BETONIVIEMÄRIT 2003 käsikirja

Transkriptio

1 käsikirja 1

2 käsikirja Käsikirjan toimituskunta: Toimitusjohtaja Kari Koivunen, Abetoni Oy Käyttöpäällikkö Martti Liukkonen, Abetoni Oy Hallituksen jäsen Lennart Westerholm, Semtu Oy Projekti-insinööri Ossi Murto, Kouvolan Betoni Oy Projektipäällikkö Jorma Havukainen, SCC Viatek Oy Rakennusmestari Esa Annala, Vantaan kaupunki Insinööri Matti Heino, Infratec Oy DI Petri Mattila, P.T. Mattila Ky DI Seppo Petrow, Rakennusteollisuus RT ry Julkaisija: Rakennusteollisuus RT ry Betoniteollisuustoimiala Ulkoasu ja taitto: Kari Sundell, Informaatti Ky Kustantaja: Suomen Betonitieto Oy ISBN Suomen Betonitieto Oy, Rakennusteollisuus RT ry Gummerus Kirjapaino Oy Jyväskylä

3 käsikirja 3

4 4

5 Sisällysluettelo 1 ESIPUHE KÄSITTEITÄ JA MERKINTÖJÄ BETONI VIEMÄRÖINTIMATERIAALINA MATERIAALIOMINAISUUDET Betoni Puristuslujuus Tiiviys Mekaaninen kestävyys Kemiallinen kestävyys Säilyvyyden parantaminen BETONIN KESTÄVÄT ARVOT Energian käyttö valmistuksessa Käyttöikä Ympäristövaikutukset PUTKEN RAKENNE Betonirakenne Raudoitus KAIVON RAKENNE Betonirakenne Raudoitus LIITOSTEKNIIKKA JA TIIVISTEET TUOTANTO Tuotteiden valmistus Tarkastukset ja merkinnät TUOTTEIDEN LAADUNVARMISTUS Tuotteille asetetut vaatimukset Laadunvalvontakäytäntö Putken laskennallinen mitoitus KÄYTTÖALUEET Verkostotyypit Kaivotyypit Pumppaamot Betoniset pienpuhdistamot TUOTETIEDOT EK-JÄRJESTELMÄ OSALUETTELO EK-putket EK-kaivot JOHTOLINJOJEN SUUNNITTELU SUUNNITTELUN PERUSTEET YLEISSUUNNITTELU Viemäröintijärjestelmän valinta Viemäriverkostojen suunnittelu Verkostojen mitoitus Putkien hydraulinen mitoitus nomogrammien avulla RAKENNUSSUUNNITTELU Suunnittelua palvelevat maastotutkimukset Kestävyysluokan ja putkityypin valinta Maastotutkimukset ja pohjarakennustoimenpiteet Putkilinjan perustaminen Putkikaivanto Putkikaivannon täyttö Rakennussuunnitelman asiakirjat VIEMÄRIN RAKENTAMINEN RAKENTAMISEN VALMISTELU Työn suunnittelu Viemärimateriaalien hankinta Töiden järjestely PUTKIKAIVANNON TEKO Alustavat työvaiheet Putkikaivanto Perustaminen Kaivantotöiden työturvallisuus VIEMÄRIVERKOSTON ASENTAMINEN Betonituotteiden varastointi työmaalla Asennusalusta Betoniputkien asentaminen Rumpujen asentaminen

6 6.35 Betonikaivojen asentaminen Putkikaivannon täyttö LAADUNVARMISTUS JA DOKUMENTOINTI Verkostolle asetettavat vaatimukset Asennuskoulutus Laadunvalvontakäytäntö työmaalla Työn hyväksyminen ja vastaanotto YLLÄPITO TARKASTUKSET PUHDISTUS PAIKALLISET PUTKIKORJAUKSET VIEMÄRIKAIVOJEN SANEERAUS KEHITYSKOHTEITA SOIKEA EK-PUTKI KIRJALLISUUTTA Viitekirjallisuus Muuta ILMOITTAJAT Semtu Oy Finnsementti Oy Maa ja Vesi Oy Kokkobe Oy Kouvolan Betoni Oy Liitin Oy Pintos Oy SCC Viatek Abetoni oy... 3.kansi 6

7 1 ESIPUHE Betonin helppo saatavuus, hyvät lujuus- ja säilyvyysominaisuudet sekä ympäristöystävällisyys tekevät siitä erittäin kilpailukykyisen rakennusmateriaalin niin talonrakentamiseen kuin maa- ja vesirakentamiseenkin. Betoni on myös eräs maailman vanhimmista rakennusmateriaaleista; sen historia on yli kaksi tuhatta vuotta vanhaa. Nykyaikaisen betoniteknologian voidaan katsoa alkaneen portlandsementin keksimisestä 1800-luvun alussa. Tänään betoni on maailman eniten käytetty rakennusmateriaali. Betoniviemärit 2003 käsikirja on tehty suunnittelijoiden lisäksi rakennuttajien ja urakoitsijoiden käyttöön. Satunnaisesti betoniviemäreitä rakentavat voivat kirjan avulla kerrata tietojaan. Kirja on myös suunnattu käytettäväksi soveltuvin osin oppikirjana alan korkeakouluissa ja ammattikorkeakouluissa sekä täydennyskoulutuksessa. Kiitämme kirjan toimituskuntaa ammattitaitoisesta ja aktiivisesta työpanoksesta kirjan teossa. Kiitokset BLT ry:lle ja betoniputkia valmistavalle teollisuudelle merkittävästä taloudellisesta tuesta. Helsingissä tammikuussa 2003 Rakennusteollisuus RT ry Betoniteollisuustoimiala 7

8 2 KÄSITTEITÄ JA MERKINTÖJÄ Tässä julkaisussa on käytetty mm. seuraavia käsitteitä ja määritelmiä: Hulevesi Sateesta ja lumen sulamisesta peräisin oleva valumavesi taajama-alueella. Tarkastuskaivo Tarkastuskaivo on viemäriverkon betonirakenteinen kaivo, jonka halkaisija (DN) on vähintään 500 mm (teleskooppi osa). Tarkastusputki Tarkastusputki on viemäriverkon betonirakenteinen putki, jonka halkaisija (DN) on pienempi kuin 500 mm. Tiiviys Tiiviydellä tarkoitetaan putken tiiviyttä, joka todetaan tiiviyskokeella. Tiiviyskoe voidaan tehdä vesi- tai ilmanpainekokeena. Tiiveyssuhteen määrittäminen Tiiveyssuhteella tarkoitetaan levykuormituskokeessa toisen ja ensimmäisen kuormituksen E-moduulien suhdetta E2/E1 ja kannettavalla pudotuspainolaitteella mittauksen maksimikantavuusarvon Emax suhdetta ensimmäisen kuormituksen arvoon eli Emax/E1 (Emax on yleensä 3 5 mittaustulos). Tiiveysasteen määrittäminen Tiiveysasteella tarkoitetaan prosenttilukua, joka ilmoittaa rakenteesta otetusta näytteestä määritetyn kuivatilavuuspainon suhteen samasta materiaalista parannetulla Proctor-kokeella määritettyyn kuivatilavuuspainon suurimpaan arvoon. Tiiveysasteen määrittämisessä saadaan käyttää myös muuta luotettavaa menetelmää. 8

9 3 BETONI VIEMÄRÖINTIMATERIAALINA 3.1 MATERIAALIOMINAISUUDET 3.11 Betoni Betoni koostuu runkoaineesta, sideaineesta ja vedestä, minkä lisäksi seos- ja lisäaineita käyttämällä on mahdollista sovittaa betonin ominaisuuksia haluttuun suuntaan. Putkimateriaalina betoni on ihanteellinen korkean rakenteellisen lujuutensa, jäykkyytensä ja hyvän kuormien sietokykynsä ansiosta. Betoniputken ja betoniterästen lämpölaajenema on vain 1/17 PEH-putken vastaavasta. Betoniputket ja -kaivot valmistetaan erittäin korkealuokkaisesta betonista, jolle on tyypillistä tiiveys, lujuus ja hyvä lämpötilavaihteluiden kesto. Tiiveys ja lujuus estävät haitta-aineiden Betoni luonnollinen materiaali Kuva : Betoniset viemärituotteet valmistetaan ovat puhtaista luonnon tuotteista tunkeutumisen betoniin, joten betoni kestää hyvin kemiallisia rasituksia, sekä hiekan ja muiden kiintoainesten kulutusta. Betonisten viemärituotteiden valmistuksen lähtökohtana on yli sadan vuoden käyttöikä. Runkoaines Yleensä runkoaines on joko luonnonsoraa tai murskattua kiviainesta, mutta fillerilajite on tavallisesti hienoa luonnon hiekkaa tai lentotuhkaa. Runkoaineksen tärkeimmät ominaisuudet ovat puhtaus ja sopiva rakeisuus. Runkoaineslajitteita ovat tyypillisesti: filleri 0 1 mm hienot 0 4, 0 8 mm karkeat 4 8, 8 16, mm Side- ja seosaineet Betoniputkivalmistuksessa käytetään yleensä normaalisti kovettuvaa portland- tai yleissementtiä sekä nopeasti kovettuvaa portlandsementtiä. Hitaasti ja normaalisti kovettuvia sulfaatinkestäviä sementtejä käytetään silloin, kun putket joutuvat alttiiksi sulfaattirasitukselle tai kemiallinen rasitus on tavanomaista suurempi. Sulfaatteja esiintyy eräin paikoin maaperässä ja teollisuusprosessien jätevesissä. Tuoreen tai kovettuneen betonin ominaisuuksien säätämiseen voidaan valmistuksessa käyttää mineraalisia seosaineita, joita ovat esimerkiksi lentotuhka, masuunikuona ja silika. 9

10 Vesi Veden pitää olla puhdasta, jotta hydrataatioreaktio tapahtuu täydellisesti. Lisäaineet Viemärituotteissa lisäaineita käytetään vain erikoistapauksissa. Yleisesti betonin valmistuksessa käytettäviä lisäaineita ovat mm. notkistimet, kiihdyttimet, hidastimet, huokostusaineet, väriaineet ja kuidut. Niillä voidaan vaikuttaa sekä betonimassan että kovettuneen betonin ominaisuuksiin Puristuslujuus Betoniviemärituotteissa käytetyn betonin lujuusluokka on noin K50...K60, mikä on % tavanomaista talonrakennusbetonia korkeampi. Tarvittaessa käytetään lujuusluokaltaan jopa yli K100 betonia. Betoniputkien ja -kaivojen valmistukseen käytettävän betonin vesisementtisuhde on alhainen, tyypillisesti noin 0,3...0,4. Betonimassan alhainen vesisementtisuhde parantaa monia kovettuneen betonin ominaisuuksia, kuten nostaa puristuslujuutta sekä parantuneen tiiveyden ansiosta lisää kemiallista kestävyyttä ja kulutuskestävyyttä. Merkkinä korkeasta laadusta on se, että betoniviemärituotteet täyttävät betoninormien silloille ja merirakenteille asettaman vesisementtisuhdevaatimuksen w/c < 0,45. Kuva : Vesisementtisuhteen vaikutus puristuslujuuteen Betoniputki kestää hyvin fysikaalisia rasituksia, se on luja ja jäykkä. Suunnittelukuormien kestämisen lisäksi putkella on ylimääräistä kapasiteettia työmaa-aikaisia kuormia varten, minkä lisäksi betoniputki on neutraali säävaihteluille. Kulutuskestävyys Jäte- ja hulevesi sisältävät hiekkaa ja muita kovia partikkeleita, jotka pyrkivät kuluttamaan viemäriputken seinämiä. Kulutus on suurimmillaan putken mutkissa. Tutkimusten mukaan betoniputkille voidaan tavanomaisissa olosuhteissa ennustaa kulumisriskillä mitoitettuna 100 vuoden käyttöikää. Pakkasenkestävyys Tavanomaisissa olosuhteissa betoniputkituotteet eivät jäädy eikä pakkasenkestävyyteen tarvitse kiinnittää erityistä huomiota. Kuitenkin rumpuihin käytettävien betonituotteiden on 3.13 Tiiviys Alhaisen vesisementtisuhteen ja nykyaikaisen valmistustekniikan ansiosta betoniviemärituotteiden permeabiliteetti on alhainen, eli pintarakenne on erittäin tiivis. Ominaisuus takaa vesitiiviyden ja korkean puristuslujuuden, sekä siten hyvän pakkasen- ja korroosionkestävyyden Mekaaninen kestävyys Kuva : Vesisementtisuhteen vaikutus tiiviyteen 10

11 kestettävä toistuvaa jäätymistä ja sulamista, minkä lisäksi niihin saattaa kohdistua suolapakkasrasitusta. Betoniputkissa ja -kaivoissa käytettävä korkealaatuinen betoni tarjoaa riittävän hyvän suojan pakkasrasitusta vastaan Kemiallinen kestävyys Kemiallisten rasitusten sieto riippuu betonin valmistuksessa käytetyn sementin määrästä ja tyypistä sekä kovettuneen betonin ominaisuuksista. Betonin sideaineen eli sementtikiven huokoisuus ja erityisesti betonin tiiveys vaikuttavat siihen, kuinka helposti betonia vahingoittavat aineet voivat siihen tunkeutua. Sementtikiveen muodostuva huokosmäärä ja huokosten koko riippuvat pääasiassa betonimassan vesisementtisuhteesta. Tiiviin ja kestävän betonin edellytys on alhainen vesisementtisuhde. Putkibetonit ovat kuivia massoja, joiden vesisementtisuhde on alhainen (noin 0,3 0,4). Putkibetonin tiiveys ja korkea lujuusluokka takaavat hyvän kemiallisen kestävyyden. Betonille haitallisimpia ovat happamat ja toisaalta sulfaattipitoiset jätevedet. Teollisuudessamme käytettiin ja 1960-luvuilla runsaasti kemiallisesti aggressiivisia aineita, ja niitä sisältävät jätevedet laskettiin suoraan viemäriin aiheuttaen putkistolle vaurioita. Sittemmin ympäristötietous on kasvanut, ja normaaleissa tämän päivän jätevesiolosuhteissa betoni kestää kemiallista korroosiota hyvin. Betoni kestää erinomaisesti myös pitkäaikaisessa käytössä nykyisin suositeltavat suurimmat yleiseen viemärilaitokseen johdettavien jätevesien haitta-aineiden tyypilliset raja-arvot, kuten ph 6 10 ja sulfaattipitoisuus alle 400 mg/l /Viemäriin johdettavat teollisuusjätevedet, Vesi- ja viemärilaitosyhdistys 2002/. Pääsääntöisesti tavalliset betoniputket voidaan Suomessa asentaa ilman vaaraa maaperän aiheuttamista kemiallisista vaurioista. Riskialueilla vaurioihin on kuitenkin syytä varautua. Esimerkkejä alueista, joilla on syytä hakea putkivalmistajan kanssa yhteistyössä oikeat betonitekniset ratkaisut, ovat: sellu- ja paperitehtaiden lähistöllä maaperä saattaa sisältää liian korkeita sulfaatti- tai sulfiittipitoisuuksia kiisupitoisten kallioiden alueet (esimerkiksi Porin seutu) suoalueet, joissa on hiilihappopitoinen pohjavesi. Taulukko : Ympäristöministeriön suosittamat sallitut ohjearvot teollisuusjätevesille /Ympäristöministeriö/ Epäorgaanisten aineiden ohjearvot Elohopea Hopea Kadmium Kok.kromi Kromi (lv) Kupari Lyijy Nikkeli Sinkki Syanidi Tina Arseeni Seleeni Mg /l Viemäriverkolle haitallisten aineiden ohjearvot Te kijä ph min 6.0 ph ma x 11.0 Lämpötila T max ºC 40 Aine mg/l Sulfidi 5.0 Ammoniakki 40 Sulfaatti, tiosulfaatti ja sulfiitti 400 Magnesium 300 Rasva 150 Mineraalipohjaisten hiilivetyjen 200 kokonaispitoisuus summa-arvo hu olt amoid en, korja amoid en ja va st. jätevedet 11

12 Epäiltäessä aggressiivisia maaperäolosuhteita on tutkimusten perusteella yhteistyössä putkivalmistajan kanssa valittava oikeat tuoteominaisuudet niin, että hankalissakin oloissa saavutetaan tavanomainen käyttöikä. Lisäksi tiivistämällä putken ympärys esimerkiksi moreenisavella voidaan betoniviemärille haitallista pohjaveden virtaamaa pienentää niin, että hyvinkin aggressiiviset pohjavedet ovat putkelle melko vaarattomia. Seuraavassa käydään lyhyesti läpi joitakin betonia vaurioittavia kemikaaleja ja olosuhteita. Happamat olosuhteet, orgaaniset liuottimet ja pesuaineet Veden aggressiivisuus riippuu sen kovuudesta niin, että pehmeä vesi, jossa on vähän Ca-yhdisteitä, on vaarallisempaa kuin kova vesi. Toisaalta suuri hiilihapon (HCO 3, mikä tarkoittaa veteen liuennutta hiilidioksidia) määrä alentaa betonin emäksisyyttä, ja heikentää betonin teräksiä suojaavia ominaisuuksia. Orgaaniset liuottimet ja pesuaineet eivät yleensä aiheuta haittaa betoniviemärille. Karbonatisoituminen Karbonatisoitumisreaktio on sukua hiilihapon haitalliselle vaikutukselle. Karbonatisoitumisessa sementtikivi muuttaa koostumustaan yleensä ilmassa olevan hiilidioksidin vaikutuksesta. Kemiallisen reaktion tuloksena syntyy kalsiumkarbonaattia (CaCO 3 ) samalla, kun sementtikiven emäksisyys laskee, mikä heikentää betonikerroksen terästä suojaavaa vaikutusta. Betoniputkissa ja -kaivoissa käytettävä korkealaatuinen betoni tarjoaa yleensä riittävän hyvän suojan karbonatisoitumista vastaan. Taulukko : Kemialliset rasitukset ja toimenpiteet /SFS EN 206-1/ Yksittäisen kemiallisen ominaisuuden suurimman rasituksen arvo määrittää luokan. Jos kaksi tai useampi aggressiivista ominaisuutta johtaa samaan luokkaan, ympäristö luokitellaan seuraavaan korkeampaan luokkaan, ellei erityisesti tätä varten suoritetulla selvityksellä osoiteta, ettei se ole tarpeen. Kemiallinen ominaisuus Pohjavesi Testausmenetelmä XA1 XA2 XA3 2- SO 4 mg/l EN ja 600 > 600 ja 3000 > 3000 ja 6000 ph CO 2 mg/l aggressiivinen + NH 4 mg/l 2+ Mg mg/l Maaperä ISO 4316 pren 13577:1999 ISO ISO ISO 7980 tai 6,5 ja 5,5 < 5,5 ja 4,5 < 4,5 ja 4,0 15 ja 40 > 40 ja 100 > 100 kyllästymiseen asti 15 ja 30 > 30 ja 60 > 60 ja ja 1000 > 1000 ja 3000 > 3000 kyllästymiseen asti 2- SO 4 mg/kg a En b Happamuus DIN Betonille asetettavat vähimmäisvaatimukset eri rasitusluokissa vesi-sementtisuhde lujuus sementtimäärä kg/m 3 sementtilaatu, sulfaatista kun rasitus johtuu 2000 ja > 3000 c ja > 1000 ja 3000 > 200 Baumann Gully ei 0,55 0,50 0,45 K37 K37 K vaatimusta Ei esiinny käytännössä SR-sementti SR-sementti 12

13 Rikkiyhdisteet Jos sulfaattipitoisuus on erittäin korkea (yli 400 mg sulfaatti-ioneja litrassa pohjavettä tai enemmän kuin 4000 mg/kg maata) tulee putken valmistuksessa käyttää sulfaatinkestävää sementtiä. Rikkivetykorroosio on mahdollinen, jos viemärivedessä ja siinä olevassa lietteessä on hapettomissa olosuhteissa toimivia bakteereita, jotka rikkiyhdisteitä hajottaessaan synnyttävät rikkivetyä. Rikkivetykaasu liukenee viemäriveteen ja siitä edelleen viemäriputken ilmatilaan, mistä rikkivety imeytyy betoniputken kosteaan pintaan, jossa bakteerit muuttavat rikkivedyn rikkihapoksi. Väkevä rikkihappo reagoi kovettuneen sementin kanssa ja reaktiotuote on lähinnä kipsi. Suurimpana syynä rikkivetykorroosioon ovat olleet puutteellisesti tuuletetut kiinteistöjen saostuskaivot. Saostuskaivoista muodostui helposti mädätyssäiliöitä, joissa syntyi runsaasti rikkivetyä. Koska tuuletus toimi heikosti, rikkivety kulkeutui usein myös varsinaiseen viemäristöön. Rikkivetykorroosio ei nykyisin ole enää ongelma, sillä sen syntyminen voidaan estää jo suunnitteluvaiheessa esimerkiksi seuraavin keinoin: suunnittelemalla betoniputki kestämään vallitsevat olosuhteet käsittelemällä oikein jätevettä (ph-arvon korottaminen) ilmastamalla vettä kasvattamalla virtaamaa tuulettamalla viemärit ja huuhtelemalla viemärit silloin tällöin puhtaalla vedellä. Terästen korroosio Teräksen korroosiotuotteiden tilavuus on ehjää terästä suurempi, minkä seurauksena etenevä ruoste murtaa pintabetonin ja vaurioittaa rakenteen. Korroosion eteneminen on usein seurausta betonin karbonatisoitumisesta ja kloridipitoisista jätevesistä. Parhaiten korroosiota voi estää huolehtimalla siitä, että betoni on vallitsevissa ympäristöolosuhteissa riittävän korkealaatuista, ja että suojabetonipaksuus terästen pinnalla on riittävä. Betoniputkissa ja -kaivoissa käytettävä korkealaatuinen betoni suojaa teräksiä yleensä riittävästi. Lisätietoa kemiallisten aineiden vaikutuksesta betoniin saa julkaisusta by32, Betonirakenteiden säilyvyysohjeet ja käyttöikämitoitus Säilyvyyden parantaminen Betonin kemiallisen rasituksen kestävyyttä voidaan parantaa yhteistyössä putkitoimittajan kanssa valitsemalla sopiva sementtityyppi sekä lisäämällä betonin tiiveyttä. Betonin tiiveyttä voidaan parantaa nostamalla betonimassan lujuusluokkaa entisestään, lisäämällä sementin määrää tai käyttämällä lisä- ja seosaineita, esimerkiksi lentotuhkaa tai silikaa. Hankalissa olosuhteissa voidaan harkita ruostumattomien raudoitteiden käyttöä tai betonirakenteen pinnoittamista kestämään ulkoiset rasitukset. 3.2 BETONIN KESTÄVÄT ARVOT Kuva : Viemäriputken rikkivetykorroosion muodostuminen Betoniputket valmistetaan luonnon raaka-aineista, sementistä, sorasta ja vedestä. Betonituotteiden ympäristökustannukset muodostuvat luonnon raaka-aineiden käytöstä, jatkojalostuksen vaatimasta energiasta sekä kuljetuksista prosessin eri vaiheissa. Tuotanto, kuljetukset ja asennus aiheuttavat hiilidioksidipäästöjä ympäristöön, minkä lisäksi asennuksesta syntyy maankäyttöön liittyviä yleensä paikallisia vaikutuksia. Kaikkiaan betoni menestyy erinomaisesti verrattaessa eri putkimateriaalien ympäristövaikutuksia. 13

14 VTT Rakennus- ja yhdyskuntatekniikka on laatinut betoniputken ja betonikaivon ympäristöselosteet /Betoniputki, VTT nro 43, ja Betonikaivo, VTT nro 44, / Energian käyttö valmistuksessa Suurin osa betonituotteiden valmistuksessa tarvittavasta energiasta kuluu sementin poltossa, jossa jauhettu kalkkikivi kuumennetaan runsaaseen 1400 C:een. Sementin valmistustekniikan kehittyessä tämä energiamäärä on pudonnut vuodesta 1960 lähes puoleen. Viime vuosikymmeninä osa portlandsementistä on Suomessa korvattu muilla hydraulisilla seosaineilla, kuten masuunikuonalla ja lentotuhkalla, jotka ovat teollisuuden jätetuotteita. Seosaineiden käyttö pienentää betonin energiasisältöä merkittävästi. Betoniputkien ja -kaivojen valmistuksen osuus putkilinjan rakentamisen koko energiankäytöstä on vain noin kolmannes. Kuvassa esitetään yleisimmin käytettyjen viemärimateriaalien valmistukseen käytetty energiamäärä Käyttöikä Betoniputkiverkoston käyttöikä riippuu kaivuja asentamistyön laadusta, täyttötöistä, maaperän olosuhteista ja sen kuormittamisesta sekä putkessa johdettavan veden laadusta. Lisäksi putkilinjan käyttöikä riippuu saumojen ja tiivisteen käyttöiästä sekä betonin ja raudoitteiden kestävyydestä. Tavoitteeksi asetettu 100 vuoden käyttöikä saavutetaan nykyisillä korkealuokkaisesta betonista valmistetuilla putkilla, mikäli putkessa johdettava jätevesi täyttää sille asetetut vaatimukset ja putkilinja on asennettu asianmukaisesti PVC Kokonaisenergia,GJ/km 100v putkilinjaa Polyeteeni Polypropeeni Betoni Valurauta Poltto Varastointi jätteenä Jättö maahan Kuva : Viemärimateriaalien valmistukseen käytetty energiamäärä /8/ painoprosenttia on murskattua tai luonnon kiviainesta. Betoniputkiviemärilinjan rakentamiseen ja ylläpitoon 100 vuoden käyttöaikana käytetystä energiasta noin % kuluu asennuksen aikaisiin maamassojen siirtoihin ja täyttötöihin. Kuljetusten huolellinen suunnittelu on helpoin tapa pienentää ympäristövaikutuksia. Täyttö Ympäristövaikutukset Betoniputken valmistukseen kuluu suhteellisen vähän energiaa, mutta hiilidioksidipäästöt ovat melko suuret, mikä johtuu sementin valmistuksessa hajoavasta kalkkikivestä vapautuvasta hiilidioksidista. Vapautunut hiilidioksidi palautuu betoniin hitaasti karbonatisoitumisreaktion myötä, mutta laskelmissa kalkkikiven hiilidioksidi oletetaan yleensä lopullisesti ilmaan jääväksi toisin kuin puun polton hiilidioksidi. Putkien valmistuksessa käytettävästä betonista yli 80 Kuva : Veden happamuuden ja virtausolosuhteiden vaikutus betoniputken (betoni K-40) käyttöikään 14

15 massojen ja ylijäämämassojen kuljetukseen kuluu 48 % putkilinjan rakentamiseen kuluvasta energiasta. Putkien ja kaivojen kuljetukseen osuus on 14%. Kuljetustarvetta vähentää se, että betoniputkilinjan täyttöjen suunnittelu on helppoa, sillä kovan betoniputken kaivanto voidaan oikein tehden täyttää pääosin murskeella ja kaivumailla. Betoni on sekä varastoituna että asennettuna maaperään stabiilia ja vaaratonta. Tuotteiden pitkä käyttöikä ja täydellinen kierrätettävyys takaavat betonin ympäristöystävällisyyden sekä alhaisen elinkaarikustannuksen. Saavutettuaan kestoikänsä betoniputki on helppo kierrättää murskaamalla käytettäväksi esimerkiksi erinomaisena tienrakennuksen runkoaineena korvaten soravaroja. Samalla kerätään raudoitteet ja kumitiivisteet talteen omiin kierrätysprosesseihinsa. Luonnollisesti, mikäli mahdollista, loppuunkäytetyt betoniviemärit voidaan jättää paikalleen ilman, että on pelättävissä negatiivisia ympäristövaikutuksia. Betoniviemärin saneerausta käsitellään kohdassa PUTKEN RAKENNE 3.31 Betonirakenne Betoniputken ulkopinnan muoto voi olla suora tai muhvillinen, pyöreä tai jalallinen. Tuotteiden korkean laadun takaamiseksi tulee Betoniputkinormien mukaan betonin lujuusluokan olla vähintään K40, mutta tuotantotehokkuus johtaa käytännössä selvästi suurempaan lujuuteen. Kaikkien terästen suojabetonipaksuuden tulee 1 20 Betoniviemärin energia, 256GJ/km/ 100 vuodessa Valmistus 34% Kuljetukset ja maa-ainekset 66% Sementinvalmistus 13% Kiviainekset 2% Kumitiiviste 9% Valmistus tehtaalla 10% Kuljetus asiakkaalle 1 1% Kuljetus työmaalle 3% Kaivuu ja asennus 4% Alkutäyttö 9% Lopputäyttö ja pinta 1% Ylijäämämaan kuljetus 20% Ylijäämämaan sijoitus 18% Kuva : Energiankäytön jakaantuminen /8/ olla vähintään 15 mm, mutta toimivien terästen suojakerrosvaatimus on 25 mm. Kestävyysluokat Tuotteet valmistetaan siten, että ne täyttävät Betoniputkinormeissa kullekin tuotteelle ja kestävyysluokalle asetetut vaatimukset. Kestävyysluokan valitsee suunnittelija. Betoniputket on jaettu kestävyysluokkiin ja niitä valmistetaan sekä raudoitettuina että raudoittamattomina. Raudoittamattomien putkien suurin halkaisija on 1000 mm, jolloin niiden kestävyysluokka on B. Raudoitettujen putkien lujuusluokka voi olla joko Br tai Dr, joista Dr on lujempi Raudoitus Betoniputkissa ja kaivoissa käytetään raudoitteita, jotka voivat olla poikkileikkausmuodoltaan pyöreitä tai ellipsejä. Kumpaakin poikkileikkausmuotoa voi käyttää myös momenttiraudoitteissa. Pyöreät raudoitteet voidaan valmistaa joko yksittäisinä renkaina tai jatkuvina, useita kierroksia käsittävinä spiraaleina. Raudoitteet toimitetaan betonituotetehtaalle irtonaisina renkaina tai valmisraudoitteina, häkkeinä, joissa on tarvittava rengasmäärä. Raudoitteiden valmistukseen käytetään seuraavia terästyyppejä: B500K-teräs, myötölujuus 500 MPa, JS-teräs, myötölujuus 500 MPa, S235JRG2-teräs, myötölujuus 235 MPa. Raudoittamattomat betoniputket Raudoittamattomia B-kestävyysluokan betoniputkia käytetään halkaisijaltaan mm:n viemäreissä, joista kokoluokat 800 mm ja 1000 mm soveltuvat tyypillisesti ainoastaan liikennealueiden ulkopuolelle. Raudoitetut betoniputket Raudoitettuja putkia käytetään pääosin suuriläpimittaisissa viemäreissä. Normeissa on annettu kestävyysvaatimukset luokille Br ja Dr sekä halkaisijoille mm. Raudoituksella parannetaan putkilinjan murtumissitkeyttä ja estetään putkien äkillinen sortuminen poikkeuksellisen suurten ennakoimattomien kuormien tai painumien varalta. 15

16 3.4 KAIVON RAKENNE 3.41 Betonirakenne Kestävyysluokat Tuotteet valmistetaan siten, että ne täyttävät Betoniputkinormeissa kullekin tuotteelle ja kestävyysluokalle asetetut vaatimukset. Kestävyysluokan valitsee suunnittelija. Kaivonrenkaiden kestävyysluokat ovat Br ja. Kaikki renkaat raudoitetaan normien vaatimusten mukaisesti. Kestävyysluokka valitaan normien peitesyvyysrajojen mukaan. Liikennealueilla käytetään -luokan kaivonrenkaita. Pohjaelementeille on annettu samat vaatimukset kuin suorille kaivonrenkaille. Betonikaivoelementtejä on saatavissa kuutta kokoluokkaa sisähalkaisijaltaan 600, 800, 1000, 1200, 1600 tai 2000 mm. Kaivojen rakentamisessa käytetään Betoniputkinormien mukaisia pohjaelementtejä, kaivonrenkaita, kartiorenkaita ja korotusrenkaita. Kaivojen 800 ja 1000 mm yläosa tehdään kartiorengasta tai tasakantta käyttäen. Ylimpänä suorana kaivonrenkaana käytetään vähintään 1000 mm korkeaa rengasta, mikäli tämä on kaivon korkeus huomioonottaen mahdollista. Pohjarenkaan päällä alimpana pyritään käyttämään matalia kaivonrenkaita routanousujen tasaamiseksi. Kaivojen pohjaelementteihin voidaan tehdä liittymät mittatilaustyönä kaikille käytössä oleville materiaaleille. Kaivoihin on saatavana myös teleskooppikansistoja Raudoitus Betonikaivoissa käytetään raudoitteita, jotka voivat olla poikkileikkausmuodoltaan pyöreitä tai ellipsejä. Kumpaakin poikkileikkausmuotoa voi käyttää myös momenttiraudoitteissa. Pyöreät raudoitteet voidaan valmistaa joko yksittäisinä renkaina tai jatkuvina useita kierroksia käsittävinä spiraaleina. Raudoitteet toimitetaan betonituotetehtaalle irtonaisina renkaina tai valmisraudoitteina, häkkeinä, joissa on tarvittava rengasmäärä. Raudoitteiden valmistukseen käytetään seuraavia terästyyppejä: B500K-teräs, myötölujuus 500 MPa, JS-teräs, myötölujuus 500 MPa, S235JRG2-teräs, myötölujuus 235 MPa. 3.5 LIITOSTEKNIIKKA JA TIIVISTEET EK-järjestelmä EK-betoniviemärijärjestelmän lyhenne EK tarkoittaa esiasennettua kumitiivistettä. Suomessa EK-tuotteet ovat vakiomitoitettuja ja eri valmistajien tuotteet sopivat toisiinsa. Järjestelmään kuuluvat EK-betoniputket ja -kaivot, liitos- ja sovitusosat. Kuva : Raudoitus EK-järjestelmällä ovat seuraavat ominaisuudet: Puristumatiivisteen ansiosta sauma pysyy tiiviinä myös kuormituksen muuttuessa. Liitos kestää sekä yli- että alipainetta, eikä kärsi painepesusta. Tiiviste on aina paikallaan ja varmasti oikean kokoinen, eikä sitä voi asentaa väärin. Liitos kestää linjaan kohdistuvia kuormia tiiviinä, koska tiiviste on osittain upotettu putken muhviin. Liitos sallii normin kullekin putkikoolle määrittämän kulmamuutoksen tiiviyden kärsimättä. Liitokseen ei synny kulmamuutoksessa betonikontaktia, sillä tiiviste kantaa koko kuorman. 16

17 Liitos on itsekeskittyvä ja sopii koneelliseen asennukseen. Liitoksella on suuri lukitusvoima liukuaineen kuivuttua. Kumitiivisteet EK-järjestelmän kumitiivisteet asennetaan putkiin ja kaivonrenkaisiin tehtaalla valmistuksen yhteydessä. Niinpä tiiviste on aina oikean kokoinen ja pysyy varmasti paikallaan varastoinnin ja kuljetuksen aikana sekä putkea asennettaessa. Kuva 3.5-2: Tiivistemateriaalin elinikä (Ahreniusmenetelmä) Kuva 3.5-1: EK-putken tiiviste ja sen toimintatapa Oikean tiivisteen valinta käyttökohteen mukaan on järjestelmän luotettavuuden kannalta tärkeää. EK-tiivisteitä on kolmea eri tyyppiä, jotka kaikki täyttävät Betoniputkinormin ja standardin EN vaatimukset: Asennettaessa putken muhvissa oleva solumuoviosa irtoaa vetämällä sen pinnassa olevasta teipistä, jolloin muhvi puhdistuu jäästä ja liasta. Kuumennusliekkiä ei suositella käytettäväksi. Tiivisteen saa talvella pehmeämmäksi ja helpommin asentuvaksi naputtamalla sitä kumivasaralla. Ennen asennusta kärjen päälle levitetään putkenvalmistajan suosittelemaa liukuvoidetta, joka ei sisällä tiivistettä vahingoittavia liuotinaineita. Asentaminen kovassa pakkasessa helpottuu, jos liukuvoidetta sivellään sekä kärkipäähän että tiivisteen etureunaan. Putkilinja liitetään kaivoon käyttäen lyhyitä soviteputkia. Näin rakennettu linja on joustava ja Normaali EK-tiiviste on tarkoitettu tavanomaisiin jäte- ja hulevesiviemäreihin, joissa lämpötila jää alle +45 C:n. Öljynkestäviä EK-tiivisteitä käytetään esimerkiksi öljynerotuskaivoissa. Lämmönkestävyyttä (+80 C) vaativiin kohteisiin, kuten prosessiteollisuuden putkistoihin, käytetään peroksidivulkanoituja EPDM (eteenipropeeni) tiivisteitä. Vuotojen estämisen lisäksi tiivisteen tehtävänä on keskittää putkilinja niin, ettei siihen muodostu kunnossapitoa vaikeuttavia porrastuksia. Tiiviste on suunniteltu kantamaan koko putkelle tulevan kuormituksen. EK-järjestelmän liitososat mahdollistavat sauman kulmamuutoksia, minkä ansiosta putkilinjat ovat joustavia tiiviyden kärsimättä. Kuva 3.5-3: Tuotteeseen integroidun tiivisteen kuormituksen kesto verrattuna samanmuotoiseen irtotiivisteeseen 17

18 sallii putken ja kaivon eritahtisen liikkumisen vaurioitumatta. EK-putkien kaivoliitokset ovat osa EK-järjestelmää, mutta muut materiaalit liitetään esimerkiksi kumisella läpivienti- eli poraustiivisteellä. Betoniseen EK-järjestelmään kuuluu myös teleskooppikaivo, jossa betonisen pohjaelementin, kaivonrenkaiden tai kartion päälle tulee kansi, johon on liitetty muovinen teleskooppiosa kansistoineen. Betonisten korotusrenkaiden väliin tulee asentaa tiivistysnauha. Nauhan koon on oltava mitoitettu niin, että se ei nosta kokonaiskorkeutta, vaan ainoastaan tiivistää sauman. 3.6 TUOTANTO 3.61 Tuotteiden valmistus Betonin valmistus Nykyaikainen betonituotetehdas on pitkälle automatisoitu ja kullekin tuotteelle ja tuotantokoneelle reaaliaikaisesti määritettävä annostusohje perustuu sementin ja kiviaineksen laadunvalvontatietoihin. Tavoitteena on saavuttaa lopputuotteen suunnitelmien ja muiden vaatimusten mukainen laatu. Tarvittaessa käytetään esimerkiksi lisä- ja seosaineita oikeaan tulokseen pääsemiseksi. Kuivan ja jäykän, maakostean, betonimassan käyttö parantaa tuotteiden mittatarkkuutta sekä tehostaa tuotantoa nopeuttamalla tehtaan muottikiertoa. Betoniputkinormi edellyttää betonin vähimmäislujuusluokan olevan K40, mutta tuotantoteknisistä syistä betonin lujuusluokka on yleensä K50...K60. Valmistuksessa noudatetaan 1-luokan betonitöistä annettuja määräyksiä, kuten työnjohdon pätevyysvaatimuksia. Automatisoitu putkituotanto Tuotteiden tasaisen ja korkean laadun takaamiseksi johtavat EK-putkien valmistajat ovat automatisoineet tuotantoaan. Keskitettyyn valvontaan ja tuotannonohjaukseen kuuluvat tietokoneohjatut betoniasemat ja putkikoneet, minkä lisäksi prosessinohjausjärjestelmä säätää automaattisesti tuotteiden esi- ja jälkikovettumisen lämpöja kosteusolosuhteita. Muottien siirto on automatisoitu ja robotti valmistaa putkien raudoitteet. Jälkikäsittelyyn kuuluvat putkien liitospäiden siistiminen, putkien painetestaus, mittojen tarkistus sekä tuotteiden leimaus. Perinteinen putkituotanto Betonisten viemäröintituotteiden perinteinen valmistus on keskitettyä teollista toimintaa, jossa kiertonopeudet ovat suuria ja käytettävän kaluston merkitys oleellinen. Valmistuksen päävaiheet ovat: massan siirto koneen muottiin tuotteen tärytys muotissa ja hydraulinen puristus ja kärjen hierto tuotteen nosto muotista ja siirto kovettumistilaan jälkihoito. Tärytyksen jälkeen maakostea betoni on niin tiivistä ja koossapysyvää, että tuotteita voidaan käsitellä ja siirtää kovettumispaikalle. Valmiin tuotteen mittatarkkuuden varmistamiseksi tuoreen putken alareuna tuetaan pohjarenkaalla ja yläreuna ulko- ja sisäpuolisilla tukirenkailla. Betoni kovettuu valmistusta seuraavan vuorokauden aluslevyn päällä pystyssä Tarkastukset ja merkinnät Putken tai renkaan kovetuttua mitataan kaikkien tuotteiden pään vinous, halkaisijat, sekä pituus ja korkeus mittatulkilla symmetrisesti vähintään neljästä pisteestä, jolloin varmistetaan, että putkien mittatarkkuus täyttää Betoniputkinormien vaatimukset. Kuva 3.5-4: Kaivon porausliitoksen tiiviste Seinämäpaksuudeltaan alle 100 mm:n EK-putkille suoritetaan tiiviystarkastus painekokeella. 18

19 Kuva Automatisoitu tuotantolaitos ja sen ohjausjärjestelmä 1) Raudoiterobotti 2) Betonin kuljetusvaunu 3) Putkikone 4) Esikarkaisukammio 5) Jälkikarkaisukammio 6) Aluslevyjen poisto 7) Testauslinja 8) Putkien automaattinen lajittelu 9) Valvomo Kuva : Perinteinen putkikone Tuotteiden merkintä Kaikkiin tuotteisiin tehdään valmistettaessa pysyvästi ja selvästi seuraavat merkinnät annetussa järjestyksessä: 1) valmistusajankohta: päivä, kk, vuosi, esim ) kestävyysluokka esim. B tai Br 3) momenttiraudoitettujen putkien erikoismerkki M sekä putken asennussuuntaa osoittava nuoli, esim. M ja rengasraudoitetut putket O 4) tuotteen valmistaja, esim. EK-Putki Oy 5) tarkastaja, esimerkiksi SFS-Sertifiointi Oy 6) tuotteen paino, mikäli se on yli 10 kn. 19

20 Viemäröintituotteiden luokittamisessa käytettävät kuormituksenkestovaatimukset esitetään Betoniputkinormeissa, joissa esitetään myös putkien, putkijonojen ja kaivojen tiiviysvaatimukset ilmanpaine-, laskeuma- ja vedenpainekokeissa. Eri käyttökohteiden kestävyysluokkavaatimuksia käsitellään luvussa 5.32., Rakennussuunnittelu Laadunvalvontakäytäntö Kuva : Esimerkki tyyppileimasta 3.7 TUOTTEIDEN LAADUNVARMISTUS 3.71 Tuotteille asetetut vaatimukset Tuotteille asetettavat vaatimukset voidaan jakaa seuraavasti: materiaalille asetettavat vaatimukset mitoille asetettavat vaatimukset kestävyydelle asetettavat vaatimukset tiiviydelle asetettavat vaatimukset. Betoniviemärituotteissa käytettävän betonin, raudoitteiden ja tiivisteiden laatuvaatimukset esitetään voimassaolevassa Betoniputkinormeissa. Mittavaatimuksia esitetään halkaisijalle, seinämäpaksuudelle, pituudelle, päiden vinoudelle ja päiden kulmapoikkeamalle sekä tiivisteen kokoonpuristumalle. Vaatimus esitetään sallittuna mittapoikkeamana, toleranssina, jota ei saa ylittää. Sallitut toleranssit esitetään Betoniputkinormeissa. Laadunvalvonnalla tarkoitetaan sellaisia toimenpiteitä, joilla pyritään varmistamaan tuotteille asetettujen vaatimusten mukainen laatu. Vastuu tuotteiden laadunvalvonnasta on tuotteiden valmistajilla. Valmistaja on velvollinen suorittamaan ja suorituttamaan tuotteiden laadunvalvontaan sisältyvät tutkimukset ja mittaukset Betoniputkinormeissa esitetyllä tavalla. Tarkastuserille tehdään lisäksi normien mukaiset kuormituskokeet. Laadunvalvontaan sisältyvät seuraavat toimenpiteet: 1) yksittäisten tuotteiden laadun toteaminen 2) tarkastuserille suoritettavat kelpoisuuskokeet 3) tyyppikokeet tuotantoon otettaville uusille tuotteille. Betonisten viemärituotteiden laadunvalvontaa ohjaa ja valvoo Suomessa ympäristöministeriön valvoma SFS-Sertifiointi Oy. Laadunvalvontatunnusta SFS-tarkastus saavat tuotteissaan käyttää sellaiset yritykset, jotka noudattavat annettuja laatumääräyksiä ja joiden tuotantoa SFS-Sertifiointi Oy valvoo. Betoniputkinormeissa on annettu ohjeet tuotteiden valmistuksen vaatimuksista ja laadunvalvonnasta Putken laskennallinen mitoitus Kuva : Tuotteiden laadunvalvontaa tehtaalla Betoniputkinormin mukaan putket voidaan tarvittaessa mitoittaa laskemalla ilman vaatimusta erillisistä kokeellisesta lujuudenvarmistuksesta. Laskennallinen mitoitus tulee kysymykseen valmistettaessa erityisen suuria vakiotuotantoon kuulumattomia putkia, tai varauduttaessa tavanomaisesta poikkeaviin kuormituksiin. Betoniputkien rakenteellinen tarkastelu tehdään julkaisun by 15, Betoninormit 2000 mukaan. 20

21 Teollisuuden prosessi- ja purkuvesiputkien lämpötilat saattavat vaihdella päivittäin useita kymmeniä asteita. Pitkissä linjoissa se merkitsee jopa metrin lämpölaajenemaa tai -kutistumaa. Maahan kaivetuissa hitsatuissa linjoissa pituudenmuutos aiheuttaa ongelmia. Kuva : Paineputkille tehdään linjakoe Voimasuureet voidaan laskea Betoniputkinormin liitteen 8 mukaan tai käyttää laskennassa elementtimenetelmään perustuvia tietokoneohjelmia (esimerkiksi Plaxis). 3.8 KÄYTTÖALUEET 3.81 Verkostotyypit Betoniputkista rakennetaan pääasiassa viettoviemärilinjoja. Muita käyttöalueita ovat tierummut, paineviemärit ja raakavesijohdot. Viettoviemärit EK-viettoviemäreissä johdetaan joko erikseen hulevesiä ja jätevesiä, tai viemäri toimii sekajärjestelmänä. Viemäröinnin suunnitteluperusteita on selostettu tarkemmin luvussa 5. Paineelliset linjat EK-paineputket on tarkoitettu maksimissaan noin kolmen barin yli- tai alipaineellisten raaka-, hule- ja jätevesien johtamiseen. Tällaisia kohteita ovat esimerkiksi yhdyskuntien raakavesijohdot ja puhdistetun jäteveden purkulinjat puhdistamolta purkukohteeseen. Paineputket valmistetaan korroosionkestävästä erikoisbetonista tehostetun laadunvalvonnan alaisina Betoniputkinormien mukaan. Teollisuusputkistot EK-putkien hyvät ominaisuudet, kuten tiiveys, kemiallinen kestävyys, kyky kestää korkeita lämpötiloja väsymättä, pieni pituuden lämpölaajenemiskerroin sekä lujuus ulkopuolista kuormitusta vastaan ovat tehneet niistä paljon käytettyjä teollisuuden prosessi- ja purkuvesiputkia. EK-putkien pituuden lämpölaajenemiskerroin on 1/17 osa PEH-putkien lämpölaajenemasta ja pituudenmuutos tasoittuu noin kahden metrin välein olevaan saumaan. Korkeita lämpötiloja kestämään on kehitetty peroksidivulkanoitu EPDM (eteenipropeeni) EK-tiiviste, joka kestää +80 ºC jatkuvaa lämpötilaa. Puristamalla asennettavat putket (tunkkausputket) Puristamalla asennettavien tunkkausputkien suunnittelussa tulee etukäteen selvittää mm. pohjaolosuhteet (erityisesti maaperän laatu, kuten kivisyys), putkilinjan asennustapa, suojaputkelle asetettavat vaatimukset sekä putkilinjan asennustoleranssit. Mikäli asennuksessa ei käytetä suojaputkea, tulee betoniputken ulkoseinän olla suora ja ensimmäisen putken pistopää suojata teräksisellä suojakärjellä. Tunkkauksesa käytettävien EK-putkien kestävyysluokan tulee olla korkein, eli Dr, ja putket on mitoitettava kestämään työntövoimasta aiheutuvat kuormitukset. Puristava voima tulee siirtää ja tasata esimerkiksi vanerilevyn välityksellä muhvin kautta putkelle. Saneerauslinjat Kokonaissaneerauksella tarkoitetaan kadun rakenteen ja rakenteissa olevien verkostojen samanaikaista uusimista. Vaikka kadun kaikki rakenteet eivät vaatisikaan korjausta säästää niiden yhtäaikainen uusiminen kaivu-, täyttö- ja päällystyskertoja ja tulee siten usein pitkällä aikavälillä taloudelliseksi. Katupäällysteiden kehittyessä yhä pitkäikäisemmiksi ei kadun jokakesäistä avaamista voida perustella päällysteen uusimisellakaan. Betoniputkisujutuksessa työnnetään uusi putkilinja vanhan linjan sisä- tai ulkopuolelle. Yleisimmin putket tunkataan saneerattavaan viemäriin putkijonon perästä työntäen. Putket voidaan sujuttaa myös vetämällä erityisesti sellaisissa saneerattavissa linjoissa, joissa on paljon siirtymiä. Betonin paino ja kestävyys helpottavat sujuttamista verrattuna muihin putkimateriaaleihin. Painon ansiosta sujutettu putki pysyy 21

22 varmasti saneeratun putken pohjalla ilman tukemista tai välitilan injektointia. Sisäpuolisessa sujutuksessa viemärin halkaisija pienenee. Tämän voi estää tunkkaamalla alkuperäistä isompi putki saneerattavan linjan ulkopuolelle. Menetelmä soveltuu erityisen hyvin sortuneiden ja lommahtaneiden viemärilinjojen saneeraukseen. Tunkkauksen jälkeen vanha putki ja maaainekset poistetaan uuden putken sisältä. Betoniputkisaneerauksessa tulee ottaa huomioon, että ensimmäisen putken pistopää tulee suojata teräksisellä suojakärjellä päiden vinouden enimmäisarvon on oltava Betoniputkinormien mukainen putkien liitoksissa tulee olla EK-tiivisteet, tyhjätilan täytön tarve tulee selvittää tapauskohtaisesti ennen sujutusta tulee vanhan putkilinjan kunto tarkistaa ja varmistua siitä, ettei siinä ole epäpuhtauksia, että pohjan tasaisuus on riittävä, eikä haitallista hammastusta esiinny. Sujutettava putki voi olla suoraseinämäinen tai muhviputki. Rummut Rummun minimihalkaisija on 400 mm. Tierummuissa käytetään tavallisia EK-putkia, joten rumpuputkien ominaisuudet ovat vastaavat kuin viettoviemäriputkilla. EK-sauma keskittää putket estäen hammastuksen. Lisäksi sauma estää veden ja maa-aineksen pääsyn rumpuun, vaikka putket liikkuisivat roudan ja painumien vaikutuksesta. Sauman muoto estää betonikontaktin aiheuttaman pistekuorman ja antaa siten rummulle paremman kuormituskestävyyden. Saumat kestävät höyrysulatuksen eivätkä väsy raskaankaan liikenteen vaikutuksesta. Verkostotunnelit Vilkasliikenteisillä katualueilla, ainakin kaupunkien keskustoissa, kannattaa viemäriverkostot sijoittaa verkostotunneleihin, joihin sijoitetaan kaikki maanalaiset tekniset verkot. Verkostotunnelissa putkistojen kunnonseuranta, huolto ja tarvittaessa uusiminen on helppo tehdä katua rikkomatta. Verkostotunneli voidaan rakentaa esimerkiksi 2000 mm:n EK-betoniputkesta Kaivotyypit Betonisia kaivonrenkaita ja kaivon pohjaelementtejä käytetään kaikentyyppisten kaivojen rakentamiseen. EK-betonikaivojärjestelmästä voidaan rakentaa kaikki tavanomaiset kaivot, kuten tarkastuskaivo hulevesikaivo hulevesien johtamiseksi viemäriin Kuva : EK-putken sujutusta vanhan viemärilinjan sisälle Kuva : EK-putkilla toteutetaan toimivia tierumpuja 22

23 imeytyskaivo pohjavesitason pitämiseksi mahdollisimman vakaana rasvan-, bensiinin- ja öljynerotuskaivo, salaojakaivo saostuskaivo lietekaivo juomavesikaivo sekä asennusvalmiit pumppaamot. EK-betonikaivojen rakentamisessa käytetään Betoniputkinormien mukaisia pohjaelementtejä, kaivonrenkaita, kartiorenkaita ja korotusrenkaita. Liikennealueilla käytetään -luokan kaivonrenkaita. Muilla alueilla kestävyysluokka valitaan Betoniputkinormien mukaan, ellei luokkaa määrätä suunnitelmissa. Kaivojen Ø mm yläosa tehdään kartiorengasta tai tasakantta käyttäen. Ylimpänä suorana kaivonrenkaana käytetään routaliikkeiden välttämiseksi vähintään 1000 mm korkeaa rengasta, mikäli tämä on kaivon korkeus huomioon ottaen mahdollista. Pohjarenkaan päällä alimpana pyritään käyttämään matalia kaivonrenkaita. Pohjarenkaan korkeus määräytyy saapuvien ja lähtevien putkien koon ja tasoerojen mukaan. Tarkastuskaivot Viemärien huoltamista ja tarkastamista varten rakennetaan betonisia tarkastuskaivoja. Ne sijoitetaan viemärilinjalle yleensä m välein ja lisäksi jokaiseen pysty- ja vaakataitteeseen, putkikoon muutoskohtaan sekä haara- tai liitoskohtaan. Tarkastuskaivon on oltava riittävän suuri tarvittavien huoltotoimenpiteiden suorittamiseksi. Pieniläpimittaisten viemäreiden (< 600 mm) tarkastuskaivot voidaan tehdä 800 mm läpimittaisina, suuremmat (> 800 mm) viemärit varustetaan 1000, 1200, 1600 tai 2000 mm:n kaivoilla. Läpimitaltaan Ø 600 mm:n tarkastuskaivoja voidaan käyttää vain, jos käytettävissä on viemäreiden painehuuhtelukalusto. Viemärisuunnitelmassa esitetään tarkastuskaivojen paikka ja korkeus, mutta tavanomaisen tarkastuskaivon koon määrittävät tyyppikuvat ja laatuvaatimukset esitetään työselostuksissa. Tyyppipiirustuksesta poikkeava kaivoratkaisu tulee suunnitella tapauskohtaisesti. Hulevesikaivot Osuessaan katuun hulevesi muuttuu hulevedeksi. Hulevesi johdetaan hulevesikaivon kautta hu- Kuva : Esimerkkejä betonisista kaivoista 23

24 Taulukko : Suositeltavat kaivokoot (pohjaelementin nimellismitta) Läpimenevän putken nimellismitta DN (mm) Suositeltava pohjaelementin nimellismitta DN (mm) > 800 Suurimman putken nimellismitta mm Taulukko : Suositeltavat satulakaivojen koot Putken nimellismitta DN (mm) Suositeltava kaivon nimellismitta DN (mm) levesiviemäriin. Hulevesikaivon kansirakenteena käytetään yleensä pintavesiritilää, mutta vilkkaasti liikennöidyillä kaduilla voidaan ritiläkannen asemesta käyttää kitakaivoa. Hulevesikaivo varustetaan yleensä hiekkapesällä, jonka tilavuuden tulee olla vähintään 300 litraa, jolloin hiekkapesän korkeus Ø 1000 mm:n kaivossa on 400 mm ja Ø 800mm:n kaivossa 600 mm. Hiekkapesän tarkoitus on estää kadulta huuhtoutuvan hiekan ja muun kiinteän laskeutuvan aineksen joutuminen hulevesiviemäriin. Yleensä hulevesiviemärin tarkastuskaivot ovat samanlaisia kuin jätevesiviemäreissäkin, joten ritiläkantinen hulevesikaivo toimii tarkistuskaivona vain poikkeustapauksissa. Näin hulevesiviemäri on vapaammin sijoitettavissa katualueelle. Ritiläkantisen tarkistuskaivon heikkoutena on myös veden virtausta haittaava hiekkapesä. Hulevesiviemärin hulevesikaivo varustetaan tarvittaessa vesilukolla, joka estää hiekan ja muun kiintoaineksen pääsyn viemäriin sekä viemärikaasujen pääsyn ulos kaivosta. Sekaviemärin hulevesikaivot on varustettava hajulukolla. Imeytyskaivot Johtamalla hulevedet imeytyskaivon avulla maaperään voidaan pienentää pohjaveden pinnan vaihteluita. Hyvän vedenläpäisevyyden takaamiseksi imeytyskaivon ympärystäyttö tehdään # 8 32 mm:n sepelistä ja kaivannon reunat suojataan ympäröivistä maalajeista kuitukankaalla. Imeytyskaivo rakennetaan ilman pohjaelementtiä ja esimerkiksi Ø 800 kaivon kaivannon pohjan leveyden tulee olla mm. Imeytyskaivo rakennetaan kuten hulevesikaivo, kuitenkin siten, että alimpana renkaana käytetään suoraa, pohjatonta kaivonrengasta. Kaivon asennusalusta tehdään hyvin vettä läpäisevästä materiaalista. Rasvan-, bensiinin- ja öljynerotuskaivot Öljyn tai rasvan likaama viemärivesi täytyy puhdistaa ennen sen johtamista kunnalliseen viemäriverkostoon käyttäen betonisia öljyn- ja rasvanerotuskaivoja. Kaivoissa käytetään öljynkestäviä tiivisteitä. Seuraavassa on esimerkkejä kaivojen käyttökohteista ja teknisiä ohjeita. Elintarviketeollisuuden, sairaaloiden, suurten keittiöiden ja ravintoloiden viemärit on varustettava rasvanerotuskaivolla. Öljyjalosteiden käsittely-, varastointi- ja jakelulaitosten viemäreihin on asennettava bensiininerotus- ja/tai öljynerotuskaivot. Bensiinin- tai öljynerotuskaivoa ei saa sijoittaa rakennuksen sisäpuolelle kaasuuntumis- ja räjähdysvaaran vuoksi. Tästä syystä se on varustettava myös tuuletusputkella. Jos viemäriin voi päästä sekä bensiiniä että öljyä, on erotuskaivo mitoitettava vaikeammin erottuvalle öljylle. Rasvanerotuskaivo voidaan rakentaa rakennuksen sisälle, jolloin se on varustettava vesilukolla ja tuuletettava. Rakennuksen ulkopuolelle rakennettaessa on varmistettava, ettei viemäri toimi lappona ja tyhjennä vesilukkoja. Muut kaivot Saostuskaivo Viemäriin rakennetaan kolmen kaivon ryhmä sellaisilla alueilla, missä ei ole yleistä viemäriverkkoa. Eniten kiintoainetta saostuu luonnollisesti ensimmäiseen kaivoon. Jäteveden mukana 24

25 olevat raskaimmat aineosat kuljetetaan kaivoista kaatopaikalle. Saostuskaivot varustetaan tehokkaalla tuuletusputkella rikkivedyn syntymisen ehkäisemiseksi. Huuhtelukaivo Tasaisessa maastossa on vaikea järjestää viemäriin riittävää kaltevuutta, jolloin viemäriin laskeutuu kiinteää ainesta. Sen pois huuhtomista varten voidaan viemärin yläjuoksulle järjestää huuhtelukaivo, joka antaa vähintään kerran vuorokaudessa sellaisen virtaussysäyksen, että laskeutunut aines saadaan liikkeelle. Huuhtelukaivoon tuleva vesijohto varustetaan imusuojalla ja yksisuuntaventtiilillä, jotka sijoitetaan helposti huollettavaan paikkaan. Ylivuotokaivo Sekaviemäröinnissä rankkasateen, tulvan tai muun runsaan vedenvirtauksen aikana osa vedestä voidaan johtaa ylivuotokaivossa olevan tulvakynnyksen kautta suoraan vesistöön muun osan virratessa puhdistamolle. Kaivon alaosa tehdään yleensä paikallavaluna ja yläosa normaalina kaivorakenteena. Laitekaivot Viemäriverkossa paineviemäreiden ja jätevedenpumppaamoiden yhteyteen on joskus tarpeen rakentaa kaivo venttiileille huoltotoimenpiteitä varten. Yleensä nämä kaivot tehdään betonirenkaista ja varustetaan ilmanvaihto- ja kuivatusputkella. Vesijohtoverkossa vastaavia käyttökohteita ovat paloposti-, vesiposti-, ilmanpoisto-, tyhjennys-, huuhtelu- ym. venttiileitä varten rakennetut kaivot Pumppaamot Betonisia pumppaamoita käytetään jäte-, huleja perusvesien pumppaamiseen. Niissä on valmiiksi asennetut tiivisteet ja ne voidaan varustaa tikkailla. Pumppaamot toimitetaan työmaalle asennusvalmiina helposti ja nopeasti koottavina paketteina. Yksinkertaisin kuvan pumppaamo koostuu kahdesta betonirenkaasta ja yhdestä kartiosta, joiden kumitiivisteet ovat tehtaalla asennetut. Valmiiksi asennettu tuloyhde alemmassa renkaassa sekä ylemmässä renkaassa olevat paine- ja tuuletusputken yhde Kuva : Betoninen jäteveden pumppaamo mahdollistavat portaattoman paineyhteyden menosuunnan asentamisen. Jätevedenpumppaamot Kun maasto on erittäin tasaista tai viemärilaitokseen liitettävä kiinteistö on viemärien tason alapuolella, on rakennettava jätevedenpumppaamo. Yleisesti pumppaamoita rakennetaan 1000 mm:n kaivonrenkaista, mutta suositeltava halkaisija on 1200 mm, johon yksi normaalirakenteinen jäteveden uppopumppu varusteineen mahtuu hyvin mm:n kaivoon sopii lisäksi yksi varapumppu. Pumppukaivon pohja muotoillaan pumpun (pumppujen) ominaisuuksien mukaan siten, että kaivoon ei synny liettymiä Betoniset pienpuhdistamot Vuoden 2001 alusta voimaan tulleen vesihuoltolain mukaan myös pienkiinteistön on kontrolloitava jätevesiensä laatu ja järjestettävä jätevesihuoltonsa aikaisempaa tiukempien määräysten mukaisesti. Seuraavan sivun kuvassa esitetään EK-putkiin ja -kaivoihin perustuva haja-asutusalueiden pienkiinteistöille soveltuva uusien määräysten vaatimukset täyttävä jätevesijärjestelmä. 25

26 Kuva : Betoninen pienpuhdistamo 26

27 4 TUOTETIEDOT 4.1 EK-JÄRJESTELMÄ EK-järjestelmä muodostuu EK-putkista, EK-kaivoista ja EK-soviteosista. Putket voivat olla suoraseinämäisiä tai muhvillisia tai ne voivat olla pyöreitä tai jalallisia riippuen valmistajasta. Eri valmistajien tuotteet ovat Betoniputkinormien mukaisia ja keskenään yhteensopivia. Putket ovat pääosin raudoittamattomia 500 mm:n kokoluokissa. Putkia voi käyttää raudoittamattomina aina 1000 mm:iin saakka riippuen käyttötarkoituksesta sekä linjan sijainnista. Kuva 4.2-1: EK-järjestelmän tuoteperheeseen kuuluu putkien ja kaivonosien lisäksi runsaasti erilaisia soviteosia 27

28 EK-kaivojen pohjaelementteihin voidaan tehdä liittymät mittatilaustyönä kaikille käytössä oleville materiaaleille. Pohjaelementin korkeutta voidaan säädellä liittymien tason ja kaivon korkeuden mukaan. Kaivo voidaan varustaa myös teleskooppikannella. EK-soviteosia ovat erilaiset käyrät, haaraputket, vaihtoliitokset, kärkikappaleet sekä tulpat. 4.2 OSALUETTELO Tässä osaluettelossa esitetyissä taulukoissa olevat tuotetiedot poikkeavat esim. seinämän vahvuuden tai painon osalta hieman eri valmistajilla, mutta antavat suunnittelua varten tarpeelliset tiedot EK-järjestelmän tuotteista. putkikoot Ø mm ovat pääsääntöisesti raudoittamattomia, jolloin lujuusluokka on B Ø mm putkia saadaan sekä raudoittamana (lujuusluokka B) sekä raudoitettuna, jolloin lujuusluokat ovat Br ja Dr putket voivat olla muhviputkia tai suoraseinämäisiä hyötypituudet ovat 1500, 1750, 2000 tai 2250 mm valmistajasta riippuen seinämän paksuudet vaihtelevat valmistajasta riippuen, jolloin myös ulkohalkaisija ja paino vaihtelee *-merkityt putkikoot Ø 1800, 2500 ja 3000 eivät ole vakiotuotannossa 4.21 EK-putket Pyöreät EK-putket taulukossa esitetään saatavilla olevat lujuusluokan B, Br ja Dr pyöreät putket ja niitä vastaavat piirustusmerkinnät Taulukko : Pyöreät EK-putket Kuva :Pyöreä EK-putki Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötypituus ) I (mm) 1 Ulkohalkaisija D (mm) Kokonaispituus 1) L (mm) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl Piirustusmerkintä 1) 225 B B/EK-B 300 B, Br, Dr B/EK-B 400 B, Br, Dr B/EK-B 500 B, Br, Dr B/EK-B 600 B, Br, Dr B/EK-Br 800 B, Br, Dr B/EK-Br 1000 B, Br, Dr B/EK-Br 1200 Br, Dr B/EK-Br 1400 Br, Dr B/EK-Br 1600 Br, Dr B/EK-Br * 1800 Br, Dr 1800 B/EK-Br 2000 Br, Dr B/EK-Br * 2500 Br, Dr * 3000 Br, Dr Tällä hetkellä markkinoilla olevia maksimipituuksia. Putkien pituuksissa on valmistajakohtaisia eroja B/EK-Br 3000 B/EK-Br 28

29 Jalalliset EK-putket Taulukko : Jalalliset EK-putket Kuva : Jalallinen EK-putki Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötypituus l (mm) Ulkohalkaisija D (mm) Kokonaispituus L (mm) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl Piirustusmerkintä * B/EK-B JAL * B/EK-B JAL 400 B,Br,Dr B/EK-B JAL 500 B,Br,Dr B/EK-B JAL 600 B,Br,Dr B/EK-Br JAL 800 B,Br,Dr B/EK-Br JAL 1000 B,Br,Dr B/EK-Br JAL 1200 Br,Dr B/EK-Br JAL * 1400 Br,Dr * 1600 Br,Dr * 1800 Br,Dr 1400 B/EK-Br JAL 1600 B/EK-Br JAL 1800 B/EK-Br JAL 2000 Br,Dr B/EK-Br JAL * 2500 Br,Dr * 3000 Br,Dr 2500 B/EK-Br JAL 3000 B/EK-Br JAL taulukossa esitetyn B lujuusluokan lisäksi on muita lujuusluokkia Br ja Dr, jolloin vastaavat piirustusmerkinnät ovat esim. 300 B/EK-Br tai 2000 B/EK-Dr 500 mm putket ovat pääosin raudoittamattomia, jolloin lujuusluokka on B > 600 mm putket ovat pääosin raudoitettuja, jolloin lujuusluokat ovat Br ja Dr putket voivat olla muhviputkia tai suoraseinämäisiä hyötypituudet ovat 1500, 1750, 2000 tai 2250 mm valmistajasta riippuen seinämän paksuudet vaihtelevat valmistajasta riippuen, jolloin myös ulkohalkaisija ja paino vaihtelee *-merkityt putkikoot eivät ole vakiotuotannossa 29

30 EK-soviteputket Taulukko : EK-soviteputket Kuva : EK-soviteputki Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötypituus I (mm) Ulkohalkaisija D (mm) Kokonaispituus L (mm) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl Piirustusmerkintä 150 B X 330 B/EK 150 B x 1000 B/EK 225 B x 330 B/EK 225 B x 500 B/EK 225 B x1000 B/EK 300 B x 330 B/EK 300 B x 500 B/EK 300 B x 1000 B/EK 400 B x 330 B/EK 400 B x 500 B/EK 400 B x 1000 B/EK 500 B,Br,Dr x 500 B/EK 600 B,Br,Dr x 500 B/EK 800 B,Br,Dr x 1000 B/EK 1000 B,Br,Dr x 1000 B/EK 1200 B,Br,Dr x 1000 B/EK 1400 B,Br,Dr x 1000 B/EK 1600 B,Br,Dr x 1000 B/EK 1600 B,Br,Dr x 1250 B/EK 1600 B,Br,Dr x 2000 B/EK 2000 B,Br,Dr x 1000 B/EK 2000 B,Br,Dr x 1250 B/EK 2000 B,Br,Dr x 1750 B/EK lyhyitä EK-putkia käytetään kaivoon liityttäessä 500 mm putket ovat raudoitettuja 600 mm putket ovat muhviputkia 800 mm putket ovat suoraseinämäisiä lyhyitä EK-putkia suositellaan käytettäväksi siirtymäkiilojen alueella 30

31 EK-käyrät Taulukko : EK-käyrät Kuva : EK-käyrät Sisähalkaisija d (mm) Kulma V Säde r (mm) Lujuusluokka Ulkohalkaisija D (mm) Ulkohalkaisja D (mm) Hyötypituus I (mm) Paino kg/kpl Piirustusmerkintä 225 B B/EK 225 B B/EK 225 B B/EK 225 B 22, ,5 B/EK 225 B B/EK 300 B B/EK 300 B B/EK 300 B B/EK 300 B 22, ,5 B/EK 300 B B/EK 400 B B/EK 400 B B/EK 400 B B/EK 400 B 22, ,5 B/EK 500 B 11, m25 B/EK EK-haaraputket Taulukko : EK-haaraputket Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Sisähalkaisija d (mm) Hyötypituus I (mm) Paino kg Piirustusmerkintä 225 B /225 B/EK 300 B /225 B/EK 400 B /225 B/EK Kuva : EK-haaraputki 31

32 EK-vaihtoliitos Taulukko : EK-vaihtoliitokset PVC halkaisija d (mm) Bet.sis. halkaisija d (mm) Kuva : EK-vaihtoliitos Hyötypituus I (mm) Paino kg/kpl Piirustusmerkintä M/225 B/EK M/225 B/EK M/300 B/EK M/300 B/EK Supistusputki EK 300 EK EK/225EK EK 400 EK EK/225EK EK 400 EK EK/300EK Kuva : Viemärilinjan ja -kaivojen asennustyömaa 32

33 4.22 EK-kaivot EK-pohjarenkaat Taulukko : EK-pohjarenkaat taulukossa esitetyn lujuusluokan lisäksi on lujuusluokka Br seinämän paksuudet vaihtelevat valmistajasta riippuen, jolloin myös ulkohalkaisija ja paino vaihtelee Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötykorkeus h (mm) Kokonaiskorkeus H (mm) Ulkohalkaisija D (mm) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl Kuva : EK-pohjarengas 33

34 EK-kaivonrenkaat Taulukko : EK-kaivonrenkaat halkaisija d (mm) luokka korkeus h (mm) korkeus H (mm) halkaisija D (mm) paksuus t (mm) kg/kpl Kuva : EK-kaivonrengas taulukossa esitetyn lujuusluokan lisäksi on lujuusluokka Br seinämän paksuudet vaihtelevat valmistajasta riippuen, jolloin myös ulkohalkaisija ja paino vaihtelee 34

35 EK-kartiorenkaat Taulukko : EK-kartiorenkaat Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötykorkeus h (mm) Kokonaiskorkeus H (mm) Ulkohalkaisija D (mm) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl 800/ / EK-rengas valurautakansistolle Kuva : EK-kartiorengas Käytetään kartiorenkaan asemasta Ø 600 EKkaivoissa Taulukko : EK-renkaat valurautakansistolle Sisähalkaisija d mm h Paino kg/kpl 600 x x x x x x EK-kansilevyt Kuva : EK-rengas valurautakansistolle Kansilevyjä on saatavana myös 315 ja 500 mm:n teleskooppiputkilla ja kansilla Taulukko : EK-kansilevyt Lujuusluokka Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötykorkeus hyötymm Kokonaiskorkeus H (mm) Paino kg/kpl Ulkohalkaisija D (mm) Kuva : EK-kansilevy 35

36 EK-kärkikappaleet Taulukko : EK-kärkikappaleet Kuva : EKtulppa Sisähalkaisija d (mm) Lujuusluokka Hyötypituus I (mm) Ulkohalkaisija D (mm) Kokonaispituus L (mm) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl 225 B KK/EK 300 B KK/EK 400 B KK/EK 500 B KK/EK 600 B KK/EK EK-tulpat Kuva : Kärkikappale Taulukko : EK-tulpat Piirustusmerkintä Sisähalkaisija (sopii putkiin) Seinämän paksuus t (mm) Paino kg/kpl Piirustusmerkintä T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK T/EK 36

37 EK-pohjaelementit Pohjaelementit valmistetaan tilauksen mukaisesti. Tilattaessa tulee ilmoittaa - kaivon halkaisija - pohjaelementin korkeus - liittyvien putkien halkaisijat, keskinäinen sijainti ja korkeuserot - liittyvien putkien tyyppi - kaivon numero Tilaus tehdään kirjallisena ja tarvittaessa liitetään mukaan selventävä piirros. Valmiiksi painettuja kaivokortteja on saatavina eri valmistajilta. Kuva : EK-kaivonpohjaelementti Korotusrenkaat Korotusrenkaat voivat olla suoria tai vinoja. Vinojen korotusrenkaiden reunat ovat 50 mm ja 35 mm tai 75 mm ja 60 mm. Taulukko : Korotusrenkaat Halkaisija mm Korkeus mm Paino kg/kpl Kuva : Korotusrengas 37

38 4.23 Muut osat Valurautakansistot Portaattomasti säädettävä kansisto 600 mm:n kartiorenkaalle (550 sarja). Kansistotyyppi Paino kg Kuormituskesto kn Taulukko : Valurautakansistot Kehys, pyöreä Kehys, neliskanttinen Umpikansi Umpikansi Ritiläkansi Ritiläkansi Portaattomasti säädettävä kansisto 600 mm:n kartiorenkaalle (600 sarja). Kansistotyyppi Paino kg LVInumero Kuormituskesto kn LVInumero Kehys pyöreä 2 kannella Kehys pyöreä 1 kannella Kiinteä h-100 kehys Umpikansi Umpikansi Ritiläkansi Ritiläkansi Välikansi Sadevesi kupukansi viheralueille Kävelykatukansisto Taulukko : Valurautakansistot Kuva : Erilaisia valurautakansistoja EK-kaivoille Teleskooppikansistot Teleskooppikansistoinen betonirengaskaivo muodostuu betonirenkailla tehdystä alaosasta sekä teleskooppisesta muoviputkiosuudesta. Muoviputkiosuuden ulkohalkaisija on joko Ø 315 mm tai Ø 500 mm. 38

39 5 JOHTOLINJOJEN SUUNNITTELU 5.1 SUUNNITTELUN PERUSTEET Viemäreillä johdetaan jätevettä tai hule- ja kuivatusvesiä käsittelyyn tai sellaisen paikkaan, ettei niistä aiheudu terveydellistä ja hygieenistä haittaa, vahinkoa luonnolle eikä esteitä yhdyskunnan toiminnoille. Viemäreiden on toimittava mahdollisimman häiriöttömästi ja putkikoot on mitoitettava niissä kulkevaa vesimäärää vastaavasti. Viemäröinnin suunnittelulla pyritään löytämään kuhunkin tilanteeseen tarkoituksenmukaisin veden johtamistapa. Viemäröinnin periaateratkaisut ovat viettoviemäröinti paineviemäröinti. Kunnallisen viemäriverkoston ulkopuolella sijaitsevien kiinteistöjen jätehuolto voidaan toteuttaa keräämällä jätevedet säiliöihin, joista jätevesi tyhjennetään ja siirretään pois esim. säiliöautolla. Viemäröintijärjestelmät voidaan jakaa kahteen pääryhmään: sekaviemäröinti erillisviemäröinti. Erillisviemäröinnissä johdetaan jäte- ja hulevedet eri putkissa. Sekaviemäröinnissä on vain yksi yhteinen viemäriputki jäte- ja hulevesiä varten. Jätevesiviemäreissä johdetaan tavanomaisten kiinteistöjen jätevesien ohella jonkin verran teollisuuden jätevesiä. Runsaasti jätevettä tuottavalla teollisuudella on yleensä erilliset jäteveden siirto- ja käsittelyjärjestelmänsä. Hulevesiviemäreissä johdetaan sateena maahan tulevaa vettä, lumen sulamisvettä, erilaisten rakenteiden salaojavettä sekä muita maan pinnalle tulevia vesiä. Tässä käsitellään yhdyskuntien jäte- ja hulevesiviemäröinnin suunnittelua. Viemäröinnin suunnittelu on osa yhdyskunnan maankäytön suunnittelua. Hyvän lopputuloksen saavuttamiseksi viemäriverkosto ja viemäröintijärjestelmät suunnitellaan yhteistyönä muun teknisen huollon verkostojen ja liikenneväylästön suunnittelun kanssa. 5.2 YLEISSUUNNITTELU 5.21 Viemäröintijärjestelmän valinta Erillisviemäröinnissä on kaksi viemäriputkilinjaa, jätevesiviemäri ja hulevesiviemäri, yleensä samassa putkikaivannossa. Perustusten kuivatusvedet johdetaan hulevesiviemäriin. Osittaisessa erillisjärjestelmässä ei hulevesille rakenneta omaa viemäriputkilinjaa, vaan vedet johdetaan avo-ojissa. Sekaviemäröintijärjestelmässä kaikki viemäröitävät vedet johdetaan samassa viemärissä. 39

40 Viemäröintijärjestelmä valitaan mm. seuraavien näkökohtien perusteella: hygieeniset ja ympäristösuojelun näkökohdat puhdistustekniikka taloudelliset resurssit. Erillisjärjestelmää pidetään uusilla rakennusalueilla sekajärjestelmää parempana ja edullisempana. Erillisviemäröinnissä jätevesivirtaama tulee puhdistamolle joka päivä sääoloista riippumatta lähes saman suuruisena, laatu ei vaihtele voimakkaasti ja lika-ainepitoisuus jätevedessä on suhteellisen suuri. Tällöin laitosten rakentamis- ja käyttökustannukset ovat pienemmät ja veden käsittely onnistuu paremmin kuin sekajärjestelmässä Viemäriverkostojen suunnittelu Yleiskaavatason suunnittelu Maankäytön suunnittelussa yleiskaavatasolla määritellään rakennettavat ja rakentamatta jätettävät alueet sekä niiden käyttötarkoitus. Tekninen huolto suunnitellaan palvelemaan alueen käyttäjiä. Haja-asutusalueilla voidaan yksittäisiä rakennuksia tai rakennusryhmiä varten tehdä kiinteistökohtaisia jätevedenpuhdistamoja eikä kunnallista vesijohtoverkostoa rakenneta välttämättä lainkaan. Tehokkaasti rakennetuille alueille eli taajamiin tehdään kunnallinen putkiverkosto, johon kunkin kiinteistön on liityttävä. Tällaisen verkoston jätevedet kootaan runkoviemäriin ja sitä kautta puhdistamolle. Hulevesi johdetaan paikallisiin vesistöihin avoojilla tai kullekin alueelle sopivan kokoisen putkiverkoston avulla. Yleiskaavatason suunnittelussa määritellään: viemäröitävät alueet viemäreiden pääjohtojen linjaus likimäärin vedenkäsittelylaitosten ohjeelliset sijainnit maankäytön tehokkuus, jota kautta määräytyy jätevesimäärä. Kaavarunkotason suunnittelu Kaavarunkotason suunnittelussa teknisen huollon verkostot ja liikenneverkostot saavat päämuotonsa ja niiden vaatima tila ja tärkeimmät putkikoot mitoitetaan alustavasti. Verkostojen kokoojalinjat, pumppaamoiden sijainti ja isojen hulevesiviemäreiden purkupaikat suunnitellaan maankäytön kannalta optimoidusti. Mahdolliset vaiheittain toteuttamiset ja vanhojen verkostojen käyttömahdollisuudet sekä mahdolliset myöhemmät laajennustarpeet selvitetään. Kuva : Katualueelle rakennettavien johtojen sijoituksessa on huomioitava mm. rakentamiseen, liikenneväylien kuivatukseen, tonttien viemäröintiin ja johtojen kunnossapitoon liittyvät asiat. 40

41 Asemakaavatason suunnittelu Asemakaavatason suunnittelussa mitoitetaan putkiverkostot lopullisesti rakennussuunnittelua varten. Liikenneväylien ym. yleisten alueiden rajojen määrittelyssä otetaan huomioon viemäriputkistojen ja avo-ojien vaatimat tilat. Jätevesipumppaamoille osoitetaan sijaintipaikka. Mikäli vesihuoltoverkosto tai jokin esim. viemäröinnin kannalta tärkeä tekijä edellyttää varausta tonttialueella, se merkitään rasitteena asemakaavaan. Asemakaavassa voidaan esittää viemäröintiä koskevia määräyksiä. Tällaisia voivat olla esim. alin mahdollinen viemäröitävä korkeustaso tai hulevesien imeyttäminen maaperään. Vesihuollon yleissuunnitelma laaditaan katujen ja vesihuoltolinjojen rakennussuunnitelmien laatimista varten. Siinä esitetään vesihuoltolinjojen likimääräinen sijainti ja korkeusasema sekä putkikoot (mitoitusvesimäärät). Yleissuunnitelma voi sisältää tarvittavia erityisohjeita rakennussuunnittelua varten. Tällaisia voivat olla esim. viemäröintikorkeuksista ja maaperäolosuhteista johtuvat seikat. Maaston muotojen vaikutus viemäriverkostoon Yleensä viemäröintijärjestelmissä pyritään käyttämään hyväksi mahdollisimman paljon maaston luonnollisia muotoja, jotta viemärivedet voidaan johtaa viettoputkissa. Viemäriverkostojen osat muodostuvat maaston pinnan muotojen mukaisista valuma-alueista. Eri valuma-alueiden vedet johdetaan yhteiseen kokoojaviemäriin tai pumpataan toiselle valuma-alueelle. Syvät putkikaivannot ja toisaalta lukuisat pumppaamot kasvattavat rakentamis- ja ylläpitokustannuksia. Suunnittelun tavoitteena on optimoida verkoston ja siihen kuuluvien laitteiden kokonaiskustannukset. Viemäröintijärjestelmän kustannusten on oltava oikeassa suhteessa maankäytön tehokkuuden ja muun kaavatalouden kanssa. Maanpinnan muotoja käytetään hyväksi viettoviemäriputkien kaivantojen syvyyden opti- Kuva : Esimerkki asemakaavatason suunnitelmasta 41

42 Verkostojen mitoituksessa on tavoitteena valita oikean kokoinen ja käyttötarkoitukseen sopivin putki sekä määritellä sille optimaalinen korkeusasema ja linjaus. Viettoviemärin häiriötön toiminta saavutetaan suunnittelemalla putket itsepuhdistuviksi. Kuva : Viemäriverkoston huolellisella suunnittelulla on mahdollista mm. minimoida jätevesien pumppaustarve välttämällä tarpeettomia peräkkäisiä pumppauksia (P = pumppaamo, J = jätevedenpuhdistamo) moinnin lisäksi pintavesien johtamisen suunnittelussa. Tiiviisti rakennetuilla alueilla hulevedet johdetaan maanalaisissa putkistoissa, jotka purkavat johonkin vesistöön. Hulevesiviemäriverkot suunnitellaan yleensä siten, ettei vesiä tarvitse pumpata. Väljästi rakennettavilla alueilla johdetaan pintavesiä usein avo-ojissa. Silloin on tarpeen ottaa huomioon avo-ojan sopivuus ympäristöön sekä ojan vaatima tila katualueella. Erillisjärjestelmässä hulevesiviemärit mitoitetaan tavallisesti kerran kahdessa vuodessa sattuvalle 10 minuutin rankkasateelle. Hyvin laaditussa viemäröintisuunnitelmassa on tutkittu ja suunniteltu veden virtaus maan pinnalla siinä tapauksessa, että hulevesiviemärit eivät toimi. Veden tulviessa putkijohdoista kaivojen kautta on vesien tulvareitti otettava suunnittelussa huomioon siten, että haitat ovat mahdollisimman pieniä. Tulvivat vedet on voitava johtaa esim. liikenneväyliä tai puistoja pitkin. Tulvimishaittojen vähentämiseksi voidaan rakentaa tulvakynnyksiä ja tulva-altaita Verkostojen mitoitus Viemäriverkon mitoitus koostuu yksittäisten johtojen mitoituksista. Putkikoko määrätään mitoituksen ohjevuoden huippuvirtaaman mukaan ja ohjevuosi valitaan viemäriputken teknisen käyttöiän mukaan. Yleensä mitoitusjaksona käytetään vuotta. Ohjevuoden huippuvirtaama määritellään vesijohtoverkkoon liittyneiden kiinteistöjen asukasmäärän, vesilaitoksen keräämien kulutustietojen, teollisuuden ja muun vedenkäytön sekä paikkakuntakohtaisten maksimi- ja minimikulutustekijöiden perusteella. Mitoitus tarkistetaan pitäen kriteerinä viemärin huuhtoutumista. Yleensä viemärin mitoittaminen käy yksinkertaisesti päinsä tässä luvussa esitettyjen kaavojen avulla silloin, kun viemäröitävä alue ei ole kovin laaja. Suurempien alueiden viemäriverkot mitoitetaan atk-mitoitusohjelmilla. Jätevesi, asumisjätevesi Melkein kaikki asumisjätevesi on alun perin vesijohtovettä, josta % arvioidaan joutuvan viemäriin. Asumisjätevesivirtaama määritellään koostuvaksi seuraavista osatekijöistä: veden ominaiskulutus Q d keskim yleensä l/as x d, jossa on mukana sammutusvesi, kasteluvesi ja pienten teollisuuslaitosten ottama vesijohtovesi vesijohtoverkkoon liitettyjen kiinteistöjen asukasluku p (kpl) suurin vuorokausikulutuskerroin C d max, jonka arvo vaihtelee välillä 1,0 1,7 suurin tuntikulutuskerroin C d max, jonka arvo vaihtelee välillä 1,0 1,7. Asumisjätevesivirtaama voidaan ilmaista kaavana (kaava 1): Yleistä mitoituksesta Maankäytön suunnittelussa määritellään viemäriverkostojen mitoituksen lähtökohdat: viemäröintijärjestelmä, viemäröitävien alueiden koko, sijainti ja vesimäärät. Q j mit p q C C = d keskim d max hmax l/s (1) 42

43 Jätevesi, teollisuus Kaavalla (1) laskettuun arvoon lisätään teollisuuden tuottama jätevesivirtaama, koska ominaiskulutus (Q d keskim ) sisältää ainoastaan pienten teollisuuslaitosten jätevedet. Teollisuusjäteveden määrä vaihtelee teollisuudenalan, vuodenajan, käyttöasteen, raaka-aineen ym. tekijöiden mukaan. Varmimmin tämä selviää teollisuuslaitosten omista tuotantoprosessien laskelmista tai riittävän pitkäaikaisilla virtaaman mittauksilla. Likimääräiseen tulokseen päästään tuote- ja raaka-ainemäärien perusteella. Pienen ja keskisuurten teollisuuden jätevesimäärän on arvioitu olevan keskimäärin 1,3 l/s x ha ja suurimmillaan 2,0 l/s x ha (250 työpäivää/a ja 8 h/d). Vuotovesi (jätevesiviemäriin) Edellisten virtaamien lisäksi mitoituksessa otetaan huomioon tietty varmuus mahdollisten vuotovesien varalta. Vuotovesi koostuu sekä ylivaluma-alueen koon ja muodon mukaan. Sulamisvesivirtaamat saattavat olla mitoittavana tekijänä esim. jos laaja avo-ojasto liittyy hulevesiviemäriin. Paikkakuntakohtaisten tietojen ja sääntutkimuslaitoksen keräämän aineiston perusteella määrätään mitoitussateen kestoaika, rankkuus ja toistuvuus. Samoihin tilastoihin perustuu määrältään tietyn alueen tietyin aikavälein toistuva ylivaluma. Sateen kestoaika valitaan mitoituskohdan yläpuolisen suurimman virtausajan mukaan ja toistuvuus määräytyy viemäröintijärjestelmän ja sen tulvimisherkkyyden perusteella. Yleisohjeena erillisjärjestelmän mitoituksessa pidetään kerran kahdessa vuodessa ja sekajärjestelmän mitoituksessa kerran kolmessa vuodessa toistuvaa huletta. viemäristöön luvallisesti tai luvatta johdetusta tonttien kuivatus- ja hulevesistä, jotka tulisi johtaa hulevesiviemäriin kaivonkansien kautta tahattomasti tulevasta hulevedestä. Nykyisillä putkimateriaaleilla ja saumaustavoilla putkistovuodot ovat mitoituksen kannalta merkityksettömiä. Muiden vuotojen varalta voidaan mitoituksessa käyttää arvoa 0,50 l/s x johto-km. Hulevesi Hulevesi määritellään koostuvaksi maahan satavasta vedestä ja lumen sulamisvedestä. Putkikoon mitoittava vesimäärä määritellään tietyin väliajoin toistuvan mitoitussateen mukaan. Mitoitussateella tarkoitetaan suurinta hulevesimäärää, jonka välittömäksi poisjohtamiseksi viemäri mitoitetaan. Mitoitushuletta ei yleensä valita sellaiseksi, että rankimpien sateiden vedet mahtuisivat viemäreihin, vaan suurimpien sateiden aikana sallitaan viemäreiden tulviminen ja lyhytaikainen lammikoiden muodostuminen alaviin kohtiin. Kysymyksessä on siten toisaalta viemärin rakennuskustannusten ja toisaalta viemärien tulvimisesta aiheutuvien vahinkojen ja haittojen vertailu. Hulevesivirtaaman suuruus määräytyy sateen rankkuuden ja kestoajan, maanpinnan laadun ja kaltevuuden Kuva : Etelä-Suomen tilastoista laadittu rankkasateiden sademäärän, keston ja toistumisajan osoittava nomogrammi Hulevesivirtaaman laskeminen Pienillä homogeenisillä alueilla (< 10 ha) mitoitusvirtaama saadaan kaavasta (kaava 2): jossa q h mit = A Φ i q h mit = mitoitusvirtaama (l/s) A = alueen pinta-ala (ha) = valumiskerroin (2) i = sellaisen sateen rankkuus, jonka kesto on sama kuin valuma-alueen valunta-aika, kuitenkin vähintään 10 min (l/s x ha) 43

44 Valumiskerroin osoittaa, kuinka suuren osan sateesta arvioidaan joutuvan viemäriin muun osan haihtuessa ja imeytyessä maahan. Valumiskerroin määräytyy valuma-alueen koon, pinnan vedenläpäisevyyden, maaperän kaltevuuden, sateen rankkuuden ja keston ym. tekijöiden mukaan. Sen arvo vaihtelee välillä 0 < < 1 ja lasketaan kaavalla (kaava 3): jossa Φ = Σ A Φ Σ A j j j j A j = osa-alueen pinta-ala j j = osa-alueen valumakerroin Valumakertoimena käytetään: umpinaiset kerrostalokorttelit (kestopäällyste) 0,90 umpinaiset kerrostalokorttelit (sorapäällyste) 0,70 avoimet kerrostalokorttelit 0,50-0,60 rivitaloalueet 0,35 omakotialueet, pienet tontit 0,25-0,30 omakotialueet, suuret tontit 0,20-0,25 urheilu- ja leikkikentät 0,20 suuret puistoalueet 0,05-0,10 (3) Jos virtausaika valuma-alueelta tutkittavaan pisteeseen on pienempi kuin 10 minuuttia, voidaan varastoituminen ottaa mitoituksessa huomioon kertomalla virtaama luvulla 0,9. Suuremmilla alueilla käytettävissä aika/pintaalakäyrämenetelmässä (APK-menetelmä) valuma-alue jaetaan virtausajan mukaan homogeenisiin alueisiin ja jokaista tasa-arvokäyrien väliin jäävää aluetta käsitellään kuten edellä (kaava 2). Lumen sulamisvesi Lumen sulamisen aiheuttama kevätylivaluma voi olla suurempi kuin hulevesivirtaama, jos valumiskerroin on pieni ja valuma-alue suurempi kuin 1 3 km 2. Mitä suurempi valumiskerroin ja mitä kaltevampi maasto, sitä suurempi on rajapinta-ala, jolloin sulaminen tulee määrääväksi. Sulamisen aiheuttama virtaama lasketaan kaavalla (kaava 4): jossa Q = H h mit q F H q = ylivaluma (l/s km 2 ) F = valuma-alueen pinta-ala (km 2 ) (4) Rakennusten kuivatusvesi Kuva : Ison valuma-alueen mitoitusvirtaama saadaan laskemalla yhteen useiden osa-alueiden mitoitusvirtaamat. Tällöin otetaan huomioon myös veden virtausnopeus ja virtausmatka Kuva : Etelä-Suomen tilastoista laadittu lumen sulamisveden ylivalumamäärän, toistuvuuden ja valuma-alueen pinta-alan osoittava diagrammi 44

45 Hulevesiviemäriin tulevaa rakennusten kuivatusvesimäärää arvioitaessa voidaan keskiarvona pitää virtaamaa 0,05 l/s x ha ja mitoitusvirtaamaa määrättäessä voidaan käyttää kerrointa 3. (kaava 5) Q k mit = 0,05 l/s ha 3 Itsepuhdistuminen ja putkien kaltevuus Viemäriin tulee olla itsepuhdistuva, eli putken pohjalle laskeutuvan sedimentin on ainakin kerran vuorokaudessa irtaannuttava virtaaman vaikutuksesta ja huuhtouduttava pois. Tämä edellyttää, että johdon seinämän ja virtaavan nesteen välillä vallitsee tietyn suuruinen hankausjännitys riittävän pitkän ajan vuorokaudessa. Suomessa on päädytty käyttämään jätevesiviemäreissä hankausjännityksen arvoa 1,5 N/m 2. Hulevesiviemäreissä virtaamat vaihtelevat voimakkaasti ja tarvittava hankausjännitys on ilmeisesti hiukan suurempi kuin jätevesiviemäreissä. Toistaiseksi ei kuitenkaan ole luotettavasti selvitetty, mikä kriittisen hankausjännityksen tulisi olla. Hulevesiviemärin huuhtoutumista ei yleensä tarvitse tarkistaa. Eri putkimateriaaleilla ei ole voitu osoittaa käytännössä olevan vaikutusta hankausjännityksen suuruuteen viettoviemäreissä. Tämän takia tietylle mitoitusvirtaamalle valittava putken sisähalkaisija on yhtä suuri kaikilla putkimateriaaleilla. Huuhtoutumisvirtaama Huuhtoutumisvirtaama voidaan laskea laskentakaavalla (1) sijoittamalla mitoitusvirtaaman suurimman vuorokausikertoimen tilalle vuorokauden minimivirtaustekijä. Maksimi- ja minimivuorokausitekijöiden tulo on likimain yksi ja siksi ne on sievennetty pois lausekkeesta. Q = p q + vuotovedet d keskim j huuhtelu kun p 3000 as. ja (7) Q = j huuhtelu p 0,7 (1+ 25/p) q d keskim + vuotovedet kun 100 < p < 3000 as, joissa (5) (6) q j huuhtelu = virtaama (l/s), jolla voidaan tarkastella, millä putkikoolla ja kaltevuudella viemäri on itsepuhdistuva Eri vuorokausi- ja tuntikulutuskertoimet määrätään paikkakuntakohtaisten vesilaitosten pitämien kulutustilastojen perusteella. Latvaosilla voidaan huuhtoutuminen tarkistaa esimerkiksi siten, että virtaamalla, joka on 10 % täyden putken virtaamasta, kriittinen hankausjännitys ylittää arvon 1,5 N/m 2. Viemäreiden pienimmät kaltevuudet määräytyvät useimmiten huuhtoutumisen perusteella. Jos lähtötietojen puutteen vuoksi näin ei voida menetellä, voidaan käyttää taulukon mukaisia pienimpiä ja suurimpia kaltevuus- ja virtaama-arvoja. Suurin sallittu virtausnopeus betoniputkessa on 6 m/s. Maksimikaltevuuden voi tapauskohtaisesti kuitenkin ylittää sillä suurtenvirtausnopeuksien ei ole todettu olennaisesti lisänneen betoniputken kulumista. Jyrkät osuudet voidaan kuitenkin välttää ns. porraskaivojen avulla, jos niistä ei aiheudu olennaisia lisäkustannuksia. Taulukko : Viemäreiden pienimmät ja suurimmat kaltevuudet ja virtaama-arvot Ds (mm) Pienin suositeltava kaltevuus vast. virtaama dm 3 / s 4,, 5,, 2, 4 1, 5 1, 0, > Suurin sallittu Kaltevuus vast. virtaama dm 3 / s Putkikokojen Ø 225 suuret kaltevuudet määritellään mitoittamalla putket "Kiinteistöjen vesija viemärilaitteistot D1" mukaisesti pystyviemäreinä. Kaltevuutta ei saa pienentää keinotekoisesti putkikokoa suurentamalla. Hulevesiviemäreille voidaan käyttää samoja arvoja kuin jätevesiviemäreille. Viemäreiden latvaosissa virtaamat ovat epätasaisia, joten siellä käytetään pienimpänä kaltevuutena kokemusperäistä arvoa 6. 45

46 q v mit = 0,5 l/s x johto-km b) ei vuotovesiä q mit = q j mit c) huuhtoutumisen määräävä virtaama q huuhtelu = q j huuhtelu q j huuhtelu = kaavasta (6), kun p 3000 q j huuhtelu = kaavasta (7), kun 100 < p < 3000 Erillisviemäröinti, hulevesivirtaamat q mit = q h mit Kuva : Viettoputkissa virtaavan nesteen virtaaman, putken kaltevuuden, putkikoon ja virtausnopeuden väliset riippuvuudet on esitetty Colebrookin virtausnomogrammissa Tonttiviemäreissä suositellaan 10 minimikaltevuutta. Ne mitoitetaan Suomen rakentamismääräyskokoelman "Kiinteistöjen vesi- ja viemärilaitteistot D1" mukaan Putkien hydraulinen mitoitus nomogrammien avulla Mitoituksen tavoitteet Viettoviemäreiden mitoituksessa otetaan huomioon seuraavat seikat: mitoitusvirtaama on johdettava viemärissä ilman että aiheutetaan haitallista padotusta. Erillisjärjestelmän jätevesiviemäreissä padotuskorkeus on 1,0 m putken laesta, hule- ja sekavesiviemäreissä +10 cm kadun pinnan tasosta viemärin on oltava huuhtoutuva eli itsepuhdistuva virtausnopeus ei saa ylittää putkimateriaalin suurinta sallittua arvoa (6 m/s). Mitoittavat virtaamat Erillisviemäröinti, jätevesivirtaamat a) Vuotovedet mukana q = q + q mit j mit v mit q j mit = kaavasta (1) q h mit = kaavasta (2) (hulevesi) tai q h mit = kaavasta (4) (sulamisvesi) Sekavesiviemäröinti Sekavesiviemäröinnissä on otettava huomioon että hule- ja jätevedet on pystyttävä johtamaan yhtä aikaa. Usein hulevesivirtaama on niin suuri että jätevesi voidaan merkityksettömänä jättää huomiotta, joten q mit = q h mit q h mit = kaavasta (2) tai (4) Kuivatusviemäröinti q mit = q k mit q k mit kaavasta (5) Nomogrammien käyttö ja esimerkit Putkien mitoitusnomogrammit on laadittu siten, että kaikki hydraulisessa mitoituksessa tarvittavat tiedot saadaan käyrästöstä I johdon kaltevuus ( ) q osittain täynnä olevan putken virtaama (l/s) Q putken vedenjohtokyky (l/s) h vesisyvyys putkessa (cm) v/v Q suhteellinen nopeus (% VQ :sta) V Q virtausnopeus täydessä putkessa (m/s) Nomogrammit on piirretty siten, että absoluuttisena karkeuskertoimena betoniputkelle, niin 46

47 kuin kaupunkiliiton suunnitteluohjeiden mukaan kaikille putkimateriaaleille, on käytetty arvoa K = 1. Nomogrammien rajakäyrät, q = Q ja = 1,5 N/m määräävät ne kaltevuus (I) ja virtaama(q) arvot, joilla hankausjännitys ( ) on niin suuri että viemäriä pidetään itsepuhdistuvana. Putki on itsepuhdistuva, kun kaltevuus ja virtaama-arvojen määrää piste sijoittuu mitoitusnomogrammien tummennetulle alueelle. Katkoviivalla merkittyä rajakäyrän alapuolella olevaa aluetta ei suositella käytettäväksi, koska silloin kun putki virtaa täynnä vettä, itsepuhdistuminen ei toteudu. Täynnä olevan putken virtaama luetaan nomogrammista valitun kaltevuusarvon I ja q = Q käyrän leikkauspisteen alapuolelta kohtisuoraan. Saman leikkauspisteen kohdalta oikeanpuoleiselta pystyaksellta luetaan täyden putken virtausnopeus V Q. Kuva : Nomogrammeissa rajakäyrien T = 1,5 ja q = Q yläpuolella jäävällä alueella viemäriputki on itsepuhdistuva Annettuja virtaama (q) ja kaltevuus (I) arvoja vastaavat vesisyvyyden ja suhteellisen nopeuden arvot saadaan vetämällä virtaama- ja kaltevuusarvojen leikkauspisteen kautta q = Q-suoran suuntainen suora ja lukemalla vastaavat arvot h- ja v/v Q -asteikolta suoraan linjalta. Vajaan putken virtausnopeus saadaan tämän jälkeen kertomalla täyden putken virtausnopeus v/v Q - asteikolta saadulla luvulla. Jätevesiviemärin tulee huuhtoutua vähintään kerran vuorokaudessa. Hulevesiviemärille riittää kerran viikossa tapahtuva huuhtoutuminen. Pienimmissä latvajohdoissa (ds 300) huuhtoutuminen varmistetaan siten, että huuhteluvesimäärä vastaa jätevesiviemäreissä puolen putken virtaamaa (q j huuht = 0,42 Q) ja hulevesiviemäreissä kymmentä prosenttia täyden putken virtaamasta (q j huuht = 0,10 Q). Kuva : Putken virtaaman, kaltevuuden ja virtausnopeuden lukeminen Kuva : Hulevesi ja jätevesiviemärin latvaosien huuhtoutuminen 47

48 Nomogrammit Nomogrammi 1: Suuruusluokkanomogrammi Suuruusluokkanomogrammi Suuruusluokan tarkasteluun soveltuva nomogrammi 1 on laadittu seuraavin perustein: maksimiarvot vastaavat täyden putken virtaamia, kun nopeus on 3 m/s, kuitenkin niin, että kaltevuus on aina 50 minimiarvot vastaavat niitä virtaama-arvoja, joilla täynnä virtaava putki on itsepuhdistuva, kuitenkin pienimmillä johdoilla (ds 300 mm) virtaama vastaa 50 % täyttöasteella tapahtuvaa huuhtoutumista. 48

49 Esimerkki 1 Lähtötiedot: Q = 30 dm 3 /s ds = 300 mm Nomogrammeista saadaan: 1) täyden putken virtaamaa vastaava kaltevuus on 0,9, joka ei ole riittävä itsepuhdistumiselle 2) putken huuhtoutumisen tarvittava minimikaltevuus on 2 3) jätevesiviemärin latvaosien huuhtoutumiseen tarvittava minimikaltevuus 50 % virtaamalla 5 4) hulevesiviemärin latvaosien huuhtoutumiseen tarvittava minimikaltevuus 10 % virtaamalla 5,1. 49

50 Esimerkki 2 Lähtötiedot ds = 300 mm I = 5 Nomogrammista saadaan: 1) täyden putken virtaama 5 kaltevuudella on 70 dm 3 /s ja nopeus 1,05 m/s. Putki on huuhtoutuva yli 3 dm 3 /s jätevesivirtaamalla 2) veden syvyys virtaamalla 3 dm 3 /s on noin 5 cm ja vastaava nopeus on 0,43 x 1,05 m/s = 0,45 m/s 3) kaltevuudella 2 kriittinen hankausjännitys 1,5 N/m 2 ylitetään vasta virtaamalla 20 dm 3 /s 4) hulevesiviemärinä minimikaltevuus on 3,5 ja vastaava maksimivirtaama on 60 dm 3 /s. 50

51 Esimerkki 3 Lähtötiedot ds = 300 mm q = 9 dm 3 /s q = 15 Nomogrammista saadaan: 1) 15 kaltevuudella ja 9 dm 3 /s virtaamalla vesisyvyys putkessa on 6,2 cm 2) täyden putken virtaamaa vastaava nopeus on 1,8 m/s ja 6,2 cm osatäytöllä nopeudeksi saadaan 0,49 x 1,8 m/s = 0,88 m/s 3) ko. virtaamalla ja kaltevuudella putki on kaikissa tapauksissa huuhtoutuva. 51

52 Esimerkki 4 Lähtötiedot ds = 300 mm q hmax = 45 dm 3 /s q jmax = 10 dm 3 /s Nomogrammista saadaan: 1) suurin kokonaisvirtaama on = 55 dm 3 /s. Kun putki on täysi, 55 dm 3 /s virtaamaa vastaava minimikaltevuus on 3. 2) jätevesiviemärin putki ei olisi 3 kaltevuudella ja 4,2 dm 3 /s (= 0,42 x q jmax ) virtaamalla huuhtoutuva. Tarvittava kaltevuus on noin 4,2. 2) hulevesiviemärinä putki ei olisi 3 kaltevuudella ja 4,5 dm 3 /s (0,1 x q hmax ) virtaamalla huuhtoutuva. Tarvittava kaltevuus olisi tällöin 4,1. 52

53 Nomogrammi 2: Ø 225 mm Nomogrammi 3: Ø 300 mm 53

54 Nomogrammi 4:Ø 400 mm Nomogrammi 5: Ø 500 mm 54

55 Nomogrammi 6: Ø 600 mm Nomogrammi 7: Ø 800 mm 55

56 Nomogrammi 8: Ø 1000 mm Nomogrammi 9: Ø 1200 mm 56

57 Nomogrammi 10: Ø 1400 mm Nomogrammi11:Ø 1600 mm 57

58 5.3 RAKENNUSSUUNNITTELU 5.31 Suunnittelua palvelevat maastotutkimukset Katujen ja vesihuoltoverkostojen yleissuunnitteluvaiheessa tehdään alustavat pohjatutkimukset ja/tai käytetään hyväksi muuta tarkoitusta varten tehtyjä pohjasuhdeselvityksiä. Katu ja siinä olevat johdot ja rakenteet muodostavat yhtenäisen kokonaisuuden, jossa vierekkäisten ja poikittaisten johtojen tulee toimia yhdessä. Pohjatutkimukset koostuvat pohjatutkimuskairauksista, niiden yhteydessä otettujen maanäytteiden laboratoriotutkimuksista sekä pohjavesiputkien asentamisesta ja pv-pinnan mittauksista. Pohjatutkimuksilla on selvitettävä ainakin maalajit, pohjaveden pinta ja maakerrosten ominaisuudet. Maaperäolosuhteista riippuen selvitetään myös kerrosrajat, kallionpinnan sijainti ja kuivakuoren/humuksen paksuus. Maakerrosten ominaisuuksista määritetään mm. lujuus-, kokoonpuristuvuus- ja routimisominaisuudet. Mikäli todennäköinen pohjanvahvistustapa on savikerroksen syvästabilointi, tehdään savinäytteistä myös stabiloituvuuskokeet, joilla määritetään kohteeseen parhaiten soveltuva sideaine ja sen määrä. Rakennussuunnitelmaa varten täydennetään tutkimusaineistoa tekemällä putkilinjan kohdalta kairauksia ja ottamalla maaperänäytteitä laboratoriokokeita varten. Taulukossa on esitetty yleisimmät Suomessa käytettävät kairausmenetelmät ja pääasiallinen käyttötarkoitus. Tutkimusten pistetiheys määritetään maaperän mukaan; vaihtelevissa olosuhteissa sopiva tutkimuspisteväli on m ja homogeenisilla mailla m. Tavoitteena on hankkia riittävästi tietoa putken perustamistavan ja pohjanvahvistustarpeen määritystä varten sekä hankkia tietoja kallion pinnan korkeudesta putkilinjan kohdalla ja saada riittävät tiedot kaivantosuunnitelman tekoa varten. Pohjatutkimusten yhteydessä vaaitaan maanpinnan korkeus putkilinjan kohdalla sekä kartoitetaan suunnitteluun ja rakentamiseen vaikuttavat rakenteet ja laitteet ellei tätä tietoa ole saatavissa esim. pohjakartoilla. Taulukko : Kairausmenetelmät ja niiden pääasiallinen käyttötarkoitus KAIRAUSMENETELMÄ Kallion pinnan sijainti Tiiviin pohjakerroksen sijainti Tiiveydeltään erilaisten maakerrosten rajat Maakerrosten lujuus (likimäärin) Maakerrosten lujuus (tarkasti) Maakerrosten tiiviys (likimäärin) Maalajiryhmä Lyöntipaalupituuden arviointi painokairaus heijarikairaus puristinkairaus puristin-heijarikairaus siipikairaus tärykairaus porakonekairaus 58

59 Nykyinen mittauskalusto (elektroniset takymetrit ja maastotallentimet) suosii ns. maastomallin luomista suunniteltavasta kohteesta, jolloin hajapisteiden vaaituksen sijaan pintavaaitus suoritetaan halutun levyiseltä maastokäytävältä. Lopullinen putkilinjan paikka määritellään vasta tutkimusten ja mittausten jälkeen Kestävyysluokan ja putkityypin valinta Kestävyysluokan valinta Betoniputken kestävyysluokka valitaan yleensä enimmäis- ja vähimmäispeitesyvyyden mukaan. Sallitut peitesyvyydet eri kestävyysluokan putkilla riippuvat alkutäytön tiivistyksestä sekä putken raudoituksesta. Putkien sallitut peitesyvyydet esitetään seuraavassa taulukossa Taulukossa esitetyt putkien peitesysvyydet on laskettu kaivanto-olosuhteisiin, jolloin laskentamenetelmänä on käytetty ns. hautateoriaa. Pääsääntöisesti pieniläpimittaiset ( ) putket ovat raudoittamattomia ja suuriläpimittaiset ( 500) ovat raudoitettuja. Perusteina raudoitetun putken käytölle ovat mm. putken koko, kestävyysluokka sekä putken käyttöaikana odotettavissa olevat putkeen kohdistuvan kuormituksen muutokset. Raudoitetun putken käytöllä saavutetaan lisävarmuutta putken kestävyyteen. Taulukko : Putkien sallitut peitesyvyydet hautateorian mukaan (metriä) PUTKI- LUOKKA TIIVISTETTY EI TIIVISTETTY m aks. m in. m aks. min. B 5,00 0,60 4,00 1,00 Taulukko : Kaivonrenkaiden suurimmat sallitut asennussyvyydet Sisähalkaisija ds ( mm) Br-luokka -luokka metriä 10 metriä Kaivantoon asennettaviin putkilinjoihin, joihin kohdistuu poikkeuksellisia liikenne- tai muita kuormituksia, kuten rautatie- ja lentokenttäalueilla, putken kestävyys tulee varmistaa laskelmin. Kaivonrenkaiden ja kansien kuormituskestävyydet on esitetty julkaisussa "Betoniputkinormit 2001". Kaivonrenkaiden ohjeelliset suurimmat sallitut asennussyvyydet esitetään taulukossa Jos kaivoon kohdistuu liikennekuormaa, käytetään -luokan kaivonrenkaita. Yli 10 metrin asennussyvyyksiin tulevien kaivojen mitoitus tehdään tapauskohtaisesti. Putkityypin valinta Jäte- ja hulevesiviemäriverkostossa sekä rummuissa käytetään joko pyöreitä tai jalallisia EKputkia sekä EK-järjestelmän kaivoja ja soviteosia. EK-putkijärjestelmässä on riittävä kokovalikoima sekä putkia että kaivoja. Järjestelmän kiintotiiviste takaa hyvän tiiveyden myös mahdollisessa toispuoleisessa kuormitustapauksessa. Tiivisteen rakenne ja EK-putkien päiden muotoilu on tehty siten, että putki keskittää itsensä. Tämä mahdollistaa putkien nopean, turvallisen ja koneellisen asennuksen. EK-putkissa on riittävä ainevahvuus ja lujuus, jolloin alkutäyttö voidaan tehdä karkeasta kiviaineksesta (max mm putkikoosta riippuen). EK-putket ovat riittävän painavia, jolloin alkutäytön tiivistäminen putken vierellä voidaan tehdä koneellisesti, eikä se liikuta jo asennettua putkea. Jalallinen EK-putki ei vaadi alkutuentaa. Asennushetken jälkeen tapahtuvat muutokset esim. liikenneolosuhteissa tai muut suunniteltua suuremmat kuormitukset aiheuttavat putkilinjassa liikkeitä, jotka voivat johtaa saumojen vuotoihin tai jopa putkirikkoihin. EK-putkisaumojen sallima kulmamuutos varmistaa EK-putkiverkoston elinkaaren aikaisen tiiveyden säilymisen. Taulukossa esitetään EK-saumojen sallitut kulmamuutokset eri putkihalkaisijoilla. Br 8,00 0,40 5,00 0,60 Dr 13,00 0,20 7,50 0,40 59

60 Taulukko : EK-saumojen sallitut kulmamuutokset Halkaisija Sallittu kulmamuutos 150 mm 2, mm 2, mm 2, mm 2, mm 1, mm 1, mm 1, mm 0, mm 0, mm 0, mm 0, mm 0, mm 0, mm 3000 mm 0, Maastotutkimukset ja pohjarakennustoimenpiteet Taulukko : Arinarakenteen valinta (kts. 5.34) sa. Kuvissa ja esitetään yleisimmät pohjatutkimusmerkinnät (Helsingin kaupungin geotekninen osasto). Perustamistavan valinta Perustamistavan valintaan vaikuttavat: maaperän ominaisuudet (painuma- ja lujuusominaisuudet, häiriintymisherkkyys) pohjaveden pinnan taso (maaperän vesipitoisuus/puuarinan kestävyys) putkilinjalle sallitut painumat (esim. vaikutus pituuskaltevuuteen) käytettävän putkimateriaalin ja liitosten käyttäytyminen maaperän painuessa viereisten tai samaan kokonaisuuteen kuuluvien rakenteiden (rakennukset, muut johdot, tie tai katu) perustamistapa pehmeikköalueilla kaivu- ja asennustyön vaatimukset. Putkilinjat sijoitetaan pääsääntöisesti katualueille (katualue käsittää katualueen maanalaisine ja maanpäällisine johtoineen). Putkilinjan perustamistapaa määriteltäessä tulee ottaa huomioon myös muut johdot ja rakenteet ja niiden perustamistapa sekä kadun rakenteet, jotta vältettäisiin haitalliset painumat ja painumaerot. Putkilinjan perustamistavat voidaan jakaa kolmeen pääryhmään: 1. Perustaminen pohjamaan varaan ilman arinaa. 2. Perustaminen pohjamaan varaan arinarakenteen välityksellä. 3. Perustaminen paalutukselle tai vahvistetun pohjamaan varaan. Maaperätietojen esittäminen Kartoitustulokset ja pohjatutkimuskairausten symbolit esitetään putkilinjan asemapiirustuksessa. Maaperätiedot esitetään putkilinjan pituus- ja tarvittaessa poikkileikkauspiirustuksis- Arinatyyppi Pohjamaan laatu Kiviainesarina Kiinteä savi, kuivakuori- savi, siltti, stabiloitu savi Puuarina (hirsiarina tai lankkuarina) Teräsbetonilaatta Pehmeä turve savi, lieju tai Pehmeä savi, stabiloitu savi Huomattavaa Tarvittaessa kaivannon pohjan leventäminen, arina paketoidaan kuitukankaalla Alapuolisten aineksesta Teräslevyarina Kiinteä savi, kuivakuori- savi, siltti, löyhä tasa- rakeinen hiekka urien tulee täyttyä maa- Voidaan käyttää vain vedellä kyllästetyssä ja ilmattomassa tilassa (pohjaveden alapuolella). Varmistetaan asentamisen yhteydessä, että tyhjätilat täyttyvät pohjamaan aineksesta Betonin ja pohjamaan sekoittuminen estettävä 60

61 Kartoilla Leikkauksissa Kuva : Pohjatutkimusmerkinnät kartoilla ja leikkauksissa 61

62 Kartoilla Leikkauksissa Kuva : Pohjatutkimusmerkinnät kartoilla ja leikkauksissa 62

63 Perustettaessa pohjamaan varaan ilman arinarakennetta lähtökohtana on pohjamaan riittävä kantavuus, jolloin painumaa ei tapahdu. Perustettaessa arinarakenteen varaan pohjamaan oletetaan jonkin verran tiivistyvän vuosien kuluessa. Painuminen hyväksytään ja putkiverkoston toiminta varmistetaan valitsemalla riittävän jäykkä arinarakenne, joka niissä maaperäolosuhteissa painuu tasaisesti, eikä haitallisia painumaeroja synny. Taulukossa on esitetty ohjeellinen arinatyypin valintataulukko. On huomattava, että puuarinaa tulee käyttää lahoamisvaaran vuoksi vain vedellä kyllästetyssä, ilmattomassa tilassa eli käytännössä savimaassa pohjavedenpinnan alapuolella. Painumaeroja on vaikea välttää, jos pehmeikköalueella katuun rakennettava putkilinja perustetaan painumattomaksi esim. tukipaaluille. Epätasainen painuma aiheuttaa kadun päällysrakenteeseen vaurioita, jotka näkyvät päällysteen halkeamina. Katuun nähden poikittaisten viemärilinjojen perustaminen on usein vieläkin ongelmallisempaa. Usein esiintyy tilanteita, joissa paalutettu viemärilinja risteää painuvan kadun kanssa. Tällöin syntyvästä painumaerosta aiheutuvat kadun rakenteelliset ongelmat ovat osittain poistettavissa sopivilla siirtymärakenteilla. Johtolinjan siirtymärakenteet Johtolinjoissa voi esiintyä tilanteita, joissa siirrytään kantavammista maaperäolosuhteista heikommin kantavaan maaperään tai päinvastoin. Myös kadun tasauksen edellyttämä maanpinnan korotustarve voi vaihdella, jolloin putkijohtolinjalla pehmeään maaperään kohdistuva, painumia aiheuttava kuormitus vaihtelee. Epätasainen painuma voi aiheuttaa putkeen lyhyellä matkalla painumaeroja, jotka ylittävät putken saumojen sallitut kulmamuutokset. Lisäksi johtolinjan kaltevuus voi paikallisesti pienentyä tai muuttua jopa taaksepäin viettäväksi. Vastaavasti myös pohjamaan routivuus voi vaihdella, jolloin routanousut voivat aiheuttaa jyrkkiä putkilinjojen kulmanmuutoksia. Edellä mainittujen ongelmien poistaminen hoidetaan käyttämällä siirtymärakenteita. Painumien tasaamiseen käytettävä siirtymärakenne voidaan tehdä siirtymälaattaa, siirtymästabilointia tai kevytsorakevennystä käyttäen. Ohuilla pehmeiköillä tulee kysymykseen myös massanvaihto. Siirtymärakenne on profiililtaan kiilamainen, minkä vuoksi yleensä puhutaan siirtymäkiilasta. Routanousujen kohdalla käytetään osin samoja menetelmiä kuin kantavuus- ja painumaerojenkin tasaamisessa. Yleensä routanousuerot tasataan katurakenteisiin tehtävillä routakiiloilla, jotka tehdään lämpöä eristävästä (kevytsora) tai routimattomasta materiaalista. Myös teräsbetonisilla siirtymälaatoilla voidaan tasata routimisen aiheuttamia jyrkkiä putkilinjojen kulmanmuutoksia. Katualueille rakennettavien johtolinjojen kohdalla siirtymärakenteet suunnitellaan yleensä katurakenteiden suunnittelun yhteydessä. Kriittisiä kohtia johtolinjojen toimivuuden kannalta ovat sellaiset kohdat, joissa joudutaan käyttämään minimikaltevuuksia ja joissa siirrytään vähänkin painuvalta pohjamaalta (esim. stabiloitu savi) kokonaan painumattomalle osuudelle (paaluperustus tai kantava pohjamaa). Tällöin tarvitaan aina siirtymärakenteita. Myös toistensa kanssa risteävät johtolinjat ovat vastaavanlaisia ongelmakohtia. Johtolinjojen siirtymärakenteet on suunniteltava aina tapauskohtaisesti Putkilinjan perustaminen Kaivojen ja muiden laitteiden perustamisessa noudatetaan samaa perustamistapaa kuin putkilla. Laitteiden kohdalla perustusrakenne tehdään leveydeltään sellaisena, että se ulottuu laitteen ulkoreunan ulkopuolelle vastaavasti kuin putkien kohdalla. Perustaminen pohjamaan varaan ilman arinaa Putket voidaan perustaa suoraan pohjamaan varaan, kun pohjamaa on hyvin kantavaa, eikä painumia ole odotettavissa. Maalajikohtainen kantavuusluokitus on esitetty Kunnallisteknisten töiden yleisessä työselityksessä. Putkikaivantojen pohjalle tehdään 15 cm:n vahvuinen asennusalusta. Myös kallion varaan perustettaessa tehdään asennusalusta. Mikäli kalliopohja on rikkonainen tai sisältää louhetta, estetään asennusalustan hiekan variseminen kiilauksella ja kuitukankaalla (vähintään käyttöluokka 3). 63

64 Kuva : Kiviainesarina Kuva : Lankkuarina Perustaminen pohjamaan varaan arinarakenteen välityksellä Arinarakenteen tekeminen tulee kyseeseen, kun pohjamaan odotetaan puristuvan jonkin verran kokoon, mutta odotettavissa olevat painumat ovat putken toiminnan kannalta kohtuullisia. Arinarakenteella pyritään tasaamaan epätasaisia painumia. Taulukossa esitetään arinarakenteen valinnan pääkriteerit. Maanvaraisia arinarakenteita ovat: Kiviainesarina Teräslevyarina Puuarina (hirsi ja lankku) Teräsbetonilaatta Kiviainesarina tehdään sorasta tai murskeesta (# 0 32 mm). Pohjaveden yläpuolelle rakennettaessa voidaan materiaalina käyttää myös teknisesti ja ympäristöllisesti soveltuvia sivutuotteita. Käytettäessä sivutuotteita arina tulee aina Kuva : Teräslevyarina Kuva : Hirsiarina 64

65 suunnitella tapauskohtaisesti. Kiviainesarina tehdään kuvan mukaan. Arina ympäröidään käyttöluokan 2 mukaisella kuitukankaalla, jolloin siitä muodostuu paketti. Kuitukankaan tarkoitus voi olla myös täyttö- ja asennustöiden helpottaminen. Teräslevyarinaa voidaan käyttää painumien estämiseen, kun pohjamaa on riittävän pehmyttä, jotta levyn alapuoliset urat täyttyvät pohjamaalla. Teräslevyarina tehdään kuvan mukaan. Teräslevyarina tehdään poimulevystä, jonka paksuus tulee olla vähintään 0,7 mm, lisäksi levyn tulee olla molemmin puolin kuumasinkitty. Puuarina tehdään lankuista tai hirsistä. Sitä käytetään pehmeiköillä, missä kiviainesarinan ei katsota olevan riittävän jäykkä tasaamaan epätasaisia painumia. Puuarinassa käytetyn puutavaran tulee täyttää rakennussahatavaran lujuusluokan T 200 vaatimukset kosteusluokassa III. Lankkuarina tehdään kuvan mukaan. Lankkujen poikkileikkauksen vähimmäismitat ovat 50 x 150 mm 2 ja lankkujen vähimmäispituus 3,0 m. Poikittaislankut sijoitetaan 1,0 m välein. Hirsiarina tehdään kuvan mukaisesti. Hirsien korkeuden tulee olla vähintään 125 mm ja korkeuden vähintään 150 mm ja pituussuuntaisten hirsien vähimmäispituus on 3,0 m. Poikittaishirret sijoitetaan 1,0 m välein. Teräsbetonilaatta tehdään kuvan mukaisesti. Laatan suunnittelussa noudatetaan Betoninormien ohjeita. Teräsbetonilaatan betonin lujuusluokka on vähintään K 30. Betoniteräksenä on kuumavalssattu hitsattavaa teräslajia oleva harjatanko, jonka myötöraja on 500 N/mm 2 (A 500 HW). Vettä pidättävä pato Jos kaivanto on huonosti vettä läpäisevässä maalajissa, tulee veden virtaus kaivannon täyttömateriaaleissa estää. Kaivantoon rakennetaan tällöin noin 1 metrin pituisia sulkuja vedenläpäisevyydeltään samanarvoisesta maalajista kuin ympäröivä maaperä. Sulku tehdään yleensä savesta tai hienoja lajitteita sisältävästä silttimoreenista. /Kunnallisteknisten töiden yleinen työselitys/. Kuva : Teräsbetonilaatta Vettä pidättävä pato voidaan tehdä myös bentoniittimatosta. Bentoniittimaton vedenläpäisevyyden tulee vastata vähintään 1 metrin paksuista ympäröivästä maalajista rakennettua patoa /Kunnallisteknisten töiden yleinen työselitys/. Vettä pidättävien patojen paikat tulee esittää suunnitelmassa. Mikäli suunnitelmissa ei ole esitetty vettäpidättävän padon korkeutta, pato rakennetaan tasoon maanpinta 1 metri. Kalliokaivannossa patojen tarve tulee harkita tapauskohtaisesti. Perustaminen paaluille tai vahvistetun pohjamaan varaan Paaluille tai vahvistetun pohjamaan varaan perustaminen tulee kysymykseen silloin, kun pohjamaan tai arinan varaan perustaminen eivät takaa putkilinjan toimivuutta pohjamaan muodonmuutoksista aiheutuvien painumien johdosta. Tämä on selvästi kallein perustamistapa. Perustamistapaan liittyy aina myös jonkinlaisen arinarakenteen tekeminen putken alle. 65

66 Tuki- ja koheesiopaalutusta käytetään yleensä pehmeiköllä tärkeiden putkilinjojen pohjanvahvistuksessa. Puupaalujen tulisi olla kokonaan pohjaveden pinnan alapuolella lahoamisen estämiseksi. Paalutuksen päälle tehdään betoni- tai hirsiarina. Putkijohtolinjoilla yleisimmin käytettävä ja verrattain nopea pohjanvahvistusmenetelmä on syvätiivistys. Muita, yleensä laaja-alaisempien vahvistustöiden yhteydessä käytettäviä menetelmiä ovat pehmeillä savi-, lieju- ja turvealueilla esikuormitus joko pystyojitusta käyttäen tai ilman. Tämä vaatii kuitenkin 1 3 vuoden ajan ennen varsinaisen rakentamisen aloittamista. Löyhillä ja paksuilla siltti- ja hiekkamailla käytetään myös laaja-alaisissa kohteissa ns. syvätiivistysmenetelmää. Syvästabilointi (yli 1 m maanpinnasta) tarkoittaa pehmeän pohjamaan vahvistamista menetelmällä, jossa sideaine ja maa-aines muodostavat lujittuneen vyöhykkeen. Menetelmää voidaan käyttää yhdessä jonkin muun kaivannon seinämien tuentatavan kanssa. Syvästabilointi tehdään joko pilari- tai massastabilointina. Stabiloinnilla saavutetaan maakerroksille kertainen lujuus alkuperäiseen nähden. Pilaristabiloinnissa pilareiden maksimipituus on 20 m, halkaisija vaihtelee rajoissa mm. Massastabiloinnissa stabilointisyvyyden käytännön raja on 5 m. /Tiehallinto. Syvästabiloinnin suunnitteluohje 2001/. Putkilinjan rakentaminen tulee aloittaa aikaisintaan yhden kuukauden kuluttua stabiloinnista, jotta riittävä lujittuminen ehtii tapahtua. Kaivantoluiskien vahvistamisessa pilaristabilointi on osoittautunut epävarmaksi menetelmäksi, sillä luiskassa liukupinnat hakeutuvat stabiloinnin huonoimmin onnistuneisiin kohtiin. /Tiehallinto. Syvästabiloinnin suunnitteluohje 2001/. Sideaineena käytetään pääsääntöisesti kalkkia tai sementtiä ja viime vuosina on yleensä paremmaksi osoittautunut näiden seos (yleisesti käytetty seossuhde 1:1). Myös masuunikuonaa, lentotuhkaa ja yms. teollisuuden sivutuotteita on käytetty onnistuneesti sideaineseoksissa. Sideainemäärä vaihtelee tavoiteltavan lujuuden ja saven/turpeen laadun ja sideainetyypin mukaan. Tyypillinen määrä sideainetta on kg/stabiloitava savi-m 3. Sideaineena käytettävän sammuttamattoman kalkin CaO -pitoisuu- den on olta vähintään 80 % ja käytettävän sementin tulee olla CE merkittyä yleissementtiä (SFS-EN 197-1). Pilaristabiloinnissa sideaineen määrä voi vaihdella ± 2 kg/m 3 ja massastabiloinnissa ± 5 kg/m 3. Pilaristabilointia käytettäessä pilareita sijoitetaan aina vähintään kahteen riviin. Kaivojen kohdat pilaroidaan erikseen vähintään kolmella pilarilla. Stabiloidun pohjamaan varaan putkilinjaa perustettaessa tulee tehdä kiviainesarina tai teräsbetonilaatta. Stabilointityöstä laaditaan aina erillinen stabilointisuunnitelma. Tähän kuuluu yleensä myös ennakkoon tehtävien stabiloituvuuskokeiden tekeminen laboratoriossa kohteeseen parhaiten soveltuvan sideaineseoksen ja -määrän selvittämiseksi. Syvästabilointityölle ja -valvonnalle asetettavat vaatimukset on esitetty julkaisussa Tienrakennustöiden yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset, TIEL Putkikaivanto Tukematon maa- ja kalliokaivanto Maakaivannon poikkileikkaus suunnitellaan kuvan vähimmäismittojen mukaisesti. Putkien asentamiseen liittyy aina kaivannon luiskien pysyvyyteen kohdistuva riski, joka selvitetään geotekniseen suunniteluun sisältyvällä kaivantosuunnittelulla (kts. Kaivantotöiden turvallisuus). Kuva : Tukemattoman maakaivannon mitat 66

67 Kuva : Kalliokaivannon mitat Kalliokanavan poikkileikkaus suunnitellaan kuvan vähimmäismittojen mukaisesti. Tuettu kaivanto Kaivanto suunnitellaan tuetuksi vain, mikäli tukematon kaivanto ei laskelmien mukaan saavuta riittävää vakavuutta halutuilla tai käytettävissä olevan tilan sallimilla luiskakaltevuuksilla. Tuennan tulee olla sellainen, että estetään kaivannon pohjan hydraulinen murtuminen, kaivannon seinämien sortuminen ja maa-ainesten putoaminen kaivannon seinämistä ja maan pinnalta kaivantoon sekä varmistetaan putkien turvallinen asentaminen. Tuetun maakaivannon poikkileikkaus suunnitellaan kuvan vähimmäismittojen mukaisesti. Kaivannon tuennassa voidaan erotella seuraavat menetelmät: Kaivannon seinämien tukeminen Tukiseinän tekeminen Kaivannon seinämien vahvistaminen (käyttö yhdessä jonkin muun kaivannon seinämien tuentatavan kanssa) Syvästabilointi (käyttö yhdessä jonkin muun kaivannon seinämien tuentatavan kanssa) Kaivannon seinämien tukemisella tarkoitetaan tuentaa, jota ei ole edellytetty ulotettavaksi kaivutason alapuolelle. Tukemisella varmistetaan putkien turvallinen asentaminen ja estetään maa-ainesten putoaminen kaivantoon. Tuenta Kuva : Tuetun maakaivannon mitat voidaan tehdä käyttäen tuentaelementtejä, vaakatuilla tuettuja teräspontteja tai puulankkuja. Tukiseinän tekemisellä tarkoitetaan kaivutason alapuolelle ulottuvaa tuentaa tai vesitiivistä tuentaa. Tukiseinä suunnitellaan tehtäväksi teräsponteilla tai puulankuilla. Mikäli rakenteen on oltava vesitiivis, teräspontit lyödään uraan ja puulankut ponttiin. Kaivannon seinämän vahvistaminen tarkoittaa sideaineiden avulla tapahtuvaa kaivannon seinämien lisätuentaa. Kaivantotöiden työturvallisuus Kaivantotöiden työturvallisuusnäkökohdat painottuvat toteutusvaiheeseen. Suunnitteluvaiheessa työturvallisuustoimenpiteet keskitetään lähinnä kaivantosuunnitelman laatimiseen. Muita kaivantotöiden työturvallisuuteen vaikuttavia suunnitelmia ovat urakkaohjelman liitteeksi laadittava työturvallisuusasiakirja sekä suunnitelma työnaikaisista liikennejärjestelyistä. Kaivantosuunnitelma on oleellisen tärkeä suunnitelma-asiakirja työturvallisuuden kannalta. Kaivantosuunnitelma tulee tehdä rakennussuunnitelman liitteeksi. Suunnitelma voi olla erillinen asiakirja, joka sisältää myös tuentasuunnitelman. Usein tuentasuunnitelma jätetään urakoitsijan laadittavaksi ja kaivantosuunnitelmassa osoitetaan tuettavaksi tarkoitetut kaivanto-osuudet pituusleikkauksessa ja annetaan tarvittavat maaperätiedot sekä osoitetaan tukemattomien kaivanto-osuuksien luiskien kaltevuudet. 67

68 Turvallisuusasiakirja on rakennustyön turvallisuudesta annetun valtioneuvoston päätöksen mukainen rakennustyön suunnittelua ja valmistelua sekä toteuttamista varten laadittu asiakirja. Asiakirjan tarkoituksena on antaa rakennushankkeen ominaisuuksista ja luonteesta aiheutuvat ja sen toteuttamiseen liittyvät tarpeelliset turvallisuustiedot. Asiakirja on urakkaohjelman liite ja se täydentää teknisten asiakirjojen työsuoritusta koskevia määräyksiä. Kaivantosuunnittelussa huomioon otettavat turvallisuusnäkökohdat (RIL Putkikaivanto-ohje) Kaivantosuunnitelmassa tulee esittää, mitkä kaivanto-osuudet tehdään luiskattuina, mitkä tuettuina ja mitkä vaativat muita toimenpiteitä, kuten esimerkiksi pohjavedenpinnan alennusta tai räjäytystöistä johtuvia erityistoimenpiteitä. Kaivantosuunnitelman tekoa ei pidä jättää johtolinjan rakentamisen aikana työnjohdon tehtäväksi, vaan tukemissuunnitelma tulee tehdä ennen ko. kaivanto-osuuden rakentamisen aloitusta. Kun kaivannon vaikutusalueella on muita kuin työnaikaisia siirtymälle alttiita rakenteita, tulee liukusortuman ja pohjannousun kokonaisvarmuusluvun olla Fs 1,8. Muussa tapauksessa käytetään kokonaisvarmuuslukua Fs 1,5. Puisto- ja piha-alueilla voidaan käyttää kaivannon lyhytaikaisissa kaivuvaiheissa kokonaisvarmuuslukua Fs 1,3, mikäli kaivannon vaikutusalueella on vain kevyitä työnaikaisia rakenteita. Luiskatut kaivannot Savimaahan tehtävän kaivannon liukusortumavaara ja tukemistarve tulee tarkistaa, kun kaivannon syvyys on yli 1,7 m. Kitka- ja moreenimaalajeissa vakavuus tulee tarkistaa, kun kaivannon syvyys on yli 3 m. Ohjeita työsuojeluhallinnon julkaisusta "Kapeat kaivannot" on esitetty Kunnallisteknisten töiden yleisessä työselityksessä (liitteet 30000/1 ja 30000/2). Luiskattujen kaivantojen vakavuuteen voivat vaikuttaa heikentävästi seuraavat olosuhdetekijät: pitkäaikainen sade tai kuivuminen pohjavedenpinnan korkeusvaihtelut ja kaivu pohjavedenpinnan alapuolella huokospaineen nousu ja pohjamaan häiriintyminen paalutuksen johdosta tärinä, joka aiheutuu esim. työkoneista, paalutuksesta, porauksesta, räjäytystöistä tai liikenteestä roudan sulaminen. Puhtaissa kitkamaissa luiskan rajakaltevuus on sama kuin maa-aineksen tehokas kitkakulma. Luonnonkosteassa sorassa ja hiekassa voi syntyä näennäistä koheesiota, jolloin maa pysyy jyrkemmässäkin luiskassa. Näennäinen koheesio voi kuitenkin hävitä kuivumisen tai vedellä kyllästymisen myötä. Moreenimaissa lujuus muodostuu sekä kitkasta että koheesiosta. Koheesio voi hävitä kaivannon jäätyä pitkäksi aikaa auki. Saven raekokoa karkeammat, mutta hiekkaa hienommat maalajit ovat erittäin häiriintymisja eroosioherkkiä. Tällaisessa maaperässä kaivannot voivat kuivassa tai lähes kuivassa tilassa pysyä jyrkässäkin luiskassa, koska maahan syntyy kaivun vaikutuksesta alipainetta tiivisrakenteisen maan tilavuuden suuretessa kuormitusmuutoksesta. Tämä hetkellinen lujuutta lisäävä ilmiö kuitenkin poistuu epämääräisen ajan kuluessa ja luiska sortuu. Vedellä kyllästetyssä tilassa ja esim. rankkasateiden tai kaivannon seinämistä tihkuvan pohjaveden vaikutuksesta silttimaat häiriintyvät erittäin herkästi. Hyvin pehmeissä savimaissa (siipikairalla mitattu leikkauslujuus su = 7 10 kn/m 2 ) on luiskattujen kaivantojen läheisyydestä kaikki kaivumassat pidettävä yli 5 m ja 200 kn työkoneet yli 6 m etäisyydellä kaivannon luiskan yläreunasta. Pehmeissä savimaissa (su = kn/m 2 ) on 0,3 m korkea kaivumaakerros tai 100 kn työkone oltava yli 2 m etäisyydellä tai 200 kn työkone yli 3,5 m etäisyydellä kaivannon reunasta. Sitkeissä savissa (su = kn/m 2 ) on 1,5 m korkea kaivumaakerros tai 100 kn työkone oltava yli 1,5 m etäisyydellä tai 200 kn työkone yli 2, 0 m etäisyydellä kaivannon luiskan yläreunasta. Kerroksellisessa maassa, jossa hieno- ja karkearakeisia maakerroksia esiintyy päällekkäin, voi pohjaveden alapuolinen karkea kerros huuh- 68

69 toutua pois, jolloin ylempänä oleva hienorakeisempi kerros murtuu. Kun kaivetaan koheesiomaassa pohjaveden alapuolella, kaivannon pohja saattaa murtua aiheuttaen yllättäen nopean vedentulon kaivantoon. Tämä heikentää yleensä myös luiskan vakavuutta. Laskentaohje asian tarkistamiseksi on esitetty julkaisussa RIL Putkikaivanto-ohje. Hydraulinen pohjannousu voidaan estää alentamalla pohjavedenpintaa kaivannon alueella tai tekemällä, mikäli mahdollista, kaivutyö vedenalaisena. Roudan hyväksikäyttöön perustuvia suunnitelmia ei pidä tehdä etukäteen, vaan suunnitelmia voidaan tarkistaa, kun ollaan varmoja roudan todellisesta syvyydestä ja laajuudesta työn toteutuksen aikana. Kaikissa epäselvissä, kaivantojen turvallisuuteen liittyvissä kysymyksissä on tarkoituksenmukaista tehdä henkilöstöä ja kalustoa vaarantamatta koekaivu, jolla varmistetaan luiskien pysyvyys, veden tulo kaivantoon ja varmuus pohjannousua vastaan. Vaativissa kaivannoissa vakavuus selvitetään tapauskohtaisesti Rakennuskaivanto-ohjeen RIL mukaan. Tuetut kaivannot Tuetun kaivannon suunnittelussa on otettava huomioon erityisesti seuraavat tekijät: työntekijän turvallisuus ulkopuolisten turvallisuus ja naapurirakennusten vaurioherkkyys kaivannon aukioloaika putkien ja laitteistojen asentamisen vaatimukset. olla riittävän stabiili, mutta laaja-alainen sortuma voi aiheuttaa koko alueen sortuman kaivantoineen Putkikaivannon täyttö Asennusalusta Betoniputkien alle tehtävän asennusalustan materiaalin on oltava hiekkaa, soraa tai mursketta. Suurin sallittu raekoko on 32 mm. Kun olosuhteet ovat sellaiset, että asennusalustan hienoaines voi jäätyä, asennusalusta voidaan tehdä sepelistä tai sorasepelistä, jonka raekoko on # 8 32 mm (hienoaines puuttuu). Liiallinen hienoaineksen puuttuminen johtaa yleensä tiivistämistyön vaikeutumiseen. Alkutäyttö Kaivannon alkutäyttö tehdään sellaisella materiaalilla, joka sopii kaikille ko. kaivannon putkille. Täyttömateriaali ei saa vahingoittaa putkien pinnoitteita. Täyttömateriaali ei myöskään saa sisältää aineita, jotka voivat vahingoittaa putkia tai liitosmateriaaleja. Kaivannoissa, joissa on metalliputkia, ei saa käyttää voimalaitoksen tuhkaa tai kuonaa tai muuta putkia vaurioittavaa materiaalia. Liikennöitävillä alueilla alkutäyttö tehdään hyvin tiivistyvästä maa-aineksesta, jonka suurin sallittu raekoko on 65 mm, kun putkikoko on enintään 300 mm. Tätä suuremmilla putkilla suurin sallittu raekoko on 100 mm. Tukiseinän on kestettävä siihen kohdistuvat kuormitukset (maanpaine, vedenpaine, kaivannon ulkopuolella maan pinnalla olevat kuormat) riittävällä varmuudella ja pohjannousu tai hydraulinen murtuma on kaivannossa estettävä. Mitoituksessa noudatetaan Rakennuskaivanto-ohjeen RIL esitettyjä periaatteita. Itse kaivannon (pohjan) vakavuuden lisäksi on tarvittaessa tutkittava myös laajemmalta alueelta kaivannon kokonaisvakavuus (esim. sivukalteva maasto tai suurten maamassojen läjitys). Itse kaivanto ja sitä ympäröivä "maapaketti" voi Kuva Asennusalusta 69

70 Alkutäyttö ulotetaan 300 mm putken laen yläpuolelle. Koneellinen tiivistäminen putken kohdalla (putkiluokasta riippumatta) tehdään vasta kun alkutäyttö on tehty. Betoniputkinormien mukaan (taulukko ) Dr-luokan putkien tiivistetty alkutäyttö voi olla vähimmillään 200 mm. Tällöinkin alkutäytön tiivistäminen voidaan tehdä koneellisesti käyttäen tärylevyä, jonka paino on enintään 150 kg. Tiivistäminen tulee tehdä varovaisuutta noudattaen. Johtotyömaan työnaikaiset järjestelyt saattavat edellyttää liikkumista asennetun putkilinjan ylitse. Näissä tapauksissa tulee aina tarkistaa putken kestävyysluokka, jossa mitoittavana seikkana on tilapäisjärjestelyjen aiheuttama kuormitus, esim. maamassojen ajo. Lopputäyttö Täyttömateriaali ei saa sisältää aineita, jotka voivat vahingoittaa putkia. Betoniputkilla voidaan käyttää myös voimalaitoksen tuhkia ja kuonaa. Liikennöidyllä alueella lopputäyttö tehdään tiivistämiskelpoisella kivennäismaalajilla. Suurin sallittu kivien ja lohkareiden läpimitta on 2/3 kerralla tiivistettävän kerroksen paksuudesta, kuitenkin enintään 400 mm. Jos lopputäyttö on niin ohut, että louhetta ei voida käyttää, täyttö tehdään kadun jakavan kerroksen kiviaineksella. Liikennöidyn alueen ulkopuolella käytetään yleensä kaivumaita. Lopputäytön materiaalin suurin sallittu raekoko on sama kuin liikennöidyllä alueella Rakennussuunnitelman asiakirjat Kun vesihuoltosuunnitelma liittyy katuun, se esitetään yleensä osana kadun rakennussuunnitelmaa. Vesihuoltosuunnitelma voidaan esittää myös erillisenä omana suunnitelmanaan. Putkilinjan rakennussuunnitelmaan sisältyy: Asemapiirustus Pituusleikkaus Määrälaskelma ja kustannusarvio. Lisäksi suunnitelmaan voidaan tarvittaessa liittää: Kaivannon poikkileikkauspiirustuksia Erikoispiirustuksia ja -suunnitelmia Detaljikuvia rakenteista Työkohtainen työselostus. Seuraavissa kuvissa esimerkkejä suunnitelmiin sisältyvistä yksityiskohtaisista suunnitelmapiirustuksista. Asemapiirustus Asemapiirustus (kuva ) laaditaan yleensä mittakaavaan 1:500 tai 1:1000 ja siinä esitetään ainakin seuraavat tiedot: a) tiedot putkilinjan sijainnista ja korkeusasemasta - kaivojen koordinaatit ja kannen korkeudet - putken vesijuoksun korkeudet - linjan paalulukemat b) tiedot putkista ja muista vesihuollon laitteista - putkikoko, materiaali, liitostapa, kestävyysja paineluokka, esim. Sv 400 B/EK-Dr, joka tarkoittaa - Sv hulevesimiemäri putken sisähalkaisija on 400 mm - B putken materiaali on betoni - EK esiasennettu kumitiiviste - D kestävyysluokka - raudoitettuja betoniputkia käytettäessä r-merkintä, esim. Dr - paineputkia käytettäessä paineluokan merkintä, esim. NP6 - vesijohdon sulkuventtiilien koko ja sijainti, esim. S150 - seinä- ja maapalopostit - mittarikaivot c) pohjakarttatiedot. Lisäksi esitetään muista suunnitelman hyväksymisessä ja putkilinjan rakentamisessa tarvittavia tietoja, kuten liittymiset muihin rakenteisiin ja olemassa olevaan verkostoon rakennetut viemärit korkotietoineen, muut liittyvät suunnitelmat, kiinteistö- ja kaavarajat, putkilinjan kohdalla ja lähellä olevat rakennukset, muut maanalaiset johdot ja kaapelit, liikenneväylät, kasvillisuus, maanpinnan ja kalliopinnan korkeustiedot. Pituusleikkauspiirustus Pituusleikkauksen pituusmittakaava on yleensä 1:1000 ja pystymittakaava 1:100 ja siinä esitetään ainakin seuraavat tiedot: a) Tiedot putkilinjan sijainnista ja korkeusasemasta 70

71 Kuva : Asemapiirustus Kuva : Pituusleikkauspiirustus 71

72 putkilinjan korkeusasema putkien vesijuoksujen korkeudet putkilinjan paalulukemat b) Tiedot putkista ja muista vesihuollon laitteista putkikoko, materiaali, liitostapa, kestävyys- ja paineluokka putkilinjan kaltevuus putken perustamistapa pohjanvahvistustapa liitokset rakennettuihin tai suunniteltuihin putkiin ja kaivoihin tiedot sakkapesällisistä ja erikoiskaivoista vesijohdon sulkuventtiilit ja sijainti seinä- ja maapalopostit muut risteävät johdot ja kaapelit c) Tiedot maaperästä ja maan pinnasta nykyinen maanpinnan korkeus rakennettavan maanpinnan (esim. kadun) korkeus tai muu mahdollinen täyttötaso kallion tai kovan pohjan korkeus putkilinjalla pohjatutkimus- ja maalajitietoja, sekä kairausdiagrammit pohjavedenpinnan korkeus tarvittaessa maankäyttötarkoitus putkilinjalle Poikkileikkauspiirustus Kaivannon tyyppipoikkileikkaus esitetään asemapiirustuksessa, pituusleikkauksessa tai erillisenä kuvana. Poikkileikkaus esitetään yleensä mittakaavassa 1 : 50 tai 1 : 20 ja ne piirretään paalulukemien kasvusuuntaan katsottuna. Poikkileikkauksia esitetään tarpeellinen määrä kaivannon leveyksien ja luiskankaltevuuksien suhteen poikkeavista kohdista. Erillinen poikkileikkauksen rakennepiirustus on syytä esittää aina mm. teräsbetonilaatoista (raudoitus, mitat yms.). Poikkileikkauksessa esitetään: Paalulukema tai paaluväli, mitä leikkaus koskee Kaivannon leveys- ja syvyysmitat sekä luiskan kaltevuudet Putkien sijainti ja keskinäiset etäisyydet kaivannossa Kuva : Poikkileikkauspiirustus 72

73 Putkien perustamis- ja pohjanvahvistustapa, betonilaatan raudoitus ja laatan koko Täyttömateriaalit ja tasot Tuennan periaate. Kaivantosuunnitelma Kaivantosuunnitelmassa esitetään Tuentatyyppi (esim. ponttiseinä) Tuennan mitoituslaskelmat Kaivannon poikkileikkauspiirustuksia Tuettavan kaivanto-osuuden sijainti (paaluväli) Ohjeet kaivannon tekemiseen, putkien asentamiseen, täytön tekemiseen ja tuennan poistamisen työjärjestys sekä kaivannon kuivanapito. Muita putkilinjan erikoissuunnitelmia Kaivojen rakenne- ja mittapiirustukset Liikenneväylien alitussuunnitelmat (putken tunkkaus, poraus) Suojaputkirakenteiden suunnitelmat Erikoiskaivojen ja -putkiliitosten rakennesuunnitelmat Kulmatukien piirustukset Kaivoihin sijoitettavien laitteiden suunnitelmat Venttiilien suunnitelmat Erikoisrakenteisten kansistojen suunnitelmat Putkien purkupäiden erikoisrakenteiden suunnitelmat. Työselostus Keskeisin vesihuoltotöiden rakentamisasiakirja on Suomen kuntaliiton julkaisu Kunnallisteknisten töiden yleinen työselostus KT 02. Vesihuollon työselostuksina käytetään myös Tiehallinnon julkaisusarjan asianomaisia osia Tienrakennuksen yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset sekä Ratahallintokeskuksen julkaisu Ratatekniset määräykset ja ohjeet. Sen lisäksi tehdään tarvittaessa työkohtainen työselostus. Siinä kerrotaan ne työtavat ja laatuvaatimukset, mitkä poikkeavat yleisestä työselostuksesta, samoin joitakin työvaiheita voidaan täydentää ja tarkentaa. Määrälaskelma ja kustannusarvio Määrälaskelma ja kustannusarvio laaditaan rakennussuunnitelman perusteella. Tiedot palvelevat rakennuttajaa budjetoinnissa ja suunnitelmien tarkastamisessa. Määrälaskelma liitetään yleensä tarjouspyyntöasiakirjoihin. Määrälaskelman perusteena käytetään suunnitelmien lisäksi Suomen Kuntaliiton julkaisua Kunnallisteknisten töiden määrämittausperusteet KM 02. Julkaisussa määritellään kunkin työvaiheen mittausperusteet, joita noudatetaan, jos ei työkohtaisissa asiakirjoissa ole muuta määrätty. Muut asiakirjat Edellä esitettyjen lisäksi voidaan laatia rakentamista palvelevia mittaus- ja koordinaattiluetteloita, kaivoluetteloita (ks. 6.12) ja erikoisrakenteiden osaluetteloita. Kuva : Viemärilinjan asennusta 73

74 6 VIEMÄRIN RAKENTAMINEN Kaikessa rakentamisessa, myös viemärin teossa, rakentaja, urakoitsija, vastaa ensisijaisesti itse tekemänsä työn laadusta ja siitä, että lopputulos ja kaikki osatyövaiheet täyttävät niille asetetut laatuvaatimukset. Rakennuttajan, tilaajan suorittama laadun valvonta ei mitenkään vähennä tekijän vastuuta. Suomen kuntaliiton julkaisu Kunnallisteknisten töiden yleinen työselostus KT 02 määrittelee mm. viemärin eri rakentamisvaiheille asetetut laatuvaatimukset, joita noudatetaan, jos ei kohdekohtaisissa rakentamissuunnitelmissa tai -asiakirjoissa ole muuta esitetty. 6.1 RAKENTAMISEN VALMISTELU Valmiin johtolinjan toiminta, ylläpito ja käyttöikä ovat suurelta osin riippuvaisia rakentamistyön toteutuksesta. Hyvä ja taloudellinen lopputulos edellyttää, että kaikki työvaiheet tehdään huolella ja rakennussuunnitelman perusteella laaditun laatusuunnitelman mukaisesti Työn suunnittelu Työnsuunnittelulla tarkoitetaan niitä toimintoja, joilla yksittäisen rakennushankkeen tuotesuunnitelma muutetaan toteuttamisen apuvälineeksi, ohjeeksi ja malliksi ennen työn aloittamista. Työnsuunnittelu on vaihtoehtojen etsimistä, työtapojen kehittämistä ja vertailua sekä päätöksentekoa. Työnsuunnitteluun kuuluu mm. seuraavat suunnitteluvaiheet: työkohteen sisäinen ohjelmointi hankkeen aikataulu kustannusarvio ja tavoitearvio työkohtainen laatusuunnitelma. Em. suunnitelmat sisältävät seuraavia työvaiheita: lähtötietojen inventointi työmäärien laskenta kustannuslaskenta resurssien määrittely ja suunnitelmat niiden käytöstä työmenetelmien valinta hankkeen sisäisen aikataulun laadinta materiaalien käytön suunnittelu ja hankintojen valmistelu kriittisten tehtävien analysointi. Käytännössä työnsuunnittelun mahdollisuudet vaihtoehtojen vertailussa ovat rajalliset. Työsuunnittelun panos tulee kohdistaa ensisijaisesti niille tehtäville, joiden suunnittelusta on odotettavissa selvää taloudellista hyötyä, tai joiden huono ja valmistelematon suoritus vaikeuttaa liikenteen sujuvuutta tai alentaa työ- tai liikenneturvallisuutta. Työkohtainen laatusuunnitelma Työkohtainen laatusuunnitelma on asiakirja, jossa osoitetaan tietyn tuotteen, esim. viemärin, rakentamisen laadunvarmistusta koskevat vaatimukset, toimet ja voimavarat. 74

75 Työkohtaisen laatusuunnitelma on osa työnsuunnittelua ja sen tavoitteena on osoittaa tilaajalle etukäteen urakoitsijan toimintatapa sekä keinot ja menettelyt miten haluttu laatu saavutetaan sovitussa aikataulussa ja miten urakoitsija nämä asiat työtä luovuttaessaan osoittaa. Työn tilaaja voi tarjouspyynnössään pyytää tarjouksen liitteeksi alustavaa työkohtaista laatusuunnitelmaa. Kun urakoitsijan valintaperusteena on kokonaistaloudellisuus, alustava työkohtainen laatusuunnitelma on tärkeä valintakriteeri. Alustavassa työkohtaisessa laatusuunnitelmassa esitetään tilaajan kannalta merkittävät asiat esimerkiksi: vastaava työnjohtaja erityissuunnitelmien teko lopputuotteen kannalta keskeisten työvaiheiden toteutus (esim. putkien asennus ja kanavan täyttö) aikataulun kriittiset kohdat ja miten niistä selvitään pääresurssit, kalusto laadunvarmistus (mitä kokeita, miten laatu saavutetaan/osoitetaan/dokumentoidaan) tiedonkulun varmistamisen periaatteet turvallisuus- ja ympäristöasioiden hoito. Ennen työn aloittamista alustava työsuunnitelma täydennetään työkohtaiseksi laatusuunnitelmaksi. Työn kuluessa laatusuunnitelmaa täydennetään ja tarvittaessa muutetaan. Työkohtaisen laatusuunnitelman täydennys käsittää ennen kaikkea urakoitsijan omaan toimintaan ja toteutuksen ohjaamiseen tähtääviä asioita esimerkiksi: urakoitsijan työmaaorganisaatio ja vastuut erityissuunnitelmien teko, tekijät ja aikataulut yksityiskohtainen aikataulu riippuvuuksineen aliurakoitsijat ja materiaalin toimittajat materiaalien kelpoisuuden tutkiminen (sertifikaatit) mittaukset ja kokeet; mistä, kuka tekee, kuinka dokumentoidaan, miten raportoidaan Työkohtaisen laatusuunnitelman laatimista neuvotaan mm. Suomen kuntaliiton julkaisussa Rakentamishankkeen työkohtainen laatusuunnitelma vuodelta Rakentamisaikataulu Jokaiselle työlle on asetettu valmistumistavoite. Tavoitteen saavuttaminen edellyttää aikataulun laatimista. Aikataulu voi olla vain "korvien välissä", mutta yleensä se kannattaa suunnitella ja laatia paperille. Aikataulua laadittaessa joudutaan samalla miettimään työprosessin jako työvaiheisiin, työvaiheiden keskinäiset riippuvuudet ja työn eteneminen sekä materiaalien hankinta-ajankohdat. Eli aikataulun laadinta on keskeinen osa työnsuunnittelua. Aikataulu voidaan tehdä manuaalisesti, mutta nykyisin lähes jokaisessa työyksikössä on tietokone ja saatavilla on joukko erilaisia helppokäyttöisiä ohjelmia, joilla aikataulun voi laatia. Esimerkiksi kotimainen Planet-ohjelma on käyttökelpoinen aikataulun laadinnassa. Alustavat selvitykset, katselmukset, luvat Ennen varsinaisen rakentamistyön aloittamista joudutaan tekemään useita valmistelevia toimenpiteitä esim: työalueen ja lähialueen alkukatselmus (työn valmistuttua loppukatselmus) räjäytys- ja tärinäkatselmukset selvitetään kaapelit ja muut työalueella olevat rakenteet puiden tai rakenteiden suojaustoimenpiteet linja ja työalueet merkitään maastoon kaivulupa suunnitelma ja lupa työnaikaisista liikennejärjestelyistä työalueen aitaamislupa melua aiheuttavan työn lupa yötyölupa erikoiskuljetuslupa terveydelle haitallisen työn lupa. Ennen kaivutyöhön ryhtymistä on laadittava kaivantosuunnitelma (ks. 5.35). Kaivantosuunnitelmassa tulee esittää, mitkä kaivanto-osuudet tehdään luiskattuina, mitkä tuettuina ja mitkä vaativat muita toimenpiteitä, kuten esimerkiksi pohjavedenpinnan alennusta, pohjanvahvistustoimenpiteitä tai räjäytystöistä johtuvia erityistoimenpiteitä. Kaivantosuunnitelman tekoa ei pidä jättää johtolinjan rakentamisen aikana työnjohdon tehtäväksi, vaan tukemissuunnitelma tulee tehdä ennen ko. kaivanto-osuuden rakentamisen aloitusta. 75

76 Mikäli erillistä kaivantosuunnitelmaa ei ole tehty, noudatetaan työsuojeluhallituksen ohjetta Kapeat kaivannot Viemärimateriaalien hankinta Määrien laskenta Määrälaskennan tulee sisältyä suunnitelman laadintaan. Määrälaskenta tehdään suunnitelmarajausten mukaan ja se palvelee ensisijaisesti kustannuslaskentaa. Toteutuksen yhteydessä määritellään tilausrajat hankkeen ajoituksen ja toteutuskokonaisuuden mukaan, jolloin suunnitelmatiedoista kerätään kulloinkin tarvittavien viemärimateriaalien määrät. Viemärimateriaalien hankintaa varten laaditaan erillinen putki- ja kaivotuotteiden määräluettelo putken tarkkuudella. Tarjouspyyntö Viemäriverkon betonitarvikkeet: putket, soviteosat, renkaat, kannet kartiot ym. voidaan hankkia joko vuositarjouspyyntöä tai hankekohtaista tarjouspyyntöä käyttäen. Vuositarjouspyyntö sopii erityisesti organisaatioille, jotka rakentavat vesihuoltoa ympärivuotisesti. Hankekohtainen tarjouspyyntö yksittäisen projektin materiaalihankinnan menetelmä. Hyvä tarjouspyyntö sisältää seuraavia tietoja: materiaalierittely on riittävän yksityiskohtainen (koot, määrät, lujuusvaatimukset) erikoisrakenteista riittävät detaljitiedot toimitusaika riittävä ja vaiheistettu tarjouslaskenta-aika vähintään kaksi viikkoa tarjousten arviointimenettely esitetty. Tarjousten valmistelussa käytetään VISU-ohjelmaa (viemärin suunnittelu), joka on integroitu tehtaan tarjous- ja tuotantojärjestelmiin. Hankintapyyntö Materiaalin hankintapyyntö perustuu tehtyyn vuositilaukseen. Hankintapyyntöjä on yleensä valtuutettu tekemään työmaan vastuulliset työnjohtajat. Hankintapyynnöt tehdään tavanomaisesti kohteittain. Hankintapyyntö/toimitus tapahtuu seuraavasti: kohteen suunnitelmapiirustukset ja aikataulutoivomus toimitetaan valitulle toimittajalle suunnitelmiin on rajattu toteutettava kohde toimittaja purkaa suunnitelman tiedot VISU-ohjelmaan VISU laskee tarvittavan materiaalimenekin toimitusehdotus toimitetaan tilaajan hyväksyttäväksi toimituksen vahvistus toimitus sovitun aikataulun mukaan toimituksen mukana toimitetaan kaivon kokoamisehdotus (kaivokortti) työmaalle VISU-ohjelma on suunniteltu erityisesti määrittelemään kaivojen tarkoituksenmukaisinta rakentamisjärjestystä. VISU mm. sijoittaa kaivon korkeuden säätämiseksi tarvittavat matalat renkaat pohjarenkaan päälle. Ylin rengas suunnitellaan aina mahdollisimman korkeana. Korotusrengasvara on yleensä kaksi korotusrengasta. Erikoistapauksiin asiakas voi antaa kaivon suunnittelun omat määrittelyehdot Töiden järjestely Kalusto Kaluston valintaan vaikuttaa niin kaivannon syvyys kuin putkien määrä ja koko mutta myös ympäristö, missä työtä tehdään. On siis käytettävä oikeaa kalustoa oikeassa paikassa. Betoniputkien asentamisessa käytettävää erikoiskalustoa käsitellään kohdassa Vesihuoltokaivannon teossa käytetään yleisimmin 360º kääntyvää kaivinkonetta, pienemmissä kohteissa traktorikaivuria. Yksi käytettävän koneen hyvistä ominaisuuksista on monipuolisuus. Liikenteellä olevalla kadulla työskentely asettaa työkoneille omat vaatimuksensa. Työalue Yleensä tilaaja määrittelee käytettävissä olevan työalueen urakka-asiakirjoissa. Urakoitsija laatii työmaasuunnitelman, jossa osoitetaan työmaaalueen käyttö eri tarkoituksiin. Työmaasuunnitelmassa osoitetaan työalueen lisäksi alueet materiaalien varastoinnille, sosiaalitilojen paikat, läjitysalueet yms. Lisäksi työkohteen laajuudesta riippuen osoitetaan työmaaliikenteen suunnitelma, opastus ja aitaukset. Työmaa-alueen ulkonäköön on syytä kiinnittää huomiota. Tilaaja voi määrätä näistä asioista myös urakka-asia- 76

77 Kuva : VISU-ohjelmalla laadittu kaivokortti 77

78 kirjoissa ja asettaa määräysten rikkomisesta sanktioita. Työmaasta kertova informaatiotaulu on tärkeä viesti ulkopuolisille. Yleensä tauluun tulevasta tekstistä ja ulkoasusta määrätään jo urakka-asiakirjoissa. Taulusta on ilmettävä mitä tehdään, kenen toimesta, milloin työ valmistuu sekä yhteystiedot mahdollisia kyselyitä varten. 6.2 PUTKIKAIVANNON TEKO Putkikaivannon teon eri työvaiheiden yleiset laatuvaatimukset on esitetty Kunnallisteknisten töiden yleisessä työselostuksessa Alustavat työvaiheet Rakennettava johtolinja ja raivattava alue merkitään maastoon ja suoritetaan alueen raivaus. Rakennettujen laitteiden (esim. kaapelit) sijainti selvitetään ja niiden omistajilta tilataan näyttö maastossa. Talviaikana kaivanto sulatetaan ainakin muiden johtojen läheisyydessä. Säilytettävät puut ja kasvillisuus työalueella suojataan ohjeiden mukaisesti ja pystytetään tarvittavat liikenteenohjauslaitteet hyväksytyn suunnitelman mukaisesti Putkikaivanto Kaivannon pohjan leveys määräytyy yleisen työselostuksen tai suunnitelman ja asennettavien putkien perusteella. Kaivojen ja laitteiden kohdalla kaivanto tehdään leveämpänä (kuva ). Kun asennettavien putkien koko kasvaa tavanomaisesta kunnallisteknisestä mitoituksesta, kaivantopoikkileikkaus on suunniteltava aina tapauskohtaisesti. Luiskattujen kaivantojen vakavuuteen voivat vaikuttaa heikentävästi seuraavat olosuhdetekijät: pitkäaikainen sade tai kuivuminen pohjavedenpinnan korkeusvaihtelut ja kaivu pohjavedenpinnan alapuolella huokospaineen nousu ja pohjamaan häiriintyminen paalutuksen johdosta tärinä, joka aiheutuu esim. työkoneista, paalutuksesta, porauksesta, räjäytystöistä tai liikenteestä roudan sulaminen. Kerroksellisessa maassa, jossa hieno- ja karkearakeisia maakerroksia esiintyy päällekkäin, voi pohjaveden alapuolinen karkea kerros huuhtoutua pois, jolloin ylempänä oleva hienorakeisempi kerros murtuu. Kun kaivetaan koheesiomaassa pohjaveden alapuolella, kaivannon pohja saattaa murtua aiheuttaen yllättäen nopean vedentulon kaivantoon. Tämä heikentää yleensä myös luiskan vakavuutta. Kaivanto on pidettävä niin kuivana, että kaivannossa tehtävät työt voidaan asianmukaisesti suorittaa ja materiaalit tiivistää vaadittavaan tiiviyteen. Tarvittaessa alennetaan pohjavettä ennalta laaditun suunnitelman mukaisesti. Maa-aineksia sisältävää vettä ei saa työn aikana johtaa jo rakennettuun putkistoon. Putkikaivantojen mitat on esitetty: tukematon maakaivanto kuva kalliokaivanto, kuva tuettu kaivanto, kuva Vesijohdon etäisyys lähimmästä viemäriputkesta määräytyy viemärin tarkastuskaivojen koon perusteella siten, että kaivon ja vesijohtoputken ulkopintojen väliin jää vähintään 100 mm vapaata tilaa. Ulommaisten putkien ja kaivannon seinämän välinen etäisyys tulee olla vähintään 400 mm, toisaalta liikakaivua on vältettävä. Kuva : Putkikaivanto kaivojen kohdalla 78

79 Kaivannon ympärillä on maanpinnalla usein halkeamia, joiden täyttyminen esim. sadevedellä voi heikentää kaivannon vakavuutta. Lyhyissä pätkissä tehtävä putkijohtojen asentamien lisää varmuutta, kun täyttö tehdään välittömästi putken asentamisen jälkeen. Kaikissa epäselvissä, kaivantojen turvallisuuteen liittyvissä kysymyksissä on tarkoituksenmukaista tehdä henkilöstöä ja kalustoa vaarantamatta koekaivu, jolla varmistetaan luiskien pysyvyys, veden tulo kaivantoon ja varmuus pohjannousua vastaan. Tuetun kaivannon teossa on otettava huomioon erityisesti seuraavat tekijät: työntekijän turvallisuus ulkopuolisten turvallisuus ja naapurirakennusten vaurioherkkyys kaivannon aukioloaika putkien ja laitteistojen asentamisen vaatimukset. Kylmän sään aikana on kaivannon pohjan jäätyminen estettävä. Samoin tulee estää kaivannon seinämien jäätyminen kaivannon ylimmän putken lakea alempaa. Kalliokaivannossa louhitaan suunnitelmissa esitettyä myöhemmin rakennettavaa johto-osaa varten varattavan sivuhaaran kohdalle tilavaraus, jonka pituus lähimmästä rakenteesta on vähintään 2,0 m. Louhintatyöt suoritetaan louhintasuunnitelman mukaisesti. Räjäytystyöt ovat luvanvaraisia töitä ja niitä säätelevät monet määräykset ja ohjeet esimerkiksi: Valtioneuvoston päätös räjäytys- ja louhintatyön järjestysohjeista Panostaja-asetus Työministeriön päätös räjäytys- ja louhintatyötä koskeviksi turvallisuusmääräyksiksi Räjähdystarvikeasetus Työsuojeluhallituksen päätös työmaalla tapahtuvasta räjähdysaineen valmistuksesta Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös räjähdysaineista Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös ammoniumnitraatista Liikenneministeriön päätös vaarallisten aineiden kuljettamisesta Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös räjähdysvaarallisissa tiloissa käytettävien sähkölaitteiden sähköturvallisuusvaatimuksista Valtioneuvoston päätös työssä vallitsevan melun torjunnasta Meluntorjuntalaki Kallio louhitaan siten, että lohkarekoko on < 400 mm, ellei suunnitelmassa ole toisin ilmoitettu. Louhe poistetaan ja kaivannon pohja tasataan tarvittaessa murskeella tai soralla ja tiivistetään asennusalustan tiivistämisen yhteydessä. Mikäli kaivannon pohja on louhittu ylisyväksi, pohja kiilataan ja tiivistetään erillisenä työvaiheena. Tiivistämistyössä on käytettävä louheen tiivistämiseen sopivaa riittävän järeää tärylevyä Perustaminen Johtolinja perustetaan suunnitelman mukaisesti. Kaivojen ja johdon muiden rakenteiden perustamisessa noudatetaan samaa perustamistapaa kuin putkilla. Kaivojen ym. laitteiden kohdalla perustusrakenne tehdään leveydeltään sellaisena, että se ulottuu laitteen ulkoreunan ulkopuolelle vastaavasti kuin putken kohdalla. Perustaminen pohjamaan varaan Putkikaivannon pohjalle tehdään asennusalusta (h=150 mm), jonka päälle putki asennetaan (kts kohta 5.36 Asennusalusta). Liikennealueen ulkopuolella voidaan betoniputki asentaa pohjamaan varaan ilman asennusalustaa. Häiriintymättömän pohjamaan tarpeetonta liikakaivua on vältettävä. Saven raekokoa karkeammat, mutta hiekkaa hienommat maalajit ovat erittäin häiriintymis- ja eroosioherkkiä. Maahan syntyy kaivun vaikutuksesta alipainetta tiivisrakenteisen maan tilavuuden suuretessa kuormitusmuutoksesta. Tämä hetkellinen lujuutta lisäävä ilmiö kuitenkin poistuu epämääräisen ajan kuluessa ja pohjamaa häiriintyy hyvin helposti. Vedellä kyllästetyssä tilassa ja esim. rankkasateiden tai kaivannon seinämistä tihkuvan pohjaveden vaikutuksesta silttimaat häiriintyvät erittäin herkästi. Luonnonkosteassa sorassa ja hiekassa voi syntyä näennäistä koheesiota, jolloin maa on hetkellisesti kantavaa. Näennäinen koheesio voi 79

80 kuitenkin hävitä liikakaivun vuoksi kaivantoon kertyvän veden vuoksi. Häiriintyminen vältetään parhaiten jättämällä konekaivu muutamia kymmeniä millimetrejä tavoitetasoa ylemmäksi ja suorittamalla loppukaivu lapiotyönä. Perustaminen arinarakenteille Kaikkien arinarakenteiden sijainti saa poiketa suunnitellusta enintään ± 20 mm. Kiviainesarina tehdään suunnitelman tai Kunnallisteknisten töiden yleisen työselostuksen mukaan sorasta tai murskeesta (# 0 32 mm). Periaatekuva on esitetty kohdassa Arina tasataan suunnitelman mukaiseen korkeuteen ja tiivistetään, vaatimukset: Tiiveysaste (Proctor) vähintään 90 % tai Tiiveyssuhde (kannettava pudotuspainolaite) enintään 2,8 Kiviainesarinan (tai massanvaihdon täytön) varaan perustettaessa on otettava huomioon kaivannon pohjan mahdollinen leventäminen. Pohjan leveys määritellään kuvan periaatteiden mukaan. Putkien pitkäaikainen paikallaan pysyminen perustuu siihen, että arinarakenne tai massanvaihdon täyttö muodostaa riittävän leveän ja pysyvän alusrakenteen. Teräslevyarina tehdään vähintään 0,7 mm paksuisesta teräspoimulevystä. Arinalevyt limitetään poikkisuunnassa vähintään 200 mm ja pituussuunnassa vähintään 500 mm. Arinalevyt tulee sulloa pohjamaahan siten, että arinan poimut täyttyvät pohjamaalla. Puuarina tehdään suunnitelman tai Kunnallisteknisten töiden yleisen työselostuksen mukaan. Arina tehdään hirsistä tai lankuista. Poikittaiset hirret upotetaan kaivannon pohjaan siten, että pituussuuntaiset hirret tukeutuvat pohjamaahan koko pinta-alaltaan. Poikittaishirret sijoitetaan 1,0 m välein. Pitkittäiset hirret jatketaan poikittaishirsien kohdalla viistetyin ja naulatuin päin. Vierekkäisiä hirsiä ei saa jatkaa samalla kohdalla. Mikäli pitkittäisten hirsien väliin hirsien käyryyden tai muun syyn takia jää rakoja, ne täytetään savella tai siltillä. Kuva : Kaivannon leveyden mitoittaminen Hirsiarina voidaan tehdä myös valmiista arinaelementeistä noudattaen paikalla rakentamisesta annettuja periaatteita. Arinaelementti painetaan pohjamaahan siten, että hirsien raot täyttyvät pohjamaalla. Hirsiarinasta on periaatekuva kohdassa Poikittaislankut upotetaan kaivannon pohjaan ja pohja tasataan siten, että pitkittäislankut tukeutuvat pohjamaahan koko pinta-alaltaan. Poikittaislankut sijoitetaan 1,0 m välein. Pitkittäislankut jatketaan poikittaislankkujen kohdalla naulaamalla. Vierekkäisiä lankkuja ei saa jatkaa samalla kohdalla. Hyvin pehmeällä maapohjalla ei poikittaishirsiä/lankkuja saa enää niiden alaspainamisen jälkeen siirtää, koska pohjan häiriintyminen heikentää kantavuutta. Lankkuarinasta on periaatekuva kohdassa Teräsbetonilaatta tehdään suunnitelman mukaisesti ja laatta valetaan betonointisuunnitelman mukaan. Raudoituksessa ja valussa noudatetaan Betoninormien ohjeita. Arinan periaatekuva on esitetty kohdassa Betonin ja pohjamaan välissä käytetään sekoittumisen estämiseksi tarvittaessa kuitukangasta, 80

81 muovia, sepeliä tai kovalevyä tms. laatta betonoidaan jäykällä massalla (svb 2 3) ja tärytetään normaalisti tärysauvalla. Kosteuden haihtumisen valun jälkeen estetään levittämällä valun päälle muovikalvo tai asennusalustan hiekkakerros. Betonin jäätyminen on estettävä esim. valuun asennettavalla vastuslangalla. Putkien asentaminen laatalle voidaan aloittaa, kun betonin lujuus on saavuttanut 50 % suunnittelulujuudesta. Ennen paalutetun teräsbetonilaatan valua puupaalujen päät kuoritaan ja puhdistetaan ja päiden korkeus tarkistetaan teräsbetonipaalujen päät puhdistetaan ja tarvittavat tartuntateräkset piikataan suunnitelmissa esitetyn mukaisesti esiin ja paalujen päiden korkeus tarkistetaan raudoitus, raudoituksen tuenta ja suojaetäisyydet tarkistetaan. Perustaminen paaluille tai vahvistetun pohjamaan varaan Paaluina käytetään puu- tai teräsbetonipaaluja. Paalutus esitetään rakennussuunnitelmassa ja paalutus tehdään aina paalutustyösuunnitelman mukaan, lisäksi noudatetaan julkaisua Lyöntipaalutusohjeet (LPO, Suomen Geotekninen Yhdistys ry). Viemärin paalutuksessa noudatetaan LPO:n paalutusluokalle III annettuja ohjeita. Paalut eivät saa liikkua myöhemmin lyötävien paalujen tai pohjamaan liikkumisen johdosta. Paalutustyöstä pidetään paalutuspöytäkirjaa. Pienin käytettävä paalupituus on 2,0 m. Puupaalun jatkokset tehdään LPO:n mukaan. Paalujatkosten jatkoskohdassa paalujen halkaisijan tulee olla vähintään 220 mm. Teräsbetonipaalut varustetaan suunnitelman mukaisella levykärjellä tai kalliokärjellä. Mikäli suunnitelmassa ei ole esitetty jatkostyyppiä, jatkoksena käytetään Tielaitoksen hyväksymää jäykkäjatkostyyppiä. Syvästabilointi tehdään aina erillisen suunnitelman mukaan. Pilaristabiloinnissa sideaineen määrä voi vaihdella ± 2 kg/m 3. Suunnitelman mukainen sideainemäärä on saavutettava pilarikohtaisesti. Massastabiloinnissa sideaineen määrä voi vaihdella enintään ± 5 kg/m 3. Suunnitelman mukainen sideainemäärä on saavutettava lohkokohtaisesti. Pilarikenttien nurkkien sallittu sijaintipoikkeama teoreettisesti on 0,1 m, yksittäinen k/k-väli saa poiketa enintään 0,1 m ja pilarien kaltevuuden enimmäispoikkeama on 40 mm/m. Pilarien kovettuminen työn jälkeen todetaan erillisen tutkimusohjelman mukaisesti. Stabiloitavalla alueella mahdollisesti olevat rakenne- ja täyttökerrokset tulee poistaa tai välpätä pilaroinnin edellyttämässä laajuudessa. Pilarien teon yhteydessä tulee erityisesti seurata pilarien sijaintia ja kaltevuutta pilarien ylä- ja alapään tasoja sideaineen syöttöä, sekoitusta ja laatua. Pilarointityöstä pidetään pöytäkirjaa ja pilarien sijainnista laaditaan alue-/lohkokohtaiset tarkepiirustukset, joista ilmenee pilareiden ja pilarikenttien sijainti ja numerointi Kaivantotöiden työturvallisuus Kaivannon sortumisen estäminen Kaivantotöihin liittyy aina kaivannon luiskien pysyvyyteen kohdistuva riski, joka on selvitettävä geotekniseen suunnitteluun sisältyvällä kaivantosuunnittelulla. Usein kaivantosuunnitelmassa ilmoitetaan, että kaivanto-osuus on tehtävä tuettuna ja tuentasuunnitelma on jätetty rakentajan tehtäväksi. Rakennustöiden järjestelyohjeissa määrätään, että kaivutyö on suoritettava turvallisella tavalla ottaen huomioon maan laatu, kaivannon syvyys, luiskan kaltevuus ja kuormitus sekä vedestä aiheutuvat vaaratekijät. Lisäksi ohjeissa todetaan, että erityisiin sortumisen aiheuttaman tapaturman vaaran välttämiseksi on ryhdyttävä toimenpiteisiin mm. kaivettaessa löysää tai 2,0 m syvempää kapeaa kanavaa. Yleisimmät kaivantojen sortumisen syyt, jotka olisivat olleet työmaajärjestelyin estettävissä, on lueteltu seuraavassa: 81

82 Kaivinkone liian lähellä kaivannon reunaa Työmaatie liian lähellä kaivannon reunaa Maamassat on sijoitettu kaivannon reunalle Roudan sulamisvaihe aiheutti maaperän löyhtymisen ja runsaan veden muodostumisen Routalippojen sulaminen Kaivantosuunnitelmaa ei noudatettu Tärinää (esim. työkoneista, paalutuksesta, porauksesta, räjäytystöistä) ei ole otettu huomioon Kaivannon kuivanapito on laiminlyöty. Muuta työturvallisuudesta Viemäritöissä on tärkeää, että putkien nostokone tai kaivinkone sijoitetaan siten, että sen käyttäjä voi, mikäli mahdollista, jatkuvasti valvoa taakan liikkumista. Mikäli näin ei voida tehdä, on käytettävä erillistä merkinantajaa. Nostokoneen toiminta-alueella tulee olla riittävä valaistus. Yleisin vahinko kaivantotyömaalla on kaapelin katkaisu. Useimmiten tähän on syynä huolimattomuus. Kypärän käyttö kaivantotöissä on ehdoton vaatimus ja tätä määräystä rikotaan yleisesti. Työturvallisuuslain 9 :ssä todetaan, että Työnantajan ja työntekijän on yhteistoiminnassa pyrittävä ylläpitämään ja tehostamaan työturvallisuutta työpaikalla. 6.3 VIEMÄRIVERKOSTON ASENTAMINEN 6.31 Betonituotteiden varastointi työmaalla Putket Työmaalla putket varastoidaan tasaiselle maalle aluspuiden päälle. Alin putkikerros tuetaan sidepuilla siten, että putket eivät pääse liikkumaan varastossa. Sidepuut naulataan aluspuihin. Putket (Ø ) asetetaan varastopinoon siten, että muhvipäät limittyvät varastopinon molemmille puolille kuvan periaatteen mukaan. Putkia saa varastoida päällekkäin seuraavasti: Ø korkeintaan 4 päällekkäin Ø korkeintaan 3 päällekkäin. Putkia (Ø ) ei saa varastoida päällekkäin. Putket asetetaan varastoon aluspuiden päälle siten, että aloitettaessa asennustyö reunimmaista putkea pyöräyttämällä nostoreiät saadaan vaakasuoraan ja asennuslaite mahtuu putkien väliin kuvan periaatteen mukaan. Kuva : Putkien varastointi 82

83 Kuva : Isojen putkien varastointi Kun varastointitilaa on käytettävissä koko asennuslinjan matkalla putket varastoidaan yksitellen siten, että putkien keskinäinen etäisyys on putken pituuden suuruinen. Kaivonrenkaat Kaivonrenkaat varastoidaan seuraavasti: Ø kuten vastaavan kokoiset putket Ø 1200 pystyssä yksittäin 6.32 Asennusalusta Betoniputken alle tehtävän asennusalustan materiaalin on oltava hiekkaa, soraa tai mursketta. Suurin sallittu raekoko on 32 mm. Mikäli asennusalustan päälle asennetaan useita putkia, kerroksen materiaali valitaan siten, että se täyttää kaikkien putkien kohdalla mainitut vaatimukset. Asennusalustan paksuus on 150 mm. Asennusalustan tiiveyden tulee täyttää seuraavat tiiviysvaatimukset: tiiveysaste (Proctor) > 90 % tai tiiveyssuhde (kannettava pudotuspainolaite) < 2,8 Alkutäyttö lasketaan varovasti putken päälle ja tasaisesti molemmille sivuille. Alkutäytön tiivistämiseen käytetään tähän täyttökerrospaksuuteen ja tilaan sopivaa tiivistyskalustoa. Taulukossa esitetään tiivistyskaluston koko eri rakenneosien tiivistämiseen. Asennusalustassa käytetyn materiaalin kelpoisuus todetaan rakeisuustutkimuksella siten, että jokaisesta alkavasta 50 m 3 :n erästä tutkitaan yksi näyte. Asennusalustan tiiveys tutkitaan mittauksin 50 m:n välein, kuitenkin yksi mittaus/työkohde. Tiiveyssuhde tutkitaan 10 m:n välein 6.33 Betoniputkien asentaminen Asennustekniikka ja -välineet Putket nostetaan kuljetusautosta putkilinjan varteen tai suoraan asennettavaksi kaivantoon auton hydraulinostimella tai kaivinkoneella. Nostoapu/asennusvälineenä käytetään automaattisia putkisaksia tai Kona-asennuslaitetta. Laitteiden käytössä tulee noudattaa laitteiden käyttö- ja turvallisuusohjeita. Alkutuenta tehdään putken asennuksen yhteydessä. Alkutuenta vaikuttaa putken kantavuuteen ja pitkäaikaiseen paikoillaan pysymiseen. Kuvassa esitetään alkutuennan vaikutus pyöreän putken kuormituskestävyyteen. Jalallinen putki ei vaadi alkutuentaa. Kuva : Alkutuennan vaikutus putken kantavuuteen 83

84 Kuva : Putken asentaminen asennusalustalle Ennen asentamista tarkastetaan, että putkikaivanto ja erityisesti asennusalusta on suunnitelman mukainen. Putkia ei saa asentaa jäätyneelle alustalle. Samalla tarkistetaan, ettei kaivannon seinämissä ole irtokivien sortumisvaaraa. Viettoviemärin asentaminen aloitetaan yleensä kaivovälin tai muun johto-osan alemmasta päästä. Putket asennetaan muhvit virtaussuuntaa vastaan tasaiseen kaltevuuteen. Viemärituotteet eivät toisaalta estä asentamasta linjaa toisestakaan suunnasta. Putket asennetaan siten, että ne koko pituudeltaan tukeutuvat tiivistettyyn asennusalustaan. Muhveja varten kaivetaan kolot alustaan siten, että putket eivät joudu kannatukselle muhveistaan. Muhvia varten tehty kolo voi olla ylisuuri, jolloin putken päät asennuksen työntövaiheessa pysyvät puhtaina. Putkia ei saa asentaa puukapuloiden, kivien tai muun asennusvälikkeen päälle. Kuva : Kannettavan pudotuspainolaitteen (Loadman) likimääräinen paineen jakautuminen tutkittavassa pohjamaassa. Pudotettavan painon massa on 10 kg ja pudotuskorkeus 0,8 m. Käytettävän kuormituslevyn halkaisija (B) on joko 132 mm, 200 mm tai 300 mm. Tiiveydentarkkailussa laitteen syvyysvaikutus (Z) on noin 2 x levyn halkaisija eli esim. käytettäessä halkaisijaltaan 200 mm kuormituslevyä kerrospaksuus, jonka tiiveyden laite mittaa, on noin 0,4 m. (Kuva staattiselle kuormalle kirjasta K.V. Helenelund Maarakennusmekaniikka 137) Suurten uurreputkien asennuksen helpottamiseksi kaivetaan myös uurteen kohdalle syvennys, jotta varmistetaan, että liitoksiin ei pääse hiekkaa. Asennettavien putkien liitospäät puhdistetaan ennen paikoilleen asettamista huolellisesti. Liitospäiden tulee olla ehjät ja puhtaat. Taulukko : Rakenneosa/tiiveysvaatimus/tiivistyskone Rakenneosa kiviainesarina kalliokaivannon pohja asennusalusta alkutäyttö Tiiveysvaatimus tiiveysaste vähintään 90 % tiiveyssuhde enintään 2,8 tiiveysaste vähintään 90 % tiiveyssuhde enintään 2,8 tiiveysaste vähintään 90 % tiiveyssuhde enintään 2,8 tiiveysaste vähintään 95 % tiiveyssuhde enintään 2,5 Tiivistyskone tärylevy kg tärylevy 400 kg tärylevy kg tärylevy kg 84

85 Putkien asentamiseen käytetään vetolaitetta, jolla putket vedetään kiinni toisiinsa. Putkien asennukseen on kehitetty myös kaivinkoneeseen liitettäviä asennuslaitteita, esim. Rapu-Jussi, jonka kauhalla voidaan putki normaalin kaivutyön lisäksi sekä nostaa kaivantoon että ohjata ja työntää paikoilleen. Lisälaite soveltuu erityisesti kiintotiivisteputkien asennukseen. Asennustyön keskeytyessä viemärin avoin pää suljetaan vesitiiviisti. Mikäli alkutäyttöä ei suoriteta heti asentamisen jälkeen, viemäri tarvittaessa suojataan putoavilta kiviltä ja muulta vahingoittumiselta alkutäytön tekemiseen saakka. Linjaus Viemärin kunnollisen toimivuuden ja suunnitellun käyttöiän perusteena on putkien tasainen kaltevuus. Putkilinjan rakentamisen tulee aina lähteä siitä perusvaatimuksesta, että kulmamuutoksia putkien liitoskohdissa ei saa esiintyä välittömästi rakennustyön jälkeen. Betoniputkinormien määrittelemät sallitut kulmamuutokset on käsitettävä alueeksi, jonka puitteissa viemäri edelleen pysyy tiiviinä, mikäli putkilinjaan sen käyttöikänä jostain syystä syntyy painumia tai siirtymiä. Putken suuntaukseen käytetään laser-sädettä hyväksikäyttäviä suuntauslaitteita. Viemärilaserin avulla voidaan asennustyössä saavuttaa erittäin suuri tarkkuus. Työskentely laserin kanssa on joustavaa ja nopeata. Lasersäde näkyy pimeässä ja sumussa ja lisäksi putkilinja saadaan rakennettua suoraan myös sivusuunnassa. Viemärilaser asennetaan kaivon keskelle kaivoon (vain poikkeustapauksessa putken päälle tai kaivon kannelle). Kun kaivoväli on rakennettu, mitataan valmistuneen kaivon todellinen korkeus ja verrataan sitä suunniteltuun. Jos korkeudessa havaitaan poikkeamia, voidaan vähäiset korjaukset tehdä seuraavilla kaivonväleillä Rumpujen asentaminen Asennustekniikka ja välineet Rumpujen asennus tehdään pääosin samoin kuin putkien asennus. Putken pistopää asennetaan alavirtaan päin. Asennus aloitetaan rummun alemmasta päästä. Putket voidaan toisaalta asentaa myös alavirran suuntaan. Jalallisia EK-putkia asennettaessa asennuspuina voidaan tarvittaessa käyttää 50 x 100 mm lankkuja, jotka upotetaan valmiin asennusalustan yläpinnan tasoon. Rumpua ei saa asentaa ilman tiivistettä koska jälkitiivistyminen aiheuttaa putken vesijuoksuun haitallisia hammastusta. Rumpu rakennetaan suoraksi. Sallittu keskilinjan poikkeama on 20 mm 5 metrin matkalla. Pääteiden/-katujen rummun keskikohdan ennakoitu painuma otetaan huomioon pehmeiköllä painumaennusteisiin perustuvan suunnitelman mukaan. Muualla tai jos painumaennusteita ei ole rummun asennuskaltevuudet määräytyvät kuvan mukaan. Rumpujen ympärystäyttö tehdään tie- ja katualueilla jakavaan kerrokseen kelpaavalla kiviaineksella. Rummun päällä täytön vähimmäispaksuus on 0,3 m. Täyttö tiivistetään kerroksittain. Täytön tiiviyden tulee täyttää seuraavat tiiviysvaatimukset: Kuva : Putken asentaminen Kona-asennuslaitteella tiiveysaste (Proctor) > 95 % tai tiiveyssuhde (kannettava pudotuspainolaite) < 2,5 85

86 Kuva : Rummun asennuskaltevuudet Uuden rummun liitos vanhaan rumpuun voidaan tehdä kutistenauhaa käyttämällä (esim. Raychem). Molemmat liitospäät puhdistetaan noin mm ja lämmitetään (ks kuvasarja 7.3). Nauhan limitysvara on 125 mm. Nauha kierretään putkien ympäri ja kutistetaan lämmittämällä. Kutistaminen aloitetaan putken alapuolelta keskeltä reunoihin päin Betonikaivojen asentaminen Asennustekniikka ja -välineet Kaivon rakenne ja varusteet riippuvat käyttötarkoituksesta. Yhteistä kaikille viemärikaivoille on tiiveysvaatimus. Kaivon pohja asennetaan pohjaelementeistä tai pohjarenkaista samalla tavoin perustaen kuin viemärijohtokin. Pohja tasataan noin 100 mm viemärin tulokorkeutta alemmaksi. Pohjaelementin liittäminen tuloputkeen tapahtuu EKnostotarraimien ja nostokoneen avulla asennusryhmän avustamana, eikä periaatteessa eroa suuren viemäriputken asentamisesta. Elementtikaivon käytöstä on ratkaisevia etuja muihin vaihtoehtoihin verrattuna: asennustyö nopeutuu, valutöitä ei tarvitse tehdä työmaalla, tiiveys varmistuu ja kaivannon kuivanapitoaika lyhenee. Kaivon pohjan tekeminen työmaalla on poikkeustapaus. Kaivon asentaminen pohjaelementin jälkeen tapahtuu suorilla kaivonrenkailla ja välirenkailla, joilla säädetään korkeutta. Kaivo supistetaan valurautakannen kokoon kartiorengasta tai betonikantta käyttäen. Kannen korkoa säädetään korotusrenkailla. Rakennustyön aikana tulee estää kaivojen haitallinen jäätyminen ja pakkasen tunkeutuminen kaivon kautta verkostoon ja sitä kautta alkutäyttöön. Kaivon pohjan tekeminen Betonisen tarkastuskaivon pohjaan tehdään putken kokoa vastaava poikkileikkaukseltaan puoliympyrän muotoinen kouru putken puolivälin korkeuteen asti. Kourun sivuilla kaivon pohja tehdään kaltevuuteen 1 : 5 kouruun päin. Kaivon pohja tehdään vähintään lujuusluokan K40 betonista. Kouru ja viisteet teräshierretään. Kaivoon saa johtaa vettä vasta, kun betoni on saavuttanut sellaisen lujuuden, että vesi ei vahingoita sitä. Kaivon pohjakouru tehdään yleensä kaivon lähtevän ja tulevan (päälinja) putken korkeuksien mukaiseen pituuskaltevuuden. Kourun enimmäiskaltevuus on kuitenkin 1:3. Kun lähtevän ja tulevan (päälinja) putken korkeusero on niin suuri, että kourun em. suurin kaltevuus ylittyy ja korkeusero on yli 800 mm, kaivo tehdään ulkopuolista pudotusputkea käyttäen. Kun tulevan ja lähtevän putken halkaisija on Ø ja putkilinjan kulma on yli 70º tulee kaivon halkaisijan olla vähintään 1000 mm. Pohjakourun muotoiluun ja sileyteen tulee kiinnittää erityistä huomiota, jotta vältytään myöhemmiltä tukkeumilta. 86

87 Kaivojen kansistot Kansina käytetään liikennöitävillä alueilla ns. kelluvaa kansistoa. Siinä kehyksen reuna tukeutuu maahan tai päällysteeseen. Kehyksen alareuna asennetaan betonikaivossa ylimmän korotusrenkaan sisään. Normaalisti käytetään kansistoa, jonka kehys on pyöreä. Betonikivillä, betonilaatoilla tai luonnonkivillä päällystetyllä alueilla käytetään suorakulmaisia kehyksiä. Myös näissä tulee olla pyöreä kansi. Päällystettävillä alueilla kehyksen ulkoreunan tulee olla viisto. Hulevesikaivoissa käytetään normaalisti suoria ritiläkansia ja viheralueilla kupolimaisia ritiläkansia. Tarkastuskaivojen kannet asennetaan asfaltti-, betoni-, betonikivi- ja luonnonkivipinnoilla mm päällysteen pintaa alemmaksi. Sora- ja murskepäällysteisillä ajoneuvoliikenteen alueilla kannet asennetaan mm päällysteen pintaa alemmaksi ja peitetään. Muilla rakennettavilla alueilla kannet asennetaan valmiin pinnan korkeuteen. Peltoalueilla kannet asennetaan 0,3 m maan pinnan yläpuolelle ja puistoissa sekä metsäalueilla 0,1 m maan pinnan yläpuolelle. Hulevesikaivojen kannet asennetaan mm päällysteen pintaa alemmaksi. Putkien liittäminen kaivoon Kaivon ja putkilinjan välisen liitoksen tulee olla joustava. Putkilinjan liittyminen (lähtö/tulot) elementtikaivoon tapahtuu lyhyellä soviteputkella. Kaivoon ja putkilinjaan tulevat liitokset sallivat erilaisesta tiivistymisestä ja kuormituksista aiheutuvat painuma- tai siirtymäerojen aiheuttamat kulmamuutokset tiiveyden kärsimättä. Putken ja kaivon liitososien välinen kulma saa olla enintään puolet putkia koskevissa normeissa tai standardeissa ilmoitetusta tai putkien valmistajan ilmoittamasta kyseiselle putkityypille sallitusta kulmasta. Pienille putkille läpivienti voidaan tehdä timanttiporaamalla joko tehtaalla tai työmaalla. Poraliitokseen kuuluvalla tiivisteellä liitoksesta tulee täysin tiivis ja sallii suuriakin kulmamuutoksia. Haarajohtojen liittäminen runkolinjaan suoraan betoniputken kylkeen on myöskin mahdollista. Kaivon routasuojaus Kaivon ympärillä oleva maa tarttuu jäätyessään kiinni kaivon seinämään ja jos ympärystäyttö on routivaa, nousevat kaivon ylimmät renkaat roudan nostamana ylös. Kaivojen routanousu voidaan estää asentamalla betonikaivojen ulkopintaa vasten kaksinkertainen 0,2 mm paksuinen muovikalvo. Kaksinkertaisen muovikelmun tehtävänä on toimia laakerina kaivon ja routivan maan välissä. Muovikelmun asentamisen lisäksi tulee käyttää routimatonta ympärystäyttöä. Vaikka routanousu jonkin verran avaisikin saumaa, estää muovikelmu maiden valumisen kaivoon sekä sauman täyttymisen. Sepelillä (raekoko 8 16 mm tai mm) saadaan kaivon ympärille jään ja sepelin massa, joka murtuu herkästi, eivätkä kaivonrenkaat liiku roudan mukana. Jos kaivoa ympäröivä maa on hienojakoista savea, hiesua tai silttiä asennetaan sepelitäytön ja perusmaan rajakohtaan muovikalvo tai suodatinkangas. Tällä estetään hienojakoisen maan tunkeutuminen sepelin tyhjätilaan. Liikennealueella, jossa ei ole routivia rakennekerroksia, tehdään siirtymärakenne routivan perusmaan ja routimattoman kaivon ympärystäytön rajakohtaan Putkikaivannon täyttö Peitesyvyydet Putkiluokan mukaan putkien enimmäis- ja vähimmäispeitesyvyydet ovat taulukon mukaiset. Lisäksi tulee ottaa huomioon, että putken alkutäytön vähimmäispaksuus on 300 mm putken laesta mitattuna. Maksimi- ja minimipeitesyvyys tulee ottaa huomioon suunnitteluratkaisuja tehtäessä. Työmaaolosuhteissa vähimmäispeitesyvyyden alitukset voivat aiheuttaa rakennetussa verkostossa putkivaurioita ja sivusiirtymiä. Lisäksi putkiluokan valinta on useimmiten tehty lopputilanteen mukaisena, mutta työmaajärjestelyt saattavat edellyttää lujempaa putkea ja suurempaa peitesyvyyttä. 87

88 Alkutäyttö Alkutäytön teossa tulee erityisesti ottaa huomioon, että asennetut putket säilyvät täytön levittämisen ja tiivistystyön aikana paikoillaan. Täyttömateriaali ei saa sisältää aineita, jotka voivat vahingoittaa putkia tai liitosmateriaaleja. Jäätynyttä materiaalia ei saa käyttää. Liikennöitävällä alueella alkutäyttö tehdään hyvin tiivistyvästä maa-aineksesta, jonka suurin raekoko on 65 mm, kun putkikoko on enintään DN 300. Tätä suuremmilla betoniputkilla suurin sallittu raekoko on 100 mm. Alkutäytön tiiviyden tulee täyttää seuraavat tiiviysvaatimukset: tiiveysaste (Proctor) > 95 % tai tiiveyssuhde (kannettava pudotuspainolaite) < 2,5. Alkutäytön materiaalin kelpoisuus todetaan rakeisuustutkimuksilla siten, että jokaisesta alkavasta 200 m 3 :n erästä tutkitaan yksi näyte. Alkutäytön tiiviysaste todetaan mittauksin 50 m:n välein, kuitenkin vähintään yksi mittaus/työkohde. Tiiviyssuhde todetaan mittauksin 20 m:n välein. Liikennöitävän alueen ulkopuolella voidaan betoniputkien alkutäyttö tehdä tiivistämättömänä, mikäli suunnitelmissa on siten esitetty. Täytekerroksen tulee olla putken molemmilla puolilla täytön eri vaiheissa likimain samalla korkeudella. Alkutäyttö ulotetaan 300 mm ylimmän putken laen yläpuolelle, ennen kuin putken kohdalla voidaan tiivistää koneellisesti. Lopputäyttö Täyttömateriaali ei saa sisältää aineita, jotka voivat vahingoittaa putkia tai liitosmateriaalia. Lopputäyttö liikennealueella tehdään tiivistämiskelpoisella kivennäismaalla. Mikäli kaivannoista saatu maa-aines on hyvin tiivistyvää, käytetään sitä. Mikäli täyttömateriaali tuodaan muualta, sen tulee routimisominaisuuksiltaan vastata kaivannosta poistettua materiaalia. Suurin sallittu kivien tai lohkareiden läpimitta on 2/3 kerralla tiivistettävän kerroksen paksuudesta, kuitenkin enintään 400 mm. Jos lopputäyttö on niin ohut, että louhetta ei voida käyttää, täyttö tehdään kadun jakavan kerroksen kiviaineksilla. Liikennealueen ulkopuolella lopputäyttöön käytetään yleensä kaivumaita. Lopputäyttömateriaalin suurin sallittu raekoko on sama kuin liikennöitävällä alueella. Liikennöitävällä alueella kivennäismaalla tehdyn lopputäytön tiiveyden tulee täyttää seuraavat tiiviysvaatimukset: tiiveysaste (Proctor) > 90 % tai tiiveyssuhde (kannettava pudotuspainolaite) < 2,8. Lopputäytön tiiviysaste todetaan mittauksin 50 m:n välein, kuitenkin yksi mittaus/työkohde. Tiiviyssuhde todetaan mittauksin 20 m:n välein. Liikennöitävällä alueella lopputäyttö ulotetaan liikennealueen rakennekerrosten alapintaan. Louheesta tehdyn lopputäytön yläpinta kiilataan ja tiivistetään kuten louhepenkereen pinta. Mikäli yläpuolisen liikennealueen päällysrakenne on ns. louherakenne, lopputäyttö ja päällysrakenne tehdään kuten louhepenger. Kuva : Suurikokoisten putkien nosto kuormasta asennusalustalle Tuetun kaivannon lopputäyttö tehdään tukirakenteiden poistamisen edetessä siten, ettei kaivanto pääse sortumaan, tiivistetty kanavatäyttö löytymään tai putket siirtymään. Ponttien nosto 88

89 tulee suorittaa täyttötyön mahdollisimman aikaisessa vaiheessa, jotta ponttien aiheuttama tyhjä tila kaivannossa jää mahdollisimman vähäiseksi. Alkutäyttömateriaalin "valuminen" pontin "tyhjään tilaan" tulee estää. Kaivojen ympärystäyttö Kaivojen sivuilla vähintään 0,4 metrin etäisyydellä ulkopinnasta lopputäyttö tehdään routimattomalla materiaalilla. Imeytyskaivon ympärillä täyttö tehdään hyvin vettä läpäisevästä materiaalista (esim sepelistä # 8 32 mm). Tarvittaessa kaivannon seinämää vasten asennetaan kaksinkertainen muovi. Tiivistäminen Kaivannon täyttöjen tiivistämiseen käytettävän tiivistyskaluston tulee tiivistysominaisuuksiltaan olla täyttökerroksen paksuuteen kulloinkin sopiva (taulukko ). Viimeistely Työalue siistitään ja kunnostetaan suunnitelman mukaisesti tai, mikäli suunnitelmassa ei ole muuta todettu, entistä vastaavaan kuntoon. Alue siivotaan, tilapäiset rakenteet ja suojaukset poistetaan. Tilapäisesti siirretyt kasvit palautetaan, poistettu ruokamulta levitetään kaivannon päälle sekä kylvetään nurmikko entisen tilalle, ellei suunnitelmissa ole muuta osoitettu. 6.4 LAADUNVARMISTUS JA DOKUMENTOINTI 6.41 Verkostolle asetettavat vaatimukset Betoniset viemäriverkostot tehdään suunnitelmien mukaisesti käyttäen uusia, laadultaan hyviä ja jatkuvan laadunvalvonnan (SFS-tarkastusleima) piirissä olevilta valmistajilta hankittuja putkia, putkien ja kaivojen osia sekä liitostarvikkeita. Kaikissa putkissa ja renkaissa tulee olla niitä koskevan standardin mukaiset merkinnät. Betoniputkina ja kaivoina käytetään vain voimassaolevien Betoniputkinormien mukaisia betoniputkia, kaivonrenkaita ja niiden osia. Sijaintivaatimukset Valmiissa jätevesiviemärissä sallitaan seuraavat poikkeamat, mikäli ne eivät haittaa rakenteen toimivuutta tai johtohaarojen rakentamista: Vietto- ja paineviemärin sijainti vaakatasossa ± 100 mm Paineviemärin korkeusasema ± 100 mm Viettoviemärin sivupoikkeama suorasta linjasta on mittausmatkan kolmassadasosa (1/300). Viettoviemäreissä sallitaan taulukon mukaiset poikkeamat suunnitellusta korkeusasemasta ja kaltevuudesta edellyttäen, että viemäriin ei jää vesipainanteita, kaivoon tulevan putken vesijuoksu ei ole lähtevän putken vesijuoksua alempana ja johdon pituuskaltevuus peräkkäisten kaivojen välillä on > 0. Kaltevuus tai korkeus eivät kumpikaan saa poiketa sallittua arvoa enempää. Taulukko : Viettoviemärin sallitut kaltevuus- ja korkeuspoikkeamat Suunnitelman mukainen kaltevuus Kaltevuuspoikkaivovälillä keama enintään Korkeuspoikkeama enintään (mm) > 5 1, , 0 30 < 3 1, 0 20 Viettoviemärin tiiviysvaatimukset Viemäreiden päät, jotka jäävät maan sisään tai jäävät toistaiseksi pois käytöstä tulpataan vesitiiviiksi. Viettoviemärin ilmanpaineella tehdyn tiiviyskokeen tulos on hyväksyttävä, mikäli paineen alenemiseen kokeen aloituspaineesta (10 kpa) lopetuspaineeseen (7 kpa) kuluva aika sekunteina on vähintään putken nimellismitta (DN) millimetreinä. Esim. putkelle DN 300 vaadittu vähimmäisaika on 300 s (5 min). Mikäli viemäri sijaitsee pohjaveden pinnan alapuolella, on kokeen aloituspaineen ja lopetuspaineen arvoa korotettava vedenpaineen vaikutuksen kumoamiseksi. Jos pohjaveden pinta on n metriä putkikeskiön yläpuolella, on kokeen aloituspaineen ja lopetuspaineen lisäys n x 10 kpa. Koepaine ei saa kuitenkaan ylittää arvoa 30 kpa. 89

90 Paineviemärin tiiviysvaatimukset Paineviemärin vedellä tehdyn tiiviyskokeen tulos on hyväksyttävä, kun paine vakiintuu 30 minuutin aikana enintään 20 kpa kokeen aloituspaineen alapuolelle. Mikäli paineen alenema on suurempi ja jatkuu koko tarkkailujakson (30 min) ajan, nostetaan paine koepainearvoon pumppaamalla lisävettä putkeen. Tarvittavan lisävesimäärän (Q) tulee olla alle sen vesimäärän, joka saadaan kaavasta Q [l/km] = (0,01 x d) 0,5 jossa d on putken sisähalkaisija millimetreinä. Tv-kuvaus Putkilinja tarkastetaan tv-kuvauksella. Ennen kuvausta linja huuhdellaan tarvittaessa Asennuskoulutus EK-putkiyhdistys on järjestänyt EK-asennuskoulutusta vuodesta 2000 alkaen. Koulutus käsittää käytännönläheisen tietopaketin kaivantotöistä, putkilinjan perustamisesta, EK-järjestelmästä, putken asentamisesta sekä täyttö- ja tiivistämistyöstä. Koulutustilaisuus päättyy "EKajokorttikokeeseen" Laadunvalvontakäytäntö työmaalla Laadunvalvonta on "Menettelytapojen, tuotantomenetelmien, olosuhteiden, tuotteiden ja palveluiden jatkuvaa tarkkailua ja laadunvarmennusta sekä tarkastusten tulosten analysointia siten, että tarkkailun ja tarkastusten tulosten nojalla voidaan jatkuvasti todeta, täyttääkö tuote sopimuksen vaatimukset." Laadunvarmistus käsittää "Kaikki suunnitellut ja järjestelmälliset toimenpiteet, jotka ovat tarpeen riittävän varmuuden saamiseksi siitä, että tuote tai palvelu täyttää asetetut laatuvaatimukset." Laadunarvostelun lähtökohtana on, että laatuvaatimukset on asiakirjoissa esitetty. Vaatimusten on oltava yksiselitteiset ja mitalliset. Laatuvaatimusten tulee olla myös kohtuudella saavutettavissa. Laadun hyväksymiselle voidaan asettaa erityyppisiä ehtoja. Niissä noudatetaan seuraavia periaatteita: jos tuote täyttää vaatimukset ja tarkastusten tulokset jäävät sallittujen poikkeamien väliin, tuote hyväksytään jos tuotteen tarkastuksen tulos ei ole hyväksyttävä: - kohtuullisesti korjattavat tuotteet korjataan - jos poikkeama ei alenna tuotteen laatua, tuote voidaan hyväksyä - jos tuotetta ei voida käyttää, se hylätään - jos tuotetta voidaan käyttää, voidaan tuote hyväksyä käyttörajoituksin ja/tai arvonalennuksin. Laadunvalvontaa suoritetaan kelpoisuuden toteamisen edellyttämällä tavalla. riittävästi ja systemaattisesti. Laadunarvostelu perustuu asetettujen vaatimusten ja saatujen tulosten vertailuun ja sitä suoritetaan samalla tavalla kaikissa urakoissa, eikä laatupoikkeamia jätetä huomioimatta. Silmämääräinen valvonta Silmämääräinen valvonta on normaalia havaintojen tekoa työmaalla. Havaintojen tulee kohdistua lopputuotteen laadun kannalta keskeisiin asioihin sekä työn turvalliseen ja hyvän rakentamistavan mukaiseen toteuttamiseen. Silmämääräisiä havaintoja voidaan tarkistaa mittauksin ja laadunvalvontakokein. Menetelmävalvonta Menetelmävalvonta kohdistuu työn eri työvaiheiden valvontaan. Menetelmävalvonnassa työvaiheista tarkastellaan mm. käytettyjen resurssien sopivuutta työhön, materiaaleja, työmenetelmiä, työturvallisuuden toteutumista. Havaintoja voidaan tarkistaa mittauksin ja laadunvalvontakokein. Kuvassa on esitetty eri valvontamenetelmien periaatteellinen kohdistuminen kunnallistekniikassa. Asennustyön valvonta Asennustyön valvonta yhtenä työvaiheena on vesihuoltotöiden lopputuloksen kannalta keskeisiä työvaiheita, jossa tulee kiinnittää huomiota ainakin seuraaviin seikkoihin: asennusalustan taso, tiiveys ja materiaali betonituotteiden varastointi 90

91 betonituotteiden laatu, suunnitelman mukaisuus mittalaitteet asennusvälineet, käyttö asentajien/työnjohdon ammattitaito kaivannon mitat työturvallisuus Työn hyväksyminen ja vastaanotto Materiaalivaatimusten toteaminen Kaikkien tuotteiden laadunvalvontavastuu on tuotteen valmistajalla. Tilaajan niin halutessa tulee valmistajan esittää todistus materiaalien kelpoisuudesta. Sijainnin toteaminen Viemärin sijainti todetaan työn aikana tehtävien tarkemittausten avulla. Mittaustiedot tallennetaan x, y, z -tietoina sovittavassa atk-muodossa. Rakenteita ei saa peittää ennen kuin mittaukset tarkepiirustusten tai johtokarttojen laatimista varten on tehty. VALVONNAN KOHDISTUMINEN MATERIAALIT - kaivumassat X X - täyttö- ja kerrosrakenne- materiaalit - putket X X - päällysteet X X X - muut X PUTKIEN ASENNUS X X X X X TÄYTTÖJEN TIIVISTÄMINEN X X X X RAKENNEKERROSTEN TEKEMINEN VALVONTA MENETELMÄT X X X X PÄÄLLYSTYSTYÖT X X X X X X VIHERTYÖT X X X X SILMÄMÄÄRÄINEN TARKASTUS MENETELMÄVALVONTA ERIKOISTYÖT X X Valvojan suorittama työnaikainen valvonta MITTAUKSET kerrosten tiiviyden mittaus kantavuuden mittaus putkien tiiveyden mittaus tarkemittaukset - korkeusasema - tasaisuus - kaltevuus materiaalimenekki URAKOITSIJAN LAADUNVALVONTA MAA-AINEISTEN KOOSTUMUKSEN MÄÄRITTELY ASFALTTIPÄÄLLYSTENÄYTTEIDEN TUTKIMINEN X Kuva : Valvontamenetelmät ja niiden kohdistuminen 91

92 Viettoviemärin tiiviyden toteaminen Viettoviemäreille (DN < 1200) tehdään tiiviyskoe ilmanpaineella. Kokeesta laaditaan pöytäkirja. Viemärit DN 1200 tarkastetaan silmämääräisesti. Tiiviyskoe suoritetaan lopputäytön tekemisen jälkeen. Tuetuissa kaivannoissa voidaan tehdä lisäksi alustava tiiviyskoe jo ennen lopputäyttöä. Viemärin tiiviyskoe tehdään kaivoväleittäin tai sovittaessa sitä lyhyempinä osina. Ennen koetta viemärin tulee olla puhdas. Koestettava viemäriosuus suljetaan sulkutulpilla. Koestettavan johto-osan ilmanpaine nostetaan 11 kpa:n koeylipaineeseen. Paineen annetaan laskea kokeen aloituspaineeseen 10 kpa ja edelleen lopetuspaineeseen 7 kpa:iin. Paineen alenemiseen 10 kpa:sta 7 kpa:iin kulunut aika mitataan sekunteina. Mikäli tulos ei ole hyväksyttävä, voidaan koe uusia yhden kerran. Ellei uusintakokeessakaan saavuteta hyväksyttävää tulosta, on vuotokohta paikannettava ja korjattava. Tiiviyskoe vedellä tehdään erikseen sovittavissa tapauksissa. Paineviemärin tiiviyden toteaminen Kaikille paineviemäreille tehdään tiiviyskoe vesipaineella. Kokeesta laaditaan pöytäkirja. Painekokeen aikana kaivannossa ei saa työskennellä. Painekokeen alussa johto-osuuden vedenpaine nostetaan koeylipaineeseen 10 kpa varsinaista aloituskoepainetta suuremmaksi ja pidetään tällä tasolla riittävän kauan putken mahdollisten muodonmuutosten aikaansaamiseksi ennen varsinaisen kokeen alkua. Paineen annetaan tämän jälkeen laskea valittuun koepainearvoon, jolloin aloitetaan varsinainen paineen aleneman tarkkailu. Paineviemärin aloituskoepainearvon suuruus on 1,3 x ko. paineviemärilinjan nimellispaine. Paineen alenemaa seurataan 30 min ajan. Paineenmuutoksesta pidetään pöytäkirjaa tänä aikana. Jos vuotovesien määrä on vaadittua suurempi, painekoe voidaan uusia yhden kerran. Ennen uusintakoetta on johto-osuudelle tehtävä huolellinen ilmanpoisto. Mikäli uusintakokeen tulos ei ole hyväksyttävä, on kokeen epäonnistumisen syy selvitettävä ja korjattava ennen kokeen uusimista. Uuden linjan TV-kuvaus TV-kuvaus tehdään mahdollisimman pian johdon asennustyön jälkeen työhön soveltuvalla laitteistolla. Viemäri huuhdellaan tarvittaessa. Kuvauksesta tehdään pöytäkirja ja kuvaus tallennetaan videonauhalle. Tiiviyskoe suoritetaan lopputäytön tekemisen jälkeen sopivina johto-osina, joiden ei tulisi olla 500 metriä pitempiä. Ennen koetta paineviemäri puhdistetaan vedestä, maasta ja muista aineksista varmistetaan, että kulmat, haarat, vapaaksi jäävät putken päät jne. on tuettu suunnitelman mukaisesti johto-osuus pidetään vedellä täytettynä paineviemärin suunnitellussa käyttöpaineessa vähintään 1 vrk ajan varmistetaan, että putkeen ei jää ilmaa. 92

93 7 YLLÄPITO 7.1 TARKASTUKSET TV-kuvaus Viemäreiden TV-kuvausta edeltää useimmissa tapauksissa kuvattavan osuuden puhdistus. Puhdistamalla pyritään poistamaan kaikki irtonainen aines putken sisältä ja saamaan näin aikaan olosuhteet, joissa kamera pystyy helpommin kulkemaan ja joissa saadaan parempi kuva putken sisältä. Vanhoissa viemäreissä kuvauksen tekeminen saattaa lisäksi edellyttää juurien leikkaamista. Taulukko : Kaivon vähimmäishalkaisija Viemärin halkaisija Ø mm Ø > 300 mm Kaivon sisähalkaisija Ø 600 mm Ø 800 mm Nykyaikainen viemärikamera tuottaa värikuvaa. Kameraa "ajetaan" tavallisesti myötävirtaan. Kameran vieminen kuvattavaan viemäriin edellyttää viemärikaivolta vähintään seuraavan taulukon vähimmäishalkaisijaa. Tv-kuvassa tulee näkyä kunkin kuvausjakson alussa "otsikkokuva", jossa on mainittu ainakin seuraavat asiat: kuvausajankohta tilaaja kuvauskohde (esim. kadun nimi) verkostolaji ja putken tunnus aloituskaivon ja lopetuskaivon tunnus putkikoko (mm) materiaali kuvaajayrityksen nimi ja kuvaaja. Tv-kuvauksen avulla tehdyt havainnot kirjataan TV-kuvauspöytäkirjaan. Vikatyypit ja niiden vakavuusaste luokitellaan VVY:n julkaisussa Viemäreiden ja vesijohtojen TV-kuvauksen teettämisohjeet esitetyllä tavalla. 7.2 PUHDISTUS Puhdistus voi liittyä verkoston toiminnallisen kunnon hoitoon tai olla TV-kuvausta edeltävä toimenpide. Viemärin puhdistamisella pyritään poistamaan kaikki irtonainen aines putken sisältä. Kuvausta varten pudistamisella aikaansaadaan olosuhteet, joissa kamera pystyy helpommin kulkemaan putkessa ja putkesta saadaan riittävän hyvä kuva putken kunnon arvioimiseksi. Puhdistustyöhön käytetään ns. yhdistelmäautoa, jossa on tehokas painepesu- ja imulaitteisto. Puhdistus tapahtuu työntämällä pesuletkua puhdistettavaan viemäriin vastavirtaan. Suuttimesta taaksepäin suuntautuvat vesisuihkut työntävät vesiletkua eteenpäin ja irrottavat irtoainesta putken pinnasta. Vesiletkua kelattaessa takaisin vesisuihkut työntävät irtoainesta edellään puhdistuksen aloituskohtaan, josta irtoaineksen ja veden sekoitus imetään auton säiliöön. Paineet ovat normaalisti korkeita, noin bar. Puhdistuksessa käytetyn vesisuihkun painetta voidaan säädellä. EK-tiiviste kestää puhdi- 93

94 tustyössä em. tavanomaisesti käytettävät huuhtelupaineet. Puhdistus ei poista putkesta suuria esineitä eikä juuria. 7.3 PAIKALLISET PUTKI- KORJAUKSET Paikallisina korjausmenetelminä tulee kysymykseen kohdeinjektointi, korjausholkkien, korjausmuhvien tai tiivistysrenkaan käyttö sekä kutistenauhan käyttö. Korjaustyö tehdään aina materiaalin toimittajan antamien ohjeiden mukaan. Ulkopuolinen putken korjaustyö voidaan tehdä kutistenauhaa (esim. Raychem) käyttäen. Seuraavassa kuvasarjassa on esitetty työvaiheittain kutistenauhan käyttö paikallisessa korjauksessa. Paikallisiin korjauksiin (tai kahdesta suunnasta tulleen asennuksen yhdistämiseen) soveltuu FLEX-SEAL-korjausmuhvi. Korjausmuhvi on haponkestävä teräsrengas, jossa on sisäpinnalla vulkanoitu kumi. Seuraavassa kuvasarjassa on esitetty työvaiheittain korjausmuhvin käyttö paikallisessa korjauksessa. Kuva 7.3-1: Kutistenauhan käyttö korjaustyössä Kuva 7.3-2: Korjausmuhvin käyttö korjaustyössä 94

95 7.4 VIEMÄRIKAIVOJEN SANEERAUS Kaivon uusiminen Rakenteeltaan heikentynyt tai runsaasti vuotava vanha kaivo uusitaan poistamalla vanha kaivo. Ainoastaan pohjaelementti jätetään paikalleen, mikäli tämä on ehjä. Käyttämällä muutoselementtiä voidaan uusi kaivo yleensä rakentaa EK-kaivona. Muutoselementissä (EK-UL kaivon rengas) on toisessa päässä uurreliitos vanhaan renkaaseen liittymistä varten ja yläreuna on EKrenkaan liitos. Vanhan kaivon sisään voidaan rakentaa uusi kaivo periaatekuvan mukaan. Kuva 7.4-1: Uuden kaivon rakentaminen vanhan kaivon sisään 95

96 8 KEHITYSKOHTEITA SOIKEA EK-PUTKI Soikean putken itsepuhdistuvuus on parempi kuin pyöreällä putkella. Soikea muoto sopii myös verkoston osiin, joissa virtaamavaihtelut ovat suuria. Käyttökohteita ovat erityisesti jätevesiviemäreiden pääviemärilinjat ja hulevesijohtojen osat. Soikean putken poikkileikkaus muodostuu kahden "päällekkäisen" putken Ø 150 ja 300 poikkileikkauksesta. Putken maksimikapasiteetti vastaa parhaimmillaan pyöreän Ø 400 putken kapasiteettia ja se kattaa toiminnallisesti kokoluokan mm. Tämä mahdollistaa: suuren kokonaiskapasiteetin itsepuhdistuvuuden pienillä virtaamilla pienillä pituuskaltevuuksilla suunnittelun vesihuollon laajenemisvaran kunnossapidon taloudellisuuden. Putken periaatepiirustus esitetään kuvassa Kuva 8.-1: Soikea putki 96

97 KIRJALLISUUTTA Viitekirjallisuus 1. Putkikaivantojen suunnittelu. Johtokaivantojen tukeminen ja putkijohtojen perustaminen. Slunga E. Vammala Kunnallisteknisten töiden yleinen työselostus KT 02, Suomen Kuntaliitto, Infratec Oy Putkikaivanto-ohje RIL Putkikaivanto-ohje RIL Betoniputkinormit 2001, Suomen Kunnallistekniikan Yhdistys, julkaisu 1 6. Tienrakennuksen yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset, Tielaitos, Viemäriin johdettavat teollisuusjätevedet, Vesi- ja viemärilaitosyhdistys Lundström Henrik et.al., Life cycle assesment of a concrete sewage pipe. Chalmers Ympäristöselosteet (numero 15, 43 ja 44) 10. Kapeat kaivannot, työsuojeluhallitus 11. Lyöntipaalutusohje, LPO, Suomen Geotekninen Yhdistys ry 12. Betoninormit 2000, By 15, Suomen Betoniyhdistys ry, Jyväskylä 2000 Muuta 5. Pohjarakennustöiden valvontaohjeet PRV- 84. SGY. 6. Pienten kaivantojen tukeminen. Slunga E., Leminen K.VTT.Geotekniikan laboratorio, Tiedonanto 28. Espoo Rakennusten ja tonttialueiden kuivatus RIL Syvästabiloinnin suunnitteluohje. TIEH Tierakennustöiden yleiset laatuvaatimukset ja työselitykset: Perustamis- ja vahvistamistyöt, TIEL EK-järjestelmän asennusohjeet, Rakennustuoteteollisuus RTTry., Betoniteollisuusjaosto Tien kuivatustarvikkeet, suunnittelu- ja valintaperusteita, Tielaitos BY 32, Betonirakenteiden säilyvyysohjeet ja käyttöikämitoitus. 13. Strippe Håkan, Livscyckelanalys av avloppsrör Förstudie. Institutet för vattenoch luftvårdsforskning Häkkinen et.al. Rakennusmateriaalien ja tuotteiden ympäristövaikutukset ja niiden arviointiperusteet, VTT tiedotteita Rakennustuoteteollisuus RTT ja Valtion teknillinen tutkimuskeskus Gräv säkrare! Tips om hur jord fungerar. H7. Arbetarskyddsstyrelsen. Sverige Kunnallistekniikan pohjatutkimusohjeet KUPO-92. SGY. 3. Pohjanvahvistusmenetelmän valinta. Tielaitos. Helsinki TIEL Pohjarakennusohjeet RIL