VIBRATIONSUTREDNING PRÅMKANALEN. Rapport Upprättad av: Frank Thunberg Granskad av: Stefan Broqvist Godkänd av: Frank Thunberg

Transkript

1 VIBRATIONSUTREDNING PRÅMKANALEN Rapport Upprättad av: Frank Thunberg Granskad av: Stefan Broqvist Godkänd av: Frank Thunberg

2 SOCKELMÄTNING PRÅMKANALEN Rapport KUND Trafikverket KONSULT WSP Sverige AB Box Göteborg Besök: Ullevigatan 19 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm KONTAKTPERSONER Bjarne Danielsen, Trafikverket Alf Ekblad, Trafikverket Frank Thunberg, WSP Akustik, Stefan Broqvist, WSP Akustik, (20)

3 INNEHÅLL BAKGRUND 4 SAMMANFATTNING 4 BEDÖMNINGSGRUNDER 4 MÄTDATA 4 Repslagaregatan 14, Bävern 7 5 Munkforsgatan 6, Grodan 8 6 Mariedalsgatan 1 Bävern 5 10 Hagagatan 8H Uttern Eneströmsgatan 1A Karlsvik 7 12 Hamngatan 4 Monitorn 5 15 Hamngatan 6B Monitorn 7 16 Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik 1 17 Instrumentering 19 Mätpunktskarta 19 Kalibreringsdokument 20 3 (20)

4 BAKGRUND WSP har av Trafikverket i Karlstad fått i uppdrag att utföra en vibrationsutredning på bostadsfastigheter med avseende på tågtrafik längs Pråmkanalen i Karlstad. Syftet är att utreda om överskridande av riktvärden föreligger inför utbyggnad till dubbelspår på sträckan. I Trafikverkets riktlinjer för vibrationer från spårburen linjetrafik anges nivån 0,4 mm/s RMS i sovrum som gräns för övervägande av åtgärd samt 1,0 mm/s RMS som högsta acceptabla värde i sovrum nattetid. SAMMANFATTNING Efter slutförda mätningar kan vi se att sockelvibrationerna på bostadshus längs sträckan är förhållandevis ringa varför vi rekommenderar att inga komfortmätningar behöver göras. BEDÖMNINGSGRUNDER Då beställningen av uppdraget endast avser fältdokumentation av närliggande fastigheters vertikala sockelvibrationsnivå och beställaren önskar bedömning av risk för överskridanden av Trafikverkets målvärde för komfortstörning 0,4 mm/s RMS i mätriktning x,y och z inne på fastighetens bjälklag har bedömningen inte någon vetenskapligt grund då samband mellan vertikal sockelvibration och komfortvibration t.o.m. i en annan mätriktning än den som uppmätts skall predikteras. Vi har valt att erfarenhetsmässigt utföra bedömningen av risk och använder oss av generella tumregler för bedömning av vertikal vibration och anger en nivå av sannolikheten för att överskridanden föreligger. Vidare vet vi av erfarenhet att den vertikala komponenten normalt avtar med ökande våningshöjd medan den horisontella tvärtom vanligtvis ökar. Vi betraktar vidare signalen som sinusliknande (vilket den naturligtvis inte är). Överföring mellan grundkonstruktion och övrig byggnad samt olika byggnadsdelars dynamiska respons är okänd varför vi antar följande: MÄTDATA På följande sidor presenteras mätdata samt analyser från de olika mätpunkterna. 4 (20)

5 Repslagaregatan 14, Bävern 7 Mättid: :48:04 till :27:10 Dominerande frekvens: Ej mätbar Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Pålad Spännvidd bjälklag: Korta spännvidder Antal våningar: mer än 3 Förstärkningsfaktor för bjälklaget bedöms till 1 Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Repslagaregatan 14 Bävern :00 0,14 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :20 0,13 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :00 0,13 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :40 0,12 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :40 0,12 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :20 0,11 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :00 0,11 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :40 0,10 mm/s Repslagaregatan 14 Bävern :20 0,10 mm/s Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,1 mm/s RMS. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som ringa. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. 5 (20)

6 Munkforsgatan 6, Grodan 8 Mättid: :29:55 till :13:30 Dominerande frekvens: 11 Hz Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Ingen uppgift från Karlstads kommun Spännvidd bjälklag: 5-6 meter Antal våningar: 3 med källare Bedömd förstärkning (antaget träbjälklag) på översta våningsplan 3 De högsta mätvärdena från tågtrafik ligger med marginal under de från vägtrafiken Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Munkforsgatan 6 Grodan :24 1,08 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :57 0,81 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :21 0,52 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :57 0,51 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :28 0,49 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :41 0,47 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :47 0,46 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :20 0,46 mm/s Munkforsgatan 6 Grodan :19 0,40 mm/s Uppmätta värden har inte sitt ursprung från tågtrafik. Inga av de höga värdena stämmer överens med tågföringsdata. Mätobjektet befinner sig alltför långt från järnväg, mätvärdena i tabellen ovan. Härrör med all säkerhet från vägtrafik. Högsta mätvärde som kan härledas till tågtrafik generades :20 och var 0,24 mm/s. Resandetåget 8935 kan kopplas till denna tidpunkt. Eftersom inget tidsförlopp från passagen finns kan det dock inte med säkerhet sägas att mätvärdet härrör från tågvibrationer. Med tanke på det stora avståndet till banvallen ( i jämförelse med närliggande mätpunkter är det inte sannolikt att ett resandetåg skulle kunna ge upphov till en sockelvibration på 0,24 mm/s. Sannolikheten för komfortvibrationer över 0,4 mm/s RMS bedöms därför som ringa. 6 (20)

7 Förslag till åtgärd: Ingen ytterligare åtgärds krävs således med avseende på tågtrafiken. Tidsförlopp från passagen :24. Utsnitt från ovanstående kurva :24: 7 (20)

8 Frekvens från ovanstående tidsförlopp :24: 8 (20)

9 Intervalldata från hela mätperioden: Notera nedgången nattetid då ingen biltrafik förekommer. 9 (20)

10 Mariedalsgatan 1 Bävern 5 Mättid: :04:20 till :21:26 Dominerande frekvens: Ej mätbar Markförhållanden: Sand c:a 5m till berg Grundläggning: Betongplintar till berg Spännvidd bjälklag: 11 m Antal våningar: 4 Bedömd förstärkning på översta våningsplan:3 De högsta mätvärdena Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Mariedalsgatan 1 Bävern :40 0,13 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :40 0,12 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :00 0,12 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :40 0,11 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :40 0,11 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :40 0,11 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :00 0,11 mm/s Mariedalsgatan 1 Bävern :40 0,11 mm/s Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,25 mm/s RMS. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som liten. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. 10 (20)

11 Hagagatan 8H Uttern 12 Mättid: :10:37 till :19:56 Dominerande frekvens: Ej mätbar Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Ingen uppgift från Karlstads kommun Spännvidd bjälklag: 5-6 meter Antal våningar: 3 med källare Bedömd förstärkning på översta våningsplan:1 De högsta mätvärdena Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Hagagatan 8H Uttern :20 0,17 mm/s Hagagatan 8H Uttern :40 0,16 mm/s Hagagatan 8H Uttern :20 0,15 mm/s Hagagatan 8H Uttern :40 0,15 mm/s Hagagatan 8H Uttern :00 0,15 mm/s Hagagatan 8H Uttern :20 0,15 mm/s Hagagatan 8H Uttern :20 0,15 mm/s Hagagatan 8H Uttern :00 0,15 mm/s Hagagatan 8H Uttern :20 0,14 mm/s Hagagatan 8H Uttern :20 0,14 mm/s Hagagatan 8H Uttern :20 0,14 mm/s Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,1 mm/s RMS. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som ringa. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. 11 (20)

12 Eneströmsgatan 1A Karlsvik 7 Mättid: :33:40 till :05:34 Dominerande frekvens: 7 Hz Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Betongpålar Spännvidd bjälklag: 6 meter Antal våningar: 4 vån + källare Bedömd förstärkning på översta våningsplan:1 De högsta mätvärdena Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Bekr Tåg?* Eneströmsgatan 1A Karlsvik :48 0,33 mm/s Nej Eneströmsgatan 1A Karlsvik :18 0,22 mm/s Ja Eneströmsgatan 1A Karlsvik :56 0,21 mm/s Ja Eneströmsgatan 1A Karlsvik :20 0,21 mm/s Ja Eneströmsgatan 1A Karlsvik :20 0,18 mm/s Eneströmsgatan 1A Karlsvik :00 0,17 mm/s Eneströmsgatan 1A Karlsvik :00 0,17 mm/s Eneströmsgatan 1A Karlsvik :20 0,17 mm/s Eneströmsgatan 1A Karlsvik :00 0,17 mm/s Eneströmsgatan 1A Karlsvik :20 0,17 mm/s * Enligt tågföring Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,15 mm/s RMS. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som ringa. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. Det 2 högsta värdenas tidsförlopp med frekvensspektra presenteras på nästkommande sidor: 12 (20)

13 Tidsförlopp från värdet :48: Frekvensspektra från samma värde värdet :48: Ovanstående tidsförlopp med frekvensspektra stämmer inte överens med tågföringsdata, Kurvlängden indikerar att inspelningen inte härrör från någon tågpassage. Även frekvensspektrat skiljer sig från vad man brukar se för tåg.. Frekvensspiken strax under 48 Hz torde härröra från en okänd källa, observera att samma spik även förekommer på följande frekvensspektra. Vi kommer att bortse från ovanstående registrering. 13 (20)

14 Tidsförlopp från värdet :18 Frekvensspektra från ovanstående värde :18: Ovanstående tidsförlopp härrör med all säkerhet från tåg. Utdrag från tågföringsdata: UtfDatum UtfTidpunkt Tågnr Plats Tågslag Dragfordonsid Längd Vikt : Karlstad C GT ,5 988 Således bör värdet 0,22 mm/s vara att anse som det högsta mätvärdet från Eneströmsgatan 1A. 14 (20)

15 Hamngatan 4 Monitorn 5 Mättid: :14:19 till :53:42 Dominerande frekvens: Ej mätbar Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Ingen uppgift från Karlstads kommun Spännvidd bjälklag: 6-7 meter Antal våningar: 4 med källare Troligen träbjälklag i byggnaden Bedömd förstärkning på översta våningsplan: 3 De högsta värdena: Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Hamngatan 4 Monitorn :00 0,08 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :00 0,08 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :40 0,07 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :40 0,06 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :20 0,06 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :40 0,06 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :40 0,06 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :00 0,06 mm/s Hamngatan 4 Monitorn :00 0,06 mm/s Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,15 mm/s RMS. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som ringa. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. 15 (20)

16 Hamngatan 6B Monitorn 7 Mättid: :56:07 till :02:33 Dominerande frekvens: Ej mätbar Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Ingen uppgift från Karlstads kommun Spännvidd bjälklag: 6 meter Antal våningar: 6 med källare Bedömd förstärkning på översta våningsplan: 1 De högsta värdena: Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Hamngatan 6B Monitorn :40 0,06 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :00 0,06 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :20 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :20 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :40 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :40 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :20 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :40 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :00 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :20 0,05 mm/s Hamngatan 6B Monitorn :00 0,05 mm/s Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,05 mm/s RMS. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som ringa. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. 16 (20)

17 Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik 1 Mättid: :41:35 till :56:32 Dominerande frekvens: 6,5 Hz Markförhållanden: Sand/Lera Grundläggning: Befintlig betong enligt kontaktcenter Karlstad Kommun. Spännvidd bjälklag: 7 meter Antal våningar: 5 vån + källare Bedömd förstärkning på översta våningsplan: 1 De högsta värdena: Mätpunkt Beskrivning Tid Värde Bekr. Tåg* Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :50 0,21 mm/s Ja Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :20 0,21 mm/s Ja Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :20 0,19 mm/s Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :20 0,19 mm/s Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :20 0,18 mm/s Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :40 0,17 mm/s Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :20 0,17 mm/s Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :20 0,17 mm/s Södra Kyrkogatan 2A Karlsvik :40 0,16 mm/s * Enligt tågföring Uppskattad komfortvibrationsnivå = 0,15 mm/s RMS. Osäkerhet råder dock för de horisontella svängningshastigheterna på de översta golvbjälklagen. Sannolikheten för överskridanden av komfortvärdet 0, 4 mm/s bedöms som ringa. Förslag till vidare åtgärd: Ingen ytterligare åtgärd krävs. Det högsta värdets tidsförlopp (det enda som finns) med frekvensspektra presenteras på nästkommande sida: 17 (20)

18 Tidsförlopp från värdet :50 Frekvensspektra från ovanstående värde: Ovanstående tidsförlopp härrör med all säkerhet från tåg. Utdrag från tågföringsdata: UtfDatum UtfTidpunkt Tågnr Plats Tågslag Dragfordonsid Längd Vikt : Karlstad C GT (20)

19 Instrumentering I projektet har följande utrustning använts: Instrument Serienummer Mätpunkt Givare Serienummer AvaTrace T Södra Kyrkogatan 2A 3019 AvaTrace T Munkforsgatan AvaTrace T Eneströmsgatan 1A 3017 AvaTrace T Mariedalsgatan AvaTrace T Hamngatan AvaTrace T Hamngatan 6B 3014 AvaTrace T Hagagatan 8H 3014 AvaTrace T Repslagaregatan Samtlig utrustning är kalibrerad enlig gällande mätstandarder. Samtliga instrument har varit inställda på att mäta intervalldata var 20:e minut, kurvlängd 30 sekunder, tröskelnivå 0,2 mm/s, frekvensomfång Hz. Instrumentens brusnivå är 0,02 mm/s. Mätpunktskarta Munkforsgatan 6, Grodan 8 2. Hagagatan 8H, Uttern Mariedalsgatan 1, Bävern 5 4. Repslagaregatan 14, Bävern 7 5. Eneströmsgatan 1A, Karlsvik 7 6. Södra Kyrkogatan 2A, Karlsvik 1 7. Hamngatan 4, Monitorn 5 8. Hamngatan 6B, Monitorn 7 19 (20)

20 Kalibreringsdokument 20 (20)

21

22

23

24

25

26

27 Amplitude Response AvaTrace Certificate of Calibration Model: AvaTrace Serial number: 8876 Date: :39 Calibration result: All Channels passed on all frequencies. 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 Ch. 1 Ch. 2 Ch. 3 Ch. 4 0, Frequency [Hz] AVA Monitoring AB certifies that, at the time of test, the above product was calibrated in accordance with applicable AVA Monitoring AB procedure. These procedures are designed to assure that the product meets AVA Monitoring's specifications. The above product should be calibrated at least every second year or according to applicable regulations. The standards used in this calibration are traceable to SP, NIST and/or other national measurement institutes. Instrumentation used: Make Model Serial Cal. cert National Instruments USB Calibration Certified by: AVA Monitoring AB Vädursgatan 6 Tel: Göteborg

28 Amplitude Response AvaTrace Certificate of Calibration Model: AvaTrace Serial number: 8885 Date: :37 Calibration result: All Channels passed on all frequencies. 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 Ch. 1 Ch. 2 Ch. 3 Ch. 4 0, Frequency [Hz] AVA Monitoring AB certifies that, at the time of test, the above product was calibrated in accordance with applicable AVA Monitoring AB procedure. These procedures are designed to assure that the product meets AVA Monitoring's specifications. The above product should be calibrated at least every second year or according to applicable regulations. The standards used in this calibration are traceable to SP, NIST and/or other national measurement institutes. Instrumentation used: Make Model Serial Cal. cert National Instruments USB Calibration Certified by: Magnus Gustavsson AVA Monitoring AB Vädursgatan 6 Tel: Göteborg

29 Amplitude Response AvaTrace Certificate of Calibration Model: AvaTrace Serial number: 9053 Date: :14 Calibration result: All Channels passed on all frequencies. 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 Ch. 1 Ch. 2 Ch. 3 Ch. 4 0, Frequency [Hz] AVA Monitoring AB certifies that, at the time of test, the above product was calibrated in accordance with applicable AVA Monitoring AB procedure. These procedures are designed to assure that the product meets AVA Monitoring's specifications. The above product should be calibrated at least every second year or according to applicable regulations. The standards used in this calibration are traceable to SP, NIST and/or other national measurement institutes. Instrumentation used: Make Model Serial Cal. cert National Instruments USB Calibration Certified by: Magnus Gustavsson AVA Monitoring AB Vädursgatan 6 Tel: Göteborg

30 Amplitude Response AvaTrace Certificate of Calibration Model: AvaTrace Serial number: 9062 Date: :33 Calibration result: All Channels passed on all frequencies. 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 Ch. 1 Ch. 2 Ch. 3 Ch. 4 0, Frequency [Hz] AVA Monitoring AB certifies that, at the time of test, the above product was calibrated in accordance with applicable AVA Monitoring AB procedure. These procedures are designed to assure that the product meets AVA Monitoring's specifications. The above product should be calibrated at least every second year or according to applicable regulations. The standards used in this calibration are traceable to SP, NIST and/or other national measurement institutes. Instrumentation used: Make Model Serial Cal. cert National Instruments USB Calibration Certified by: AVA Monitoring AB Vädursgatan 6 Tel: Göteborg