brug_635

Brug met verstand van onderhoud

Het onderhoud van onze infrastructuur kan slimmer en dus goedkoper. Dat tonen we bij TNO, in samenwerking met Rijkswaterstaat, momenteel aan in een pilot op de Van Brienenoordbrug. Door de inzet van sensoren en slimme modellen, wordt de toestand van de brug voortdurend gemonitord. Hierdoor kunnen we uitspraken doen over de onderhoudstoestand van de brug die zijn gebaseerd op data over de conditie van de brug. Dat is belangrijk, want hiermee kunnen we de inspectietermijn oprekken en uiteindelijk veel geld besparen.

Met de sensoren en modellen willen we de onzekerheid in de onderhoudsbeslissingen verminderen. Als je niet weet of de remmen van je auto aan onderhoud toe zijn, neem je het zekere voor het onzekere en breng je hem naar de garage. Je gaat dus conservatief te werk en daarmee ben je waarschijnlijk duurder uit dan noodzakelijk. Als je de conditie van de remmen beter kent, kun je betere beslissingen nemen of je wel of niet toe bent aan een inspectie of vervanging van een onderdeel.

Met een brug is het net zo. Dankzij betere informatie, door meer te meten, kun je onderhoud op een veilige manier uitstellen en bespaar je kosten. Dat is allemaal mogelijk door een stuk intelligentie op de brug te zetten. Daarbij gaat het om een aantal sensoren en modellen die de verzamelde data interpreteren.

Vermoeiing van stalen bruggen
Het belangrijkste faalmechanisme van een stalen brug, zoals de Van Brienenoord, is vermoeiing van staal. Na verloop van tijd ontstaan er haarscheurtjes en verzwakt het staal. Die scheurvorming kun je vóór zijn, door inspecties en monitoring.

Vermoeiing heeft te maken met wisselingen in rek en spanningen. Die meten we met rekstrookjes, door het meten van temperatuur en trillingen, maar ook met een geavanceerd systeem dat akoestische emissie heet. De initiatie van haarscheurtjes in het staal is namelijk herkenbaar aan ultrasone geluidsgolven. Die zijn voor een mens niet waarneembaar maar wel te meten met akoestische sensoren. Door slimme filtering toe te passen, kunnen we dit geluid onderscheiden van het (niet geringe) omgevingslawaai.

De Van Brienenoordbrug is met 80.000 m² is de grootste stalen brug van Nederland. Om al die vierkante meters te monitoren, zou een onhandelbaar en onbetaalbaar groot systeem vergen. Daar komt de intelligentie in het spel. We gebruiken modellen waarin de kennis van de brug wordt gekoppeld aan kennis van het fenomeen vermoeiing en scheurvorming. Daarmee kunnen we de resultaten van onze metingen extrapoleren naar de hele brug. Wat je leert op een deel, leert je hoe de rest van de brug functioneert. Zo kunnen we de meetresultaten van 60 sensoren op 30 m² vertalen naar een brug van 80.000 m². Dat is uniek, om met zo weinig sensoren een hele brug in de gaten kunnen houden. Sterker nog, met wat we leren van de Van Brienenoordbrug denken we ook uitspraken te kunnen doen over de onderhoudstoestand van andere stalen bruggen.

Dit project is een goed voorbeeld hoe het combineren van kennis en techniek kan leiden tot innovatieve toepassingen met grote waarde voor de BV Nederland.

Beheer en Onderhoud | Big data

1 reactie

  1. M Makkink -

    De voegovergangen en opleggingen van de Brienenoordbrug zijn ook middels monitoring te onderzoeken op hun onderhoudstoestand.
    Heijmans HSVT heeft hier ervaring mee

plaats een reactie