Zwei Jahrzehnte zuverlässige Zustandsüberwachung von Bauwerken und Strukturen

Ein Meisterwerk der Brückentechnik

Die 25-de-Abril-Brücke überspannt den Fluss Tejo und verbindet Lissabon mit Almada. Die ikonische Hängebrücke wurde 1966 eröffnet und erstreckt sich über 2,3 Kilometer. Ihre Hauptspannweite beträgt 1.013 Meter, ergänzt durch zwei Seitenfelder mit jeweils 483 Metern.
Ein Versteifungsträger trägt auf der oberen Ebene sechs Fahrspuren für den Straßenverkehr, während auf der unteren Ebene zwei Eisenbahngleise verlaufen.
Die steife Trägerkonstruktion wird von 1.344 vertikalen Hängern gehalten und von vier Hauptkabeln getragen.
Oft wird sie aufgrund ihrer Verbindung zur American Bridge Company mit der Golden Gate Bridge verglichen. Sie gilt als ein herausragendes Beispiel für Infrastruktur, bei der Zuverlässigkeit, Sicherheit und langfristige Leistungsfähigkeit entscheidend sind.

Die Notwendigkeit der Zustandsüberwachung von Bauwerken und Strukturen

Mit steigenden Verkehrsaufkommen und umfangreichen Modernisierungen nahmen die strukturellen Anforderungen an die 25-de-Abril-Brücke deutlich zu, wodurch ein fortschrittliches Structural-Health-Monitoring-System unverzichtbar wurde.
Die Erweiterung im Jahr 1999 brachte zusätzliche Fahrspuren sowie ein Eisenbahn-Deck mit sich und versetzte das Bauwerk in einen neuen Betriebszustand.
Um diesen Veränderungen gerecht zu werden, wurde ein kontinuierliches Überwachungssystem eingeführt, das das strukturelle Verhalten der Brücke engmaschig erfasst. Dieses permanente SHM-System ist seit über zwei Jahrzehnten im Einsatz, liefert hochqualitative Echtzeitdaten und ermöglicht es Ingenieurinnen und Ingenieuren, die Leistungsfähigkeit, Sicherheit und langfristige Dauerhaftigkeit der Brücke aktiv zu sichern.

Zuverlässiges, dezentrales DAQ für langfristige Strukturüberwachung

Das SHM-System basiert ursprünglich auf der e.bloxx-Datenerfassungsplattform (DAQ) von Gantner Instruments, die speziell für die langfristige Zustandsüberwachung kritischer Infrastruktur entwickelt wurde.
Ein Netzwerk aus 210 Sensoren ist mit 13 synchronisierten, dezentralen DAQ-Subsystemen verbunden, die über die gesamte Brücke verteilt sind.
Dieser dezentrale Messansatz verlagert die Signalaufbereitung direkt in die Nähe der Sensoren, reduziert analoge Verkabelung auf ein Minimum und gewährleistet eine hohe Datenqualität.
Das System unterstützt eine Mehrfrequenz-Datenerfassung und kombiniert Dehnungsmessstreifen, MEMS-Beschleunigungssensoren, Inklinometer, Wegsensoren und Temperatursensoren, um sowohl statisches als auch dynamisches Verhalten zu erfassen.
Faseroptische Kommunikation und GPS-Zeitsynchronisation stellen sicher, dass präzise, hochauflösende Daten über die gesamte Struktur hinweg konsistent erfasst werden.

Zukunftssicheres SHM mit Q.bloxx Upgrade

In mehr als 20 Jahren Dauerbetrieb hat das System seine Zuverlässigkeit bei der Langzeitüberwachung von Brücken bewiesen. Es ermöglicht die frühzeitige Erkennung von strukturellen Veränderungen, unterstützt vorausschauende Instandhaltungsstrategien und hilft den Eigentümern von Anlagen, die Lebenszykluskosten zu senken und gleichzeitig die Sicherheit zu verbessern. Dieser erfolgreiche Einsatz zeigt, wie wichtig robuste DAQ-Systeme für eine effektive Zustandsüberwachung von Brücken und anderen kritischen Infrastrukturen sind.

Um die Zukunftsfähigkeit des Systems zu gewährleisten, wird es jetzt auf die Datenerfassungsplattform Q.bloxx von Gantner Instruments aufgerüstet. Dieses Upgrade folgt einer rückwärtskompatiblen Designstrategie, die es ermöglicht, bestehende SHM-Systeme ohne Unterbrechung weiterzuentwickeln und gleichzeitig eine fortschrittliche Datenverarbeitung, höhere Leistung und verbesserte Skalierbarkeit zu integrieren. Mit dieser Umstellung setzt die Brücke 25 de Abril weiterhin Maßstäbe in der langfristigen Überwachung des Zustands von Bauwerken und bietet Bauingenieuren und Bauherren eine bewährte Lösung zur Aufrechterhaltung der Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit komplexer Infrastrukturen über Jahrzehnte hinweg.

Ausgelegt für den autonomen Betrieb arbeitet das System als eigenständige DAQ-Lösung mit automatischer Einschaltfunktion. Es funktioniert unabhängig von einem PC und übernimmt alle wichtigen Aufgaben wie Datenverarbeitung, lokale Speicherung und Pufferung, um eine durchgehende und zuverlässige Überwachung während des gesamten Bauprozesses sicherzustellen.