Beitrag zur Bauwerksinspektion und Zustandsbewertung stählerner Brücken mit orthotroper Fahrbahnplatte
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2024
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Der Begriff der Bauwerksprüfung erlangte besonders in den letzten Jahren durch einen Anstieg des Verkehres, steigender Lasten und hohem Bauwerksalter immer mehr an Bedeutung. Mit einem Halt des Anstiegs des Güterverkehrs ist laut einer Verkehrsprognose für 2030 nicht zu rechnen. Die Hauptproblematik auf den Straßen ist jedoch nicht die Zunahme des Verkehrsaufkommens, sondern der steigende Anteil des Schwerlastverkehrs. Die damals für diese Belastungen nicht erbauten Brücken unterliegen folglich heute einer Nutzungsänderung. Es ist daher dringend eine Optimierung der Bauwerkserhaltung in Deutschland erforderlich, um die Brücken und damit die Infrastruktur möglichst wirtschaftlich und über einen langen Lebenszyklus erhalten zu können. Als Teil des Bauwerk-Management-Systems (BMS) bildet die Bauwerksprüfung die entscheidende Grundlage und Voraussetzung für eine zielgerichtete und langfristige Bauwerkserhaltung. Eine sichere Analyse des Bauwerkszustands bildet das Fundament eines optimierten Ressourceneinsatzes, wofür eine Bauzustandsbewertung nach einheitlichen Kriterien unverzichtbar ist.
In dieser Arbeit werden daher die Grundlagen für eine Bauwerksinspektion entwickelt, welche die Prüfung von stählernen Brücken mittlerer Spannweite mit orthotropen Fahrbahnplatten mithilfe von Bildmaterial unterstützen soll. Dafür wird untersucht, inwieweit sich das u.a. durch Drohnen (Unmanned Aerial Systems - UAS) aufgenommene Bildmaterial für eine nachträgliche Schadensanalyse durch das Prüfpersonal am Computer eignet und welche Bereiche der Brücke vom UAS beflogen bzw. aufgenommen werden können. Anschließend wird ein Schadenskatalog erarbeitet, welcher auf Grundlage des Bildmaterials vom Bauwerk besteht und schadensbasiert ist. Zudem werden die Grundlagen für einen Bewertungsalgorithmus erarbeitet werden. Dabei sollen alle essentiellen Aspekte von führenden Bewertungsverfahren sowie die aktuell geltenden Grundlagen einfließen, um das derzeitige Verfahren zu optimieren, nicht zu ersetzen. Dafür ist eine voxelisierte Punktwolke von der Brücke notwendig, welche die Basis für das neue Bewertungsverfahren bildet. Eine abschließende Wirtschaftlichkeitsanalyse vergleicht die Arbeitsschritte und Kosten zwischen einer handnahen Prüfung nach DIN 1076 sowie einer UAS- bzw. bildunterstützen Brückenprüfung und zeigt die Vor- aber auch Nachteile des hier entwickelten Systems auf.
Description
Table of contents
Keywords
Brückenprüfung, Brückeninstandhaltung, UAV
Subjects based on RSWK
Brücke, Instandhaltung