/975 KEVYTRAKENTEISTEN METSÄAUTOTEIDEN RAKENTAMINEN Seppo Jukkola Markku Melkko Yleisimmin käytetyn koneyhdistelmän muodostivat traktorikaivuri ja telavarusteinen puskutraktori. Sill ä rakennettiin 78 % koko tutkitusta tiemäärästä. Kustannuksiltaan edullisin oli traktorikaivurin ja raskaan puskutraktorin muodostama yhdistelmä, jolla kaivu ja puskuty6n kustannukset yhteensä olivat vuoden 974 lopun kustannustason mukaan keskimäärin, 4 mk/m. Kaikki koneyhdistelmät huomioon ottaen kaivu ja puskutyt maksoivat keskimäärin 4, 00 mk/m. Valmiin, sorastamattoman metsäautotien hinnaksi muodostui keskimäärin 6, 07 mk/m, jolloin se sisä ltää em. tycjkustannusten lisäksi muista Wistä ja tarvikkeiden hankinnoista aiheutuneet kustannukset. Tiehankkeen suunnittelussa ja koneyhdistelmien valinnoissa voidaan käyttää apuna tutkimuksessa esitettyjä regressiomalleja. Yleisesti voidaan sanoa, että vaikeissa maastooloissa pääst järeillä koneilla edullisempaan lopputulokseen kuin kevei llä. Jo se että yhdistelmän toinen kone on järeä, vaikuttaa edullisesti tulokseen. Metsäteho tutki kesäll ä 97 kevytrakenteisten metsäautoteiden rakentamista EnsoGutzeit Osakeyhtiön, Kajaani Oy:n, Puulaski Oy :n osakasyhtiöiden, Oy W. Rosenlew Ab:n ja Tehdaspuu Oy:n osakasyhtiöiden mailla eri puolilla Suomea. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää kevytrakenteisten metsäautoteiden rakennustekniikkaa ja kustannuksia erilaisissa maasto olosuhteissa. Tutkimuksen pi i riin tulleet tiet luokiteltiin laadun mukaan seuraavasti. I Runkotie (ympärivuotiseen puunkuljetukseen tarkoitettu metsätie) II Kevyt metsätie ( runkotietä kevytrakenteisempi, tarkoitettu käytettäväksi puunkul jetukseen yleensä muulloin kuin kevä tkelirikon aikana ; sopii t y spervaunuauto ille) II! Kevyt metse.tie (edellistä kevytrakenteisempi, tarkoitettu käytettäväksi kesällä ; sop yleensä täysperävaunuautoille) Tutkimukseen e sisä ltynyt lainkaan I luokkaan kuuluvia teitä. Toiseen luokkaan kuuluvia teit oli 0 kpl, ja niiden pituus oli yhteensä noin 7 km. Kolmanteen luokkaan kuuluvia teitä oli 4 kpl ja n den pituus oli yhteensä noin km. Tutkimusaineistoa ke r ä ttäessä kukin tie jaettiin ti eos iin maalajin, kivisyyden ja kantoisuuden, maan kosteuden sekä mäkisj den mukaan. Näiden osuudet ilmenevät kuvasta sivulla. Asetelmassa on esitetty tutkittu tienr a kennuskalusto ja laskentaperusteena käytetyt kustannukset. Jotta ne vastaisivat vuoden 974 loppupuolen kustannustasoa, niihin on lisättvä keskimäärin 6 Miestyön kustannuksina ilman sosiaalikustannuksia on käytetty 7 mk:aa/h.
ASETELMA Tutkittu tienr akennuskalusto ja askentajlerusteena käytetyt kustannukset ( TVH, Vuokrattujen työkoneiden enimmäisohjemaksut. 0.97 alkaen) Kone Lukumäärä, kpl Kaivinkone Traktorikaivuri Puskutraktori, pyörävarust. Puskutraktori, teavarust. Metsätraktori Maataloustraktor i Kuormaauto Teavarusteinen kuormaaja 5 8 8 9 9 Kustannukset, mk/h 6,... 75,, 7, 46,... 46.60, 9,5,, Keskimääräiset kaivu ja puskukustannukset koneyhdistelmittäin Kevyt puskutraktori Raskas puskutraktori Traktorikaivuri Kaivinkone Traktori kaivuri Kaivinkone 6,66,47,79,8 mk/m tuu koneyhdistelmien valintaa maasto on mukaan. Tulokset kuitenkin viittaavat siihen, että varsin edullisiin yksikkökustannuksiin päästään koneyhdistelmållä, jossa toinen kone on raskas puskutraktori. Kuormaautokustannukset olivat tiemassojen ajossa ja sorastuksessa keskimäärin,08 mk/m ja maataloustraktorikustannukset lanauksessa keskimäärin 0, 40 mk/m. TULOKSET Koneyhdistelmät Tutkituista teistä 78 %tehtiin koneyhdis telmällä, jonka rungon muodostivat traktorikaivuri ja telavarusteinen puskutrak tori, ja 7 % koneyhdistelmällä, jossa traktorikaivuri oli kor vattu kaivinkoneella. Traktorikaivur in lisäksi käytettiin kaivinkonetta %:ssa tien pituudesta. Mainittujen koneyhdistelmien lisäksi käytettiin tien rakentamisessa mm. kuormaautoja, maatalous ja metsätraktoreita ja telakuormaa jia. Kuorma autoja käytettiin pääasiassa sorastukseen, jossakin maarn myös tiemassojen si irtoon, maataloustr r eita pääasiassa teiden lanaukseen. Metsätraktoreilla.ia telakuormaajilla on yleens ä tilapäisesti korvattu jokin edellä mainituista koneista. Ihmistyövoimaa käyt ettiin koneiden lisäksi tien pinnan tasaukseen, raivaukseen ja rumpu ja si l tatöihin. Toiseen tieluokkaan kuuluvaa kevyttä metsäautotietä rakennettaessa puskutyöt maksoivat keskimäärin,9 mk/m ja kaivutyöt,5 /m eli yhteensä,45 mk/m. Kaikkiaan työkustannukset (em. lisäksi mahdollisesti pinnanraivaus, rumpu ja siltatyöt, teloitus, lisämaan ajo ja lanaus) olivat 4, 55 mk/m. Siltojen ja rumpujen rakennustyö maksoi keskimäärin 5 mk/kpl ja tarvikkeet maksoivat 4 mk/kul. Kustannukset vaihtelivat kuitenkin paljn. Kun otetaan huomioon erilaisten rakennustarvikkeiden kuten esimerkiksi silta ja rumputarvikkeiden, telapuiden ym. hankkimisesta aiheutuneet kustannukset, tien rakentaminen maksoi keskimäärin 5, mk/m. Sarastustyö ilman soran hintaa maksoi, 6 mk/m, jolloin valmiin, sarastetuo II luokan tien hinnaksi tuli 6,49 mk/m. Kustannusten riippuvuus koneyhdistelmästä ja maastotekijöistä Ajankäyttö ja.kustannukset ASETELMA ASETI'J.MA Keskimääräiset kaivu ja puskuajat koneyhdistelmittäin Koneyhdistelmä min/m Kevyt puskutraktori + traktorikaivuri l. 74 Kevyt puskutraktori + kaivinkone.9.84 Raskas puskutraktori + t raktorikaivuri. 0.86 Raskas puskutraktori + kai vinko.ne 0.75.58 5. Kuten kuvasta ilmenee, ei tämän aineiston perusteella voida tehdä kovin kauaskantavia johtopäätöksiä yksittäisten maastotekijöiden vaikutuksesta koneyhdistelmien kustannuksiin kaivu ja puskutöissä. Kuitenkin näyttää siltä, että kantavilla, suhteellisen vähäkivisillä ja kantoisilla mailla saavutetaan pienimmät yksikkökustannukset raskaan puskutraktorin ja traktorikaivurin muodostamalla yhdistelmällä. Kantavuuden heiketessä ja kivisyyden ja kantoisuuden lisääntyessä näyttää edulisimm.a lta käyttää kaivinkonetta ja kevyttä puskut ra. Ajankäytöltään edullisirnmalta näyttää traktorikaivurin ja raskaan puskutraktorin muodostama koneyhdistelr.lä,ia epä.edullisimmalta traktorikaivurin ja kevyen puskutraktorin muodostama yhdistelmä. Ajanmenekin ja kustannust en arvioiminen tiehankkeen suunnittelussa Yksikkökustannukset (asetelma ) eivät ole keskenään täysin vertailukelpoisia, sillä jo tiehankkeen suunnitteluvaiheessa tapah Metsäautoteiden suunnittelussa rakennusaikaa ja kustannuksia arvioitaessa voidaan käyttää apuna seuraavia regressiomalleja.
6 i J 7: Turve 5. 7 Kustannmlten,.,;ipputJula 6 +,...!! h... + "+". 8l 6 ( ) c c '""' :i:l koneyhduulri!st<l ja kivi.s_yydutd. II tieluokka. Haal.ajit : stliji, hiesu; hiekka, sol"cl; mon:eni ) 7) + L. 0 Ei lainkaan Vihån l.9 6.. 6),, 6lr ) r E 9) Runsaasti 6.0. 6!! i(. '...;";... ' 0 7: ++,_ ) hl.!,_ 6 r ) ) :,,.,... + ' 6) FR i _Li O.,l 7) T) l Koneyhdistelmä Kosteus Osuus r akennet us ta ties t ä, % J Kustannmtml riippuvuua koneyhdisul.r.$t<j ja naaaton n/jkisyydestd. II tisluokka. Ma.a.tajit: savi, hiesu; hiekka, sora; moj""eeni r :% :% Ei leikkauksia ta.i pengertjk.aiä 5h. Kuva. <)) :% i Kus tannm ten,.,;i ppuvuua koneyhdisu ln!!a t<j ja maapen:tn kosteudesta. II tisluokka. Ma.a.l.aji t : savi, hicsu; hukka, s ora; moneni 5.6?h f lrl[,.!cost.ea Kui va X.oneyhdistel.må Kivisyys j a k.antoisuus Osuus rakennetusta t iestä, % _ )?l Kohte.laisesti 0 ) Kaivu j a b koht.a.lai aeati l e i t.ka.uksia t ai pen&erryltail h. 4 Kone:yhdistelmå Runs aas ti leikkauk Mikia 5 sia tai pens:erryknå yy. 5 Oauue rakennet usta tiest!, % uskukustannusten r iippuvuus koneyhdist elmästä je eri mres oteki,iöis ä
Malli Selitysaste, % y 0. 07 + 0. 09 x + 0.004 x 5 0.004 X., 44. + 0.0085 x y 0.08 + 0.04 x 4 + 0.004 x 0.0009 X., 8. + 0.0008 x 6 y.8 + 0. x 5 0.08 X., + 0. x 58. 0 0. 79 x 4 y4 l. 70 + 0. x 6 + l. x 4 0. 08 x 7 + 0. 46 x 4.9 5 y y y y4 y5 Huolimatta selitysasteiden alhaisuudesta saadaan esitetyillä malleillakin yleensä kuva siitä, minkä suuruiset ajankäyttö ja rakennuskustannukset jonkin tiehankkeen osalta suunnilleen ovat. Normaaleista paljon poikkeavissa oloissa mallien käyttöä on kuitenkin tarkasti harkittava. Selvitettäessä alustavasti työ ja materi aalikustannusten suuruutta voidaan edell ä mainitun lisäksi käyttää myös seuraavaa, yksinkertaista regressiomallia. y 5. 7 +.05 x (seitysaste. 5 ). lallissa selittävänä muuttujana oleva maalaji kuvaa sein karkeasti myös maan kosteutta sekä mäkisyyttä, joten on ymmärrettävää, että juuri se parhaiten selittää työ ja materiaalikustannusten vaihtelua. Selittävän muuttujan kertoimesta voidaan edelleen päätellä, että kustannukset vaihtelevat huomattavasti maalajin mu..'k.aan. Tämä merkitsee sitä, että tarkalla maastotiedustelulla ja tielinjan suunnittelulla voidaan tien työ ja materiaalikustannuksissa säästää melkoisesti. kaivutyöt, h/m puskutyöt, h/m kai vutyöt, mk/m puskutyöt, mk/m työ ja materiaalikustannukset, mk/m x tieuokka : runkotie, kevytrakenteinen metsätie, korjuutie x maalaj i: hiekka, sora, savi, hiesu, noreeni, 4 kivikko, 5 turve x m kosteus: kuiva, kostea, märkä x 4 mälnsyys: l ei leikkauksia tai pengerryksiä kohtalaisesti " runsaasti x 5 kaivukoneen paino, t x 6 puskukoneen paino, t kai vukoneen + puskukoneen paino, t PÄÄTELMÄT Esimerkki regressiomallien käytöstä: Laskettaessa esimerkiksi kaivutyön kustannuksia, mk/m, käytetään mallia. Perustietoina tarvitaan silloin: x 5 kaivukoneen paino koivukoneen + puskukoneen paino x maalaj i hiesu tieluokka kevytrakenteinen metsätie Sijoittamalla esimerkkiarvot malliin daan: 0 t 0 t saa y. 8 + 0.. 0 0. 08. 0 + 0.. 0. 79..6 Keskimäär äisiksi kaivukustannukoiksi saadaan,6 mk rakennettua tiemetriä kohti. Edellä esitetyillä malleilla ei kuitenkaan voida kovin tarkasti kuvata kaivu ja puskukustannusten ja aikojen vaihtelua. Kun malleissa lisätään muuttujien lukumäärää, selitysasteet paranevat jonkin verran. Ajankäyttö ja kustannukset riippuvat kuitenkin niin useista tekijöistä, että niiden kaikkien mukaan ottaminen vaikeuttaisi kohtuuttomasti mallien käyttöä käytännön työssä. 4 t faastotiedot muodostavat metsäautotien suunnittelussa perustan kaikille aika ja kustannuslaskelmille. Vaikkakin eri maastotekijöiden määrittäminen perustui tässä tutkimuksessa silmämääräiseen arviointiin, osoittautui, että varsinkin maalajin, maan kosteuden ja mäkisyyden määrittäminen on suoritettava huolellisesti. Aika ja kustannuslaskelmien teossa sekä koneyhdistelmien valinnassa voidaan käyttää apuna tutkimuksessa esitettyjä regressiomalleja. Kun otetaan huomioon mallien selitysasteet, tuloksia on pidettävä vain suuntaa antavina, ja tapaus tapaukselta on harkittava niiden paikkansapitävyys ja käyttökelpoisuus. Vaikeissa rakennus olosuhteissa päästään yleensä raskaalla koneyhdistelmällä edullisempaan lopputulokseen kuin kevyellä. Normaaleissa olosuhteissa päästään varsin edulliseen tulokseen myös yhdistelmällä, jossa vain toinen kone, useimmiten puskutraktori, on järeä. Kunkin työkohteen erityispiirteisiin on myös koneiden valinnoissa kiinnitettävä huomiota. Tutkimuksessa esitetyt tulokset perustuvat tällä hetkellä käytössä oleviin koneyhdistelmiin ja rakennustapoihin. Tulevaisuutta varten olisi edelleen selvitettävä ennen kaikkea eri rakennusteknisten vaihtoehtojen käyttömahdollisuuksia, eri rakennusme
netelmien etuja ja haittoja sekä erilaisten erikoisratkaisujen käyttöalueita. Myös sekä tiestön että yksityisten teiden suun nittelun kehittämiseen tulisi kiinnittää nykyistä enemmän huomiota. Metsäteho Review /975 CONSTRUCTION OF LIGHT FOREST t'otor ROADS The commonest machine combination at the 4 road working sites studied, total length about 84 km, was a tractor excavator and tracklaying bulldozer. The most economic in costs was the combination of tractor excavator and heavy bulldozing tractor. In general, heavy machines achieve a more economic end result than light machines in difficult topographical conditions. If one machine i n the c ombination is of heavy type this has a favourable effect on the result. 5
METSÄTEHO SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSLIITTO RY:N METSÄTYONTUTKIMUSOSASTO Opasiinsilta 8 B 0050 HELSINKI 5 Puhelin 90 40 0 HELSINKI 975 PAINOVALMIS