RAPPORT Vibrationsutredning Bergsåker triangelspår Sundsvall, Västernorrlands län JP-BÅT-01-24, 2016-11-01 Diarienummer TRV 2015/35759 Projektnummer 108830
Utgivare: Trafikverket, 781 89 Borlänge E-post: investering@trafikverket.se Telefon: 0771-921 921 Dokumenttitel: Vibrationsutredning, Bergsåker triangelspår Projektledare: Håkan Åberg Författare: Eiolf Bjelkström, Metron Miljökonsult AB Granskad av: Katrin Olofsson, Trafikverket Kontaktperson: Håkan Åberg Dokumentdatum: 2016-11-01 Version: 1 Diarienummer: TRV 2015/35759 Upphovsmannen ansvarar för publikationens innehåll. 2(16)
Innehåll 1 Bakgrund och syfte... 5 2 Komfortvibrationer... 5 3 Riktvärden... 5 4 Förutsättningar... 6 5 Genomförda mätningar... 6 5.1 Använd mätutrustning... 7 5.2 Mätning av tåghastigheter... 7 6 Bedömning av komfortvibrationer från nytt triangelspår... 7 6.1 Bedömningsgrunder... 7 6.2 Förutsättningar för prognos av vibrationer... 8 6.3 Osäkerheter i bedömningsunderlag... 8 7 Avgränsning av vibrationsberörda bostäder... 8 8 Vibrationer i nuläge... 8 8.1 Västerkolsta och Österkolsta... 8 8.2 Granlo... 9 8.3 Bergsåker... 9 9 Vibrationer i planalternativ... 10 9.1 Västerkolsta och Österkolsta... 10 9.2 Granlo 3:336... 10 9.3 Granlo 3:337... 11 9.4 Granlo 3:396... 12 9.5 Granlo 3:76... 12 9.6 Bergsåker... 13 10 Övervägande av åtgärder... 13 10.1 Förutsättningar för vibrationsåtgärder... 14 10.2 Överväganden av vibrationsåtgärder... 15 Bilagor Bilaga 1. Sammanställning av mätningar och prognoser 3(16)
Sammanfattning Vid all spårbunden trafik uppstår buller och markvibrationer, vilket kan upplevas som störande för framförallt boende i banans närhet. Vibrationsnivån beror bl.a. på tågtyp, tågets längd och vikt, tåghastighet, topografi och banans kondition. Vibrationsresponsen är också beroende av undergrundens beskaffenhet, avstånd till byggnad samt respektive byggnads dynamiska egenskaper. Upplevelsen av vibrationer varierar dessutom från person till person. Syftet med denna utredning är att identifiera de bostäder som har och/eller beräknas få komfortvibrationer inomhus som överskrider Trafikverkets riktvärde 0,4 mm/s vägd RMS fler än fem gånger per natt från statlig infrastruktur i anslutning till Bergsåker triangelspår. Totalt har 25 bostadshus utretts med avseende på komfortvibrationer. För 22 av dem baseras prognoserna på mätningar. För 3 bostadshus är prognoser framtagna med utgångspunkt från mätresultat vid närliggande bostäder. Mätningar och bedömningar har utförts med avseende på komfortstörnivå, dvs upplevd störning inomhus vid en tågpassage. Vibrationer i nuläget Det är järnvägstrafiken på befintlig Ådalsbana som orsakar vibrationer i Granlo. Mittbanan och de statliga vägarna E14 och Timmervägen föranleder inga vibrationsnivåer över riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS. Utredningen visar att i nuläget har tre bostadshus i Granlo komfortnivåer på upp till 0,7-0,8 mm/s vägd RMS. Så höga nivåer förekom dock endast vid ett fåtal tillfällen under mätperioden ca 7 dygn. För övriga bostadshus i Granlo samt i Öster & Västerkolsta och Bergsåker ligger komfortnivåerna under 0,4 mm/s vägd RMS. Vibrationsprognoser för Planalternativet Det planerade triangelspåret bedöms kunna medföra komfortvibrationer över riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS fler än fem gånger per natt i ett bostadshus, Granlo 3:76. Nivåerna bedöms dock inte överskrida 0,6 mm/s vägd RMS, vilket innebär att högsta acceptabla nivå innehålls. För övriga bostadshus beräknas triangelspåret inte innebära komfortvibrationer över 0,4 mm/s vägd RMS. Byggnationen av triangelspåret innebär ingen förändring av vibrationer från befintlig Ådalsbana. De tre bostadshusen i Granlo kommer även fortsättningsvis ha vibrationer över riktvärdet. Överväganden av åtgärder För att riktvärdet inte ska överskridas i de tre bostäderna i Granlo behöver åtgärder främst vidtas på befintlig Ådalsbana. Flera olika typer av åtgärder för att minimera komfortvibrationer från Ådalsbanan och triangelspåret har övervägts, men inte bedömts vara ekonomiskt rimliga eller tekniskt möjliga att genomföra. 4(16)
1 Bakgrund och syfte Trafikverket planerar att bygga en ny järnvägsanslutning som sammanbinder Ådalsbanan och Mittbanan. Den nya järnvägsanslutningen kallas Bergsåker triangelspår och är en del i satsningen på att utveckla ett effektivt transportnav i Sundsvallsregionen. Syftet med denna utredning är att identifiera de bostäder som har och/eller beräknas få komfortvibrationer inomhus som överskrider Trafikverkets riktvärde 0,4 mm/s vägd RMS fler än fem gånger per natt från statlig infrastruktur i anslutning till Bergsåker triangelspår. 2 Komfortvibrationer Vid all spårbunden trafik uppstår buller och markvibrationer, vilket kan upplevas som störande för framförallt boende i banans närhet. Vibrationsnivåer inomhus beror bl.a. på tågtyp, tågets längd och vikt, tåghastighet, topografi och banans kondition. Vibrationsnivåer inomhus är också beroende av undergrundens beskaffenhet, avstånd till byggnad samt respektive byggnads dynamiska egenskaper. Upplevelsen av vibrationer varierar dessutom från person till person. Enligt Svensk standard SS 460 48 61 Vibration och stöt Mätning och riktvärden för bedömning av komfort i byggnader ligger känseltröskeln för komfortvibrationer på ca 0,2 mm/s vägd RMS. Få människor störs av vibrationer på 0,4 mm/s vägd RMS, medan nästan alla störs vid nivåer på 1 mm/s vägd RMS. 3 Riktvärden För vibrationer från väg och järnvägstrafik finns riktlinjer fastställda av Trafikverket. De redovisas i skriften "Buller och vibrationer från trafik på väg och järnväg, TDOK 2014:1021, med giltighet från 2016-01-01. Trafikverkets riktvärde för vibrationer vid nybyggnad och väsentlig ombyggnad av infrastruktur är 0,4 mm/s vägd RMS inomhus. Riktvärdet avser vibrationsnivå nattetid (22-06) och får överskridas högst fem gånger per trafikårsmedelnatt. Vibrationsnivån vid dessa fem tillfällen får dock inte överskrida 0,7 mm/s vägd RMS. Trafikverkets åtgärdsnivå för vibrationer längs befintlig järnväg är 1,4 mm/s. Åtgärdsnivån avser vibrationsnivå nattetid (22-06) och får överskridas högst fem gånger per trafikårsmedelnatt. Åtgärder övervägs även längs järnväg om vibrationsnivån 0,7 mm/s överskrids fler än fem gånger per årsmedelnatt och om minst en av dessa störningshändelser överskrider 1,4 mm/s vägd RMS. Byggnationen av triangelspåret utgör nybyggnad av järnväg. Mittbanan, E14 och Timmervägen utgör befintlig infrastruktur. Ådalsbanan rustades upp 2003-2012 5(16)
och aktuell sträcka klassades då som väsentlig ombyggnad med högsta acceptabla vibrationsnivå 1,0 mm/s vägd RMS enligt Dnr. S02-4235/SA60. 4 Förutsättningar Utbyggt spår får en längd på ca 1700 m och blir en anslutning mellan Mittbanan vid ca km 573+550 och Ådalsbanan vid ca km 575+300. Banan planeras byggas på bank från anslutningspunkten på Mittbanan fram till Timmervägen, vidare på bro över Timmervägen och Selångersån för att succesivt anpassas i höjdled till anslutningspunkten inom Ådalsbanan. Prognosåret för utredningen är 2030 och då beräknas triangelspåret trafikeras med 10 godståg per dygn. Mittbanan beräknas trafikeras med 16 godståg per dygn väster om växeln till triangelspåret, och 6 godståg per dygn öster om växeln. Ådalsbanan beräknas trafikeras av 35 godståg per dygn förbi aktuella bostäder i Granlo och Bergsåker. Som underlag till denna utredning ligger: Geologiskt kartmaterial från SGU Geoteknisk undersökning utförd av Sweco, borrplaner och tolkad geologi. Uppgifter om markförhållanden från Sweco. Uppgifter om trafikering på vägar och järnvägar från Trafikverket (se bilaga 5 i Rapport Bullerutredning för Bergsåker triangelspår). Hastigheten Sth på Triangelspåret är 80 km/h. Sth för godståg på Mittbanan är 100 km/h inom aktuellt område. Sth för godståg på Ådalsbanan Mittbanan är 80-85 km/h inom aktuellt område. På nuvarande bandelar Ådalsbanan och Mittbanan gäller Stax 25 ton, och detsamma kommer att gälla för Triangelspåret. 5 Genomförda mätningar Mätningar och bedömningar har utförts med avseende på komfortstörnivå, dvs upplevd störning inomhus vid en tågpassage. Totalt har 25 bostadshus utretts med avseende på komfortvibrationer. För 22 av dem baseras prognoserna på mätningar. För 3 bostadshus är prognoser framtagna med utgångspunkt från mätresultat vid närliggande bostäder. För huvuddelen av bostäderna har mätningar genomförts under januari och februari 2016. Initialt identifierades fastigheter med risk för vibrationspåverkan utifrån geologiska förutsättningar, geoteknisk undersökning samt viss lokal kännedom från tidigare utförda mätningar. Vid dessa fastigheter utfördes grundmursmätning under 3 dygn, i syfte att bedöma vilka byggnader som har risk för komfortstörning >0,4 mm/s vägd RMS. Vid ett objekt av dessa, Granlo 3:76 (stationshuset), genomfördes grundmursmätning i syfte att verifiera tidigare mätning mot dagens trafik. 6(16)
Utifrån resultat från grundmursmätning utfördes komfortmätning under 7 dygn vid de byggnader som bedömdes ha risk för komfortnivåer >0,4 mm/s vägd RMS. Under perioden 2016-01-12 2016-02-12 utfördes vibrationsmätningar från passerande av tåg som normalt trafikerar sträckan Sundsvall Härnösand samt Sundsvall - Ånge. Uppgifter om passerande tågs vikt och längd erhölls från tågledningen samt från lokförare i samband med övervakade mätningar. Enligt uppgifter från operativ chef på driftledningscentralen i Ånge har inga trafikstörningar på bandelarna förekommit vilket legitimerar mätningarna denna period. För några bostäder har även mätresultat från tidigare mätningar 2003 0ch 2008 använts som underlag. Dessa mätningar genomfördes inom Projekt Ådalsbanan på motsvarande sätt som ovan. 5.1 Använd mätutrustning Registrering av vibrationsdata har utförts med de helautomatiska systemeten FRED 04 och INFRA Master. Instrumenten registrerar och beräknar peak particle velocity (ppv). Som mätgivare har använts geofoner typ SM 6, V10 och V12, signalanpassade till 1-1000 Hz respektive 2-315 Hz. Systemen uppfyller kraven enligt Svensk Standard SS 460 48 61, SS 460 48 66 och Trafikverkets riktlinjer Dnr. S02-4235/SA60. 5.2 Mätning av tåghastigheter Mätning av tåghastigheter har utförts med en portabel radar. Radarns primära uppgift är att automatiskt logga och lagra ett objekts hastighet, riktning och tidpunkt. Radarn monteras i anslutning till spårområdet. Utrustningen har 2 st oberoende radar sensorer som registrerar hastighet och riktning i upp respektive nedspår. Mätområdet för hastighet är 25-150 km/h, upplösning ca 2 km/h. 6 Bedömning av komfortvibrationer från nytt triangelspår 6.1 Bedömningsgrunder Som referens avseende komfortbedömningar inom ny- och ombyggnad av järnväg har mätningar och uppföljningar inom Projekt Ådalsbanan använts. Metron genomförde mätningar under perioden 2003 2012. Projekten visar i flera avseende upp liknande förutsättningar såsom ny bankropp, samma axellast och totalvikt, sträckor med hastighetsökning/minskning, nya växlar, liknande avstånd mellan spår och byggnader, vissa delsträckor av Ådalsbanan har liknande geologi. 7(16)
6.2 Förutsättningar för prognos av vibrationer Baserat på de förutsättningar som anges i kapitel 4 görs följande bedömningar: 1 I planförslaget ingår en ny överbyggnad. I byggandet av ny bankropp läggs stor vikt vid att erhålla en så stabil och jämn överbyggnad som möjligt. En stabil och jämn bankropp orsakar mindre markvibrationer. Med ny bankropp / terrass förväntas en reduktion av vibrationerna med storleksordningen 10-20%. 2 Inom de avsnitt där ny bank är planerad kan ca 20-40% reducering av vibrationsnivån påräknas. 3 I inkopplingspunkterna Ådalsbanan respektive Mittbanan kommer växlar mellan spåren att anläggas. Då tågens hjulpar passerar över en växel uppstår en stöt vilket medför en högfrekvent energi. Byggnader grundlagda på lösa jordar inom 50-100 m från växeln bedöms påföras en vibrationssökning på ca 10%. 4 För området Granlo öster om järnvägen ökar avståndet mellan spårmitt och byggnad då triangelspåret spåret dras väster om befintlig Ådalsbana. En vibrationsreduktion för aktuella byggnader beroende på ökat avstånd bedöms till 10-40%. Vidare vilar bankutfylladen norr om Selångersån på upp till ca 10 sand, den så kallade Sundsvallsåsen. 6.3 Osäkerheter i bedömningsunderlag Tågvikt säger inget om lasternas fördelning inom tåget eller inom vagnar, vilket vi av erfarenhet vet kan ge stora nivåvariationer avseende mark- och komfortvibrationer. Till osäkerheterna hör även effekter av resonansproblem i hela eller delar av byggnader. Veka bjälklag med stor spännvidd är ytterligare en faktor som kräver detaljstudier. 7 Avgränsning av vibrationsberörda bostäder Vibrationsutredningen innefattar de bostäder som avgränsats som bullerberörda. Vår bedömning är att inga ytterligare bostäder riskerar att få komfortvibrationer över riktvärdet. 8 Vibrationer i nuläge Nedan sammanfattas resultaten områdesvis. 8.1 Västerkolsta och Österkolsta Inom området Västerkolsta och Österkolsta påverkas bostäderna av tågtrafik på Mittbanan och av vägtrafik på E14. Åtta bostadsbyggnader har utretts avseende komfortvibrationer. 8(16)
Samtliga byggnader bedöms vara grundlagda på fasta jordar som utgörs av morän/ grus, ställvis förekommer berg i dagen. Även Mittbanan och E14 är grundlagda på fasta jordar. Med hänsyn till grundläggning och undergrund bedöms inga vibrationer från tågtrafik eller väg E14 påföras byggnaderna. Mätningar har genomförts på 6 bostadsbyggnader och inga vibrationsnivåer över o,2 mm/s i grundmur har registrerats, vilket bedöms innebära att komfortnivåer inomhus inte överskrider riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS. 8.2 Granlo Inom området Granlo, öster om järnvägen, påverkas bostäderna av tågtrafik på Ådalsbanan och av vägtrafik på Timmervägen. Fyra bostadsfastigheter har utretts avseende komfortvibrationer. Jordlagren öster om järnvägen utgörs av isälvssediment underlagrad av morän. Sedimentens mäktighet är relativt stora ca 25 m och utgörs av sand, siltig sand och sulfidlera. Mätningar har genomförts på alla fyra bostadshus och stor spridning av vibrationsresponsen har noterats. Tre av bostäderna är tvåvåningshus med träbjälklag där nivåer upp till 0,7-0,8 mm/s vägd RMS har uppmätts vid 1-3 tillfällen under mätperioden ca 7 dygn. I den fjärde bostaden, ett enplanshus grundlagt på betongplatta, har inga nivåer över 0,4 mm/s vägd RMS registrerats. Inom stationsområdet finns i nuläget en sliten växel som till viss del kan vara orsak till de höga vibrationsnivåerna. Denna växel kommer att byggas bort i samband med planerade utbyggnad av Triangelspåret. 8.3 Bergsåker Inom området Bergsåker påverkas bostäderna av tågtrafik på Ådalsbanan och av vägtrafik på Timmervägen. Tretton bostadsbyggnader har utretts för vibrationer. Några fastighetsägare i området uppger att de är störda av vibrationer från järnvägen redan i nuläget. Jordlagren inom området utgörs av isälvssediment underlagrad av morän. Sedimentens består av sand och siltig sand. Avståndet till Ådalsbanan är storleksordningen 100 m. Fasta jordar och avståndet ca 100 m ger att vibrationsnivåerna är låga. Avståndet till Timmervägen är kortare ca 20 30 m, men vägtrafiken genererar inga betydande vibrationer pga relativt stabila markförhållanden. Mätningar har genomförts på tolv bostadshus och inga vibrationsnivåer över o,2 mm/s i grundmur och/eller 0,4 mm/s vägd RMS inomhus i sovrum har registrerats. I bostaden på fastigheten Bergsåker 39:2 har inga komfortmätningar utförts gå grund av att tillträde ej medgetts. Vibrationsnivån för bostaden bedöms jämförbar med kringliggande byggnader avseende avstånd 9(16)
till järnväg och geologi. Riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS bedöms innehållas för samtliga bostadsbyggnader i detta område. 9 Vibrationer i planalternativ Nedan redovisas prognoser avseende vibrationsnivåer i planalternativet. Resultat för respektive bostadshus redovisas i bilaga 1. 9.1 Västerkolsta och Österkolsta Det nya spåret dras norr om och parallellt med Mittbanan. Detta medför att avståndet till byggnader norr om spåret minskar med ca 5 m fram till km 574+000. Den nya bankroppen bedöms bli betydligt stabilare vilket vibrationsmässigt kompenserar för det minskade avståndet. Bild 1. Ortofoto över Västerkolsta och Österkolsta med nytt triangelspår och ombyggd Kostaväg i rött. Utredda bostadsbyggnader är markerade med vita cirklar. Prognos nytt triangelspår år 2030: Med hänsyn till ny grundläggning av triangelspåret och den stabila undergrunden i detta område bedöms inga ytterligare vibrationer från tågtrafik påföras byggnaderna. Prognosen bedöms därmed bli att riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS kommer att innehållas. Prognos befintlig statlig infrastruktur år 2030: Inte heller befintlig statlig infrastruktur (Mittbanan och E14) bedöms medföra komfortvibrationer över riktvärdet. 9.2 Granlo 3:336 På fastigheten finns ett bostadshus i ett plan uppförd i lätt träkonstruktion. Grundläggningen är platta på mark. Mätningar visar att vibrationer från tågtrafik på Ådalsbanan är spårbara i byggnaden. Mätningar i samband med utredningar för Ådalsbanan år 2008 gav komfortvibrationer på som mest 0,24 mm/s vägd RMS under en mätperiod ca 7 10(16)
dygn. Under dåvarande mätperiod trafikerades Ådalsbanan av timmerlastade tåg upp till 2600 ton. Byggnadens utformning förklara den låga nivån. Prognos nytt triangelspår år 2030: Beaktat att nya triangelspåret kommer att byggas med stabil bankropp samt att avståndet mellan byggnad och nytt spår blir ca 30 m längre ger att riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS bedöms innehållas. Prognos befintlig statlig infrastruktur år 2030: Befintlig statlig infrastruktur (Ådalsbanan och Timmervägen) bedöms inte medföra komfortvibrationer över riktvärdet. Bild 2. Ortofoto över Granlo med nytt triangelspår i rött. Utredda bostadsbyggnader är markerade med vita cirklar. 9.3 Granlo 3:337 På fastigheten finns ett bostadshus i två plan uppförd i lätt träkonstruktion. Grundläggningen är utförd med källarmurar. Genomförda mätningar visar på komfortvibrationer från befintlig Ådalsbanan på upp till 0,75 mm/s vägd RMS. Vid 3 tillfällen under mätperioden ca 7 dygn har nivåer över 0,7 mm/s vägd RMS registrerats. Prognos nytt triangelspår år 2030: Beaktat att nya triangelspåret går på ny bank samt kommer att byggas med stabil bankropp, vidare ökar avståndet till nytt spår med ca 40 m i förhållande till Ådalsbana (110 m jämfört med 70 m) bedöms komfortnivån till 0,4 mm/s vägd RMS kunna innehållas. Prognos befintlig statlig infrastruktur år 2030: Befintlig statlig infrastruktur (Ådalsbanan) bedöms medföra komfortvibrationer på 0,5-0,7 mm/s vägd RMS. Nivån 0,4 bedöms komma att överskridas vid varje godstågspassage. Dock 11(16)
bedöms endast enstaka tågpassager, långt färre än fem per natt, medföra nivåer över 0,7 mm/s vägd RMS. Vägtrafik på Timmervägen bedöms inte medföra komfortvibrationer över riktvärdet. 9.4 Granlo 3:396 På fastigheten finns ett bostadshus i två plan uppförd i lätt träkonstruktion. Grundläggningen är utförd med källarmurar. Genomförda mätningar visar på komfortvibrationer från befintlig Ådalsbanan på upp till 0,8 mm/s vägd RMS. Vid 1 tillfällen under mätperioden på ca 7 dygn har nivåer över 0,7 mm/s vägd RMS registrerats. Prognos nytt triangelspår år 2030: Beaktat att nya triangelspåret går på ny bank samt kommer att byggas med stabil bankropp, vidare ökar avståndet till nytt spår med dryga 20 m i förhållande till Ådalsbana (92 m jämfört med 70 m) bedöms komfortnivån till 0,4 mm/s vägd RMS kunna innehållas. Vägtrafik på Timmervägen bedöms inte medföra komfortvibrationer över riktvärdet. Prognos befintlig statlig infrastruktur år 2030: Befintlig statlig infrastruktur (Ådalsbanan) bedöms medföra komfortvibrationer på 0,5-0,7 mm/s vägd RMS. Nivån 0,4 mm/s vägd RMS bedöms komma att överskridas vid varje godstågspassage. Dock bedöms endast enstaka tågpassager, långt färre än fem per natt, medföra nivåer över 0,7 mm/s vägd RMS. 9.5 Granlo 3:76 På fastigheten finns ett bostadshus i två plan uppförd i lätt träkonstruktion. Grundläggningen är utförd med torpargrund med stenfot. Genomförda mätningar visar på komfortvibrationer från befintlig Ådalsbanan på upp till 0,7 mm/s vägd RMS. Vid 1 tillfällen under mätperioden på 7 dygn har nivåer över 0,7 mm/s vägd RMS registrerats. Prognos nytt triangelspår år 2030: Beaktat att nya triangelspåret kommer att byggas med stabil bankropp samt att avståndet till nytt spår blir dryga 20 m större än mellan bostaden och befintlig Ådalsbana (38 m jämfört med 16 m) bedöms komfortnivån till 0,4 0,6 mm/s vägd RMS. Nivån 0,4 mm/s vägd RMS bedöms komma att överskridas vid enstaka godstågspassage. Däremot bedöms inget överskridande bli högre än 0,6 mm/s vägs RMS. Prognos befintlig statlig infrastruktur år 2030: Befintlig statlig infrastruktur (Ådalsbanan) bedöms medföra komfortvibrationer på 0,5-0,7 mm/s vägd RMS. Nivån 0,4 mm/s vägd RMS bedöms komma att överskridas vid varje godstågspassage. Dock bedöms endast enstaka tågpassager, långt färre än fem per natt, medföra nivåer över 0,7 mm/s vägd RMS. Vägtrafik på Timmervägen bedöms inte medföra komfortvibrationer över riktvärdet. 12(16)
9.6 Bergsåker Det nya spåret dras väster om och parallellt med Ådalsbanan. Avståndet till aktuella bostadshus minskas med ca 5 m vilket är marginellt med hänsyn till det totala avståndet ca 100 m. Ombyggnationen av Hulibäcken medför att fyra bostadsbyggnader löses in och rivs. Utredningen har innefattat dessa bostadsbyggnader. En ombyggnad av Hulibäcken bedöms inte kunna innebära ökade komfortvibrationer för kvarvarande byggnader. Prognos nytt triangelspår år 2030: Med ny bankropp bedöms vibrationsnivån reduceras något. Med ingående parametrar som ny bankropp och nytt avstånd bedöms riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS innehållas. Prognos befintlig statlig infrastruktur år 2030: Befintlig statlig infrastruktur (Ådalsbanan och Timmervägen) bedöms inte medföra komfortvibrationer över riktvärdet. Bild 3. Ortofoto över Bergsåker med nytt triangelspår i rött. Utredda bostadsbyggnader är markerade med vita cirklar. De bostadsbyggnader som är utretts, men föreslås lösas in pga ombyggnad av Hulibäcken är markerade med röda cirklar. 10 Övervägande av åtgärder Nedan redovisas överväganden om åtgärder för de tre bostadsbyggnader som nu har, och även fortsättningsvis beräknas få, komfortvibrationer över riktvärdet 0,4 mm/s vägd RMS. Överväganden om åtgärd avser Ådalsbanan sträckan km 351+900 352+100 samt Triangelspåret km 574+600 574+750. Det är tågpassager på Ådalsbanan som bedöms orsakar de högsta vibrationerna även när triangelspåret är byggt. 13(16)
10.1 Förutsättningar för vibrationsåtgärder När åtgärder för att minska komfortvibrationer övervägs behöver markens beskaffenhet och byggnadens dynamiska egenskaper beaktas. Geotekniska förutsättningar i aktuellt område: Ådalsbanan Från Selångersån och norrut finns ca 10 m sulfidlera överlagrad ca 15 m sand på morän. Djupet till berg är ca 25 30 m. Triangelspåret Norr om Selångersån finns Sundsvallsåsen med storleksordningen 20 m sand och siltig sand överlagrad morän. Djupet till berg är ca 25 m. Undersökta åtgärdsalternativ har i detta fall omfattat: 1. KC-Pelare 2. Spontplank 3. Pålat tråg dvs. påldäck 4. Förstärkt bankropp 5. Sprängstensslits 6. Förvärv av fastighet 7. Husnära åtgärder KC-pelare Uppstyvning av jorden under och/eller i anslutning till bankroppen i form av kalkcementpelare. Denna åtgärd kan användas vid mjuka jordar såsom lera/silt. Metoden används dock främst då järnvägen går över lösa jordar såsom lera/silt med en mäktighet >5 meter. KC-pelare under spår Bäst vibrationsdämpande effekt och kostnadseffektivitet erhålls alltid då åtgärden sker vid källan och KC-pelarna anläggs till fast botten. Vid nybyggnation av järnväg skall KC-pelarna således sättas under bankroppen. Denna metod medför att spridningen av vibrationen dämpas, en reducering på 50% eller mer kan erhållas. KC-pelare invid spår Anläggning av KC-pelare invid befintlig järnväg medför betydligt högre kostnader tillföljd av eventuell marklösen, omfattande KC-pelarmönster och vidare arbeten med återställning. Ett relativt stort område invid järnvägen behöver tas i anspråk då skärmen anläggs i stegformation. Den vibrationsdämpande effekten blir som störst närmst skärmen. Förstärkt bankropp Med en extra förstärkning av bankroppen avseende bredd och djup, med exempelvis underballast, förväntas en reducering av vibrationerna med storleksordningen 20%. Bankroppen storlek ökas med ca 50% och makadamen/ sprängstenen skall varvas med geoduk för att uppnå bästa effekt. Pålat tråg dvs. påldäck Konstruktionen utgörs i detta fall av ett betongtråg vilken grundläggs på pålar till berg. Denna typ av anläggning är mycket effektiv och kommer innebära en 14(16)
reduktion av vibrationsnivån på 70-90%. Med en grundäggning av spåret på påldäck behöver ingen extra hänsyn tas till andra variabler såsom t.ex. hastighet och växlar. Påldäck kan vara ett alternativ för vibrationsreducering. Metoden är effektiv men mycket kostsam och sällan ekonomiskt rimlig. Åtgärden bedöms endast komma i fråga när ett stort antal kringliggande fastigheter med höga vibrationsnivåer finns. I betongvaggan montera vibrationsdämpande sylomer för att ytterligare höja verkningsgraden. Sprängstensslits Vibrationsavskärande konstruktion mellan bankropp och byggnad i form av en sprängstensslits till fast botten. Denna åtgärd nyttjas främst vid lösa jordar ner till 5-6 meter. Erbjudande av förvärv av fastighet Erbjudande av förvärv av fastigheter sker oftast om inga andra åtgärder är möjliga, alternativt ej är samhällsekonomiskt rimliga. Erbjudande av förvärv är dock inte bruklig vid annat än vid vibrationsnivåer över högsta acceptabla värden. Husnära åtgärder För att förhindra markvibrationer från att påverka byggnader kan byggnaders grundläggning förstärkas, tex genom en pålgrundläggning. Förstärkning av grundläggning fungerar för samtliga geologiska undergrunder. Störst effekt erhålls då byggnaden är belägen på lös lera/silt och pålningen sker till fast botten/ berg. Pålgrundläggning under ett hus medför stora kostnader dels på grund av själva pålningen men även återställande av den åverkan på tomten som pålningen medför. Därtill kommer svårigheter att påla för en befintlig byggnad. För att minimera förstärkning av vibrationer från grundmur och upp genom en byggnad kan byggnadens stomme och/eller bjälklag förstärkas. Åtgärderna fungerar på byggnader som har ett mycket vekt bjälklag och endast i de fall dominanta vibrationer är vertikala (inte horisontella). Förstärkningsåtgärder inomhus är mycket kostsamma och innebär ett stort ingrepp i byggnaden (golv och väggar måste rivas upp, förstärkas och återställas). Det är mycket ovanligt att vibrationsdämpande åtgärder genomförs i befintliga byggnader. Överskrids högsta acceptabla nivåer är det i regel mer samhällsekonomiskt att erbjuda förvärv. Marknadsvärde på byggnader med nivåer över riktvärde Totalt marknadsvärde för de tre bostadsbyggnader som har vibrationer över riktvärdet bedöms vara ca 4 Mkr. 10.2 Överväganden av vibrationsåtgärder Åtgärder för att minimera vibrationer från Ådalsbanan och triangelspåret bedöms inte vara ekonomiskt rimliga och/eller tekniskt möjliga. Bostadshuset på fastigheten Granlo 3:76 föreslås dock förvärvas på grund av höga ljudnivåer i kombination med vibrationer över riktvärdet. Nedan sammanfattas de överväganden som gjorts. 15(16)
Åtgärder under Ådalsbanan Pålat tråg och förstärkt bankropp är möjliga åtgärder för att minimera vibrationer från befintlig Ådalsbana. Den sträcka som skulle behöva åtgärdas beräknas till ca 200 meter. Kostnader för sådana åtgärder bedöms dock vida överskrida värdet på de tre bostadsbyggnader som har vibrationer över riktvärde. Åtgärderna skulle även kräva ett längre totalt tågstopp. Åtgärder under Ådalsbanan bedöms därför vara ekonomiskt orimliga. Sprängstensslits mellan järnväg och bostadsbyggnader? Med hänsyn till de geologiska förutsättningarna längs bansträckningen med sulfidlera varvad i sand med djupet ca 25 meter är urschaktning av vibrationsförande massor samt sprängstensslits inte ett tekniskt möjligt åtgärdsalternativ. Stegformad KC-pelarrad öster om Ådalsbanan Det är inte tekniskt möjligt att anlägga KC-pelarförstärkning öster om järnvägslinjen. Den komplicerade geologin med sand/sulfitlera gör att KCpelare inte går att sätta. KC-pelarrad under triangelspåret Det är inte tekniskt möjligt att anlägga KC-pelarförstärkning inom järnvägslinjen. Den komplicerade geologin med sand/silt gör att KC-pelare inte går att sätta. Husnära åtgärder Husnära åtgärder är inte praktiskt genomförbara med hänsyn till kostnad, intrång och svårighet att påla redan befintliga byggnader. Vidare skall denna åtgärd enligt Trafikverket inte användas till följd av juridiska skäl. 16(16)
Bilaga 1. Sammanställning av mätningar och prognoser Fastighetsbeteckning Undergrund Befintlig järnväg, Ådalsbanan och Mittbanan Avstånd spårmitt (m) Grundmur, nuläge Komfort, nuläge Komfort Avstånd Uppmätt Bedömd Uppmätt nivå Vikt, Längd Hastighet Prognos 2030 spårmitt nivå nivå (mm/s, (ton, meter) (km/h) (mm/s vägd (m) (mm/s) (mm/s) vägd RMS) RMS) Nytt Triangelspår Komfort Prognos 2030 (mm/s vägd RMS) Bergsåker 1:5 Isälvssediment 119 <0,2 2) 0,4 0,4 114 0,4 Bergsåker 1:5, gårdshus Isälvssediment 119 0,24 / 4 Hz 2) 0,4 0,4 114 0,4 Bergsåker 1:6 Isälvssediment 110 <0,2 2) 0,4 0,4 105 0,4 Bergsåker 1:7 Isälvssediment 133 <0,2 2) 0,4 0,4 128 0,4 Bergsåker 1:8 Isälvssediment 152 <0,3 2) 0,4 0,4 147 0,4 Bergsåker 34:1 Isälvssediment 141 <0,2 2) 0,4 0,4 141 0,4 Bergsåker 39:3 Isälvssediment 138 0,2 / 5 Hz 0,15 568, 200 70 0,4 136 0,4 Bergsåker 39:4 Isälvssediment 134 0,2 / 4 Hz 2) 0,4 0,4 129 0,4 Bergsåker 47:5 Isälvssediment 147 0,6 / 9 Hz 0,16 585, 176 75 0,4 147 0,4 Granlo 3:336 Isälvssediment 55 1) 0,6 / 9 Hz 1) 0,24 0,4 85 0,4 Granlo 3:337 Isälvssediment 70 0,7 / 6 Hz 0,75 765, 347 i.u. 3) 0,5 0,7 110 0,4 Granlo 3:396 Isälvssediment 70 0,55 / 10 Hz 0,80 429, 310 i.u. 3) 0,5 0,7 92 0,4 Granlo 3:76 Silt/ sediment 16 1) 1 / 21 Hz 1) 0,67 3) 0,5 0,7 38 3) 0,4 0,6 Västerkolsta 2:6 Morän 56 <0,2 2) 0,4 0,4 56 0,4 Västerkolsta 5:1 Morän 57 <0,2 2) 0,4 0,4 57 0,4 Västerkolsta 6:1 Morän 31 <0,2 2) 0,4 0,4 31 0,4 Västerkolsta 7:1 Morän 53 <0,3 2) 0,4 0,4 53 0,4 Västerkolsta 9:1 Berg/ morän 22 <0,2 2) 0,4 0,4 27 0,4 Österkolsta 1:6 Morän 45 <0,2 2) 0,4 0,4 50 0,4 Österkolsta 1:7 Morän 83 <0,2 2) 0,4 0,4 83 0,4 Österkolsta 1:14 Berg/ morän 65 <0,2 2) 0,4 0,4 65 0,4 Bostadsbyggnader som utretts men som föreslås lösas in pga omdragning av Hulibäcken Bergsåker 38:4 Isälvssediment 80 0,31 / 4 Hz 0,21 886, 286 77 0,4 75 0,4 Bergsåker 39:1 Isälvssediment 105 0,34 / 4 Hz 0,28 154, 75 83 0,4 102 0,4 Bergsåker 39:2 Isälvssediment 115 <0,2 2) 0,4 0,4 110 0,4 Bergsåker 39:5 Isälvssediment 85 0,3 / 5 Hz 0,28 858, 620 83 0,4 80 0,4 Anm. Prognos avseende komfort, nytt triangelspår avser förutsättningar enligt punkt 4 i rapport Vibrationsutredning. 1) Mätning utförd i samband med vibrationsutredning vid tidigare upprustning av Ådalsbanan. 2) Bedömd komfortnivå baserad på uppmätt nivå i grundmur. 3) Bedömd komfortnivå, fler än fem passager per natt.