Kwetsbaar staal

De Kostverlorenvaart is onderdeel van een belangrijke vaarroute voor vrachtschepen, die loopt van het IJ naar de Nieuwe Meer. Er liggen maar liefst 11 beweegbare verkeersbruggen, die cruciaal zijn voor het vaarverkeer en het wegverkeer in de stad. Sinds begin 2025 is deze route dicht vanwege problemen met onder meer de Willemsbrug en de Overtoomse Sluis. Gelukkig zijn beide inmiddels weer open voor het wegverkeer. De Overtoomsesluis is voorlopig nog dicht voor het vaarverkeer.

Lasnaden en draaipunten

Die bruggen en ook de meeste andere bruggen op deze vaarroute zijn van hetzelfde type. “Ze behoren bijna allemaal tot dezelfde bruggenfamilie van stalen basculebruggen”, vertelt innovatiemanager Pantelis Karamitopoulos, die het onderzoeksproject vanuit de gemeente leidt. “Bij zowel de Willemsbrug als de Overtoomse Sluis zijn vooral plekken bij de draaipunten en lasnaden kwetsbaar gebleken”, voegt hij toe. “Dat is dan ook waar we met dit onderzoek speciaal de focus op leggen.”

Op verschillende delen van de brug zijn glasvezelsensoren aangebracht die voortdurend minuscule vervormingen in het staal registreren. Die vervormingen zijn het gevolg van krachten die worden uitgeoefend door het (zware) verkeer dat dagelijks over de brug rijdt, door het openen en sluiten van de brug, en door andere factoren zoals wind en temperatuur. Als die krachten groot genoeg zijn en lang genoeg voortduren kunnen ze het staal permanent vervormen en uiteindelijk ook scheuren veroorzaken.

Meer grip op scheuren in bruggen

Het meten van de sensoren gebeurt met een zogenaamde interrogator. “Dat is een apparaat dat licht door de glasvezel stuurt”, vertelt Pantelis. “Elke kleine verandering wordt teruggekaatst en gemeten.” Zo krijgt het onderzoeksteam letterlijk een kijkje in het staal.Om het systeem te ijken zijn er eerst proefbelastingen uitgevoerd met een vrachtwagen die met verschillende snelheden over de brug reed. Daarna is er 5 weken lang gemeten. “De metingen gaan we nu verder uitwerken en analyseren”, vertelt Pantelis. “Als we willen kunnen we elk moment terugkomen om meer metingen te doen. Uiteindelijk willen we een meetmethode ontwikkelen die we ook kunnen toepassen op de andere stalen bruggen op deze route en vergelijkbare bruggen in de stad.”

Landelijk programma

Maar ook in de rest van Nederland worden de onderzoeksresultaten met spanning afgewacht. Het onderzoek is namelijk onderdeel van het landelijke onderzoeksprogramma SUBLIME. Binnen dat programma werken verschillende universiteiten, kennisinstellingen, overheden, bedrijven en ingenieursbureaus uit het hele land samen aan zogenaamde ‘digital twins’ van stalen bruggen. Dat zijn virtuele modellen die de gezondheid van bruggen volgen en voorspellen hoe ze zich gedragen in de toekomst.

Als de aanpak succesvol blijkt, kunnen de inzichten uit Amsterdam worden gebruikt voor veel meer bruggen in Nederland. Wat begon met één brug over de Kostverlorenvaart kan zo bijdragen aan een nieuwe manier van omgaan met de staalconstructies die het dagelijks leven draaiende houden. Want betere kennis van vermoeiing en veroudering betekent dat we onderhoud preciezer kunnen plannen, kosten beter kunnen beheersen en onverwachte afsluitingen kunnen voorkomen. “Dat zijn mooie vooruitzichten,” zegt Pantelis, “maar eerst maar eens uitvinden of dit de goede aanpak is om een rekenmodel te bouwen dat we ook op andere stalen bruggen kunnen toepassen.”