Det testes nå bruk av droner og stridsvogn-lignende roboter med sugeføtter til inspeksjon av ankerblokkene til brua.
Det testes nå bruk av droner og stridsvogn-lignende roboter med sugeføtter til inspeksjon av ankerblokkene til brua. (Foto: Thomas Djursing)

Storebæltsbroen

– Brua er som pasienten vår. Og vi kan forebygge ved alle tegn på nye sykdommer

Moderne teknologi forutser trøbbel på Storebæltsbroen.

  • Samferdsel

Man merker det ikke når man står på toppen av den 254 meter høye pylonen. Men Storebæltsbroen beveger seg. I hvert fall litt.

Årstidenes skiftende temperaturer får veibanene til å utvide seg og trekke seg sammen, som høyspentledninger i landskapet. En lastbil som bremser hardt, får de enorme blå støtdemperne under veibanen til å bevege seg i sporene sine. Og tung trafikk får det massive stålfundamentet under veibanen til å gnage seg litt dypere ned i de teflonplatene det hviler på.

Jo, Storebæltsbroen beveger seg, selv om den ligner et klippefast byggverk av urokkelig betong og stål.

Han er en ekte dansk brobygger, Lars Fuhr Pedersen. Både Storebæltsbroen og Øresundsbroen har han vært med på å bygge som ingeniør. I dag vedlikeholder han den 20 år gamle brua.   Foto: Thomas Djursing

– Bevegelser sliter på den unge brua, og det skjer overalt, hele tiden, og uten at de mange trafikantene legger merke til det, sier Lars Fuhr Pedersen, som er teknisk direktør i Sund & Bælt og en ekte dansk brobygger.

Da Storebæltsforbindelsen ble bygd, deltok han i prosjektet som ung ingeniør. Senere var han med oppe i de høyeste pylonene i all slags vær på Øresundsbroen. Man kan se det på ham.

Mens han forteller historien til brua, lar han de bare nevene sine hvile på det rå jerngelenderet, mens han halvt roper gjennom desember­vinden som hyler med ni sekundmeter her oppe på pylon 16 – 254 meter over havoverflaten.

Lars Fuhr Pedersen kjenner bruas bevegelser, og det er ikke bare den evig pulserende trafikken som sliter på den unge brua, som ble åpnet for togtrafikk av Dronning Margrethe 1. juni 1997 og for biler 14. juli 1998. Myk havbunn i Nyborg, hvor jernbanen kommer i land ved den ene enden av vestbrua, får jernbanesvillene til å gi etter en anelse. Over alt prøver fukt å trenge inn for å legge et tynt hvitt lag av korrosjon på vaiere og annet metall.

Betongen slipper heller ikke unna. Ofte åpner små stykker seg og blottlegger tegn på rust i betongens armering. Men ikke misforstå: Brua har det bra. Bedre enn uendelig mange andre hengebruer i verden. Men det krever inngrep, og Lars Fuhr Pedersen er sjefslegen.

– Brua er jo som pasienten vår. Vi overvåker den hele tiden for å forsikre oss om at den har det godt. Derfor kan vi forebygge ved alle tegn på nye sykdommer. Jo mer vi forebygger, desto lengre lever brua, og desto billigere blir det, sier han.

Men slik har det ikke alltid vært i Danmark. Det store fokuset på vedlikehold er noe nytt.

– Vi dansker har virkelig fått øynene opp for betydningen av vedlikehold. Rundt omkring i verden, både i Europa, i Kina – og selv i USA – har ingeniørene ofte slett ikke de samme ressursene og det samme fokuset. Men vi merker, at mange viser økt interesse for vårt arbeid på konferanser og kongresser. Overvåkning av brua og løpende vedlikehold lønner seg. Det er også derfor at vi nå har valgt å omfavne digitaliseringen, sier den erfarne brobyggeren.

3D-modell laget av dronefotos

Dermed kommer han inn på at Sund & Bælt nå kaster seg ut i et skikkelig teknologisprang. I disse månedene er alt fra IBMs eksperter i kunstig intelligens til utviklere innen drone- og robotteknologi invitert ut til Storebæltsbroen for å «science the shit out of this», som Matt Damon uttrykker det i filmen The Martian.

Roboter, droner og sensorer er i full gang med å bli en dagligdags del av Storebæltsbroen, og Sund & Bælt forventer at denne digitaliseringen vil gi en årlig besparing på vedlikehold på 2 prosent de neste fem årene.

Cowi er en av partnerne, og i løpet av de siste månedene har droneoperatørene Thomas Dinsen og Stephan Mølvig stått side om side og undersøkt de 325 000 tonn tunge ankerblokkene.

Den ene styrer dronen centimeter for centimeter langs veggene i en avstand på fem meter. Den andre er mannen med skjermen foran seg og en finger på fotoutløseren som tar bilder og forsikrer seg om at de overlapper hverandre.

Bildene fra dronene blir sendt til hovedkvarteret i Halsskov og lagt inn i en 3D-modell. Slik kan teknikerne zoome så langt inn at de kan se om et sandkorn har kilt seg fast i en revne. Men jobben er ikke helt uten problemer.

– Det uler og piper i alarmer så snart vi starter dronen. Vi befinner oss jo under tykk betong fylt med armeringsjern. Så hverken GPS-en eller kompasset klarer å fungere, sier Stephan Mølvig.

Stephan Mølvig har eksperimentert med å fotografere betong på broer flere steder i verden. På ankerblokkene er det utfordringer nok når GPS og kompass må fungere under jern og betong. Foto: Thomas Djursing

Roboter erstatter klatrere

Her på ankerblokk 18 vitner et betonggulv fylt med tørr fugleskitt om at dronene har overtatt skarvenes domene. Men dronene har også overtatt plassen til Cowis profesjonelle team av klatrere, som tidligere krøp rundt som Edderkoppmannen for å inspisere den spesielle Storebælt-betongen, som ble utviklet på 1990-tallet for å tåle saltvann, fukt og temperatursvingninger omkring frysepunktet.

Men det må mennesker på banen hvis reparasjoner skal utføres – i hvert fall ennå. Sund & Bælt har nemlig også fått utviklet en robot av Force Technology, og den kan kravle rundt på brua. Den ligner en mini-stridsvogn, og har både larveføtter klarer også å suge seg fast på overflater. Tanken er at den skal utføre reparasjoner på brua – og i tillegg skal den også kunne brukes til inspeksjon av vindmøllevinger, mens de snurrer rundt.

– Det er en ny tid vi er på vei inn i, men det lønner seg, sier Lars Fuhr Pedersen.

Sensorer og AI går tett på skinnene

Den nye tiden har vært varslet lenge. Allerede fra fødselen var brua utstyrt med hele 14 000 sensorer, som i hovedsak overvåker jernbanen, men også selve brua, belysning, ventilasjon og strømforsyning. I fjor installerte Sund & Bælt et helt nytt SRO-anlegg (styring, regulering og overvåkning) til 100 millioner danske kroner (130 mill. norske), som er bedre til å samle inn informasjon fra alle sensorene.

Siden har antallet sensorer økt, og nylig har Sund & Bælt installert sensorer på jernbanen på vestbrua i samarbeid med Rail­monitor og IBM. Sensorene er plassert midt på betongsvillene mellom skinnene, og sier hele tiden i fra om det er bevegelser.

– Det er en stor innsparing, og sparer oss for en masse problemer, siden vi ikke lengre trenger å sende folk ut på skinnene med landmålerutstyr for å få data. Nå kan vi overvåke sporet 24 timer i døgnet, sier Lars Fuhr Pedersen, som sammen med IBM ser muligheter for å behandle data på en ny måte.

IBMs kunstige intelligens Watson Analytics kan nemlig brukes til å knuse data og finne mønstre som kan være til hjelp for vedlikeholdet. Watson kan for eksempel samle værdata, trafikkbevegelser og data fra sensorer og bruke kombina­sjonen til å avgjøre når det er størst risiko for setningsskader. Watson testes også på å analysere dronenes fotos av betongen i brua.

– Watsons styrke er at den finner alle typer mønstre – også dem som ingen mennesker ville overveie. Mønstrene forteller hvor stor slitasje det er på bro og bane, slik at man kan sette i gang med vedlikehold på det rette tidspunktet. Verken for tidlig eller for sent, sier Claus Klint, som er IoT-­direktør i IBM i Danmark.

Gnager teflonplatene tynne

Under veibanen hviler brua på jernbjelker og rustfrie plater med teflonplater mellom, slik at brua kan gli frem og tilbake i takt med årstidene og bremsende lastbiler. Foto: Thomas Djursing

Et veldig konkret eksempel finner man under de brede ekspansjonsfugene i veibanen, der tilslutningsbrua møter høybrua. Ekspansjonsfugene består av mange lange jernprofiler, som kan bevege seg fram og tilbake i mellomrommet mellom de to broelementene, som endrer størrelse etter årstiden og temperaturen.

Under ekspansjonsfugene er veibanen støttet opp av betongbjelker som hviler på stålplater med plater av teflon mellom seg. Teflonet gjør det mulig for brua å bevege seg mellom de rustfrie stålplatene, men for hver bevegelse gnager brua platene tynnere. En dag skal de skiftes. Men når?

– Når vi skal skifte teflonplatene, er det en enorm jobb hvor vi må løfte hele veibanen på en ny måte. Derfor er det helt selvinnlysende å bruke sensorer for å overvåke bevegelsene, slik at vi vet når de slites, og hvor lang levetid de har igjen, sier Lars Fuhr Pedersen.

Den største frykten

Men den 20-årige damen har lenge igjen. 100 års levetid, forutsa man ved innvielsen. Men slikt er jo bare et skjønn, mener Lars Fuhr Pedersen. Han er overbevist om at brua kan leve mye lengre. Hvis den blir skikkelig vedlikeholdt, og hvis ikke trusler utenfra rammer den. For eksempel klimaendringer.

Den stigende vannstanden har nylig fått Sund & Bælt til å installere festebeslag rundt hovedsentret i Halsskov, slik at det er mulig å sette opp aluminiumplater på få minutter hvis vannet kommer.

Utsikten mot vest fra en ankerblokk.  Foto: Thomas Djursing

Men det er ikke klimaendringer som Lars Fuhr Pedersen frykter mest, når han tenker på framtiden til brua. Og man merker det når man står sammen med ham på toppen av bruas pylon og nyter synet av de lange containerskipene som glir forbi. Det er som om han ikke helt klare å slappe av og nyte synet.

Skipstrafikken i Storebælt blir overvåket døgnet rundt av VTS (Vessel Traffic Service) fra et kontor med 24 mann på flåtestasjonen i Korsør.

Fra overvåkningssentralen kan de alarmere skip og stenge brua for å forebygge personskader hvis det er fare for en kollisjon med et skip. Men ut over det kan man ikke gjøre noe hvis skipene ikke reagerer og kommer for nære.

– Vi har hatt en påseiling av brua for noen år siden, og noen nesten-­kollisjoner av mindre skip. I fjor ble jeg oppringt på grunn av en alarm om et skip i nærheten av brua. Det viste seg å være et skip med en «påseilet» skipper, som seilte mot en av pylonene. Den slags hendelser er bekymringsvekkende, selv om pylonene er dimensjonert til å kunne tåle en skipspåseiling, sier han.

Artikkelen ble først publisert på Ing.dk.

Kommentarer (1)

Kommentarer (1)