Data uit kunstwerkenbepaalt toekomstig ontwerp

Veel bruggen in Nederland zijn toe aan groot onderhoud. Maar dat kan niet allemaal tegelijkertijd. Met behulp van slimme sensoren en effectief onderhoud kan ‘tijd’ gekocht worden om kunstwerken zo lang mogelijk in de lucht te houden. Maar het monitoren van kunstwerken biedt nog veel meer perspectief. Data uit kunstwerken bepaalt bijvoorbeeld hoe we in de toekomst gaan engineeren. Dat zegt Anton Gorter, projectleider bij Civiele technieken deBoer, bekend van de spectaculaire verplaatsing- en vijzeltechnieken en sinds geruime tijd ook specialist in de monitoring van kunstwerken.

Het meten en monitoren van objecten is een discipline die Civiele technieken deBoer altijd al in de vingers had. “Bij het verplaatsen of vijzelen van objecten wil je exact weten wat de verplaatsing is, welke belastingen er optreden en ga zo maar door. Dat deden we altijd al met sensoren”, begint Gorter. “Gaandeweg hebben we dat langzaam uitgebreid, wat maakt dat we nu beschikken over een arsenaal aan sensoren. Hulpmiddelen die we niet meer alleen inzetten voor onze eigen werkzaamheden, maar waarmee we ook separate monitoringsvraagstukken oppakken.”

Civiele technieken deBoer maakt onderscheid in twee typen monitoring: op basis van elektronische sensoren of met behulp van glasvezeltechnologie voor de meer complexere vraagstukken. “Met onze eigen elektronische sensoren meten we tot een frequentie van 8 Hz. Dat lijkt niet veel, maar is voldoende om bijvoorbeeld de uitzetting van een brug te monitoren door 1 keer per minuut data op te halen”, verduidelijkt Gorter. “Voor de meer complexere vraagstukken werken we samen met onze partner Somni Solutions, fabrikant van glasvezelsensoren. Daarmee zijn we in staat om in een veel hogere frequentie te meten tot 1.000 Hz, oftewel meerdere metingen per seconden. Dit is uitermate geschikt om bijvoorbeeld de doorbuiging van een voegconstructie te beoordelen. Bij een recente opstelling onder een brug in Houten zagen we letterlijk de wielprint van vrachtwagens terug in de meetdata. Dat hebben we vertaald in een uitslag en doorbuiging in millimeters, zodat hieraan gerekend kon worden en er beheersmaatregelen getroffen konden worden.”

Civiele technieken deBoer is in staat om maatwerk in monitoring te leveren op basis van de vraagstelling. “Wij vertalen de vraagstelling naar de juiste sensoren en de juiste meetfrequentie om tot een goede monitoringsopstelling te komen. Het doel is immers om de meest betrouwbare en vooral zinvolle data op te halen”, benadrukt Gorter. “Onze kracht zit hem bovendien in de combinatie. We kunnen niet alleen een meetcampagne uitrollen, maar anderzijds ook de herstelmaatregelen al meenemen of hiervoor een gepaste oplossing aanbieden. Met onze standaard systemen, vijzels en equipment hebben we de mogelijkheid om snel in te grijpen, mocht dat blijken uit de monitoringsrapportage. Zo kunnen we afgekeurde opleggingen overnemen op onze vijzels en levert onze meetdata waardevolle informatie voor het ontwerp van nieuwe opleggingen.”

Behalve kortdurende meetcampagnes verzorgt Civiele technieken deBoer ook langdurige metingen om inzicht te verkrijgen in de gezondheid of restlevensduur van een kunstwerk. Gorter: “Zo hebben we de brug over de Naardertrekvaart voorzien van diverse sensoren op kritische details en monitoren we dagelijks het gedrag van het kunstwerk. Die data vertalen we naar bruikbare informatie. Door hier vervolgens grenswaarden aan te koppelen, wordt automatisch een signaal uitgestuurd als deze worden overschreden. Zo krijgt onze opdrachtgever een goed beeld van het gedrag van het kunstwerk over de langere termijn en kan een goede inschatting worden gemaakt van het onderhoud.”

We staan volgens Gorter nog maar aan het begin van de mogelijkheden als het gaat om monitoringstechnieken. “Op dit moment worden de eerste stappen gezet met Artificial Intelligence, waarbij we aan de hand van de gemeten parameters de toekomst van kunstwerken kunnen voorspellen. Het is weliswaar nog prematuur, maar een traject waar wel stappen in worden gezet. Datzelfde geldt voor de inzet van nieuwe sensortechnieken op ons toch al riante arsenaal. Zo zijn we bezig met de ontwikkeling van een load cell gebaseerd op glasvezeltechnologie. Door deze op een boutkop te plaatsen, kunnen we de krachten op de bout doorlopend monitoren. Uiteindelijk is de data die we generen op bestaande kunstwerken cruciaal voor het ontwerp van toekomstige kunstwerken die naar verwachting standaard worden uitgerust met sensoren.”