Rapport
JÄRNVÄGSTEKNISK UTREDNING
BULLERSKYDD KÄRRA 1:2
Tyréns AB Box 27 291 21 Kristianstad Besök: Östra Boulevarden 56
Dokumenttitel: Järnvägsteknisk utredning Bullerskydd Kärra 1:2 Författare: Daniel Götborg
Granskare: Peter Andersson Projektansvarig: Niklas Wilén Dokumentdatum: 2020-12-17 Reviderad: 2021-05-24 Version: 1.1
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1 SAMMANFATTNING ... 4
2 INLEDNING ... 4
3 FÖRUTSÄTTNINGAR ... 4
3.1 UPPDRAGETS OMFATTNING ... 4
3.2 BEFINTLIGHETER ... 5
3.2.1MARKFÖRHÅLLANDEN ... 5
3.2.2LEDNINGAR ... 5
3.3 FASTSTÄLLD JÄRNVÄGSPLAN ... 5
4 MÅLBILD ... 6
4.1 OMRÅDE 1 ... 7
4.2 OMRÅDE 2 ... 8
5 BULLERSKYDDSLÖSNINGAR ... 10
5.1 VIAWALL ... 10
5.2 GABIONMUR ... 13
5.3 STOLPFÖRANKRAD GABIONMUR ... 14
6 ÅTGÄRDSFÖRSLAG ... 15
6.1 OMRÅDE 1 ... 15
6.2 OMRÅDE 2 ... 16
6.2.1VALT ALTERNATIV ... 16
6.2.2YTTRE PÅVERKAN ... 18
6.2.3BORTVALDA ALTERNATIV ... 18
6.3 KOSTNADSBERÄKNING ... 19
BILAGOR
BILAGA 1 - Planskiss område 1
BILAGA 2 - Planskiss område 2 (blad 1/2) BILAGA 3 - Planskiss område 2 (blad 2/2) BILAGA 4 - Normalsektioner (blad 1/2)
1 SAMMANFATTNING
I denna järnvägstekniska utredning tas förslag fram om lämpliga bullerskyddsåtgärder längs med järnvägen förbi fastigheten Kärra 1:2, där detaljplan för nytt bostadsområde är under framtagande. För järnvägen föreligger en fastställd järnvägsplan, vari en jordvall med specifikt angivet släntkrön ingår som en förutsättning för bullerskydd längs en kortare sträcka som angränsar till projektområdet.
I detaljplanearbetet behöver bullerskyddet förlängas så at det skyddar hela det
planerade bostadsområdet. Inom detaljplaneområdet föreligger inga bestämmelser om bullerskyddsåtgärd inom järnvägsplanen och därför styrs inte heller utformningen av järnvägsplanen. Önskemål finns om att låta bullerskyddet utgöras av en mur och ett förslag på en typ av gabionmur benämnd ”ViaWall” har därför utretts och tagits fram i denna utredning.
Murtypen utgörs av gabionfronter åt två håll med fyllnadsmassor emellan. Exempel på utformning av jordslänt längs med hela muren mot det planerade bostadsområdet är också framtaget, för att visa på möjlighet att minska risken att muren dominerar hela miljöintrycket i området.
Muren är placerad med hänsyn tagen till järnvägsplanebestämmelser, fastighetsgräns, bullerskyddsaspekt, säkerhetsavstånd till järnvägen, skötsel, gestaltningsfrågor och läge för vattendragsskydd. Murens totala längd är ungefär 400 meter.
2 INLEDNING
Bakgrunden till uppdraget är en pågående dialog mellan Ängelholms Kommun och Trafikverket angående utformning av nödvändigt bullerskydd för en ny stadsdel söder om Ängelholm.
Bullerskyddet ska uppföras längs järnväg i södra delen av Ängelholm där Radar arbetar med en exploatörsdriven detaljplan för en ny stadsdel. En del av sträckan som
bullerskyddet ska uppföras på ingår i järnvägsplan för utbyggnad till dubbelspår och en del är oplanerad. Delen av järnvägsplanen som för Trafikverket är planlagd för permanent äganderätt ingår inte i utredningen.
3 FÖRUTSÄTTNINGAR
3.1 UPPDRAGETS OMFATTNING
Det bullerskydd som är fastställt i Trafikverkets järnvägsplan i områdets östra del utformas som en bullerskyddsvall av jordmassor. Se figur 2 och 3 för principskisser för vallen. I den västra delen önskas ett bullerskydd i form av en mur. Här finns endast ytor för tillfälligt nyttjande i järnvägsplanen. Se figur 4 och 5 för principskisser för muren.
Målet med uppdraget är att utreda vilka utformningsmöjligheter för ett bullerskydd som är tekniskt och ekonomiskt genomförbara. Rapporten ska även redovisa
kostnadsuppskattningar och uppdraget syftar även till att förankra argument för viss utformning av bullerskydd samt öka Radars förståelse för vad järnvägsplanen styr och inte.
En förutsättning är att bullerskyddet ska uppföras upp till nivån fem meter över järnvägens rälsöverkant, samt inom detaljplaneområdet.
3.2 BEFINTLIGHETER
3.2.1 MARKFÖRHÅLLANDEN
En geoteknisk undersökning har genomförts inom området. Nedan följande uppgifter är hämtade från undersökningspunkter närmst området för bullerskyddet.
Geotekniska förutsättningar (valda värden):
• 0,5 – 2 m u my: Finsand (friktionsvinkel ca 35 grader, E-modul ca 20 MPa)
• 2 – 8 m u my: Finsand (friktionsvinkel ca 39 grader, E-modul ca 60 MPa)
• Grundvattennivå ca 0,5-1 m u my.
3.2.2 LEDNINGAR
Inom utredningområdet förekommer enligt Ledningskollen i april 2020 en korsande teleledning, tillhörande Skanova. Vid ett anläggande av mur över området måste kontakt tas med Skanova för utstakning och ledningsvisning. Då ledningen inte är inmätt kan den behöva lägesjusteras.
En befintlig betongtrumma som kommer användas för avledning av dagvatten från detaljplaneområdet till Ängelholmskanalen kommer också att hamna under
gabionmuren. Eventuellt behov av förstärkning ovan trumman, exempelvis i form av en lastfördelande betongplatta, utreds vidare i samband med detaljprojektering.
3.3 FASTSTÄLLD JÄRNVÄGSPLAN
I anslutning till detaljplaneområdet har Trafikverket upprättat järnvägsplanen
Västkustbanan, dubbelspår Ängelholm-Helsingborg Romares väg (TRV 2014/71699).
I en järnvägsplan sammanvägs många olika teknikområden, aspekter och utredningar, vilket resulterar i en slutgiltig utformning av järnvägsanläggningen. Allt som sedan redovisas i järnvägsplanens plankartor fastställs både i plan och profil för att samtliga hänsyn som tagits i planen ska bibehållas hela vägen fram till färdigbyggd
järnvägsanläggning. Eventuella förändringar av planen påverkar således många aspekter, där en bullerutredning som utförts i samband med järnvägsplanen och ställer krav på bullerskyddsutformningen, är ett exempel.
Nedan sammanfattande text kring hur tillägg eller avvikelser i en järnvägsplan ska hanteras är tagen ur Trafikverkets Rapport: Planläggning av vägar och järnvägar, v1.0, kap 17.5. (diarienr 2012/85426)
”När en väg eller järnväg byggs får endast oväsentliga avvikelser göras från den fastställda planen. Om en sådan avvikelse görs för mark eller utrymme som enligt väg- eller järnvägsplanen ska tas i anspråk för vägen eller järnvägen, ska detta antecknas i ett tillägg till planen. (2 kap,18§ Lag om byggande av järnväg) Länsstyrelsen, kända ägare och kända rättighetsinnehavare till mark eller utrymme som tas i anspråk ska underrättas om tillägget. Till vägledning för
4 MÅLBILD
Utredningen har som mål att redovisa möjliga lösningar till bullerskydd mellan järnvägen och det framtida bostadsområdet. Bullerskyddet kan utgöras av en mur, antingen fristående eller i kombination med jordslänt, eller som bullerskyddsvall.
I den nordöstra delen, nedan kallad område 1, äger Trafikverket en fastställd järnvägsplan med en bullerskyddsvall som specificerad bullerskyddslösning. I den sydvästra delen, nedan kallad område 2, omfattar järnvägsplanen endast ytor för tillfälligt nyttjande och inte några fastställda bullerskyddsåtgärder. Se figur 1 för en översikt över utredningens geografiska avgränsningar.
Figur 1: Utredningens geografiska omfattning.
4.1 OMRÅDE 1
Område 1 har i den fastställda järnvägsplanen planerats för bullerskyddsvall. Figur 2 visar principen för den fastställda utformningen.
Figur 2: Konceptskiss, bullerskyddsvall enligt järnvägsplanen
Figur 3: Radars sektionsskiss, bullerskyddsvall i område 1 med anslutning mot bostadsområde
Figur 3 visar bland annat hur Radar önskar försöka fylla upp området närmast diket invid bullervallen för att inte behöva använda stödmurar eller behöva göra stora ändringar i planen för bostadsområdet. Utformningsprincipen utreds inte vidare i denna rapport, utan utgör underlag för vidare diskussioner med Trafikverket.
4.2 OMRÅDE 2
Inom område 2 behöver ingen hänsyn tas till järnvägsplanen beträffande bullerskydd, och därför är utformningsmöjligheterna fria. Önskemålet från Radar är att enbart konstruera en mur, både av gestaltningsmässiga och platsbesparingsmässiga skäl. Se konceptskiss i figur 4. Det föreslagna huvudalternativet nedan utgörs därför enbart av en mur.
Figur 4: Konceptskiss, Radars önskemål om utformning av bullerskydd med endast mur
Under utredningens gång har diskussioner förts kring murens gestaltning och utformning. Valet av murtyp har fallit på en gabionmur, vilket är skälet till att
utredningen fokuserar på just denna murtyp. Murens höjd har också diskuterats, och olika önskemål har framkommit om hur mycket av höjdskillnaden mellan planerad marknivå och murkrön som ska utgöras av mur, och hur mycket som kan tänkas tas upp av en mindre jordslänt. Fördelen med att enbart anlägga mur är att det är platsbesparande, men nackdelen är att en mycket hög mur ger ett alltför storskaligt intryck i den planerade bostadsmiljön. I föreslagen utformning nedan visas därför olika höga jordslänter som ansluter mot muren längs sidan mot bostadsområdet, men med bibehållen full murhöjd på järnvägssidan.
Den utarbetade planskissen för område 2 i detaljplanearbetet omfattar bland annat ett område längs ett vattendrag där ett skyddsavstånd breder ut sig tio meter på vardera sidan om vattendraget (se figur 17). Detta skyddade område kommer i konflikt med det nedan redovisade utformningsförslaget med mur i kombination med jordslänt. Av denna anledning föreslås jordslänten hållas lägre längs den del där det skyddade området ligger som närmst.
Skötselaspekten har beaktats i utformningsförslagen, vilket är den huvudsakliga orsaken till att murens inte har placerats på minimalt tillåtet avstånd från järnvägens närmsta spårmitt. Då ett utrymme om fyra meters bredd krävs för att kunna utföra underhållsarbete kopplat till muren, samt då skötselutrymmet i sin helhet måste hållas utanför Trafikverkets fastighet, är muren placerad med sin närmsta del knappt 13 meter från närmsta spårmitt. I förslag med jordvall mot muren på bostadssidan krävs dessutom en plan yta om 1,5 meter närmst muren, vilket ytterligare skjuter ut
anläggningen mot bostadsområdet.
Figur 5: Radars sektionsskiss med järnvägens placering samt utbredning för den föreslagna muren ”ViaWall”
och anslutande skötselutrymmen.
Utöver befintliga markegenskaper kommer även vindlast att vara en påverkansfaktor för muren, i synnerhet för en mur i fristående utförande. Översiktliga beräkningar för vindlast har gjorts, vilket redovisas under kapitel 6.2.2 och bilaga 6.
5 BULLERSKYDDSLÖSNINGAR
Nedan redogörs för principerna för de studerade murlösningarna som kan utgöra nödvändigt bullerskydd. Det alternativ som huvudsakligen studerats i denna utredning är benämnt ”ViaWall”, en mur som utgörs av fronter med tunna gabioner (stenfyllda stålkorgar), samt mellanliggande fyllnadsmassor. Två typkonstruktioner med enbart gabioner omnämns som alternativa utformningar.
5.1 VIAWALL
ViaWall (varumärke tillhörande ViaCon International AB) bygger på en
konstruktionsprincip med stenfyllda stålkorgsfronter som förankras i och håller upp fyllnadsmassor bakom fronten. Principen är, jämfört med traditonella
gabionstödmurar, kostnadseffektiv och snabbkonstruerad, med möjlighet att bygga stora och höga mursystem som klara hög belastning. Muren kan utföras både som fristående och som stödmur.
Geonät läggs ut på en avjämnad grundläggningsyta varpå fyllnadsmaterial läggs ut och packas. Materialet läggs ut fram till strax innanför fronten. Geotextil läggs i varje nivå och viks tillbaka över den packade fyllningen för att den inte ska läcka ut i frontens stenfyllning. Ett extra fasadnät med tätare maskor placeras vertikalt på insidan av frontkorgarna. Fronten fylls med sorterad sten i större fraktioner.
Figur 6: Principskiss ViaWall Figur 7: Exempelbild ViaWall (Trafikverkets projekt E12 Umeå)
När ViaWall konstrueras i stödmursutförande förankras fronten i fyllnadsmassorna bakom muren med geonät. Som fristående mur konstrueras Viawall dubbelsidigt, med frontkorgar på bägge sidor om fyllnadsmassor som packas i mitten. Fronterna
förankras mot varandra och genom fyllnadsmassorna med genomgående geonät. När muren utgör stödmur till hälften, dvs med endast en del av muren synlig på ena sidan, utförs den övre delen som fristående med dubbelsidig förankring och den undre som stödmur med förankring i fyllnadsmassor. I alla varianter grävs muren ner ca 10% av totalhöjden på respektive sida.
• Stålmaterialet kan fås i olika utföranden, t.ex. rostfritt eller varmförzinkat.
• Mellan front och fyllnadsmassor ligger en geoduk som förhindrar att massorna läcker ut i och genom frontkorgarna. Detta förhindrar även ogrästillväxt.
• Stålmaskorna kan konstrueras i olika storlek. För att minimera klättringsbarhet och möjlighet till fotfäste bör mindre maskor väljas.
• Den bullerdämpande effekten erhålls av både fyllnadsmassorna och av stenfyllningen som bör ha en för ändamålet anpassad fraktion.
• Stålmaterialet klarar av att klätterväxter tillåts växa i muren.
Hos Trafikverket finns flera referensprojekt för ViaWall. I fristående utförande har muren använts i järnvägsprojektet Varbergstunneln. I vägprojektet E12 Umeå återfinns ViaWall som stödmur.
Figur 8: Normalsektion för fristående ViaWall
Figur 9: Normalsektion för ViaWall med anslutande jordslänt på ena sidan
Figur 10: Normalsektion för ViaWall som stödmur
5.2 GABIONMUR
En renodlad gabionmur är ett alternativ till ViaWall. Större stenfyllda stålkorgar fyller hela murens tjocklek och förankras mot varandra enbart genom sin egenvikt. I sektion trappas murens bredd allteftersom muren blir högre.
Fördelen med den renodlade gabionmuren är möjligheten att bygga muren med en något mindre total tjocklek. På grund av att konstruktionen inte är lika stabilt
förankrad som ViaWall går det dock inte att bygga lika höga gabionmurar som ViaWall- murar. Vindlast påverkar muren mer än den
påverkar ViaWall. En annan nackdel är att konstruktionen, som bygger på enskilt fyllda gabionkorgar, tar längre tid att utföra och innebär fler skarvar i murytan jämfört med ViaWall.
• Stålmaterialet kan fås i olika utföranden, t.ex. rostfritt eller varmförzinkat.
• Stålmaskorna kan konstrueras i olika storlek. För att minimera
klättringsbarhet och möjlighet till fotfäste bör mindre maskor väljas.
• Den bullerdämpande effekten erhålls med fördel av en inbyggd
bullerabsorberande kärna, exempelvis av sandsäckar. Även stenfyllningen är bullerdämpande om den är tätt packad och har en för ändamålet anpassad fraktion.
• Stålmaterialet klarar av att
klätterväxter tillåts växa i muren. Figur 11: Exempelbild på gabionmur
Murtypen är vanligt förekommande i många infrastrukturprojekt.
5.3 STOLPFÖRANKRAD GABIONMUR
Ytterligare ett alternativ för fristående mur bygger på en smal, platsbesparande gabionmur. Principen går ut på att endast bygga muren en gabionkorg (1 meter) bred och kompensera för stabiliteten genom att först gjuta ner stödstolpar i marken, mot vilka gabionkorgarna sedan förankras.
Metoden är mindre vanlig än de två föregående, i jämförelse relativt
obeprövad samt innebär ett tidskrävande konstruktionsarbete som bland annat innebär att korgarna måste fästas och stenfyllas för hand. Muren kan vara ett alternativ på platser med mindre utrymme.
En nackdel är att murens tunna utförande kan innebära en risk att bullerdämpningen blir sämre jämfört med de bredare
murutformningsalternativen.
Figur 13: Exempelbild på stolpförankrad gabionmur
Figur 14: Normalsektion för smal, stolpförankrad gabionmur
6 ÅTGÄRDSFÖRSLAG
6.1 OMRÅDE 1
I område 1 föreligger ett låst läge för den fastställda järnvägsplanens bullerskyddsvall och dess krön som placerats utifrån resultatet av en bullerutredning för järnvägsbuller.
Krönet är låst både i plan och nivå. Utformningen av bullerskydd i område 1 omfattas därför inte av denna utredning och inget åtgärdsförslag är framtaget. Gestaltningen inom detaljplaneområdet anpassas för att inte påverka bullervallens utformning.
Figur 15: Utsnitt ur Radars illustrationsplan (daterad 210510) över område 1
6.2 OMRÅDE 2
Område 2 är mer långsträckt än område 1 och kommer att få en ca 400 meter lång mur längs med järnvägen. Genom området sträcker sig också vattendraget med skyddsavstånd på 10 meter, vilket gör utrymmet för bullerskyddsåtgärder begränsat längs en del av sträckan. Av dessa anledningar är det särskilt viktigt med ett yt- och kostnadseffektivt alternativ.
6.2.1 VALT ALTERNATIV
Traditionella gabionkorgar tar längre tid att fylla och placera ut än en ViaWall. De kräver också mycket mer krossmaterial för att fyllas. ViaWall har dessutom en kärna av fyllnadsmassor som förbättrar de bullerskyddande egenskaperna, vilket bidrar till valet av ViaWall som huvudsakligt muralternativ till område 2.
För underhåll krävs 1,5 meter plan yta framför muren, mot bostadsområdet. Då
murens sida mot järnvägen är ca 6 meter hög, krävs att större maskiner kan framföras intill muren där. Det innebär att ett 4 meter brett område som hålls utanför
Trafikverkets fastighet krävs, där maskinerna ska kunna framföras och ställas upp.
Detta skjuter ut muren ca 9 meter från järnvägsanläggningen, vilket i sin tur minskar ytan som blir kvar på bostadssidan.
Av gestaltningsmässiga skäl - att muren inte ska dominera området alltför mycket – kan en jordslänt framför muren övervägas. I figurerna 17, 18, 20 och 21 samt i
bilagorna 2, 3 och 5 redovisas en jordslänt längs med muren, som alternativ till att låta muren vara helt fristående.
Föreslagen murvisningshöjd i kombination med jordslänt varierar mellan ca 3,5 och 4,5 meter, för att släntens utbredning inte ska komma i konflikt med vattendraget. För att hålla sig helt utanför skyddsavståndet, som är utlagd 10 meter på vardera sidan om vattendraget, krävs dock att slänten sänks ytterligare Det innebär att murvisningen blir minst 5 meter, vilket ligger nära den höjd muren får i helt fristående utförande.
Figur 17: Planskiss över område 2, nära vattendraget (bilaga 2)
Figur 18: Planskiss över område 2, södra änden (bilaga 3)
Figur 20: Normalsektion för ViaWall med högre jordslänt i område 2 (Bilaga 5)
Figur 21: Normalsektion för ViaWall med lägre jordslänt nära vattendraget i område 2 (Bilaga 5) 6.2.2 YTTRE PÅVERKAN
Muren kan komma att påverkas av yttre faktorer som orsakas av markegenskaper och vind. Beträffande marken är dock bedömningen att muren inte kommer sätta sig nämnvärt, givet de markegenskaper som redovisas under kapitel 2.2.1. En översiktlig bedömning har också gjorts för vindlast som kan påverka muren, inkluderat lasten från förbipasserande tåg. (Se bilaga 6 för beräkningar.) Det kan konstateras att det vertikala lasttillskottet på grund är litet i förhållande till murens egenvikt och påverkan bedöms bli ovidkommande när muren byggs så bred som planerat. Dock måste det relativt grunt liggande grundvattnet och dess förutsättningar beaktas i
projekteringsstadiet.
6.2.3 BORTVALDA ALTERNATIV
Den renodlade gabionmuren är ett alternativ till ViaWall, men dess stabilitet kan inte garanteras från leverantören i utgångläget, när muren byggs så hög som är aktuellt.
Särskilt utsatta lägen ur vindlastperspektiv, som längs med en järnväg, bygger
ytterligare på stabilitetsproblemen. Problemet kan kringgås genom att bygga bredare från basen och uppåt, men då detta skulle medföra en betydligt högre initialkostnad och att det inte blir någon utrymmesmässig vinst kvar, väljs alternativet bort.
Den stolpstödda gabionmuren är ett betydligt dyrare alternativ, då gabionkorgarna måste fästas i stolparna och fyllas för hand, vilket gör konstruktionsarbetet mer tidskrävande och komplicerat. Det tunna utförandet medför också en risk att muren inte uppfyller bullerskyddskraven. Alternativet väljs därför bort.
6.3 KOSTNADSBERÄKNING
Den totala kostnaden för anläggandet av en bullerskyddsmur längs med området ser olika ut beroende på val av utförande. Nedan redovisas viawall-mur som fristående mur.
Grovt uppskattad investeringskostnadskalkyl för murkonstruktion: 16 650 000 kr I det framräknade priset är förberedande markarbeten, grundläggning och färdig fristående/dubbelsidig mur inklusive montage, frakt, geonät, och fyllnadsmaterial inräknat.
För slänt framför muren, med ca 3,5-4,5 meter murvisning, tillkommer ca 600 000 kr För gabionfronter som därmed uteblir, minskar kostnaden med ca 2 500 000 kr
