Suomen ensimmäinen maapatoon rakennettu porapaaluseinä ylitti odotukset – innovointi ja geotekninen osaaminen vauhdittivat onnistumista

PVO-Vesivoiman omistamaa Melon patoa Nokialla on korjattu vuosien varrella injektointimenetelmällä, joka ei ollut kuitenkaan tuottanut toivottua tulosta. Tilaajan ehdotuksesta syntyi yhteistyössä suunnittelijan ja urakoitsijan asiantuntijoiden kanssa aikaa kestävä, joskin epätavallinen ratkaisu padon suotamisen vähentämiseksi: maapato päätettiin tiivistää porapaaluseinärakenteella.

 – Onnistuneen lopputuloksen kannalta oli tärkeää, että urakoitsijan geoteknistä osaamista arvostettiin ja pääsimme vaikuttamaan toteutukseen. Ehdotuksestamme päätettiin muuttaa porapaalukokoa ja viedä porapaalut ehjään kallioon kahden metrin syvyyteen asti. Erillistä suihkuinjektointia ei tarvittu, mikä tekee lopputuloksesta luotettavamman ja kestävämmän, kertoo kohteen työpäällikkönä toiminut Jani Kinnunen KFS Finlandista.

KFS Finland aloitti työt kohteessa helmikuussa 2022 vahvistamalla maapatoa porakalustolle soveltuvaksi. Myös tulotie vahvistettiin, jotta porauskalusto ja putkikuormat saatiin tuotua kohteeseen turvallisesti.

Innovatiivisilla ratkaisuilla taklattiin haasteita jo etukäteen

Ennen varsinaisen porapaalutuksen aloittamista oli tehty tarkkaa suunnittelutyötä, jossa kiinnitettiin erityistä huomiota padon maamassoihin. Perinteisen porauksen haasteeksi koettiin paineilman purkautuminen ympäröivään maahan, mikä olisi saattanut heikentää maapatoa.

– Kohde oli porausteknisesti haastava ja maapato on herkkä paineilmalle. Kiinnitimme porailman hallintaan paljon huomiota ja valvoimme, ettei porausilmaa karannut maapatoon. Kehitimme oikeat ratkaisut herkkään ja vaativaan ympäristöön yhteistyössä porauskalustovalmistajan kanssa. Vahvistimme kalustoa, avartimia ja maakenkiä sekä otimme käyttöön isompia vasaroita, Kinnunen kertaa.

Jyrkät kalliopinnat ja kallion syvä v:n muoto lisäsivät teknistä haastetta, mutta silti poraaminen aloitettiin pisimmästä 67 metrin mittaisesta paalusta.

– Paalujen pituuserot havainnollistavat jyrkkää kallionpintaa. Pisimmät paalut olivat 67 metriä, kun lyhimmillä oli mittaa vain seitsemän metriä. Porasimme 18 metrin paaluelementeillä ja hitsasimme jatkokset paikan päällä. Näin pitkien paalujen poraamisessa olisi putki saattanut jäädä jumiin ja puristua porausvaiheessa. Luotimme kuitenkin räätälöityyn kalustoon ja ammattitaitoomme ja porapaaluseinän rakentaminen sujui suunnitellusti, Kinnunen vakuuttaa.

Pienimuotoista yllätystä tarjoili se, kun ensimmäisen 18 metrin kohdalla porauksen havaittiin nostavan runsaasti vettä maan pinnalle. Ratkaisu löytyi kuitenkin pian, ja paluuvirtauksen hallinnan parantamisesi KFS Finland alkoi ohjata vettä maahan tehtävillä urilla ja lisäsi suodatinkangaskerroksia maapatoon.

Valmista sujuvasti ja aikataulussa

Kun poraukset olivat edenneet riittävästi, aloitettiin porapaalujen injektointi vesisementtiseoksella.

– Koska porasimme paalun ja kallion väliin isomman raon tekevällä XL-kokoisella avartimella, täytimme paalun ja kallion välin tiiviiksi injektointimenetelmällä. Tämän jälkeen katkaisimme paalut puoleen metriin maanpinnan tasosta, hitsasimme metallisuojat ja peitimme paalujen päät maakerroksella, Kinnunen kertaa.

Lopuksi tulotie hoidettiin raskaan kaluston jäljiltä kuntoon sekä ennallistettiin padon harja valaistuksineen ja kaiteineen. Yhteistyö erityislaatuisessa hankkeessa oli sujuvaa ja osapuolet ovat tyytyväisiä lopputulokseen.

– Kohde oli ainutlaatuinen ja projekti mittava. Ennakkosuunnittelu ja riskien arviointi oli tehty erinomaisesti ja yhteistyö tilaajan ja eri toimijoiden kanssa oli erittäin sujuvaa. Ei tällaisen projektin jälkeen voi olla kuin iloinen ammattitaitoisesta henkilöstöstä sekä onnistuneesta projektista ja yhteistyöstä, Kinnunen kiittelee.

– Meille PVO-Vesivoimassa oli tärkeää löytää ammattitaitoinen ja geoteknisiä ratkaisuehdotuksia tarjoava urakoitsija, joka käyttää omaa kalustoaan. Koska kyseessä oli ainutlaatuinen maapadon korjaustyö, meillä ei ollut suunnitteluvaiheessa kokemusta siitä, päästäänkö porapaaluilla kallion saakka. KFS Finland lunasti kuitenkin lupaukset ja oli erittäin pätevä yhteistyökumppani, toteaa PVO-Vesivoiman asiantuntija Matti Åman.

Melon voimalaitoksen patourakka ei vaikuttanut veden laatuun eikä vedenpinnan korkeuteen. Porapaalumenetelmä varmisti myös voimalaitoksen sähköntuotannon jatkumisen keskeytyksettä koko projektin ajan. Patosilta pyritään avaamaan kevyelle liikenteelle kesällä 2023.

Melon voimalaitoksen porapaalutusurakka pähkinänkuoressa:

• Kohteena vuonna 1971 rakennettu Melon vesivoimalaitos Nokialla
• Tilaajana PVO-Vesivoima Oy, joka on omistanut Melon voimalaitoksen vuodesta 1994 lähtien.
• Urakassa porattiin 8 000 porapaalumetriä ja porapaaluseinän pinta-ala on 4 500 neliömetriä.
• Pisin paalu oli 67 metriä ja lyhin 7 metriä.
• Paaluja porattiin seinämään yhteensä 193 kappaletta, mikä tekee yhteensä 7,8 kilometriä teräspaalua.
• Porapaaluseinää oli rakentamassa tiivis ammattilaisten joukko: työnjohto, porapaalukoneen käyttäjä, kaivinkoneen kuljettaja ja kaksi hitsaajaa.
• 0 poissaoloon johtanutta tapaturmaa.
• Urakoitsija KFS Finland Oy, suunnittelija Welado Oy, porauskalusto Mincon ja teräspaalut SSAB Ab.