Viinikka-Rautaharkon ratapihan melumittaukset ja laskentamallin laadinta.

Transkriptio

1 Liite 5 Järjestelyratapihan melumittaukset Viinikka-Rautaharkon ratapihan melumittaukset ja laskentamallin laadinta. 1 Toimeksianto / Johdanto Viinikan ja Rautaharkon ratapihat sijaitsevat Tampereella Hatanpään valtatien/ Sarankulmankadun ja VT3 väliin jäävällä alueella. Etelässä alueen rajaa VT9 ja pohjoisessa Tampereen valtatie. Lähdenperänkadun silta jakaa ratapiha-alueet siten, että Viinikan ratapiha sijaitsee sillasta pohjoiseen ja Rautaharkon ratapiha sillasta etelään. Rautaharkon ratapiha etelässä on nk. tulo- tai saapumisratapiha, jonne pohjoisesta, etelästä ja idästä tulevat junat kootaan pudotettavaksi. Rautaharkossa kootut vaunuletkat työnnetään laskumäkeen, joka sijaitsee noin 100 metriä Lahdenperän sillasta etelään. Laskumäki viettää kohti pohjoista Viinikan ratapihaa, jonne vaunut uudelleen kasataan niiden lopullisen määränpään mukaan. Pudotettavien vaunuletkojen pituus vaihtelee noin vaunun välillä. Vaunuletkat hajotetaan 1-6 vaunun pudotusnippuihin, jotka jakautuvat eri raiteille Viinikan ratapihalla kohderaiteen ja määränpään mukaisesti. Viinikassa raiteita on yhteensä 32 kpl. Ratapihalla laskumäkiä on vain yksi, josta pudotetaan kaikki ratapihalla pudotettavat vaunut. Kaikki pudotukset suoritetaan kohti Viinikan ratapihaa. Ratapihan henkilökunnan mukaan letkoja pudotetaan päiväaikana keskimäärin noin 15 kpl, ilta-aikana noin 3 kpl ja yöaikana jopa 20 kpl. Ilkka Niskanen ja Tuukka Lyly WSP Finland Oy:stä suorittivat melumittauksia ratapiha-alueella klo klo aikana. 2 Lähtötiedot ja menetelmät 2.1 Melua aiheuttavat toiminnot ja laitteistot / Toiminnan kuvaus Rautaharkon ratapiha: Rautaharkon ratapihalla melua aiheutuu junien liikkeistä eri raiteilla ja junaletkojen kasaamisesta, kun veturit yhdistelevät vaunuja. Vaunujen yhdistely synnyttää kolahtavan pamausta muistuttavan impulssimaisen äänen. Lisäksi Rautaharkon ratapihan länsilaidalla kulkee henkilöliikennettä kuljettavat junat Viinikan ratapiha: Kun vaunuletkat pudotetaan laskumäestä, niiden nopeutta pyritään hidastamaan raidejarruin, joita ratapiha-alueella on yhteensä noin 1400 kpl. Ensimmäiset raidejarrut sijaitsevat laskumäen yläpäässä ja niitä on sijoitettu pitkiin letkoihin koko vaunun kulkumatkalle Viinikan ratapihalle asti. Yhdellä raiteella jarruja on noin 60 kpl. Raidejarru on esitetty kuvassa 1. Raidejarru pyörähtää akselinsa ympäri kun junan vaunun pyörä ylittää sen. Pyörähtäessään jarru synnyttää kilisevän äänen. Koska pudotetun vau-

2 2 (5) nun/letkan etenemistiellä on runsaasti jarruja ja vaunuissa on pääsääntöisesti 2 tai 4 akselia tapahtuu yksittäisiä kilahduksia merkittävä määrä. Kuva 1. Raidejarruja Viinikan ratapihalla. Vaunut ohjataan laskumäestä lopullisen päämääränsä mukaan valitulle raiteille Viinikan ratapihalla. Laskumäestä pudotettujen vaunujen törmätessä Viinikassa paikoillaan oleviin vaunuihin syntyy voimakas kolahdus. Viinikan ratapihan raidekaavio on esitetty liitteessä Ympäristömelumittaukset Ratapiha-alueella tehtiin ympäristömelumittauksia yhteensä 7 mittauspaikassa. Mittausten ensisijaisena tavoitteena oli tarkistaa laskentamallista saadut tulokset. Mittauspaikat on esitetty kuvissa 3,4 ja 5. Kuva 2. Mittauspaikat 1-3 Viinikan ratapihalla.

3 3 (5) Kuva 3. Mittauspaikat 5 ja 6 Viinikan ja Rautaharkon ratapihojen välissä. Laskumäen laki on merkitty nuolella. Kuva 4. Mittauspaikat 4 ja 7Rautaharkon ratapihan läheisyydessä.

4 4 (5) 3 Tulokset 3.1 Äänitehotasojen mittaus Ratapihan äänilähteiden äänitehotasot pyrittiin selvittämään laskentamallia varten. Laskentamallia varten selvitettiin raidejarrujen, ohiajava veturin ja vaunujen yhdistelystä syntyvien törmäysäänien äänitehotasot. Äänilähteiden äänitehotasot laskettiin mittaustuloksista kaavalla [1]. [1] L W = L p + 10*LOG(2* *r 2 ), jossa L p on äänilähteen äänenpainetaso ja r mittausetäisyys äänilähteeseen. -Raidejarrujen äänitehotasoksi saatiin L W = 109 db -Ohiajavan veturin äänitehotasoksi saatiin L W = 77 db -Törmäysrysähdyksen äänitehotasoksi saatiin L W = 118 db Saadut tulokset vastasivat Suomen akustiikkakeskuksen (vuonna 1994) ja Destian (vuonna 2010) tekemien mittausten tuloksia. 3.2 Laskentamalli Ratapiha-alueesta luotiin laskentamalli, josta saatuja tuloksia verrattiin ympäristömelumittauksiin. Laskentamallissa on käytetty seuraavia oletuksia: -Junia pudotetaan päiväaikana 15 kpl, ilta-aikana 3 kpl ja yöaikana 20 kpl. -Yhden jarrukilahduksen sekä vaunujen törmäyksen synnyttämä ajallinen kesto on 1 sek. -Vaunujen oletetaan jakautuvan tasaisesti Viinikan 32 raiteelle. Raiteet alkavat jakautua laskumäen yläpäässä (1 -> 2 -> 4 jne.), jolloin raidejarrujen toiminnan ajallinen kesto jakautuu samassa suhteessa mitä pidemmälle vaunut etenevät. -Jarrujen määrä mallissa on 582 kpl. -Vaunuissa on 2 tai 4 akselia. Akselien määrä on keskiarvostettu siten, että vaunussa on laskennallisesti arvioitu olevan 3 akselia per vaunu. - Jokainen vaunu tai vaunuletka ei välttämättä synnytä törmäyksestä syntyvää pamausta Viinikassa. Pidempi letka sen sijaan voi synnyttää useampia rysäyksiä. Havaintojen perusteella mittauspäivänä erotettiin yhteensä 18 rysäystä neljän tunnin aikana klo Tuona aikana laskumäestä pudotettiin yhteensä 8 vaunuletkaa. Näin ollen rysäyksiä arvioitiin syntyvän keskimäärin 2,25 rysäystä/letka. Rysäykset on mallinnettu malliin neljänä yksittäisenä pistelähteenä, joiden toiminta-aika on laskettu keskiarvoisen rysäysmäärän perusteella. Yöaikana mallin kussakin rysäyspisteessä tapahtuu 12 rysäystä = yhteensä 48 rysäystä koko Viinikan alueella yöaikana (20 junaa x 2,25 rysäystä/juna = 45 rysäystä) -Ratapiha-alueilla liikkuva deiselveturi mallinnettiin liikkuvana pistelähteenä, joka liikkuu reittinsä päiväaikana 2 krt/tunnissa, ilta-aikana 1 krt tunnissa ja yöaikana 3 krt tunnissa. -Laskumäkeen vaunuja työntävän, rasituksessa olevan dieselveturin sekä Rautaharkossa tapahtuvasta vaunujen yhdistelystä syntyvän melun tiedot otettiin Destian tekemästä selvityksestä Rautaharkon asemakaavamuutoksen 8302 meluselvitys -Ohiajavan henkilöliikenteen junat on mallinnettu raideliikenteen mallissa, joten tätä ei otettu huomioon ratapihamelua arvioitaessa.

5 5 (5) Taulukossa 1 on vertailtu ympäristömelumittausten tuloksia laskentamallista saatuihin tuloksiin. Mittaukset suoritettiin yöaikana ulkoisten äänilähteiden vaikutuksen minimoimiseksi. Tästä johtuen taulukossa on tutkittu vain yöajan keskiäänitasoa L Aeq, Lisäksi ratapihalla on toimintaa enemmän yö- kuin päiväaikana, joten tästä syystä onkin mielekkäämpää tutkia yöaikaisia melutasoja. Taulukko 1. Mitatut ja laskennallisesti arvioidut keskiäänitasot. Mitattu LAeq Laskettu LAeq MP MP MP MP MP MP MP Tuloksista havaitaan, että mittauspaikoilla 1,2,5 ja 7 mitatut ja laskennallisesti saadut tulokset vastaavat hyvin toisiaan. Mittauspaikoilla 3 ja 4 mitattua tulosta on todennäköisesti nostanut VT3:lta kantautunut liikenteen ääni. Koska mitatut ja mallinnetut tulokset ovat näin lähellä toisiaan, voimme varmistua siitä, että laskentamallin antamat tulokset vastaavat todellista melutilannetta ratapiha-alueella.