platform stalen bruggen 11 12 2012
TRANSCRIPT
Renovatieontwerp
Galecopperbrug
Renovatie ontwerp GCB
Sander den BlankenTechnical manager/plv Project manager MCVOF MC Renovatie Stalen Bruggen
Renovatie ontwerp GCB
Scope renovatie
• Oplossen vermoeiingsprobleem rijdek
• Vergroten van het statisch draagvermogen
• Verbeteren functionaliteit vaarweg
• Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Repareren van schades aan beton en staal
• Verbeteren aanrijdbeveiliging tuikabels en pylonen
• Verbeteren brandveiligheid tuikabels
• Aanbrengen schermen rond pijlers en landhoofden
• Vervangen van onderhoudswagens
• Verbeteren bliksembeveiliging2
1. Oplossen vermoeiingsprobleem rijdek
• Spoedreparaties rijdek: sluiten contract – aanbrengen HSB
• Verwijderen asfalt en opdekplaten
• Uitvoeren inspecties dekplaat en troggen
• Uitvoeren reparaties dekplaat en troggen
• Aanbrengen A-frames
• Aanbrengen HSB
3
Renovatie ontwerp GCB
1.1 Oplossen vermoeiing rijdek
• Inspecteren en repareren orthotroop dek
4
• Kennisnemen van reeds uitgevoerde inspecties
• Uitvoeren inspecties bovendeks: TOFD
• Uitvoeren inspecties onderdeks: Visueel & ACFM
• Repareren scheuren ≥ 3 mm• Aanbrengen inzetstukken
alternatieve lasprocedure
• Aanbrengen passtukken
• NDO reparaties
Renovatie ontwerp GCB
1.2 Oplossen vermoeiing rijdek
• A-frames
5
• Versterken dwarsdragers 2*92
• HRB, zwaarst belaste strook
• Voorgespannen bouten
Renovatie ontwerp GCB
1.3 Oplossen vermoeiing rijdek
• Verwijderen asfalt en opdekplaten– Let op klinknagel verbindingen in dek
6
Renovatie ontwerp GCB
1.4 Oplossen vermoeiing rijdek
• Aanbrengen HSB
7
• Eisen gelijk aan Ewijk zonder ZOAB
• Gewicht ≤ 256 kg/m2
• Dek tot bov wapening ≥ 50 mm
• 20 mm ≤ dekking ≤ 50 mm
• Dekking >15mm dekkingsverbeteraar (< 50 m2)
• Dekking <15mm verwijderen
• Dekking >50mm overhoogte verwijderen
• Aanbrengen randstelprofielen, hechtlaag, wapening, HSB en slijtlaag
Renovatie ontwerp GCB
2. Vergroten statisch draagvermogen
• Voorspanliggers (VSL)
• Verbindingsliggers met bestaand dek
• Nieuwe pijlers en landhoofden
• Bijkomende versterkingen
8
Renovatie ontwerp GCB
2.1 Statisch draagvermogen
• Voorspanliggers
9
Renovatie ontwerp GCB
2.2 Statisch draagvermogen = voorspannen
• Voorspanliggers– Voorspannen ontlast bestaande dek
– Reduceert spanningen door verkeer (en eigen gewicht)
10
Buigende momenten in de
hoofdliggers door voorspannen
Renovatie ontwerp GCB
2.3 Statisch draagvermogen
• Voorspanliggers
11
Buitenste VSL:
• h = 3.3 m - 4 m
• b = 2.7 m
• 1540 ton
Binnenste VSL:
• h = 3 m – 3.7 m
• b = 1.7 m
• 1140 ton
Renovatie ontwerp GCB
2.4 Statisch draagvermogen
• Verbindingsliggers
12
Renovatie ontwerp GCB
2.5 Statisch draagvermogen
• Verbindingsliggers
13
• 2 I-liggers aangebracht tussen de hoofddwarsdragers
• Voorgespannen bouten
• Verlopende doorsnede
• Rotaties mogelijk
• Kan scheepsstoot opnemen
Renovatie ontwerp GCB
2.6 Statisch draagvermogen
• Onderbouw, pijlers
14
Renovatie ontwerp GCB
2.7 Statisch draagvermogen
• Onderbouw, pijlers
– Buitenste pijler naast bestaande sloof
– Binnenste pijler op en door sloof
– Binnenste pijler gedeeld door Noord- en Zuidbrug
15
Renovatie ontwerp GCB
2.8 Statisch draagvermogen
• Onderbouw, landhoofden
– Binnenste landhoofden niet doorbestaand landhoofd maar voor
– Binnenste landhoofd gedeeld door Noord- en Zuidbrug
– Buitenste landhoofd naast brug vanwege toekomstige verbreding
16
Renovatie ontwerp GCB
3. Verbeteren functionaliteit vaarweg
• Vergroten doorvaarthoogte
• Verbeteren radarzichtbaarheid
17
Renovatie ontwerp GCB
3.1 Verbeteren functionaliteit vaarweg
• Vijzelen
18
• 650 mm t.p.v. pijlers
• Dek, VSL en pyloon
• Zonder verkeer
• Veiligheidsvoorzieningen
• Reduceert spanningen eigen gewicht verder
Renovatie ontwerp GCB
3.2 Radar hinder: Het fenomeen
19
Renovatie ontwerp GCB
A ship’s radar display showing a reasonably accurate image of Galecopperbrug crossing the canal ahead.
The same ship’s radar display from closer to the bridge has become distorted masking potential obstructions
3.3 Radar hinder: Het mechanisme
20
Renovatie ontwerp GCB
An incoming radar wave (red) bounces between parallel girder webs, scattering energy back to the radar at each bounce (blue) and propagating along the longitudinal axis of the girders
3.4 Radar hinder: Mogelijke oplossingen
21
Renovatie ontwerp GCB
• Install horizontal infill between the bottom flanges of the girders; RVW.
• Rely on Inland AIS Transponder Systems.
• Inclined reflector plates attached to girders. Similar to Option 1
• Radar absorbing plates attached to girders over full length
• Radar absorbing plates attached to girders more discrete
3.5 Radar hinder: Simulatie
22
Renovatie ontwerp GCB
• Software tools developed for evaluating the stealth of naval vessels.
• Material’s electromagnetic damping characteristics
• Validation of the model
• Main contribution: corner reflectors formed by the main girders and vertical web stiffeners.
• Further modelling: refine RAM layout & compare solutions
3.6 Radar Hinder: gekozen oplossing
• Aanbrengen Radar Absorberend Materiaal (RAM)
23
Renovatie ontwerp GCB
4. Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Opleggingen landhoofd
• Opleggingen pijlers
• Trekverankeringen
• Voegovergangen
24
Renovatie ontwerp GCB
25
4.1 Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Opleggingen landhoofd
Renovatie ontwerp GCB
4.2 Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Opleggingen landhoofd
26
• 2 vervangen door 1
• Voorkomen wrikkrachten
• Versterken vijzelpunten
Renovatie ontwerp GCB
27
4.3 Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Opleggingen pijlers
Renovatie ontwerp GCB
4.4 Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Opleggingen pijlers, aanbrengen koppelligers
• HL1-2 en 5-6: 2 vervangen door 1
28
Renovatie ontwerp GCB
4.5 Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Opleggingen pijlers
• HL3-4: opleggingen verplaatsen
• Onderbouw lokaal uitbreiden
29
Renovatie ontwerp GCB
4.6 Vervangen onderdelen met korte levensduur
• Trekverankeringen, bestaand landhoofd
30
• 2 trekverankeringen ter vervanging bestaande 4
• Versterkingsframe
• Installatie voorinstellingrotaties tijdens vijzelen
Renovatie ontwerp GCB
Brandveiligheid brug-constructies:
• Brand is een risico voor de meeste bruggen
• beoordeeld met een Risico analyse en Constructieve brandanalyse.
• Richtlijnen volgens brand-en risico combinatie conform Eurocodes.
• Beoordeling van het constructieve gedrag van de kabelconstructies
bij brand
•Arup fire engineering Oresund link (brug+tunnel)
5. Verbeteren brandveiligheid
Praktijk
•Mezcala Bridge Mexico
•Fire and cable failure after accident (2007)
•Rion Antirion Bridge, Greece:cable fire (due to lightening)
5.1 Verbeteren brandveiligheid
Galecopper constructieve brandanalyse:
Risico analyse (TNO):
Afweging risico’s
Bepalen realistische brandscenario’s
Vaststellen brandomvang:
Bepalen omvang van de brand
Thermische analyse van opwarming constructie:
Hoe warm worden de constructie onderdelen
Mechanische analyse van de brug constructie:
Vervormt of bezwijkt de constructie bij brand?
5.2 Verbeteren brandveiligheid
5.3 Verbeteren brandveiligheid
Galecopper; constructieve brandanalyse:
De voorgespannen tui-kabels zijn gevoelig voor uitzetten en verliezen
sterkte en stijfheid bij hoge temperaturen.
Herverdeling van krachten bij brand niet mogelijk zonder significante
aanpassingen aan de draagconstructie.
Oplossing: hoogte en type brandwerende bescherming bepaald.
Thermische
• Brandgedrag van vrachtwagenbrand
35
5.4 Verbeteren brandveiligheid tuikabels
• Aanbrengen mantel om tuikabels
• Brandwerende bekleding op kabelkasten
Renovatie ontwerp GCB