Tärinä- ja runkomeluvaikutuksia vaimennetaan tehokkaasti Helsinki–Riihimäki-ratahankkeessa

Helsinki–Riihimäki-ratahankkeessa on tartuttu tärinävaikutusten ehkäisemiseen jo suunnittelun aikana. Tärinä- ja runkomeluarviointia on tehty erilaisilla mittausmenetelmillä ja avointa dataa hyödyntävän Vibmapper-mallinnusohjelmiston avulla. Lisäksi hankkeessa tehdään säännöllisesti tärinän seurantamittauksia tilanteen seuraamiseksi.

Tärinä on mekaanista, yleensä häiritseväksi koettua värähtelyä. Tärinäilmiöt eivät ole suoraviivaisia ja tärinävaikutukset voivat olla hyvinkin erilaisia eri alueilla. Runkomelu on maaperän kautta rakennukseen siirtyvää värähtelyä, joka voidaan kuulla pienitaajuisena meluna. Runkomelua tuottavat liikenteen ohella esimerkiksi rakennuksessa olevat koneet ja laitteet.

”Suuren junamassan liikkuessa raiteilla liike-energiaa välittyy myös maaperään. Liike-energia välittyy maapohjaa pitkin värähtelynä. Karkeasti voi sanoa, että mitä parempikuntoisia raide ja raiteen pohjakerrokset ovat, sitä vähemmän tärinää aiheutuu. Tietysti myös maapohja vaikuttaa tärinän etenemiseen. Uusilla radoilla tärinää pitäisi muodostua vähemmän, koska uudella radalla on vähemmän epäjatkuvuuksia ja parempi pohjarakenne kuin vanhoilla radoilla”, kertoo Väyläviraston ympäristöasiantuntija Mikael Takala.

Resonanssi on ilmiö, joka voimistaa värähtelyä. Tällaista häiritsevää tärinää ilmenee, jos maapohja värähtelee samalla taajuudella kuin mikä on rakennuksen rungon ominaistaajuus. Asukkaalle tämä voi välittyä näkyvänä ja kuuluvana tärinänä esimerkiksi ikkunoiden, huonekalujen tai pienesineiden täristen äänekkäästi. Tärinä ja siitä aiheutuvat äänet saattavat tuntua asukkaista ärsyttäviltä ja elämänlaatua heikentäviltä.

Tärinäongelmia ehkäistään mittaamalla ja mallintamalla

Ratahankkeessa tärinän vaikutuksia kartoitetaan alkuvaiheessa, jolloin mallinnetaan tärinän lähtötilanne. Tärinän aiheuttamia ongelmia on mallintamisen avulla pystytty ratkaisemaan jo ennen rakentamisen aloittamista. Seurantamittausten avulla nähdään, onko tapahtunut muutoksia.

A-Insinöörien akustiikkayksikön suunnittelujohtaja Timo Huhtala on toiminut Helsinki–Riihimäki-ratahankkeessa Kytömaa–Ainola-välin vastuullisena suunnittelijana tärinään ja runkomeluun liittyen. Huhtalan mukaan Helsinki–Riihimäki-ratahankkeessa Kytömaa–Ainola-välin suunnittelussa on tehty tavallista ratahanketta laajempaa tarkastelua tärinän osalta. 

”Hankkeen suunnitteluvaiheessa on mallinnusohjelmiston avulla pystytty vertailemaan erilaisia toteutusvaihtoehtoja esimerkiksi erilaisten vaimennusratkaisujen osalta. Vibmapper-mallinnusohjelmisto on algoritmiavusteinen avoimeen dataan pohjautuva tärinä- ja runkomelumallinnusohjelmisto. Mallintamalla on ollut mahdollista havainnollistaa tärinä- ja runkomelun mahdollisia vaikutuksia laajalla alueella”, kertoo Huhtala.

”Kytömaan ja Ainolan välisellä rataosalla on mallinnettu jokainen raide, ratapiste, vaihteet ja eristinjatkokset. Lisäksi selvitysalueen jokaisen kiinteistön osalta on arvioitu tärinä- ja runkomelutilanne. Menetelmän avulla on löydetty optimaalisia ja kustannustehokkaita ratkaisuja”, kertoo Huhtala.

Hankkeen suunnittelu- ja alkuvaiheen jälkeen tärinään liittyviä mittauksia voidaan tehdä esimerkiksi tilanteissa, joissa alueen asukkaat ovat ilmoittaneet tärinästä. Tällöin toteutetaan niin sanottu vakiomuotoinen tärinämittaus, jossa kiihtyvyysanturit asennetaan rakennuksen kivijalkaan ja asuinkerrokseen, jossa tärinää koetaan.

”Vakiomuotoisen tärinämittauksen avulla selvitetään rakennuksen vaurioherkkyys sekä tärinän häiritsevyyden taso asuintiloissa. Vaikka tärinä voi tuntua hyvinkin voimakkaalta ovat rautatieliikenteen tärinän aiheuttamat vauriot rakennuksissa harvinaisia”, sanoo ympäristöasiantuntija Takala.  

Takala muistuttaa, että radan läheisyydessä asuvilla on mahdollisuus ilmoittaa kokemastaan tärinästä Liikenteen asiakaspalveluun. Liikenteen asiakaspalveluun voi olla yhteydessä puhelimitse tai verkossa Palauteväylän kautta osoitteessa https://www.palautevayla.fi/aspa.

Tärinävaikutuksia minimoidaan tehokkain menetelmin

Helsinki–Riihimäki-ratahankkeessa Kytömaa–Ainola-välillä tärinää ja runkomelua on torjuttu useilla tehokkailla menetelmillä. Esimerkiksi pehmeikköalueilla geoteknisistä syistä hyödynnettävät paalulaatat toimivat samalla tärinän vaimentimina. Paalulaatta on betonilaatta, joka on valettu maan sisään juntattujen paalujen päälle ratarakenteita tukemaan. Ratarakenteeseen asennettavien runkomelun vaimennusmattojen avulla on pystytty torjumaan runkomelua.

”Tärinäongelmaa on hyvin vaikeaa tai jopa mahdotonta korjata jälkikäteen tilanteessa, jossa rakennus ja rata on jo rakennettu hyvin lähekkäin. Yleisesti ottaen ensisijainen ja tehokkain keino minimoida tärinän vaikutuksia on hyvä maankäytön suunnittelu varhaisessa vaiheessa. Tärinän torjunnassa auttaa huolellinen perustyö eli hyvä rata- ja geotekninen suunnittelu sekä laadukas toteutus. Näiden avulla päästään aika pitkälle tärinän hallintaongelmissa”, kertoo Takala.

Helsinki–Riihimäki-hankkeessa luodaan edellytykset sujuvammalle liikenteelle Suomen vilkkaimmin liikennöidyllä rataosuudella, pääradalla. Hanke toteutetaan kolmessa vaiheessa, joista ensimmäisen rakentaminen on käynnissä vuosina 2016–2024 ja toisen vuosina 2021–2028. Hanke on Euroopan Unionin osarahoittama.