LIFE - Lebenszeitprognose dynamisch beanspruchter Verkehrsinfrastrukturbauwerke

Ziel

Ziel des Projekts LIFE ist die Entwicklung eines Schallemissionsmess-systems, das die zeitliche Veränderung der Verkehrsinfrastrukturbauwerke bzw. –bauteile mittels permanenter oder mobiler Überwachung ermittelt. Ausgehend vom ungeschädigten Neuzustand kommt es bei Bauwerken und Bauteilen der Verkehrsinfrastruktur aufgrund von täglichen dynamischen Einwirkungen aus Verkehrsüber- und Vorbeifahrten zu Ermüdungsschäden. Mit zunehmendem Alter der Konstruktionen werden die Ermüdungsschäden immer massiver und Reparatur oder Austausch der Konstruktion ist notwendig. Im Fall von Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK), die sich im Übergang von freier Strecke auf die Brücke befinden unddie direkt befahren werden, treten Ermüdungsschäden bereits nach wenigen Jahren Nutzung auf. Erfahrungen der Infrastrukturbetreiber zeigen, dass FÜK im Durschnitt alle 10 Jahre erneuert werden müssen.

Das im Projekt LIFE entwickelte Messsystem soll die Ermüdungsschäden an Bauwerken und Bauteilen der Verkehrsinfrastruktur frühzeitig erkennen und eine zuverlässige Angabe zur Restlebensdauer liefern. Ziel ist die Entwicklung von „Lebenslinien" der Konstruktionen über die zeitliche Änderung der Schallemissionen bzw. Geräuschcharakteristik. Dazuwird im Freifeld und durch Dauerschwingversuche in Versuchslaboren die Geräuschcharakteristik der Konstruktionen vom ungeschädigten Zustand bis zum Ermüdungsbruch mit Schallemissionssensoren ermittelt. Dies ist eine große Innovation, da derzeit die Geräuschcharakteristik über die gesamte Lebensdauer von Verkehrsinfrastrukturbauwerken und –bauteilen nicht bekannt ist. Mit genauer Kenntnis dieser Geräuschcharakteristik, insbesondere zum Lebensdauerende hin, werden einmalige Grundlagen geschaffen, die in der Messsoftware hinterlegt und zur Beurteilung des Zustandes der Konstruktion herangezogen werden können.

Methodische Vorgehensweise

Die Methode zur Zielerreichung setzt sich aus

• Grundlagenforschung,
• Durchführung von Dauerschwingversuchen mit Messung der Schallemissionen über die gesamte Lebenszeit und
• begleitenden Numerischen Berechnungen der Schallabstrahlung sowie
• Durchführung von Freifeldmessungen zur Aufnahme der Geräuschcharakteristik bei realen Konstruktionen

zusammen.

In der Grundlagenforschung werden dynamisch beanspruchte und damit ermüdungsgefährdete Bauwerke und Bauteile entlang des Verkehrsweges erhoben und im Hinblick auf Ihre Eignung für die zu entwickelnde Messmethode bewertet. Die Kombination der Freifeldmessung mit den Dauerschwingversuchen und begleitenden Numerischen Berechnungen liefert die Basis für die Ermittlung von realitätsnahen „Lebenslinien" für Bauwerke und Bauteile der Verkehrsinfrastruktur.

Ergebnis

Als Ergebnis des Projekts LIFE liegt ein zur Beurteilung des aktuellen Zustandes neuartiges Schallemissionsmesssystem zur dauerhaften Installation bei Bauwerken und Bauteilen der Verkehrsinfrastruktur vor. In der Messsoftware sind die aus den Dauerschwingversuchen ermittelten Geräuschcharakteristika der unterschiedlichen Konstruktionen hinterleget. Die Messwerte sollen automatisiert an einen Server übertragen und ausgewertet werden. Es ist weiters vorgesehen die Schnittstellen für die Einbindung der Messwerte und Messergebnisse in das Verkehrssteuerungssystem der Infrastrukturbetreiber zu definieren. Damit würde eine gesamtheitliche Lösung erreicht werden.

Projektleitung

RED Bernard GmbH, Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Reiterer

Projektpartner

Universität Innsbruck - Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften, Dr. Andreas Saxer

RED Bernard GmbH
Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Reiterer
Tel.: +43 (1) 890 99 74
Fax: +43 (1) 890 99 73
E-Mail: michael.reiterer@revotec.at

Dieses Projekt wurde im Rahmen des Programms "Mobilität der Zukunft" vom BMVIT finanziert.

Weiterführende Informationen finden Sie im Infonetz der FFG.