Ratarakenteiden tutkimusta pohjamaasta ratakiskoihin

Ratarakenteet -tutkimusryhmä tutkii raideliikenneväylien rakenteita yli kymmenen tutkijan voimin. Tutkimusalueeseen kuuluvat radan komponentit aina pohjamaan stabiliteetista rakennekerrosten kautta ratapölkkyihin, kiskoihin ja kalusto-raide-vuorovaikutukseen saakka. Olennaisina osina tutkimusalueeseen kuuluvat myös sillat sekä ratarakenteiden elinkaari ja monitorointi.

Toiminnan pääpaino on kokeellisessa tutkimuksessa, jota tehdään monipuolisilla järjestelyillä vaihdellen laboratoriomittakaavan materiaalianalyyseistä kenttämittauksiin ja täysimittakaavaisiin kuormituskokeisiin. Tutkimusmenetelmiä täydentää rakenteiden toiminnan laskennalliset tarkastelut sekä kirjallisuusselvitykset kansainvälisistä tutkimustuloksista.

Ratarakenteisiin liittyvällä tutkimuksella on TTY:llä pitkät perinteet. Viitteet valmistuneisiin tutkimusraportteihin löytyvät julkaisut -listasta.

Käynnissä olevan ratarakennetutkimuksen perustan muodostaa Liikenneviraston kanssa yhteistyössä toteutettava Tutkimusohjelma Elinkaaritehokas RAta (TERA). TERA:n ensimäinen nelivuotiskausi on jo saatu päätökseen ja uusi nelivuotinen puitesopimus TERA2 allekirjoitettiin 13.6.2012.

TERA:ssa syvennytään radan teknisten ratkaisujen elinkaaritaloudellisuuteen

Ratarakenne on useista komponenteista koostuva järjestelmä, jossa yhdenkin rakenneosan puutteellinen toiminta voi johtaa niin talouden kuin turvallisuuden näkökulmasta monitahoisiin seurauksiin. Elinkaaritehokas rata -tutkimusohjelman päätavoite on tuottaa sen sisältämillä tutkimusalueilla elinkaaritaloudellisten valintojen perustaa vahvistavaa lisätietoa. Painopisteenä ovat olemassa olevat radat ja niiden parantaminen. TERA -ohjelman tutkimus on voimakkaasti soveltavaa ja käytännönläheistä. Tutkimusaiheiden määrittelijänä ovat kustannusvaikutuksiltaan merkittävät arjen päätöksentekotilanteiden ongelmat, jotka perustuvat riittämättömään tietoon radan toiminnasta ja siihen vaikuttavista tekijöistä. Tutkimusohjelma koostuu 10 osa-alueesta

1. Kalusto-raide-vuorovaikutus: rataan kohdistuva rasitus
2. Ratakiskot: vaurioitumismekanismit ja käyttöiän hallinta
3. Rautatievaihteet: turvallisuus ja vaurioitumismekanismit
4. Ratapölkyt ja raide: raide-penger-vuorovaikutus ja raiteen stabiliteetti
5. Tukikerros: vaurioituminen ja raiteen tasaisuuden hallinta
6. Routa: routimismekanismi ja routasuojausratkaisut
7. Ratapenger: kuormituskestävyys ja tasaisuuden hallinta
8. Pohjamaa: stabiliteetin hallinta ja pohjarakentamisratkaisut
9. Sillat: kantavuuslaskenta ja kunnon arviointi
10. Kokonaistaloudellisuus: elinkaarikustannusten arviointi

Ratarakenteet tutkimusryhmän vetäjänä toimii tutkimusjohtaja Antti Nurmikolu