EVAF – Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergänge

Durch ihre Position im Bauwerk werden Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK) an Brücken hochdynamisch belastet. Zudem treten in den letzten Jahren aufgrund der Altersstruktur vermehrt Sanierungen in den Vordergrund. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, ausgehend von einer Analyse der Einwirkungen und der daraus resultierenden Schäden, Lösungsansätze für robuste, wartungsarme beziehungsweise in mit geringem Aufwand instand zusetzende Technologien für Fahrbahnübergangskonstruktionen zu finden.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Fahrbahnübergangskonstruktionen stellen zum einen aufgrund ihrer durch die Lage im Bauwerk hochdynamischen Belastung, zum anderen aufgrund ihrer Bauweise zur Aufnahme von Bewegungen, hochsensible Bauteile innerhalb der Verkehrsinfrastruktur dar.

Instandsetzungen und Behebungen von Schäden und Mängeln sind in der Regel mit hohen Kosten verbunden und wirken sich negativ auf die Streckenverfügbarkeit und die Verkehrsführung aus.

Inhalte und Zielsetzungen

Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, neue Lösungen für wartungsarme Fahrbahnübergangskonstruktionen zu finden.

Methodische Vorgehensweise

Als Ausgangspunkt dient eine Kategorisierung der FÜK anhand der Baudatenbank Austria BAUT  sowie der möglichen Einflussgrößen hinsichtlich ihrer Dauerhaftigkeit. In ExpertInnengesprächen werden im Anschluss die maßgebenden Kombinationen aus FÜK-System und Randbedingungen definiert und deren Relevanz mittels einer Sensitivitätsbetrachtung bewertet. 

Ausgehend von den gewonnenen Ergebnissen können aus der Straßendatenbank VIABASE sowie AIT-RoadSTAR gezielt Daten zu den geometrischen Randbedingungen sowie dem Zustand der FÜK gewonnen werden. Hierfür wird ein automatisches Auswerteverfahren zur Dokumentation des optischen Bildnachweises entwickelt, um eine visuelle Kontrolle der zeitlichen Entwicklung von FÜK-Systemen zu ermöglichen und detaillierte Aussagen bezüglich vorhandener Unstetigkeit zu erhalten.

In einer Sensitivitätsanalyse sollen diese Daten mit kategorisierten Informationen aus der Baudatenbank hinsichtlich Konstruktionstyp und Zustandsentwicklung abgeglichen werden, um den Zusammenhang zwischen Zustandsverhalten und definierten Randbedingungen zu erhalten.

Es erfolgt eine Analyse des Energieeintrags von Fahrzeugen auf den Fahrbahnübergang, welcher im Wesentlichen von: 

  • der Geschwindigkeit und dem Gewicht der Fahrzeuge sowie 
  • den geometrischen Randbedingungen im Bereich FÜK und deren Veränderung im zeitlichen Verlauf bestimmt wird.

Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen werden lebensdaueroptimierte Lösungsansätze, die bereits am internationalen Markt umgesetzt wurden, gezielt ausgewählt. Diese werden hinsichtlich ihres Wartungsumfanges beschrieben und mithilfe einer Bewertungsmatrix beurteilt, welche die Ergebnisse der vorangegangenen Untersuchungen als entsprechend gewichtete Faktoren berücksichtigt. Dadurch soll die unter den spezifischen Randbedingungen bei den relevanten FÜK-Systemen derzeit im Bereich Instandsetzung angewandten sogenannten „best-practice“ definiert werden.

Ergebnisse und Ausblick

Mit Berücksichtigung der untersuchten und beurteilten, bereits umgesetzten Systeme sollen aufbauend auf die erfassten und quantifizierten Randbedingungen und Einwirkungen optimierte Lösungsansätze für robuste und wartungsarme FÜK entwickelt und auf ihre Umsetzbarkeit hin überprüft werden.

Publikationen

Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergänge EVAF Ergebnisbericht AP 1 – AP 4

Durch ihre Position im Bauwerk werden Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK) an Brücken hochdynamisch belastet. Zudem treten in den letzten Jahren aufgrund der Altersstruktur vermehrt Sanierungen in den Vordergrund. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, ausgehend von einer Analyse der Einwirkungen und der daraus resultierenden Schäden, Lösungsansätze für robuste, wartungsarme beziehungsweise in mit geringem Aufwand instand zusetzende Technologien für Fahrbahnübergangskonstruktionen zu finden. DI Marcel Kaiser, Dr. Alfred Strauss, DI Herbert Friedl Für den Inhalt verantwortlich: AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Herausgeber: Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie, Abteilung Mobilitäts- und Verkehrstechnologien ÖBB-Infrastruktur AG Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs Aktiengesellschaft
Deutsch, 161 Seiten

Downloads zur Publikation

Projektbeteiligte

  • DI Marcel Kaiser/ mageba gmbh (Projektleitung)
  • Dr. Alfred Strauss/ Universität für Bodenkultur Wien - Institut für Konstruktiven Ingenieurbau
  • DI Herbert Friedl/ AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Kontaktadresse

mageba gmbh
DI Marcel Kaiser
Tel.: +43 (0) 5578-75693-12
E-Mail: mkaiser@mageba.ch

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