Höhere Ausfallsicherheit
In Anbetracht dessen, dass man mit San Franciscos Klimabedingungen und Verkehrsaufkommen zurechtkommen musste und außerdem den Charme der Stadt und den Stolz ihrer Bürger nicht verletzen durfte, ist der Umfang des seismischen Restaurierungsprojekts ungewöhnlich, vielleicht sogar einmalig. Es wird als größte und bedeutendste Modernisierung seit der Öffnung der Brücke im Jahre 1937 angesehen. Auserkoren im Jahre 1999 als eines der „Top 10 Bauwerke des 20. Jahrhunderts“ in einer international durchgeführten Befragung für ConExpo-Con/Agg ist die 63 Jahre alte Brücke mehr als ein städtischer Schatz und Wahrzeichen. Sie dient weiterhin als nördliche Route in die Stadt für Rettungsmannschaften. Außerdem ist sie für mehr als 41 Millionen Kraftfahrer pro Jahr die Hauptverkehrsader. Nach den Statistiken der Golden Gate Highway & Transportation wird die Brücke von über 10 Millionen Besuchern pro Jahr besichtigt bzw. benutzt.
In einer seismischen Klassifizierung der Zone Vier angesiedelt, der höchsten in den U.S.A., bedarf die Brücke spezieller Wartung und Vorkehrungen für den Erdbebenschutz. Trotz ihrer hervorragenden Konstruktion, gewissenhafter Wartung und einer Geschichte bedeutender baulicher Verbesserungen könnte die Brücke bei einem Erdbeben der Stärke 7.0 oder mehr bei den San Andreas oder Hayward Verwerfungen versagen.
Im Jahre 1989 verdeutlichte ein Erdbeben bei Lorna Pietra die Erdbebennähe und Anfälligkeit der Brücke einem weltweiten Fernsehpublikum, das die San Francisco Giants and Oakland A’s in der World Series anschaute. Dem Ereignis folgte eine detaillierte Studie, die der seismischen Aufrüstung zugrunde liegt und die Neukonstruktion und Modernisierung der Brücke erforderlich machte, um einem maximal angenommenen Erdbeben von 8.3 zu widerstehen.
Die Türme waren nur die eine Sache
Zur seismische Nachrüstung der Golden Gate Brücke zählte auch die Zugabe von Beton und Stahl, kombiniert zur allgemeinen Verstärkung des Aufbaus, um Gewalteinwirkungen und den Nachwirkungen eines Erdbebens zu widerstehen,
sowie eingegossene Bohrlochpfeiler, Beton, Lager, Baustahl und Halter der Hauptbrücke und ihrer Zufahrtswege. Viele Arbeiten konzentrieren sich auf den Neubau der vier Türme und auf die Konstruktion und den Bau der Übergangsstützen außen an jedem Turm. Mit dem ersten Synchronhub wurde die Brückenstütze von den Türmen auf die Übergangsstützen übertragen. Nach Abschluss dieser geringfügigen aber entscheidenden Einstellung wurden die alten Türme Abschnitt für Abschnitt bis auf den Boden demontiert.
Die Übergangsstützen bleiben ca. zwei Monate an ihrer Position, während die Mannschaften stärkere Fundamente bauen und den neuen Stahlturm montieren. Nach Fertigstellung des neuen Turms wird die Brücke durch einen weiteren Synchronhub angehoben, um die Last wieder auf den neuen Turm zu übertragen. Obwohl das Gesamtprojekt als Nachrüstung gilt, ist weit mehr als nur der Austausch von Türmen und Komponenten im Spiel. Insgesamt werden die Fahrbahn, die Türme und die Fundamente beträchtlich ausgebaut.
Ca. 900 Tonnen Stahl kommen hinzu, die das vorhandene Gitterwerk ergänzen oder ersetzen. Dies musste vor dem Entfernen der Türme erfolgen. Seismische Bewegungsisolatoren und Dämpfer wurden miteinbezogen und die einzelnen Brückenabschnitte miteinander verbunden, so dass sie sich bei einem Erdbeben synchron bewegen. Als weitere Schutzmaßnahme ruht die Brücke nun auf seismischen Gummiisolationslagern oben auf den Türmen.
 Hochpräzise Bewegung
Das ungeheuerliche Ausmaß des Projekts hängt ab von zentimetergenauer Präzision, während sich die Brücke von ihren ursprünglichen Türmen auf die Übergangssäulen und zurück auf das neue dauerhafte Fundament bewegt. Nach Auswertung der verschiedenen Huboptionen und einer engen Zusammenarbeit zwischen Balfour Beatty und Don Bishel von Enerpac wurde das Synchronhubsystem von Enerpac als treibende Kraft gewählt. Mit dem Vertragspartner und Bishel (über 16-jährige Erfahrung mit Hydraulik) kam es zu zahlreichen Gesprächen über die Planung und den Fortschritt.
Die massiven Hebezeuge werden vorsichtig und zentral gesteuert. Eine Mikroprozessor basierte Steuereinheit dient als Einzelstationsschnittstelle für den Hub- und Senkvorgang und eine Positionsschnittstelle für den Hub- und Senkvorgang und für die Positionsüberwachung. Die digitale Technologie steuert das automatische Synchronheben und –senken von bis zu acht Hubpunkten. Hochpräzise Sensoren (0,04 Zoll) sind an der Last angebracht, um eine genaue Positionssteuerung sicherzustellen.
Vierundzwanzig 200-Tonnen-Gegenmutterzylinder (CLL-Serie) sind an jedem Hubvorgang beteiligt. Diese einfachwirkenden Rückzugfederzylinder sind in Vierergruppen unterteilt und auf jedem der Beine der sechs Säulen angebracht. Die Gruppen wirken im Verlauf des Hubvorgangs als eine Einheit. Sie sind mit einem einzigen Sammelanschlussblock verbunden, so dass alle vier Zylinder die gleichen Hydraulik- und Elektroniksignale von der Steuerung empfangen.
Zu den vorbereitenden Schritten für einen Hubvorgang zählen das Lösen der Bolzen, die die Brücke am Turm halten, sowie das Positionieren und Anschlagen der Zylinder, um diese in Kontakt mit der Brücke zu bringen.
Die Programmsteuerungen führen die Hubvorgänge in Abschnitten von zwei Zehnteln eines Zolls durch. Zu diesem Zeitpunkt überprüfen Arbeiter den Druck auf jeden Zylinder, bevor die nächste Erweiterung beginnt. Die Lösung vom Turm tritt im Allgemeinen bei ca. 0,6 Zoll ein. Die Zylindergruppen werden dann abgeschaltet und der Vorgang wird an jedem Bein der Türme wiederholt.
Der Gesamtvorgang dauert ca. 30 Minuten, wovon die meiste Zeit für das Überprüfen und Überwachen des Hubstatus aufgewendet wird. Es finden häufige Ablesungen statt, und jeder Schritt muss bestätigt werden, bevor der nächste Schritt erfolgt.
Die Zylindergruppen von Enerpac werden einen Zeitraum von 24 Stunden gesperrt gehalten, bevor die Turmzerlegung stattfindet. Sie bleiben am Platz, bis der neue endgültige Turm vollständig aufgebaut ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein ähnlich akribischer Absenkvorgang durchgeführt.
Zurzeit wurde einer der vier Türme erneuert, während ein zweiter Turm fast fertig ist. Insgesamt betragen die Hub- und Senkdistanzen für jeden Turm lediglich 1,5 Zoll. Angesichts des Gewichts und der Art des Hubvorgangs wird der Erfolg in Präzision und Leistung gemessen, nicht in Abständen.
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