Go to Top

Teekatendite projekteerimine

Põhitegevuseks on teekatendite projekteerimine, kasutades selleks Eestis kehtiva juhendi (2001-52) ja tarkvara (KAP) kõrval ka Soome (Odemarki valem maanteedel; Infra RYL linnades), Rootsi (PMS Objekt) ja Taani (MMOPP2017) süsteeme. Lisaks teedele, on projekteeritud ka lennuväljade katendeid (Ülenurme ja Ülemiste) mille puhul reeglid kehtestab ICAO, järgides seejuures tihti FAA protseduure (COMFAA; FAARFIELD).

Et teadmisi päris vaka all ei hoita, oleme korraldanud katendikoolitusi nii Äri-info (2011) kui Ramboll Eesti (2012, 2013) sildi all (2014 jäi vahele kuigi oleks millest rääkida – tehtud töödest ei jõutud otsusteni mida tutvustada), kuid edaspidi nii TTÜ (2015, 2017, 2018) kui oma sildi all, ka katendivaldkonna koolitusi. Täispika koolituspäeva väärtus täiendõppe punktides on tõusnud seoses volitatud teedeinseneri kutsega.

Vajadus katendite projekteerimistarkvara arendamiseks tekkis 2007, kui selgus, et Maanteeameti juhendi 2001-52 kasutamiseks on kohandatud vene tarkvara CREDO, mida turustati KRAADE nime all tollal üldsegi mitte võileivahinna eest. Püüdes juhendis esitatud arvutusalgoritme Excelis realiseerida, selgus et juhend on vigane ja esitatud kujul soovitud tulemusi saada pole võimalik. Et aluseks on olnud nõukogude-aegsed juhendid, mida on edasi arendatud SRÜ riikides (Venemaa, Valgevene), siis järgnes põhjalikum tutvumine arvutusalustega ja veendumus, et süsteem vajab muutmist. Lähiriikides on kasutusel lihtsam, kuid ehituslikult kulukam variant Soomest – seda sai uuritud nii Tallinna tellitud võrdlusuuringus (Tallinn-Helsingi – muuhulgas selgus, et Helsingis ja Tamperes kasutatakse linnatänaval pindalaühiku kohta neli korda vähem soola kui Tallinnas, riigiteedel on see vahe vaid 40%) kui Maanteeameti tellimusel (võrdlusuuring) ning põhjalikumad alternatiivid Rootsist ja Taanist (mille puhul on küll arvutusalused paremini läbi töötatud, kuid meie kliimatingimustele kohendamine ei pruugi kõige lihtsam olla). Eri riikide süsteemide võrdlusele on põhjalikumalt pühendutud nii 52-tonni uuringus kui ka TTÜ magistritöödes (Jaanus Taro 2013; Aleksandr Olõkainen 2015). Katendivaldkonna tööde hulka kuuluvad veel betoonteede uuring (mille järeldus – Eesti tingimustes aladimensioneeritud asfaltkattega võrreldes ei ole betoontee majanduslikult otstarbekas – tasuvus sõltub olulisel määral asfaltkatte dimensioneerimismetoodikast) ja madala survetugevusega betooni kasutus infraehituses teedeklastrile (leidis kinnitust kompleksstabiliseerimise mõttekus, lisaks leidus kaks huvitavat materjali – kontrollitult madala survetugevusega isetasanev ja isetihenev betoonisegu mis sobib nii trassikaeviste taastäiteks kui mitmesuguste tühimike täitmiseks ja uhutud teede taastamiseks, ning poorne betoon näiteks parkimisplatsidele kui all on hästidreenivad pinnased). Uuritud on ka väävli kasutamist ehitusmaterjalides (väävelbetoon – termoplast ilma hüdraulilise sideaineta; väävelasfalt – ca kolmandik bituumenist asendatud väävliga) ning koostöös tehnoloogiainsener Konstantin Trofimenkoga on võimalik neid materjale ka kasutama hakata. Viimastel aastatel on lisandunud ka tsementstabiliseerimine Stabilroad lisandiga, mis annab materjalile elastsuse (korrektse kasutuse korral välistab suuremate pragude tekke, mis on olnud probleemiks nii TS kui põlevkivituha kasutamisel). Konkreetsed näited Maanteeameti Viljandi objektil ja eriti Imavere Stora Enso platsil.

Tallinnale on koostatud ka tüüpkatendid, mille aluseks valdavalt Soome InfraRYL kuigi nõuded on mõnevõrra leebemad kui soomlastel.

Kuigi põhiliseks on siiski asfaltkatted (sideaineks bituumen), võib sideaine rollis olla ka tsement (stabiliseeritud katendid – kompleksstabiliseerimine ja tsementstabiliseerimine lisanditega; betoonkatted ja ka madala survetugevusega betoon) või koguni polümeerne sideaine M10+50.

Katendite projekteerimise loogiline osa käsitleb materjalide omadusi ning selgus, et dreenkihis kasutatavate liivade filtratsioon ja elastsusmoodul ehk kandevõime on pöördvõrdelises seoses – mida parema filtratsiooniga on tegemist, seda nõrgemaks jääb kandevõime. Tõstes ehk karmistades nõudeid ühele aspektile toimub see teise aspekti arvelt ja väga hea filtratsiooniga (näiteks Männiku ja Kiiu) liivade kasutamisel jääb katendi tööiga üsna lühikeseks. Seda näitab ka Luige sõlme T15 staatus – 5 aastase kasutuse järel on kattest 20-25% amortiseerunud.

Seni on vähe kasutatud võtet, mis võimaldab hinnata jämedateralist materjali sisaldava segu filtratsiooni – GOST näeb selles osas ette meetodi, mille kohaselt testitakse nagu ka standardi EVS 901-20 järgi nõutud, 0/4 fraktsiooni ning saadud tulemus korrutatakse tegeliku segu ja testitud fraktsiooni efektiivdiameetrite suhte ruuduga.

Kuigi kehtiva juhendi järgi määrab katendi vajaliku kandevõime katendi tööea jooksul esinev maksimaalne koormussagedus, on tegelikult pilt keerulisem – määravaks kujuneb katendi tööea jooksul mõjuv summaarne normtelgede arv, mitte maksimaalne aastakeskmine. Kehtiv skeem pärineb 1983 normidest kuid nii Põhjamaadel kui 2001 aastast ka SRÜ riikides on üle mindud kumulatiivsele normtelgede arvestusele. Siiski oleme juurutanud taandusalgoritmi, millega 20 aasta kumulatiivne koormus taandatakse KAP jaoks vajalikuks 15-nda aasta koormuseks.

2015 sügisel on uuendatud siirdetegurid (kehtestatud 2016 jaanuarist, ligikaudu tõuseb seeläbi katendite arvutuslik koormussagedus kahekordseks aga et kandevõimenõuded on logaritmilises seoses, siis mõju konstruktsiooni paksusele ja ka maksumusele on minimaalne).

2017 veebruaris on avaldatud KAP v2, kus on ühtteist muudetud (uued elastsusmoodulid, karmistuvad turvanõuded ning mõningad abiskeemid) kuid rida valdkondi, mida KAP ei lahenda või sisaldab vigu, ei ole enam nii lihtsalt parandatavad ning lõppkokkuvõttes tuleb siiski eelistada üleminekut paremale süsteemile. Mis on parem? Kas saaksime otse üle võtta naabritelt (Soome, Rootsi, Taani) midagi? Tõenäoliselt on see võimalik, kuid kaasnevad mitmed teemad mida lihtviisil otsustuskorras lahendada ei saa, mis vajavad eelnevalt mõõtmisi ja uurimisi. Aga see on pikem teema, millest saab ka veel kirjutada.

2017 aprillist avanes võimalus kandevõimemõõtmiste teostamiseks seadmega Dynatest LWD 3031. Erinevalt Inspector-seadmest on selle funktsionaalne ulatus laiem. Langeva raskusega varieerimine (kuni 20 kg), erinevad koormustallad (10, 15, 20 ja 30 cm) ja kaks lisa-andurit (poomiga, 30 ja 60 cm teljest) annavad võimaluse iga materjali jaoks elastsusmooduli leidmiseks just selle materjali normaalpingeolukorras ning LWDmod tarkvara võimaldab tagasiarvutuse teel leida mitmekihilise konstruktsiooni ülakihi materjali elastsusmooduli lisaks siis baasfunktsioonina konstruktsiooni kandevõimele. Seade ei ole ette nähtud tihendusteguri kontrolliks, kuna näiteks tihendamata liiva mõõtmisel Inspectoriga vajub seade korduvkoormustel sügavale kihi sisse, LWD 30-cm talla tõttu mitte. Siit tulenevalt aga erinevad ka saavutatud tulemused. Loodetavasti õnnestub lähiaegadel sellega piisavalt mõõtmisi teha, et uued ja kontrollitud elastsusmoodulid välja töötada ka katendiarvutuseks. Kas see uus aga KAP algoritmidele tugineks on üsna kahtlane.