Ilman pilareita pystytettävän meluseinän kehittäminen teräsbetonielementtirakenteisena

Abstract

Meluesteet ovat rakenteita, joiden tarkoituksena on vähentää liikenteen melusta aiheutuvia haittoja ja melulle altistumista. Meluseinä on yksi kolmesta meluesteen perusvaihtoehdosta, joita ovat lisäksi meluvalli ja melukaide. On olemassa useita meluseinäratkaisuja, jotka perustuvat pilareihin kiinnitettäviin puu-, teräs- tai betonielementteihin. Ilman pilareita pystytettävää melusei-näratkaisua ei vielä ole. Tässä työssä kehitettiin työn tilaajan tuotantoon soveltuva ratkaisu ilman pilareita pystytettävälle teräsbetonielementtirakenteiselle meluseinälle, jossa seinäelementti kiinnitetään suoraan perustukseen. Kehitettävä meluseinä suunniteltiin Liikenneviraston meluesteiden suunnitteluohjeen mukaan niin, että se täyttää meluesteille asetetut akustiset ja rakenteelliset vaatimukset. Meluseinän ja perustusten rakenteellinen mitoitus tehtiin eurokoodien mukaan. Kehitystyön tuloksena syntyi meluseinä, jonka runkona toimiva betonielementti pystytetään suoraan perustusten päälle ilman pilareita. Meluseinä rakennetaan 6,0 m:n pituisista elementeistä ja seinän maan yläpuolinen korkeus on maksimissaan 3,8 metriä. Seinäelementtien korkeudet määräytyvät vaaditun melusuojauskorkeuden ja maaston muotojen mukaan. Olennainen osa kehitettyä ratkaisua on perustuselementti. Meluseinän pystyttäminen tapahtuu asentamalla seinä perustuselementissä olevaan hahloon. Maanvaraisena käytettäessä perustuselementtiin mitoite-taan tapauskohtaisesti riittävän kokoinen laatta. Kehitettyä seinäratkaisua voidaan käyttää sekä kantavalla maapohjalla että pehmeiköllä, koska perustuselementtiä voidaan käyttää joko maanvaraisena perustuksena tai ilman laattaosaa putkipaaluperustuksessa.

Noise barriers are structures designed to reduce the drawbacks and exposure to noise caused by traffic. A noise wall is one of the three basic options of the noise barrier. The two others are noise protection rail and noise embankment. There are several noise wall systems based on col-umns with prefabricated wood, steel or concrete elements. However, there are no systems which work without columns. The main goal of this thesis is to develop a precast concrete system to noise wall where the precast concrete wall is directly connected to the precast foundation without using columns. The noise wall system developed in this thesis is planned according to the noise barrier planning recommendations by Finnish Transport Agency and it meets the acoustic and structural requirements of noise barriers. The structural design of the noise wall and its foundations is made ac-cording to Eurocodes. The result of the development is a noise wall which frame is precast concrete element directly erected on the foundations. The noise wall is erected of precast wall elements which length is 6,0 meters and maximal height 4,6 meters, when the height above the ground is 3,8 meters. The height of wall elements is determined by topography and noise protection height requirements. An important part of the developed noise wall system is the precast foundation element. There is a channel in the foundation element where the wall element is installed. When the noise wall is founded on natural foundation bed a sufficient sized slab must be designed in each case to the foundation element. The noise wall system developed in this thesis is suitable to use both in bearing and soft soil circumstances because the foundation element is suitable to use with pile foundation without a slab in the element.