Case Akalla

FinMeasin mittauspalveluja hyödynnetään Tukholman ohitustietöissä

Züblin Scandinavia AB urakoi parhaillaan Tukholman käynnissä olevan ohitustiehankkeen urakkaa FSE61, joka on yksi yhteensä 17 ohitustieurakasta. Se käynnistyi huhtikuussa 2016 ja valmistuu suunnitelman mukaan toukokuussa 2021. Urakka-alueen pituus on 980 metriä, josta 135 metriä on tunneliosuutta. Koska kallionpinta on lähellä maanpintaa, tunneli on rakennettava pääosin betonirakenteisena. ””Kallion injektointi on osoittautunut yhdeksi suurimmista haasteista työmaalla, koska kallio tunneliosuudella on ruhjeista. Ruhjeissa on runsaasti huokosvettä, jonka pinnan korkeuden hallitseminen on vaativa tehtävä. Muun muassa tähän vedenpinnan seurantaan olemme tarvinneet FinMeasin automatisoituja mittauspalveluja, joihin olemme erittäin tyytyväisiä”, kertoo projekti-insinööri Carl Berzell Züblin Scandinavia AB:sta. Urakkaosuuteen sisältyy runsaasti pohjavahvistusta, muun muassa stabilointia, sekä kaivantojen tukemista. Kaivantoja tukevien teräsponttien liikkeet on pidettävä hallinnassa. Tässä FinMeasin osaamisesta on ollut työmaalle hyötyä: suomalaisyritys toimitti työmaalle jatkuvatoimiset, edistykselliseen anturiteknologiaan perustuvat inklinometrit, joiden avulla työmaalla säilyy koko ajan reaaliaikainen käsitys ponttiseinien sivusiirtymistä. “Se, että mittaukset lisäksi ovat web-pohjaiset, tekee seurannasta erittäin helppoa. Kaiken lisäksi seurantaohjelmasta on käytössä eri kieliversioita, mikä on ollut avuksi myös saksankielisille rakennesuunnittelijoille”, Berzell toteaa.

Automaatio turvaa rakenteet

FinMeasin toimitusjohtaja Sami Ylönen on automaatiotekniikan tohtori, joka yrittäjäksi ryhdyttyään erikoistui geoteknisten mittausten automatisointiin. Tärkeä innoittaja hänelle ja hänen yrittäjäkollegalleen Antti Ryhäselle oli aikanaan suomalaisen teleteknologian uranuurtajiin kuuluva tutkimusprofessori Yrjö Neuvo. “Ideamme on tarjota automaattisia mittauspalveluja ennalta ehkäisevästi. Toisin sanoen mittaustemme hyöty on siinä, että asiakas pystyy seuraamaan kriittisten rakenteiden toimintaa ja reagoimaan mahdollisiin poikkeamiin ajoissa”, Sami Ylönen selvittää. FinMeas on toiminut Suomessa runsaan 15 vuoden ajan ja on tällä hetkellä kansainvälistymässä voimakkaasti. Sami Ylönen pitää FinMeasin teknologian käyttöönottoa yhdessä Tukholman ohitustien urakoista tärkeänä askeleena yhtiön kansainvälistymisen tiellä. “Tukholman ohitustien pohjoisimmalla osuudella asiakkaamme on nähnyt automaattisten mittausten edut ja ryhtynyt hyödyntämään palvelujamme”, Ylönen sanoo.

Case Klett

Arviolta noin 30 000 Trondheimin alueen työmatkalaisen arki helpottuu oleellisesti, kun Norjan rannikkoa pitkin kulkevan E6-valtatien laajennusprojekti valmistuu vuonna 2019. Rakennusteknisesti erityisen haastavan hankkeesta tekee vilkkaan liikennöinnin lisäksi vaikeat maaperäolosuhteet. Projektin riskien arvioinnissa ja hallitsemisessa hyödynnetään FinMeasin mittausteknologiaa.

Mittavan laajennusprojektin suunnittelu käynnistyi vuonna 2014, kun hankkeelle näytettiin vihrää valoa Norjan kansallisessa liikennesuunnitelmassa. Haastavan projektin suunnittelijaksi valikoitui kokenut norjalainen suunnitteluyhtiö Aas-Jakobsen ja totuttajaksi PEAB. Tiensuunnittelussa erityistä huomiota kiinnitettiin pohjanvahvistukseen ja monitorointiin, koska alueen maaperässä on paljon Norjan länsirannikolle tyypillistä häiriintynyttä savea.

Häiriintynyt savi käyttäytyy maaperässä arvaamattomasti. Kyseessä on jääkauden vaikutuksesta syntynyt pehmeä ja paksu liejuinen savikerros, joka voi johtaa pitkän ajan kuluessa maaperän stabiliteetin heikkenemiseen ja hitaaseen vajoamiseen. Toisaalta juoksevan rakenteensa takia häiriintynyt savi voi yllättäen lähteä liikkeelle aiheuttaen maanvyöryn. Norjassa lukuiset tiet, E6-valtatie mukaan lukien ovat vuosien saatossa kärsineet tuhoisista maanvyöryistä.

Massiivinen pohjanvahvistusurakka

Välttääkseen pehmeästä maaperästä aiheutuvat vaaranpaikat, PEAB:n projektitiimi käynnisti projektin maaperän stabiliteetin vahvistusurakalla. Yhteistyössä Norjan Geoteknisen instituutin (NGI) kanssa tehdyssä toimenpiteessä maaperää vahvistettiin lisäämällä siihen kalkki- ja sementtipohjaista sideainetta. Sideaineen upottamiseksi työmaalle porattiin 25 metrin syvyyteen ulottuvia reikiä yhteensä 44 000.

Stabiliteetin vahvistusprojektissa alueelta poistettiin maamassoja yhteensä huimat 2 M kuutiota, mikä kertoo myös urakan suuruusluokasta. Laadukas savi varastoitiin ja se hyödynnettiin tieprojektissa uudelleen. ”Tässä projektissa maaperän stabiliteetin turvaaminen oli poikkeuksellisen työlästä johtuen massiivisista kaivannoista ja häiriintyneen saven muodostamista kerroksista maaperässä,” toteaa geotekninen suunnittelija Lars Andreas Solås Norjan liikennevirastosta.

Automaattisen monitoroinnin rooli

Riskien minimoimiseksi työmaalla suoritettiin koestabilointi ennen vahvistusprojektin aloittamista. Kokeen järjestämiseksi työmaalle rakennettiin koepenkere, jonka painumia seurattiin FinMeasin automaattisella painumamittalaitteella. FinMeasin kehittämä, nestepaineen avulla toimiva painumamittalaite on erittäin tarkka ja se toimittaa tietoa mahdollisista painumista reaaliajassa.

”Koepenkereen painumien seuraaminen oli kriittisessä roolissa projektin onnistumisen kannalta. FinMeasin mittauslaitteiden avulla tehtyjen painumalaskelmien ansiosta projektitiimi pystyi ennustamaan tulevia painumia ja ottamaan tämän huomioon tiesuunnittelussa”, sanoo geotekninen suunnittelija Stian Berre Multiconsultilta.

Automaattisen painumamittalaitteen lisäksi FinMeas toimitti PEAB:in työmaalle neljä automaatti-inklinometriä valvomaan kaivantojen tukiseinien liikkeitä. Noin 40-metrin syvyyteen asennetut inklinometrit toimittavat jatkuvaa tietoa mahdollisista siirtymistä ja ovat siten tärkeässä roolissa maanvyöryjen estämisessä PEAB:in työmaalla koko projektin elinkaaren ajan.

Kaikki FinMeasin mittalaitteet siirtävät mittaustiedot kentältä suoraan FinMeasin Internet-palveluun. Palvelussa voi määritellä raja-arvot, joiden ylittyessä järjestelmä hälyttää automaattisesti. Näin vaaratilanteet voidaan ennakoida ennen kuin ne ehtivät muodostua vakaviksi.

Case Perniö

Automaatti-inklinometrien varsinainen tulikoe oli Perniön sorrutuskoe, jossa oli yhdeksän FinMeas:n toimittamaa automaattista sivusiirtymämittalaitetta.

TTY ja RHK (nykyisin Liikenneviraston rautatieosasto) suorittivat Salon Perniössä lokakuussa 2009 täysimittaisen ratapenkereen sorrutuskokeen. Kokeen tarkoituksena oli kerätä kattavasti mittausdataa sortumasta ja siihen liittyvistä ilmiöistä.

Kokeessa rakennettiin savimaalle matala ratapenger vanhan, käytöstä poistetun pistoraiteen paikalle. Penkereen päälle sijoitettiin neljä 12 metriä pitkää palkistoa, joilla simuloitiin lyhyitä telivaunuja. Palkistojen päälle sijoitettiin modifioituja merikontteja, joita kuormattiin vähitellen hiekalla.

Mittalaitteet varoittivat siirtymistä

Koealue instrumentoitiin kattavasti. Alueella oli 40 huokospaineanturia, yhdeksän inklinometriputkea, kaksi takymetriä monitoroimassa 27 prismaa, 9 maanpaineanturia, kolme painumaletkua ja 76 liukupinnan sijainnin mittausputkea. Lisäksi konttien painoa mitattiin palkistoihin asennetuilla venymäliuskoilla ja kallistuskulmaa kontteihin asennetuilla kiihtyvyysantureilla.

Sorrutuskoe kesti noin vuorokauden, jonka aikana vaunuihin lastattiin huomattava ylipaino.

     

Kaikki mittalaitteet havaitsivat siirtymiä jo ennen varsinaista sortumaa. Normaalitilanteessa hälytysjärjestelmä varoittaa heti kun liikettä alkaa tapahtua, jolloin saadaan riittävästi aikaa turvallisuuden varmistamiseen.

Sortuman tapahduttua sivuttaissiirtymät olivat noin metrin. Kaikki mittalaitteet olivat virheettömässä kunnossa myös tämän jälkeen.

Katso TTY:n kuvaama video kokeesta.

Lähde: Liikennevirasto

Case Stockholms Hamnar

FinMeasin automaattiset mittalaitteet varmistavat, että Tukholman Frihamnenin satama-alueen sortumaa rajoittava porapaaluseinä käyttäytyy kuten pitääkin. Mittaukset auttavat parantamaan sataman turvallisuutta ja antavat uutta tietoa tulevien investointien tueksi.

Frihamnenin laiturialue on rakennettu vanhalle täyttömaalle, mutaisen merenpohjan päälle. Eroosion myötä alueen maaperä on painunut, ja ranta-aluetta on sortunut mereen.

”Pahimmillaan rantaviivaa sortui mereen 1-2 metriä vuodessa”, kertoo Frihamnenin laiturialueen kunnossapidosta vastaava rakennuspäällikkö Peter Sundström.

Maaperän liikkeet uhkasivat vaarantaa alueen satamarakennusten turvallisuuden – lisäksi sortumissa liikkeelle lähtevä maa-aines voisi madaltaa aivan laiturialueen vieressä kulkevaa laivaväylää. Vastaavasti laivaväylän ruoppaustyöt edelleen kiihdyttivät rantaviivan luiskien sortumia.

Siksi satamassa alettiin suunnitella ratkaisuja maaperän liikkeiden pysäyttämiseksi. Eri vaihtoehdoista valittiin suomalaisen insinööritoimiston Arcus Oy:n suunnittelema porapaaluseinä. Seinä tukee luiskaa ja pysäyttää sen liikkeet, mikä mahdollistaa myös laivaväylän hoidon kannalta tärkeiden kunnossapitoruoppausten jatkumisen.

Frihamnenista kulkevat matkustajalautat Riikaan ja Pietariin, ja sitä käyttää noin puolet Tukholmaan saapuvista risteilyaluksista. Satamassa sijaitsee myös suuri konttiterminaali. 11 metriä syvää väylää pitkin ajetaan myös aivan Frihamnenin vieressä sijaitsevaan Silja Linen ruotsinlaivojenkin käyttämään Värtahamneniin.

Investointi maksaa itsensä takaisin

Porapaaluseinän rakentaminen aloitettiin syksyllä 2014. Porapaaluseinä on tämänkaltaisissa kohteissa verraten uudenlainen ratkaisu, joten mittauksilla haluttiin tietoa myös itse seinän toiminnasta. Siksi FinMeasin toimittamat automaattiset siirtymäinklinometrit sekä ankkurivoima-anturit asennettiin porapaaluseinän paalujen sisään, ei itse maaperään.

”Näin voimme seurata reaaliaikaisesti seinän liikkeitä ja varmistaa, että se käyttäytyy juuri kuten suunnittelijat ovat mallintaneet”, Sundström sanoo.

Porapaaluseinä on kaikkiaan noin 60 metriä pitkä ja 30 metriä korkea. Veden syvyys seinän ympärillä vaihtelee 6-12 metrin välillä.

Mittaukset osoittavat, että rakenne toimii: maaperän liikkeet on saatu vakautettua.

”Mittaustulosten valossa porapaaluseinä vaikuttaa erittäin toimivalta ratkaisulta tämänkaltaisiin ongelmiin. Se on meille tärkeä tieto, sillä vastaavanlaisia haasteita on muuallakin satama-alueella. Näin investointi FinMeasin mittausteknologiaan tulee maksamaan itsensä takaisin”, Sundström sanoo.

Stockholms Hamnar kehittää parhaillaan Värtahamnenin ja Frihamnenin aluetta yhdessä Tukholman kaupungin kanssa. Alueelle ollaan rakentamassa uusia asuntoja ja toimistotiloja, jolloin osa nykyisistä satama-altaista täytetään ja vastaavasti laiturialueita laajennetaan pidemmälle lahdelle.

Luotettavia ja helppokäyttöisiä ratkaisuja

Sundström arvostaa FinMeasin automaattisten mittalaitteiden antamaa reaaliaikaista tietoa. Seinän liikkeiden seurannasta vastaa Arcus, mutta Sundströmkin käy säännöllisesti FinMeasin internet-palvelussa tutustumassa mittaustuloksiin.

Arcus Oy:ssä mittaustulosten seurannasta ja hankkeen rakenteiden mallinnuksesta vastaa vesirakennustekniikan suunnittelija Kim Andersson-Berlin. Hänen mukaansa Ruotsissa rakenteiden seuraaminen urakan aikana on yleisempää kuin Suomessa – tällä pyritään nimenomaan työturvallisuuden parantamiseen.

Andersson-Berlinin mielestä Frihamnenin porapaaluseinämän mittaustuloksilla on myös laajempaa akateemista mielenkiintoa, sillä vastaavanlaisista rakenteista ei ole vielä kovin paljon luotettavaa mittaustietoa.

Sundström on tyytyväinen niin seinämän kuin mittausten toimivuuteen.

”FinMeasin mittalaitteet ovat luotettavia ja palvelua on helppo käyttää. Yhteistyö on sujunut erittäin hyvin. He ovat oman alansa ammattilaisia, ja olen kumppanuuteemme hyvin tyytyväinen.”

Lataa tästä PDF

Case Länsimetro

FinMeas on mukana Länsimetron vaativien louhintatöiden mittauksissa. Esport Centerin viereen rakennettava Urheilupuiston asema on ainoana tehty kokonaan avolouhintana. Lisähaastetta on tuonut alueen vaihteleva maaperä.

FinMeasin teknologiaa on käytetty Urheilupuiston asemalla tukiseinien ankkurivoimien mittaukseen, maaperän siirtymien mittaukseen sekä kallion liikkeiden mittaukseen. Kaikki mittaukset ovat rakennuttajakonsultti Swecon alikonsulttina toimivan Ramboll Finlandin tilaamia.

Länsimetron rakennuttamisen kalliomekaanisista seurannoista ja pohjatutkimuksista Ramboll Finlandissa vastannut Pasi Kolomainen arvostaa FinMeasin mittalaitteissa erityisesti automaattista etäluentaa. Se säästää manuaalisiin mittauksiin kulunutta aikaa ja vaivaa. Lisäksi automaattisilla mittauksilla saadaan tarkemmin selville milloin mahdolliset muutokset ovat tapahtuneet.

”FinMeasin etäluettavat mittalaitteet edustavat uutta ajattelua verrattuna perinteisiin menetelmiin. On paljon helpompaa ja tehokkaampaa seurata mittaustuloksia suoraan netin käyttöliittymästä kuin käydä tarkistamassa manuaalisia mittalaitteita viikoittain paikan päällä”, Kolomainen sanoo.

Metrotunneleiden kaltaisissa erittäin vaativissa rakennushankkeissa mittalaitteet voivat lisäksi sijaita paikoissa, jonne ei helposti edes pääse. Etäluettavat mittalaitteet ovat näissä tilanteissa ylivertainen vaihtoehto. Ne voidaan asentaa myös vaikeakulkuisiin paikkoihin.

Inklinometrejä kalliossa ja pehmeällä maalla

Urheilupuiston metroaseman kaivanto on tehty kokonaan avolouhintana. Kaivanto ulottuu yli 20 metrin syvyyteen ja alueella on paljon pehmeää maata. Lisäksi aivan kaivannon vieressä on Esport Centerin urheiluhalli, jonka toiminta on jatkunut normaalisti koko rakennusajan.

FinMeasin neljällä automaatti-inklinometrillä mitattiin Esport Centerin ja kaivannon välisen maarakenteen siirtymiä. Kaivannon ja urheiluhallin välissä on maata vain muutama metri, lisäksi alueella oli paikoin vilkastakin työmaaliikennettä.

Ankkurivoimien mittaamisella saatiin puolestaan varmuus kaivannon tuennan riittävyydestä. Näin tukirakenteet voitiin mitoittaa oikein, mikä säästi kustannuksia ja paransi turvallisuutta.

”Ankkurivoimien ja siirtymien mittaamisella oli tärkeä rooli työmaan turvallisuuden valvonnassa”, Kolomainen toteaa.

FinMeasin järjestelmässä inklinometrien mittaussauvat asennetaan maaperään ja mittaustiedot siirtyvät langattomasti helppokäyttöiseen internet-palveluun. Käyttäjä voi palvelussa asettaa hälytysrajat, joiden ylittyessä hän saa saman tien tiedon sähköpostiinsa tai matkapuhelimeensa. Automaattinen valvonta on perinteisiä menetelmiä varmempaa ja taloudellisempaa.

Myös kalliomekaaniseen seurantaan käytettiin FinMeasin inklinometrejä. Kolomainen ei muista vastaavaa tapausta, jossa automaattisia inklinometrejä olisi asennettu kallioon. Haasteena on, että mittalaitteet on asennettava mahdollisimman lähelle louhittavaa pintaa, koska muuten mittaukset eivät anna riittävän tarkkaa tietoa.

”Asensimme inklinometrit nyt metrin, kahden päähän louhintalinjasta. Laitteet kestivät hyvin räjähdysten aiheuttamat suuret voimat ja kiihtyvyyden. Inklinometrien käytössä kalliomekaanisissa mittauksissa on vielä vähän kehitettävää, mutta FinMeas on toiminut tältä osin hyvin proaktiivisesti.”

Tarkkaa tietoa muutosten ajankohdasta

Vaivattoman käytön ohella FinMeasin etäluettavien mittalaitteiden etuna on Kolomaisen mukaan se, että mittausten seurantaväliä voi muuttaa joustavasti rakennustyön eri vaiheiden mukaan. Louhinnan aikana mittauksia on tehty jopa 12 tunnin välein. Kaikkiaan kalliomekaanisia liikkeitä seurataan vielä pari kuukautta louhintatöiden lopettamisen jälkeen.

”Tiheämmillä mittauksilla mahdolliset muutokset voidaan yhdistää tarkemmin louhintahetkeen ja esimerkiksi kulloinkin käytettyihin räjähteisiin. Samoin meidän on helppo poimia netistä juuri ne mittaukset joita haluamme – seuranta on erittäin jouheaa.”

Länsimetrossa kalliomekaanista seurantaa on kohdistettu erityisesti asemahalleihin. Asemien hallit on mallinnettu pohjatutkimusten perusteella: kallion odotetut liikkeet ja suunnat on laskettu ennakkoon. Mittaustuloksilla voidaan edelleen varmistaa näitä ennakkolaskelmia ja reagoida mahdollisiin poikkeamiin mahdollisimman varhaisessa vaiheessa. Länsimetrossa esimerkiksi Matinkylän aseman kivityyppi tiedettiin jo ennakolta vaativammaksi, ja mittaustulokset vahvistivat. että asemalla tarvitaan lujitustöitä.

Vaivattomuus automaattisten mittausten kilpailuetuna

Länsimetron jälkeen Kolomainen on siirtynyt tekemään suunnitteilla olevan Pisara-radan pohjatutkimuksia. Senkin louhintatyöt tulevat toteutuessaan olemaan erityisen vaativia, koska rata kulkee Helsingin keskusta-alueiden alla. Siksi myös mittauksilla on merkittävä rooli.

Kolomainen uskoo, että Länsimetron Urheilupuiston asemalla käytetyt etäluettavat mittalaitteet tulevat vaivattomuutensa ansiosta jatkossa yleistymään – niin erilaisissa ratahankkeissa kuin monissa muissakin vaativissa rakennusprojekteissa. FinMeasin helppokäyttöisten mittalaitteiden lisäksi Kolomainen kiittelee yrityksen palveluasennetta.

”Yhteistyö FinMeasin kanssa on sujunut hyvin, ja yhteydenpito on ollut aktiivista. He ymmärtävät suunnittelijoiden ja rakennuttajien tarpeet ja toimivat myös itse proaktiivisesti jos huomaavat mittaustuloksissa poikkeamia.”

Lataa tästä PDF

Case Skanska

Skanska on luottanut FinMeasin mittauksiin jo useilla rakennustyömaillaan. Yksi suurimmista ja vaativimmista kohteista on ollut Lappeenrannan ydinkeskustan kauppakeskus IsoKristiina.

IsoKristiinan kauppakeskuksen peruskorjaus ja laajennus on projektinjohtourakoitsija Skanska Talonrakennus Oy:n suurimpia hankkeita. Hankkeeseen kuuluvan uudisosan kaivannon tuennan toteutti Skanska Infra Oy.

Tuenta oli haasteellinen urakka. Kaivanto oli 12 metriä syvä, siitä metrin päässä oli kauppakeskus ja kolmen metrin päässä asuinkerrostalo. Ankkurointi tehtiin 2-3 tasoon, kaikkiaan seinässä oli 328 ankkuria.

”FinMeas vastasi kaivannon tukiseinän ankkurivoimien sekä siirtymien mittauksista. Kohde oli erittäin vaativa ja mittausten avulla pystyimme paremmin suunnittelemaan ja valvomaan toimintaamme”, Skanska Infran pohjarakentamisyksikön Tarmo Tarkkio ja Niko Asikainen kertovat.

Rakenteiden käyttäytymisen reaaliaikainen seuranta tuo Skanskalle monia hyötyjä.

”Mittaamisella saamme varmuuden esimerkiksi tuennan riittävyydestä. Näin voimme keventää rakenteita ja säästää kustannuksia. Tämä tuo meille kilpailuetua ja parantaa samalla työmaiden turvallisuutta.”

Kun kaivannon vieressä on rakennuksia niin tukiseinät mitoitetaan yleensä liikkumattomiksi. Jos vieressä on enemmän tilaa niin rakenteille voidaan sallia pieni, esimerkiksi 15 millimetrin suuruinen liike.

”Ankkurivoimien ja siirtymien mittauksilla olemme voineet varmistaa, että siirtymät pysyvät sallituissa rajoissa mahdollisimman pienellä ankkurimäärällä. Ilman mittauksia ankkureita on yleensä käytetty enemmän kuin olisi tarvetta – eikä siltikään ole ollut täyttä varmuutta rakenteiden turvallisuudesta.”

Mittausten ansiosta ankkurien määrää voitiin IsoKristiinan tukiseinissä vähentää noin kolmanneksella – isolla työmailla tämä tarkoittaa helposti kymmenien tuhansien eurojen säästöjä.

”Investointi FinMeasin teknologiaan on maksanut itsensä nopeasti takaisin sekä suorina kustannussäästöinä että parempana turvallisuutena. Mittauksista ei kannata tinkiä, ne ovat lopulta suhteellisen pieni investointi suhteessa työmaan kokonaiskustannuksiin.”

Automaattiset mittaukset säästävät aikaa ja rahaa

Skanskassa kiitellään FinMeasin automatisoituja mittausjärjestelmiä. Aiemmin siirtymiä mitattiin mekaanisilla venymäliuskoilla, jotka mittamies kävi tarkistamassa paikan päällä. Manuaaliset mittaukset veivät aikaa ja rahaa, lisäksi niistä ei selvinnyt milloin muutokset olivat tapahtuneet.

Nyt siirtymiä mitataan FinMeasin automaatti-inklinometrillä. Mittaussauva asennetaan maaperään ja mittaustiedot siirtyvät automaattisesti internet-palveluun. Käyttäjä voi asettaa palveluun hälytysrajat, joiden ylittyessä hän saa heti tiedon matkapuhelimeensa tai sähköpostiinsa. Automaattinen valvonta on perinteisiä menetelmiä varmempaa ja taloudellisempaa.

”FinMeasin laitteet on erittäin helppo asentaa ja mittaustuloksia voi valvoa kätevästi netin kautta. Säästämme arvokasta työaikaa ja tiedämme tarkasti, milloin jokin muutos on oikeasti tapahtunut. Reaaliaikaisen seurannan ansiosta meillä on ajantasainen kokonaiskuva rakenteiden kunnosta. Voimme myös helposti seurata miten voimat muuttuvat ja tarpeen mukaan kiristää tai löysätä ankkureita.”

IsoKristiinan työmaalla asiat ovat sujuneet mallikkaasti, rakenteiden kestävyyteen liittyviä vaaratilanteita ei ole ollut. Rakenteiden käyttäytymisestä on mittausten ansiosta saatu myös uutta hyödyllistä tietoa: mittauksista on esimerkiksi selvinnyt miten kaivannon syventäminen on samalla vaikuttanut ylätason ankkurivoimiin.

Ankkurivoimien muutoksia aiheuttavat esimerkiksi tukiseinien takana olevat kuormat sekä maan routiminen. Ankkurivoimat alkavat yleensä nousta, kun routa aiheuttaa ponttiseinään painetta. Tällöin seinää lämmitetään, jotta routapaine häviäisi ja ankkurien kapasiteetti ei ylittyisi. Mittausten ansiosta lämmitys voidaan aloittaa juuri oikeaan aikaan.

Yleisellä tasolla tukiseinien routasuojaukset ja niiden vaatima lämmittäminen ovat merkittävä kuluerä. Ankkurivoimien mittauksella lämmitystarvetta on helppo optimoida – isoissa hankkeissa tällä voidaan saavuttaa jopa kymmenien tuhansien eurojen säästöt.

Lataa tästä PDF

Case Rantatunneli

Tampereen Rantatunnelin rakennustöissä hyödynnetään FinMeasin kehittämää mittausteknologiaa. Yhtiön automaattisilla ekstensometreillä seurataan kalliossa tapahtuvia liikkeitä koko monivuotisen rakennusprojektin ajan.

FinMeasin asiakkaana on Tampereen Rantatunnelin allianssi, jossa kallioteknisestä suunnittelusta vastaa insinööritoimisto Saanio & Riekkola Oy. 2,3 kilometrin pituisen maantietunnelin louhintatyöt alkoivat keväällä 2014, liikenteelle tunneli on tarkoitus avata vuonna 2017.

”Tampereen Rantatunnelia louhitaan monin paikoin aivan rakennusten alla. Siksi huolellinen kalliotekninen suunnittelu on ensiarvoisen tärkeää”, Saanio & Riekkola Oy:n projektipäällikkö Kari Äikäs sanoo.

Kalliorakennuskohteissa seurataan yleensä louhintatärinää, pohjaveden korkeutta, rakennusten ja rakenteiden mahdollisia painumia sekä kallion liikkeitä. Rantatunnelissa mitataan kallion vertikaaliliikkeitä FinMeasin ekstensometreilla viidessä eri kohtaa. Kalliossa vallitsee normaalisti tietty jännitystila, joka muuttuu kalliotilan ympärillä kun kalliota louhitaan. Tunnelia louhittaessa tunnelin seinät pyrkivät kallion jännitystilasta johtuen painumaan sisään ja katto nousemaan. Käytännössä kyse on muutamien millimetrien liikkeestä.

”Tällainen liike on normaalia. Olemme mallintaneet miten kallio tulee käyttäytymään ja mittauksilla varmistamme mallinnuksen luotettavuuden. Jos liike olisi muutamaa milliä suurempi, esimerkiksi sentin luokkaa, se kertoisi että laskelmamme eivät pidä paikkaansa ja että kalliossa voi olla aiemmin tuntemattomia riskitekijöitä.” ”Silloin kun liikkeet ovat vähäisiä, kaikki on hyvin. Jos mittaustulokset taas kertovat ennakoitua suuremmasta liikkeestä, rakennustyömaalla voidaan reagoida nopeasti ja tarvittaessa esimerkiksi lisätä lujituksia.”

Ekstensometrit mittaavat liikettä jatkuvasti

Rantatunnelin itäpäässä on alue, jossa noin kuuden metrin kalliokaton päällä on kerrostalo. Tarkoilla ja riittävän tiheillä mittauksilla on siten merkittävä rooli rakennushankkeen turvallisuudelle. Mittauksiin käytetään viittä FinMeasin automaattista ekstensometriä, joissa kussakin on kolme eri syvyyteen asennettua ankkuria. Niiden lähimmät mittapisteet ovat parin metrin päässä louhittavan tunnelin katosta.

Ekstensometrit on asennettu kallioreikiin ja niiden ankkurit liikkuvat referenssipäähän nähden kallion liikkeiden mukana. Tämä liike mitataan automaattisesti ja lähetetään langattomasti FinMeasin Internet-palveluun. Samalla saadaan tieto ankkureiden ja referenssipään lämpötiloista.

Mittausjärjestelmään sisältyy myös mahdollisuus automaattihälytykseen, joka lähettää tiedon avainhenkilöiden sähköpostiin ja matkapuhelimeen heti jos ennalta määritellyt arvot ylitetään.

Etäluenta syrjäyttää manuaaliset mittaukset Saanio & Riekkola on käyttänyt aiemmin manuaalisia kalliomittauksia: niissä mittamies on käynyt lukemassa ja analysoimassa mittaustulokset tyypillisesti kerran kahdessa viikossa.

”Parin viikon aikana kalliossa voi tapahtua jo isoa liikettä. Työmaalla on tietysti aina henkilöstöä mutta pelkästään silmämääräisesti isojakaan muutoksia voi olla erittäin vaikea huomata – pahimmassa tapauksessa tilanne voisi kehittyä vaikka sortumaan asti. Nyt kun meillä on käytössä FinMeasin automaattiset mittalaitteet saamme tietoa vaikka kerran tunnissa. Voimme näin myös yhdistää kalliossa mahdollisesti tapahtuvat liikkeet paremmin itse louhintaan ja jopa yksittäisiin räjäytyksiin”, Äikäs kertoo.

Äikäs muistaa uraltaan myös tapauksen, joissa Tampereella manuaalisesti luettava ekstensometrikaivo oli kadulla pysäköintipaikan kohdalla. Helsingistä tullut mittamies ei voinut tehdä työtään kun kaivon päällä oli auto. Etäluennassa ei näitä ongelmia ole.

”Automaattiset mittaukset ovat iso harppaus eteenpäin, manuaalisiin mittauksiin verrattuna ne ovat ylivertaisia. FinMeas pystyi lisäksi toteuttamaan järjestelmän taloudellisesti kilpailukykyiseen hintaan. Saimme samalla rahalla enemmän”, Äikäs toteaa.

Mittaamisen merkitys kasvussa

Rantatunnelissa kallion liikkeitä seurataan koko rakentamisen ajan – samoin FinMeas vastaa mittalaitteiden ylläpidosta aina projektin loppuun asti. Äikäs on ollut hyvin tyytyväinen niin automaattisiin mittausjärjestelmiin kuin niiden ympärille rakennettuihin palvelukokonaisuuksiin.

”Yhteistyö FinMeasin asiantuntijoiden kanssa on sujunut mainiosti. He kehittävät järjestelmiään ja ottavat asiakkaiden tarpeet huomioon erittäin hyvin.”

Kallioliikkeiden mittaamisen lisäksi Äikäs on kiinnostunut automaattisten mittausjärjestelmien hyödyntämisestä myös pohjaveden korkeuden ja painumien seurantaan.

Kallioon louhittavat tilat tulevat jatkossa entisestään yleistymään, koska kaupunkiympäristössä maanpäälliset alueet on usein jo rakennettu täyteen. Äikäs uskoo, että samalla myös mittaamisen merkitys entisestään kasvaa, koska usein parhaat kallioresurssit on suurimmissa kaupungeissa jo enimmäkseen rakennettu. Suunnittelijakohtaisia eroja on lähinnä siinä, paljonko mittalaitteita kuhunkin kohteeseen suunnitellaan. Tarkkoja ja ajantasaisia mittauksia tarvitaan erityisesti metroasemien kaltaisissa suurissa kalliotiloissa, joissa liikkuu paljon ihmisiä.

”Mittalaitteiden määrässä haetaan aina parasta ratkaisua niin tiedontarpeen kuin taloudellisuuden suhteen. FinMeas on ollut meille mieleinen kumppani, sillä se on tarjonnut hyvin suunniteltuja ja kustannustehokkaita kokonaisratkaisuja.”

Lataa tästä PDF

Case Kalasatama

Helsingin Kalasatama on yksi Suomen suurimpia ja näkyvimpiä rakennustyömaita. Valtaisa urakka on käynnissä myös maan alla, jossa louhitaan alueelle tulevan kauppakeskuksen suuria pysäköintitiloja. Louhintatöiden turvallisuutta valvotaan FinMeasin toimittamilla automaattisilla ekstensometreillä.

Kalasataman kauppakeskukseen tulee viisi maanalaista pysäköintihallia, joista neljä on kaksikerroksisia. Halleissa on yhteensä 1150 autopaikkaa. Louhinta- ja rakennustöistä vastaa SRV Infra, jossa hankkeesta vastaa projektipäällikkö Ville Järvinen.

Mittausten luotettavuus korostuu, koska pysäköintiluolaston päälle rakennetaan ennätyksellisen korkeita tornitaloja. Tornitalot tulevat sijaitsemaan luolan kalliopilareiden päällä. Koska kuormitus on suuri, kallion liikkeistä tarvitaan tarkkaa ja luotettavaa tietoa. FinMeasin automaattiset mittalaitteet onkin sijoitettu kaikkiin kriittisiin kohtiin.

FinMeas on toimittanut projektiin neljä automaattista ekstensometriä, joilla seurataan kallion liikkeitä louhinnan ja rakennustöiden aikana. Yhdessä mittarissa on kolme tai viisi eri syvyyteen asennettua ankkuria, jotka liikkuvat referenssipäähän nähden kallion liikkeiden mukana. Liike mitataan ja lähetetään langattomasti FinMeasin Internet-palveluun, josta mittaustuloksia voi seurata reaaliaikaisesti.

Mittausjärjestelmään voi asettaa myös automaattisen hälytyksen, joka lähettää avainhenkilöiden sähköpostiin ja matkapuhelimeen tiedon heti, jos ennalta määritellyt arvot ylitetään.

Liikkeitä valvotaan reaaliaikaisesti

Mittalaitteet asennettiin kallioon jo ennen louhinnan aloittamista, jotta kallion perustilanteesta saatiin riittävästi tietoa.

”Kalliossa on aina liikettä louhinnan aikana. Automaattisilla ekstensometreillä voimme seurata reaaliaikaisesti miten kallio liikkuu ja elää. Jos liike on ennakoitua suurempaa pystymme reagoimaan siihen heti ja tarvittaessa lisäämään lujituksia”, Järvinen kertoo.

Kallion luontaisista jännitystiloista johtuva normaali liike on yleensä muutamia millimetrejä.

”Kalasataman kohteessa maaperä on hyvää, alueella on ollut vanha kalliosaari. Kallion liike ei ole missään vaiheessa ollut lähellä asettamiamme hälytysrajoja. Yhdessä kohdassa päätimme tehdä mittaustulosten perusteella lisälujituksia, joilla kallion liike saatiin rauhoitettua.”

Etäluenta säästää arvokasta työaikaa

Kalasataman maanalaisten pysäköintihallien louhintatöihin tuo oman haasteensa se, että alueella tehdään samalla runsaasti maanpäällisiä rakennustöitä, kuten kauppakeskuksen perustuksia.

”Rakentaminen on päivittäistä yhteensovittamista. Jos jossakin valetaan emme räjäytä samassa paikassa samaan aikaan.”

Järvinen kiittelee automaattisten mittausten luotettavuutta, vaivattomuutta ja kustannustehokkuutta. Aiemmin mittaukset on hoidettu manuaalisesti, eli mittamies on käynyt paikan päällä viikoittain tarkistamassa lukemat.

”Näin pitkässä projektissa mittamiehille vapautuu paljon aikaa muihin töihin.”

”Laitteet ovat toimineet luotettavasti ja niiden käyttö on vaivatonta. Käyttöliittymä ja lukuasteikko on selvä: värikoodisto kertoo heti ovatko mittaustulokset sallittujen raja-arvojen sisällä”, Järvinen sanoo.

”Helppokäyttöisyys on suuri etu. Näin suuressa ja moniulotteisessa projektissa tapahtuu koko ajan ja monessa paikassa. Siksi haluamme tehdä asiat niin yksinkertaisiksi kuin mahdollista. FinMeasin järjestelmä on tässä oivana apuna.”

Tärkeä tieto helposti kaikkien käytössä

Järvinen arvostaa myös automaattisten mittausten reaaliaikaisuutta ja sitä että tieto on kaikkien osapuolten käytössä.

”Manuaalisista mittausten tulokset kulkivat ensin urakoitsijalle ja sieltä valvojille ja suunnittelijoille. Nyt kaikki asianosaiset pääsevät heti katsomaan tietoja Internet-palvelusta, aina kun haluavat. Tämä on suuri parannus aiempaan verrattuna.”

Pysäköintitilojen suunnittelu alkoi tammikuussa 2014 ja rakentamaan päästin toukokuussa 2015. Kauppakeskuksen ja pysäköintitilojen on määrä valmistua syyskuussa 2018. Ennen kuin pysäköintitiloja päästään rakentamaan alueelta louhitaan yhteensä 200 000 kiintokuutiota kiveä. Tammikuusta 2016 määrästä oli louhittu lähes puolet.

Lataa tästä PDF

Case Vattenfall

Vattenfallin Pamilon padon turvallisuutta monitoroidaan FinMeasin teknologialla. Monitorointijärjestelmän avulla padon tilannetta ja toimintaa voidaan seurata reaaliaikaisesti.

Pamilon patoa monitoroidaan FinMeasin kehittämillä automaattisilla huokospainemittausjärjestelmillä. Laitteet on asennettu patoon ja tieto padon tilanteesta siirtyy automaattisesti pilvipalveluun, jossa vastuuhenkilö voi tarkastella mittaustuloksia.

FinMeasin monitorointijärjestelmä seuraa Pamilon tilannetta reaaliaikaisesti. Tämä tarkoittaa sitä, että järjestelmä havaitsee mahdolliset muutokset padon toiminnassa juuri sillä hetkellä, kun ne tapahtuvat, ei tunteja tai päiviä myöhemmin. Tämä antaa arvokasta lisäaikaa mahdollisille varotoimenpiteille. ”Web-palvelun käyttö on helppoa ja vaivatonta. Erityisen hyvää palvelussa on se, että padon tilanne nähdään reaaliajassa”, Kari Niemelä Vattenfallilta kiittelee.

Mikäli ennalta määritellyt raja-arvot ylittyvät tai alittuvat, järjestelmä lähettää automaattisen hälytyksen sähköpostiin tai tekstiviestillä.

Hälytykset antavat aikaa reagoida

”Hälytysten ansiosta voimme nukkua yömme rauhassa. Hälytykset antavat meille aikaa reagoida, joten ehdimme analysoida mittaustuloksia rauhassa sekä etsiä syyn mahdollisille muutoksille”, Niemelä jatkaa.

Automaattista monitorointia hyödynnettäessä kenenkään ei tarvitse mennä käymään itse paikan päällä. Tästä syystä automaattinen monitorointijärjestelmä on erityisen hyvä patojen seuraamiseen: Kukaan ei pysty näkemään padon sisälle ja tarkastelemaan tilannetta samalla tavalla kuin mittaussensorit – padon sisäistä eroosiota ei pysty havaitsemaan paikan päältä. ”Mikäli menetetään aikaa, on riskinä, että padon sisäinen eroosio pääsee kehittymään liian pitkälle”, Niemelä mainitsee.

FinMeasin laitteiden avulla monitorointi ei myöskään ole maantieteellisesti rajoitettua. Pamilon pato sijaitsee Suomessa, mutta sitä monitoroidaan järjestelmän avulla myös Ruotsista käsin.