9.3. Sillat
9.3.1. Vaaditut alikulkukorkeudet
Uusien raitiotien ylittävien siltojen alikulkukorkeuden suositustaso on vähintään 5,5 m raitiotien kiskonselästä mitattuna, kun raitiotieväylä alittaa sillan tai muun taitorakenteen omalla väylällä.
Sillan alikulkukorkeuden on alittavan ajoneuvoliikenteen väylän kohdalla oltava vähintään 4800 mm. Viranomaiset voivat asettaa korkeamman alikulkukorkeusvaatimuksen. Sisääntuloväylillä on käytetty tavallisesti 5200 mm alikulkukorkeusvaatimusta ja erikoiskuljetusreitit voivat asettaa omia vaatimuksia, jotka on selvitettävä erikseen. Kevytrakenteisen sillan (terässilta, puusilta tms.) kohdalla alikulkukorkeuteen on lisättävä 1 m törmäysriskin pienentämiseksi.
Yhdistetyn raitiotien ja katuliikenteen väylän, niin sanotun sekaliikenteen väylän, alikulkukorkeuden suositustaso on vähintään 6,0 m raitiotien kiskonselästä mitattuna. Sekaliikenteen alikulkukorkeuden tulee aina olla vähintään 5200 mm. Tätä arvoa on kasvatettava, kun ajoneuvoliikenteen vapaan tilan korkeuden vaatimus on yli 4800 mm muista kuin raitiotiestä johtuvista syistä. Arvoa kasvatetaan saman verran mitä ajoneuvoliikenteen vapaan tilan vaatimus kasvaa mitasta 4800 mm. Arvoa ei pienennetä.
Kun raitiotie kulkee omalla väylällä sillan alitse eikä muuta liikennettä kulje samalla väylällä, tapauskohtaisesti alikulkukorkeus voidaan laskea enimmillään arvoon 4500 mm normaalin ajolangan kanssa ja arvoon 4350 mm kiintoajojohtimen kanssa. Ääriarvon tuntumaan menevien mittojen käyttöä tulee välttää ja niitä käytettäessä on kiinnitettävä erityistä huomiota sähköturvallisuusulottumien täyttymisessä. Vaaditut alikulkukorkeudet on koottu taulukkoon 9.3.1.
| Ympäristö | Suositustaso | Normaaliarvo | Ääriarvo | |
| Raitiotie katualueella / risteävät kadut | Kiintoajojohdin | H ≥ 6000 | 6000 > H ≥ 5500 | 5500 > H ≥ 5200 |
| Ajolanka | 5500 > H ≥ 5300 | |||
| Raitiotieväylä omalla alueella, ei muuta katuliikennettä | Kiintoajojohdin | H ≥ 5500 | 5500 > H ≥ 5000 | 5000 > H ≥ 4350 |
| Ajolanka | 5000 > H ≥ 4500 | |||
| H = Sillan alikulkukorkeus mitattuna alittavan väylän KSK:sta | ||||
Tampereen kaupunki ja Tampereen Raitiotie Oy eivät hyväksy lievennyksiä taulukon 9.3.1 ääriarvoille edes hyödynnettäessä olemassa olevia siltoja.
Kiintoajojohtimen rakennekorkeudelle voi yleissuunnittelussa käyttää mittaa 150 … 200 mm. Kiintoajojohdinta käytettäessä tulee huomioida ajolangan suurin sallittu asennuskorkeus.
Tampereen raitiotien välittömään läheisyyteen suunniteltavien jalankulku- ja pyöräväylien alikulkukäytävien alikulkukorkeuden määrittää kaupunki ja Tampereen Raitiotie Oy. Alikulkukorkeudessa on huomioitava alueella käytettävä väylän ja raitiotien kunnossapitokaluston tarvittava korkeus ja mahdolliset pelastuskaluston tilantarve. Lähtökohtaisesti suositellaan 3,2 metrin alikulkukorkeutta ja Tampereella Wille-kunnossapitokaluston alueella 3,5 metrin alikulkukorkeutta.
9.3.2. Siltojen pintarakenteet
Pintarakenteiden suunnittelussa ja rakentamisessa noudatetaan Väyläviraston kansallisia ohjeita ja määräyksiä. Raitiotiesilloissa suositaan kermieristettä ja suojabetonia. Kaksiraiteisessa sillassa poikkileikkaus tulee suunnitella niin, että vesieristeet voidaan uusia raide kerrallaan joko rakenteellisella ratkaisulla tai työnaikaisella järjestelyllä. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi suunnittelemalla sillan kanteen kohouma raiteiden väliin, jolla viereisen raiteen tukikerros pysyy asemassa, kun toisen raiteen pintarakenteita uusitaan. Sillat, joissa on suojabetoni, voidaan eristää ilman sääsuojaa olosuhteiden niin salliessa.
9.3.3. Suunnittelukuormat
Raitiovaunu- ja ajoneuvoliikenteen kuormat
Mikäli muuta ei ole sovittu, kaikki raitiotieliikenteen kuormittamat sillat tulee suunnitella myös ajoneuvoliikenteen liikennekuormille koko leveydeltään.
Toisin voidaan sopia esimerkiksi seuraavissa tilanteissa:
- Kun tavoitellaan poikkeuksellisen näyttävää siltarakennetta, jossa ajoneuvoliikennekuormien poisjättämisestä saadaan huomattava rakenteellinen etu.
- Kun hyödynnetään olemassa olevaa siltaa
- Kun on selkeästi nähtävissä, ettei siltaa tulla koskaan käyttämään muuhun kuin raitiotieliikenteeseen (ja/tai jalankulku- ja pyöräliikenteen käyttöön.)
Raitiotiesiltojen suunnittelussa on käytettävä raitiovaunukuormakaaviota, jossa akselipainon arvona käytetään 140 kN ja nauhakuorman arvona 30 kN/m. Kuormat voivat vaikuttaa molemmilla raiteilla yhtäaikaisesti. Kuorman epäkeskisyys e = ±200 mm.
Lisäksi tarkastellaan erikseen seuraavan kuvan mukainen telikuormakaavio.
Kuormien yhdistely tulee tehdä Siltojen kuormat ja suunnitteluperusteet NCCI 1:n, (eurokoodin soveltamisohje), mukaan muuten samoin kuin rautatiesilloilla, mutta raitiovaunukuorma ei ole mukana pitkäaikaisyhdistelyssä. Sekaliikennesilloilla ajoneuvoliikenteen ja raitiotieliikenteen yhdistelykertoimena käytetään 1,0.
Raitiotiesillan suunnittelussa tulee käyttää dynaamista suurennuskerrointa Φ2, jota käytetään myös rautatiesiltojen suunnittelussa (sysäyskerroin).
Keskipakokuorman kaavana käytetään:
, missä
P = pystykuorma ilman sysäyslisää
v = mitoitusnopeus (ei tule käyttää alle 70 km/h)
Pituussuuntaisen kuorman osalta tulee soveltaa rautatiesiltojen kuormia.
Alfa-kerroin on 0,375. Kiihdytyskuorma 12,4 kN/m ja jarrukuorma 7,5 kN/m. Sekä veto- että jarrukuormalla maksimina käytetään 25 % pystykuormasta. Tulevaisuudessa kuormituspituus voi olla 80 m ja kuorma 30 kN/m. Siten sekä veto- että jarrukuorman maksimiksi saadaan 600 kN. Jatkuvakiskoraiteella voidaan kiihdytys- ja jarrutuskuormia vähentää 50 %:lla, mutta kumpaakin korkeintaan 150 kN:lla.
Sivusysäyksen mitoituskuorma on 40 kN.
Kiskojen lämpötilavaihtelun vaikutus vaakakaarevilla jatkuvakiskoraiteisilla silloilla ilman kiskonliikuntalaitetta tulee ottaa huomioon NCCI 1:n mukaan ohjausvoimana, joka aiheutuu voimasta ±1000 kN/raide (NCCI 1, B.6.7.3). Tuuli- ja lämpötilakuormat sekä laakerikitka lasketaan NCCI 1:n mukaisesti.
Jatkuvakiskoraiteisella ja maatuilla varustetulla sillalla kannen siirtymä jarru- ja kiihdytyskuormasta saa olla korkeintaan 5 mm maatuen suhteen. Kiskonliikuntalaitteella varustetulla sillalla siirtymä saa olla 30 mm. Sallitut siirtymät on esitetty NCCI 1:n taulukossa B.9.
Väsymismitoituksessa käytetään kuormakaaviota, joka koostuu raitiovaunukuormakaavion akselikuormista ja liikenteen määrä oletetaan suunnitellun liikenteen mukaisesti. Väsymismitoituksessa otetaan huomioon dynaaminen lisä- ja tarvittaessa keskipakokuorma. Väsyttävä kuorma vaikuttaa yhtäaikaisesti molemmilla raiteilla ja eri suuntiin kulkevien raitiovaunujen kohtaaminen tulee huomioida.
Onnettomuuskuormat
Raitiovaunun suistumisonnettomuuden onnettomuuskuorma tulee mitoittaa samalla tavalla kuin rautatiesilloilla, mutta käyttäen raitiovaunukuorma-kaaviota. Raitiovaunun törmäyskuorma raiteen ylittävien siltojen pilareihin on 825 kN radan suunnassa ja 410 kN kohtisuoraa rataan nähden, kun rakenteen etäisyys raiteen reunasta on alle 4,5 metriä. Kuormat eivät vaikuta samanaikaisesti. Ajoneuvoliikenteen törmäyskuorma on NCCI 1:n mukainen. Mitoittava nopeus on kohdekohtainen, mutta sen tulee olla vähintään 50 km/h.
Työkonekuormat
Raitiotiesillalle mitoitetaan aina ratatyökonekuormakaavio. Lisäksi, jos sillan kannelle päätetään olla mitoittamatta ajoneuvoliikenteen kuormia edellä esitetyin periaattein, on lisäksi mitoitettava seuraavat rakennusvaiheen työkonekuormakaaviot; kaivinkone, kuorma-auto ja jyrä. Lisäksi kaikkiin taitorakenteisiin mitoitetaan aina nosturin tukijalan tukikuorma.
Radan kunnossapitokalustoa kuvaavana ratatyökonekuormana käytetään kuormakaaviota LM71-15, jossa kuormakaavion akselikuorma 167 kN ja nauhakuorma 53 kN/m.
Ratatyökonekuormaa käytetään vain murtorajatilamitoituksessa. Ratatyökonekuorma voi olla vain yhdellä raiteella kerrallaan. Samanaikaisesti toisella raiteella voi olla raitiovaunukuorma. Työkonekuorman yhteydessä ei käytetä dynaamista kerrointa. Myöskään keskipakokuormaa ja pituussuuntaista liikennekuormaa ei tarvitse ottaa huomioon ratatyökonekuorman kanssa.
Sillat suunnitellaan siten, että seuraavaksi esitetty 26 tonnin kaivinkone voi liikkua sillalla rakennusaikana ilman että betonirakenteen murto- tai halkeamarajatilaa, ja ilman että teräsrakenteen myötörajaa, ylitetään. Kaivinkonetta kuvaava kuormakaavio mitoitetaan, sijoittaen se, sillalla yhdelle läpi sillan ajettavalle ajolinjalle, jossa on molemmin puolinen yhden metrin vaakatoleranssi. Ajolinja on merkittävä sillan suunnitelmiin. Ellei muuta ole sovittu siltaurakoitsijan kanssa, kaivinkone mitoitetaan kuvassa 9.3.3 esitetyn kuormakaavion mukaan. Lisäksi tulee huomioida, että siltakannella voi olla 5 m päässä toisistaan sekä kaivinkone että kuorma-auto.
Sillat suunnitellaan siten, että seuraavaksi esitetty 30 tn kuorma-auto voi liikkua sillalla rakennusaikana ilman että betonirakenteen murto- tai halkeamarajatilaa, ja ilman että teräsrakenteen myötörajaa, ylitetään. Kuorma-autoa kuvaava kuormakaavio mitoitetaan, sijoittaen se, sillalla yhdelle läpi sillan ajettavalle ajolinjalle, jossa on molemmin puolinen yhden metrin vaakatoleranssi. Ajolinja on merkittävä sillan suunnitelmiin. Ellei muuta ole sovittu siltaurakoitsijan kanssa, kuorma-auto mitoitetaan kuvassa 9.3.3 e) esitetyn kuormakaavion mukaan. Pyörän kosketusala 400 x 400 mm2. Telitarkastuksen lisäksi tulee huomioida pääpalkin kantavuus suunnitellulla ajolinjalla. Lisäksi tulee huomioida, että siltakannella voi olla 5 m päässä toisistaan sekä kaivinkone että kuorma-auto.
Sillat suunnitellaan siten, että seuraavaksi esitetty kuuden (6) tonnin jyrä voi liikkua sillalla rakennusaikana ilman että betonirakenteen murto- tai halkeamarajatilaa, ja ilman että teräsrakenteen myötörajaa, ylitetään. Jyrää kuvaava työkonekuormakaavio on voitava sijoittaa minne tahansa sillan kannelle, sillan reunapalkkien sisäpintojen välille. Kokonaispainon voidaan ajatella jakautuvan puoliksi etu- ja takapäälle. Jyrän rummun leveydeksi voidaan ajatella 1 m. Ellei muuta ole sovittu siltaurakoitsijan kanssa, jyrä mitoitetaan kuvassa 9.3.3 f) esitetyn kuormakaavion mukaan. Jyrän täryttämisen kuormitusvaikutusta ei tarvitse huomioida.
Mikäli sillan kannelle ei ole mitoitettu ajoneuvoliikennettä, sillan raiteen alussepelin ja raidesepelin levitykseen, tiivistämiseen sekä raiteiden ja pylväiden asentamiseen tulee tehdä työohje, jossa on esitetty millaisella kalustolla sillan kannelle saa ajaa rakennustöiden aikana.
Edellä esitetyt kaivinkone-, kuorma-auton teli- ja valssijyräkuormakaaviot koskevat ainoastaan siltoja, joissa ylittävällä väylällä kulkee raitiotie. Vaatimus koskee tukikerroksellisen raiteen lisäksi kiintoraiteellista raideratkaisua, ellei muuta ole sovittu. Kevyenliikenteen sillalla em. Kuormakaavioita ei tarvitse huomioida.
Nosturin tukijalan aiheuttama kuorma tarkastellaan erillisenä kuormitustapauksena siltakansilla ja taitorakenteiden osilla, jonne voi pelastusajoneuvolla ajaa. Kuorman suuruuden ominaisarvo on 270 kN ja murtorajatilan osavarmuuskerroin on 1,35. Kuorman kosketuspinta on 600 mm x 600 mm, joka sijoitetaan kulkupinnan, tieliikenteen sillalla asfaltin yläpintaan ja tukikerroksellisilla silloilla tukikerroksen yläpintaan.
9.3.4. Siltojen suunniteltu käyttöikä
Uusien siltojen suunniteltu käyttöikä on 100 vuotta. Nykyisten siltojen käyttöikävaatimus muutos- ja korjaussuunnittelua varten tulee arvioida tapauskohtaisesti. Silloilla tulee olla riittävä kantavuus ja riittävästi käyttöikää jäljellä, jotta niitä voidaan hyödyntää raitiotiesiltoina. Ohjeena voidaan pitää, että käyttöikää on oltava jäljellä vähintään 20 vuotta. Kun hyväksikäytetään olemassa olevia siltoja, siltapaikan on mahdollistettava myöhemmin tehtävän sillan uusimisen yhteydessä työnaikainen raitiotieliikenne poikkeusjärjestelyin. Sillan yleissuunnittelussa tai kehitysvaiheen suunnittelussa tämä tulee osoittaa tarvittavin selvityksin.
Siltojen maalattavien teräsosien kanssa tulee suosia mahdollisimman pitkäikäisiä maalausjärjestelmiä. Sillan maalaus tulee uusia 25 vuoden välein, sillan varusteet 15.
9.3.5. Siltojen maadoitus
Kaikkien siltojen maadoitustarve ja -ratkaisu pitää tarkastella kohdekohtaisesti. Tampereen raitiotien maadoitusohjeen kappaleessa 4.1 Vaara-alueen mitat on esitetty sellaiset vaara-alueen mitat, joiden sisällä rakenteiden suojaustarkastelussa pitää huomioida raitiotiestä johtuvat lisävaatimukset. Vaara-alueen sisällä olevat nykyiset sillat suojataan lähtökohtaisesti eristämällä sillan rakenne sähköisesti raitiotien sähköjen vaara-alueesta. Sähköeristeen vaatimuksissa on huomioitava Tampereen raitiotien maadoitusohjeen kappaleen 1.3 Ratajohdon tekniset arvot määrittelemät jännitetasot. Uudet rakennettavat sillat, jotka sijaitsevat raitiotien vaara-alueen sisällä, voidaan maadoittaa. Sillan rakentamisessa huomioidaan Tampereen raitiotien maadoitusohjeen kappaleen 5.2.3.1 Sillat vaatimukset. Jos siltaa ei voida vaara-alueen sisällä maadoittaa silta täytyy sähköisesti eristää raitiotien sähköjen vaara-alueelta.
9.3.6. Liikuntasaumat
Tieliikenteen sekä kevyen liikenteen silloissa käytetään vain Väyläviraston käyttöluvan saaneita liikuntasaumalaitteita ja massaliikuntasaumoja. Jos laite ei itsessään ole vesitiivis, tulee liikuntasaumaan asentaa kuivatuskouru.
Liikuntasaumalaitteen yläpintaan tulee asentaa jalkakäytävän ja pyörätien kohdalla yhtenäinen turkkilevy tai muilla toimenpiteillä pienentää liikuntasaumalaitteen väylän käyttöhaitta.
Jatkuvakiskoraiteella suurin liikuntasaumaan kohdistuva kokonaisliike saa olla enintään 70 mm. Suuremmilla liikkeillä sauma on varustettava kiskonliikuntalaitteella. Puskupäillä varustetun sillan liikepituus saa olla korkeintaan 50 mm.
9.3.7. Muita suunnitteluvaatimuksia
Raitiotien sillat on varustettava siirtymälaatoilla. Sillan, jossa raitiotie kulkee ylittävänä väylänä, kansirakenteen päätyjen tulee olla kohtisuorassa raiteeseen nähden. Mikäli tästä joudutaan poikkeamaan, on rakenteen toimivuus varmistettava muuten. Vaatimuksen tarkoituksena on pienentää kunnossapitohaittaa tai poistaa se kokonaan sillan päiden läheisyydessä.
Yleissuunnittelussa suositellaan sijoittamaan sillat ja muodostamaan ratageometria siten, että raiteen vaakageometria on sillalla suora. Kaarevia siltoja pitää välttää, etenkin jos ne ovat yli 50 m pitkiä. Sillalla olevan vaakakaarresäteen tulisi olla vähintään 500 m. Mikäli näin ei pystytä tekemään sillalle on harkittava suojakiskoja. Suojakiskot vaaditaan, kun säde on vähemmän kuin 300 m. Rakenteissa voidaan käyttää muottipintana sekä lauta- että vaneripintaa. Impregnointiaineina tulee käyttää SILKO-hyväksyttyjä impregnointiaineita.
Sillankaiteita ja kosketussuojarakenteita koskevat vaatimukset on esitetty luvuissa 9.4. ja 9.5.
Muokattu viimeksi: