1 Usko Anttikoski dipl.ins. geotekniikan asiantuntija /Muistio 1.10.2012 Euroopan pohjoinen ulottuvuus geotekniikan kannalta Yhteenveto Kirjoituksessa selostetaan Pohjoismaiden ratakorridoreja Jäämereltä Välimerelle. Varsinkin Suomen kiinteät rautatieyhteydet Itämeren poikki ovat arvioinnin kohteena. Merenalaiset pitkät rautatietunnelit ja junalautat voivat ratkaista Suomen pääsyn Euroopan junaliikenteeseen. Pohjoisen Itämeren alla on luja kallioperä, joka tarjoaa uudenlaisia mahdollisuuksia liikenneyhteyksien avaamiseksi. Helpoin ja turvallisin yhteys lienee Merenkurkun alueella, joka voisi olla ensimmäisenä koerakentamisen kohteena. 1. Johdanto Ilmastonmuutoksen vaikutus ja öljyvarantojen väheneminen pakottavat siirtämään liikennettä maanteiltä rautateille. EU:n liikennepolitiikan tavoite on rakentaa alueensa ratakorridorit ja muuttaa eri maiden junakalustoa yhteensopivaksi. Tämä muutos on hidas ja siihen voi kulua seuraavan sukupolven aika. Jäämeren vapautuminen jääpeitteestä lisää myös liikennettä pohjoiseen ja liikenne siirtyy Pohjoismaiden ja Venäjän liikennekorridoreille. Suomella ei ole vielä toimivia ratayhteyksiä EU-maihin, sillä Suomen ratojen venäläinen raideleveys tekee liittymisen hankalaksi. Vaarana on jäädä liikenteellisesti erilleen pohjoiseksi EU-maiden saareksi. Tämän takia Itämeren lahtien poikki kulkevaan liikenteeseen tarvitaan auto- ja junalauttojen lisäksi merenalaisia rautatietunneleita. Suomen kannalta ajankohta raideliikenteen voimakkaaseen kehittämiseen sopii, sillä varsinkin laivanrakennuksessa ja tietoliikennetekniikassa on nyt ilman työtä koulutettua henkilöstöä, jotka soveltuvat myös raidelogistiikan kehittämiseen. 2. Ratakorridorit Pohjoismaiden rataliikenteen uusia pääväyliä on selvitetty ja rakennettu viime vuosina EU:n tuilla. Ruotsin ja Norjan kiinteä ratayhteys Tanskan kautta Eurooppaan valmistui kymmenen vuotta sitten. Yhteys paranee vielä, kun toinen liikennetunneli Fehmarnin salmen poikki Tanskan ja Saksan välillä valmistuu. Junat voivat ajaa silloin pohjoisesta Ruotsin kautta EU-maihin ja Alppitunneleiden läpi jopa Välimerelle asti.
2 Tanskan, Ruotsin ja Norjan rataverkko on jo yhteydessä Jäämerelle ja palvelee Euroopan pohjoista ulottuvuutta. Suomen ja Viron välisen kiinteän ratayhteyden selvittäminen on käynnistynyt. Sen sijaan Suomen rataverkon yhdistäminen joko Norjan tai Venäjän kautta Jäämeren satamiin on vielä selvittämättä. Ruotsin rataverkosta on Haaparannan kautta yhteys Suomeen, mutta maiden erilainen raideleveys tekee liittymisen hankalaksi. EU:n ratakorridorien selvitykset ovat tekeillä Pohjoismaissa. Varsinkin Ruotsi ja Viro ovat aktiivisia etsiessään uusia ratayhteyksiä ja yhteistyökumppaneita (kuvat 1 ja 2). Suomen valtion liikennevirasto on järjestänyt viime vuosina omaa toimintaansa uudelleen, mutta EU:n ratakorridorit ovat saaneet vähän huomiota meillä verrattuna muihin Pohjoismaihin. Baltian ratakorridorin alustavat selvitykset Rail Baltica Growth Corridor Varsovasta Tallinnaan sekä siihen liittyvä Suomenlahden liikenneväylän selvitykset H-TTransplan Helsingin ja Tallinnan välillä valmistuvat vuonna 2013 (Kuva 3). 3. Raideleveyden muutos Suomen rataverkko on ollut 150-vuotisen rakentamishistoriansa aikana osana Venäjän rataverkkoa. Suomen ratojen raideväli on 1524 mm. Raideväli Venäjällä ja Baltiassa on 4 mm kapeampi, mutta junat voivat käyttää samoja raiteita. Baltian maat (Viro, Latvia ja Liettua) aikovat nyt rakentaa uuden ratayhteyden Tallinnasta Varsovaan EU:n raideleveydellä 1435 mm. Tämä vaikuttaa Suomen ja Viron välisen raideliikenteen kehittymiseen. Merkittävä mahdollisuus Suomen rataliikenteelle EU maihin olisi, jos Pohjanlahden rannikon rata rakennettaisiin eurooppalaisella raideleveydellä (1435 mm). Tällöin eurooppalaiset junat voisivat liikkua helposti Suomen kautta Baltiasta Ruotsiin ja Jäämerelle seuraavasti (kuva 4): - Rail Baltican rata jatkuu EU-ratana Tallinnan uudesta kansainvälisestä liikennekeskuksesta Vimsin niemelle ja edelleen Suomenlahden poikki junalautalla tai junatunnelin kautta Kirkkonummen Porkkalaan tai vaihtoehtoisesti Helsingin Pasilaan. - Rata kulkee EU-ratana Kirkkonummelta, Salon, Turun ja Porin kautta Vaasaan. - Vaasasta ratayhteys kulkee Merenkurkun poikki junalautalla tai junatunnelin kautta Uumajaan. - Ratayhteys Uumajasta on jo Norjan satamien kautta Atlantin valtamerelle ja Jäämerelle. - Ruotsin rata kulkee EU-ratana Haaparannan kautta Tornioon ja sieltä Jäämerelle uutena EU-ratana Norjan Kirkkoniemen ja mahdollisesti Venäjän Petsamon satamiin.
3 - Vaihtoehtoisesti rata voi kulkea myös Suomen nykyisen rataverkon kautta Kirkkoniemelle ja Venäjän pohjoiseen rataverkkoon. - Eurooppalainen rata on Uumajasta Ruotsin Sundsvallin kautta Norjan Trondheimin satamaan. Tällöin Atlantin valtamereltä lähtevä itäsuuntainen ratakorridori voi kulkea Suomen poikki Venäjän Karjalaan ja Arkangeliin. Suomen raideleveyttä voidaan vähitellen muuttaa eurooppalaiseksi, jolloin lännessä. ajaisivat eurooppalaiset junat ja idässä Suomen ja Venäjän nykyinen junakalusto. Raideleveyden muutos voidaan tehdä myös erityislaitteilla vaunukalustoon, jonka telirakenne on muutokseen sopiva. Pitemmällä aikavälillä Rail Balticalla kulkevat junat varustetaan raidevälin vaihtamisteknologialla, joka sallii junan liikkumisen junan normaalilla aikataululla (www.balticrail.com). Rail Baltican selvityksessä on esitetty myös kahden kaksoisraiteen rakentamista (yhteensä 4 raidetta), joissa voisivat ajaa EU:n ja Venäjän junat vierekkäin. 4. Junalautan käyttö meriliikenteessä. Jaakko Blomberg ja Gunnar Okk käsittelevät liikennettä ja kuljetuksia julkaisussa. Suomen ja Viron yhteistyön mahdollisuudet 2008. Valtioneuvoston kanslian julkaisu 7/2008. Sivuilla 40-42 selostetaan Rail Baltican suunnitelmaa ja Helsingin ja Tallinnan välistä rautatietunnelia. Hankkeen kustannuksista todetaan: Tunnelihankkeen arvioitu kustannus, noin kolme miljardia, on kuitenkin sellainen, että sen rahoittaminen pelkästään yksityissektorin varoin ei ole tämän hetkisen tiedon mukaan mahdollista. Suosituksissa esitetään lisäksi Helsinki-Tallinna junalauttayhteyden mahdollisuuksien selvittämistä. Junalauttayhteyttä ei ole enää Suomesta EU-maihin. Viimeinen yhteys Ruotsiin lopetettiin syksyllä 2011. Helsingin entiset tavarajunien raiteet satamiin on myös purettu. Uusi tunneliraide Keravalta tavarajunille Vuosaaren satamaan valmistui muutama vuosi sitten. Henkilöliikennettä ei ole kuitenkaan suunniteltu tunneliin. Laivojen päästövaatimukset (rikkidirektiivi) kiristyvät Itämerellä ja Pohjanmerelle, minkä vuoksi Viking Line tilasi syksyllä 2011 Turun telakalta uuden maakaasukäyttöisen autolautan. Sen sijaan junalautoista ei ole tehty uusia tilauksia. Selvitystä junalauttayhteyksistä Ruotsiin tai Viroon ei myöskään ole aloitettu. Sopivia lauttasatamien paikkoja on useita molemmin puolin Itämerta, mutta ratayhteydet rannalle ovat selvittämättä. Suomen laivanrakennustekniikka on tunnustetusti korkealla tasolla, jolloin myös uuden junalautan suunnitteluun ja rakentamiseen löytyvät Suomestakin hyvät resurssit. Uutta junalauttaa tulisi suunnitella Itämeren lahtien (leveys 50-70 km) ylitykseen. Junalautan tulee olla nopeasti rantaan kiinnittyvä ja lisäksi tarvitaan rantaviivalla liikkumaton
4 junalautan telakoituminen radan jatkeeksi. Tällöin juna voidaan koota kauempana rannasta ja ajaa suoraan radalta junalautalle. Junalautan ajatusmalliksi voi kuvitella maailman vanhinta alusta Nooan arkkia (1. Moos. 6:15-16). Sen mitat ovat pituus 150 m, leveys 25 m ja korkeus 15 m. Aluksessa on kaksi tai kolme kerrosta Junalautan keskimmäiselle kerrokselle, ratapihalle sopii 4 raidetta, yhteispituudeltaan noin 500 m. Alimpaan kerrokseen sijoitetaan tekniikan tilat ja vesisäiliöt lautan uppouman säätöä varten. Ylimmässä kerroksessa ovat ohjauskeskus, tilat henkilöstölle, matkustajille sekä pelastusvarusteet. Junalautan ratapihakerrosta voidaan tarvittaessa säätää myös hydraulinostureilla. Jos junalautan huippunopeus merellä on 45 km/h, niin meren ylitys (70 km) kestää noin 1,5-2 tuntia. Silloin koko matka-aika kiinteän mantereen rataverkojen välillä on 2-2,5 tuntia. Junalauttojen satamapaikkoja (junalautan telakoita) voidaan rakentaa nykyisiin Itämeren satamiin, joihin on jo junarata tai tarvittaessa tehdään uusi ratayhteys. Sopivia lauttasatamien paikkoja Suomenlahdella Viron puolella ovat: Vimsin niemen itäranta, Muugan satama, Vanha Satama, Paljassaari ja Paldiski. Suomen puolella paikat ovat: Vuosaaren sataman entinen telakka-allas, Kirkkonummen Porkkalan itäranta, Kantvikin satama ja Hangon satama. Junalauttayhteydet voidaan rakentaa Suomenlahden lisäksi, Merenkurkun poikki ja Ahvenanmaalta Suomeen ja Ruotsiin. Mantereen ratayhteydet junalauttojen lähtöpaikkoihin sijoitetaan lähelle tulevien rautatietunnelien suuaukkoja. Junalautat auttavat silloin junatunnelien rakentamistyössä ja toimivat myöhemmin varayhteyksinä junatunnelien kanssa. 5. Junatunnelit Suomen kiinteistä rautatieyhteyksistä Itämeren poikki Ruotsiin ja Viroon on tehty ehdotuksia kahdenkymmenen vuoden aikana. Merkittävimmät tunneliyhteydet ovat Merenkurkun tunneli, Suomenlahden tunneli, Ahvenanmaan molemmin puolin olevat Saaristomeren tunneli ja Ahvenanmeren tunneli. Taulukossa ovat tunnelien pituudet ja arvio rakentamiskustannuksista vuodelta 2007. Taulukossa 1. on neljä yli 60 km tunnelia. Kaikki tunnelit ovat meren alla Prekambrian kovassa kallioperässä. Edullisin rakennuspaikka on Merenkurkulla. Vaativin rakennuspaikka on Suomenlahden tunnelissa, varsinkin ylöstulossa Viron pehmeässä kalliossa. Pitkät rautatietunnelit meren alla edellyttävät paljon kallioperän geologisia tutkimuksia ja kalliotunnelin rakennustekniikan tuotekehittämistyötä. Työtä kannattaa tehdä yhdessä Pohjoismaiden kanssa (Suomi, Ruotsi, Norja, Tanska ja Viro), koska maita yhdistää samanlainen kallioperä ja tunnelien rakentamistekniikka. Prekambrinen kova kallioperä on tosin Virossa ja Tanskassa yli 100 metriä syvemmällä.
5 Kiinteät ratayhteydet Itämeren poikki Ruotsiin ja Viroon Yhteys tunneliyhteys pintayhteys korkeustaso rak. kust. km km maksimi +/- M AHVENANMAA Ahvenanmeri Tunneli 80 20-180 2 100 Penger (suuret merisillat) 90 70 yli 5 000 Juna- ja autolautta (lautta 45 km) 30 300 Saaristomeri (ja Ahvenanmaa) Tunneli 80 60-160 2 400 Penger 140 30 1 300 Tunneli myös Ahvenanmaalla 110 30-160 2 900 SUOMENLAHTI Porkkala 70 12-220 2 300 Pasila 85 7-220 2 700 MERENKURKKU Tunneli ja penger 60 40-130 1 700 Tunneli (2kpl) ja penger 60+20=80 20-130 2 100 Taulukko 1. Kiinteät ratayhteydet Itämeren poikki Ruotsiin ja Viroon (arvio vuodelta 2007) 6. Johtopäätöksiä Rataliikenneyhteyksiä tulee tarkastella Pääkaupunkiseutua laajemmalti ja ottaa mukaan myös EU:n muut kiinteät ratayhteydet, joita suunnitellaan välittämään liikennettä Jäämereltä Välimerelle. Ennen rautatietunnelihanketta tulisi kuitenkin ensin rakentaa junalauttayhteys, jolloin rautatien paikka mantereella on selvinnyt aikaisemmin. Molemmat hankkeet varmistavat toisiaan poikkeustilanteissa. Ensimmäiseen pitkään merenalaiseen rautatietunneliin kohdistuvat suurimmat riskit, koska vastaavia rakentamis- ja käyttökokemuksia ei ole Pohjoismaissa. Merenkurkun tunneli on halvin ja turvallisin rakentaa. Se tulisi toteuttaa ensimmäisenä hankkeena ns. prototyyppinä. Siitä saatuja kokemuksia voidaan hyödyntää muissa ratatunneleissa. Merenkurkun tunnelia varten tulisi muodostaa Pohjoismainen ohjausryhmä ja hankkia rahoitus EU:n infrahankkeiden tutkimus- ja rakentamisrahoista. Hankkeella on kansainvälistä merkitystä.
6 Kirjallisuutta Suomen geoteknillisen yhdistyksen kotisivuilla on koottuna kalliotunnelien rakentamista koskevia kirjoituksia www.sgy.fi/ Ajankohtaista/ Suomenlahden tunneli (Helsinki-Tallinna) Kuva1. Bothnian corridor www.bothniancorridor.com
kuva 2. Baltic Adriatic corridor http://balticrail.com 7
Kuva 3. Rail Baltica Growth Corridor Helsinki- Berlin. Olli Keinänen. Road map towards Helsinki-Tallinn transport strategy. Esitelmä Tallinnassa huhtikuu 2012 8
Kuva 4. Itämeren kehärata ja yhteys Jäämerelle. Usko Anttikoski ja Ago Vilo 1999-2012 9