Sweco mukana käytetyn ydinpolttoaineen kapselointi- ja loppusijoituslaitoksen suunnittelussa

Posiva Oy on loppusijoittaja, joka aloittaa omistajiensa TVO:n ja Fortumin käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksen syvälle peruskallioon ONKALOon.

Posiva rakentaa parhaillaan kapselointi- ja loppusijoituslaitoskokonaisuutta, jolle valtioneuvosto myönsi rakentamisluvan vuonna 2015. Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoitus tulee tapahtumaan Olkiluodossa prosessilla, jollaista muualla maailmassa ei ole käytetty.

Sweco valikoitui toteuttamaan edistyksellisen kapselointilaitoksen rakennesuunnittelun ja vastaamaan eri tietomallien koordinoimisesta yhdistelmämalliin.

– Swecon esittämä ratkaisu oli teknisesti huipputasoa ja osaaminen vakuuttavinta, kertoo Posivan rakennustekniikan yksikönpäällikkö Juha Matikainen kumppanuuden lähtökohdista.

Työmaa on ollut käynnissä lähes vuoden verran, mutta suunnittelutyötä hankkeen toteuttamiseksi on tehty jo vuosien ajan. Suunnittelussa on kiinnitetty erityistä huomiota turvallisuuden lisäämiseen, hukan vähentämiseen työmaalla ja kohteen pitkäaikaiseen kunnossapitoon.

Turvallisuus rakennesuunnittelutyön lähtökohtana

Swecon vastaava rakennesuunnittelija ja projektipäällikkö Anssi Mäntynen muistuttaa, että Posiva-hanke on ydinturvallisuusvalvonnan alainen ja sisältää turvallisuusluokiteltuja rakenteita. Rakenteet ja kuormat ovat vastaavia kuin muissakin raskaan teollisuuden kohteissa, mutta tässä turvallisuusnäkökohdat korostuvat ja heijastuvat suunnitelmilta vaadittuun laatutasoon.

– Esimerkiksi kapselointilaitoksen käsittelykammion haponkestävän teräsverhouksen suunnittelu- ja laskentatyö oli poikkeuksellisen vaativaa, Mäntynen kertoo ja kiittää samalla tiiminsä vahvaa osaamista.

Keskeistä on ollut se, että mahdolliset ongelmat nostetaan avoimesti esiin ja että kaikki vaiheet dokumentoidaan huolellisesti, jotta tieto on jälkikäteen jäljitettävissä. Myös tietoturvan merkitys korostunut.

Kaikki suunnittelutieto on Posivan omissa tietojärjestelmissä ja yritys on ohjeistanut Swecoa tietojen säilytyksestä.

Tietomallikoordinoinnissa hyödynnettiin virtuaalityökaluja

Kaikkien eri tietomallien yhteensovitus, yhdistelmämallin laadinta ja tarkastaminen sekä korjausten seuranta ovat tietomallikoordinoinnin päätehtäviä.

Swecon kehittämän VirtualSite-työkalun suorituskyky mahdollisti koko loppusijoituslaitoksen kaikkien tietomallien tuomisen yhteen virtuaalimalliin. VirtualSite-mallissa on esimerkiksi kymmeniä kilometrejä tunneleita, mekaniikkamalleja, kaikki LVI- ja sähkömallit, rakennetekniikka, arkkitehtisuunnittelu sekä tunneleiden laserkeilauksen mukaiset toteumatiedot.

Lisäksi mallissa voidaan liikkua 1:1 -mittakaavassa ja tarkastella suunnittelun tilannetta ryhmässä virtuaalisesti ja etäyhteyksin paikasta riippumatta.

Kapselointilaitoksesta on myös tuotettu todellisuutta vastaava virtuaalimalli, johon koko kapselointiprosessi on vaihe-animoitu alusta loppuun asti. Virtuaalimallissa voidaan varmistaa koko suunnitellun prosessin toimivuus ja turvallisuus.

– En olisi ikinä uskonut, että koko jättimäinen laitos on mahdollista tuoda vain yhdeksi virtuaalimalliksi, ilman että sitä tarvitsee pilkkoa osiin, iloitsee uuden työkalun tuomista mahdollisuuksista Swecon erityisasiantuntija Antti Hämäläinen, joka toimii hankkeessa vastaavana BIM-koordinaattorina.

– BIM-koordinointi on hoitunut hyvin, siitä huolimatta, että ulkomaisten toimijoiden kanssa ei voitu edetä aivan alkuperäisen tietomallisuunnitelman mukaan, Matikainen arvioi.

Virtuaalityökaluista on monenlaista etua

Virtuaalimallissa liikkumalla havaintojen tekeminen tehostuu ja puutteet huomataan ajoissa. Esimerkiksi työturvallisuusriskeihin voidaan puuttua jo suunnitteluvaiheessa ja kartoittaa mahdolliset vaaranpaikat.

Korjauksien tekeminen jo ennen rakentamista lisää sekä turvallisuutta että mahdollistaa kustannussäästöt. Jälkikäteen tehtyinä korjaukset ovat huomattavasti kalliimpia.

Rakennesuunnittelun osalta esimerkiksi paikallavalujen ja elementtirakenteiden raudoitukset sekä työteräkset on mallinnettu tarkasti.

– Vaikka raudoitusten yksityiskohtainen mallintaminen on hidasta ja työlästä, on tarkasta tietomallista suuri apu toteutuksessa ja koko hankkeen koordinoinnissa, toteaa Mäntynen.

Tarkka mallinnus vähentää käytännön työssä hukkaa materiaalihankinnoissa.

– Kun työmaa tilaa tietomallin listojen mukaisesti esimerkiksi paikallavalujen raudoitteet, tulee työmaalle aina oikea määrä oikeanlaisia tankoja ilman materiaalihukkaa, Mäntynen kuvailee.

Työmaakäytön lisäksi Posivan Matikainen arvioi, että virtuaalityökalut tulevat olemaan käytössä erityisesti kunnossapidossa. Ydinlaitoksessa kunnossapidosta huolehtiminen on tärkeää, sillä esimerkiksi kapselointirakennuksen käyttöikä on 100 vuotta.