RAPPORT Vibrationsutredning Hamn- och krossverksamhet i Taxinge Lastbilstrafik vid bostad

Transkript

1 RAPPORT Vibrationsutredning Hamn- och krossverksamhet i Taxinge Lastbilstrafik vid bostad Upprättad av: Andreas Wennblom Granskad av: David Johansson Godkänd av: Andreas Wennblom

2 RAPPORT Hamn- och krossverksamhet i Taxinge Lastbilstrafik vid bostad Kund Skanska Asfalt och Betong AB Region Bergmaterial Industrivägen Solna Konsult WSP Akustik Box JÖNKÖPING Tel: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktpersoner Andreas Wennblom, WSP Akustik, Torbjörn Andersson, Skanska, Innehåll Sammanfattning 3 Bakgrund 3 Utförande 4 Riktvärden för komfortvibrationer i byggnader 5 Riktvärde för skadeverkande vibrationer 5 Allmänt om vibrationer i mark och fastigheter 6 Vibrationernas alstring och spridning 6 Geotekniska förhållanden 7 Fastighetens beskrivning 7 Mätning 8 Uppmätta vibrationsnivåer 9 Analys av data. 10 Slutsats 16 Kommentar 16 Referenser 17 2 (17)

3 Sammanfattning Vibrationsmätning har utförts i byggnaden på fastigheten Finkarby 6:3 (Taxinge-Näsby stationshus). Mätning utfördes i samband med passage med lastbil med tung last och vid olika hastighetsfall. Mätresultaten visar på låga till normala vibrationsnivåer från lastbilstrafik på väg i anslutning till aktuell byggnad. Av mätresultaten kan man konstatera att enstaka passager med tung trafik på vägen kan ge upphov till kännbara vibrationer. Utgångspunkt från Svensk standard, SS För fastigheten Taxinge-Näsby stationshus är skadevärdet 5 mm/s för att uppnå en skadedrivande effekt. Uppmätta vibrationsnivåer i föreliggande utredning ligger långt under 5 mm/s som är riktvärdet för skador från trafik. Med utgångspunkt från mätresultaten bedöms därmed vibrationernas skadedrivande effekt för fastigheten som mycket ringa. Vår bedömning är att uppmätta vibrationsnivåer i stationshuset och övriga närliggande bostadsbebyggelse inte föranleder några större vibrationsdämpande åtgärder. Dock kan rekommenderas att man gör en jämnare vägbana eftersom vägbanan innehåller vissa gropar som kan avjämnas. Alternativt asfalteras vägsträckan. Bakgrund Förbifart Stockholm är ett infrastrukturprojekt i vilket stora mängder förkrossat berg från tunnelbyggnationer kommer produceras. Transport av dessa bergmassor kommer att ske med fartyg från tillfälliga hamnar till anläggningar där material kan krossas och levereras vidare. Skanska planerar att uppföra en anläggning för mottagande av detta material i Taxinge på fastigheten Näsby 3:24 i Nykvarns kommun. I närheten till planerad anläggning finns flera bostäder vilka kan komma att påverkas av verksamheten. Vid samrådsprocessen har det bl.a. framförts att Skanska inför kommande ansökan om tillstånd till den planerade verksamheten bör titta på vad vibrationer från förbipasserande lastbilstrafik kan ha för inverkan på framförallt Taxinge-Näsby stationshus, på fastigheten Finkarby 6:3, vilken är förklarad som byggnadsminne enligt lag (1988:950) om kulturminnen. För att utreda en eventuell skadeverkan av de planerade transporterna, har WSP Akustik av Skanska fått i uppdrag att mäta vibrationsnivåer vid stationshuset i anslutning till inoch utfartsväg till den planerade verksamheten. Mätning har skett vid passage av lastbil med last. 3 (17)

4 Taxinge stationshus År 1895 lät dåvarande ägaren till Taxinge-Näsby slott, greve Arvid Posse, uppföra stationshuset innan det överlämnades som gåva till privatägda Norra Södermanlands Järnvägs AB. Bolaget skulle anlägga och driva en järnvägslinje från Saltskog station i Södertälje till Eskilstuna, och Posse var en av bolagets huvudägare. Stationen togs i bruk samma år som stationshuset byggdes och inledningsvis omfattade byggnaden förutom väntsal även postkontor, men postkontoret lades ner Taxinge- Näsby järnvägsstation var i bruk fram till 1974 och järnvägslinjen kallades populärt för Eskilstunabanan upphörde all persontrafik på sträckan, men arbets- och godståg passerade Taxinge-Näsby station till och med Östra Södermanlands Järnväg, som driver tågtrafiken på museijärnvägen mellan Mariefred och Läggesta Nedre började 1999 att köra rälsbuss på den normalspåriga järnvägen mellan Läggesta Nedre och Taxinge-Näsby stoppades trafiken, järnvägen på sträckan ersattes med smalspår och stationsområdet i Taxinge-Näsby rustades upp. 28 maj 2011 invigdes den upprustade banan mellan Läggesta och Taxinge-Näsby av HM Konungen samt landshövdingarna för Södermanlands och Stockholms län och det går nu att åka ånglokståg på den smalspåriga järnvägen mellan Taxinge och Mariefred, via Läggesta. Utförande En referensmätpunkt placerades vid vägen. Givaren monterades på ett markspett som var förankrat i marken. Mätpunkten fungerar som triggergivare för övriga mätpunkter. Då en rörelse registreras av denna givare startas mätdatainsamling för övriga givare. Mätpunkten registrerar vertikal svängningshastighet. En givare monterades på husets grund. En treriktningsgivare placerades inomhus på plan 2, vardagsrum. Vibrationsvärdena utomhus har registrerats i följande riktningar: Mark - Riktning vertikalt mot vägen (x-riktning) - MP 1 Hus - Riktning vertikalt mot vägen (x-riktning) - MP 2 Vibrationsvärdena inomhus har registrerats i följande riktningar: Riktning vertikalt mot vägen (x-riktning) - MP 3 Riktning parallellt med vägens riktning (y-riktning) - MP 4 Riktning rakt/vinkelrätt mot vägens riktning (z-riktning). MP 5 Instrumentet registrerar den högsta svängningshastigheten i samtliga tre riktningar vid händelse, t.ex. passager, för vilka vibrationsvärdena överskrider ett visst värde (den s.k. triggnivån). Överstiger värdet den inställda triggnivån, registreras en tidssignal utöver de maxnivåer som kontinuerligt registreras. 4 (17)

5 Riktvärden för komfortvibrationer i byggnader Påverkan på människan: Mätningarna har utförts enligt svensk standard SS Vibration och stöt Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader. Riktvärdena för bedömning av komfort anges i tabell 1 nedan. Dessa värden brukar användas som underlag när riktvärden i specifika projekt skall fastställas. Värdena är angivna i form av vägd svängningshastighet. Detta är effektivvärdet av svängningshastigheten uppmätt med tidsvägning Slow som vägts med komfortfilter enligt ISO 8041:1990 Human response to vibration. De uppmätta vibrationsnivåerna är för att spegla människans varierande känslighet för vibrationer vid olika frekvenser. Riktvärdena bör tillämpas vid nyetableringar, nybebyggelse, befintlig bebyggelse och mer strikt för bostäder i samband med vibrationsalstrande verksamhet, såsom spårbunden och vägburen trafik. Riktvärdena är inte avsedda att tillämpas på tillfälliga aktiviteter som bygg och anläggningsarbeten. Svensk Standard SS Vibration och stöt - Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader". Värdena avser uppmätta nivåer inomhus i bostäder: Tabell 1: Bedömningsgrunder. Störningsområde Vägd hastighet Anmärkning Liten störning 0,1-0,4 mm/s Knappt/ej kännbar för människa Måttlig störning 0,4-1,0 mm/s Delvis kännbar för människa Sannolik störning 1,0 ca 2,0 mm/s Kännbar för människa. Upplevs som störande. Stor störning > 2,0 mm/s Obehaglig störning. Mycket kännbar. Enligt den bedömning som gjorts i samband med framtagning av angivna riktvärden anses mycket få människor uppleva vibrationer under skiktet Måttlig störning som störande. Vibrationer i skiktet Måttlig störning ger i vissa fall anledning till klagomål. I skiktet Sannolik störning är vibrationer kännbara och upplevs av många som störande. Enligt vår erfarenhet på WSP Akustik bör emellertid en väsentlig skillnad göras mellan kontinuerliga vibrationer och kortvariga upprepade vibrationsstörningar. Dessutom kan riktvärdena tillämpas som mindre strikt för kontor än för bostäder. Riktvärde för skadeverkande vibrationer Enligt Byggforskningsrådets riktvärden för pålning, packning och trafik bedöms fastigheten Taxinge Näsbys stationshus hamna på ett vibrationsvärde på 5 mm/s (intervallet mellan 5-8 mm/s), kategori nr 3. Detta är alltså den vibrationsnivå byggnaden väntas klara utan att ta skada. Stationshuset skulle även kunna tillhöra kategori IV, dock är detta främst för kyrkor, ruiner och mycket speciella byggnader. Detta kan diskuteras vilken byggnadsklass stationshuset tillhör. 5 (17)

6 Figur 1: Svängningshastighet, maximal resultant - Byggforskningsrådet Allmänt om vibrationer i mark och fastigheter Vibrationernas alstring och spridning Trafik De mekanismer som inverkar på vibrationsalstringen är främst: Hastighet. Högre hastighet leder till större vibrationskrafter. Fordonets fjädring. En styvare fjädring leder till större vibrationskrafter. Den ofjädrade massan för fordonet. En större massa som ligger under fjädringen på fordonet leder till större vibrationskrafter. Vägen uppbyggnad. Beläggning, ex grusväg med gropar, slät grusväg, asfaltsväg, ojämnheter 6 (17)

7 Geotekniska förhållanden Marktypen är lerig mark, äldre sjöbotten, befintlig åkermark enligt uppgift från kunden. Fastighetens beskrivning Befintlig fastighet är ett gammalthistoriskt kulturminnes bevarat stationshus. Idag ombyggt till hyresboende på plan 2. Se foto 01 nedan. Plan 2 hyrs ut till boende. Plan 1 är museibyggnad med kontor och väntsal. Fastigheten har tegelfasad. På plan 2 träbjälklag. På plats uppmärksammades en tydlig svikt i golven. Foto nedan: Foto 01: Taxinge Näsby stationshus, Finkarby 6:3, och aktuell mätplats, d.v.s. på denna plats gjordes mätningen. 7 (17)

8 Mätning Tabell 2: Mätplats och tid Mätpersonal Andreas Wennblom Mätplats Taxinge Näsby Stationshus - Finkarby 6:3 Datum och tid Start Slut* , kl , kl Tabell 3: Instrument som användes Benämning Fabrikat Typ Infra Mini Master 970 Sigicom Systemenhet Infra VLT 10 Vertikal givare Sigicom Givare 2823 Infra VLT 12 Triax givare Sigicom Givare Infra VLT 10 Vertikal givare Sigicom Givare 2674 Instrumenten är kalibrerade med spårbarhet till nationella och internationella referenser enligt vår kvalitetsstandard som uppfyller kraven i SS-EN ISO Datum för senaste kalibrering finns angiven i vår kalibreringslogg. Fordon objekt Detta fordon användes för mätningen Fordon: Lastbil Mercedes regnr XTO 359 Typ: 4 axlig Lastvikt: 19 ton (grus) Totaltvikt:30 ton 8 (17)

9 Uppmätta vibrationsnivåer Mätresultatet redovisas som vibrationsnivåer för de 5 givarna på och utanför huset. Redovisningen sker i de olika trafikfallen. MP 1: Markmätning (4 m från vägen) MP 2: Befintlig byggnad. Grund (22 m från vägen) MP 3: Inomhus X- riktning MP 4: Inomhus Y- riktning MP 5: Inomhus Z- riktning I tabeller nedan redovisas högsta uppmätta vibrationsvärdet v w,max (mm/s P) Mätresultaten är avrundade till en decimal. Mätfall 1: Lastbil körandes i 30 km/h 3 passager Tabell 4: Mätresultat mätfall 1. Passager MP 1 MP 2 MP 3 (X-led) MP 4 (Y-led) MP 5 (Z-led) (mm/s P) 1,1 0,4 0,2 0,1 0,1 (mm/s P) 1,2 0,4 0,3 0,1 0,1 (mm/s P) 1,1 0,5 0,3 0,1 0,1 9 (17)

10 Mätfall 2: Lastbil körandes i 50 km/h 5 passager Tabell 5: Mätresultat mätfall 2. Passager MP 1 MP 2 MP 3 (X-led) MP 4 (Y-led) MP 5 (Z-led) (mm/s P) 1,2 0,4 0,2 0 0 (mm/s P) 1,3 0,7 0,3 0,1 0,1 (mm/s P) 1,2 0,4 0,4 0,1 0,1 (mm/s P) 1,4 1,7 0,4 0,1 0,1 (mm/s P) 1,2 0,8 0,3 0,1 0,1 Mätfall 3: Lastbil körandes i 65 km/h 4 passager Tabell 6: Mätresultat mätfall 3. Passager MP 1 MP 2 MP 3 (X-led) MP 4 (Y-led) MP 5 (Z-led) (mm/s P) 1,2 1,3 0,6 0,1 0,1 (mm/s P) 1,3 1,1 0,5 0,1 0,1 (mm/s P) 1,4 1,7 0,4 0,1 0,1 (mm/s P) 1,3 0,6 0,3 0,1 0,1 Mätfall 4: Lastbil körandes i 60 km/h och simulerat gupp. Guppet bestod av 6 st. kraftigare träplankor, 3 på vardera sidan, som lastbilen körde över. 2 passager. Tabell 7: Mätresultat mätfall 4. Passager MP 1 MP 2 MP 3 (X-led) MP 4 (Y-led) MP 5 (Z-led) (mm/s P) 2,5 3,9 0,9 0,1 0,2 Analys av data. 2,6 3,81 1,6 0,1 0,2 Vid varje inspelad signal, en s.k. transient, kan mer information ges. Kurvförlopp över den inspelade händelsen samt frekvensinnehåll i huvudsak. Typexempel vid varje givare. Nedan ges en översikt för varje mätpunkt över detta innehåll. 10 (17)

11 MP 1: Markmätning, nära vägen Figur 2: kurvförlopp Figur 3: frekvensinnehåll Tydlig markering på kurvan, händelse ca 4 sek, dominerande frekvens är Hz. 11 (17)

12 MP 2: Befintlig byggnad. Grunden Figur 4: kurvförlopp Figur 5: frekvensinnehåll Tydlig markering på kurvan, händelse ca 5 sek, dominerande frekvens är Hz. 12 (17)

13 MP 3: Inomhus Vertikal riktning Figur 6 kurvförlopp Figur 7 frekvensinnehåll Markering på kurvan främst i 2 sekunder, händelse ca 5 sek, dominerande frekvens är Hz. 13 (17)

14 MP 4: Inomhus longitudinell riktning Figur 8 kurvförlopp Figur 9 frekvensinnehåll Markering på kurvan främst i 2 sekunder, händelse ca 5 sek, dominerande frekvens är 6-7, Hz. 14 (17)

15 MP 5: Inomhus Transversell riktning Figur 10: kurvförlopp Figur 11 frekvensinnehåll Markering på kurvan främst i 2 sekunder, händelse ca 5 sek, dominerande frekvens är 6-12 Hz. 15 (17)

16 Slutsats Komfortvibrationer De uppmätta vibrationsnivåerna vid det planerade området klassas in i skiktet måttlig störning enligt nivåerna som ges i SS Inga värden är överstigande 1,0 mm/s vid normal drift. Klassningen gäller för ett normalfall, lastbil fullastad i hastigheten 50 km/h på aktuell väg. Skadedrivande vibrationer Med utgångspunkt från mätresultaten bedöms vibrationernas skadedrivande effekt på Taxinge Näsby s stationshus som mycket ringa. Enligt Byggforskningsrådet, riktvärden för pålning, packning och trafik hamnar fastigheten Taxinge Näsby s stationshus på värde på 5 mm/s, vilket är långt ifrån uppmätta värden 0,4-1,7 mm/s. Vår bedömning blir att vibrationsnivåerna ej föranleder några större vibrationsdämpande åtgärder. Dock kan rekommenderas att man gör en jämnare vägbana utanför fastigheterna, d v s jämnar ut de gropar som finns eller alternativt asfalterar vägsträckan. Kommentar Mätning skulle även skett vid en annan fastighet, Näsby 3:19 - ägare Henrik Arvidsson. Fastighetsägaren vägrade mätkonsult tillträde till fastigheten, därav utfördes mätning enbart på en fastighet. 16 (17)

17 Referenser 1. Svensk standard SS , utgåva , Vibration och stöt Riktvärden för sprängningsinducerade vibrationer i byggnader 2. Svensk standard SS , utgåva 1, , Vibration och stöt Sprängningsinducerade luftstötvågor Riktvärden för byggnader 3. Svensk standard SS , utgåva 1, , Vibration och stöt Syneförrättning Arbetsmetod för besiktning av byggnader och anläggningar i samband med vibrationsalstrande verksamhet 4. Svensk standard SS , utgåva 1, , Vibration och stöt Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader. 5. Minbas II Delprojekt 3.1.a.3 Vibrationer och luftstötsvåg 6. Modern Sprängningstekik, Stig Olofsson 7. Riktvärden framtagna av Byggforskningsrådet, riktvärden för pålning, packning och trafik - vibrationsnivåer med skadedrivande effekt (17)