Den katastrofale Morandi-brokollapsen i Genova i Italia kostet 43 mennesker livet. (Foto: Luca Zennaro / ANSA / AP / NTB Scanpix)
Den katastrofale Morandi-brokollapsen i Genova i Italia kostet 43 mennesker livet. (Foto: Luca Zennaro / ANSA / AP / NTB Scanpix)

Droner kan sjekke broene våre

FORSKEREN FORTELLER: Mer enn femti prosent av broene i Norge er nedslitte. Materialtretthet kan sannsynligvis forårsake en brokollaps. Men vi kan bruke droner for å undersøke tilstanden deres før det går galt.

Publisert

Omtrent 3500 broer i Norge er mer enn 50 år gamle, mens nærmere 7000 broer er mellom 30 og 50 år, ifølge av veidirektoratet. Det er mer enn 50 prosent av alle broene i Norge.

De fleste av dem ble bygget på seksti- og syttitallet. Disse broene ble bygget for et vesentlig mindre trafikkvolum enn hva som er dagens situasjon. Broene er nedslitte, og materialtretthet kan sannsynligvis forårsake en brokollaps. En kritisk brokollaps kan føre til store kostnader, det kan koste opptil 3,3 millioner kroner per dag. For å løse dette potensielle problemet må mange broer forsterkes, forbedres, eller til og med rives og bygges på nytt.

I løpet av de siste fem årene har vi to brokollapser i Norge. I februar 2015 var det en delvis kollaps av Skjeggestad bro på E18. I 2013 kollapset en bro under bygging i Leangen i Trondheim.

To store omkostninger for samfunnet

Vanligvis er konsekvensene todelt. For det første kan det føre til store trafikkforstyrrelser, noe som resulterer i negative virkninger for trafikanten, store økonomiske oppfølgingskostnader og negative miljøpåvirkninger.

Da I-35W Mississippi-broen i USA kollapset, påvirket det innbyggerne og Minnesota-økonomien betydelig. En studie fra Minnesota Department of Transportation viser at Minnesotas økonomi tapte ca. 145 millioner kroner i 2007 og 367 millioner kroner i 2008 på grunn av brokollapsen.

Det andre problemet er selvfølgelig det tragiske tapet av liv som kan følge en brokollaps. I tillegg kan omverden miste tilliten til de har bygget broen og myndighetene som har ansvar for den. Den katastrofale Morandi-brokollapsen i Genova i Italia, hvor 43 mennesker mistet livet, har ført til at sørgende familier skylder på politikerne og myndighetene. I tillegg har det myndighetene i Genova startet en etterforskning av vedlikeholdsselskapet som hadde ansvar for broen.

Brokollapsen i Genova førte til umiddelbar debatt og diskusjon i Italia og hele Europa. Mange vil ha store investeringer for å forsterke eller forbedre nasjonens aldrende og smuldrende infrastruktur. Noen vil til og med bygge helt nye broer.

Droner kan bli brukt for broinspeksjon

Hvis vi ikke skal bygge nytt, men heller prøve å finne de broene som trenger å bli reparert, forsterket eller forbedret, blir det dyrt. Men det finnes teknologi som vil gjøre dette lettere og mindre kostnadskrevende.

Droner kan brukes til å samle inspeksjons- bilder og til å sjekke om broer er i god stand, og for å iverksette tiltak for å bedre broenes robusthet. Droner har mange fordeler satt opp mot vanlige inspeksjonsmetoder.

En av fordelene er vegadministrasjon kan bruke droner for broinspeksjon på dagtid uten å stenge en bro. De kan også bli brukt på steder hvor det er vanskelig og tidkrevende å komme til på tradisjonell måte. Drone-monterte sensorer kan brukes til å samle store mengder inspeksjonsdata, noe som baner vei for økt digitalisering av broinspeksjon og overvåkingsprosesser.

En automatisert, digitalisert broinspeksjon kombinert med drone-bilder kan oppdage bro-skader på et nivå som sannsynligvis er umulig for en menneskelig inspektør. Det kan også redusere mye av usikkerheten og svakhetene forbundet med en inspektørs personlige vurdering av alvorsgraden av strukturelle skader.

Det å bruke droner for inspeksjons- og robusthetsvurdering vil passe godt sammen med Norges ambisjon om å være det ledende landet i IoT (Internet of Things), og Smart Fredrikstad er et godt eksempel på dette.

Vil redusere usikkerheten

For tiden jobber jeg og min kollega ved avdeling for ingeniørfag i Høgskolen i Østfold med et prosjekt om broer som kan kollapse, eller står i fare for å kollapse på grunn av strukturelle skader.

Kort sagt skal vi finne ut mer om hvorfor broene kollapser og hvordan broinspektørene kan skaffe mer kunnskap om tilstanden på broene.

I prosjektet skal vi lage modeller og prinsipper for sikkerhetsvurderinger av broer. Dette gjøres blant annet med bakgrunn i broinspeksjoner ved hjelp av drone og vibrasjonsmålinger.

Utviklingen av denne teknologien har potensial til å digitalisere broinspeksjon og endre hvordan robusthetsanalyser og inspeksjon utføres i Norge.

Derfor bidrar det til å forsterke og forbedre broene og forhindre katastrofale brudd. Videre kan et automatisert, digitalisert inspeksjonssystem kombinert med dronebilder kan oppdage, lokalisere og kvantifisere skader på et nivå som sannsynligvis er umulig for en menneskelig inspektør. Det vil redusere mye av usikkerheten med en inspektørs personlige vurdering av alvorsgraden av broskader.