Rakentamisen kehitysaskeleita ja voimalaitoksia sarjatyönä
Sähkön tarve Suomessa muuttui
Suomessa koettiin viime sodan jälkeen ankaraa sähköpulaa. Parhaimmat sen aikaiset vesivoimalaitokset jäivät rajan taakse jääneille alueille. Sähköntuotantoa piti saada nopeasti jostain mm. Etelä-Suomen tehtaiden käyttöön. Onneksi vesivoimaan liittyviä suunnitelmia oli tehty jo 1900-luvun alussa pohjoisen jokien osalta, mutta ne piti päivittää. Samalla oli ratkaistava kysymys, miten sähkö saadaan suurille tehtaille ja muille kuluttajille kaukaa pohjoisesta. Edessä oli valtakunnan verkon rakentaminen läpi maan ja kuten tiedetään, Suomi on pitkä maa.
Paljon suunnittelua, vanhoista ideoista käytäntöön
Pohjoisen suuret joet, Kemijoki, Iijoki ja Oulujoki päätettiin rakentaa vesistökohtaisina kokonaisuuksina.
Oulujoen rakentamista suunniteltiin valtion voimin 1900 luvun alkupuolella. Valtion perustama Koskivoimatoimikunta oli tutkinut voimakkaimmat kosket: Pyhäkosken ja Niskakosken. Imatran Voima Oy:llä (IVO) oli paras kokemus vesivoimarakentamisesta 1920-luvulla rakennetun Imatrankosken myötä. Isot metsäyhtiöt lähtivät IVOn kanssa perustamaan Oulujoki Osakeyhtiötä ja rakentamaan Suomessa ehkä eniten tutkittua vesistöä, Oulujokea ylävesineen. Siellä oli ennestään kolme vanhaa 1920-luvun kylkipatovoimalaa (Ämmänsaari, Kajaani ja Oulu). Suuressa mittakaavassa työt alkoivat 1940-luvun alussa. 1
Voimalaitosten rakentamisen karkea vaiheistus 1941-1965. Kaavio: Matti Pulkka, IMS Laatujärjestelmä
Kokonaisuuden hahmottaminen
Suomen valtion perustama Koskivoimatoimikunta teki alustavat suunnitelmat Oulujoen rakentamisesta. Imatran Voima Oy:n Rakennus- ja suunnitteluosasto ja vuoden 1941 jälkeen Oulujoki Osakeyhtiö tarkensivat suunnitelmia ja aikataulutusta. Sota-aika sotki niitä pahasti. ”Roomaa ei yhdessä yössä rakennettu eikä jokeakaan valjasteta”. Aloitettiin potentiaalisimmasta ja eniten tutkitusta koskesta. Pyhäkoskeen suunniteltiin jättimäistä laitosta, jonka korkeus olisi ollut noin 60 metriä. Sen aikainen tekniikka oli riittämätön ja suunnitelmia jouduttiin arvioimaan uudelleen. Tämä 12 km pitkä koskiosuus jaettiin lopulta kolmen laitoksen kesken. Pyhäkosken lopullisessa suunnitelmassakin oli riittävästi haastetta pula-ajan rakentajille.
Oulujärven säännöstelyn hallinta piti ratkaista ensivaiheessa. Monen vaiheen jälkeen syntyi Jylhämän laitossuunnitelma. Muut kohteet tarkentuivat ajan myötä. Rakentamisaikataulu pääuomalle saatiin näin laadituksi ja rakentaminen ajoittui 1940 ja -50-luvulle. Myöhemmin tarkentui Hyrynsalmen reitin valjastaminen, joka kesti alle 10 vuotta. 2, 3
Käsipelillä ja isolla määrällä tekijöitä aloitettiin voimala-alueen rakentaminen. Kuva: Fortum Oyj:n kuva-arkisto
Työvoiman saanti ja hyödyntäminen
Rakentamisen alkuaikoina palkattiin runsaasti työväkeä. Koneita ei aluksi ollut, joten työntekijäin runsas määrä oli sen aikainen tapa ”saada tuloksia aikaan”. Yhtiö ja työ kouluttivat parhaat osaajat ammattilaisiksi, ja myöhemmin käytettiin kisälli-oppipoika-menetelmää työresurssien turvaamiseksi. Vähitellen työt ja laitos valmistuivat kerrallaan ja siirryttiin seuraavaan kohteeseen. Tämä oli järkevää työvoimapolitiikkaa molemmin puolin; yhtiöllä oli valmiiksi ammattinsa osaava työvoimaa jatkuvasti käytössä ja henkilöstöllä oli työtä ja toimeentuloa. Tätä jatkui ensin pääuomassa 1950-luvun loppuun ja sitten Emäjoella 60-luvulle asti. Joillakin oli sen jälkeen periaatteessa vielä mahdollisuus siirtyä Kemijoen voimalaitosrakennuksille. Tällaista menettelyä voi hyvällä syyllä kutsua ”työvoiman hyödyntämisen ketjuttamiseksi” ja monistamiseksi. Selkeiden työkokonaisuuksien vaiheistus näkyi selvimmin Emäjoella. Rakennustahti siellä oli jo 1950-luvulla toista luokkaa kuin heti sodan jälkeisellä Oulujoella. 4
Voimaloiden perustustyöt
Koskivoimatoimikunta valitsi Imatran Voiman Rakennusosaston suunnittelupäällikkö DI Niilo Saarivirran kokonaisprojektin johtajaksi. ”Lopullinen” yleissuunnittelu tehtiin 1935-1939 ja sen työnimi oli lyhyesti ”Oulujoen vesivoima”. Myöhemmin Koskitoimikunta teetti sen aikaisen mittapuun mukaan tarkat maastotutkimukset ja kairaukset.
Voimalaitoksen perustuksien teko alkoi suurilla maasiirtotöillä. Tähän pohjatyöhön oli oma työkunta ja koneet. Voimalat pyrittiin tekemään, mikäli mahdollista, kuivalle maalle, jolloin säästyttiin massiivisten työpatojen rakentamiselta. Jos patotöitä tarvittiin, ne veivät huomattavasti pidemmän ajan ja asettivat vaatimuksia kalustolle ja koneille. Maatöiden valmistuttua työväki koneineen lähti seuraavalle paikkakunnalle valmistelemaan padon ja konesalin tulevaa paikkaa. Työorganisaatio oli järkevästi jaettu kahteen osaan: Pyhäkosken ja Jylhämän rakennustyöryhmään, joilla kummallakin oli oma työnjohto.
Oma lukunsa vesivoimalatyömailla oli kallion louhinta. Laitos ja padot piti saada tukevasti ja ”millintarkasti” maahan. Mitä lujempi suunnitellun kohteen maaperä oli, sitä varmemmin kohde saatiin ankkuroiduksi. Porarit, räjäyttäjät ja louhijat muodostivat työkuntia, jotka kulkivat tietyssä rakennusvaiheessa kohteelta toiselle, koska alan osaajia ei ollut joka paikkakunnalla saatavilla. Kuriositeettina voi mainita Montan voimalaitoksen, joka pystytettiin Muhoksen savikivimuodostuman päälle aivan uusin Icos-Weder -menetelmän ansiosta, kun kalliota ei löytynyt valitulta rakennuspaikalta. Insinöörit keksivät keinon, millä pato saatiin pysymään paikallaan. 5
Marion työkuntineen ruoppasi Oulujoen ja Emäjoen kosket 1950 - 1970 luvuilla ”sarjatyönä”. Kuva: Fortum Oyj:n kuva-arkisto
Maansiirtokoneiden tulo
Ensimmäisille työmaille rakentajayhtiö Oulujoki Oy hankki lähes kaikki koneet omaan kalustoonsa. Koneita oli vaikea saada kotimaasta heti sodan jälkeen, joten parhaiten soveltuvia kävivät johtoryhmän henkilöt valitsemassa ulkomailta, etenkin Amerikasta. Jättimäisiä koneita ei valmistettu tuolloin Euroopassa. Samoilla matkoilla kerättiin arvokasta tietoa patorakentamisesta USAn Kolumbia-joen kymmenistä isoista voimalaitoksista, missä käytettiin suuria, amerikkalaisvalmisteisia koneita: jättikaivinkoneita, maansiirtokalustoa, laahuskoneita, poravaunuja ja katepillareita. Oulujoella uudet koneet palvelivat maansiirtotöissä vuorollaan kullakin työmaalla usein vakiomiehistö mukanaan. Isojen koneiden kuljetus uudelle työmaalle oli tuolloin haastavaa ja vaati erikoiskalustoa. Yhtiö luopui viimeisten laitosten valmistuttua vähitellen koneistaan, kun oli jo tarjolla yksityisiä urakoitsijoita ajanmukaisine koneineen. Amerikkalaisilla oli Hollannissa lisäksi varusteiden ylijäämävarasto. 6, 7, 8
Betonityöt
Betonirakenteiden teko vaati lähes aina muotteja ympärilleen. Varsinkin koneasemissa, padoissa ja perustuksissa muotit täytyi rakentaa lujiksi ja turvallisiksi: betonimassahan on yllättävän raskasta. Laudoittajat rakensivat muotit ensin irtotavarasta -laudoista- tai myöhemmin levyistä. Lautatavara oli halpaa rakentamisen alkuaikoina. Sitä sahattiin omilla sahoilla osin omista tukeista. Se oli myös kierrätystavaraa, koska käytetty lauta myytiin henkilökunnalle edullisesti. Harvoin raakalautaa käytettiin uudestaan, mutta sodan jälkeisinä pulavuosina naulat poistettiin ja oiottiin uusiokäyttöön. Myöhemmin perusmuotit suunniteltiin ja rakennettiin moduulimitoilla. Tällöin niitä voitiin käyttää useampia kertoja valutöissä kohteesta toiseen, mikä säästi ja nopeutti betonitöitä. Kuriositeetin vuoksi voisi todeta, että käytetyistä Emäjoen perusmuoteista tehtiin mm. täysimittaiset jääkiekkokaukalot Pyhäkoskelle ja Jylhämään, kierrätystä sekin. 9, 10
Dumpperi oli näppärä apuri betonin lähikuljetuksessa. Kuva: Fortum Oyj:n kuva-arkisto
Betonin kuljetuksen kehittyminen
Betonin valmistaminen oli yksi avainkysymyksistä. Aluksi periaatteessa jokaiselle työmaalle betoni pyrittiin tekemään paikan päällä, koska kostean betonin lähikuljetus onnistui joko dumppereilla - pienillä traktorinnäköisillä kuuppavaunuilla - tai köysiratanostureilla. Viime kädessä betonia vietiin kohteeseen jopa kottikärryillä. Myöhemmin Oulujoki Oy:n Betoni- ja Maalaboratorio (BML) yhdessä betonin valmistajien kanssa otti ensimmäisten joukossa käyttöön betoniautoja pitempiin maantiekuljetuksiin, jolloin aseman ei tarvinnut muuttaa aina työmaan viereen. Yhtiön oma tutkimuslaitos, BML Pyhäkoskella suunnitteli betoniasemat ja valvoi betonin laatua tarkasti. Betonityöntekijät saivat siirtyä työmaiden mukana uusiin kohteisiin aina kun seuraava asema avattiin.11 Omia betoniasemia Oulujoki Oy:llä oli puolenkymmentä.
1950-luvun lopun betoniautoja, joita alettiin kehittämään yhdessä betonin tuottajien kanssa. Kuva: https://parma.fi/consolis-parman-tytaryhtio-rajaville-70-vuotta/
Elementit astuivat kuvaan betonirakentamisessa jo 1950-luvulla. Kuva: Fortum Oyj:n kuva-arkisto
Moduuliajattelu
Jo Oulujoen voimalaitoksia tehtäessä Aarne Ervi työryhmineen oli saavuttanut yhden tavoitteistaan, nimittäin Pällin voimalan seinien kokoamisen moduuleista. Tähän suunnitelmaan ei monikaan uskonut. 1950-luvun kokeilu kuitenkin onnistui ja ”valmisosien” käyttö betonirakentamisessa yleistyi. Olihan helpompi tehdä seinän pintaelementit maajalassa kuin ylhäällä telineillä. Moduuliajattelua sovellettiin myöhemmin myös ikkunoissa ja ovissa luomalla niille moduulimitoitus tai standardoimalla ne. Näin päästiin tekemään kohteita tavallaan sarjatyönä säädyllisissä olosuhteissa vaikkapa sisätiloissa tai jossakin muualla kuin rakennuspaikalla. Pällissä muutenkin kokeiltiin uusia ratkaisuja: ”harjakattoa nurinpäin” sekä erilaisia ikkunatyyppejä. Ervi piti tärkeänä luonnonvaloa jopa konesaleissa. 12
Pällin voimalan seinän valmista pintaa. Kuva: Fortum Oyj:n kuva-arkisto
Imatran voiman kantaverkko vuonna 1938. Kuva: Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982)
Suomen voimansiirtoverkon rakentaminen
Sotien jälkeen sähkön kulutus oli suurinta eteläosassa maata, missä valtaosa teollisesta toiminnasta tuolloin sijaitsi. Oulujoen voimalaitosten rakentaminen vaati Suomeen valtakunnan laajuisen kantaverkon rakentamisen. Suurjännitelinjoja rakennettiin tuhansia kilometrejä. Rakentamisesta huolehti valtionyhtiö Imatran Voima Oy. Se oli hidasta työtä hevospeleillä ja käsityökaluilla mutta koneellistuminen tapahtui nopeasti. Jos linjanrakennus edistyi alkuaikoina kilometrin muutamassa kuukaudessa niin sarjatyönä koottuihin pylväisiin ja elementteinä tehtyihin perustuksiin siirryttäessä työaika lyheni merkittävästi. Pylväsmateriaalit kevenivät. Teräksisissä pylväissä alettiin käyttää yhä enemmän putkirunkoja, koska ne ovat rakenteeltaan ristikkorunkoja yksinkertaisempia ja nopeampia koota sekä kuljettaa. Pylväsmateriaalina käytetään myös alumiinia.
Suurjännitelinjan valmistus - osien rahtaus, perustus, kasaaminen, nosto, linjaköysien veto, kiristys ja kytkentä- vaiheistettiin ja koneistettiin vähitellen. Eri vaiheita tekivät erikoistuneet ammattiryhmät suunnitellusti. Liikkuminen työmaille helpottui metsäteiden ja entistä parempien kulkuneuvojen ansiosta. Samoin yhteydenpito tehostui radioliikenteen kehittymisen myötä: siirryttiin kenttä-lankapuhelimista langattomiin ajoneuvo- ja taskupuhelimiin.
Imatran voiman kantaverkko vuonna 1960. Kuva: Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982)
Linjanrakennusta helpottamaan kehitetty "vaijerisammakko". Kuvat: Matti Pulkan kuva-arkisto
Linjanteossa saatiin aikaan uusia ratkaisuja ja jopa ”keksintöjä”, jotka helpottivat linjan rakentamista seuraavalla kerralla. Kävin pari kertaa 1980-luvulla IVOn Muhoksen voimajohto-osaston varastossa, missä varastomies Matti Piippo esitteli erilaisia koneita ja työkaluja. Monen kohdalla hän totesi, että tämä on tehty täällä ideasta tarpeeseen tai tätä on kehitetty henkilöstön aloitteiden pohjalta linjanrakennukseen sopivaksi, esimerkiksi vaijerilukko ”sammakko”, kelakone, kenttäpumppu, erilaiset käsityökalut ja nostokoukut. Tarkastin sen jälkeen palkitut aloitteet heidän esimiehiltään, Veikko Välimaalta ja Tarmo Tuomiselta. He sanoivat, että totta se on. 13
Kuva: Matti Pulkka, IMS Laatujärjestelmä
Voimalaitosten käytön kehittäminen
Valmistuessaan ensimmäisten voimaloiden käyttö ja ylläpito oli täysin laitoskohtaista. Kolmesta kuuteen työntekijää valvoi sähkön tuottamista laitoksissa ympäri vuorokauden. Työskentely oli käyttöteknikon vastuulla. Jokainen voimala oli oma tuotantolaitoksensa. Niiden välillä oltiin ”puhelinten varassa”. Teknisesti suuria askelia otettiin kuitenkin jo rakennusaikana, kun Emäjoen voimalaitoksiin tuli jo heti alussa kaukokäyttövalmius. Oulujoen voimalaitosten ohjaus siirtyi ensin 1970-luvulla Pyhäkosken aluevalvomoon, joka oli ensimmäinen alueellinen valvomo Suomessa. 2000-luvulle tultaessa kaikkia Suomen vesivoimaloita säädellään keskitetysti IVOn päävalvomosta.
Kunnossapidossa mentiin samaan suuntaan, sillä paikallisten ihmisten työt loppuivat vähitellen ja tilalle tulivat ylläpidon ulkoistamiset. Huollon ja kunnossapidon tehtävät ovat pääosin alan uusien firmojen hallussa. Vesivoiman merkitys vuosikymmenten aikana sähkön tuotannossa on kasvanut. Se on liki ainutta nykypäivänä saatavilla olevaa saasteetonta energiaa säätövoimaksi tässä hurjaa vauhtia sähköistyvässä maailmassa. 14
Etualalla Urho Kekkonen ja Niilo Saarivirta. Kuva: Fortum Oyj:n kuva-arkisto.
Niilo Saarivirran näkemys sarjatyön luonteesta
”Vaikka Oulujoella saatiin jo esimakua siitä, miten toinen toistaan seuraavalla työmaalla voidaan joissakin töissä käyttää hyväksi sarjatyön suomia etuja, olivat eri voimalaitostyöt kuitenkin aika paljon luonteeltaan toisistaan poikkeavia. Emäjoen kolme ylintä laitosta sen sijaan olivat monessa suhteessa toisiaan muistuttavia, suuruusluokaltaan samanlaisia. Niille voitiin laatia kullekin mahdollisimman samanlainen työohjelma ja kukin ammattiryhmä tiesi etukäteen, millä työmaalla hän minäkin ajankohtana tulisi työnsä suorittamaan. Tuskin näin selväpiirteistä sarjatyötä meillä on tämän jälkeen rakennustöissä pystytty järjestämään”, kertoo Paavo Vasala toimitusjohtaja Niilo Saarivirran sanoneen.
Lähteet:
1 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). sivut (ss) 19-24 ja 79-90
2 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). ss 83 ja 104-119
3 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). ss 104-119
4 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). ss 115-119
5 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). s 82
6 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). s 120 (Osmo Korvenkontion lainaus)
7 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). s 110
8 Ulkomaan konehankinnoista ja käytöstä haastateltu seuraavia juhlakirjaan: Osmo Korvenkontio, Pentti Alajoki, Veikko Axelsson, Mauri Kuuskoski Ahti Mustikka, Olavi Mykkänen Sulho Reentilä Kauko Saukkonen, Arvo Tavia, Antti Valtari, Eino Vimpari
9 Haastattelut lautojen kierrätyksestä ja muottien teosta: Aulis Lankinen, Hilja Ojala, Pentti Ojala, Reino Pelkonen, Lauri Taipalus, Heikki Pikkarainen, Alfred Saarikko, Soini Timonen, Eino Vimpari, Ilmari Kianne, sekä 40 -luvun mestarit ja varastomiehet
10 Vesivoimaa Oulujoesta 50 vuotta -sähköllä eteenpäin. Paavo Vasala (1991). s 107
11 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). ss 243-244
12 Voimaa Oulujoesta 50 vuotta -sähköllä eteenpäin. Paavo Vasala (1991). ss 37-39
13 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). ss 140-145 ja 193-203
14 Puoli vuosisataa Imatran Voimaa. Jaakko Auer, Niilo Teerimäki (1982). ss 208-216