8. Raitiotieradan rakenteet
8.1. Radan päällysrakenne
8.1.1. Yleistä
Raitiotien päällysrakenne tarkoittaa ratarakenteen ylintä noin 500 mm korkuista osaa. Päällysrakennetyypit voidaan lajitella joko toiminnallisuuden mukaan suljettuun tai avoimeen päällysrakenteeseen, tai erilaisten käytettävien rakenteiden mukaan, joita on useita. Suljetun päällysrakenteen päällä voi ajaa ajoneuvolla, avoimella ei. Olennaisin rakenteellinen jako on sepeliraiteeseen, jossa betonipölkkyraiteen tukikerroksena on raidesepeli ja kiintoraiteeseen, jossa kiskot kiinnitetään alla olevaan jatkuvaan betonilaattaan. Kaikissa rakennetyypeissä kisko eristetään sähköisesti ympäröivästä rakenteesta. Raiteet mitoitetaan akselipainolle 120 kN.
Käytettävä päällysrakennetyyppi valitaan ensisijaisesti käyttötarkoituksen mukaan ja toisaalta otetaan huomioon ulkonäkö. Materiaalien valinnassa pitää lisäksi ottaa huomioon rata-alueen puhdistettavuus ja kantavuus. Pintamateriaalit eivät saa aiheuttaa ympäristöönsä pölyongelmia
Käytettäviä kiskoprofiileja ovat Vignole 49E1 (kuva 8.1.1 a)) ja urakisko 60R2 (kuva 8.1.1 b)). Kiskot hitsataan jatkuviksi. Kiskonkiinnityksenä käytetään Vossloh SKL 14 kiinnitystä tai jatkuvasti tuettua kiskonkiinnitystä. Kiskonkiinnityksen läpivetovastus on vähintään 10 kN. Kiskon välilevyn ominaisuudet määritellään siten, että kiskon joustavuus ja tärinä on yhdenmukainen riippumatta rakenteesta.
Raiteen nimellinen raideleveys on 1435 mm (kuva 8.1.1 c)). Raideleveys mitataan kiskojen sisäpinnoilta 14 mm kiskon yläpinnan alapuolelta (kulkureuna). Kiskojen päällä kohdassa, jossa raitiovaunun pyörät kulkevat kiskon päällä (kulkupinta), raitiovaunun pyörien vierintäkehien leveys on 1500 mm. Tampereen raitiotiellä raiteen korkeustaso määritetään aina kiskon yläpinnan mukaan, ei korkeusviivan mukaan kuten rautateillä.
8.1.2. Suljettu päällysrakenne
Suljettu päällysrakenne soveltuu ajoneuvoilla ajettavaksi. Suljetussa päällysrakenteessa kiskojen välissä ja ulkoreunoilla on kiinteä rakenne, joka ulottuu kiskon yläpintaan saakka. Suljettu päällysrakenne on aina kiintoraidetta, jossa raide on perustettu betonisen pohjalaatan päälle. Suljetulla päällysrakenteella käytetään 60R2 urakiskoa tai poikkeustapauksissa vignolkiskon ja urakiskoelementin yhdistelmää.
Kiintoraidelaatat suunnitellaan eurokoodien ja Väyläviraston julkaisemien eurokoodien soveltamisohjeiden mukaisesti. Sekaliikennekaistoilla ajoneuvokuormat ovat Liikenneviraston soveltamisohjeen NCCI1 mukaiset kuormakaaviot LM1, LM2 ja LM3. Raitioliikenteen akselipaino on 120 kN ja sysäyskerroin 1,5. Kiintoraidelaatan käyttöikävaatimus on 50 vuotta. Kiintoraidelaatan maksimipituus on 30 m, ja laattojen välissä käytetään liikuntasaumoja. Liikuntasaumoissa käytetään pystysuunnan ja raiteen poikkisuunnan voimat välittäviä tappeja. Raiteen pituussuuntaan liike on vapaa.
Tampereella käytetään suljetulla päällysrakenteella kahta erilaista kiintoraiderakennetta. Toista käytetään sekaliikenneradalla ja toista osuuksilla, joissa raitiotie kulkee omalla kaistallaan ja ajoneuvoliikenne ei lähtökohtaisesti ole sallittua.
Sekaliikenneradan kiintoraidetta (kuva 8.1.2 a)) käytetään, kun myös ajoneuvoliikenne kulkee raitiotien päällä. Tällaisia kohteita ovat katuliittymät, joissa raitiotie risteää autotien kanssa ja sekaliikennekaistat, joissa raitiovaunut ja autot kulkevat samalla kaistalla.
Sekaliikenneraiteen rakenne poikkeaa hieman kiintoraiderakenteista, joita käytetään omalla kaistalla olevalla raitiotiellä ja viherradalla. Sekaliikenneraiteen rakenteessa ei ole pölkkyjä, vaan kisko on tuettu suoraan laattaan ympäröivien kumikalossien välityksellä. Kiskojen ympärillä on betonikaulukset. Sekaliikenneraiteella vierekkäiset raiteet toteutetaan yhtenäiselle laatalle, elleivät raiteet ole kaukana toisistaan. Laattaan tehdään levennys pysäkkilaitureiden kohdalla. Raiteiden lähellä olevat raskaat pylväät kannattaa yleensä perustaa raidelaattaan tehtävällä levennyksellä, jolloin vältytään suurelta erilliseltä anturalta. Pintarakenteena käytetään kiskon yläpinnan tasoon tulevaa asfalttia tai kiveystä. Kiintoraidelaatan yläpuoliset rakennekerrokset mitoitetaan katuluokan ja päällä kulkevan liikenteen perusteella. Sekaliikennekaistalla kadun päällysrakennekerrosten vähimmäispaksuus on 80 mm.
Omalla kaistalla olevan suljetun päällysrakenteen raitiotietä (kuva 8.1.2 b)) käytetään, jos ajoneuvoliikenne on lähtökohtaisesti kiellettyä, mutta rakenteen halutaan kestävän kuitenkin ajoneuvoliikenteen kuormia poikkeustilanteessa. Rakenteen päällä ajaminen voidaan sallia esimerkiksi hälytysajoneuvoille, mutta rakenne ei kestä jatkuvaa ajoneuvoliikenteen rasitusta yhtä hyvin kuin sekaliikenneraiteen päällysrakennetyyppi.
Rakenne muodostuu raudoituksilla toisiinsa kiinnitettävistä kiskojen alle tulevista betonipölkkyistä ja betonilaatasta, joka valetaan pölkkyjen ympärille. Kiintoraidelaatat ovat normaalisti molemmille raiteille erillisiä. Yhtenäistä laattaa käytetään vaihdealueilla. Laattaan tehdään levennys pysäkkilaitureiden kohdalla siten, että pysäkkilaiturin reunakivi voidaan kiinnittää laattaan. Raiteiden lähellä tai niiden välissä olevat raskaat pylväät kannattaa yleensä perustaa raidelaattaan tehtävällä levennyksellä, jolloin vältytään suurelta anturalta. Pintarakenteena käytetään kiskon yläpinnan tasoon tulevaa asfalttia tai kiveystä.
8.1.3. Avoin päällysrakenne
Avoin päällysrakenne ei sovellu ajoneuvoilla ajettavaksi missään tilanteessa. Päällysrakenne kiskojen välissä ei ulotu kiskojen yläpintaan asti. Avoin päällysrakenne voi olla joko sepelirataa tai kiintoraidetta, jonka pintarakenne ei sovellu ajoneuvoille.
Sepelirata on rakenteeltaan samantyyppinen kuin rautatie. Sepelirataa käytetään lähinnä pidemmillä osuuksilla, joissa on vähemmän asutusta, suuremmat nopeudet ja päällysrakenteen ulkonäöllä vähäisempi merkitys. Radan epätasainen sepelipinta ei houkuta asiattomia jalankulkijoita ja pyöräilijöitä käyttämään rataa oikoreittinä. Sepelirata on käytettävistä päällysrakennetyypeistä halvin rakentaa.
Sepeliradalla käytetään 49E1 kiskoa, kiskon alla välilevyä, betonista ratapölkkyä ja ratapölkkyjen alla ja ympärillä tukikerroksena raidesepeliä, jonka rakeisuus on 31,5/63 ja iskunkestävyys LARB12. Poikkeustilanteissa sepeliradalla voidaan käyttää urakiskoa, esimerkiksi jos rakennetyyppi vaihtuu urakiskoiseksi keskellä kaarretta ja kiskojen hitsisauma on helpompi toteuttaa kaarteen jälkeen suoralla.
Ratapölkyn pituus on 2200 mm ja korkeus kiskon kohdalla 200 mm. Pölkkyväli on suoralla 750 mm ja R < 400 m kaarteissa 610 mm. Läpivientipölkkyjä käytetään sähköteknisiä järjestelmiä varten tarvittaessa .
Sepelitukikerroksen paksuus on 500 mm, eli pölkyn alapuolella 300 mm. Kallistetuissa kaarteissa ylempää kiskoa nostetaan, jolloin alemman kiskon kohdalla pölkyn alapuolella tukikerroksen paksuus on 300 mm. Tukikerroksen reunoille pölkyn päihin tehdään 400 mm leveä palle, eli tukikerroksen kokonaisleveys pölkyn yläpinnan tasossa on vähintään 3000 mm.
Viherrata on kiintoraide, jota käytetään katuympäristössä, kun raitiotie kulkee omalla väylällään, jossa ei ole muuta liikennettä. Viherradan päällä ei saa ajaa autolla. Viherradalla käytetään 49E1 Vignole-kiskoa, raudoituksilla toisiinsa kiinnitettäviä kiskojen alle tulevia betonipölkkyjä ja betonilaattaa, joka valetaan pölkkyjen ympärille. Poikkeustilanteissa viherradalla voidaan käyttää urakiskoa, jos rakennetyyppi vaihtuu urakiskoiseksi keskellä kaarretta ja kiskojen hitsisauma on helpompi toteuttaa kaarteen jälkeen suoralla.
Viherradan rakenne (kuva 8.1.3) on samankaltainen omalla kaistallaan olevan suljetun raitiotieradan kanssa. Viherradan pölkyt ovat korkeammat, jolloin raidelaatan päälle mahtuu 200 mm kasvualusta nurmikolle, joka ulottuu kiskon hamaran alapinnan tasoon. Viherradalla kiintoraidelaatat ovat normaalisti molemmille raiteille erillisiä. Yhtenäistä laattaa käytetään vaihdealueilla. Vaihdealueilla viherraiteelle ei toteuta kasvualustaa ja viherrakennetta. Pysäkkilaitureiden kohdalla ei käytetä viherrataa. Raiteiden lähellä tai välissä olevat raskaat pylväät kannattaa yleensä perustaa raidelaattaan tehtävällä levennyksellä, jolloin vältytään suurelta anturalta.
Nurmiradan talvihoidon kannalta on tärkeää, että pintarakenne mitoitetaan niin, ettei kaivokannet tai muut rakenteet ole kiskonselän yläpuolella. Mikäli nurmipinta luiskataan kiskonselänkorkeuden yläpuolelle radan lähellä tai viherrakenteeseen jää routivia kohtia, voi aura hajottaa nurmipinnan.
Omalla kaistallaan olevan suljetun raitiotieradan kiintoraiderakennetta voidaan käyttää myös avoimena päällysrakenteena, jos ajoneuvoliikenne halutaan estää, tai jalankulusta ja pyöräilystä raiteen päällä tehdä vähemmän houkuttelevaa asiattomille kulkijoille. Tällöin kiintoraidelaatan päälle ei tehdä lainkaan pintarakennetta tai pintarakenteena voidaan käyttää raidesepeliä.
8.1.4. Raiteen ja kadun risteäminen
Raiteen ja ajoneuvoliikenteen risteämiskohdissa käytetään päällysrakenteena sekaliikenneraidetta. Risteysalueilla, ylityspaikoissa, suojatiellä ja tasoristeyksissä raitiotie pyritään aina suunnittelemaan urakiskorakenteeksi.Tasoristeämän pintamateriaaliksi voidaan suunnitella kuminen tasoristeyskansi poikkeustilanteissa, jos päällysrakenne risteyskohdan ympärillä on sepeliraidetta ja risteämän liikennemäärät ovat pieniä. Tällainen tilanne voi olla esimerkiksi, kun raiteen yli on toteutettava vähäliikenteinen tonttiliittymä tai huoltotieyhteys.
8.2. Radan alusrakenne
8.2.1. Kantavuusvaatimukset
Raitiotien pohjarakenteiden kantavuus tulee mitoittaa niin, että riittävä kantavuus saavutetaan. Kantavuusvaatimus kiintoraidelaatan alapuoleiselta alusrakenteelta on E2=80 MPa. Sepeliraiteen kantavuusvaatimus välikerroksen päältä on minimissään E2=120 MPa. Nämä kantavuusvaatimukset määrittävät pohjanvahvistustarpeet alusrakenteelle.
Kiintoraidelaatan ja sepeliradan väliin tulee tehdä erillinen 10 m mittainen siirtymärakenne, joka tasaa kantavuuserot. Siirtymärakenne koostuu pölkkyvälin tihennyksestä, pohjalaatasta ja tukikerroksen sitomisesta.
Kiintoraidelaatat mitoitetaan kappaleen 9.3.3 suunnittelukuormien mukaisesti siten, että kiintoraidelaatasto kantaa raitiovaunukuorman sekä sekaliikennelaattojen osalta radan suuntaisen tai risteävän ajoneuvoliikenteen kuormituksen.
8.2.2. Ratojen routivuus
Suunnittelussa on huomioitava raitiotien routivuus ja kuivatus. Mitoituspakkasmääränä käytetään F20 sepelirataosuuksilla ja F50 kiintoraideosuuksilla, pysäkeillä sekä vaihdealueilla. Routasuojaus hoidetaan joko riittävän paksuilla routimattomilla rakenteilla tai routalevyillä. Routimaton syvyys sorarakenteella on 1,95 m linjaosuuksilla ja 2,1 m vaihdealueilla. Mursketta käytettäessä tulee kerrospaksuuden olla 15 % suurempi. Routalevyjä ei lähtökohtaisesti käytetä kun rata on omalla väylällä tai sepeliraideosuudella. Jos avorataosuudella pohjamaa todetaan tutkimuksilla routimattomaksi, voidaan käyttää rakennekerrospaksuutta 1,15 m. Kiintoraiteen osuudella raitiotielle suunnitellaan routasuojaus, jos routivan pohjamaan osuuksilla kadun routimattomien rakennekerrosten paksuus on pienempi kuin 2,1 m. Routasuojauksen suunnittelussa tulee ottaa huomioon kadun kunnossapito- ja routimishistoria.
Routalevyjä käytettäessä mitoitusperuste on rakennekerrospaksuutta 2,1 m vastaava rakenne. Routalevyinä käytetään XPS-levyjä. Routalevyn alla tulee olla 300 mm routimatonta materiaalia. Routalevytyksen siirtymärakenteet raiteen suunnassa tehdään portaittain käyttäen vähintään 5 routalevyä kutakin routalevypaksuutta. Routalevypaksuutta 40 mm käytetään vain siirtymärakenteissa. Vanhat katurakenteissa mahdollisesti olevat routalevyt poistetaan, jos niiden kunto ja sijainti ei mahdollista hyödyntämistä rakenteessa.
Routakiilat voidaan tehdä routalevyillä, massanvaihdolla tai vaahtolasilla. Siirtymärakenteet eri kerrospaksuuden välillä tehdään kaltevuuteen 1:5. Risteysalueilla routasuojatun raitiotierakenteen ja katurakenteen väliin tehdään siirtymäkiila. Mitoituksessa tulee ottaa huomioon asfalttipäällysteen routanousujen kestävyys.
8.2.3. Stabiliteetti
Raitiotien alus- ja pohjarakenteiden suunnittelussa sovellettavien määräysten ja ohjeiden pätemisjärjestys on seuraava:
- Eurokoodit kansallisine liitteineen
- Hankkeen suunnitteluperusteet
- Liikenneviraston Eurokoodin soveltamisohjeet, Geotekninen suunnittelu NCCI7
- Muut soveltuvat ohjeet
Raitiotiepenkereen stabiliteetti tulee tarkastaa laskelmin. Stabiliteettilaskennat tehdään EN 1997-1 ja sen kansallisen liitteen NCCI7 ohjeita noudattaen sekä ottaen huomioon RATO 3:n ohjeet.
Vaihtoehtoisesti stabiliteettilaskenta voidaan tehdä kokonaisvarmuusmenetelmällä. Stabiliteetin laskennassa käytettävä kokonaisvarmuusluku F on 1,5 raitiovaunukuormalla. Kokonaisvarmuusluku F on 1,8 ilman raitiovaunukuormaa, jos penkereen läheisyydessä on siirtymille herkkiä rakenteita. Siirtymille herkkien rakenteiden kohdalla stabiliteetti tarkastetaan kummallekin mitoitustilanteelle. Siltojen taustapenkereiden kokonaisvarmuusluvun silta-aukkoon päin tulee olla vähintään 1.8. Esikuormitusvaiheessa penkereen vaadittu kokonaisvarmuusluku on F>1,3. Siirtymäherkkien rakenteiden läheisyydessä kokonaisvarmuustaso on määriteltävä kohdekohtaisesti. Suunnittelussa tulee ottaa huomioon raitiotien vaikutusalueella olevien väylien, rakennusten ja muiden rakenteiden stabiliteetti. Työnaikaisten leikkausluiskien kokonaisvarmuusluku on F>1,3. Varmuusluvun määrittelyssä tulee ottaa huomioon vaikutusalueella olevat rakenteet ja niiden herkkyys siirtymille. Raitiolinjalla ei käytetä vastapenkereitä stabiliteetin parantamiseen pysyvässä tilanteessa.
Raitiotien stabiliteettilaskennassa liikennekuormana (ominaiskuorma)käytetään nauhakuormaa 55 kN/m (25 kN/m2 ), jota vastaava suurin sallittu akselipaino on noin 120 kN, ja pölkyn pituus 2200 mm. (kunnossapitokalustoa kuvaavan kuormakaavion akselipaino on 170 kN)
Syvästabiloinnin suunnittelu tehdään ottaen huomioon RATO 3 kohdan 3.7.1.2 sekä Väyläviraston ohjeen 17/2018, Syvästabiloinnin suunnittelu.
8.2.4. Painumat
Pituuskaltevuuksien muutokset valmiissa rakenteessa eivät saa ylittää 0,3 % 0-2 vuoden aikana ja 0,3% 2-9 vuoden aikana rakentamisesta.
Sivukaltevuuksien muutokset valmiissa rakenteessa eivät saa ylittää 0,6 % 0-2 vuoden aikana ja 0,6% 2-9 vuoden aikana.
Painumia voidaan hallita esirakentamalla käyttäen syvästabilointia (massastabilointi tai pilaristabilointi), ylipengerrystä, kevennystä sekä pystyojitusta edellyttäen, että painumakäyttäytyminen on riittävästi ennustettavissa.
Siirtymärakenteet suunnitellaan sallittujen kaltevuuden muutosten perusteella. Erityistapauksissa vaihtoehtona voi olla tehostettu kunnossapito.
Sallittuja kevennysmateriaaleja ovat kevytsora ja vaahtolasimurske. EPS-materiaalia keventeenä tai routasuojauksena ei sallita.
8.2.5. Maa- ja kallioleikkaukset
Maaleikkausluiskat
Käytetään pääsääntöisesti ulkoluiskan luiskakaltevuutta 1:2. Tapauskohtaisesti voidaan käyttää jyrkempiä verhoiltuja tai vahvistettuja luiskia. Luiskat pyritään verhoilemaan kasvillisuuspeitteisinä (esim. niitty). Vaikeasti hoidettavat alueet rakennetaan niittymäisiksi ohuella kasvualustalla. Jyrkissä luiskissa käytetään kasvualustojen sidontakennoja. Tarvittaessa käytetään murske- tai sepeliverhousta. Luiskatyypin valinnassa on otettava huomioon kaupunkikuvalliset lähtökohdat.
Massanvaihdon laajuus määräytyy InfraRYL 2023 kuvan 18360:K3 mukaisesti. Matalilla kaivusyvyyksillä voidaan käyttää jyrkempää vastaluiskien kaltevuutta pohjaolosuhteiden sallimissa rajoissa. Tämän edellytyksenä on kaivantosuunnitelman laatiminen.
Kallioleikkaukset
Kallioleikkaukset suunnitellaan 5:1 luiskakaltevuuteen. Kallioleikkauspohja suunnitellaan siten, että vesi poistuu radan alta ja pääsee esteettä virtaamaan radan sivuilla oleviin kuivatusjärjestelmiin. Tarvittaessa käytetään betonointia louhintapohjan tasauksessa. Kallioleikkauksiin suunnitellaan suoja-aidat.
8.2.6. Poikkileikkaus radasta kiintoraideosuudella
Alla on esitelty (kuvat 8.2.2 a) – b)) tyyppipoikkileikkaukset raitiotiestä kiintoraidelaattaosuudella ja risteysalueella.
8.2.7. Poikkileikkaus radasta avorataosuudella
Alla (kuvat 8.2.3 a) – c)) on esitelty poikkileikkaukset sepelirataosuudella, kun pohjamaa on routivaa ja routimatonta sekä pengerrakenneratkaisu.
8.3. Radan kuivatus
8.3.1 Sepelirata
Omalla väylällä olevan sepeliraiteen kuivatus suunnitellaan samankaltaisin periaattein kuin rautatien kuivatus, pintakuivatuksena avo-ojien avulla jos mahdollista. Raiteiden kuivatus ulotetaan uusien rakennekerrosten alapinnan tasoon. Jos sepeliraide on tiiviisti katualueella eikä avo-ojille ole tilaa, radan rakennekerrosten kuivatuksessa voidaan käyttää salaojitusta ∅160 mm salaojaputkilla.
Sepeliraiteella ei välttämättä tarvita raiteen pituuskaltevuutta kuivatuksen kannalta, kunhan ojissa on riittävä pituuskaltevuus. Käytännössä on kuitenkin usein hyvä pyrkiä suunnittelemaan raiteeseen pituuskaltevuutta ojan vaatiman kaltevuuden verran, jolloin rakenteen paksuus pysyy vakiona. Kuivatustaso ei saa ulottua radan rakennekerrosten alapuolelle välittömästi radan rakennekerrosten luiskan juuressa, vaan välissä on oltava ≥1 m leveä tasanne, tai penkereen eroosiosuojaus täytyy varmistaa jollain muulla tavalla. Eroosiosuojaus suunnitellaan tarpeen mukaan, jos virtaamamäärät sitä edellyttävät. Vastapengeralueilla rakennekerrosten kuivatuksessa käytetään suoto-ojia, jos vastapenkereen yläpinta on rakennekerrosten tasossa.
8.3.2 Kiintoraide
Radan pituuskaltevuuden suunnittelu kuivatuksen kannalta kiintoraideosuuksilla käsitellään kohdassa 4.3.1
Kiintoraiteen kuivatus suunnitellaan vastaavilla periaatteilla kuin kadun kuivatus, ottaen huomioon muutaman erityispiirteen. Katuosuuksilla kuivatustaso on lähtökohtaisesti katurakenteen alapinta. Kiintoraidealueilla rakennekerrosten kuivatuksessa käytetään salaojitusta ∅110 mm salaojaputkilla.
Urakiskoa käytettäessä kiskoura kerää hulevesiä, joten kiskourat tulee viemäröidä kiskokaivoilla. Normaalisti raiteen molemmat kiskot suunnitellaan samaan korkoon ja kiskojen väliin jäävät osuudet ja raiteiden väliin jäävä osuus toteutetaan hieman koholle, jolloin raidealueen vedet valuvat kiskouriin.
Kiskourien lisäksi kiintoraidelaatan pinta tulee kuivattaa tarpeen mukaan. Kokonaan asfaltoitavilla sekaliikennelaatan ja omalla kaistallaan olevilla raitiotielaatan osuuksilla raidelaatan pintaa ei tarvitse kuivattaa. Sekaliikennelaatoilla, joissa kaulusten väliin toteutetaan kiveys, kuivatetaan laatan yläpinta kourukaivojen kohdalla niihin yhdistettävillä putkilla.
Viherradalla vesi pääsee kiskojen välistä valumaan pois kiskojen alta. Viherradan pituuskaltevuuden ollessa alle 1 % tehdään viherradan laatan pintaan 1 % sivukaltevuudet. Viherraiteen ympäristössä olevilla nurmialueilla pintakuivatus suunnitellaan normaaleilla ritiläkaivoilla (tarvittaessa kupukansi), jotka on suunniteltu kasvualustan yläpintaan. Viherraidelaattojen väliin jäävä tila kuivatetaan routaeristeitä käytettäessä salaojalla ja kaivoilla, jotka tulevat routaeristeen päälle.
8.3.3 Kiskokaivot
Kiskokaivot ovat hulevesikaivoja, jotka viemäröivät kiskouran pohjalle kertyneen veden uran pohjalle tehdyn reiän kautta hulevesiviemäriin. Kourukaivot ovat kiskokaivoja, jotka viemäröivät kiskourien pohjan lisäksi raidetason pinnan poikittaisella ritiläkaivolla raiteen keskeltä ja mahdollisesti myös raiteiden väliin jäävän osuuden. Kiskokaivoja käytetään ainoastaan urakiskolla.
Kiskokaivoja, jotka eivät ole kourukaivoja ja kuivattavat vain kiskouran pohjan, käytetään lähtökohtaisesti ainoastaan vaihteisiin liittyen. Muilla raideosuuksilla käytetään lähtökohtaisesti kourukaivoja, jotka viemäröivät ainakin raiteen kiskojen väliin jäävän keskiosan ja mahdollisesti myös raiteiden väliin jäävän osan. Normaalisti käytetään kourukaivoja, jotka tulevat myös raiteiden väliin jäävälle osalle. Tällöin raitiotielaatan tulee olla ainakin kaivon kohdalla koko kahden raiteen levyinen. Tällöin molempien raiteiden kourukaivojen ollessa yhtenäisiä, voidaan ne viemäröidä ja saattolämmittää yhden purkuputken kautta. Raitiolaattojen ollessa erillisiä, voidaan käyttää kahta erillistä kourukaivoa. Kiskokaivon ja purkukaivon välisessä yhdysputkessa ei tule olla haaroituksia tai yli 45 asteen mutkia. Kiskokaivot puretaan 110 mm putkella sakkapesälliseen hulevesikaivoon, jonka on aina hyvä sijaita mahdollisimman lähellä kiskokaivoa.
Kiskokaivoja suunnitellaan seuraaviin paikkoihin:
- Koverien pystytaitteiden alimpiin kohtiin
- Kaltevuusjaksoille vähintään noin 100 m välein, riippuen raiteen pituuskaltevuudesta. Pituuskaltevuuden ollessa alle 2 %, tulee kaivoja olla tiheämmin kuin 100 m välein
- Sekaliikenneraiteelle kaivoja tarvitaan tiheämmin kuin omalla kaistallaan olevalle raitiotielle koska sekaliikennekaistalla ja liittymäalueilla kiskouraan kulkeutuu ylimääräistä hiekkaa.
- Suojateiden eteen, pituuskaltevuudessa suojatien yläpuolelle, estämään raidealueen vesien valuminen ja jäätyminen suojatielle. Tällöin kourukaivo on tarpeellista olla myös raiteiden välissä.
- Päällysrakenteen muutoskohtiin, jossa vettä läpäisemätön pinta päättyy ja sepelirata tai erityisesti kun viherrataa alkaa ja pituuskaltevuus on niitä kohti, tulee suunnitella kaivot estämään alueen vesiä valumasta raiteelle. Näille alueille saattaa muuten kertyä paannejäätä.
8.3.4 Kiskokaivojen lämmitys
Yleensä suurin osa kiskokaivoista tulee lämmittää. Lämmittämisen tarkoitus on varmistaa, että kaivot ja niiden purkuputket eivät jäädy vedestä tukkoon. Tärkeimmät kaivot lämmitetään, vähemmän tärkeitä ei lämmitetä. Lämmitys toteutetaan saattolämmityskaapelilla kiskokaivon ja purkukaivon väliseen viemäriputkeen ja lämmityskaapeli ylettyy kiskokaivon sisälle.
Lämmitettävien kaivojen kiskokaivotyypit ja niiden purkuputkireitit täytyy suunnitella sellaisiksi, että saattolämmityksen voi toteuttaa. Samaan putkeen ei voi laittaa kahta saattolämmityskaapelia, koska termostaatin toimimisen edellytys on, että lämmityskaapeli ei saa koskettaa toista lämmityskaapelia. Erillisten lämmitettävien kiskokaivojen purkuputkia ei voi siis yhdistää Y-haaroilla. Yhdellä saattolämmityskaapelilla voi lämmittää enemmän kuin yhden kiskokaivon, jos niiden purku on yhdellä putkella kaivosta toiseen ja vedet pääsevät valumaan ensimmäisestä kaivosta toisen läpi.
Kiskokaivojen lämmitystarve arvioidaan tapauskohtaisesti seuraavia periaatteita noudattaen:
- Koveran taitteen pohjalla sijaitsevat kiskokaivot lämmitetään
- Kaikki vaihteiden sisällä ja vaihteiden lähellä sijaitsevat kiskokaivot lämmitetään
- Suojateiden eteen tulevat kiskokaivot lähtökohtaisesti lämmitetään
- Routarajan yläpuolella sijaitsevat purkuputket lähtökohtaisesti lämmitetään
- Pituuskaltevuudeltaan loivat purkuputket lähtökohtaisesti lämmitetään
Vähemmän tärkeitä kiskokaivoja, jotka voidaan jättää lämmittämättä:
- Kiskokaivot, jotka sijaitsevat kaltevuusjakson matkalla (ei pohjalla), omalla kaistalla olevalla raitiotiellä (ei sekaliikennekaista)
- Kiskokaivot, jotka sijaitsevat kadulla vettä läpäisemättömän pinnan päätymiskohdassa ennen sepeli- tai viherraiteen alkamista. Etenkin jos ne keräävät vesiä suhteellisen pieneltä alueelta, kuten vain yhden liittymän alueelta
8.3.5 Vaihteet
Erityisen tärkeä kuivatussuunnittelun kohde ovat vaihteet. Urakiskovaihteiden etujatkokseen tulee aina kiskokaivot maalaatikon yhteyteen. Lisäksi vaihteiden läheisyydessä tulee olla tarvittaessa ylimääräisiä kiskokaivoja, että etujatkoksen kiskokaivot eivät ylikuormitu ja vaihteet toimivat luotettavasti. Vaihteiden sisälle välikiskoalueelle tai kielien kantoihin suunnitellaan tarvittaessa kiskokaivoja. Jos pituuskaltevuus on vaihteen kieliä kohti, voi olla tarve ylimääräiselle kiskokaivolle ennen vaihteen etujatkosta. Jos pituuskaltevuus on kielistä poispäin, voi olla tarve ylimääräiselle kiskokaivolle kielten kantojen paikkeilla tai vaihteen takajatkoksen jälkeen. Lisäkaivojen tarve korostuu erityisesti vastavaihteissa, mutta voi olla tarpeen myös myötävaihteissa. Liittymien ja sekaliikennekaistojen läheisyys lisää kiskokaivotarvetta, koska liittymäalueilla kiskouraan kulkeutuu ylimääräistä hiekkaa, jota ei haluta vaihteen etujatkoksessa olevien kiskokaivojen kautta vaihteen maalatikkoon.
Viherraiteella olevat vaihteet toteutetaan lähtökohtaisesti vignole-kiskolla, jolloin vaihteiden kohdalle ei toteuteta kasvualustaa ja vaihdealueen kuivatusta tehostetaan suunnittelemalla ratapölkkyjen väliin jäävä kiintoraidelaatan pinta raiteen sivuille kaltevaksi ja raidelaatan reunoille toteutetaan ylimääräiset lämmitettävät kourut ja kaivot keräämään vesiä.
8.3.6 Radan ympäristö
Raitiotie tulee aina pyrkiä suunnittelemaan ympäröivää aluetta korkeammalle ja raidealueen pinta sekä ympäröivän rakenteen pintojen kaltevuudet radasta pois päin, ettei radalle päädy ylimääräisiä hulevesiä. Erityisesti tulee estää rata-alueen ulkopuolelta tulevia sulamisvesiä valumasta radalle, ettei radalle pääse muodostumaan paannejäätä. Tarvittaessa suunnitellaan normaalia tiheämmin lämmitettyjä kisko- ja ritiläkaivoja raidealueelle. Ainoastaan poikkeustapauksissa TRO:n luvalla voidaan sallia pienten vesimäärien johtaminen rata-alueen ulkopuolelta radalle.
Raitiotie ei lähtökohtaisesti saa lisätä hulevesikuormitusta purkuvesistöön. Kohdekohtaisesti tutkitaan paljonko raitiotie lisää läpäisemättömän pinta-alan ja hulevesivirtaamien määrää. Nykytilaan verrattuna kasvanut virtaamamäärä pyritään viivyttämään raitiotiealueella. Jos viivytysrakenteita tehdään raitiotien osalta, niin rakenteen mitoituksen lähtökohtana on kerran viidessä vuodessa toistuva 10 minuutin sadetapahtuma. Kaupungin ja kunnan hulevesien hallinnan suunnitelmat ja tarpeet otetaan huomioon suunnittelussa.
Raitiotiealueen hulevesien hallinnan mitoitusperuste suljetun päällysrakenteen ja viherradan osuuksilla, koskien ATU:n aluetta:
- Vesi saa nousta enintään kiskon pinnan tasoon kerran 2 vuodessa toistuvan mitoitussateen johdosta
- Vesi saa nousta enintään 5 cm kiskon pinnan yläpuolelle kerran 5 vuodessa toistuvan mitoitussateen johdosta
- Vesi saa nousta enintään 18 cm kiskon pinnan yläpuolelle kerran 10 vuodessa toistuvan mitoitussateen johdosta