Tampereen Ratikan suunnit­teluohje

5.1. Raitiotien tilantarve

5.1.1. Aukean tilan ulottuma suoralla

Aukean tilan ulottuma (ATU) on pitkin raidetta ulottuva tila, jonka sisällä vaunu kulkee ja jonka sisälle ei sallita kiinteitä rakenteita törmäysten välttämiseksi (kuva 5.1.1 a). Tampereen raitiotien aukean tilan ulottuma on mitoitettu tiukemmalla kriteeristöllä kuin Suomen rautateiden. Raitiotien aukean tilan ulottuma on mitoitettu siten, että sen ulkoreuna on etäisyydellä, johon vaunu voi heilahtaa ääritilanteessa. Rautateiden aukean tilan ulottumaan sisältyy reilummin turvaetäisyyttä ja on normaalia, että esimerkiksi rinnakkaisten rautatien raiteiden aukean tilan ulottumat ulottuvat päällekkäin. Raitiotien aukean tilan ulottumassa tämä ei ole hyväksyttävää, vaan johtaisi törmäykseen. Ainoa poikkeus ovat matkustajalaiturit, jotka tulevat aukean tilan ulottuman sisälle.

Tampereen raitiovaunun nimellinen leveys on 2650 mm. Vaunu kaventuu ylöspäin mentäessä tästä leveydestä. Poikkeuksena on vaunun suurin leveys 2668 mm, joka on 2850 mm korkeudella olevien kameroiden kohdalla. Vaunu on suunniteltu siten, että se heiluu enintään 1575 mm etäisyydelle vaunun keskilinjasta. Näin ollen aukean tilan ulottuman normaali leveys on 3150 mm. ATU ulottuu alareunastaan (kuva 5.1.1 b) kiskojen pinnan tasoon saakka. Vaunun nimellinen maavara on vain 80 mm ja päällyste saa ulottua korkeintaan 30 mm kiskojen yläpinnan tason yläpuolelle, joka on vähimmäisedellytys kuivatuksen toimivuuden varmistamiselle.

5.1.2. Aukean tilan ulottuma kaarteissa ja suoralla kaarteiden läheisyydessä

Kaarteissa vaunun perä, keula ja telien väliset osat työntyvät ulommaksi raiteesta kuin suoralla ja vaativat lisätilaa aukean tilan ulottuman levennyksinä. Kaarteen lisäksi myös kaarteiden päissä olevilla suorilla jopa 30 metrin matkalla kaarteesta vaunu työntyy ulommaksi raiteesta vaunun toisen pään ollessa kaarteessa ja toisen pään ollessa suoralla. Kaarteiden päissä olevilla suorilla vaunun vaatima tila muuttuu epälineaarisesti, mutta pääosin mitä kauempana kaarteesta ollaan, sitä vähemmän lisätilaa tarvitaan. Kaarteen ja suoran välillä olevat klotoidit vähentävät vaunun tilantarvetta suoralla osuudella, mitä loivemmat klotoidit, sitä pienempi on tilantarve.

Vaunun edellyttämä tila sisä- ja ulkokaarteessa ympyränkaaren matkalla on laskettavissa suoraan kaarresäteestä, mutta tilantarpeen laskeminen suoralla eri etäisyyksillä kaarteesta ja klotoidien kohdalla, klotoidien pituuden ja kaarresäteen vaihdellessa kaarrekohtaisesti, olisi monimutkaista. Tarkassa suunnittelussa käytännöllistä on käyttää mallinnusohjelmaa, jolle on annettu vaunun tarkat mitat, ja joka piirtää vaunun edellyttämät tilantarpeen rajat. Tällöin täytyy kuitenkin olla varma, että annetut vaunun mitat ovat oikeat, ohjelmaa osataan käyttää oikein ja vaunun dynaamiset tilantarpeet on otettu huomioon oikein.

Vaunun tilantarpeen arviointi kaarteissa ja kaarteiden läheisyydessä on olennaisin ongelma raiteen lähellä olevien kohteiden kanssa. Näitä ovat lähellä rataa olevat tai rakennettavat pylväät ja muut rakenteet sekä vierellä kulkeva vastakkaisen suunnan raitiovaunu. Vierekkäisten raiteiden sopivaa etäisyyttä toisistaan käsitellään luvussa 5.1.4 Kaarreulottuman levennyksen e-arvoina voidaan käyttää taulukon 5.1.2 arvoja eri kaarresäteille. Siirtymäkaarien matkalla tilantarve pienenee, yksinkertaistettuna voidaan käyttää samaa kaarreulottuman levennystä myös siirtymäkaaren matkalle, jolloin arvoon sisältyy turvamarginaalia. Kaarteen jälkeiselle suoralle voidaan laskea kaarrelevennys e siten, että kaarteen tai siirtymäkaaren päättyessä ja suoran alkaessa arvo on kaarresäteen e-arvon mukainen ja se pienenee lineaarisesti nollaan 30 m matkalla suoralla.

Kaarresäde	25	30	40	50	75	100	200	500	1000	suora
Kaarrelevennys e [mm] (ulkokaarre)	600	500	370	300	200	150	75	30	15	0
Kaarrelevennys e [mm] (sisäkaarre)	360	300	230	200	130	100	50	15	10	0

5.1.3. Aukean tilan ulottuma kallistetuissa kaarteissa

Kun raide on kallistettu, vaunu vie enemmän tilaa sisäkaarteen puolella taulukon 5.1.3 mukaisesti. Ulkokaarteen puolella vaunu vie yhtä paljon tilaa kallistetuissa kaarteissa kuin kallistamattomissa kaarteissa. Poikkeuksena raiteiden väli, jota ei kallistuksen takia tarvitse leventää normaalia enempää, jos kaarteissa on samassa kohdassa samanlaiset kallistukset. Jos raiteiden välissä on keskipylväät tai muita rakenteita, pitää kallistuksen edellyttämä ylimääräinen tila ottaa huomioon myös raiteiden välissä. Tarkasteltaessa kallistuksen vaikutusta aukean tilan ulottuman leventämistarpeeseen e vaunun korin kannalta, käytetään arvoa korkeudella raidetaso+3500 mm, tämän korkeuden yläpuolella vaikutus kohdistuu virroittimen tilavaatimukseen, joka on kapeampi.

5.1.4. Raideväli

Raideväli tarkoittaa kahden vierekkäisen raiteen keskilinjojen etäisyyttä toisistaan. Raideväli pyritään minimoimaan rakennuskustannusten ja tilantarpeen minimoimiseksi. Raidevälin tulee kuitenkin olla riittävän suuri, että vaunut eivät koskaan törmää toisiinsa tai raiteiden välissä mahdollisesti oleviin pylväisiin.

Koska vaunu vaatii ylimääräistä tilaa kaarteen päissä olevilla suorilla, pitää suoralla olevien raiteiden raideväli mitoittaa sen mukaan, kuinka jyrkät kaarteet suoran päissä on. Kaarteissa rinnakkaisiin raiteisiin kannattaa yleensä mitoittaa samat kaarresäteet ja siirtymäkaarien pituudet, tällöin raideväli automaattisesti leventyy hieman kaarteessa ja kaarrelevennykselle e tulee lisätilaa. Taulukossa 5.1.4 on esitetty riittävät raidevälit suoralla raiteella eri kaarreyhdistelmillä, kun molemmille raiteilla on samat kaarresäteet ja samanmittaiset klotoidit, näissä tilanteissa raideväli kaarteessa muodostuu suuremmaksi kuin suoralla. Taulukon antamat arvot ovat pienempiä kuin käyttämällä taulukkoa 5.1.2 saataisiin, koska siirtymäkaarien lieventävä vaikutus on otettu huomioon.

Suoran jälkeisen kaarteen säde [m]	25	25	50	50	50	75	75	100	100	200	300+
Klotoidin pituus [m]	10	20	0	10	20	10	20	10	20	15	15
Raideväli suoralla kiintoraide [m]	3,70	3,60	3,65	3,50	3,40	3,45	3,40	3,40	3,35	3,30	3,25
Raideväli suoralla sepeliraide [m]	3,80	3,70	3,75	3,60	3,50	3,55	3,50	3,50	3,45	3,40	3,35

Päällysrakenteen ollessa sepeliraidetta tulee raideväliä leventää aina +100 mm. Normaalina raidevälinä tulee loivakaarteisella kiintoraiteella käyttää 3250 mm ja sepeliraiteella 3350 mm. Jos suora päättyy jyrkkään kaarteeseen, tulee raideväliä leventää suoralla taulukon 5.1.4 mukaisesti. Keskipylväitä käytettäessä raideväliä tulee leventää vähintään +700 mm, ja kallistetuissa kaarteissa pitää lisäksi ottaa huomioon kallistuslisä.

Raidevälin ääriarvo on 3150 mm, jolloin suoralla kulkevien raiteiden ATUt ovat kiinni toisissaan. Kuten kohdassa 5.1.2. käsiteltiin, vaunu kuitenkin vaatii kaarteiden jälkeen suoralla aina lisätilaa, eli raideväliä 3150 mm voi käyttää ainoastaan äärimmäisissä poikkeustilanteissa, ja silloin raidevälin leventäminen suoran jälkeen pitää tehdä hyvin loivilla kaarteilla ja pitkillä klotoideilla.

5.1.5. Etäisyys kiinteisiin esteisiin

Kiinteät esteet voidaan luokitella kolmeen eri luokkaan:

• jatkuviin kiinteisiin esteisiin,
• lyhyisiin esteisiin ja
• pistemäisiin kiinteisiin esteisiin.

Jatkuva este on pitkä ja se jatkuu raitiovaunuun nähden pituussuuntaisesti ja estää tai hankaloittaa näin ollen raitiovaunusta poistumisen. Pistemäinen este ei estä raitiovaunusta poistumista, koska este on mahdollista kiertää. Lyhyellä esteellä mahdollistetaan kaiteen sijoittaminen paikallisesti lähemmäs. Luokitellut esteet on esitetty kuvassa 5.1.5 a). Este ei saa muodostaa kiilautumisriskiä eli onnettomuustilanteessa mahdollisuutta, että auto kiilautuu raitiovaunun ja esteen väliin (ks. luku 5.1.6. Kiilautumisriskialue). Este voi sijaita lähellä maanpintaa tai raitiovaunun yläosan korkeudella (esimerkiksi sillan rakenne), jolloin suojaetäisyys voi olla vähäisempi, kunhan pelastustila (pelastustilan mitoitus luku 5.1.7) on kuitenkin riittävä. Lisäksi sähköturvallisuus- ja maadoitusasiat huomioidaan aina erikseen. Raiteen lähellä olevia jatkuvia rakenteita pitää välttää myös siksi, että ne kaventavat lumitiloja ja vaikeuttavat siten talvikunnossapitoa.

Taulukossa 5.1.5 a) on esitetty kunkin esteen vähimmäisetäisyys (tunnus = A) lähimmän raiteen aukean tilan ulottuman reunasta linjaosuuksilla. Taulukon arvon lisäksi tulee huomioida erikseen raiteen kaarre- ja kallistuslisät (=e). Ensisijaisesti pyritään käyttämään suositusarvoja. Lyhyen kiinteän esteen käyttämistä tulee välttää, tämä on tarkoitettu ainoastaan linjaosuuden ja pysäkkialueen rajapintaan. Raitiotiepysäkkien osalta vaaditut mitat ja minimietäisyydet rakenteisiin on käsitelty luvussa 6.

Ympäristö		Suositusarvo	Normaaliarvo	Ääriarvo
Pistem.	Pylväät, reunapylväät kaksoisraiteen reunoilla	A ≥ 400	400 > A ≥ 250	250 > A ≥ 100
	Pylväät, keskipylväät kaksoisraiteen välissä	A ≥ 250	250 > A ≥ 150	150 > A ≥ 100
	Siltapilarit ja muut pistemäiset kiinteät rakenteet	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	700 > A ≥ 100
	Myötäävät pollarit (H=1000mm)	A ≥ 100	A ≥ 100	100 > A ≥ -70
	Varikon rakennusten oviaukot	A ≥ 100	A ≥ 0	A = 0
	Puut	Oma taulukko
Lyhyt	Kaide tai aita lyhyellä matkalla (alle 9 m) pysäkin ja linjan rajakohdassa pelastustilassa	A ≥ 400	400 > A ≥ 250	A = 250
	Muu lyhyt (alle 9 m) kiinteä este pelastustilassa	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	A = 700
	Muu lyhyt (alle 9 m) kiinteä este pelastustilan ulkopuolella	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	700 > A ≥ 100
Jatkuva	Aita tai kaide, h ≤ 500 mm	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	700 > A ≥ 250
	Aita tai kaide, h > 500 mm	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	A = 700
	Muu jatkuva (yli 9 m) kiinteä este pelastustilassa	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	A = 700
	Muu jatkuva (yli 9 m) kiinteä este pelastustilan ulkopuolella	A ≥ 800	800 > A ≥ 700	700 > A ≥ 100

Jatkuva kiinteä este on pitkänomainen ja vaarantaa raitiovaunusta poistumisen. Linjaosuudella pelastustilan on mahduttava aukean tilan ulottuman viereen.  Kiinteän esteen ollessa yli 9 metriä pitkä, on tilavarausmitoituksessa huomioitava evakuointitila ks. luku 5.1.8. Evakuointitila.

Aukean tilan ulottumasta kiinteän esteen ollessa enintään 9 metriä pitkä, puhutaan lyhyestä esteestä. Etäisyys lyhyestä esteestä reunaan tulee olla vähintään 250 mm. Jatkuva ja lyhyt kiinteä este on esitetty kuvassa 5.1.5 a).

Pistemäiseksi kiinteäksi esteeksi luokitellaan esteet, joiden leveys tai halkaisija on enintään 1 000 mm ja joiden vierestä pääsee esteettä poistumaan vaunusta. Pylväs ja sillan pilari ovat esimerkkejä pistemäisistä kiinteistä esteistä.

Kuvassa 5.1.5 b) on esitetty etäisyys keski- ja reunapylväisiin. Pylväiden vaatima etäisyys aukean tilan ulottuman reunasta suositellaan olevan vähintään 400 mm + e ja vähimmäisetäisyys tulee olla 100 mm + e. Pylväät voidaan sijoittaa pelastustilaan ja sijainnin suunnittelussa tulee huomioida kiilautumisriski onnettomuustilanteissa.

Vaikka puita pidetään pistemäisenä esteenä, ne tulee sijoittaa aina vähintään etäisyydelle A = 2000/1800/1500 mm. Kuvassa 5.1.5 c) on esitetty suositusetäisyys rata-alueen läheisyydessä olevaan katupuuhun, kun raitiotietä suunnitellaan pääosin rakentamattomalle alueelle. Taulukossa 5.1.5 b) on esitetty myös vähimmäisetäisyydet (=ääriarvo). Mittauspiste on puun rungon keskikohdassa. Taulukon arvon lisäksi tulee huomioida erikseen raiteen kaarre- ja kallistuslisät (= e). Kasvusto ei saa tulla aukean tilan ulottuman eikä pelastustilan sisäpuolelle, mikä otetaan huomioon jatkossa myös katupuiden hoidossa.  Katupuiden asettelua suunniteltaessa tulee myös ottaa huomioon raitiovaunun näkemävaatimukset.

Lehtipuiden osalta, kasvuston ulottumisen lisäksi, kiskoille putoavien lehtien aiheuttama liukkaus, ns. lehtikeli, aiheuttaa raitiotieliikenteelle ongelmia. Tämä on otettava huomioon varsinkin, kun raitiotien pituuskaltevuus on merkittävän suuri. Lehtien aiheuttama liukkaus huomioidaan siten, että ääriarvovaatimusta kasvatetaan 1000 mm, kun raitiotien pituuskaltevuus on 2-4 % ja 2000 mm,  kun raitiotien pituuskaltevuus on 4-6 %. Jos puita kuitenkin esimerkiksi kaupunkikuvallisista syistä halutaan istuttaa, eikä tilaa ei ole kadun poikkisuunnassa, voidaan lehtien määrää vähentää myös kasvattamalla puiden keskinäistä etäisyyttä pituussuunnassa, tai valita puulajiksi pylväsmäisiä puulajikkeita joiden tuottama lehtimassa on kantalajeja pienempi. Sopivat etäisyydet riippuvat puulajista ja nämä ratkaisut on tehtävä tapauskohtaisesti. 

Ympäristö		Suositusarvo	Normaaliarvo	Ääriarvo
Rakentamattoman alueen kaavoituksessa ja suunnittelussa	Puut yleisesti	A ≥ 3000	3000 >A ≥  2000	A = 2000
	Kapealatvaiset ja pienet puut	A ≥ 2500	2500 >A ≥ 1500	A = 1500
Rakennetun alueen kaavoituksessa ja suunnittelussa	Puut yleisesti	A ≥ 2500	2500 >A ≥  1800	A = 1800
	Kapealatvaiset ja pienet puut	A ≥ 2000	2000 >A ≥  1500	A = 1500
A = vapaa tila puun ja ATU:n välissä

Pensaat istutetaan niin kauas, etteivät pensaat kasva pelastustilan sisäpuolelle. Mikäli pensaita halutaan sijoittaa pelastustilan välittömään läheisyyteen, on valittava leikkausta kestäviä pensaslajikkeita ja leikkaustarve on huomioitava pensaiden hoidossa. Isojen pensaiden käyttöä, raitiotieväylän vieressä on vältettävä näkemäesteen luoman allejääntiriskin vuoksi. Kuvassa 5.1.5 d) on esitetty vähimmäisetäisyys pensaille raitiotien läheisyydessä.

Puiden ja pensaiden suunnittelussa tulee ottaa huomioon riittävät lumitilat. Raitiotien ja liikenneväylän välisillä viherkaistoilla, joihin suunnitellaan matalaa kasvillisuutta, tulee mahdollisuuksien mukaisesti suosia perennoja pensaiden sijaan lumitilojen kasvattamiseksi ja kunnossapidon helpottamiseksi. Puita ei tule suunnitella kohtiin, joissa on merkittävä tarve lumitilalle, kuten esimerkiksi aivan pysäkkilaiturien päihin.

5.1.6. Kiilautumisriskialue

Raitiotien ja autoliikenteen risteämäkohdissa on riski törmäykselle, jonka seurauksena raitiovaunu työntää autoa raitiotien suunnassa. Raitiovaunun kulkusuunnassa jarrutusmatkan etäisyydellä törmäyspisteestä liian lähellä raitiotietä sijaitsevat kiinteät esteet muodostavat kiilautumisriskin. Törmäyksen jälkeen raitiovaunun edellä työntyvä auto voi esteeseen osuessaan kiilautua esteen ja raitiovaunun kyljen väliin.

Kiilautumisriskin pienentämiseksi tulee risteämiskohtien ympäristössä pyrkiä sijoittamaan kiinteät esteet vähintään 2,85 metrin etäisyydelle raiteen keskilinjasta. Laiturit ja välttämättömät suojakaiteet suunnitellaan niin, että auto työnnettäessä nousee esteen päälle. Ensisijaisesti kiilautumisriski tulee tarkastella risteämiskohdasta raiteen normaaliin liikennöintisuuntaan. Kiilautumisriski tulee tarkastella vaunun jarrutusmatkan mukaisella etäisyydellä potentiaalisesta törmäyspisteestä. Ensisijaisesti tarkasteltava kiilautumisriskialue on esitetty kuvassa 5.1.6. Hätäjarrutuksen jarrutusmatkan laskenta on esitetty standardissa SFS-EN 13452-1 ja sen mukaiset hätäjarrutusmatkat eri nopeuksilla on esitetty taulukossa 5.1.6.

Alkunopeus (km/h)	15	20	25	30	35	40	50	60	70
Jarrutusmatka	7	11	15	20	26	32	47	64	85

5.1.7. Pelastustila

Kunkin raiteen aukean tilan ulottuman ulkopuolella on oltava vähintään 700 mm leveä ja vähintään 2000 mm korkea pelastustila, johon on mahdollista väistää raitiovaunua. Pelastustilan leveyden suositusarvo on 800 mm. Pelastustilan leveydessä on huomioitava raiteen kaarre- ja kallistuslisät. Kaksiraiteiseilla raitiotiellä pelastustilat sijaitsevat raiteiden molemmilla ulkoreunoilla. Pelastustila on esitetty kuvassa 5.1.8.

Pelastustilaan on päästävä sekä radalta että vaunun ovista. Pelastustilaan saa sijoittaa pistemäisiä ja lyhyitä kiinteitä esteitä, joiden etäisyys aukean tilan ulottuman reunasta tulee olla taulukon 5.1.5 a) mukainen.

Tasoero, ylös tai alas, pelastustilaan tulee olla alle 500 mm.  Tasoeron saa toteuttaa yhdellä askelmalla. Pelastustilan alustan on mahdollistettava siellä oleskelun turvallisesti ohi menevän raitiotiekaluston ajan. Alustan turvallisuudessa tulee huomioida pinnan kaltevuus, materiaalin liukkaus ja pinnan tasaisuus. Pelastustilan korkeusvaatimuksen on täytyttävä askelman pinnan tasosta lähtien.

Pelastustilavaatimuksesta voidaan poiketa vain kaupungin ja pelastusviranomaisten yhteisellä hyväksynnällä.

5.1.8. Evakuointitila

Evakuointitila on raitiovaunun ovien puoleiselle sivulle mitoitettava pelastustoimen työskentelytila. Evakuointitila on eri asia kuin pelastustila. Tampereen raitiotiellä käytetään kalustoa, jossa ovet ovat kaluston molemmilla sivuilla. Tämän vuoksi evakuointitilana toimii kaksiraiteisilla osuuksilla yleensä toinen raide. Evakuointitilaa ei tarvitse mitoittaa molemmille puolille kalustoa. Evakuointitila on esitetty kuvassa 5.1.8.

Evakuointitila mitoitetaan yksiraiteisille osuuksille, kun raiteen molemmilla puolilla on jatkuvia ja kiinteitä esteitä. Evakuointitila vaaditaan yli 9 metriä pitkien kiinteiden esteiden kohdalla.

Evakuointitila ei ole kokonaisuudessaan ATU:n ulkopuolella, vaan sijoittuu siten, että se on pysähtyneen vaunurungon vieressä. Etäisyys lasketaan vaunun seinälinjan ja esteen välistä ja sen tulee olla vähintään 1 200 mm. Evakuointitilaa ei edellytetä enintään 700 mm korkeiden kaiteiden ja aitojen yhteydessä, jos niiden takana on vapaata tilaa, koska ne eivät estä vaunusta poistumista hätätilanteessa.

Muokattu viimeksi:

Muutoshistoria:

5.1.1. Aukean tilan ulottuma suoralla
17.11.2022 Lisätty kuva 5.1.2.

5.1.5. Etäisyys kiinteisiin esteisiin
17.11.2022 Taulukkoon 5.1.5 a) päivitetty etäisyyksien arvot aukean tilan ulottuman reunasta myötäävään pollariin.  Päivitetty lumitiloja koskeva ohjeistus puiden ja pensaiden suunnittelua varten.
30.11.2023 Lisätty myötäävät pollarit ääriarvon alaraja  ”-70”.

Tulosta kappale