Denne artikkelen er produsert og finansiert av Statens vegvesen - les mer.

En ny type design for brudekker gjør det mulig å bygge lettere og dermed lengre hengebruer enn før.
En ny type design for brudekker gjør det mulig å bygge lettere og dermed lengre hengebruer enn før.

Ny teknologi kan gi lengre og billigere broer

En ny oppskrift for veidekket på broer kan gjøre det mulig å bygge både lengre, billigere og mer miljøvennlige broer i framtiden.

Publisert

Vekten av en bro begrenser hvor lang den kan bli. Lettere broer vil dermed gi nye muligheter, og nå mener en forskergruppe i Gøteborg at de kan ha funnet en god oppskrift.

De foreslår en ny måte å lage veidekket på broen på, det såkalte brodekket. Forskerne har designet det de kaller en «sandwichplate», som vil ha en rekke fordeler, ifølge Peter Nilsson ved Chalmers tekniska högskola i Gøteborg. Han har nylig fullført en doktoravhandling om temaet.

– Forskningen vår tyder på at veiutbyggerne kan spare 25 prosent av kostnadene, sier han.

Løsningen har også flere fordeler: Det vil trenges mindre materialer, klimabelastningen fra produksjonen går ned og produksjonen blir mer automatisert, ifølge Nilsson.

Vanskelig sveisearbeid

Plater for brodekker på stålbroer har blitt designet på samme måte siden 1970-tallet. Den tradisjonelle designen har bestått av stålplater forsterket med langsgående firkantede stivere, som illustrasjonen under.

Tradisjonelle brodekker.
Tradisjonelle brodekker.

Det kan imidlertid være krevende å få til gode sveiser for enkelte av detaljene. Vanligvis må en del sveising gjøres manuelt. Det gir en høy produksjonskostnad.

I tillegg har dagens brodekker ofte gitt slitasjeskader i asfalten, noe som krever et omfattende reparasjonsarbeid.

Kjernen kan løse problemet

Det nye designet består av topp- og bunnplate i stål. Platene er atskilt av en kjerne, også den laget av stål. Prinsippet med en kjerne som holder to plater sammen har gitt opphav til benevnelsen «sandwichplate».

Sandwich plate design.
Sandwich plate design.

Sandwichplatens bøyestivhet og styrke kan skreddersys til hver enkelt bro.

Det nye designet kan lasersveises av roboter, noe som får kostnadene ned.

Peter Nilsson.
Peter Nilsson.

Robotisert lasersveising er en etablert teknikk i skips- og bilindustri, og Statens Vegvesen jobber nå med en bro der slik lasersveising benyttes.

Ellers har ikke denne teknikken blitt brukt i bygging av brodekker før.

Ønsker å teste ut løsningen på en ekte bro

Forskerne mener at den nye metoden vil være nyttig for alle broer, men særlig for bygging av hengebroer. De har imidlertid et stykke å gå før løsningen er testet ordentlig ut.

Til nå har de gjort beregninger og lab-forsøk, og i nær framtid håper de å teste ut løsningen på en ekte bro.

– Resultatene våre så langt tyder på at dette designet kan være løsningen for fremtidens broer, sier Nilsson.

Referanse:

Peter Nilsson: Laser-welded corrugated core steel sandwich bridge decks. Doktoravhandling, Chalmers tekniska högskola, 2020.