Jernbanemagasinet banner
Oktober 2016

Godt stell forlenger ­levetiden

De mange fagverksbruene i stål langs jernbanen kan ha tilnærmet uendelig levetid hvis de blir godt stelt, viser et forskningsprosjekt. Det er positive nyheter for de 1000 stålbruene på jernbanenettet.

BLIR STELT MED: Støren bru på Rørosbanen ble tatt i bruk for 65 år siden. I alle årene etter det har den båret sin opprinnelige maling, basert på bly og sink. Nå blir brua sandblåst og påført en mer miljøvennlig maling. Den i sin tur varer ikke så lenge. Nå må den sannsynligvis males igjen før det har gått en generasjon. Foto: Arvid Bårdstu
DA DEN NYE BRUA
over Stjørdalselva ble tatt i bruk, ble den gamle overlatt til forskning. Egentlig begynte det i vår, mens det ennå gikk tog over gamle Hell bru. I regi av NTNU og et doktorgradsarbeid som har til hensikt å beregne gjenstående levetid på gamle stålbruer, ble det festet en rekke sensorer og innhentet en mengde data som nå skal analyseres. Resultatet skal gi et bedre grunnlag for å anslå gjenstående levetid, og metodikk for å kunne identifisere ei bru eller komponent det er kritisk for.

Utelab
Forskningsdata skal hentes fra et laboratorium – eller testarena – som blir å finne utendørs på Hell. Laboratoriet er rett og slett ett av de fem spennene fra gamle Hell bru pluss noen andre komponenter, som i disse dager blir flyttet på land. Der skal de bli fravristet nok hemmeligheter til at forskerne kan finne fram til en modell for vedlikeholdet av slike bruer.
    Av totalt 1000 stålbruer, hvorav 500 ble bygd før 1930, er 60 bruer temmelig identiske med Hell bru.
    – Gamle Hell bru er en veldig typisk konstruksjon både i norsk og europeisk infrastruktur, forklarer Gunnstein Thomas Frøseth, som skriver på en doktorgradsavhandling om estimering av gjenstående levetid på jernbanebruer. Han har allerede samlet inn masse data fra gamle Hell bru som venter på å bli analysert.

Der det ikke måles vesentlige spennings­nivå selv når tunge laster kjøres over, har brua bortimot ­uendelig levetid.

GUNNSTEIN THOMAS FRØSETH


Krever stell
– Vi hadde 93 strekklapper på utmattingskritiske steder. Samtidig målte vi ulike parametere som temperatur og aksellast. Vi har data på avstandene mellom hver enkelt aksling på togene som kjørte over og på variasjoner i hastighet på togene. Målingene ble gjort over en periode på tre måneder. Disse dataene skal vi nå analysere grundig.
    Et par enkle konklusjoner kan Frøseth likevel trekke allerede nå: Der det ikke måles vesentlige spenningsnivå selv når tunge laster kjøres over, har brua bortimot uendelig levetid mot utmatting. Men brua må passes på mot korrosjon og i svake punkter som for eksempel sveiser.
    – Slike svake punkter kan det være umulig å oppdage med det blotte øyet, advarer Frøseth.

Modeller
For å slippe å gjennomføre så omfattende målinger på samtlige bruer på jernbanen, vil forskerne utvikle modeller basert på disse dataene fra gamle Hell bru.
    – Vi vil ha en veldig praktisk tilnærming, forsikrer professor Anders Rönnquist ved NTNU.
    Det betyr at de vil se på hva som skjer med brua når nye typer tog, som kanskje skal kjøre fortere, har mer aksellast og går oftere, kjører over. Det er mye å finne ut av for Rönnquist og hans studenter:
    – Vi må også ta med de påkjenningene mange års bruk har på brua og beregne de miljøpåvirkningene den har blitt utsatt for. Når vi har denne kunnskapen om ei bru, hvordan tar vi da denne kunnskapen fra denne og får den overført til en annen? Det blir en ny skål, sier professoren i konstruksjonsteknikk.
    Noe av det første forskningen skal finne ut av, er hvilken bru man bør begynne med. Det er som nevnt nok å ta av.

FAKTA 

Hovedmål forsknings­prosjektet:

  • Forbedre beregning av gjenstående levetid i jern­banebruer i stål
  • Bestemme historiske og nåværende laster i det norske jernbanenettverket
     
  • Bestemme historiske og nåværende laster i det norske jernbanenettverket