Rechtzeitiges Erkennen von strukturellen Problemen

Wegsensor zur Erfassung von Rissen

Die 1968 fertig gestellte Autobahnbrücke weist aufgrund ihres Alters und der hohen Chloridbelastung durch Tausalze deutliche Korrosionsspuren auf. Insbesondere war die rasche Zunahme des Schwerlastverkehrs zum Zeitpunkt des Baus nicht abzusehen. Aus diesem Grund wird zur Zeit wird die Brücke durch einen Neubau zu ersetzen. Mit den Messungen wurde das Ingenieurbüro MBK in Darmstadt beauftragt.

Die Spannbetonbrücke ist 567 m lang, maximal 52 m hoch und gliedert sich in 12 einzelne Segmente mit einer Länge von jeweils ca. 47 m. Als Messgrößen wurden vorrangig die Rissweitenänderungen der 11 Koppelfugen in jeder Fahrbahn zwischen den Segmente, 4 Risse in der Fahrbahn und ein Riss in der Brückenunterseite definiert. Ferner werden mehrere Temperaturen, die Betonfeuchte, der Druck unter dem Asphalt und die Brückendehnung in den Widerlagern erfasst. In Summe handelt es sich um 40 Messstellen. Die Aufzeichnung der Messwerte erfolgt kontinuierlich, die Werte werden lokal zwischengespeichert über GSM an die die zuständige Stelle übertragen. Bei einer Überschreitung eines der individuell vorgegebenen Grenzwerte erfolgt eine Alarmierung. Eine Videokamera zeichnet die Bilddaten auf, um später die Ursache der Überschreitung (Schwerlast, Stau) identifizieren zu können.

Durch die dezentrale Anordnung der Messstellen über eine Gesamtlänge von ca. 1,3 km (beide Schächte unter den Fahrbahnen sind nicht verbunden), war es erforderlich ein modulares, dezentrales Messsystem einzusetzen. Zum Einsatz kommen die Trägerfrequenzverstärker e.bloxx A6, an die sowohl mit die eingesetzten induktiven Wegaufnehmer, als auch DMS Aufnehmer angeschlossen werden können. Für die Gleichspannungsgrößen kommen die Module e.bloxx A1 zum Einsatz. Die Module befinden sich in der Nähe einer jeden Koppelfuge und sind über eine serielle RS485 Schnittstelle mit dem lokalen Rechner verbunden. Die Messmodule erfassen die Dehnungen mit einer Abtastrate von 500 Hz und bilden im Modul bereits die Minimum- und Maximumwerte. So ist es möglich, das Datenaufkommen schon im Modul zu reduzieren. Die Messwerterfassung erfolgt mit dem Paket MW der Fa. MBK. Insgesamt werden 96 Größen alle Sekunde generiert, das sind pro Tag 3,2 MByte. Jeden Tag wird eine neue Datei erzeugt und nachts übertragen. Ferner werden die Maximalwerte der Schwingbreiten in Klassen eingeteilt, bewertet und als Exceltabelle abgespeichert.