Adek Percometer
Percoasema
Tierakenteen kantavuuden ja tierakenteessa olevan kosteuden seuranta sekä painonrajoitusten optimointi Percoaseman avulla
Jäätymis-sulamisprosessit ja niiden aiheuttamat erilaiset vauriot ovat merkittävin tieverkon kuntoon vaikuttava tekijä sekä Euroopan että Pohjois-Amerikan pohjoisosien tieverkolla.
Routavauriot näkyvät tiessä epätasaisena routanousuna ja siitä johtuvina routaheittoina, mutta ennen kaikkea roudan sulamisvaiheessa eli kelirikkoaikana tierakenteessa tapahtuvina pysyvinä muodonmuutoksina ja rakenteen pehmenemisenä, mikä pahimmillaan tekee liikennöimisen tiellä mahdottomaksi. Nämä muodonmuutokset johtuvat raskaan liikenteen pulssimaisen pyöräkuorman vedellä kyllästettyyn tierakenteeseen tai pohjamaahan aiheuttamasta positiivisesta huokosvedenpaineesta.
Viimeisen kymmenen vuoden aikana tehdyn tutkimuksen myötä on alettu yhä paremmin ymmärtää tierakenteiden vedenherkkyyden ja huonon kevätkantavuuden yhteyttä materiaalien sähköisiin ominaisuuksiin. Lapin tiepiirissä, Texas Transportation Institutessa ja Tampereen teknillisessä korkeakoulussa tehdyt laboratorio- ja maastomittaukset osoittavat selkeän yhteyden korkeiden dielektrisyysarvojen ja tierakenteiden pysyvien muodonmuutosten välillä.
Tutkimustulokset antavat välineet kelirikon mittausjärjestelmien luomiseen, joilla painorajoitusten asettaminen voidaan perustaa reaaliaikaisesti mitattaviin parametreihin nykyisen visuaalisen arvioinnin sijasta. Koska jokainen painorajoitettu päivä aiheuttaa yli miljoonan markan kustannukset yksinomaan Suomessa, voidaan painorajoitusten optimointijärjestelmillä saavuttaa merkittäviä säästöjä raskaita kuljetuksia käyttävälle teollisuudelle, samalla kuitenkaan varantamatta teiden kuntoa.
Roadscanners on kehittänyt yhteistyössä virolaisen Adek Ltd:n kanssa Percoasema-tekniikan, jonka avulla voidaan reaaliajassa seurata tierakenteiden ja pohjamaan kosteustilan ja lämpötilan vaihtelua ja kriittisyyttä tierakenteessa tai pohjamaassa tapahtuviin muodonmuutoksiin. Tulosten perusteella voidaan painorajoitukset asettaa ja poistaa hyvin nopeasti ja lisäksi sallittavien akselipainojen märää voidaan arvioida. Ensimmäinen Percoasema on asennettiin v. 1999 yhteistyössä Lapin tiepiirin kanssa Rovaniemen lähistölle Koskenkylään.
Laitteisto
Percoasema koostuu tien ongelmakohtaan tierakenteeseen sekä pohjamaahan asennetuista anturista tai erillisistä antureista, sekä tien viereen asennetusta tiedonkeruuyksiköstä, joihin anturit ovat yhteydessä kaapelin kautta. Aseman mukana toimitetaan myös tarvittavat tiedonkeruu-, siirto- ja analyysiohjelmat.
Percoasema poikkeaa Percometeristä siten, että siinä on mahdollisuus dielektrisyys- ja sähkönjohtokykymittauksiin sekä lämpötilamittauksiin maksimissaan kahdeksalta kanavalta. Mittausten väli on säädettävissä minimissään 60 sekunttiin (neljä kanavaa) ja mittaukset tallennetaan aseman muistiin, josta ne voidaan lukea modeemin välityksellä. Muistiin voidaan tallentaa maksimissaan 360 mittausta. Aseman mittausasetuksia voidaan myös muuttaa modeemin kautta.
Percoasema toimii 12 V jännitteellä ja virtalähteenä on käytetty 260 Ah akkua, jota ladataan aurinkopaneelin avulla. Ilman latausta akun virran tulisi kestää normaalimittauksissa noin 1, 5 kuukautta
Muodonmuutosominaisuuden tarkkailu ja painorajoitusten asettaminen
Tutkittavan tien kantavuus- ja muodonmuutosominaisuuksia tarkkaillaan tiestön kunnosta vastaavan organisaation tiloissa kuten tiepiirin kelikeskuksessa, jossa tehdään myös päätökset painorajoitusten asettamisesta ja poistamisesta.
Tarkkailu suoritetaan erillisen ohjelman avulla, joka ottaa yhteyden mittausasemaan tai mittausasemiin ja lukee sen muistista viimeisimmät mittaustiedot. Nämä mittaustiedot tallennetaan kunkin mittausaseman omaan tietokantaan, jossa on kuvaukset tutkittavan kohteen tien rakenteesta ja materiaaleista ja näiden tutkimusten pohjalta lasketuista kriittisistä jännitystiloista, dielektrisyysarvoista sekä sähkönjohtokykyarvoista. Tämän jälkeen ohjelma vertaa mitattuja arvoja ja niistä laskettuja trendejä (nousevatko arvot vai laskevat) ja ilmoittaa käyttäjää lähestyvistä varoitus- tai hälytysarvoista eri syvyyksillä tierakenteessa ja pohjamaassa. Tämän arvion perusteella voidaan päättää painorajoitusten asettamisesta ja poistamisesta sekä suurimman sallitun akselipainon määrästä ja/tai akselien lukumäärästä.
Suomessa yleisten teiden painorajoituksista saat lisää tietoa: http://www.tiehallinto.fi/painorajoitukset/index.htm