Ny bro kan byggas på två veckor
Genom att utnyttja nya material för brobyggnad, industriella produktionsmetoder och en effektiv konstruktionsprocess kan man börja använda en ny typ av bro bara två veckor efter att byggarbetena på platsen har påbörjats. Det visar en färsk avhandling från Chalmers.
Förstudien av det nya brokonceptet, i-bron, ingår som en del i Peter Harrysons doktorsavhandling i betongbyggnad vid Chalmers. Bron består av mycket lätta delar som sätts samman på plats.
De bärande delarna utgörs av v-formade glasfiberbalkar som är förstärkta med kolfiber i underkant. Balkarna samverkar med ett tunt brodäck som tillverkas i förväg av stålfiberarmerad betong med mycket hög hållfasthet. Eftersom dessa material är väldigt beständiga är de fördelaktiga ur ett livscykelperspektiv, och lämpar sig väl för industriellt byggande. Materialen används dock inte vid nybyggnad av broar idag.
I studien beskrivs de industriella förutsättningar som är nödvändiga för att bygga bron. En preliminär konstruktionsberäkning av bron har kombinerats med utvalda laboratorieförsök, för att få ökad kunskap om det mekaniska verkningssättet i vissa kritiska konstruktionsdelar. Avslutningsvis har en brobalksprototyp provbelastats till brott i laboratoriet.
– Den nya brotypen är en konstruktion som spänner flera år in i framtiden, men studien visar att det skulle vara tekniskt möjligt att bygga bron redan idag om konceptet utvecklas vidare, säger Peter Harryson. Idag begränsas dock de ekonomiska förutsättningarna av de stora investeringar som skulle krävas för att starta tillverkning, och av de höga materialpriserna på fiberkompositer.
I dagsläget bedöms den nya brotypen kosta mer än dubbelt så mycket som en konventionell bro. Men den ekonomiska potentialen för brokonceptet kan förbättras betydligt om den ekonomiska kalkylen görs på ett annorlunda sätt. Förutom den korta byggtiden, finns det flera fördelar i såväl ett livscykelperspektiv som ur arbetsmiljösynpunkt som skulle kunna värderas bättre.
Peter Harryson har också analyserat den nuvarande brobyggnadsprocessen och dragit slutsatser om de stora fördelar man kan förvänta sig av att i stället använda en industriell brobyggnadsprocess. Dessutom har han gjort en studie av en innovativ sammanfogningsteknik för prefabricerade betongelement, populärt kallad betongsvetsning. Denna typ av fogteknik innebär en betydlig förbättring av effektiviteten på arbetsplatsen.
Projektet har ingått i Vinnovas forskarprogram ”Väg, Bro, Tunnel”. Peter Harryson har varit industridoktorand för Vägverket, som också har bidragit med finansiering.
Avhandlingen ”Industrial Bridge Engineering – Structural developments for more efficient bridge construction” försvarades den 29 maj.
Avhandlingens abstract i Chalmers publikationsdatabas, CPL:
http://publications.lib.chalmers.se/cpl/record/index.xsql?pubid=70808
Kontaktinformation
För mer information, kontakta:
Peter Harryson, Avdelningen för konstruktionsteknik, Institutionen för Bygg- och miljöteknik, Chalmers tekniska högskola
Tel: 031-772 22 49 Mobil: 0706-636400
peter.harryson@chalmers.se
Handledare: Professor Kent Gylltoft, Avdelningen för konstruktionsteknik, Institutionen för Bygg- och miljöteknik, Chalmers tekniska högskola
Tel: 031-772 22 45
kent.gylltoft@chalmers.se
