Raideliikenteen runkomelu Case Länsimetro DI Timo Peltonen, DI Timo Markula, TkT Henri Penttinen Akukon Oy etunimi.sukunimi@akukon.fi Meluntorjuntapäivät 2015
Länsimetron linjaus 2
Metrotunnelit rakennetaan louhimalla peruskallioon 3
4
Länsimetro tulee liikennöimään 20 30 m syvyydessä maan alla. 5
Metrojunan ohiajon aiheuttama runkomelu L AS, db 35 15 30 10 255 200 Esimerkki ohiajon aika-taso-käyrästä LASmax = 33 db t12/8-5 0 10 20 30 40 50 L A S, db 30 10 Runkomelun A-painotettu spektri t, s maks. metron ohiajo 200 tausta tausta -10-20 31.5 63 125 250 f, Hz 6
7
Raideliikenteen runkomelun suositusarvot ratatunneleille asunnot: LASmax < 30 db toimistot: LASmax < 40 db 8
Runkomeluherätteen leviämisen mallintaminen: ratarakenne, kallioperä ja rakennukset Värähtelyheräte riippuu mm. junatyypistä ja pituudesta Värähtelyherätteen muunnos sisämelutasoiksi LASmax A A: arvio radan ja sen alusrakenteiden vaikutuksista B D B: kallioperän aiheuttama vaimennus C kallioperä C: arvio rakennuksen perustusten vaikutuksesta 9
Mallinnus perustuu referenssimittauksiin Runkomelun leviämismalli perustuu todellisissa olosuhteissa ja nykyisissä kohteissa tehtyyn laajaan referenssimittausten sarjaan, sekä värähtelyn etenemisen ja kytkeytymisen fysikaalisiin malleihin.. Värähtelyherätteen muunnos sisämelutasoiksi LASmax Värähtelyheräte riippuu mm. junatyypistä ja pituudesta Värähtelyheräte: kiskon ja pyörän välinen kontakti A A: arvio radan ja sen alusrakenteiden vaikutuksista B D B: kallioperän aiheuttama vaimennus C kallioperä C: arvio rakennuksen perustusten vaikutuksesta kytkeytyvään värähtelyyn 10
Mallinnus perustuu referenssimittauksiin Runkomelun leviämismalli perustuu todellisissa olosuhteissa ja nykyisissä kohteissa tehtyyn laajaan referenssimittausten sarjaan, sekä värähtelyn etenemisen ja kytkeytymisen fysikaalisiin malleihin.. Värähtelyherätteen muunnos sisämelutasoiksi LASmax Värähtelyheräte riippuu mm. junatyypistä ja pituudesta A A: arvio radan ja sen alusrakenteiden vaikutuksista B kallioperässä eri etäisyyksillä esiintyvä runkomeluheräte D B: kallioperän aiheuttama vaimennus C kallioperä C: arvio rakennuksen perustusten vaikutuksesta kytkeytyvään värähtelyyn 11
Mallinnus perustuu referenssimittauksiin Runkomelun leviämismalli perustuu todellisissa olosuhteissa ja nykyisissä kohteissa tehtyyn laajaan referenssimittausten sarjaan, sekä värähtelyn etenemisen ja kytkeytymisen fysikaalisiin malleihin.. Värähtelyherätteen muunnos sisämelutasoiksi LASmax Värähtelyheräte riippuu mm. junatyypistä ja pituudesta A A: arvio radan ja sen alusrakenteiden vaikutuksista B D B: kallioperän aiheuttama vaimennus C kallioperä C: arvio rakennuksen perustusten vaikutuksesta kytkeytyvään värähtelyyn Värähtelytasot rakennuksen perustuksissa ja pohjakerroksessa 12
Mallinnus perustuu referenssimittauksiin Värähtelyherätteen muunnos sisämelutasoiksi LASmax Värähtelyheräte riippuu mm. junatyypistä ja pituudesta A D runkomelutasot rakennuksen sisäpuolella A: arvio radan ja sen alusrakenteiden vaikutuksista B B: kallioperän aiheuttama vaimennus C kallioperä C: arvio rakennuksen perustusten vaikutuksesta kytkeytyvään värähtelyyn 13
Metrojunan mittaukset Metrojunan telissä esiintyvää värähtelyä tutkittiin Helsingin metrossa tehdyin mittauksin Junan pyöristä kiskoihin kohdistuvan värähtelyherätteen selvittäminen Kaarteiden, vaihteiden ja risteysten paikalliset vaikutukset värähtelyherätteeseen 14
15 Ympäristössä tehdyt värähtelymittaukset
Värähtelytasot etäisyyden funktiona Eristetyn ja eristämättömän metroradan varrella tehdyt mittaukset Mallinnuksessa hyödynnetään empiirisiin mittaustuloksiin sovitettua käyrästöä Värähtelynopeus (log) Eristämättömän radan ympäristössä mitatut kokonaistasot (n=368) Eristetyn radan ympäristössä mitatut kokonaistasot (n=252) 10 m 100 m 1000 m etäisyys radasta 16
Metron ohiajon mallinnus tarkastelupisteessä A D B C Tarkastelupiste (rakennus) 17
> 30 db > 30 db asuntoja > 30 db asuntoja > 40 db päiväkoti > 30 db Eristysmitoituksen lähtötiedoksi laskettu eristämättömän metroradan runkomelukartta > 40 db vaihde- ja risteysalue asuntoja > 30 db 18
asuntoja asuntoja > 30 db päiväkoti ERISTETYLLE metroradalle laskettu runkomelukartta. vaihde- ja risteysalue asuntoja 19
asunnot: < 30 db asunnot: < 30 db > 30 db Kalliopintaan laskettu ERISTETYN radan runkomelukartta sekä alimpaan kerrokseen rakennuskohtaisesti arvioidut runkomelutasot päiväkoti: < 30 db 20
Runkomelun eristysratkaisut kallio Ratarakenteisiin sepelin alle sijoitetaan runkomelueristyskerros Eristysmitoitus on tehty käyttäen kolmea eristysluokkaa: DLA = 10 db DLA = 13 db DLA = 16 db Lähes koko Länsimetron rata eristetään 28 km eristettyä rataa 111 500 m2 runkomelueristeitä runkomelueriste kallio 21
22
Kiitos! DI Timo Peltonen, DI Timo Markula, TkT Henri Penttinen Akukon Oy etunimi.sukunimi@akukon.fi 23