Maaperän vahvistusratkaisut huonosti kantavien maiden puunkorjuussa. Kati Kontinen

Maaperän vahvistusratkaisut huonosti kantavien maiden puunkorjuussa Kati Kontinen

KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä 9.12.2008 Tekijä(t) Kati Kontinen Koulutusohjelma ja suuntautuminen Nimeke Maaperän vahvistusratkaisut huonosti kantavien maiden puunkorjuussa Tiivistelmä Suometsien hakkuut saattavat nousta jopa 15-20 miljoonaan kuutiometriin seuraavien 20 vuoden aikana. Tämä tarkoittaa noin kolmannesta Suomen metsäteollisuuden käyttämästä puumäärästä. Turvemaiden puunkorjuuta rajoittaa maaperän huono kantavuus ja tähän ongelmaan haetaan ajosilloilla ratkaisua. Ajosillat voivat olla puisia tai metallisia puunkorjuussa käytettäviä apulaitteita. Ajosiltoja voidaan käyttää mm. ajoalustan vahvistamiseen tai ojien ylityksiin. Tässä työssä keskitytään puisten ajosiltojen käyttöön ja niistä aiheutuviin kustannuksiin. Ajosillat ovat kooltaan 4 metriä pitkiä, metrin leveitä ja 12,5 cm eli 5 tuumaa paksua lankkua. Ne on pultattu yhteen kolmesta kohtaa läpiporatulla terästangolla. Ajosiltojen käytöstä aiheutuu noin 0,05-0,10 /m³ kiinteä kustannus, kun ajosillan hinta liikkuu 510 /pari. Ajosiltojen kulutuskestävyys on vielä selvittämätön asia. Arvioidaan kuitenkin, että ne kestävät noin 10 000 m³ puumäärän kuljettamisen. Ajosillat ovat yksi mahdollinen keino puunkorjuusta aiheutuvien vaurioiden vähentämiseksi. Ajosiltojen käyttöä tulisikin lisätä selkeästi sellaisilla kohteilla, jotka muodostuvat puunkorjuun esteeksi sulan maan aikana. Ajosillat voivat mahdollistaa korjuun suunnitteluun uudenlaisia toimintatapoja. Niiden käyttö saattaa mahdollistaa tietyntyyppisten kohteiden korjuuluokituksen muuttumista talvikorjuusta kesäkorjuuseen. Suurimmat hyödyt ajosiltoja käytettäessä turvemaiden puunkorjuussa saadaan, kun ajourat voidaan suunnitella ojaston vastaisesti, ja tätä kautta lyhentää metsäkuljetusmatkaa. Myös kokoojauran vahvistamisella saadaan mittavia hyötyjä. Vahvistamisrakenteiden käytön lisäämiseen tarvitaankin asian näkyvyyttä, testauksia, työohjeita ja ennen kaikkea urakoitsijoiden koulutusta niiden käyttöön. Ensisijaisesti koulutuksessa pitää huomioida se, että ajosiltoja osataan käyttää oikeissa kohdissa ja tätä kautta saada hyötyä puunkorjuun helpottamiseksi. Myös ajosiltojen rakentamiseen ja kuljetuksiin soveltuvia ratkaisuja tulisi pohtia. Toimintamallina voitaisiin käyttää ns. aliurakoitsija mallia, jossa tietyn alueen puunkorjuussa käytettävien ajosiltojen hallinnasta vastaa yksi urakoitsija. Tällöin puunkorjuu-urakoitsijat ostaisivat palvelun. Ajosiltojen hankkimisesta ja käsittelystä aiheutuvat kustannukset pitäisi huomioida puunkorjuutaksoissa. Huoli puunkorjuun onnistumisesta ison urakan edessä tulisi olla yhteinen. Asiasanat (avainsanat) Turvemaat, ajosillat ja puunkorjuu Sivumäärä Kieli URN 29 s. + liitteet 2 s. Suomi

Huomautus (huomautukset liitteistä) Ohjaavan opettajan nimi Opinnäytetyön toimeksiantaja

DESCRIPTION Date of the bachelor's thesis 9.12.2008 Author(s) Kati Kontinen Degree programme and option Name of the bachelor's thesis Peatland timber harvesting and driving bridges Abstract About one third of the timber used in Finland becomes from peatland. Timber harvesting in peatland is different than in mineral soil. Carrying capacity is lower and that is the why peatland areas are tryed to be done at winter when the ground is frozen. Driving bridges are made of wood or metal. They are used to strengthen the peatland cover or when driving over stream. In this work driving bridges are made of wood and size is 4 meter length, one meter wide and 5 inches thick. When using driving bridges in timber harvesting, the extra cost from use is 0,05-0,10 /m³, when the price is 510 euros. We do not know yet the abrasion resistance, but we assume, that the resistance is approximately 10 000 m³. When using driving bridges in timber harvesting, we can prevent soil damages. Those bridges shoud be used in such location where the damage might happen. Also the using of driving bridges can give us new ways in planning the timber harvesting. In Finland we have not been using driving bridges very much, so they are rather odd. Therefore we should offer training, education and direction to forest machine contractors. Also we should solve who and how those driving bridges should be made and shifted. Maybe some kind of subcontractor-base company would be a good idea. The cost of buying and using those driving bridges should also notice in timber harvesting fee. Subject headings, (keywords) Peatland, driving bridges and timber harvesting Pages Language URN 29 p.+ 2 p. appendix Finnish Remarks, notes on appendices Tutor Bachelor s thesis assigned by

ESIPUHE Turvemailla sijaitsee noin kolmannes tällä hetkellä hakattavasta puustosta, jota teollisuus käyttää. Leudot talvet lisäävät lähikuljetuksen hankaluutta, konekaluston keventämiseen ei ole konevalmistajilla eikä urakoitsijoilla halua kannattavuuden vähenemisen takia. Korjuun onnistumisen edellytyksenä yhtenä osana ovat maaperän vahvistusrakenteet, joita tässä julkaisussa esitellään. Ajosiltoja ei Suomessa ole aikaisemmin tutkittu nimeksikään. Syksyllä 2007 Mikkelin ammattikorkeakoulussa Metsätalouden laitoksella suoritetuissa testeissä saatiin kokemuksia ajosiltojen käytöstä ja niiden käyttäytymisestä kuormatraktorin alla. Lisäksi määriteltiin ajosiltojen käytön vaikutuksia kuormatraktorin tuotokseen. Testeissä huomiota kiinnitettiin myös siihen, miten ajosiltojen käyttö vaikuttaa turvemaiden korjuujälkeen. Testien perusteella todettiin ajosillat toimivaksi ratkaisuksi huonosti kantavien maiden puunkorjuussa. Käyttökohteita ovat mm. kokoojauran vahvistaminen, ojien ja purojen ylitys sekä koneen pelastaminen uppoamistilanteessa. Lisäksi suurimpana hyötynä ojitettujen alueiden puunkorjuussa ajosiltojen käytöllä voidaan lyhentää metsäkuljetusmatkaa ja tätä kautta puunkorjuukustannuksia. Lämmin kiitos työn valmistumiseen vaikuttaneille henkilöille. Pieksämäellä 9.12.2008 Kati Kontinen

SISÄLLYS 1 JOHDANTO... 1 2 TURVEMAAT PUUNKORJUUN NÄKÖKULMASTA... 2 2.1. Turvemaat... 2 2.2. Turvemaiden hakkuuennusteet... 3 2.3. Terramekaniikkaa ja suon ominaisuudet sekä korjuujälki... 4 2.4. Turvemaiden puunkorjuukalusto... 6 3 KUNNOSTUSOJITUS, TURVEMAIDEN LANNOITUS JA AJOSILLAT... 11 3.1. Kunnostusojitus... 11 3.2. Lannoitus... 13 4 MAAPERÄN VAHVISTUSRATKAISUT... 14 4.1. Leimikonsuunnitteluun vaikuttavat asiat... 14 4.2. Maaperän mekaaninen vahvistaminen... 16 4.3. Mekaanisessa vahvistamisessa käytettäviä vaihtoehtoja... 18 4.4. Ajouran mekaanisen vahvistamisen vaikutus maaperän vaurioitumiseen... 21 4.5. Ajosiltojen liikutteleminen... 24 4.6. Kustannus ja tuottavuusvertailu... 25 4.7. Ajosiltojen käytön aikavaikutukset... 26 5 POHDINTA... 27 LÄHTEET... 30 LIITTEET... 33

1 1 JOHDANTO Turvemaiden puun kasvu ja -puunkorjuu on noussut 2000-luvulla metsäalan yhdeksi tutkituimmaksi asiaksi Suomessa. Yhtäaikaisesti turvemaa- ja suotutkimuksia tehdään Metsäntutkimuslaitoksessa, Metsähallituksessa, Metsätehossa sekä kokeilumuotoisena eri yrityksissä. Turvemaiden metsien puuntuotoskyky on noin neljännes kokonaispuuston vuotuiskasvusta Suomessa. On arvioitu, että vuosittainen hakkuumäärä turvemailta voi olla jopa 15-20 miljoona kuutiometriä. Tämä määrä on noin kolmannes teollisuuden käyttämästä puumäärästä. Turvemailla sijaitsee siis suuri puustopääoma, joka odottaa hakkuita. Ongelmaksi muodostuu kuitenkin maaperän huono kantavuus, perinteisesti turvemaiden hakkuut on pyritty tekemään talvella maan ollessa roudassa. Tällaisten hakkuumäärien ollessa kyseessä on korjuuaikaa laajennettava myös kesäaikaan. Tällöin joudutaan pohtimaan erityyppisiä leimikon suunnitteluun, maaperän vahvistamiseen sekä koneiden varusteluun liittyviä uusia ratkaisuja. Mikkelin ammattikorkeakoulussa turvemaiden puunkorjuuseen liittyvä tutkimus aloitettiin syksyllä 2007. Tutkimuksen pääpaino on maaperän vahvistamisratkaisuissa, ajosilloissa. Tutkimuksen tuloksena on syntynyt opinnäytetyö sekä käytännön kokemuksia. Julkaisun tavoitteena on esitellä ajosillat, niiden käyttöä turvemaiden puunkorjuussa, ajosiltojen käytöstä aiheutuvia kustannuksia sekä esitellä ajosiltojen käytön toimintamalleja.

2 2 TURVEMAAT PUUNKORJUUN NÄKÖKULMASTA 2.1. Turvemaat Suomessa suotyyppien kasvupaikkaominaisuuksia määritellään metsätyyppiteoriaan perustuvilla määreillä. Laine & Vasander (2005,9) korostavatkin suotyypin olevan: siihen kuuluvien kasviyhdyskuntien keskimääräinen, abstrakti kuvaus. Käytännössä suot voidaan luokitella myös kolmeen päätyyppiin: korvet, rämeet ja avosuot (Laine & Vasander 2005,9). Metsäojitettujen soiden luokitus on eriytetty luonnontilaisten soiden luokittelusta. Ojitetuilla alueilla kuivatusaste ilmentää kohdetta selkeimmin. Luokitus sisältää kolme kuivatusastetta: ojikot, muuttumat ja turvekankaat. Ojikot ja muuttumat sisältävät aina ravinteisuusmäärittelyssään luonnontilaisen suon luokituksen. (Laine & Vasander 2005, 78.) Turvekankaiden osalta ravinteisuusluokitus jakautuu seitsemään luokkaan, jotka voidaan rinnastaa metsätyyppeihin ja luonnontilaisten soiden luokkiin. Turvekangastyypit ovat (Laine & Vasander 2005, 83-91): - Ruohoturvekangas, Rhtkg, - mustikkaturvekangas I, Mtkg(I), - mustikkaturvekangas II, Mtkg(II), - puolukkaturvekangas I, Ptkg(I), - puolukkaturvekangas II, Ptkg(II), - varputurvekangas, Vatkg ja - jäkäläturvekangas, Jätkg. Turvelajit ryhmitellään Suomessa kolmeen eri pääluokkaan kasvinjäännöskoostumuksen perusteella: rahkaturpeet, saraturpeet ja puuvaltaiset turpeet. Turpeen maatuneisuus luokitellaan von Postin kymmenluokituksella. (Laine & Vasander 2005, 92-94.)

3 Suomessa soiden metsätaloudellinen käyttö on intensiivistä. Suomessa käyttö on kestävää ja edistävää käyttöä, jonka käyttöketjuun kuuluu: ojitus, harvennushakkuut, kunnostusojitus, päätehakkuu ja uudistaminen. Tavoitteena tällä systeemillä on uudistuvan luonnonvaran käyttö ja lisääminen. Mikäli kohdevalinta on tehty oikein, niin ojitus on osoittautunut kannattavaksi meidän oloissamme. Haitalliset ympäristövaikutukset kasvupaikkaan, valumavesiin ja ilmakehään on pyritty Suomessa minimoimaan. (Päivänen & Paavilainen 1998, 82-83.) Noin neljännes Suomen metsien vuotuisesta kasvusta on turvemailla. Turvemailla sijaitsevat metsät alkavat olla ensiharvennusvaiheessa ojitustoiminnan seurauksena. Keskeiset ongelmat turvemaiden korjuussa ovat vähäinen kertymä ja rungon pieni koko. Tämän takia suometsien harvennukset eivät houkuta, sillä kustannukset nousevat herkästi liikaa suhteessa hyötyyn. Heikoimpien kohteiden tilannetta heikentää pieni kertymä ja märät olosuhteet. Pieni puustomäärä ei haihduta vettä siinä määrin kuin suurempi. Puunhankintayhtiöiden haastattelun perusteella kertymän kohteelta pitäisi olla vähintään 30-40 kuutiometriä hehtaarilla, jotta sen korjuu olisi kannattavaa. Runkojen keskikoon tulisi olla vähintään 50 litraa. Korjuun hinta hyvällä päätehakkuukohteella on noin 7 /m 3, kun huonolla harvennuskohteella liikutaan jopa tasolla 20 /m 3. Eroa kärjistävät päätehakkuun tukkipuutavaralajit, joita harvennukselta ei tule välttämättä ollenkaan. (Kaarna 2006, 18.) 2.2. Turvemaiden hakkuuennusteet Suomessa on yli viisi miljoonaa hehtaaria ojitettuja soita ja soistuneita kankaita. Niiden puuntuotoskyky on noin neljännes Suomen vuotuisesta metsien kasvusta. Tulevalla kymmenvuotiskaudella turvemailla pitäisi tehdä hakkuita 150 000 hehtaarilla vuosittain. (Jokela, 2008.) Suometsien hakkuut saattavat nousta jopa 15-20 miljoonaan kuutiometriin vuodessa seuraavien 20 vuoden aikana. Lisäys hakkuumääriin tulisi erityisesti mäntyvaltaisilta harvennuskohteilta. Skenaariossa on käytetty pohjana VMI:n tuloksia. Metsänhoidollisesta näkökulmasta harvennukset, kunnos-

4 tusojitukset ja metsänhoitotyöt ovat suometsissä jääneet liian vähäisiksi. Tämä heikentää puuston arvokasvua ja vaikeuttaa puunkorjuuta sekä nostaa korjuun yksikkökustannuksia. Harvennushakkuiden kiinnostavuutta metsäteollisuuden silmissä alentaa pieniläpimittaisen puun hävikin suuri osuus kuorintavaiheessa ja kuitujen huonot tekniset ominaisuudet verrattuna isompiin runkokokoihin. (Niemi ym. 2002, 7 ja 9.) Kansallisen metsäohjelman (KMO 2015) mukaan Suomen metsistä tulisi saada tulevaisuudessa 10-15 miljoonaa kuutiometriä nykyistä enemmän puuta. Tämä tarkoittaa hakkuumäärien nostamista 56 miljoonasta 66 miljoonaan kuutioon. Metsätilojen suuri määrä, 300 000-400 000 ja omistajien metsänkäyttöasenteiden muuttuminen yhdessä bioenergiatavoitteiden kanssa asettavat toiminnalle uusia haasteita. (Pitkänen 2007, 3.) Turvemaiden puusto on epätasaisemmin sijoittunut kohteella kuin kivennäismaiden puusto. Sarkaojien vierillä puustoa on tavallisesti enemmän ja keskellä sarkaa vähemmän, tämä asia korostuu etenkin leveillä 40 metrin saroilla. Harvennus olisikin ehkä mahdollista keskittää vain ojilta suoritettavaksi, toteuttaen se pitkällä 11-12 metrin ulottuvuudella varustetulla koneella. Tällöin vältettäisiin sarkojen kosteat ja vähäpuustoiset keskiosat. Paras turvemaiden korjuuaika tulisi hyödyntää tarkemmin käyttäen koordinoidumpaa korjuun suunnittelua. Kuivat kesäkaudet tulisi ottaa huomioon korjuun mahdollisena ajankohtana nykyistä paremmin. Kokopuuna korjuu saattaa aiheuttaa kantavuusongelmia, sillä ajourille ei jää hakkuutähdettä. ( Sirén, 2005) Kivennäismaiden ensiharvennusleimikoitakin on jäänyt korjaamatta tähän saakka, sillä puuta on saatu kannattavammilta kohteilta. (Kaarna 2006, 20.) 2.3. Terramekaniikkaa ja suon ominaisuudet sekä korjuujälki Suon kulkukelpoisuuteen vaikuttavat turpeen laatu ja maatuneisuus, suon syvyys ja kerroksellisuus sekä puiden juuriston ja pintakasvillisuuden muodostaman verkon lujuus. Turpeen kosteussuhde on näihin asioihin kytköksissä. (Niemi ym. 2002, 33.)

5 Kulkukelpoisuus ja liikkuvuus ovat toisiinsa rinnasteisia käsitteitä. Kulkukelpoisuuden voidaan ajatella olevan maaston kohdan ominaisuuksia mitkä tukevat liikkuvuutta. Liikkuvuus taas on ajoneuvon kyvykkyyttä edetä tietyn maastonkohdan yli. Eli kulkukelpoisuus kohdentuu maaston ominaisuuksiin ja liikkuvuus ajoneuvon ominaisuuksiin. (Muro & O Brien 2004, 2.) Maaperän tiivistymisellä tarkoitetaan maapartikkeleiden siirtymistä tiiviimmin toistensa lomaan renkaan välittämien voimien vaikutuksesta. Tiivistyminen johtuu pääosin ajoneuvojen massasta ja renkaiden kosketuspaineesta. Maaperän tiivistyminen hidastaa veden imeytymisnopeutta maahan, pienentää maan huokostilaa ja lisää maan tiheyttä. Nämä yhdessä huonontavat kasvien juuriston kasvuoloja. Maaperän tiivistymistä on pyritty vähentämään renkaita leventämällä, jolloin kosketuskohdassa kosketuspaine pienenee, mutta tästä on ollut seurauksena maaperän tiivistyminen entistä syvemmältä. Hiekkamaissa tiivistyminen on voimakkaampaa kuin savimaissa. (Lassila, 2002.) Saarilahden (1991) mukaan maaperän raiteistumisella tarkoitetaan ajoneuvon pyörien maaperälle aiheuttamia plastisia muodonmuutoksia eli maaperähiukkasten siirtymistä renkaan sivulle. Maan murtolujuuden ylittyessä plastisten muodonmuutosten osuus verrattuna kokoonpuristumisesta aiheutuviin muodonmuutoksiin alkaa kasvaa. Raiteistuminen johtuu renkaan painuman ja tartunnan aiheuttamista jännityksistä maaperässä. Raiteistumisen suuruutta voidaan arvioida painuman ja nettovetokitkan avulla. Kun painuma on pieni ja renkaan nettovetokitka suuri, voidaan raiteistumisen arvioida jäävän vähäiseksi. Kun painuma kasvaa suureksi, niin samalla renkaan vierintävastus kasvaa, jolloin renkaan luiston on lisäännyttävä, jotta ajoneuvo pystyy kehittämään riittävän tartunnan ja jatkamaan etenemistä. Tämä vaatii suurempaa pyörään siirtyvää tehoa ja tämä teho kuluu lisääntyneen luiston muodossa maaperän repimiseen, jolloin raiteistuminen kasvaa.

6 Raiteistumisen aiheuttama kasvipeitteen rikkoontuminen riippuu enemmän renkaan luistosta kuin renkaan kosketuspaineesta. Jos maan pintakerroksen leikkauslujuus ylittyy, rengas painuu yhä syvemmälle maahan. Maan pintakerroksen laadulla ja määrällä on suuri merkitys sen leikkauslujuudelle. Jos raiteistumista halutaan vähentää, luiston pienentäminen kone- ja varusteluratkaisujen avulla on tärkeää. (Lassila, 2002.) Korjuujäljen käsitteeseen sisällytetään tavallisesti puustovauriot, ajourapainumat, ajouraväli, ajouran leveys, harvennusvoimakkuus ja puuvalinta. Puuston vauriot jaetaan sijainnin mukaan runko- ja juurenniskan vaurioiksi. Ajourien sijoittelu ja leveys saavat oman osansa vaurioiden määrittämisessä. Urapainumat aiheuttavat kasvu- ja laatutappioita puustolle juuriston vaurioitumisen seurauksena. Urapainumia mitataan yli kymmenen sentin syvän painuman metrimääränä hehtaarilla. Toinen tapa on mitata painumia prosenttiosuutena ajourien pituudesta. Uran keskimääräinen syvyys otetaan myös huomioon. (Sirén, 1999, 199-202.) Ajosiltojen käyttö pohjautuu korjuujäljen parantamiseen, ajoalustan vahvistamisen kautta. Pääasialliset käyttökohteet tulevat löytymään turvamailta, joilla maaperän kantavuus muodostuu helposti ongelmaksi. 2.4. Turvemaiden puunkorjuukalusto Puunkorjuun teknologia on pysynyt suurin piirtein samanlaisena jo kaksi vuosikymmentä. Puunkorjuukustannukset kasvavat lähivuosina, sillä harvennushakkuiden osuus kaikista hakkuista kasvaa. Korjuumenetelmien ja korjuuajankohdan tutkimus on tärkeää kustannusten nousun estämiseksi. Korjuuyritysten pääomakustannusten hallinta on tulevaisuudessa merkittävämpää, sillä työn tuottavuuteen ei ole odotettavissa nousua. (Rummukainen ym. 2003, 64.) Korjattavan puuston pieni koko harvennuksilla ja turvemailla tulee ottaa huomioon ratkaisuja mietittäessä. Aines- ja energiapuun integroitu korjuu kannattanee ottaa teknologian ja menetelmien kehittämisen lähtökohdaksi. (Rummukainen ym. 2003, 65.) Yleisin metsätraktori on nykyisin koko-

7 luokaltaan 12-13 tonnia ja kantavuudeltaan 10-11 tonnia. 15 vuoden aikana koneiden omapainot ovat nousseet 20-40 % vaikka kuormankantokyky on pysynyt samana. Kuormaindeksi on jopa alle yhden nykyisillä kuormatraktoreilla. (Sirén 2005, 221.) Ilmastonmuutoksen vaikutuksia metsätalouteen on tutkittu jo kauan. Karjalainen ym. (1991, 112) toteaa leudommaksi muuttuvien talvien rajoittavan puunkorjuuta, sillä maan kantavuus heikkenee. Pidentyvä kelirikkokausi lisäisi ihmistyötä ja kevyiden korjuumenetelmien käyttöä. Tätä näkökulmaa korostaa tarve voimakkaampiin kasvatushakkuisiin siirtymisestä metsätuhojen välttämiseksi. Turvemaiden puunkorjuuta hankaloittavista tekijöistä kantavuus on tärkein. Ojat, vähäinen kertymä, rungon koko, paksu lumipeite, pinnalliset puiden juuret ja pitkä metsäkuljetusmatka ovat myös ongelmia turvemailla. (Rummukainen 1984, 104.) Suon kulkukelpoisuuteen vaikuttavat turpeen fysikaaliset lujuusominaisuudet. Näitä ovat mm. kokoonpuristuvuus, leikkauslujuus ja tunkeutumisvastus. Myös suon ominaisuudet vaikuttavat. Syvyys, kerroksellisuus ja pintakasvillisuus ovat suon ominaisuuksia. Turpeen kosteus vaikuttaa näihin ominaisuuksiin. (Rummukainen 1984, 104.) Hakkuukone kulkee kohteella vain kerran jokaista uraa. Ongelman muodostaakin metsätraktori eli ajokone, jonka täytyy ajaa kaikki puut tien varteen kivennäismaalle. Usein matkat ovat jopa satoja metrejä, kun kivennäismaalla selvitään usein alle 250 metrin metsäkuljetusmatkan. Metsäkuljetukseen on ehdotettu kevyitä telamaastureita. Näiden kantavuus on kuitenkin liian pieni kilpailemaan 14 tonnin yleislinjan ajokoneen kanssa, jonka kantavuus on noin 10-12 tonnia. Korjuukustannukset nousevat kuitenkin liian korkeiksi tällaisella kalustolla. (Sirén 2005, 218.) Sirénin (1999) julkaisussa 250 metrin metsäkuljetusmatkalla kuuden tonnin kuormatraktorin kustannus per kuljetettu kuutio oli 1,21-kertainen verrattuna kymmenen tonnin kuormatraktoriin. Suhdeluku on 1,25 kuljetusmatkan ollessa 500 metriä. (Sirén, 1999, 199.) Telakoneiden kehittely ei ole muutenkaan osoittautunut kannattavaksi, sillä tur-

8 vemaiden korjuukoneiden maailmanmarkkinat ovat rajalliset. Erikoiskonelinja on yrittäjälle hankala, etenkin kun ympärivuotinen työllisyys ei ole taattu. Alueyrittäjyys tosin saattaa tuoda tähän seikkaan uusia mahdollisuuksia. (Kaarna 2006, 19.) Turvemailla syntyy helposti korjuuvaurioita maaperän huonosta kantavuudesta, puuston pinnallisesta juuristosta ja hakkuutähteen vähäisyydestä johtuen. Puunkorjuun määrät painottuvat yhä enemmän harvennuksille ja pienempipuustoisiin kohteisiin. Tämä seikka yhdessä kehittyneen tekniikan kanssa tekee yleiskonelinjasta poikkeamisen taloudellisesti mahdolliseksi tänä päivänä. (Lillandt ym. 1999, 133.) Lillandt ym. (1999) ennustivat pienkoneiden uutta tulemista. Yhdistelmäkoneiden kehittämiseen tullaan myös panostamaan. Yleiskonelinjasta poikkeaminen mahdollistuu leimikoiden segmentoinnilla erilaisille koneille. Tämä edellyttää korjuuyritysten koon kasvattamista. On sekä puun myyjän että ostajan etu saada pienkoneille riittävä työllisyys. (Lillandt ym. 1999, 138.) Ilavský (1990) esitteli menetelmän, jossa vaijerilla tapahtuvalla kokorunkojuonnolla sekä aines- että energiajae saatiin pääajouran varteen. Menetelmällä saavutettiin erittäin hyvät olosuhteet jäävän puuston vaurioitumisen suhteen. Kevyt keskikokoinen kuormatraktori on ojitusalueen taloudellisin puunkuljetusvaihtoehto. Teloilla ja leveillä renkailla varustettuna nämä kuormatraktorit ovat paras vaihtoehto turvemaiden lähikuljetusongelmaan. Keskikokoista kuljetuskalustoa voidaan käyttää myös kivennäismaiden hakkuilla kannattavasti. Pelkkiin turvemaihin suunnitellulla kalustolla vajaa työllistyminen saattaa muodostua nopeasti ongelmaksi. (Niemi ym. 2002, 35.) Korjuuteknisesti suometsien harvennushakkuita voidaan tehdä kevyellä korjuukalustolla ympäri vuoden. Korkeat korjuukustannukset ja huono kannattavuus yrittäjän näkökulmasta tekevät kuitenkin toiminnasta ongelmallista. Yleiskonelinjan käyttö onkin Niemen ym. (2002, 47) mukaan suotavaa aina kun korjuuolosuhteet sen sallivat. Yrittäjät, joilla on kevyt korjuukalusto, saa-

9 vat harmikseen puutteellisen työllistymisen, huonot leimikot ja käyttökustannuksiin verrattuna huonot taksat. Kevyen erikoiskaluston riittävä työllistymistaso järjestyisi useamman urakanantajan yhteistyönä. Yhteishankkeilla kevyt kalusto saataisiin kohdennettua kustannuskilpailukykyisimmille kohteille, suometsiin. (Niemi ym. 2002, 48.) Keskiraskasta tai raskasta korjuukalustoa käyttävät yrittäjät suhtautuvat kevyeen kalustoon kielteisemmin kuin ne, joilla on itsellään käytössä kevyttä korjuukalustoa. (Sirén 2005, 221.) Hakkuukoneissa on yleensä neljästä kuuteen pyörää ja kuormatraktoreissa kuudesta kahdeksaan pyörää. Renkaat ovat tavallisesti 600-750 mm leveitä renkaita, jotka on teräspistosuojattu ja varustettu sisäkumilla. Telittömän akselin renkaat ovat tavallisesti korkeudeltaan 34 tuumaa ja teliakseleilla 26 tuumaa. Renkaiden kuviointi vaihtelee käyttötarkoituksen mukaan. Liukkaissa ja mutaisissa olosuhteissa käytetään karkeaa kuviota silloin kun telojen käyttöä on rajoitettu. Tiheämpi ja matalampi kuvio on käyttökelpoinen telojen kanssa. Ketjuja tai teloja käytetään usein pidon ja kantavuuden lisäämiseksi. Telat myös lisäävät koneen painoa tapauksesta riippuen 600-2 000 kiloa. (Uusitalo 2003, 146-147.) Kuormattu kuormatraktori painaa noin 20 000 kg. Kahdeksalla renkaalla se tuottaa keskimäärin 0,5 kg/cm 2 pintapaineen. (Uusitalo 2003, 147.) Uusien markkinoiden avaamista ja laajentamista taataan tela-alustaisilla koneilla. Sulanmaan olosuhteiden järeät koneet ovat siis Ponssen uusi tuotannonlinjaus. Renkaiden päälle laitettavat muovitelat ovat kotimarkkinoiden valtti roudattomalle ja suotyyppiselle metsämaalle. (Holopainen 2007, 33.) Isot konevalmistajat (Ponsse, John Deere ja Komatsu) ovat ilmaisseet oman mielipiteensä käydyssä keskustelussa nykyisten koneiden soveltumisesta turvemaille. Viesti on varsin selvä: turvemailla kasvavat puut on pystyttävä korjaamaan samalla kalustolla kuin kivennäismaalta. Koneita voidaan varustella erityyppisillä teloilla, jolloin lisätään kantavuutta. Metsähallituksen, Metsäntutkimuslaitoksen ja Metsätehon tekemän kantavuusluokituksen on ajateltu helpottavan päätöksentekoa koneen varustelusta. Luokitus perustuu alueella kasvavaan puumäärään ja alueen yleisilmeeseen kosteuden suhteen.

10 Kalustoratkaisujen vaihtoehdoksi nostetaan Niemen ym. (2002) tutkimuksessa myös yhdistelmäkone. Pienirunkoisilla ja pinta-alaltaan pienillä kohteilla, joilla on lyhyt metsäkuljetusmatka, on yhdistelmäkone vahvimmillaan. Vähäinen liikkumistarve leimikolla korostaa etua turvamailla, kun taas tyypillisen pitkät lähikuljetusmatkat heikentävät kannattavuutta. (Niemi ym. 2002, 34-35.) Turvemaaharvennuksiin soveltuvat useimmin tavalliset hakkuukoneet. Korjureita on kehitetty, jotta pienet alueet saataisiin korjattua yhdellä koneella. Suhteellisen raskas ratkaisu hakee vielä paikkaansa. (Sirén 2005, 218.) Ojitusalueella toimittaessa ja hakkuukoneen aukaistessa ajouria, joutuu hakkuukone ylittämään ojia ilman ajosiltoja, koska ajosillat kuljetetaan paikoilleen vasta kuormatraktorilla. Oletuksena voidaan pitää, että korjuri työmaalla ajosillat pääsevät parhaiten oikeuksiinsa. Korjurin kuormatilassa on mahdollista pitää jo uraa aukaistaessa ajosiltoja, jolloin ne saadaan aseteltua paikalleen heti tarpeen vaatiessa. (Jääskeläinen, 2008.) KUVA 1. Combikone turvemaan puunkorjuussa. Teittinen, 2007.

3 KUNNOSTUSOJITUS, TURVEMAIDEN LANNOITUS JA AJOSILLAT 11 3.1. Kunnostusojitus Puiden kasvua rajoittaa suometsissä eniten liiallinen veden määrä (Lauhanen 1992, 4). Uudisojitus on luonnontilaisen suon kuivattamista ojittamalla. Kunnostusojitus on toimenpide, joka sisältää aikaisemmin ojitetun suon vesitalouden hoidon toimenpiteet. Nämä ovat vanhojen ojien perkaus ja uusien täydennysojien kaivu. Ojitushanke sisältää myös seuraavia toimenpiteitä: kaivukatkot, lietekuopat, laskeutusaltaat, pintavalutuskentät ja vesistöjen suojavyöhykkeet. (Rieppo ym. 1998, 5.) Kunnostusojitus täytyy tehdä heti harvennuksen jälkeen, etenkin jos harvennus on intensiteetiltään voimakas. Veden pinnan nousu voisi aiheuttaa puuston kasvun taantumista vastoin harvennetun lisätilan tuomia odotuksia. (Repola ym. 2006, 98.) Ajankohta kunnostusojitukselle on 15-20 vuotta uudisojituksesta. Keskimääräinen kunnostusojitusten väli on noin 20 vuotta. (Lauhanen 1992, 22.) Kunnostusojituksen tavoitteena on, että pohjavesipinta olisi kasvukauden aikana 30-50 cm:n syvyydellä. Kuivatusojien syvyyden tulee normaalisti olla 60-90 cm. Ojasyvyyteen vaikuttavat lähinnä maalaji ja turpeen paksuus sekä maaston kaltevuus ja sen vaihtelut. Suositeltavat oja-syvyydet: Turvekerroksen paksuus, m Suositeltava kaivusyvyys, m 0,30 0,60-0,90 0,3-0,8 0,7-1,00 0,80 0,80-1,10 Mäntyvaltaisten rämeiden puuston kasvu on lähes aina lisääntynyt kunnostusojituksen jälkeen. Ojitetuilla turvemailla puusto usein keskittyy ojien varsille. Saran keskellä voi olla vain puolet siitä puustosta, mitä on ojan vierellä viiden metrin leveydeltä, per pinta-alayksikkö. (Sirén 2005, 209.) Ajouraverkoston suunnittelu korostuu turvemailla. Ajouravälien tulee olla 20 metriä, ajourien leveyden neljä metriä ja ojalinjojen tulee olla viisi metriä le-

12 veitä. Lisäksi voidaan käyttää hakkuu-uria, jotka ovat enintään kolme metriä leveitä. Hakkuu-uralla saadaan venytettyä ajouraväli jopa 35 metriin. (Rieppo ym. 1998, 16-17.) Kokoojauria vältetään sulan maan aikana. (Rieppo ym. 1998, 22.) Ajosiltoja voidaan käyttää kunnostusojitusalueiden puunkorjuuta helpottamaan. Kun harvennukset tehdään ennen ojien aukaisua, voidaan ajosillat asetella vanhojen ojien päälle, mikä helpottaa ojien ylityksiä. Tällöin oja säilyy ehjänä ja veden virtaus säilyy ojassa. Kunnostusojituksiin tulevien suoalueiden ojat ovat siinä vaiheessa usein umpeenkasvaneita sammaleesta ja heinästä. Veden virtaus saattaa olla minimaalista ja veden korkeus ojassa hyvinkin korkealla. Puunkorjuuta ajatellen tällaisten ojien ylitykset voivat olla erittäin hankalia ja vaarallisia. Jos puunkorjuuta suoritetaan kunnostusojituksen jälkeen, ajosiltojen käyttö voi olla jopa edellytys puunkorjuun onnistumiselle. Varsinkin paksuturpeisilla alueilla ojien syvyys lähentelee metriä, mikä aiheuttaa puunkorjuun suunnitteluun ja toteutukseen erityishuomiota. KUVA 2. Ajosillat ojan ylityksessä. Ajosillat on suunnitellut ja rakentanut projektiasiantuntija Ano Teittinen Mikkelin ammattikorkeakoulu. Jääskeläinen, 2007.

3.2. Lannoitus 13 Suomänniköissä puunkasvuun tarvittavista fosforista ja kaliumista on usein puutetta. Typpeä näillä kohteilla on yleensä runsaasti, mutta sen saatavuus vaihtelee. Rehevillä kohteilla sitä on puiden juuristojen käytössä jopa liikaa ja karummilla kohteilla liian vähän. Ennen jatkolannoitusta fosforia on yleensä edelleen riittävästi, mutta kaliumia ja typpeä ei. (Rantala & Moilanen 1993, 3.) Typpi lannoitteena on tarpeeton suursaraisilla tai sitä ravinteisemmilla kohteilla. Jatkolannoituksessa typpi kuitenkin saattaa olla kannattava lannoitusaine. (Rantala & Moilanen 1993, 15.) Tuhkalannoitus tuottaa erinomaisia tuloksia. Tuhkan vaikutus on pitkäaikainen, kestäen terveyslannoituksena jopa 60 vuotta. Kasvuvaikutuksista on myös saatu huomattavan tuloksellisia näyttöjä. Tuhkaa voidaan levittää metsätraktorilla tai helikopterilla. (Jauhiainen 2007, 13.) Ravinnelisäyksen tarpeellisuus arvioidaan samalla kun alue harvennetaan ja kunnostusojitetaan. (Moilanen 1993, 4) Lannoitus parantaa puuston kasvun ohella puiden terveydentilaa ja elinvoimaa. Nämä lisäedut ovat hyödyksi etenkin sellaisilla kohteilla, joissa epätasapainoinen ravinnetila altistaa puut ulkoisille tuhonaiheuttajille. (Moilanen 1993, 26.) Lannoitustekniikka sisältää kuljetuksen, varastoinnin ja levityksen. Levityksen osalta on käytetty käsilevitystä, traktorilevitystä ja lentolevitystä. Menetelmän valinta riippuu kohteen koosta ja yhtenäisyydestä. Kaikissa menetelmissä on otettava huomioon se, että lannoite ei saisi joutua ojiin. (Heikurainen 1984, 253-256.) Lannoitteet levitetään suon pintaan ja lannoitusajankohtana suositaan kesää lannoitteiden huuhtoutumisen vähentämiseksi. Valunta alueelta on lähinnä pintakerrosvaluntaa. Lannoitusajankohta, ja senhetkiset sääolot ja alueen kuivatustila vaikuttanevat ravinnehuuhtoumiin. (Nieminen & Ahti 1993, 3.) Turvemaan terveyslannoituksen kulut ovat noin sata euroa hehtaarille. Hinta on laskettu Kemera-tuki ja verovähennykset huomioon ottaen. Kasvatuslannoituksen kustannus on noin 200 euroa hehtaarille. Lannoitetta levitetään

noin 500 kiloa hehtaarille, mikä edellyttää tehokkaita ja toimivia ratkaisuja levittimien suhteen. 14 Lannoituksen ajankohta ja levitystekniikka määräytyy käytettävissä olevan konekannan, lannoitettavan kohteen koon sekä lannoitusajankohdan mukaan. Jos lannoitus tehdään harvennuksen ja kunnostusojituksen jälkeen metsätraktorilla, ojien ylityksestä muodostuu ongelma. Ajosillat toimivat tällöin helpottamassa ojien ylityksiä, samalla ojien reunamat säilyvät ehjinä ja ojat toimivina. Tämä mahdollistaa siis hyvin kesäaikaisen levittämisenkin. 4 MAAPERÄN VAHVISTUSRATKAISUT 4.1. Leimikonsuunnitteluun vaikuttavat asiat Suunnitteluvaiheessa leimikon sulan maan puunkorjuun onnistumiseen voidaan vaikuttaa oikean rajauksen avulla. Turvemaaleimikot ovat tähän mennessä olleet pääsääntöisesti talvileimikoita, minkä vuoksi kantavuutta ei ole juuri rajauksessa tarvinnut ottaa huomioon. Sulan maan leimikoiden heikoimmin kantavat kohdat rajataan kokonaan puunkorjuun ulkopuolelle samalla tavalla kuin erilaiset luontokohteet. Pehmeikköpaikat ovat yleensä vähäpuustoisia, joten suuria menetyksiä ei tästä tule. Lisäksi menettely lisää metsänkäsittelyyn monimuotoisuutta. Työmaasuunnitteluun liittyy erityisesti varastopaikkojen ja ajourien sijoittelu. Ajourien sijoittelu on paljon pohdittu aihe. Lähinnä arvioitaviksi tulevat seuraavat vaihtoehdot: Ajourat ovat ojalinjojen suuntaisesti. Ajetaan ojalinjojen päällä ja keskisaralla. Ajetaan ojalinjojen vieressä ja keskisaralla. Ajetaan noin viisi metriä ojalinjojen ulkopuolella ja keskisaralla.

Ajetaan ojalinjojen päällä ja hakkuu-uran käyttö keskisaralla. Ajourat ovat kohtisuoraan ojalinjastoa vastaan. Ajouraväli on vakiokäytännön mukainen (20 m). 15 Valintaan vaikuttaa korjuun vuodenajan lisäksi mahdollinen ojien perkaaminen. Lisäksi joudutaan arvioimaan, onko oja niin kantava, että sen päällä voidaan ajaa, vai onko järkevää ajaa ojan vieressä tai kokonaan ojalinjan ulkopuolella. Laajassa toimihenkilöhaastattelussa, jossa kerättiin tietoa ojitusalueiden puunkorjuun suunnittelun ja toteutuksen parhaista käytännöistä, käsiteltiin myös ajourien sijoittelua (Ojasalo 2007). Tilanteessa, jossa tehtiin kunnostusojitusta, nähtiin parhaaksi käytännöksi sekä talvi- että kesäkorjuussa ajourien sijoittaminen ojalinjojen suuntaisesti ja ajo ojalinjojen päällä ja keskisaralla. Jos kunnostusojitusta ei tehty, parhaaksi käytännöksi nähtiin talvikorjuun osalta ajourien sijoittaminen ojalinjojen suuntaisesti siten, että ajetaan joko ojalinjojen vieressä ja keskisaralla tai viisi metriä ojalinjojen ulkopuolella ja keskisaralla. Kesäkorjuussa suosittiin jälkimmäistä tapaa. Kesäaikaisessa puunkorjuussa on tärkeää ratkaista, voidaanko ajaa ojan päällä vai onko avattava ura ojien vieressä. Ojan päällä voi olla erittäin hyvä ajaa, jos se on kuiva ja penkat ovat kantavat. Sen sijaan märkä oja vettyneillä penkoilla voi johtaa koneen pahaan kiinnijuuttumiseen. Kun hakkuutyömaalla käytetään ajosiltoja helpottamassa puunkorjuuta, vaatii siltojen käyttö hieman lisäpanostusta korjuun suunnitteluun. Ajosiltojen käyttö korostaa lohkottaista korjuutekniikkaa. Tämän tyyppinen tekniikka helpottaa töiden suunnittelua ja mikä tärkeintä hakkuutyömaalle ei tarvitse viedä niin suurta määrää ajosiltoja. Tarkoitus on ajaa lohko kerrallaan puut tienvarteen ja kun lohko on saatu ajettua tyhjäksi, siirretään sillat seuraavalle lohkolle. (Jääskeläinen, 2008.) Ajosiltoja käyttämällä on mahdollista suunnitella ajourat täysin päinvastoin kuin normaalitilanteessa ojitusalueella toimittaisiin. Eli ajourat voitaisiin sijoitella sarkaojien suunnan vastaisesti, käytännössä tämän tyyppisiä suunnitelmia ei ole järkevää toteuttaa. Ajosiltojen kanssa toimittaessa pystytään ajover-

16 kosto suunnittelemaan suoraviivaisemmaksi, koska jokaista ojaa ei välttämättä tarvitse lähteä kiertämään. Parhaimmissa tapauksissa voidaan tällöin selvitä lyhemmillä ajomatkoilla, tosin tähän vaikuttaa olennaisesti alueen ojaverkoston rakenne. (Jääskeläinen, 2008.) 4.2. Maaperän mekaaninen vahvistaminen Maaperän mekaanisella vahvistamisella tarkoitetaan jonkin maaperän kantavuutta lisäävän elementin tai materiaalin käyttämistä ajouralla metsäkoneen renkaiden alla, jolloin ajoneuvon liikkumiskyky paranee ja maaperän vaurioituminen vähenee. Näiden menetelmien teho maaperävaurioiden vähentämisessä perustuu renkaan synnyttämien maan pintaa kuormittavien voimien jakautumisesta suuremmalle alalle eli koneen kosketusalan kasvamiseen ja vastaavasti kosketuspaineen eli pintapaineen pienenemiseen. (Lassila, 2002.) Suollakin vakavia kantavuusongelmia esiintyy usein vain pienellä osalla ajouria esimerkiksi vetisyyden tai ajouran kovan kuormituksen takia. Joskus kriittinen alue voi olla hyvinkin lyhyt (notko, ojan tai puron ylityspaikka, varastolle johtava ura tms.). Jos kantavuus on erityisen heikko tai uran kuormitus hyvin suuri etukäteen paikallistettavissa olevissa ajouraverkon kohdissa, voidaan ajoalustaa erityisesti vahvistaa. Käytännön ajoalustan vahvistustoimenpiteitä ovat havutus, kuitupuutelan rakentaminen, siirrettävien ajosiltojen käyttö sekä kevytsillan rakentaminen Siirrettäviä pitkospuita eli ajosiltoja voidaan käyttää monipuolisesti mm. ojien ja purojen ylitykseen, pehmeikköjen ylitykseen, kaarteiden vahvistamiseen, kokoojauran vahvistamiseen sekä varastopaikan vahvistamiseen. Ojien ylityksissä ajosillat asetellaan kohtisuoraan ojan vastaisesti. Käytettävän kuormatraktorin raideleveys määrää siltojen sivuttaisen etäisyyden toisistaan. Siltojen asettelussa on tärkeää huomata, että silta nojaa molemmista päistään puolen metrin matkalta ojanpenkkaan. Teoriassa näillä mitoilla valmistetuilla silloilla on mahdollista ylittää maan pinnantasolta kolme metriä leveä oja.

17 Käytännön puunkorjuussa ojien ylityksiin on käytetty ainoastaan ojan täyttämistä kuitupuulla. Tämä on täysin käyttökelpoinen ratkaisu, tosin ei täysin ongelmaton. Turvemailla kertymät saattavat olla pieniä ja jos tästä pitää vielä riittää puutavaraa ojien täytteeksi, saattaa tuloksena olla se, että alueella ajetaan vajailla kuormilla. Tämän seurauksena on tuottavuuden heikkeneminen. Myös kuitupuun hävikki voi olla suuri. Poistettaessa kuitupuuta ojista, osa kuitupuusta katkeilee ja osa jää ojiin. KUVA 3. Ojan täyttäminen kuitupuulla. Jääskeläinen, 2007. Purojen ylityksissä siltoja käsitellään samoilla tekniikoilla kuin normaalien ojien kanssa. Luonnontilaisilla kohteilla ylitykset tulee suorittaa erityistä varovaisuutta ja tarkkuutta. Pehmeikköjen ylityksissä ajosillat asetellaan peräkkäin toisiinsa nähden, jolloin niistä muodostuu pitempi ajorata. Samoin toimitaan ajourien sekä varastopaikkojen vahvistamisessa. Perusajatuksena on asetella sillat pitkittäin. Mutta pitkittäin olevien siltojen väliin on mahdollista asetella siltoja myös poikittain kulkusuuntaan nähden, mikäli esimerkiksi maaston ominaisuudet sitä vaativat. Varsinkin turvemailla kohtalokkaitten kaarteiden vahvistuksessa, siltojen käyttö jo pelkästään ulkokaarteen puolella pelastaa monesti tilanteen. (Jääskeläinen, 2008.)

18 Kuitupuutela rakennetaan latomalla pölkkyjä uraan nähden poikittain. Tarvittaessa alle laitetaan pölkkyjä pitkittäin ja havuja laverin päälle. Telan rakentamiseen kannattaa käyttää arvoltaan vähäisintä puutavaraa. (Airavaara ym., 2008.) 4.3. Mekaanisessa vahvistamisessa käytettäviä vaihtoehtoja Ruotsissa on tarjolla useita maastovaurioiden vähentämiseksi tarkoitettuja lavamalleja (Thor, 2000). Koneyrittäjä Alf Anderssonin kehittämässä Markskonaren Alf mallissa käytetään 4,7 metriä pitkiä ja 0,75 metriä leveitä puulavoja. Koneketjulle riittää yleensä 4 6 lavaparia. Hultdin System AB on vasta tuonut markkinoille teräksestä valmistetun vastaavanlaisen ratkaisun (Hultdins Terrängbro, 2007). USDA Forest Servicen Temporary stream and wetland crossing options for forest management -julkaisussa (Blinn ym.1998) on kuvattu joukko puoli- tai kokonaan siirrettäviä puu-, kumi-, muovi- ja metallialustoja. (Airavaara ym. 2008.)

19 KUVA 4. Siirrettäviä ajoalustan vahvistamisratkaisuja (Airavaara ym. 2008.) Eräs tapa lisätä uran keskimääräistä kantavuutta on upottavien kohtien väistäminen ajouria avattaessa. Mahdollisuudet tähän ovat valmiiksi rajatussa leimikossa usein suhteellisen pienet, mutta keino kuuluu kuitenkin pehmeällä selviytymisen vaihtoehtoihin. Jos oja tai puro on ylitettävä, voidaan pölkyistä rakentaa telan sijasta ns. kevytsilta asettelemalla pölkkylaveri muutaman ojan yli sijoitetun pölkyn päälle. Rakenne vaihtelee ylitettävän kohdan pituuden mukaan. Kevytsillan vaihtoehtona on siirrettävä silta. Weholite-silta on polyeteenistä valmistettu metsätraktorilla siirrettävä leveä holvikaari, joka laitetaan ojan yli. Siltaa on saatavana 2,0, 2,5 ja 3,0 metrin pituisena. Sillan leveys on 4,0 metriä. Siltaa voi käyttää ojien, polkujen tms. ylityksissä sekä metsätielle noustessa. Sillan käyttöä on tutkittu Kanadassa KWH Pipen ja FERICin yhteisessä projektissa (Temporary stream... 2007). Myös muita siirrettäviä siltakonsepteja löytyy markkinoilta. (Airavaara ym. 2008)

20 Kuva 5. Siirrettäviä siltoja Yhdysvalloissa. (Airavaara ym. 2008.) KUVA 6. Ojanylitysratkaisuja Suomessa. Kuvan ratkaisut testattu Mikkelin ammattikorkeakoulussa. Jääskeläinen, 2007.

21 KUVA 7. Ajosillat aseteltu pitkospuumaisesti. Jääskeläinen, 2007. 4.4. Ajouran mekaanisen vahvistamisen vaikutus maaperän vaurioitumiseen Perinteinen ajouran mekaaninen vahvistamisen keino on ollut hakkuutähteen ja puutavaran käyttäminen maaperän vahvikkeena. Friesin (1974) mukaan ajourapainumien syvyys pienenee havutuksella puoleen havuttamattomaan verrattuna. Dale ja Aamodt (1994) havaitsivat kokeissaan, että kantavalla maalla hakkuutähteen vaikutus ajourapainumaan ja maaperän tiivistymiseen oli suhteellisen vähäistä, kun taas heikosti kantavalla maalla ajourapainuma pieneni 75%:lla ja maaperän tiivistyminen väheni 54%:lla havuttamattomaan kohtaan verrattuna. (Lassila, 2002.) Pohjoisamerikkalaisissa tutkimuksissa on havaittu, että raiteistuminen oli vähäisempää käytettäessä mekaanisia vahvistusmenetelmiä, kuten puulevyjä, metalliverkkoja, PVC-putkia tai rengasmattoja. Thorin (2000) kokemukset pitkospuiden toimivuudesta maaperävaurioiden vähentämisessä olivat positiivisia: Heikosti kantavalla suolla pitkospuita käytettäessä ajourapainumat jäivät silmin nähden pieniksi, kun taas ilman pitkospuita ajourapainuman syvyydeksi tuli noin 70 cm. Useilla kohteilla ei maassa havaittu merkittäviä kasvillisuusvaurioita pitkospuiden käytön jälkeen. (Lassila, 2002.)

22 Havutuksessa ajouran pehmeisiin paikkoihin tai kovan kuormituksen kohteiksi joutuviin kohtiin levitetään hakkuutähteitä. Todella pehmeisiin paikkoihin alle voi laittaa kuitupuupölkkyjä. Havutustarve otetaan huomioon jo hakkuuvaiheessa kokoamalla hakkuutähteet suoraan ajouran kantavuudeltaan heikoimpiin kohtiin tai kasoihin kuljetusta varten. Suomen oloissa muun vahvistusmateriaalin käyttö ei yleensä tule kysymykseen. Ajosiltojen käytöllä voidaan vaikuttaa korjuujälkeen ehkäisemällä ajourapainumia, vahvistamalla ajoalustaa. Käytännön toiminnassa on järkevää keskittää ajoalustan vahvistaminen työmaan ongelmakohdille, jottei työmaalle tarvitse kuljettaa useita kymmeniä ajosiltoja. (Jääskeläinen, 2008.) Ajosiltojen positiivinen vaikutus korjuujälkeen perustuu pintapaineen vähenemiseen lähes olemattomiin, kun kuormatraktori liikkuu ajosiltojen päällä. Laskennallinen pintapaine kuormatraktorin ollessa neljän ajosillan päällä on 122 g/cm 2, koneen kokonaismassan ollessa 22 000 kiloa. Tässä laskelmassa on otettu huomioon koko ajosillan pinta-ala, käytännössä tälle pintapaineen tasolle päästään asettelemalla ajosillat esimerkiksi kokoojauralle. Pintapaineen määrä on helpompi suhteuttaa käytäntöön vertaamalla sitä esimerkiksi suden tassun aiheuttama pintapaineeseen, joka on 120 g/cm 2 (Havas & Sulkava, 2008).

23 KUVA 8. Ajosiltoja käytetty vahvistamaan ajouraa turvemaalla. Jääskeläinen, 2007. KUVA 9. Vahvistamaton ajoura turvemaalla. Jääskeläinen, 2007. Korjuussa syntyviin puustovaurioihin ajosiltojen käytöllä ei ole huomattavaa merkitystä. Erityisen pehmeillä alueilla ajosilloilla pystytään ehkäisemään puiden kallistumista kuormatraktoria kohti, näissä tilanteissa ajosilloilla on mahdollista vähentää ajouran varteen syntyviä puusto- ja juuristovaurioita (Jääskeläinen, 2008)

4.5. Ajosiltojen liikutteleminen 24 Nuppikuormaan mahtuu noin 20 laveria. Näistä saadaan noin 40-45 metriä ajorataa. Täysi puutavara-autollinen lavereita mahdollistaa 130-150 metrin ajoradan. Kustannuksia syntyy laverin hinnan lisäksi niiden kuljettamisesta paikalleen ja pois. (Nevalainen 2007, 41.) Tärkeää on myös huomata, että siltojen kuormaamiseen tarvitaan kuormatraktori sekä siltojen lähtöpisteeseen että päätepisteeseen. (Jääskeläinen, 2008.) KUVA 10. Ajosiltojen kuormaus käynnissä. Ajosiltojen kuormaus ja kuljettaminen eivät vaadi metsätraktorilta erikoisvarusteita, vaan ajosiltojen käsittely onnistuu helposti ns. peruskoneella. Ajosiltojen asettelu ojien ylityksiin onnistuu kahdella tapaa. Kuormatraktorilla voidaan ajaa ajouralla etuperin, jolloin ojalle saavuttaessa konetta linkutetaan hieman. Tällöin kuormaimella työskennellään etuviistoon koneen kulkusuuntaan nähden. Toinen vaihtoehto on liikkua takaperin ja asetella sillat ojalle kuormatilan ylitse. Tämä jälkimmäinen tekniikka ei vaadi uralta suurempaa leveyttä, kun kone voidaan pitää suorassa linjassa. (Jääskeläinen, 2008.)

25 4.6. Kustannus ja tuottavuusvertailu Metsähallituksen projektissa (Lassila, 2002) verrattiin myös erilaisten ajoalustan vahvistustoimenpiteiden kustannuksia. Kiinteät kustannukset pitkospuista olivat 0,37 euroa kuljetettua kuutiometriä kohti. Pitkospuiden käsittelyn ajanmenekkien perusteella lasketut muuttuvat kustannukset olivat 0,69 euroa asetettua pitkospuumetriä kohden ajoneuvon sivulta asetettuna ja 0,93 euroa/m ajoneuvon edestä asetettuna. SkogForsk on arvioinut ajoalustan eri vahvistusratkaisujen käytännön pituudet, kustannukset ja kestot. Tulokset on koottu taulukkoon 1. TAULUKKO 1. Ajoalustan vahvistusratkaisujen käytännön pituudet, kustannukset ja kestot Stalandin ja Lassenin 2002 mukaan (Airavaara ym. 2008). Ajosiltojen hintoja verrattaessa aikaisempien tutkimusten (Staland ja Larsson, 2002) ajosiltojen hinnaksi arvioitiin 180 260 /kpl. Mikkelin ammattikorkeakoulussa, Nikkarilassa, tehdyn tutkimuksen perusteella ajosiltojen hinnaksi muodostui 255 /kpl, mikä tukee aikaisempia tutkimuksia. Jos oletuksena on, että ajosiltapari kestää 5000-10 000 m³ puutavaramäärän ajon ja siltojen hankintakustannukset ovat 510, tällöin saadaan kiinteä kustannus kuljetetulle puutavaramäärälle ajosiltojen käyttämisestä 0,10-0,05

/m³. Lassilan ( 2002) tutkimuksessa, kiinteät kustannukset parille olivat 0,09-0,04 /m³, siltojen hankintahinnan ollessa 436. 26 Selvittämättä kuitenkin on, kuinka paljon ajosillat kestävät kulutusta. Arvio on, että harvennusteloja käytettäessä ajosillat kestävät noin 10 000 m³ kuljettamisen, seka- tai L-teloja käytettäessä vähemmän (Lassila, 2002). Ajosiltojen asettelusta ja kuljettamisesta aiheutuvat lisäkustannukset ajanmenekin perusteella Nikkarilassa tehdyn tutkimuksen perusteella olivat n. 3 euroa. Verrattaessa sitä Lassila (2002) tutkimukseen, vaihteluväli oli 2,76-3,72, riippuen asettelutavasta. Tässäkin suhteessa nämä tutkimukset tukevat toisiaan. Siltojen koko Lassilan (2002) tutkimuksessa olivat 4,5 m pitkät, 0,9 m leveät ja 10 cm paksut. Nikkarilassa tehdyssä tutkimuksessa vastaavat mitat olivat 4 metriä pitkät, 1,0 metriä leveät ja 12,5 cm paksut. Hankintakustannus Lassilan (2002) tutkimuksessa oli silloilla 218 /kpl ja Nikkarilan tutkimuksessa 255 /kpl. Vertailtujen siltojen hintaero saattaa johtua puutavaran ja teräksen hintojen noususta. Lassilan (2002) tutkimuksessa oli selvitetty myös pitkospuiden käyttämisen ja metsätien rakentamisen kustannusten vertaamista. Tutkimuksessa selvisi, että metsäkuljetus pitkospuita pitkin on edullisempaa kuin metsätien rakentaminen, kun kohteelta kuljetettava puumäärä on alle 261 m³, kun metsätien rakentamiskustannus on 4,2 /m. Kun metsätien rakentamiskustannus on 6,4 /m, pitkospuiden käyttö on edullisempaa, kun kohteelta kuljetettava puumäärä on alle 435 m³. Metsätien rakentamiskustannuksen ollessa 8,41 /m, vastaava puumäärä on 596 m³. 4.7. Ajosiltojen käytön aikavaikutukset Verrattaessa ajosiltojen käyttöä ojien ylityksessä niiden täyttämiseen kuitupuulla saadaan eroja. Ajosiltaparin käsittelyyn ojan ylitystä varten kuluu kes-

27 kimäärin aikaa 1 min 46 s. Vastaava ajanmenekki ojan täytöllä on keskimäärin 2 min 6 s. Lisättäessä ajosiltojen käsittelyaikoihin niiden kuormaukseen keskimäärin tarvittava aika, saadaan lopputulokseksi ajosiltaparin kohdalla 2 min 26 s. Näin menetelmien kokonaisaikojen erotukseksi muodostuu 20 sekuntia kuitupuuvaihtoehdon hyväksi. (Jääskeläinen, 2008) Laskennallisesti vertailua on järkevämpää tehdä vaikkapa kymmenen ajosiltaparin eli kymmenen ojan ylityksessä. Tällöin aikaa kuluu ajosiltojen kanssa toimittaessa 3 minuuttia ja 20 sekuntia enemmän kuin kuitupuurumpujen kanssa. On tärkeä huomioida, että tätä lisäajanmenekkiä täytyy verrata koko työmaan teholliseen työaikaan. Oletuksena voidaan pitää, että tällä määrällä ajosiltoja saadaan korjattua puut keskimääräisen kokoiselta työmaalta ilman ajosiltojen siirtoja. (Jääskeläinen, 2008.) 5 POHDINTA Ajosillat voivat olla osaratkaisu huonosti kantavien maiden puunkorjuussa. Ajosillat soveltuvat ojien ylityksiin, kosteiden kohtien ylityksiin sekä vahvistamaan kokoojauraa. Ajosillat ovat yksi mahdollinen keino saada puunkorjuusta aiheutuvia vaurioita vähenemään.. Ajosiltojen käyttöä tulisikin selkeästi lisätä sellaisilla kohteilla, jotka muodostuvat puunkorjuun esteeksi sulan maan aikana. Tässä kohtaa tarkoitan kohteita, jotka sijaitsevat metsäkuljetuksen kannalta huonosti kantavan alueen takana tai puron, ojan tai noron takana. Ajosiltojen käyttö mahdollistaa puunkorjuun huonosti kantavissa olosuhteissa, ja ne voivat mahdollistaa korjuun suunnitteluun uudenlaisia toimintatapoja. Niiden käyttö tietyntyyppisten kohteiden korjuuluokituksen muuttumista talvikorjuusta kesäkorjuuseen. Suurimmat hyödyt ajosiltoja käytettäessä turvemaiden puunkorjuussa saadaan, kun ajourat voidaan suunnitella ojaston

vastaisesti, ja tätä kautta lyhentää metsäkuljetusmatkaa. Myös kokoojauran vahvistamisella saadaan mittavia hyötyjä. 28 Suomalaisessa puunkorjuussa ei ole totuttu viemään metsään tällaisia apulaitteita, vaan vahvistaminen on tapahtunut havutuksella tai kuitupuutelaa tekemällä. Vahvistamisrakenteiden käytön lisäämiseen tarvitaankin asialle näkyvyyttä, testauksia, työohjeita ja ennen kaikkea urakoitsijoiden koulutusta niiden käyttöön. Ensisijaisesti koulutuksessa pitää huomioida se, että ajosiltoja osataan käyttää oikeissa kohdissa ja tätä kautta saada hyötyä puunkorjuun helpottamiseksi. Myös ajosiltojen rakentamiseen ja kuljetuksiin kannattaisi kiinnittää huomiota. Rakentaako jokainen alueurakoitsija omat ajosillat vai voitaisiinko toimia ns. aliurakoitsijamallilla, jossa tietyn alueen puunkorjuussa käytettävien ajosiltojen hallinnasta vastaa yksi urakoitsija. Tällöin aliurakoitsija valmistaisi ajosillat, huoltaisi niitä ja kuljettaisi sovituille työmaille urakoitsijoiden pyynnön mukaisesti. Tällä tavalla toimittaessa pääomakustannukset eivät rasittaisi urakoitsijoita, eikä heidän aikansa menisi siltojen liikutteluun työmaalla, koska alueurakoitsijat ostavat palvelun. Ajosiltojen käytöstä aiheutuvia kustannuksia ja niiden kohdistumista tulisi myös pohtia, sillä oletuksena ei voi olla, että kustannukset jäävät urakoitsijoille. Ajosiltojen hankkimisesta ja käsittelystä aiheutuvat kustannukset pitäisi huomioida puunkorjuutaksoissa. Huoli puunkorjuun onnistumisesta ison urakan edessä tulisi olla yhteinen. Ajosiltojen kulutuskestävyydestä ei ole tutkimustietoa. Tämä tulisikin selvittää ensisijaisesti, jotta ajosilloista aiheutuvia kustannuksia voidaan tarkkaan laskea. Kulutuskestävyyttä tulisi testata eri telatyypeillä, päällystämättömillä silloilla sekä kumimatolla päällystetyillä silloilla. Combikoneella työskenneltäessä ajosiltojen käyttö on optimaalista. Sillat kulkevat kuormatilassa ajouraa aukaistessa, ja ne voidaan asetella heti paikoil-