Billiga sensorer skjuter upp dyrt brounderhåll

NYHET

Publicerad 2016-10-31

Olika typer av sensorer har på allvar gjort intåg i vårt samhälle. Återfinns de inte i mobilen eller bussen så sitter de i hissen du använder då och då. Nu har turen kommit till våra broar som utrustas med teknik som gör att deras livslängd i bästa fall skulle kunna förlängas med decennier. En stor besparing för skattebetalarna med andra ord.

Att det kostar stora pengar att reparera och underhålla broar blev inte minst aktuellt under sommaren 2016 då Södertäljebron var satt ur spel i ett antal veckor. Trafikverkets nota för sommarens broreparation beräknas till 19,7 miljoner kronor, och då ingår inte de totala samhällskostnaderna.

Södertäljebrons reparationskostnader var ett resultat av en oförutsägbar olycka, men annars är det precis här sensorerna kommer in i bilden. Med deras hjälp blir det nämligen tydligt exakt när en bro måste inspekteras, underhållas eller repareras. Därmed kan man dels använda bron under hela dess livslängd och slipper inleda broreparationen för tidigt, dels hamnar man inte i en akutsituation när bron tvärt måste stängas för underhåll med stora kostnader för samhället som resultat.

Enligt Raid Karoumi, professor på avdelningen för bro- och stålbyggnad vid KTH, kan broarna med teknikens hjälp själva berätta när de behöver underhåll. Detta i realtid.

– Trafikverket spenderar cirka 1,3 miljarder kronor per år på drift och underhåll av våra broar. Om vi instrumenterar de kritiska broarna med smarta sensorsystem så tror vi att vi kan spara minst 100-150 miljoner per år, säger Raid Karoumi.

Ett exempel bland flera är Lidingöbron som Raid Karoumi och några andra forskare snart ska involvera i ett forskningsprojekt med just brosensorer. Anledningen till detta är att bron har allvarliga problem med bland annat vibrationer och korrosion.

Som ett resultat av dessa problem var det först tänkt att Lidingöbron skulle ha ersatts med en ny upplaga runt år 2020. När forskarna har satt dit sensorerna, vilket ska göras i november, kommer de att ha så bra koll på brons hälsostatus att de beräknar att bron förhoppningsvis kan stå kvar i ytterligare tio år.

Brons kondition testas konstant genom att sensorerna hela tiden skickar information om hur bron beter sig när den utsätts för trafikvibrationer, temperaturförändringar och sidvindar. Data samlas in från sensorerna under en längre tid och i skede två kan denna information visa när avvikelser uppstår, vilket kan vara ett tecken på att någon del av bron står inför en större reparation.

Med hjälp av sensorerna och tekniken kan avvikelser upptäckas i ett tidigt skede. Det kan exempelvis handla om sprickor som inte kan ses med blotta ögat, skador som kanske inte ens hade upptäckts vid en vanlig, klassisk broinspektion. Sådana problem skulle kunna åtgärdas billigt, snabbt och effektivt innan de växer till sig och blir kostsamma och komplexa.

Sensorerna ersätter emellertid inte de vanliga inspektionerna fullt ut. Den här tekniken blir istället en mycket stabil fingervisning för att kunna avgöra när och var en inspektion behöver göras samt ger även värdefull information till personerna som ska utför inspektionerna.  Det kostar som bekant mycket pengar att stänga av trafiken, så det är bra om inspektionerna görs när det verkligen behövs och att de tar så lite tid som möjligt i anspråk.

Sensorer och övrig teknik får idag el via endera kablar eller batterier. Tanken är dock att de i framtiden ska kunna drivas direkt med den energi som uppstår av svängningarna när bron vibrerar. Tekniken testades redan 2015 då forskarna använde den på en järnvägsbro i Södertälje. Det finns flera olika varianter av energiuppsamlingssystem, och även radiovågor kan omvandlas till energi. Det ska KTH-forskarna testa på Lidingöbron.

Broar är traditionellt dimensionerade för en livslängd om 120 år. Med hjälp av sensorer kan forskare och ingenjörer då och då mäta och se i vilken hastighet broarna bryts ner och om det finns anledning att förstärka bron eller byta ut konstruktionsdelar, alternativt förkorta brons livslängd.

Förutom på Lidingöbron finns även sensorer på bland andra Götaälvsbron i Göteborg samt Årstabron och Essingebron i Stockholm. Den senare har problem med sprickbildningar, och sensorer sitter sedan förra veckan placerade kring och på sprickorna samt en del direkt på armeringen inne i betongen. Sensorerna skickar information 400 gånger per sekund.

Tidigare har Svinesundsbron mellan Sverige och Norge utrustats med 72 sensorer från avdelningen för bro- och stålbyggnad vid KTH.

Nuvarande forskningsprojekt där Lidingöbron ingår är ett samarbetsprojekt där KTH, Uppsala universitet, SICS och företaget CNet Solutions ingår.

Text: Peter Ardell

För mer information, kontakta Raid Karoumi på 08 - 790 90 84 eller raidk@kth.se.

Till sidans topp