Bruggen veranderen van vorm, daarom worden ze meestal gebouwd met uitzettingsvoegen. Aan de TU Wenen, er is een technologie ontwikkeld die het mogelijk maakt om van deze gewrichten af ​​te zien, dus tijd en geld besparen.

Je voelt het meteen als je snel over een brug rijdt:de uitzettingsvoeg waar je aan het begin en einde van de brug over dendert. Deze verbindingen zijn nodig omdat de brug uitzet en vernauwt afhankelijk van de temperatuur, maar ze zijn ook duur en vergen veel onderhoud. Echter, Inmiddels is aan de TU Wien een soort brug ontwikkeld die het mogelijk maakt om van deze dilatatievoegen af ​​te zien. De technologie is gepatenteerd en voor het eerst gebruikt door ASFiNAG tijdens de bouw van de integrale landhoofdbrug op de snelweg A5 Noord. De brug zonder dilatatievoegen heeft nu zijn eerste winter overleefd, met meetresultaten die aantonen dat de nieuwe technologie perfect werkt.

De dreiging van winterschade

"Het overbruggen van kleinere afstanden met integrale bruggen is een populaire oplossing - het zijn monolithische ontwerpen zonder afzonderlijke delen die tegen elkaar kunnen wrijven, " legt prof. Johann Kollegger van het Institute of Structural Engineering aan de TU Wien uit. Dit is meestal niet mogelijk met langere bruggen, omdat het beton afhankelijk van de temperatuur kan uitzetten of krimpen. Kollegger legt uit dat een brug van 100 meter lang tussen zomer en winter enkele centimeters in lengte kan verschillen; een verschil dat veel te groot is. Vooral in de winter, wanneer de concrete contracten, ernstige schade kan optreden in de asfaltweg. Dit risico is lager in de zomer, naarmate het materiaal buigzamer wordt bij hogere temperaturen.

Het probleem kan worden opgelost met behulp van dilatatievoegen, waarbij de brug dan uit meerdere delen bestaat die tot op zekere hoogte vrij tegen elkaar kunnen bewegen. Echter, deze dilatatievoegen zijn ook een typisch zwak punt in moderne brugconstructies. Ze hebben constant onderhoud nodig, moeten af ​​en toe worden vervangen en zijn goed voor ongeveer 20% van de onderhoudskosten van de brug. "En dat houdt geen rekening met economische verliezen veroorzaakt door omleidingen, files en andere verstoringen, ", vult Kollegger aan.

Als kralen aan een elastisch koord

Om bovenstaande redenen, TU Wien heeft een alternatief ontwikkeld. In plaats van vervormingen aan het begin en einde van de brug op te vangen, deze vervormingen worden over een groter gebied verdeeld. In totaal zijn 20 tot 30 betonelementen achter elkaar geplaatst en verbonden met kabels van speciaal glasvezelmateriaal. De structuur lijkt op een ketting van kralen die op een elastisch koord is geregen:als je aan het koord trekt, de afstand tussen alle kralen neemt gelijkmatig en in dezelfde mate toe. Als de brug krimpt in de winter, dit laat slechts kleine openingen tussen aangrenzende betonelementen - in het millimeterbereik - die geen risico vormen voor de asfaltweg.

De voegloze rijbaanovergangsstructuur is gepatenteerd door de TU Wien met ondersteuning van hun afdeling "Research and Transfer Support". Dr. Bernhard Eichwalder, die al enkele jaren onderzoeker is in het team van Johann Kollegger en de FSV (Oostenrijkse Onderzoeksvereniging voor Wegen, Spoorwegen en Transport) prijs voor zijn proefschrift in 2017, was ook nauw betrokken bij de ontwikkeling van de oplossing.

Het ontwikkelen van een geschikt asfaltmengsel om de betonelementen te bedekken was ook cruciaal, omdat het flexibel genoeg moet zijn om de kleine bewegingen van millimeters te weerstaan ​​zonder te barsten. Het team onder leiding van prof.dr. Ronald Blab van het Institute of Transportation van de TU Wien kreeg de verantwoordelijkheid voor deze taak.

Proefproject in Neder-Oostenrijk

ASFiNAG, Oostenrijkse snelwegbeheerder, was vanaf het begin bij het project betrokken en kon daardoor ook deze nieuwe bevindingen implementeren, namelijk bij de bouw van de 112 meter lange integrale landhoofdbrug als onderdeel van de snelweg A5 Noord tussen Schrick en Poysbrunn in het noorden van Neder-Oostenrijk.

Aangezien dit een eerste proefproject was, de beslissing werd genomen om een ​​uitgebreid monitoringprogramma te installeren, wat betekent dat er waardevolle ervaring kan worden opgedaan. Nu de koudste tijd van het jaar voorbij is en de gegevens zijn geanalyseerd, een positieve conclusie kan worden getrokken:"Onze theoretische berekeningen met betrekking tot de verdeling van de vervormingen over de afzonderlijke betonelementen werden bevestigd door de metingen, " meldt Dr. Michael Kleiser, een bruggenbouwexpert bij ASFiNAG. Als gevolg hiervan staat niets meer in de weg om deze nieuwe technologie in andere brugconstructies te gebruiken. Het team hoopt dat de nieuwe methode binnenkort niet alleen in Oostenrijk, maar ook in andere staten.