| Popis: |
Tässä diplomityössä tarkasteltiin erilaisten rautatietärinän vaimennusratkaisujen soveltuvuutta Tupoksen alueella. Työssä esiteltiin värähtelyä ja tärinää teoriatasolla, rautatietärinän vaikutukset ja niiden arviointimenetelmät sekä erilaisia vaimennusratkaisuja. Vaimennusratkaisujen toimivuutta valitussa tutkimuskohteessa tutkittiin kaksiulotteisilla FEM-mallinnuksilla. Mallinnukset tehtiin Plaxis 2D-ohjelmalla. Mallinnettaviksi vaimennusratkaisuiksi valittiin teräsponttiseinä, paalulaatta, massanvaihto, pilaristabilointi ja stabilointiseinä. Laskentatulosten ja kirjallisuuden perusteella tehtiin soveltuvuustarkastelu, jossa arvioitiin tutkittujen menetelmien soveltuvuutta tutkimuskohteeseen. Työn tavoitteena oli kartoittaa menetelmiä alueen tärinähaittojen vähentämiseksi. Laskentojen perusteella havaittiin kaikilla tutkittavilla rakenteilla olevan vaikutusta mallinnetun värähtelyn voimakkuuteen ja taajuusjakaumaan. Useiden mallinnettujen rakenteiden havaittiin vaimentavan tärinää tehokkaasti alle 50 m päässä radasta. Vaikutus kuitenkin heikkenee 100 m etäisyydellä. Paalulaatan, massanvaihdon ja pilaristabiloinnin osalta havaittiin myös liikenteenohjauksen vaikutus tärinän syntymiseen. Värähtely vaimeni huomattavasti tehokkaammin kuorman sijaitessa uudella, vaimennusrakenteella varustetulla raiteella. Vastaavasti etenkin vaakavärähtely voimistui vanhaa raidetta kuormittaessa viereisen raiteen ollessa vaimennettu. Soveltuvuustarkastelussa havaittiin, että laskentatulosten perusteella pientalojen asukkaiden kokemia tärinähaittoja on hyvin haastavaa vähentää vaimennettavan värähtelyn taajuusja-kauman vuoksi. Kaikissa laskentatapauksissa pystysuuntaisen värähtelyn hallitsevat taajuudet osuivat pientalojen ominaistaajuuden alueelle. Kerrostalojen osalta haasteeksi osoittautui vaakasuuntaisen värähtelyn taajuusjakauma. Toteutettavuustarkastelussa ei noussut esiin merkittäviä esteitä tutkittavien rakenteiden toteuttamiselle. Kustannustarkastelussa teräspontti- ja stabilointiseinät osoittautuivat tutkituista rakenteista hyöty-kustannussuhteeltaan toimivimmiksi ratkaisuiksi. Työn tulosten perusteella useilla tutkituilla ratkaisuilla on potentiaalia tärinän vaimentamisessa, vaikka mikään ratkaisu ei tutkimuksessa toiminutkaan täydellisesti. Tämän vuoksi pelkästään tämän työn tulosten perusteella ei voida suoraan suositella mitään ratkaisua käytettäväksi. Työn tuloksia voidaan kuitenkin hyödyntää heikosti suoriutuneiden ratkaisujen poissulkemiseksi mallin kaltaisissa olosuhteissa sekä jatkotarkasteltavien ratkaisuiden valinnassa. Tärinä ja sen vaimeneminen ovat kohdekohtaisia ilmiöitä, minkä vuoksi työn tuloksia ei voida yleistää koskemaan kaikkia kohteita. |
