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Automatisierte Beweissicherung an einer Hubbrücke

Betreuung:H. Neuner, C. Hesse, R. Heer, J. Grabowski
Studierende:X.Y. Cong, J.-A. Paffenholz, I. Rehr, T. Strübing, J. Wegner
Laufzeit:2005-2006

Bild Automatisierte Beweissicherung an einer Hubbrücke

Projektbeschreibung

Die Integrität von Ingenieurbauwerken ist für die Unterhaltsträger solcher Bauwerke von großer praktischer Bedeutung, etwa im Hinblick auf die Beurteilung der Stand- und Funktionssicherheit. Mit der Fertigstellung einer Konstruktion, z.B. einer Brücke, beginnt bereits der Prozess des Alterns. Die in Deutschland zur Zeit geltenden Vorschriften zur Überwachung von Brücken gehen von routinemäßig durchzuführenden regelmäßigen Überprüfungen im Turnus von 3 bis zu 6 Jahre aus. In Wissenschaft und Forschung hingegen setzt sich mehr und mehr die Erkenntnis durch, derartige Konstruktionen auch kontinuierlich zu überwachen (Monitoring).  

Konkrete Fragestellungen sind beispielsweise, ob vorhandene Brücken – im Zeitalter knapper Ressourcen – infolge steigender Verkehrs- und Umweltbelastungen jederzeit weiterhin uneingeschränkt gebrauchsfähig sind und wie die weitere Nutzungsdauer zu bewerten ist. Diese aktuellen Problemstellungen sollen auch im diesjährigen Projektseminar „Ingenieurvermessung“ verfolgt werden, in dem eine automatisierte Überwachung der Rethehubbrücke im Hamburger Hafen angestrebt wird.

Das Bauwerk weist durch das höhere Verkehrsaufkommen und den Verschleiß der beweglichen Teile erhebliche Schäden auf, so dass der Neubau einer Brücke in unmittelbarer Nähe beschlossen wurde. Wegen ihrer strategischen Rolle im Verkehrsfluss durch den Hamburger Hafen ist an einen vorzeitigen Rückbau oder gar längere Schließung der bestehenden Brücke nicht zu denken und somit zur Gewährleistung der Sicherheit der Verkehrsteilnehmer nur die Alternative eines Monitorings in Erwägung zu ziehen. Um Einflüsse durch das zukünftige Baugeschehen zuverlässig aufdecken zu können, müssen die von gängigen Einflussparametern (z. B. Temperatur, Tide, Wind und Verkehr) verursachten Deformationen bekannt sein. Diese gilt es im Rahmen des Seminars zu erfassen und zu modellieren. In dem für diese Aufgabe zu erstellenden Überwachungskonzept soll neben der Wahl geeigneter Sensoren und Auswerteverfahren dem Einsatz und der Realisierung einer modernen drahtlosen Datenübertragung eine besondere Rolle beigemessen werden. Zusätzlich zur Messung langsam stattfindender Veränderungen besteht die Möglichkeit, moderne, hochfrequent abtastende Systeme wie z. B. Laserscanner oder Neigungsmesser zu verwenden, um auch kurzfristige, unregelmäßige Effekte zu erfassen, die durch den laufenden Verkehr, Wind oder Bewegung des Hubteils induziert werden.

Durch den Einsatz derartiger Sensoren stößt die Ingenieurvermessung in Bereiche vor, die nicht nur von Seiten der Messtechnik eine Eignungsuntersuchung für derartige Fragestellungen notwendig macht, sondern auch auswerteseitig die Anwendung neuer Strategien erfordert. Von den Seminarteilnehmern wird die Bereitschaft zur Annahme dieser Herausforderungen erwartet. In einer Probemessung an der Brücke sollen Daten erfasst werden, auf die sich die Erstellung des Überwachungskonzepts stützt. Dessen Praxistauglichkeit soll danach in einer langfristigen Überwachungsaktivität überprüft werden. Das Seminar findet in Kooperation mit dem Peil- und Vermessungsdienst des Amtes Hamburg Port Authority (ehemals Amt für Strom- und Hafenbau) statt.

Publikationen

Wegner, J. D.; Cong, X. Y.; Paffenholz, J.-A.; Rehr, I.; Strübing, T. (2006): Geodetic monitoring and deformation analysis of a vertical lift bridge, In: FIG (Hg.): Proceedings of the XXIII FIG Congress. Munich, Germany, 08.-13.10.2006.

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