VSS 4 2016

DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 672 Ermittlung und Kartierung des Chloridgehalts in Brücken­ fahrbahnplatten mittels Georadaruntersuchungen Hochschule für Technik HSR JOHANNES HUGENSCHMIDT, Dr. FELIX WENK, Prof. École polytechnique fédérale de Lausanne EUGEN BRÜHWILER, Prof. Dr. Forschungsprojekt AGB 2011/016 auf Antrag der Arbeitsgruppe Brückenforschung (AGB) Im Forschungsprojekt wurde die Fahr- bahnplatte der zum Abbruch vorgesehe- nen Hinterrheinbrücke Splügen mittels Georadar untersucht. Mit der mobilen Georadar-Anlage der Hochschule für Technik Rapperswil wurden Daten mit verschiedenen Antennenpolarisationen aufgezeichnet. Nach einer ersten Sich- tung dieser Daten wurden 40 Sondier- positionen definiert. Im Rahmen einer Sondierkampagne und den Laborunter- suchungen wurden zahlreiche Parame- ter ermittelt, darunter Bewehrungsüber- deckung, Chloridgehalt und Korrosions- grad. Die Auswertung der Georadardaten er- folgte mit zwei verschiedenen Methoden. Die Quotientenmethode wurde mit zwei Antennenpolarisationen ausgewertet. Ein Vergleich der Ergebnisse bezüglich der Chloridbelastung ergab für die Quo- tientenmethode eine gute Übereinstim- mung mit den Sondierergebnissen. Dies gilt ebenfalls für die ermittelten Belags- dicken und Bewehrungsüberdeckungen. Zusätzlich wurde von Dr. Alexis Kaloge- ropoulos, ehemals EPFL-MCS, eine Ana- lyse von Permittivität und Leitfähigkeit vorgenommen. Diese Ergebnisse haben hingegen im vorliegenden Fall nur einen eingeschränkten Bezug zur Realität. Ergebnisse von lediglich einer einzigen Brücke sind nützlich, erlauben aber keine abschliessende Beurteilung der Eignung des Georadar-Verfahrens für die Untersuchung von Chloridbelastun- gen. Es wird daher empfohlen, ähnliche Untersuchungen und Sondierungen auf weiteren Brücken vorzunehmen. Zusätzlich zu den Arbeiten auf der Hinter­ rheinbrücke wurden die Ergeb- nisse einer bereits im Jahre 2011 abge- DE FORSCHUNGSBERICHT NR. 1551 Akustische Installationen im Strassentunnel Amstein + Walthert Progress AG LARS DEREK MELLERT, MSc. Geographie Uni Zürich URS WELTE, Dipl. El. Ing. ETH scians GmbH WALTER F. BISCHOF, Dr. phil. MARINA GRONER, Dr. phil. DANIEL STRICKER, Dr. phil. Forschungsprojekt VSS 2012/207 auf Antrag des Schweizerischen Verbandes der Strassen- und Verkehrsfachleute (VSS) Die vorliegende Studie bestätigt, dass sich bestimmte Lautsprechersysteme sowohl für eine wirksame akustische Führung als auch für eine verständliche Informationsübertragung in Strassentun- nel eignen. Eine Analyse verschiedener Lautsprechertypen verdeutlicht, dass her- kömmliche Systeme die technischen und betrieblichen Anforderungen gut erfüllen und im Vergleich zu spezifischen System­ lösungen eine bessere Kostenwirksamkeit aufweisen. Für die Untersuchung wurden drei unterschiedliche Systemtypen einer- seits hinsichtlich ihrer technischen und betrieblichen Eigenschaften im Rahmen von Expertenworkshops bewertet. An- dererseits wurde die Wirksamkeit der Lautsprechersysteme in der Übertragung von gut interpretierbaren Signalen und schlossenen Georadaruntersuchung des Viaduc de Colombier mit Ergebnissen einer zwei Jahre später fertiggestellten Potenzialmessung verglichen. Hier er- gab sich eine gute Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen der beiden Methoden. Abschliessend kann festgestellt wer- den, dass Belagsdicke und Bewehrungs- überdeckung mittels Georadar flächen­ deckend und mit guter Genauigkeit un- tersucht werden können. Die Ergebnisse vom Viaduc de Colombier und von der Hinterrheinbrücke Splügen deuten dar- auf hin, dass die Kombination von Chlo- riden und Feuchtigkeit in mit Belag be- deckten Brückenplatten detektiert und kartiert werden kann. Dadurch werden schon früher erhaltene Ergebnisse von Laborversuchen bestätigt. Informationsdurchsagen experimentell mit rund 40 Versuchspersonen unter- sucht. Während dieses Experiments wurden den Probanden über Kopfhörer zahlreiche akustische Signale und Infor- mationsdurchsagen zugetragen, die an- hand der technischen Spezifikationen der Lautsprechersysteme mittels computer­ gestützter Simulation für verschiedene Standorte in einem Tunnel auralisiert worden waren. Dabei wurde ein 300  m langer Abschnitt zwischen zwei Notaus- gängen des Uetlibergtunnels simuliert. Anhand der Reaktionen der Versuchs­ personen konnten schliesslich signifi- kante Ergebnisse abgeleitet werden, die eine empirische Aussage über die Wirk- samkeit der betrachteten Systemtypen in der Selbstrettungsunterstützung ermög­ lichen. Die Studie kommt zum Schluss, dass marktübliche Trichterlausprechersys- teme über den Notausgängen in Strassen- tunnel effektive Sicherheitseinrichtungen sind. Sie verbessern signifikant die Lo- kalisation der Notausgänge und ermög­ lichen auch mit einer minimalen Anzahl Lautsprecher und ohne Synchronisierung der Signalaussendung ausreichend ver- ständliche Informationsdurchsagen. Die Analysen bestätigen, dass allzu spezi- fisch ausgerichtete Systemtypen relativ hohe Lebenszykluskosten haben und sich überdies nur bedingt für beide Beschal- lungszwecke einsetzen lassen. Betrieblich einfache und robust gebaute Lautsprecher mit rechteckigen Trichteröffnungen sind ideale Kompromisse, die Wirksamkeits- vorteile und Qualitätseinbussen bei der Signalisation und Information in einem ausgewogenen Verhältnis vereinen. Mit diesem Forschungsprojekt liegen nun neben den optimalen Führungs­ signalen und Informationsdurchsagen auch um- fassende Kataloge vor, die Betreiber von Strassentunnel befähigen, Lautsprecher- systeme aus technischer und betrieblicher Sicht zu spezifizieren und die Anforderun- gen gemäss dem beabsichtigten Beschal- lungszweck zu definieren. Nachdem meh- rere Studien die signifikante Wirksamkeit von Lautsprechern in Strassentunnel ex- perimentell verifiziert haben, wird nun empfohlen, einen geeigneten National- strassentunnel mit dem kostenwirksams- ten Lautsprechersystemtyp im Sinne eines Pilotprojektes auszurüsten und die postu- lierte Wirksamkeit zu validieren. FORSCHUNG RECHERCHE 34 STRASSE UND VERKEHR NR. 4, APRIL 2016 ROUTE ET TRAFIC N o 4, AVRIL 2016

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