+45 70 20 04 11

Storebæltbroens støddæmpere

Storebæltsbroen. Et mesterligt dansk konstruktionsværk og verdens tredjelængste hængebro.
Broen udsættes for massive belastningskræfter fra tung trafik samt vind og vejr. For at kunne optage og dæmpe disse kræfter er det nødvendigt, at broens stål- og betonkonstruktioner kan bevæge sig.
Det kræver en lang række tekniske løsninger som blandt andet fire gigantiske hydrauliske støddæmpere. To af disse blev i sommer møjsommeligt fjernet fra broen og sendt til renovering

Mere end 10 millioner køretøjer passerer hvert år Storebæltsbroen, og tallet har siden åbningen været stigende; sidste år nåede tallet 13 millioner. I 2018 fyldte broen 20 år, og i den tid har i alt 207.378.296 køretøjer kørt over broen.

Det siger sig selv, at det er en voldsom belastning for konstruktionen og de tekniske løsninger, der gemmer sig i ankerblokke, brodragere og pyloner. Dertil kommer belastninger fra vind og vejr. Naturligvis er broen dimensioneret til disse belastninger, og naturligvis overvåges og vedligeholdes teknikken konstant - men slid kan ikke undgås.

I sommer blev to af broens fire hydrauliske støddæmpere således renoveret. Og det var en kæmpe opgave.

Støddæmpernes opgave

Der sidder to støddæmpere i hver ende af den 2.694 meter lange hængebro, placeret i de to ankerblokke. De sidder i længderetningen under kørebanen og dæmper stød fra trafikken samt bevægelser fra vejr og vind.

For hængebroen bevæger sig med 32 millimeter pr. grad temperaturændring. Det betyder, at der kan være op til 1,6 meter forskel på broens længde fra den varmeste sommerdag til den koldeste vinterdag.
Længdevariationen optages seks forskellige steder på broen i ekspansionsfuger. Støddæmpernes opgave er at dæmpe rystelser fra vejr og trafik - især de hårde opbremsninger. Når bevægelserne dæmpes, reduceres slid på broen.

Og der er tale om støddæmpere af en vis størrelse. Hver støddæmper vejer 15,3 ton og er ni meter lang. De er bygget som hydrauliske buffere, der bevæger sig i et oliesmurt leje. Bufferne er ophængt i flydestilling og justeret ind efterfølgende. Der er et akkumulatorsystem, som søger for et konstant systemtryk. Selve hastighedsreguleringen i cylinderne sker over en flowreguleringsventil.

Bufferne er forbundet i par i hver ankerblok, og hydraulikolien cirkulerer i et lukket system mellem hvert par. Der er tale om 1.200 liter olie i hvert system.

Bufferne har siddet i broen siden 1997 og er således lige så gamle som broen selv.

 - De første par år oplevede vi mislyde fra støddæmperne og opdagede, at de havde en svag nedbøjning på midten. Altså vi taler en nedbøjning på få millimeter, fortæller Martin Duus Havelykke, der er driftsleder på Konstruktion og Anlæg, Sund og Bælt A/S med ansvar for stål.

Bufferne fik et mavebælte og derved et ekstra ophængningspunkt til at støtte dem på midten, og det løste problemet med mislydene øjeblikkeligt.

 - De sidste par år har støddæmperne vist tegn på slitage. De havde rivninger i stemplerne samt et stort olieforbrug. Der var ingen vej udenom: De skulle tages ud og gennemgå en omfattende renovering, siger han videre.

- Vi mistænker, at rivningsskaderne hænger sammen med de første års nedbøjning. Vi fandt ikke fejl i hverken hærdning eller honing, tilføjer Martin Duus Havelykke, der har været projektleder på renovationsprojektet.


Tre års planlægning

Så da Sund og Bælt A/S så nødvendigheden i at få støddæmperne ud af broen og til renovation, begyndte tre års omfattende planlægningsarbejde, udvikling af digitale 3D-modeller og visualisering samt konstruktion af en lang række specialværktøjer.

 - Vi vidste fra starten, at det var en kompliceret opgave. Bufferen skulle ud via en ganske lille bundluge i brodrageren; en opgave der yderligere blev besværliggjort, fordi støddæmperen reelt sidder i to forskellige rum gennem et hul i væggen. Og så siger det sig selv, at bare det at bakse rundt med en tonstung ni meter lang buffer på et meget trangt og svært tilgængeligt arbejdsområde også øger kompleksiteten, fortæller han videre.

Når støddæmperne var ude af bundlugen, skulle de hejses 68 meter ned fra brodrageren til kote 10-niveauet (ankerblokkens skrå ben 10 meter over vandet) for så at blive hejst op over vejbanen på en lastbil og derfra fragtes til Odense, hvor renoveringen skulle foregå.

Hele løfteprocessen - med de forskellige løfteværktøjer og den arbejdsplads, der var til rådighed undervejs: Bufferens snirklede vej fra brodragerens indre, gennem hullet og ud af bundlugen til bufferne lå på lastbilen - blev visualiseret i 3D. Herefter begyndte den praktiske planlægning.

Og det var tydeligt, at der ikke var mange millimeter at give af. Det ville virkelig blive snert at lirke den kæmpe buffer ud.

 

Selve løfteprocessen

 - Hele løfteprocessen krævede 31 trin, som alle blev visualiseret i 3Dmodellen. Det stod desuden hurtigt klart, at vi skulle udvikle en lang række løfteværktøjer fra bunden for at lykkes, fortæller projektlederen.

I alt blev der udviklet 142 nye løfteværktøjer, og under hele projektet har der været 25 personer involveret.

 - Vi installerede fire hydrauliske løftecylindere i loftet over bufferen for at løfte den fri fra sin position. Herefter blev den millimeter for millimeter lirket gennem hullet i væggen og samtidig tippet ud af bundlugen ved hjælp af tifor-taljer. Det lyder umiddelbart nemt, men der var flere kritiske punkter, hvor vi reelt kun havde ganske få centimeter at gøre godt med, fortæller han videre.

Herefter overtog en wireløfter opgaven med at fire bufferen ned på kote 10. Her blev den flyttet ud til kanten og hejst op på en lastbil på broen af en kran.

Det var nødvendigt at fire den helt ned og flytte den ud til kanten. Var bufferen blevet hægtet på kranen umiddelbart efter bundlugen, der sidder inde under vejbanen, ville den højst sandsynligt svinge frem og tilbage med fare for skader på både ankerblok og buffer.

 

Renovationen

Bufferne blev kørt til Odense til renovation.

Den seks meter lange stempelstang i hver buffer på fire ton blev udskiftet med en helt ny, der blev fremstillet, efter bufferens rør var blevet honet på indersiden, så den passede præcist. Desuden blev samtlige pakninger udskiftet.

Støddæmperne var på værksted i en måneds tid.

 - Og det gik rigtig fint. De to tilbageværende buffere i den anden ende arbejdede naturligvis lidt mere, men systemet er lavet med en stor overkapacitet, således at det er muligt at undvære to buffere i en kortere periode. Normalt arbejder bufferne med et tryk på op til 60 bar. Under renoveringen målte vi omkring 80 bars tryk og spidsbelastninger på 125 bar, så der var kun tale om en mindre forskel. Systemet kan håndtere helt op til 275 bar; de er jo dimensioneret til at klare den ekstra belastning i tilfælde af nedbrud, fortæller Martin Duus Havelykke videre.
Men det var vi jo heldigvis ikke i nærheden af.

 - Til sommer er vi på den igen, siger Martin Duus Havelykke. Her skal de to buffere i den anden ankerblok udskiftes.



Af Helle Friemann Nielsen - 20.02.2019 - Teknisk Nyt nr. 2 - www.sundogbaelt.dk



   
Martin Duus Havelykke, der har været  projekt-
leder for det kæmpe renovationsprojekt.
Bufferen fortsætter gennem væggen til højre
i billedet.
Foto: Helle Friemann Nielsen

                Den kæmpe buffer på værksted i Odense.
Foto: Martin Duus Havelykke

               

Det specialudviklede hydrauliske løfte-
værktøj, der løftede bufferen fri.
Foto: Martin Duus Havelykke

BB Hydraulik Service A/S  -  Handelsvej 6  -  DK-5260 Odense S  -  Tel: +45 70 22 11 25  -  Fax: +45 65 95 77 30  -  bbhydraulik@avn.dk