Unsere Projekte

Die Fa. Wieser in Scheffau am Tennengebirge, Salzburg, musste die Bestandshalle im Jahr 2021-22 um eine weitere, große Montagehalle erweitern, um einem Auftrag, der den Zusammenbau und Test einer über 100m lange Produktionslinie verlangte, gerecht werden zu können.

Das angrenzende Firmengelände war als Rote Zone eingestuft und musste, um eine Umwidmung zu erlangen, durch einen Spezialtiefbau vor Hochwässern gesichert werden. Zugleich wurde auch eine Tiefgarage eingebaut, die gegen Auftrieb zu sichern war.

Die neue Produktionshalle schließt an die Bestandshalle an. Bei diese wurde eine Stütze herausgeschnitten und mittels Unterfangung an die neue Halle eingebunden. Die Umsetzung des Projektes stand unter dem Zeichen eines sehr beengten Baufeldes, großen Zeitdruckes und eines gut zusammenwirkenden Projektteams, namentlich die Herren Breitegger und Jörl.

Das Objekt SA2 ist eine Überführung der LB 80, bei Bahn-km 82,212 der Koralmbahn, Abschnitt St.Paul – Aich.

Die Brücke ist eine vorgespannte Zweifeldbrücke mit einem gedrungenen Hohlkasten-Querschnitt und Spannweite L = 46,34 + 45,76 = 92,10 m. Das Tragwerk liegt mit einem Feld in einem Radius der überführenden LB 80, mit dem anderen im Übergangsbereich zu einem Gegenbogen. Der Hohlkasten besitzt eine Höhe von H = 2,0m und verändert sich zur Stützscheibe in der Mitte auf H = 3,0m. Die mittlere Stütze ist gegenüber der Brückenachse um a = 45° verdreht und steht parallel zur den unten durchführenden Gleisachsen. Unter jedem Feld verläuft jeweils ein Gleis mit einem seitlichen, lichten Abstand von e = 7,0m zum Pfeiler. Die Brücke ist B = 11,5m breit und besitzt auf beiden Seiten einen begehbaren Randbalken mit B_RB = 1,50m.

Wir besitzen eine sehr große Erfahrung in der Bauwerksprüfung, aus Aufträgen durchgeführt in ganz Österreich. Demnach kennen wir das Straßennetz sehr gut und haben viele Bauwerksschäden bereits dokumentiert. Alle Prüfergebnisse sind in einer Bauwerksdatenbank erfasst und stellen eine wertvolle Wissensquelle dar.  Wir können dieser Art der Verwaltung mit Expertise in deren Erhaltungsmanagement beistehen.

Bauwerksprüfung ist einerseits Feldarbeit und andererseits Berichtswesen. Der Mehrnutzen besteht darin, die Daten in ein statistisches Modell zu transferieren. Damit lassen sich Lebensdauerverteilungen ermitteln, ganze Netzwerke hinsichtlich des Alterungsverhaltens beurteilen und der mittelfristige Kostenbedarf errechnen.

Structural Health Monitoring bedeutet in der Umsetzung IoT für Bauwerke zu realisieren. Die Bestückung einer Brücke erfolgt mit LoRaWAN Knoten. Die Knoten benötigen keine Verkabelung und werden mit Batterie betrieben. Die Knoten sind über die Brücke verteilt und erfassen dort Neigungen, Dehnungen, Verschiebungen, Krümmung des Oberbaues oder dynamische Eigenschaften.

Die Sensorwerte werden als Datenpakete in einer bestimmten Funkfrequenz an ein Gateway gesendet, entweder statisch, in regelmäßigen Zeitschritten, oder dynamisch. Vom Gateway werden die Daten an einen Netzwerk-Server weitergeleitet. Nach ihrer weiteren Verarbeitung und Speicherung in einer Datenbank stehen die Informationen bereit. Darauf aufbauend werden statistische Auswertungen durchgeführt.

2022-23 wurden für die BASt zwanzig BWIM-Messungen am Deutschen Autobahnnetz durchgeführt. Die Messungen erfassten während zwei Wochen LKW Gewichtsdaten. Diese wurden für die weitere statistische Datenauswertung in einem speziellen binären Format übermittelt.

Eine Messung umfasste jeweils zwei Richtungsfahrbahnen auf den Autobahnen A2, A4 sowie A9. Sie waren in verschiedenen Abschnitten positioniert und immer mit zwei aktiven Messquerschnitten. Die Datenerfassung- erfolgte mit vier iBWIM Spidern 5.0 an denen jeweils ein Laser zur Achserkennung und Acht Messwertaufnehmer angeschlossen waren. Die Energieversorgung erfolgte mit Off-Grid Methanol Zellen. Das Projekt wurde in einer ARGE mit iSEATec durchgeführt.

Das Programm VaP (Variables Processor) dient zur numerischen Verarbeitung von sogenannten Variablen Xi in gegebenen algebraisch definierten Funktionen G(Xi). VaP 3.0 berechnet den Erwartungswert, die Standardabweichung und gegebenenfalls höhere Momente von G, zeigt die Form der Verteilungsdichte von G und berechnet die Wahrscheinlichkeit pf, dass G kleiner als Null wird. Korrelationen zwischen einzelnen Variablen können eingegeben werden. Die Definition von eigenen Methoden während der Laufzeit ist möglich. Aus den Funktionen lassen sich logische Systeme Sys{Gk} bilden, die zusätzlich mit einer Updateanweisung versehen werden können, Gup{G|E}. Bei der Konzeption von VaP wurde ein neuer Weg beschritten. Aus der Forderung nach einem möglichst einfach zu bedienenden und flexiblen Instrument entstand eine interaktive Software. Die Schnittstelle zum Computer ist auf ein Minimum von Funktionen und Dialogen beschränkt.

Baut Online ist eine zentrale, RVS konforme Datenbank als WEB – Lösung, die einen raschen, modernen und unkomplizierten Datenzugriff ermöglicht und über einen Portalverbund läuft.

Eine spezielle Klasse der MEMS sind Sensoren für Surface Acoustic Waves (SAW), die die Modulation von Köperschallwellen nutzen um physikalische Merkmale zu messen. Robustheit und das Fehlen jeglicher elektronischen Bauteile sind ihre Vorteile, die sie für den Einsatz in unwirtlichen Umgebungen eignen. Das aktuelle Forschungsprojekt hat das Ziel einen solchen Sensor zum Messen von in situ Spannungen bei Betonbauwerken zu entwickeln.
Der Sensor wird die Merkmale RFID, Temperatur und in situ Spannung des Betons liefern. Das Einsatzgebiet ist beispielsweise eine Straßenbrücke mit einem Aufbeton zur Ertüchtigung der Tragfähigkeit. Der Sensor wird einbetoniert und erfüllt von Anfang an eine wichtige Aufgabe. Durch stetige Messung wird die Temperatur während der Betonerhärtung beobachtet und kann für dessen Entwicklung der Festigkeit (Maturity) verwendet werden. In der Folge werden die automatisiert ausgelesenen Spannungen und Temperaturen für das Structural Health Monitoring genutzt bzw. bei Bedarf vor Ort ausgelesen.

Wenn für Straßen- und Eisenbahnbrücken ein Structural Health Monitoring erfolgen soll, dann bedeutet es Sensoren über eine große Länge verteilt anbringen zu müssen. Eine Verkabelung wird deshalb vermieden und stattdessen Energie autarke Sensorknoten am Bauwerk montiert. Der PSP-IOT Knoten wurde speziell für solche Herausforderungen konzipiert. Es können wahlweise Sensoren für Dehnungen, 3D-Beschleunigungen, 3D-Neigungen, Verschiebung und Krümmung aktiviert werden. Die Daten werden nach ihrer Erfassung mittels LTE-M im MQTT-Protokoll übertragen.

Mit einem Knoten lassen sich statische oder dynamische Messungen über einen langen Zeitraum durchführen. Der statische Betriebsmodus bewirkt eine regelmäßige Abfrage der am Knoten aktivierten Sensoren, quasi statische Werte. Im dynamischen Modus wird eine kurze Zeitgeschichte von Dehnungen, Neigungen oder Beschleunigungen aufgezeichnet. Ausgelöst wird die Messung durch einen Trigger, der einen Schwellwert überschreitet.

Die Knoten sind zeitsynchronisiert und arbeiten autark. Alle elektronischen Komponenten sind von höchster Qualität, die Sensoren liefern Messwerte hoher Genauigkeit und Stabilität.