteen akselipaino on 120 kN ja sysäyskerroin 1,5. Kiintoraidelaatan käyttöikävaatimus on 50 vuotta. Kiintoraidelaatan maksimipituus on 30 m, ja laattojen välissä käytetään liikuntasaumoja. Liikuntasaumoissa käytetään pystysuunnan ja raiteen poikkisuunnan voimat välittäviä tappeja. Raiteen pituussuuntaan liike on vapaa.
Tampereella käytetään suljetulla päällysrakenteella kahta erilaista kiintoraiderakennetta. Toista käytetään sekaliikenneradalla ja toista osuuksilla, joissa raitiotie kulkee omalla kaistallaan ja ajoneuvoliikenne ei lähtökohtaisesti ole sallittua.
Sekaliikenneradan kiintoraidetta (kuva 8.1.2 a)) käytetään, kun myös ajoneuvoliikenne kulkee raitiotien päällä. Tällaisia kohteita ovat katuliittymät, joissa raitiotie risteää autotien kanssa ja sekaliikennekaistat, joissa raitiovaunut ja autot kulkevat samalla kaistalla.
Sekaliikenneraiteen rakenne poikkeaa hieman kiintoraiderakenteista, joita käytetään omalla kaistalla olevalla raitiotiellä ja viherradalla. Sekaliikenneraiteen rakenteessa ei ole pölkkyjä, vaan kisko on tuettu suoraan laattaan ympäröivien kumikalossien välityksellä. Kiskojen ympärillä on betonikaulukset. Sekaliikenneraiteella vierekkäiset raiteet toteutetaan yhtenäiselle laatalle, elleivät raiteet ole kaukana toisistaan. Laattaan tehdään levennys pysäkkilaitureiden kohdalla. Raiteiden lähellä olevat raskaat pylväät kannattaa yleensä perustaa raidelaattaan tehtävällä levennyksellä, jolloin vältytään suurelta erilliseltä anturalta. Pintarakenteena käytetään kiskon yläpinnan tasoon tulevaa asfalttia tai kiveystä. Kiintoraidelaatan yläpuoliset rakennekerrokset mitoitetaan katuluokan ja päällä kulkevan liikenteen perusteella. Sekaliikennekaistalla kadun päällysrakennekerrosten vähimmäispaksuus on 80 mm.
Omalla kaistalla olevan suljetun päällysrakenteen raitiotietä (kuva 8.1.2 b)) käytetään, jos ajoneuvoliikenne on lähtökohtaisesti kiellettyä, mutta rakenteen halutaan kestävän kuitenkin ajoneuvoliikenteen kuormia poikkeustilanteessa. Rakenteen päällä ajaminen voidaan sallia esimerkiksi hälytysajoneuvoille, mutta rakenne ei kestä jatkuvaa ajoneuvoliikenteen rasitusta yhtä hyvin kuin sekaliikenneraiteen päällysrakennetyyppi.
Rakenne muodostuu raudoituksilla toisiinsa kiinnitettävistä kiskojen alle tulevista betonipölkkyistä ja betonilaatasta, joka valetaan pölkkyjen ympärille. Kiintoraidelaatat ovat normaalisti molemmille raiteille erillisiä. Yhtenäistä laattaa käytetään vaihdealueilla. Laattaan tehdään levennys pysäkkilaitureiden kohdalla siten, että pysäkkilaiturin reunakivi voidaan kiinnittää laattaan. Raiteiden lähellä tai niiden välissä olevat raskaat pylväät kannattaa yleensä perustaa raidelaattaan tehtävällä levennyksellä, jolloin vältytään suurelta anturalta. Pintarakenteena käytetään kiskon yläpinnan tasoon tulevaa asfalttia tai kiveystä.
8.1.3. Avoin päällysrakenne
Avoin päällysrakenne ei sovellu ajoneuvoilla ajettavaksi missään tilanteessa. Päällysrakenne kiskojen välissä ei ulotu kiskojen yläpintaan asti. Avoin päällysrakenne voi olla joko sepelirataa tai kiintoraidetta, jonka pintarakenne ei sovellu ajoneuvoille.
Sepelirata on rakenteeltaan samantyyppinen kuin rautatie. Sepelirataa käytetään lähinnä pidemmillä osuuksilla, joissa on vähemmän asutusta, suuremmat nopeudet ja päällysrakenteen ulkonäöllä vähäisempi merkitys. Radan epätasainen sepelipinta ei houkuta asiattomia jalankulkijoita ja pyöräilijöitä käyttämään rataa oikoreittinä. Sepelirata on käytettävistä päällysrakennetyypeistä halvin rakentaa.
Sepeliradalla käytetään 49E1 kiskoa, kiskon alla välilevyä, betonista ratapölkkyä ja ratapölkkyjen alla ja ympärillä tukikerroksena raidesepeliä, jonka rakeisuus on 31,5/63 ja iskunkestävyys LARB12. Poikkeustilanteissa sepeliradalla voidaan käyttää urakiskoa, esimerkiksi jos rakennetyyppi vaihtuu urakiskoiseksi keskellä kaarretta ja kiskojen hitsisauma on helpompi toteuttaa kaarteen jälkeen suoralla.
Ratapölkyn pituus on 2200 mm ja korkeus kiskon kohdalla 200 mm. Pölkkyväli on suoralla 750 mm ja R < 400 m kaarteissa 610 mm. Läpivientipölkkyjä käytetään sähköteknisiä järjestelmiä varten tarvittaessa .
Sepelitukikerroksen paksuus on 500 mm, eli pölkyn alapuolella 300 mm. Kallistetuissa kaarteissa ylempää kiskoa nostetaan, jolloin alemman kiskon kohdalla pölkyn alapuolella tukikerroksen paksuus on 300 mm. Tukikerroksen reunoille pölkyn päihin tehdään 400 mm leveä palle, eli tukikerroksen kokonaisleveys pölkyn yläpinnan tasossa on vähintään 3000 mm.
Viherrata on kiintoraide, jota käytetään katuympäristössä, kun raitiotie kulkee omalla väylällään, jossa ei ole muuta liikennettä. Viherradan päällä ei saa ajaa autolla. Viherradalla käytetään 49E1 Vignole-kiskoa, raudoituksilla toisiinsa kiinnitettäviä kiskojen alle tulevia betonipölkkyjä ja betonilaattaa, joka valetaan pölkkyjen ympärille. Poikkeustilanteissa viherradalla voidaan käyttää urakiskoa, jos rakennetyyppi vaihtuu urakiskoiseksi keskellä kaarretta ja kiskojen hitsisauma on helpompi toteuttaa kaarteen jälkeen suoralla.
Viherradan rakenne (kuva 8.1.3) on samankaltainen omalla kaistallaan olevan suljetun raitiotieradan kanssa. Viherradan pölkyt ovat korkeammat, jolloin raidelaatan päälle mahtuu 200 mm kasvualusta nurmikolle, joka ulottuu kiskon hamaran alapinnan tasoon. Viherradalla kiintoraidelaatat ovat normaalisti molemmille raiteille erillisiä. Yhtenäistä laattaa käytetään vaihdealueilla. Vaihdealueilla viherraiteelle ei toteuta kasvualustaa ja viherrakennetta. Pysäkkilaitureiden kohdalla ei käytetä viherrataa. Raiteiden lähellä tai välissä olevat raskaat pylväät kannattaa yleensä perustaa raidelaattaan tehtävällä levennyksellä, jolloin vältytään suurelta anturalta.
Nurmiradan talvihoidon kannalta on tärkeää, että pintarakenne mitoitetaan niin, ettei kaivokannet tai muut rakenteet ole kiskonselän yläpuolella. Mikäli nurmipinta luiskataan kiskonselänkorkeuden yläpuolelle radan lähellä tai viherrakenteeseen jää routivia kohtia, voi aura hajottaa nurmipinnan.
Omalla kaistallaan olevan suljetun raitiotieradan kiintoraiderakennetta voidaan käyttää myös avoimena päällysrakenteena, jos ajoneuvoliikenne halutaan estää, tai jalankulusta ja pyöräilystä raiteen päällä tehdä vähemmän houkuttelevaa asiattomille kulkijoille. Tällöin kiintoraidelaatan päälle ei tehdä lainkaan pintarakennetta tai pintarakenteena voidaan käyttää raidesepeliä.
8.1.4. Raiteen ja kadun risteäminen
Raiteen ja ajoneuvoliikenteen risteämiskohdissa käytetään päällysrakenteena sekaliikenneraidetta. Risteysalueilla, ylityspaikoissa, suojatiellä ja tasoristeyksissä raitiotie pyritään aina suunnittelemaan urakiskorakenteeksi.Tasoristeämän pintamateriaaliksi voidaan suunnitella kuminen tasoristeyskansi poikkeustilanteissa, jos päällysrakenne risteyskohdan ympärillä on sepeliraidetta ja risteämän liikennemäärät ovat pieniä. Tällainen tilanne voi olla esimerkiksi, kun raiteen yli on toteutettava vähäliikenteinen tonttiliittymä tai huoltotieyhteys.
Muokattu viimeksi:
Muutoshistoria:
8.1.1. Yleistä
19.02.2024 Tarkennettu kiskojen ja kiskonkiinnitysten tietoja
8.1.2. Suljettu päällysrakenne
06.03.2024 Täydennetty kiintoraidelaattan suunnitteluvaatimuksia
8.1.4. Raiteen ja kadun risteäminen
18.11.2022 Lisätty maininta risteysalueista, ylityspaikoista, suojateistä ja tasoristeyksistä.