Maapohjan stabilisointia suuressa maailmassa

Olli Päiviö

Stabilisoinnilla vahvistetaan heikkoa maapohjaa kantamaan tulevia rakenteita ja sen eri kerroksia. Esimerkiksi tienpohjia voidaan vahvistaa tällä menetelmällä. Maahan sekoitetaan yleensä kantavuutta parantavia lisäaineita. Massojen vaihto tulee näin turhaksi. Wirtgen valmistaa isoja stabilisointikoneita, jotka on valmistettu varta vasten stabilointiin tai vaihtoehtoisesti asfaltin kylmäsekoitukseen. Stabilointikoneessa oleva jyrsinrumpu tekee maa-aineksesta myös täysin homogeenistä, joten kantavuus on tasainen kautta koko jyrsityn alueen. 

Tällaista, noin 32 tonnia painavaa stabilisointikonetta käytettiin USA:n Bloomingtonissa, Indianapoliksen eteläpuolella. Sillä stabiloitiin risteysalueen tietä, joka erkanee kuuluisasta Interstate 69 -tiestä. Sen linjaus kulkee Kanadan rajalta aina Meksikon rajalle saakka. Tosin valmiina uusitusta tiestä on tässä vaiheessa vain eripituisia osuuksia eri osavaltioissa.

Stabiloinnin tarkoituksena oli mahdollistaa tien rakennuksessa käytettäville koneille ja autoille sekä tuleville rakennekerroksille kova kantava alusta. Stabilisointikoneen toimintaperiaate on seuraavanlainen. Stabiloitavalle alueelle levitetään maan pintaan sekoitettava materiaali, esimerkiksi kalkki tai sementti. Kalkki parantaa maapohjaa, sementti taas lisää kantavuutta enemmän.

Tyypillinen "stabilointi-" ja maantiivistysjuna suuressa maailmassa, kun stabilointi tapahtuu käyttämällä sementtiä. Se levitetään ensin stabiloitavan maan pintaan. Sen jälkeen säiliöauto kytketään stabilointikoneeseen, näin varmistetaan sekoitusvaiheessa tarvittava vesisuihku rummulle. Stabilointikoneessa on rummun jälkeen hydraulinen tasauslevy, joten syntyvä kerros on jo melko tasainen tiivistystä varten. Tiehöylä muotoilee pinnan toivottuun kaltevuuteen ym. ja lopputiivistys tapahtuu edelleen jyrillä. Kun seosaineena käytetään kalkkia, ei vettä käytetä sekoitusuvaiheessa.

Stabilointikoneen rumpu sekoittaa ja jauhaa maan pintaa sekoittaen stabilointiaineen perusmaahan. Sementin sekoitusvaiheessa rummulle suihkutetaan vettä tankkiautoon kytketyn letkun, ja rummulla olevien suuttimien kautta. Menetelmä parantaa maapohjan leikkaus- ja vetolujuutta sekä lisää kantavuutta reilusti. Syntyvä kerros ei myöskään ime kosteutta, vaan hylkii sitä. Isoilla stabilointikoneilla stabiloidaan yleensä esimerkiksi teiden, urheilukenttien ja parkkialueiden pohjia.

Huomiolle pantavaa on, että raskaat pyöräalustaiset koneet eivät ole tarkoitettu kovin pehmeille alustoille.

Vaihtoehtoinen menetelmä eli maamassojen vaihto tulee paljon stabilointia kalliimmaksi. Mitään maa-aineksen poiskuljetusta ei tarvita, kun se käytetään seosaineiden kanssa kantavan pohjan muodostamiseen.

Allaoleva video esittelee mallin WR250.

Jamie Cardiff

Interstate 69 -työmaalla stabilisointi tehtiin, jotta saavutettiin tarpeeksi suuri kantavuus tulevan tien asfalttipohjaksi. Urakoitsijana hankkeessa toimi Specialties Company LLC, jonka kotipaikka on Indianapoliksessa. Yritys on erikoistunut muun muassa betonirakenteiden murskaamiseen, asfaltin jyrsintään ja stabilisointiin.

Kohteessa käytettiin kalkkia sidosaineena. Se sitoo välittömästi kosteuden ja kasvattaa kerroksen lujuutta.

”Jotta saamme mahdollisimman hyvän tuloksen, keskustelemme työkohteesta Wirtgenin asiantuntijoiden kanssa. Saamme yleensä konsultointia varsin nopeasti”, aloittaa kalustopäällikkö Jamie Cardiff (Specialties Company LLC).

Koneeksi kohteeseen valikoitui Wirtgenin suurin stabiointikonemalli WR250, josta tehoa saadaan ulos peräti 571 kilowattia. Valmistajan mukaan WR250:llä on parhaimmillaan päivässä stabiloitu noin 15 000 neliömetrin alueita. Interstate 69 -työmaalla 2,4 metrin työleveydellä sekoitussyvyys oli 300 millimetriä. Tällä Wirtgenin järeimmällä mallilla päästään aina 560 millimetrin syvyyteen saakka.

”Koneen ajaminen on lasten leikkiä. Hallinta tapahtuu joystick-ohjaimella oikealta puolelta. Sen avulla pystyn hallitsemaan kaikkia perustoimintoja, joita stabiloinnin aikana tarvitsen. Täällä suurin haaste oli, että maaperä muuttui ja vaihteli erittäin pehmeästä kovaan”, valistaa kuljettajana toiminut Richard Clark.

”Rummun nopeutta ja koneen etenemisnopeutta hallitaan helposti tilavasta ohjaamosta ja kuljettaja pystyy reagoimaan muuttuviin olosuhteisiin nopeasti”, jatkaa Cardiff.

”Tällä työmaalla vietimme kaikkiaan viisi päivää. Stabiloimme pohjan ja ajoimme asfaltin pohjaan tarvittavan rakennekerroksen. Asfalttikoneet tulivat työmaalle heti meidän jälkeemme”, päättää Cardiff.

Rumpu sekoittaa ennalta maan pinnalle levitetyn sidosaineen sekä perusmaan homogeeniseksi massaksi.