Alltför stora avstånd ger dock långa element som kräver kraftiga dimensioner för att klara vindlasterna. Det ökar kostnaden för själva skärmen. Högre kostnad för skärmelementen kan i sådana fall uppväga vinsten från en billigare grundläggning. Vid starkt kuperad terräng är stora avstånd inte möjliga.
Förtillverkade skärmar ställer höga krav på stolparnas placering. Justerbara infästningar är fördelaktiga att använda.
Avståndet mellan grundläggningspunkterna är vanligen 2–5 m. Grundläggningen utförs antingen med betongplintar på utbredda plattor (sulor) eller med någon form av pålar. I vissa fall kan stolpen endast vara nedgrävd eller neddriven i marken. Val av grundläggningsmetod görs med hänsyn till laster, aktuella markförhållanden och övriga lokala förhållanden.
Vid nybyggnad kan metoder som kräver större markarbeten väljas. Inom redan utbyggda områden används metoder som stör omgivande mark så litet som möjligt.
Tjäle och skydd mot tjälskador
Tjälskador kan medföra att bullerskärmar får förskjutningar eller lutningar, vilket kan påverka skärmens funktion men även det estetiska intrycket. När tjäldjupet är större än grundläggningsdjupet kan tjällyftning uppstå. I hårdfrysande jord kan fundament även lyftas på grund av att tjälen greppar fast i fundamentens sidor. Beroende på jordarternas förmåga att lagra och transportera vatten utvecklas tjälen olika i olika jordarter. Finkorniga jordarter, till exempel silt, är tjälfarliga. Grus och grov sand är inte tjälfarliga.
Skydd mot tjälskador vid grundläggning kan skapas genom:
- grundläggning på tjälsäkert (frostfritt) djup
- tjälfarlig jord byts mot icke tjälfarligt material
- frostisolering.
Det tjälsäkra djupet i tjälfarlig jord är drygt en meter i södra Sverige vid snöfri markyta utan vegetation, längst i norr är det ett par meter.
Stolpar och pålar förs i tjälfarlig jord ned till frostfritt djup, i regel dock minst 1,7 m för bärförmågans skull. För att undvika lyftning till följd av sidogrepp, görs uppfyllning kring stolpen, ned till frostfritt djup, med stritt grus eller grov sand. Ett alternativ är också att frostisolera marken runt stolpen. Stolpar av stål och betong kräver tjockare frostisolering eller större grundläggningsdjup än trästolpar på grund av att stål och betong har högre termisk ledningsförmåga.
Stolpar eller stolpfundament kan också förankras i marken med skruvpålar eller andra anordningar som håller fast stolpen i dess läge. Betongfundament görs i regel avsmalnande uppåt för att minska risken för tjällyftning. Grundplattor som inte förs ned till tjälsäkert djup i tjälfarlig jord, frostisoleras med markisolering, porös slagg, jord med låg värmeledningsförmåga eller liknande.
Mellan grundläggningspunkterna måste skärmen skyddas mot skador till följd av tjällyftning. Tjälfarlig mark kan bytas mot icke tjälfarlig fyllning eller frostisoleras. Anslutningen mellan mark och skärm kan även utföras så att den klarar tjällyftning.
Plattgrundläggning
Utbredda plattor av armerad betong kan förtillverkas och levereras färdiga till byggplatsen. På plattan placeras plintar vanligen symmetriskt. Vid slänter kan plinten placeras excentriskt. Plattan bör ha ett större mått tvärs skärmen än längs för att bättre kunna ta upp moment av vindlast.
Bild 1. Exempel på fundament med centriskt placerad holk.
Diagram 1. Dimensionerande moment som funktion av plattlängd för olika grundläggningsdjup d. Friktionsjord (Øk=30°), säkerhetsklass 1, plan mark på samma höjd runt plinten, plattbredd b=2L/3, plattjocklek 0,15 <t <L/8. Längden avser plattans mått vinkelrätt mot skärmen, bredden längs med skärmen.
Förtillverkade betongfundament
Betongfundament för skyltar och belysningsstolpar är standardprodukter med lågt pris. De finns i utföranden för rör- och fackverksstolpar. Bäst lämpade för bullerskärmar är fundament som möjliggör justering av stolpens lutning även sedan stolpen tagits i bruk. De vanligaste fundamenten är avsedda för cirka 15–20 kNm inspänningsmoment. När de ska användas för bullerskärmar måste i vissa fall extra armering läggas in. Fundament med ingjutna pinnbultar eller flänsplåtar för fastsättning av stolparna klarar större moment. Återfyllning görs med väl packad sten.
Bild 2. Exempel på fundament för fackverksstolpar, master, med mera.
Pålgrundläggning
Grundläggning med pålar är ofta ekonomisk. Pålen kan tillverkas av stålrör eller stålprofil, betong, rundvirke (ledningsstolpe) eller sågat virke. Det finns också systempålar som är lämpliga att använda till bullerskärmar. Pålens förmåga att ta upp laster beror i första hand på jordarten, grundläggningsdjupet och pålens styvhet.
Pålen kan fortsätta över markytan som stolpe, men det kan vara svårt att uppnå tillräcklig noggrannhet för att enkelt kunna montera skärmen. Om stolpen istället fästs i pålen i efterhand kan man justera läge och lutning vid monteringen.
En påle med en påmonterad stolpe är en lämplig lösning för lätta bullerskärmar. Stolpen monteras till pålen med skruvar, fastgjutning eller svetsning, och kan justeras till vertikalt läge oberoende av pålens lutning.
Dubbla pålar används för grundläggning av tunga och höga bullerskärmar, särskilt vid skärmar med stort avstånd mellan grundläggningspunkterna. Vanligen kopplas två pålar samman med ett ok av platsgjuten betong. Toleransen för pålarnas placering kan vara relativt stor. Vid lätta bullerskärmar måste pålarna även ta upp dragande krafter, såvida oket inte är tungt eller belastas med massor. I områden med mycket lös mark är grundläggning med dubbla pålar den enda möjliga grundläggningsmetoden.
Systempålar
Det finns flera systempålar på marknaden som man kan använda till bullerskärmar. Här följer en kort beskrivning av några system. För ytterligare information hänvisas till tillverkare och leverantörer.
Stålpåle som skruvas ned i marken
En stålrörspåle med skruvfläns skruvas ned i marken genom att den vrids runt med maskin eller manuellt. Kringfyllning vid pålens överdel erfordras ofta. Användningen av metoden begränsas av svårigheterna att tränga ner i stenig mark. Som enkelpåle kan skruvflänspålen endast användas till låga bullerskärmar eftersom diametern är liten.
Bild 3. Exempel på stålpåle som skruvas ned i marken.
Stålpåle som borras ned
En borrpåle har en spets som en bergborr och kan därför tränga igenom berg och stenblock. Borrpålar är lämpliga att använda där berget ligger nära markytan eller där det förekommer stenfyllning eller stenblock. I andra sammanhang är metoden dyr. Borrpålen kan rengöras inuti och fyllas med betong och armering. Betongen, som kan armeras, kan fungera som förstyvning, korrosionsskydd och för förankring av bullerskärmens stolpe.
Nedborrad, injekterad stålpåle
En slank, ihålig stålstång borras in i berget eller i hård kompakt jord. Stången fungerar både som borrstång och som påle. Bruk injiceras samtidigt med borrningen. Bruket kan genom hål i stången fylla borrhålet samt omgivande sprickor och hål i marken. Pålen kan även ta upp dragbelastning på grund av injekteringsbruket som också fungerar som ett skyddande skikt kring pålen. Pålarna används oftast parvis. Eftersom denna typ av påle kan ta upp dragkrafter lämpar den sig även för grundläggning av lätta bullerskärmar.
Expanderande stålrör
Systemet består av ett varmförzinkat stålrör som slås ned i marken till tjälsäker nivå med stålpik och hydraulhammare eller borras ned. Efter neddrivningen expanderas röret vid ett antal slitsar till dubbla diametern. Röret fylls därefter med betong. Vid lösa jordar kan stålröret förses med vingar på sidorna för att öka bärigheten.
Bild 4. Exempel på expanderat stålrör.
Vingfundament
Detta system utgörs av en grundläggningsenhet som består av ett stålrör med två eller tre påsvetsade vingar och en justerbar montageplatta på toppen. Enheten kan tillverkas med olika längder och dimensioner på vingarna. I lösa jordar används bredare vingar och i fasta, steniga jordar används smalare, spetsiga vingar. Fundamentet slås ned med en hydraulhammare, som monteras på till exempel en grävmaskin.
Bild 5. Exempel på vingfundament.
Anslutning mot marken
Den största risken för rötskador finns i träskärmens nedre del som är utsatt för stänk från marken. Vegetation intill skärmen ökar risken för panelen närmast marken. Man bör helst hålla ett avstånd av 300 mm över mark, eller minst 100 mm om man har ett effektivt stänkskydd. Brädornas underkant snedkapas gärna, till så kallad droppnäsa (cirka 15˚), men det är viktigast att ändträbehandlingen är väl utförd.
Skärmen ska sluta tätt mot marken, och anslutningen mot mark ska kunna ta upp förskjutningar av tjäle. Markanslutningen ska utföras av material som klarar markkontakt. Trä bör vara impregnerat i träskyddsklass NTR/A eller utbytbart. Sockelelement av betong förhindrar kontakten mellan träskärmen och marken och förlänger därmed skärmens livslängd. Sockelelementet håller också bullerskärmen rak och kan dimensioneras för att ta upp en del av vindlasten. Betongsockeln kan ersättas av en sockel av massivt timmer, impregnerat i träskyddsklass NTR/A, som håller i nästan 30 år om marken består av ren krossad sten.
1. Betongelement
2. Rötbeständig skiva
3. Impregnerad eller utbytbar träplanka
4. Gummiduk
Bild 6. Exempel på olika sätt att ansluta skärmen till marken.
