Bilaga 10 Överväganden om åtgärder mot kurvskrik

Bilaga 10 Överväganden om åtgärder mot kurvskrik

Bergsåker triangelspår kommer att ha en kurvradie på 300 m från km 574+125 till km 574+634. Med godståg, sth 80 km/h och rälsförhöjning på 155 mm finns risk för kurvskrik.

Varför kurvskrik

Kurvskrik är starka tonala ljud som uppkommer genom att hjulen inte följer kurvans radie utan mikromomentant i stället kasar sig fram genom kurvan. Fenomen kallas för ”stick/slip”

och leder till att hjulens grundresonanser exiteras med konsekvensen ”skrikljud”. Detsamma inträffar även vid bromsning då bromsblocken anliggningen mot hjulen på motsvarande sätt variera med ”stick/slip” fenomenet och åtföljande skrikljud.

Kurvskrik är momentana ljudtoppar över någon sekund alltså påverkas den ekvivalenta bullernivån för hela godstågspassagen mindre. Skrikljuden som strålar ut från hjulen är till stor del högfrekventa med grundtoner i området 1,5 -2,5 kHz och med en betydande mängd övertoner upp mot 8-10 kHz. Detta innebär att lokala skrikljud påverkas en hel del av skärmning i omgivningen t.ex. hus som ligger framför en aktuell bostad, höga frekvenser absorberas även mer än lågfrekventa källor över avstånd. Men samtidigt bör man vara medveten om att hörseln är mer känslig (högre varseblivning) för toner än för ett brusartat buller. Momentana gnisselljud torde reduceras mer på ökande avstånd än kontinuerligt källbuller.

På grund av att skrikljud är mer högfrekvent dämpas det bättre av fasader än buller från en normal tågpassage.

Kurvskrik uppstår vanligen varma och torra dagar. Skicket på räls och hjul påverkar också.

Den nordiska beräkningsmodellen för buller från spårburen trafik avser normal trafikering och innefattar tex inte kurvskrik, bromsgnissel och ljudsignaler. Kurvskrik kan medföra långt högre ljudnivåer än vanliga tågpassager. Det finns mätningar gjorda på olika håll i Europa, men inga standardnivåer som kan användas vid beräkning av buller.

Mätningar av kurvskrik har genomförts inom ramen för forskningsprojekt och i samband med klagomålshantering. Förhöjda ljudnivåer från 3-15 dBA har uppmätts. Några generella slutsatser om hur mycket högre ljudnivåer det blir pga kurvskrik jämfört med normala tågpassager kan dock inte dras från dessa.

Källdata för kurvskrik för en vanlig

godstågspassage i 80 km/h är svårt att uppskatta till ett specifikt värde eftersom det är så många faktorer som påverkar ljudnivån. Dock bör man vara medveten om att ljudnivån från kurvskrik i vissa fall kan vara hög. Mätningar visar att spannet vad gäller ljudnivåer från kurvskrik varierar avsevärt. En slutsats är emellertid att ljudnivåer från kurvskrik inte kan försummas som bullerstörning.

Hur förebygga eller minska störning?

Enligt Matthias Asplund, spårspecialist på Trafikverket Underhåll, Teknik och Miljö är kurvskrik ett problem vi har gemensamt med de flesta länder i Europa. Det pågår forskning för att ta fram tillförlitliga och kostnadseffektiva åtgärder. De forskningsprojekt som pågår beräknas vara klara först om flera år.

1

Upg från Tomas Jerson, akustiker på WSP.

2

Upg från Tomas Jerson, akustiker på WSP och Peter Lindqvist akustiker på Trafikverket.

3

Upg från Peter Lindqvist akustiker på Trafikverket.

Nedan några åtgärder för att förebygga kurvskrik (1-5) respektive åtgärder för att minska störningen i omgivningen (6-7) som kan vidtas i järnvägsanläggningen:

1. Rälsmörjning 2. Bevattning av spår 3. Profiloptimering 4. Lägre hastighet 5. Slipning av spår 6. Räldämpning 7. Spårnära skärmar

I ett av forskningsprojekten har man studerat TOR friktionsmodifierare där man strävar efter en friktion som inte är så låg som möjligt utan man siktar på 0,35 som friktionskoefficient, dvs. man behöver inte vara orolig för att tappa broms och traktion (om man nu inte

överdoserar ordentligt). Utrustningen är den samma som för ”vanlig” smörjning men man försöker applicera på toppen av rälen. I försök har man fått ner ljudet med mer än 10 dBA jämfört med utan friktionsmodifierare.

Man har även testat med att optimera rälprofilen för maximal styrning vilket också fungerar teoretiskt (även viss effekt vid test också) men variationen i hjulen är ofta väldigt stora och sen så har man ofta problem med ökad spårvidd i kurvor som hämmar styrningen av

boggien. Där är man inte helt klara med utredning och hoppas få möjlighet att göra det sista under 2017.

Vattenbegjutning fungerar bra mot ljud men det är oklart hur det påverkar driftsäkerhet. Det finns även studier på räldämpning runt om i Europa, men effekten är blygsam.

Hur hantera kurvskrik i JP – generellt

Enligt Karin Blidberg, nationell samordnare för buller inom Trafikverket, ska kurvskrik beaktas i järnvägsplaner i de fall man identifierat att det finns risk för kurvskrik.

Åtgärder för att förebygga ska övervägas i första hand. I andra hand ska åtgärder övervägas för att minimera spridningen till/störning i omgivningen. En avvägning mellan kostnad o nytta ska göras på samma sätt som för övriga skyddsåtgärder.

Förutsättningar vid Bergsåker triangelspår

Planerat triangelspår i Bergsåker kommer att gå på hög bank och broar på sträckan med liten kurvradie.

Sträckan med 300 m kurvradie är km 574+125 till 574+634. Räknar man med

övergångskurvorna med radie <400 m så blir sträckan km 574+090 till 574+665. Nedan har vi använt den sistnämnda sträckan (kallad ”kurvan”) när vi mätt avstånd till bostäder och beräknat kostnader för åtgärder.

Trafikprognosen för Bergsåker triangelspår är 10 tåg per dygn.

Bostäder finns både söder och norr om spåret. Dock endast 8 bostadshus inom 300 m från järnvägen, varav tre erbjuds förvärv i samband med att triangelspåret byggs (oaktat kurvskrik från triangelspåret).

4

Upf från akustiker Tomas Jerson på WSP och akustiker Peter Lindqvist på Trafikverket samt Matthias Asplund, spårspecialist på Trafikverket Underhåll.

5

Uppgift från Matthias Asplund, spårspecialist på Trafikverket Underhåll.

6

Mejl från Karin Blidberg daterat 2016-09-12

I öster finns fem bostadshus i Granlo inom 100 m från kurvan. Det närmast liggande bostadshuset erbjuds förvärv i samband med att triangelspåret byggs. Inom 500 m från kurvan finns ett stort antal bostäder i både villor och flerfamiljshus i området Granlo.

I väster finns ett bostadshus (Granlo 3:23) inom 100 m från kurvan. Det kommer att erbjudas förvärv i samband med byggnation av triangelspåret. Ytterligare två hus finns inom 300 m från kurvan i Kolsta. Det som ligger närmast, Västerkolsta 9:1, kommer att erbjudas förvärv i samband med att triangelspåret byggs.

I norr finns ett 15-tal bostadhus (småhus) inom 450-600 m från kurvan i området Västra Vägen och Gammlevägen. Fyra av dom kommer att lösas in när triangelspåret byggs pga omdragning av Hulibäcken.

I dalgången som triangelspåret korsar finns områden för friluftsliv och idrott längs Selångersån och Selångersfjärden.

Riktvärden för maximala ljudnivåer från infrastruktur finns för bostäder (inomhus nattetid och uteplats dag- och kvällstid). Riktvärden för maximala ljudnivåer saknas för områden (friluftsområden m m).

Figur 1. Översiktskarta Bergsåker triangelspår med bostadsbyggnader nära kurvan markerade med

blå cirklar. Sträcka med kurvradie <400 m är markerad med röd linje.

Överväganden avseende kurvskrik i JP för Bergsåker triangelspår

Hur kan man då förebygga kurvskrik eller minska störning pga kurvskrik vid Bergsåker triangelspår? Nedan redovisas de överväganden som gjorts under arbetet med

järnvägsplanen.

Metod Effekt Inv.-

kostnad Överväganden A. Förebygga kurvskrik

genom större radie. God - Det är inte tekniskt möjligt att skapa en större radie än 300 m pga höjdskillnad mellan Mittbanan och Ådalsbanan vid nuvarande anslutningspunkter.

Slutsats: Ej tekniskt möjligt B. Förebygga kurvskrik

genom sänkt sth till 50 km/h.

Osäker

trol god - Nu projekterat för 80 km/h. Vid 50-60 km/h bedöms risken för kurvskrik vara mindre.

Det kan gå att sänka hastigheten om behov uppstår. Nackdel med sänkning blir bla inbromsning i kurvor som i sin tur kan medföra buller, längre gångtider.

Hastighet är även anpassad till att klara lutningar för vissa tågvikter.

Trafikstyrning blir än viktigare för att inte riskera att vissa tåg blir stående i

uppförsbackar pga stora tågvikter.

Slutsats: Tveksamt om tekniskt möjligt beaktat problem med att klara lutningar samt tveksamt om ekonomiskt rimligt beaktat längre gångtider.

D. Förebygga kurvskrik genom rälsmörjning och/eller

vattenbegjutning.

(Obs annan typ av rälsmörjning än vad som används i dag)

Osäker,

trol god <1 Mkr Forskning pågår och om några år borde det finnas bättre metoder för detta än vad som används i dag.

Vi ska dock undvika att bygga en

anläggning som kräver mycket underhåll vilket innebär användandet av

standardlösningar och undvika tex vattenbegjutning.

Slutsats: Tekniskt möjligt och ekonomiskt rimligt, men kan innebära ökat underhåll.

C. Minska störning genom att bank och broar förbereds för eventuell framtida uppsättning av bullerskärmar. Ev uppsättning av skärmar vid senare tillfälle

Osäker,

trol god Ca 18

Mkr Ringa merkostnader att förbereda bank och broar för skärmar (armera broar för högre vindlast, ingen bankbreddning behövs för s-bloc).

Kostnad för uppförande av skärmar med absorbent på broar 11 000 tkr/löpmeter:

Med dubbelsidig skärm på en minst 550 m lång sträcka blir kostanden dryga 12 Mkr.

Kostnad för uppförande av spårnära

bullerskärm (s-bloc) inkl kanalisation

5000 kr/m. Med dubbelsidig skärm på en

minst 550 m lång sträcka blir kostanden

dryga 6 Mkr.

Total kostnad för skärmar 18 Mkr.

Slutsats: Tekniskt möjligt men ekonomiskt orimligt.

E. Minska störning genom att vidta ytterligare fastighetsnära åtgärder

(fasadåtgärder och uteplatser)

Trol låg ? Mkr Fasadåtgärder kostar i snitt 100 tkr/hus.

Uteplatser mellan 50-100 tkr/hus.

Omfattningen av eventuella ytterligare fastighetsnära åtgärder går inte att förutspå i detta skede.

Fastighetsnära åtgärder ses dock generellt som otillräckliga av de boende som vill kunna vistas ute i sina trädgårdar.

Skrikljud är också mycket mer störande än normalt trafikbuller.

Slutsats: Tekniskt möjligt och troligen ekonomiskt rimligt, men sämre effekt än åtgärder i järnvägsanläggningen.

Slutsatser

Om kurvskrik skulle uppstå i driftskedet är den mest rimliga åtgärden att förebygga kurvskrik genom ny typ av rälssmörjning eller vattenbegjutning. Smörjapparater finns med i SH redan och de kan förhoppningsvis modifieras/kompletteras utifrån vad pågående forskningsprojekt mynnar ut i.

Ett ökat underhåll av spåret kan också förebygga kurvskrik.

Om förebyggande åtgärder i spår inte ger tillräcklig effekt kan skyddsåtgärder på fastigheter vidtas.

Bullerskärmar och s-bloc föreslås inte i järnvägsplanen. Det bedöms helt orimligt att vidta så kostsamma åtgärder för ett problem som eventuellt kommer att uppstå. Bullerskärmar och s- bloc är inte heller de mest effektiva åtgärderna mot kurvskrik. Beaktat att det endast är en ringa merkostnad att förbereda broarna för ev framtida skärmar och ingen merkostnad alls att förbereda banken för ev framtida bullerskärmar, så föreslår vi att förberedande arbeten för skärmar tas med i bygghandling även om det är mycket osannolikt att skärmar kommer att monteras.

Bilagan om kurvskrik är framtaget av Katrin Olofsson, Mats Svensson och Stefan Lindström

(ur Trafikverkets projektorganisation) med underlag från/i dialog med Peter Lindqvist,

bullerspecialist på Trafikverket investering, Tomas Jerson akustiker på WSP samt Matthias

Asplund, spårspecialist på Trafikverket Underhåll.