Key words
(German)
|
Stahlbetontragwerke, Inspektion, Zustandserfassung, Automatisierung, Potentialmessung, Interpretation, Roboter
|
Key words
(English)
|
Reinforced concrete structures, routine inspection, condition assessment, automatisation, half-cell potential mapping, climbing robot
|
Short description
(German)
|
Die Potential(feld)messtechnik ist die anerkannte, bewährte und in der Praxis bestens eingeführte Methode um die für Schäden an Stahl- betontragwerken hautpverantwortliche Korrosion der Bewehrung frühzeitig zu detektieren. Oftmals wird diese Methode jedoch nicht (oder erst sehr spät) eingesetzt, weil die Zugänglichkeit des Bauteils nicht gegeben ist. Damit wird eventuell der Zeitpunkt verpasst, wo mit einer einfachen, kostengünstigen und örtlichen Instandsetzung weitere Schäden und hohe Kosten vermieden werden könnten.
Die neue Idee ist es, den bereits entwickelten, selbstfahrenden Potentialmessroboter für die regelmässig durchgeführten Bauwerks- inspektionen einzusetzen. Das Forschungsprojekt soll daher in Zusammenarbeit mit interessierten Bauherren (ASTRA, Kantone, Tiefbauämter) die erforderliche, praxiserprobte neue Inspektionsmethode entwickeln. Dazu gehören:
1) die Erprobung des Potentialmessroboters an Praxisobjekten um Erfahrungen zu sammeln und ev. Verbesserungen anzubringen (Zugänglichkeit, Aufsetzen des Roboters, Fahren, Hindernisse und Positionierung, Sicherung)
2) die Bearbeitung der Daten (visuelle Inspektion, Kamera, Entzerrung), der masstäbliche Vergleich und die Positionierung auf dem Bauwerksteil
3) eine Automatisierung der Auswertung und Evaluation der (in grosser Menge anfallenden) Potentialmessdaten mit statistischen Verfahren.
4) Erste Schritte zur Umsetzung in die Praxis (Forschungsbericht, Vorgehensraster, Demonstrationen an Bauwerken)
Das Projekt soll die Voraussetzungen dafür schaffen, dass der Potentialmessroboter bei den regelmässig durchgeführten Inspektionen routinemässig eingesetzt wird um dank frühzeitiger Detektion von Bewehrungskorrosion die Kosten einer Instandsetzung zu senken. Die Aufbereitung der in der Inspektion erhaltenen Daten in ein Bauwerksmanagementsystem kann Gegenstand eines Folgeprojekts sein.
|
Short description
(English)
|
Half-cell potential mapping is a "state of the art" technique to detect and locate the main cause of damage on reinforced concrete structures, chloride induced corrosion of the reinforcement, in an early stage. This powerful method is not used in routine inspection because many parts of the structure are not accessible without costly scaffolding. As damages might be detected too late, the optimum point in time for a simple, local and less expensive intervention might be lost.
The new idea of the project is to use the existing corrosion detection climbing robot in regular inspection of reinforced concrete structures. Goal of the research project is thus to develop in collaboration with interested owners (ASTRA, cantons) the required new, practice related inspection procedure. This implies
1) testing of the corrosion detection climbing robot on real structures in order to get experience and adapt improvements (accessability, placing of the robot, movement and track, obstacles, positioning, security)
2) Data treatment (visual data from the videocamera, relation to the exact position on the structure), overlay with the half-cell potential maps
3) establishing an automated data analysis and evaluation of half-cell potential data (huge amount of data, statistical evaluation)
4) first steps to practice application, dissemination (research report with detailed procedure, demonstrations on structures)
The project shall create the basis that the robot will be used routinely for the regular inspections in order to detect ongoing corrosion in a very early state and thus reduce costs for maintenance and repair. The elaboration of the results acquired during inspection and its integration into a bridge management system can be a follow-up project.
|
Project aims
(German)
|
Ziel des vorliegenden Projekts ist ein anwendungsreifes Verfahren für die regelmässige Inspektion von Stahlbetontragwerken mit dem Potentialmessroboter. In Zukunft können auch sonst unzugängliche Bereiche von Stahlbetontragwerken (Untersicht von Brückenplatten, Hohlkästen, Pfeiler, Tunneldecken etc.) bezüglich Korrosionszustand beurteilt werden, die Datenmenge aber auch die Qualität der Inspektion nehmen stark zu. Die Forschungsarbeiten für die neue Inspektionsmethode umfassen daher die Inspektionsstrategie (welche Bereiche, Datendichte vs Zeitaufwand), die Applikation des Roboters in der Praxis (Praxistests und -erfahrung, Verbesserung) sowie die Auswertung der Potentialmessdaten (Teil-Automatisierung der Auswertung).
Das Projekt soll die Voraussetzungen dafür schaffen, dass der Potentialmessroboter bei den regelmässig durchgeführten Inspektionen routinemässig eingesetzt wird um dank frühzeitiger Detektion von Bewehrungskorrosion die Kosten einer Instandsetzung zu senken.
|
Project aims
(English)
|
A prototype of a climbing robot for the assessment of the corrosion state on any reinforced concrete structure has been developed based on two "state of the art" technologies: half-cell potential (IfB ETHZ) and Vortex robot (ASL ETHZ). The goal of the project is to develop a procedure for routine inspection or reinforced concrete structures using the climbing robot. In particular the project intends:
o developing a new inspection strategy (which areas, density of measurements vs time for measurement)
o testing of the corrosion detection climbing robot on real structures (tests, get experience, improvement)
o establishing an automated data analysis and evaluation of half-cell potential data (huge amount of data, statistical evaluation)
The project shall create the basis that the robot will be used routinely for the regular inspections in order to detect ongoing corrosion in a very early state and thus reduce costs for maintenance and repair.
|
Berichtsnummer
(German)
|
692
|
