doc6 Teknisk utformning
download 
Report Transcription
6 Teknisk utformning
Gemensamt kapitel för samtliga järnvägsutredningar för Norrbotniabanan 6 Teknisk utformning För att järnvägen skall uppfylla de mål som ställts upp för Norrbotniabanan, rörande till exempel funktion, restider och tillgänglighet, ställs krav på järnvägens utformning, såväl tekniskt som gestaltningsmässigt. Kraven för gestaltningen beskrivs i kapitel 7 Gestalning. Det omgivande landskapet och de geologiska förutsättningarna skiljer sig längs sträckan. Detta gör att utformningen måste anpassas beroende på platsen för att krav på exempelvis hastigheter, axellaster, kurvradier och säkerhet skall uppfyllas. 6.1 Järnvägs anläggningen Banverket har utarbetat tekniska krav som ska fungera som underlag för val av dragning och utformning av Norrbotniabanan. Kraven är anpassade till gällande EUdirektiv. Järnvägen blir enkelspårig. Den tar minst mark i anspråk om den går på låg bank, men i kuperad terräng kommer järnvägen att ligga såväl på bank som i skärning eller i tunnel, se figurerna 6.1.3-6.1.6. Vid sidan av järnvägen kan också servicevägar behövas för drift och underhåll av växlar, tunnlar och andra anläggningar. För att den nya järnvägen ska uppfylla uppsatta krav såsom STH (största tillåtna hastighet) och STAX (största tillåtna axellast) ställs vissa tekniska dimensioneringskrav på järnvägen. Banan byggs enkelspårig med mötesstationer och dimensioneras för minst 250 km/h. För att klara detta bör inte horisontalradierna understiga 3300 meter. Horisontalradien är ett mått på hur skapa kurvorna på järnvägen är när man tittar på järnvägen rakt ovanifrån på t.ex. en karta. Om man istället tittar på järnvägen från sidan är det vertikalradien som anges när järnvägen övergår i upp- och nedförsbackar. Strävan är att bygga järnvägen med så stora radier som möjligt. Samtidigt måste en avvägning göras mellan dimensionering och anläggningskostnad. Ju rakare man avser att bygga järnvägen, desto mer tunnlar, broar, För att klara de stora godsflöden och godsvolymer som förväntas trafikera banan kommer järnvägens underbyggnad att dimensioneras för STAX (Största Tillåtna AxelTryck) 30 ton. För att tunga godståg ska kunna trafikera järnvägen får banans lutning uppgå till max 10 ‰, se figur 6.1.1. I undantagsfall kan upp till 12,5 ‰ accepteras på kortare sträckor. På mötesstationer får lutningen vara högst 1,5 ‰. Mötesstationer ska finnas med 8-12 km mellanrum för att skapa en effektiv järnväg där tågmöten tillåts ske utan längre väntetider. Mötesstationerna dimensioneras för 750 meter långa tåg med samtidig infart, vilket betyder att de blir ca 1 km långa. Med samtidig infart blir det möjligt för två tåg att köra in på en mötesstation samtidigt från varsitt håll vilket är viktigt för kapaciteten på banan. Var tredje mötesstation ska ha tre spår, även detta för att uppnå en hög kapacitetsnivå. Resultatet av den statliga klimat och sårbarhetsutredningen visar att klimatförändringarna allvarligt kan komma att påverka järnvägsanläggningen. Stormen Gudrun 2005 medförde stora konsekvenser för transportsektorn. De materiella skadorna på järnvägen var framförallt avbrutna och förstörda kontaktledningsstolpar samt nedfallna kontaktledningar. Vid återuppbyggnaden av järnvägen var beroendet av telekommunikation och elförsörjning gränssättande. Ett resultat av utredningen är att Banverket kommer att arbeta vidare med dimensioneringsstandarden för sina anläggningar. De åtgärder som prioriterats i en första bedömning är bland annat erosionsskydd, dimensionering av kontaktledningsanläggningar och underhåll av avvattningsanläggningar. Se även kapitel 12 Robusthet och säkerhet. Tillgängligheten till resecentrum är mycket viktig för funktion och maximal nytta med järnvägen. Ambitionen är därför att lokalisera resecentrum och järnvägsstationer i centrala lägen med god tillgänglighet för olika trafikslag. Resecentrum och järnvägsstationer tillgänglighetsanpassas. Även trygghetsfrågor beaktas vid utformningen av resecentrum. För mer detaljerad beskrivning av dimensionerings förutsättningar, se Norrbotniabanan, Övergripande dimensioneringsförutsättningar för uppfyllandet av Banverkets krav och gällande EU-direktiv. Säkerheten är viktig vid utformningen av järnvägen. Norrbotniabanan planeras för det nya gemensamma europeiska säkerhets- och trafikledningssystemet ERTMS. Tunnlar utformas så att utrymning vid behov kan ske så snabbt som möjligt. Separata utrymningsvägar krävs i större omfattning ju längre tunnlarna är men krävs sällan för tunnlar kortare än 500 m. För tunnlar längre än 1000 m tillkommer flera tekniska säkerhetskrav enligt EU:s föreskrifter. Samtliga vägkorsningar på sträckan kommer att byggas planskilda. Se även kapitel 12 Robusthet och säkerhet. 10 meter 1000 meter Figur 6.1.1 Tillåten maximal stigning. (Obs. Förvrängd skala). För att minska järnvägens påverkan på landskapet kan överblivna avbaningsmassor (ytjord) användas för att täcka bankar och slänter, vilket påskyndar etableringen av ett naturligt sammansatt fältskikt (gräs, örter, ris). Där det råder brist på användbara avbaningsmassor prioriteras täckning av visuellt exponerade skärningar och bankar. Klimat och sårbarhetsutredningen Figur 6.1.2 Den nya järnvägen kommer att möjliggöra höga hastigheter. Banan kommer att ha minst samma dimensioneringsstandard som Botniabanan. 6 Teknisk utformning På de platser där det är tekniskt och ekonomiskt möjligt ska hastigheter upp mot 300 km/h eftersträvas. Närmare orter där tågen ändå ska sakta ner och stanna för resandeuppehåll kan undantag från minimikravet 250 km/h tillåtas. bankar och skärningar får man räkna med, vilket generellt sett medför högre kostnader i jämförelse med att bygga järnvägen på plan mark. Den måttligt kuperade terrängen gör det emellertid förhållandevis gynnsamt att bygga en höghastighetsjärnväg mellan Umeå och Luleå. På de sträckor där det blir möjligt att köra snabbare än 200 km/h kommer viltstängsel att anläggas. I praktiken innebär detta att viltstängsel kommer att uppföras längs hela Norrbotniabanan. Med detta förhindras också hinder eller intrång längs hela banan. Viltpassager kommer att byggas efter behov. De kan utformas som ekodukter, separata tunnlar, broar eller genom att de broar som byggs förlängs, för att möjliggöra passage av vilt. Passager kan samordnas så att även människor, bilar, skotrar etc. kan nyttja dem, t.ex. vid passage under broar eller i vägportar. I järnvägsanläggningen ingår även bullerplank och andra skyddsåtgärder för t.ex. fåglar, småvilt och vattentäkter. 71 Norrbotniabanan Järnvägsutredning 160 • Utställningshandling Järnvägsstation – Resecentrum För att skapa goda bytesmöjligheter är det angeläget att lokalisera järnvägsstationer, bytespunkter och hållplatser för regional och lokal busstrafik till samma plats. Bussarna (speciellt de lokala) bör ha hållplatser i nära anslutning till tågen. Figur 6.1.3 Exempel på järnväg på bank. Figur 6.1.4 Exempel på järnväg i jordskärning. Byte mellan bussar och tåg bör ske med kort gångsträcka, gärna under tak. Vid resecentrum bör väl tilltagna ytor för cykelparkering anläggas, direkt i anslutning till entré eller perrongände. Vänteplatser för taxi samt korttidsparkeringar för den som hämtar eller lämnar någon vid tåget bör också finnas nära resecentrum. Långtidsparkeringar för den som tar bilen till tåget och parkerar vid stationen kan placeras något längre bort. Serviceutbud i form av bl.a. dagligvaror är ett betydelsefullt inslag i en väl fungerande bytespunkt. Under den tid resecentrat är öppet och bemannat bidrar detta även till att skapa en trygg och säker miljö. Figur 6.1.5 Exempel på järnväg i bergskärning. 6.2 Godsbangård 6 Teknisk utformning Lokaliseringen och utformningen av godsbangårdarna är av särskilt stor vikt för att så mycket gods som möjligt ska kunna transporteras på järnväg. En optimal godsbangård förutsätter tillgång till såväl väg- som järnvägsförbindelser, och om möjligt även till sjöfart för att optimera förutsättningarna för kombitrafik. Därtill bör även förutsättningarna för omlastning mellan trafikslagen vara goda så att detta kan ske på ett effektivt och tidsbesparande sätt som möjligt. Faktorer som påverkar godsterminalens funktion är bl. a. följande. 72 Figur 6.1.6 Exempel på järnväg i tunnel. vid längre transportavstånd som förutsättningarna och behoven för kombinerade transportlösningar ökar. Godstransporter på järnväg har sina största fördelar i för hållande till lastbilstransporter främst när det gäller stora volymer på längre sträckor. Även tungt gods transporteras lämpligen på järnväg. För vissa typer av transport uppdrag, såsom bl.a. distributionstrafik, finns i praktiken inga andra alternativ än vägtransport. Det är också bra om godsterminalen kan ligga i anslutning till en hamn, om så är möjligt, för att förutsättningarna för kombi trafiken ska optimeras. • Närhet och koppling till såväl väg, järnväg och hamn, samt närhet till stråk med stora godsflöden. 6.3 Resecentrum • Närhet till transportintensivt näringsliv. För optimerad samverkan och smidiga byten mellan olika transportslag behöver grundläggande rörelseoch resandemönster kartläggas. Detta görs genom att studera markanvändning, boendemönster, viktiga målpunkter (ex. personalintensiva arbetsplatser). Risken är annars att man missar uppgiften att skapa ett resecentrum och i stället bygger fast sig i enbart en järnvägs station utan tillfredsställande kopplingar till övriga trafikslag. • Fysiska förutsättningar på och i närheten av godsterminalen d.v.s. att ytor finns för att bygga ut och utveckla godsterminalen. Faktorer för effektiva godstransporter För att uppnå en effektiv transportförsörjning behövs en effektiv användning och samverkan eller intermodalitet mellan de olika trafikslagen. De olika trafikslagen fyller delvis olika funktioner i transportsystemet och det är viktigt med en så rationell och effektiv användning av den totala transportapparaten som möjligt. Det är främst Ett väl planerat och fungerande resecentrum kan stimulera och påverka den framtida stadsplanering till både innehåll och form. Skillnaden mellan ett resecentrum och en järnvägsstation är att ett resecentrum är utformat för smidiga byten mellan olika transportslag medan det vid en järnvägsstation inte finns samma möjligheter. Längs den nya kustjärnvägen ska nya järnvägsstationer anläggas. Resecentrum kommer sannolikt att vara aktuellt för Skellefteå, Piteå och Luleå, även om valet mellan järnvägsstation och resecentrum inte ännu är gjort. För övriga orter med passagerarutbyte längs Norrbotniabanan kommer det vara aktuellt med mindre järnvägsstationer för regionaltågtrafik. Definitioner och beskrivning I arbetet med TRAST (Trafik för en attraktiv stad) har Banverket tillsammans med Vägverket, Boverket och Sveriges Kommuner och Landsting (SKL) tagit fram definitioner för järnvägsstationer och större bytespunkter. Nedan redogörs för dessa definitioner: Med knutpunkt menas en punkt där förflyttningsvägar för ett eller flera trafikslag knyts samman eller korsar varandra och gör det möjligt att byta färdväg och/eller färdmedel. En bytespunkt är en knutpunkt där man skapat goda förutsättningar för byten och/eller spontana byten sker mellan samma eller olika transportslag. I dagligt tal menar vi ofta särskilda bytesställen i busslinjenäten. Resecentrum är en bytespunkt särskilt utformad med service för smidiga byten mellan flera transportslag inklusive byten mellan lokal och regional kollektivtrafik. Ofta avses järnvägsstationer där både plattformsmiljö, stationsbyggnad, området runt omkring och anslutande trafiknät anpassats till varandra. Ordet resecentrum har valts för att betona att det är själva resenären, kunden, som är det viktiga och ska sättas i centrum. Flygplatser och färjeterminaler är en typ av resecentrum men mindre vanliga i tätortsmiljö och behandlas inte här. Principerna är dock likartade. Järnvägsstationer (lat. statio, stående, fast plats) är anläggningar, oftast med flera spår, plattformar och stationsbyggnad för resandeutbyte. För att kallas station med Banverkets terminologi ska en eller flera växlar finnas. Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi korttidsparkering, cykelparkering stationsbyggnad korttidspakering, cykelparkering mittplattform Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi Planskild anslutning till och passage av plattform för GC Figur 6.3.1 Principskiss resecentrum med mittplattform. De orange pilarna visar behov av planskild passage för att nå plattformen men även behov av att kunna passera resecentrum till fots eller med cykel. Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi Gemensamt kapitel för samtliga järnvägsutredningar för Norrbotniabanan Ansvarsområden Banverkets ansvar vid ett resecentrum eller järnvägsstation begränsas till järnvägsinfrastrukturen, dvs. spår, plattformar, växlar, signaler etc. betsplatser 1 km (verkligt förflyttningsavstånd) från stationen samt 50 procent av de boende och arbetande inom avståndszonen 1–2 km. Kommunen ansvarar för själva resecentrumet, dvs stationsbyggnad med eventuell väntsal, parkeringsytor, anslutande vägar etc. Tumregeln avser dagliga, lokala resor. Vid längre resor kan en längre anslutningsresa eller annan uppoffring accepteras om den kompenseras av tågets snabbhet och komfort. Det trafikbolag som slutligen handlas upp för bedrivande av trafiken på Norrbotniabanan ansvarar för biljettförsäljning, information till resenärer etc. Övriga tänkbara intressenter är företrädare för serviceutbud i form av tex. kiosk, dagligvaror eller servering. Vissa samhällen är i sig inte särskilt stora, men servar ofta ett större landsbygdsomland. Vid dessa mindre stationer bör man även kunna tillgodoräkna sig ett resandeunderlag inom 3-15 km. Det är därför viktigt att tillgodose möjligheten till pendlingsparkering. Lokaliserings- och planeringsprinciper Principutformningar Ett väl fungerande och attraktivt resecentrum måste vara Stationsutformning välplacerat i staden och gärna kunna nås till fots eller på cykel från de centrala delarna. En kort anslutningsFör en station kan mittplattform eller sidoplattform resa med lokalbuss lockar oftast inte. Har resenären användas. För mitt- eller sidoplattform finns olika prinmöjlighet att välja bil är risken stor att hela resan i stället cipiella lösningar. Vilken som väljs beror på vad ger bäst Anslutning tillfunktion omgivande gatunättill aktuell fysisk miljö och trafikesker med bil. Det är positivt om stationen eller resecenmed hänsyn trumet ligger nära viktiga målpunkter såsom bostäder, för bil, buss och taxi ringsförutsättningar. arbetsplatser, samhällsservice, utbildning, kommersiell Figurerna 6.3.1-6.3.3 redovisar skisserat skillnader service osv. Vidare är det viktigt att utveckla goda bytesmellan olika principutformningar på resecentrum. Figur punkter med samverkande trafiknät, samt att visuellt och korttidsparkering, korttidspakering, stationsbyggnad 6.3.1 är illustrerad som trespårsstation, där det tredje funktionellt skapa god kontakt med övrig bebyggelse. cykelparkering spåret är avsett förcykelparkering passerande tåg utan resandeutbyte. Ett resecentrums lokalisering i förhållande till staden Nattåg kommer att stanna vid alla stationer med repåverkar tillgängligheten till stationen och därmed remittplattform sandeutbyte. För Norrbotniabanan anläggs i därför i senärsunderlaget. Stationens influensområde beror normalfallet 500 m långa plattformar. Bredden på en på vilka alternativa transportmöjligheter som finns, plattform beror bland annat på hastigheten på passeranturutbud och lämpliga tidslägen för resan, hur anslutde tåg, antal passagerare, eventuellt behov av trucktraningsresanAnslutning ser ut i dentill andra änden, biljettpris mm. omgivande Planskild anslutning till utrustning och fik och vilken som planeras för plattformen. gatunät förman bil, buss taxi resande-passage avNormalt plattform för GC En tumregel anger att som och potentiellt för en plattform är 8-12 meter. underlag för en station bör räkna med boende och ar- Mittplattform Lång sidoplattform för två tåg Anslutning till omgivande gatunät Mittplattform, se figur 6.3.1, ger god tillgänglighet till tåg En variant på sidoplattform är lång sidoplattform för för bil, buss och taxi i båda riktningarna, vilket är betydelsefullt om tågbyte två tåg med ”kryss-växel”, se figur 6.3.3. Denna lösning ofta sker vid stationen. Anslutningen sker helst ovaninnebär en lång och smal lösning där tåg som stannat för eller underifrån. Plattformstypen väljs främst i de fall där resandeutbyte placeras längs efter varandra på samma korttidsparkering, nivåskillnader underlättar planskildhet. spår. För att tågenkorttidspakering, inte ska stå i vägen för varandra stationsbyggnad cykelparkering cykelparkering placeras en ”kryssväxel” mellan de båda tågplatserna. Mittplattform innebär: Lång sidoplattform för två tåg innebär: • gemensam plattformmittplattform för tåg åt olika håll • smidig entré till plattformen från markplanet • tåginformation kan ges på ett gemensamt ställe på plattformen • tåginformation kan ges på ett gemensamt ställe på plattformen • lätt att koppla plattformsändarna via gemensam hiss Anslutning till omgivande Planskild anslutning till och och trappa till GC-systemet • gemensam plattform för tåg åt olika håll gatunät för bil, buss och taxi Sidoplattform korttidspakering, cykelparkering sidoplattform • risk för långa gångavstånd på plattform och resecentrum Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi Sidoplattform innebär: • smidig entré till plattformarna från markplanet • tåginformation behöver ges på bägge plattformarna • plattformsbyte ärkorttidsparkering, nödvändigt för byte av åkriktning stationsbyggnad • GC-anslutningar cykelparkering från plattformsändarna med hiss och trappor måste ges från båda plattformarna sidoplattform korttidspakering, cykelparkering sidoplattform Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi Planskild anslutning till och passage av plattform för GC Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi korttidsparkering, cykelparkering tågläge 2 stationsbyggnad sidoplattform korttidspakering, cykelparkering tågläge 1 “kryss-växel” Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi sidoplattform Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi Planskild anslutning till och passage av plattform för GC Figur 6.3.2 Principskiss resecentrum med sidoplattformar. De orange pilarna antyder behov av planskild passage för att nå plattformarna men även behov av att kunna passera resecentrum till fots eller med cykel. Figur 6.3.3 Principskiss resecentrum med lång sidoplattform. De orange pilarna antyder behov av planskild passage för att nå plattformen men även behov av att kunna passera resecentrum till fots eller med cykel. Anslutning till omgivande gatunät Anslutning till omgivande gatunät Planskild anslutning till och passage av plattform för GC 6 Teknisk utformning stationsbyggnad • lätt att koppla plattformsändarna via gemensam hiss och trappa till GC-systemet Sidoplattform, se figur 6.3.2, ger direkt tillgänglighet till tåg i ena riktningen utan att något spår måste passeras. Vid tågbyten måste spåret passeras. Anslutning till omgivande gatunät för bil, buss och taxi korttidsparkering, cykelparkering passage av plattform för GC 73 Norrbotniabanan Järnvägsutredning 160 • Utställningshandling 6.4 Konstbyggnader Genomgående station En station kan oavsett val av plattformslösning utformas som genomgående station eller som säckstation. En genomgående station innebär att inkommande tåg efter passagerarutbyte fortsätter i samma riktning på spåret. Figurerna 6.3.1-6.3.3 illustrerar möjliga stationsutformningar och tillgänglighet till plattform för ett resecentrum med genomgående spårlösning. Geologiska förhållanden Princip ”genomgångslösning” (tre varianter) Säckstation Vid säckstationslösning måste tåget efter passagerarutbyte köra tillbaka en sträcka på samma spår innan det kan fortsätta sin resa mot nästa station. Som namnet antyder fungerar stationen som en säck, det finns bara en väg ut. Figurer 6.3.4 illustrerar möjlig stationsutformning och tillgänglighet till plattform vid olika varianter på säckstationslösning för resecentrum, men med genomgående trafik för Norrbotniabanan i övrigt. Anslutning till omgivande gatunät i samma plan stationsbyggnad I många utländska storstäder finns bara säckstationer, dels för att trafiken ursprungligen planerats bara till och från staden, varje linje individuellt, men även för att en Planskild passage av spår plattform säckstation tar mindre tomtmark i anspråk än en genomgående station och därmed kan placeras mer centralt, se Princip ”dubbelsäck” Princip ”säcklösning” principskiss figur 6.3.5. Planskild passage av spår (kan bli aktuellt i Luleå) Planskild anslutning till och plattform Generellt sett undviker man omgivande numera attgatunät bygga säckstaFigur 6.3.5 Principskisser över genomgångslösning och säck- 6 Teknisk utformning tioner. Behovet att vända tågen på stationen är starkt kapacitetshämmande. Dels på grund av det faktum att det är en infart, inte två, och för att in- och utgående tåg ofta måste korsa varandras färdväg. Dessutom krävs lokvändning för lokdragna tåg, vilket tar tid och skapar extra trafik. På motorvagnståg måste lokföraren logga ut ur den ena förarhytten, förflytta sig till andra änden av tåget och starta upp på nytt. 74 stationslösning (Källa: Banverket, Ändamålsanalys, Norrbotniabanan). Anslutning till omgivande gatunät i samma plan Tillgång till plattform i samma plan plattform plattform Planskild passage av spår och plattform stationsbyggnad Tillgång till plattform i samma plan Planskild anslutning till omgivande gatunät Planskild passage av spår Figur 6.3.4 Möjlig stationsutformning och anslutning till omgivande gatunät med genomgående lösning för Norrbotniabanan med resecentrum i säcklösning. Skissen baseras på sidoplattformar, men motsvarande gäller även för mittplattform. I den södra delen av området (Umeå - Skellefteå) är den dominerande berggrunden ådergnejs, i huvudsak av sedimentärt ursprung. Inom gnejsområdet har mindre formationer av granit och granodiorit trängt upp. Dess struktur är ojämnkornig och massformig till gnejsig. Basiska vulkaniter, gabbror och dioriter förekommer i liten omfattning. På delen Skellefteå-Piteå förekommer även graniter, som ofta är rika på kvarts och en del omvandlade sedimentära bergarter. Mellan Piteå och Luleå dominerar granit. Närmast Piteå (upp mot Rosvik) finns även gott om skiffer. Graniterna är oftast lämpliga som byggnadsmaterial till järnvägsbankar. Gnejserna, och framför allt skiffrarna, kan vara mindre lämpliga. Tunnlar Tunnlar antas i första hand utförda som bergtunnlar som drivs med konventionell borrning och sprängning. Tunnelmynningarna utförs med betongportaler. Under särskilda omständigheter kan behov av kortare avsnitt med betongtunnlar föreligga. Separata utrymningsvägar krävs i större omfattning ju längre tunnlarna är men krävs sällan för tunnlar kortare än 500 m. För tunnlar längre än 1 000 m tillkommer flera tekniska säkerhetskrav enligt EU:s föreskrifter. Tvärsnittsarean för spårtunnlar har på senare år ökat på grund av det ökade behovet av utrymningsvägar men även på grund av den ökande fokuseringen på passagerarkomfort, vilket innebär en aerodynamisk anpassning av tunneldesignen. Den aerodynamiska anpassningen baserar sig på att det mänskliga örat som regel är väl anpassat för att kompensera och utjämna tryckpåverkan under förutsättning att tryckförändringen är tillräckligt långsam. I JU 160 studeras även sänktunnellösningar. Sänktunnel innebär att prefabricerade betongelement används där bergnivåerna ligger för djupt eller botten består av lösa sediment så att tillräcklig bergtäckning ej kan erhållas för bergtunnel. Betongelementen sänks ned på botten alternativt grävs ned och ersätter bergtunnel på vissa partier. Betongelementen ansluts till bergtunnel. Norrbotniabanans tunnlar skall utformas så att de ger samma prestanda för järnvägen som de delar som går ovan jord. Tunnlarna ska därför uppfylla kommande EU-direktiv för höghastighetsbanor. Utrymning Vid en brandsituation utsätts de utrymmande för kraftiga påfrestningar. De brandgaser som alstras vid brand har flera negativa egenskaper som t.ex. höga temperaturer, de är giftiga att inandas samt siktnedsättande, vilket minskar möjligheten för de utrymmande att orientera sig och minskar den hastighet som människor förflyttar sig med. Vidare utsätts de utrymmande för en fysisk ansträngning samt en allmän psykisk belastning. För att möjliggöra självutrymning utan assistans av Räddningstjänsten vid brand måste utrymningsmiljön utformas så att belastningarna inte blir för stora på människor. Nedan redovisas exempel på åtgärder som kan vidtas på fem huvudsakliga fokusområden. 1. Hindra att brand bryter ut • • • • Ordning och reda Tillstånd för heta arbeten Rökförbud Svårantändliga material i fordon och tunnel installationer • God elsäkerhet 2. Hindra och begränsa uppkomsten av giftiga gaser • Material som producerar mindre mängder brand gaser • Material som producerar mindre mängd toxiska gaser • Sprinkla delar av fordon • Sprinkla tunneln • Manuell släckinsats av trafikant eller personal 3. Hindra eller begränsa spridning av brandgaser • Sektionering av tunneln (t.ex. jalusier) • Fläktar (kan även förvärra om de används fel) 4. Avlägsna brandgaserna • Fläktar (kan även förvärra om de används fel) • System för utsugning av brandgaser 5. Snabbare utrymning • • • • Snabb och korrekt information till trafikanterna God tillgång till utgångar i fordon God belysning och skyltning i tunneln Korta avstånd till utrymningsvägar i tunneln Gemensamt kapitel för samtliga järnvägsutredningar för Norrbotniabanan Broar En indelning av broar kan göras efter material som används till bron, betong, stål, stål med samverkande betongplatta eller trä. Utöver dessa finns hängbroar och snedkabelbroar. Broar kan även indelas i två funktionsmässiga huvudgrupper, fasta eller rörliga. Den allra vanligaste typen i järnvägssammanhang är fast bro. Fasta broar kan utgöras av plattrambro, balkbro, trågbalkbro, lådbalkbro samt samverkansbroar bestående av en betongplatta som bärs av antingen stålbalkar eller ett ståltråg, se figur 6.4.1. Samverkansbro med stålbalkar eller tråg möjliggör spännvidder på ca 60-70 m. Lådbalkbroar möjliggör spännvidder på upp till 150 m. Fasta broar har förhållandevis låga drift- och underhållskostnader. När det gäller rörliga broar finns det ett flertal olika typer men de vanligaste och mest använda i Sverige är lyftbro och svängbro, se figur 6.4.2 och 6.4.3. Svängbron är idealisk för de fall mötande båttrafik förekommer eftersom båttrafiken kan ledas på var sida om svängpelaren. Svängbron breder inte ut sig i höjdled och kommer därför att ge ett mer lågmält intryck. En annan fördel med svängbron är att de kan utföras med samma vertikalradier och profillutningar som anslutande järnväg och ingen begränsning av segelfri höjd finns. För svängbroar med stor spännvidd utsätts svängpelaren som bär upp spannet för mycket stora krafter. Dock måste man erfarenhetsmässigt anta att det uppstår driftsproblem med en öppningsbar bro som är svåra att förutse. Öppningsbara broar är mycket kostsamma och därtill kommer ett stort löpande underhåll och service på bron. Funktionaliteten för öppningbara broar i kallt klimat är en risk som måste beaktas. Ett driftstopp vid öppning eller stängning kan medföra stora störningar och konsekvenser inte bara för tågtrafik utan även för fartygstrafik. Vid fel på en öppningsbar bro måste även besiktning enligt SÄO §10.2 göras innan tåg får passera. Järnvägsbroar över åar, vattendrag och älvar ger möjlighet till samlokalisering av annan infrastruktur som t ex vägar, fjärrvärme, rörledningar mm. Vid konstruktionen är det dock järnvägens geometriska krav som måste styra hur anläggningen skall utformas. Möjligheten till samlokalisering för viss infrastruktur kan dock försvåras om bron har en öppningsbar del. De brolösningar som har studerats i denna järnvägsutredning och som kan bli aktuella presenteras i kap 8 samt i PM Bro, UDN 2008:15. Övriga konstbyggnader Övriga konstbyggnader som kan bli aktuella vid anläggande av ny järnväg utgörs av bullerplank, stödmurar, teknikhus, portar mm. Figur 6.4.2 Exempel på lyftbro för järnväg i Trollhättan. (Källa:Banverket) Lyftbroar medger relativt stora friheter med avseende på plan och profil. Lyftbron har dock begränsning i höjdled genom sin konstruktion. Figur 6.4.1 Exempel på fasta järnvägsbroar efter Botniabanan. (Källa:Botniabanan) Figur 6.4.3 Exempel på svängbro för järnväg i Säffle. (Källa:Banverket) 6 Teknisk utformning Handbok BVH 583.13 75 Norrbotniabanan Järnvägsutredning 160 • Utställningshandling 6.5 Geoteknik Geotekniska förhållanden Hela norrlandskusten ligger under högsta kustlinjen (HK) 270 meter över havet. Det är endast några få bergstoppar som ligger nära gränsen för HK. Morän är den vanligast förekommande jordarten och täcker hälften av området. I området under HK har de ytliga jordarterna påverkats i olika grad av vattnets vågor under landhöjningen. Berg i dagen förekommer på uppstickande delar av landskapet, där all lös jord spolats bort av vågorna. 6 Teknisk utformning På lägre delar av bergen har kraftig svallning givit upphov till svallsediment. Övre delen av moränen har tvättats ur och finmaterialet sköljts bort. Urtvättningen har gett upphov till en morän med svallat ytskikt, d.v.s. svallad morän. Beroende på vågornas intensitet, vattendjup och terrängläget har olika typer av svallsediment bildats. Det grövsta sedimentet består av väl rundade stenar och kallas klapper. Klapper och svallgrus har inte förflyttats långt. Svallgrus är ofta ofullständigt sorterad. Svallsand och svallsilt har transporterats längre ut från stränderna och avsatts i så kallade svallkappor, forma tioner av finkorniga jordar med likartad kornstorlek ovanpå moränen. Områden med svallsand och svallsilt finns, i mindre ansamlingar, som är jämnt utspridda längs norra norrlandskusten, Tjockleken begränsas ofta till ett par meter. Under den svallade moränen finns opåverkad morän. 76 I de låglänta områdena närmast kusten, samt längs älvar och åar med omkringliggande låglänta områden, finns lokalt större områden som utgörs av finkorniga havsoch sjösediment. Inom dessa områden kan sediment djupen vara betydande, d.v.s. mer än tio meter. Detta kan innebära kostsamma grundläggningsmetoder för broar och järnvägsbankar. Dessa sediment består av fin korniga partiklar (silt och ler). I vissa jordlager finns även svartflammiga eller helt svarta s.k. sulfidjordar (svartmocka). Färgen är förorsakad av svaveljärnföreningar, vilka vid lufttillträde oxideras och bildar bildas svavelsyra. Sulfidjord förekommer främst i grunda forntida havsvikar med organiskt material. I området finns mindre och större myrmarker, särskilt i den södra delen av området. Se även jordartskarta i figur 4.6.1. Ett antal isälvsavlagringar (grusåsar) korsar området i riktning från nordväst mot sydost. Dessa är uppbyggda av ensgraderade (sorterade) grovkorniga sediment som sand och grus. Karaktäristiskt för isälvssediment i allmänhet är att de ofta är uppbyggda av ensgraderade lager växelvis. Isälvssedimenten är vanligen av stort värde både för naturmiljön, som grundvattentäkter och som grustäkter. Geotekniska åtgärder De geotekniska förhållandena för att bygga järnväg är i huvudsak goda inom utredningsområdet. Inom områden med berg eller morän kan som regel järnvägen byggas utan särskilda förstärkningsåtgärder genom att uppbyggnaden av järnvägsbankar och -terrasser anpassas till markens tekniska egenskaper. Inom områden med svallsand eller svallsilt kan urgrävning bli aktuell. Vid passage av grusåsar kan åtgärder behövas för att skydda grundvattnet mot föroreningar. Även åtgärder för att förhindra grundvattensänkning kan behövas i vissa fall. Där järnvägen byggs genom myrmarker krävs oftast åtgärder för att banan ska bli tillräckligt stabil. Urgrävning av torven eller nedpressning av bergmaterial i torven är tänkbara åtgärder. Om torvlagren är mycket mäktiga kan bankpålning bli aktuellt. Om bankhöjden kan hållas tillräckligt låg kan träpålning vara ett alternativ. Vid grundläggning av broar kan pålning behövas i sediment- och torvområden. Mest komplicerat är när banan passerar områden med mäktiga lager av lera eller silt. Urgrävning kan då bli både kostsamt och tekniskt besvärligt, speciellt om sedimenten är sulfidhaltiga. I stället kan man behöva ta till åtgärder som förbelastning för att se till att sättningar uppkommer innan banan byggs färdig, tryckbankar för att förhindra skred och/eller vertikaldränering för att snabba på sättningsförloppet. Även på dessa sträckor kan bankpålning med betong- eller träpålar bli aktuellt. Andra förstärkningsmetoder som kan vara aktuella, beroende på lokala förutsättningar, är kalkcementpelare och stenpelare, metoder som ofta används både i Sverige och i övriga Europa. 6.6 Drift och underhåll För att underlätta framtida drift och underhåll av Norrbotniabanan måste vissa utformningskrav tillgodoses redan i utredningsskedet. Till de viktigaste kraven hör: • Järnvägsområdet ska vara så brett att inga träd ska finnas inom 17 m från spåret. Detta minskar risken att omkullblåsta träd blockerar spåret eller river ned kontaktledningen. • Servicevägar ska finnas till växlar, teknikhus, uppställningsspår och tunnelmynningar. • Detektorplatser som kontrollerar hjulskador, varmgång(varmgående axellager), tjuvbroms (oönskad bromseffekt) placeras mellan varje större stad (Umeå, Skellefteå, Piteå och Luleå). Mötesstationer i anslutning till detektorplatserna rustas med möjligheter att ställa upp skadade vagnar för reparation. • Bullerskydd ska utformas så att drift och underhåll ej försvåras. • Plattformarna skall tillgänglighetsanpassas så att snöröjning med maskiner skall kunna utföras. • Tunnlar och broar utformas så att drift och underhålls ej försvåras. Underhållsbehov av i synnerhet öppningsbara broar kan vara omfattande. • Berg- och betongtunnlar anläggs med teknisk livslängdsklass TKL=120 (L=100) vilket, per definition innebär att tunnlarnas bärande huvudsystem dimensioneras för en minsta livslängd av 120 år. Med parallella servicetunnlar ges möjligheten att förlägga teknikutrymmen avskilt från trafikutrymmet. Detta möjliggör att underhålla banans tekniska system utan omfattande driftstörningar. • Fasta broars drift och underhållskostnader är låga och i detta sammanhang försumbara. Där stålbroalternativ väljs tillkommer målning 1-2 gånger under brons livslängd. Eventuellt kan man behöva byta lager under broarnas livslängd. Underhållet på öppningsbara broar är betydligt högre än för fasta broar. Underhållet följer upprättade underhållsplaner. Dessa planer innefattar service och underhåll på broarnas maskineri samt med vilka intervall som underhållsåtgärder ska utföras. Troligtvis krävs daglig tillsyn av bron maskineri och det är inte otänkbart att en viss jourberedskap måste finnas dygnet runt Figur 6.5.1 På höjderna ligger berget rensköljt. Längre ner finns morän. Närmast vattnet ligger finkorniga sediment som i dag är utmärkt jordbruksmark. Gemensamt kapitel för samtliga järnvägsutredningar för Norrbotniabanan 6.7 Järnvägstrafik intill flygplats När ett byggnadsverk ska uppföras i närheten av en flygplats ska samråd ske med operativt ansvarig flygplatschef. Flygplatsen gör en förhandsprövning av bygglovet för att bedöma om byggnadsverket påverkar flygplatsen. Om det visar sig att det kommer att ske en påverkan ska flygplatsen ta fram en riskanalys. Riskanalysen ska därefter behandlas hos Luftfartsstyrelsen, som gör en bedömning om säkerheten på flygplatsen påverkas eller inte, samt vilka åtgärder som måste vidtas för att säkerheten ska upprätthållas. Luftfartsstyrelsens beslut/ bedömning meddelas flygplatsen som i sin tur yttrar sig i bygglovprocessen. För järnvägen är det främst föreskrifter gällande höjdbegränsningar, avstånd mellan flygplats och kraftledningar samt skyddsområden som blir aktuella. Höjdbegränsningar De höjdbegränsande områdena är den lägsta nivå där flygplanen ska kunna starta och landa vid t ex motorbortfall. Beroende på storlek och klassning av flygplatsens landningsbana definieras de höjdbegränsande områdena runt en flygplats. Området är unikt för varje flygplats. Det skyddas genom att byggnadsverkens höjder inte får överskrida höjdbegränsningarna. Alla byggnadsverk berörs, såväl fasta (byggnader, master, vindkraftverk) som tillfälliga (byggnadskranar etc). se fig 6.7.1. Avstånd mellan flygplats och kraftledningar 4000 m Figur 6.7.2 Exempel på skyddsavstånd för järnvägsanläggning vid flygplats (Källa:Luftfartsstyrelsens kunskapsunderlag). Skyddsområden För att flygplanen ska kunna navigera på ett säkert sätt samt övervakas och vägledas finns runt om i landet ett antal radionavigeringshjälpmedel, radarstationer och basstationer för VHF-kommunikation utplacerade på strategiska platser. Anläggningarna ingår som en viktig del i luftfartens infrastruktur. På flygplatserna finns också radionavigeringshjälpmedel som underlättar för flygplanen att landa (Instrumentlandningssystem, ILS). När väderförhållanden inte medger inflygning till landningsbanan med hjälp av visuella referenser, erfordras ett hjälpmedel för instrumentflygning. Instrumentlandningssystemet ger information till piloten om flygplanets läge, både vertikalt och horisontellt, under inflygningstiden. Trots att ILS är ett mycket precist system, har det sina svagheter. T ex är signalerna känsliga för störningar nära ILS-antennerna. Flygplan och markfordon som manövrerar för nära antennerna åstadkommer förvrängning av signalerna. Av den anledningen tillåts ingen marktrafik i närheten av antennsystemen när en ILS är aktiv. En typ av störningar på ILS-systemet är de sk Koronastörningar som kan uppstå vid den gnistbildning mellan lokets strömavtagare och kontaktledning som bildas när tåget framförs. Koronastörningar påverkar radiomottagning på lång-, mellan- och kortvåg (Källa: Luftfartsstyrelsens kunskapsunderlag). Strömavtagare för tågdrift, glappkontakter och andra defekter alstrar störningar på VHF och högre frekvenser. För närvarande pågår ett arbete inom Banverket för att kontrollera hur mycket det egentligen stör. TILS är en militär motsvarighet till instrumentlandningssystemet ILS. Detta system används i dagsläget av Försvaret men kommer inom en tioårsperiod att avvecklas och är därför sannolikt inte aktuellt när Norrbotniabanan byggs. Eventuella störningar på luftfartens navigeringshjälpme- Figur 6.7.1 Tvärsektion som visar det höjdbegränsande området för Luleå flygplats (Källa:Luftfartsstyrelsens kunskapsunderlag). En svensk standard SS 447 10 12 avseende skyddsavstånd för luftfartsradiosystem mot aktiva och passiva störningar från anläggningar för elektrisk kraftöverföring och tågdrift fastställdes 1991-03-13. 6 Teknisk utformning Enligt 9 kap 1§ förordningen (1957:601) om elektriska starkströmsanläggningar får luftledningar för starkström inte anläggas närmare än 4 km från landningsbanans mittpunkt, se figur 6.7.2. Luftfartsstyrelsen får efter samråd med flygplatsens ägare eller innehavare medge avsteg från denna bestämmelse. Landningsbanans mittpunkt del, kommunikations- och radarsystem kan få allvarliga konsekvenser. Förvrängning av navigationshjälpmedlets sändningar kan ha stor negativ inverkan på flygsäkerheten, eftersom dessa störningar kan vara vilseledande och medföra ej acceptabla förhållanden och till och med leda till haverier. Störningar hos radiokommunikationsanläggningar och radiolänkar kan ha samma effekt. 77
