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Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Moritz, Bernd TBM research in Austria / TVM-Forschung in Österreich Geomechanics and Tunnelling 3/2016 170-171 Editorial

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News: Geomechanics and Tunnelling 3/2016 Geomechanics and Tunnelling 3/2016 172-179 News

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Tunnel boring machine at the Filder Tunnel ready for second drive / Tunnelvortriebsmaschine am Fildertunnel für zweite Schildfahrt bereit
Refurbishment of the Bruck chain of tunnels completed / Sanierung Tunnelkette Bruck abgeschlossen
Provisional result of tendering for the contract Mauls 2-3 / Vorläufiges Ergebnis der Ausschreibung Baulos Mauls 2-3
Implenia wins infrastructure project in Norway / Implenia gewinnt Infrastrukturgroßprojekt in Norwegen
Fröschnitzgraben access shafts for the Semmering Base Tunnel in operation / Zugangsschächte Fröschnitzgraben für den Semmering-Basistunnel in Betrieb
Strabag receives road and tunnel contract in Norway / Strabag erhält Straßen- und Tunnelbauauftrag in Norwegen
All three construction sections awarded at the Semmering Base Tunnel / Alle drei Baulose am Semmering-Basistunnel vergeben
Refurbishment of the Wald and Pretallerkogel Tunnels / Sanierung von Wald- und Pretallerkogeltunnel
Further underground railway contract in Cairo / Weiterer Auftrag für die U-Bahn in Kairo
TBM quartet for Norway / TBM-Quartett für Norwegen
Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling / Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

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Gehwolf, Paul; Monsberger, Christoph; Barwart, Stefan; Wenighofer, Robert; Galler, Robert; Lienhart, Werner; Haberler-Weber, Michaela; Moritz, Bernd; Barwart, Christian; Lange, Andreas Deformation measurements of tunnel segments at a newly developed test rig / Deformationsmessungen an Tübbingen mit einem neu entwickelten Prüfstand Geomechanics and Tunnelling 3/2016 180-187 Topics

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With the use of tunnel boring machines under different geological and geotechnical conditions, the support with precast elements has been state of the art for decades. For the verification of the load-bearing and deformation behaviour of these high-strength reinforced concrete elements under exact known loading conditions, a test rig has been developed and implemented in a cooperation between experts of Austrian Federal Railways (ÖBB-Infrastruktur AG, SAE Fachbereich Bautechnik/Tunnelbau) and the Montanuniverität Leoben (Chair of Subsurface Engineering). The newly developed segment test rig allows biaxial tests on real segments. Due to the modular construction it is feasible to test segments with different geometries and dimensions. The obtained findings should be included in the optimization of these elements. Furthermore, the optimisation of the reinforcement design and replacement of steel bar reinforcement with fibre reinforcement is being investigated. With this test rig, an important step has been taken towards new technologies and materials in the field of segment linings. Currently, tests with distributed fibre optic sensing systems are carried out in cooperation with the Graz University of Technology (Institute of Engineering Geodesy and Measurement Systems - IGMS). A fibre optic sensing cable can be embedded in the segment during production and used for lifelong in-situ deformation measurements of the segment.
Bei einem kontinuierlichen Vortrieb mit Tunnelvortriebsmaschinen zählt der Ausbau des aufgefahrenen Hohlraums mit Tübbingen seit Jahrzehnten zum Stand der Technik. Zur Verifizierung des Trag- und Verformungsverhaltens der Tübbinge bei unterschiedlichen geologischen und geotechnischen Verhältnissen unter definierten Belastungs- und Auflagerbedingungen wurde in enger Kooperation zwischen der ÖBB-Infrastruktur AG (SAE Fachbereich Bautechnik/Tunnelbau) und dem Lehrstuhl für Subsurface Engineering der Montanuniversität Leoben ein Prüfstand geplant und realisiert, der biaxiale Versuche an Tübbingen ermöglicht. Durch den modularen Aufbau ist das Prüfen von unterschiedlichen Tübbinggeometrien sowie -abmessungen möglich. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sollen in die Tübbingoptimierung einfließen. Unter anderem sollen Optimierungen des Bewehrungsdesigns und die mögliche Verwendung von Faserbewehrung untersucht werden. Zukünftig bietet dieser Prüfstand neue Prüfmöglichkeiten zur Weiterentwicklung des Tübbingausbaus und dessen Materialien. Derzeit werden Versuche mit faseroptischen Messsystemen in Kooperation mit dem Institut für Ingenieurgeodäsie und Messsysteme (IGMS) der Technischen Universität Graz durchgeführt. Das faseroptische Sensorkabel wird während der Herstellung in den Tübbing eingebettet und kann zur In-situ-Deformationsmessungen über die gesamte Lebensdauer des Tübbings genutzt werden.

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Henzinger, Michael R.; Radon i , Nedim; Moritz, Bernd A.; Schubert, Wulf Backfill of segmental lining - State of the art, redistribution behaviour of pea gravel, possible improvements / Tübbingbettung - Stand der Technik, Umlagerungsverhalten von Perlkies, Verbesserungspotenzial Geomechanics and Tunnelling 3/2016 188-199 Topics

Kurzfassung

With mechanized shield tunnelling the quality of the backfill is of significant importance for the stability of the lining. The used material affects the interaction between support and rock mass. Therefore, the choice of a proper backfilling material is of great importance for the system behaviour. Scaled model tests have been carried out investigating the relocation behaviour of pea gravel within the annular gap. The tests have shown that especially with Double shielded TBMs a distinct relocation mechanism is triggered by the regripping process. This leads to an unfavourable bedding situation immediately behind the TBM shield.
Within a numerical study the influence of an incomplete bedding situation on the section forces within the lining segments has been carried out. The simulations have shown that crack propagation is more likely in unfavourable bedding situations. Nevertheless, numerical simulations have proven that cracks within the segments denote a higher utilization level but do not directly imply an acute danger to the load-bearing capacity. As observed in reality, the state of incomplete bedding represents the relevant load case.
A design improvement has been introduced overcoming the temporary state of a partially bedded segmental lining. Furthermore, this approach prevents a large-scale relocation process of pea gravel within the annular gap.
Bei Schildvortrieben hat die Qualität der Ringspaltverfüllung einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität des Tübbingausbaus. Das verwendete Bettungsmaterial beeinflusst die Interaktion Gebirge-Tübbingausbau. Deshalb ist die Wahl eines geeigneten Materials für die Ringraumverfüllung von hoher Bedeutung für das Systemverhalten. Zur Untersuchung des Umlagerungsverhaltens von Perlkies innerhalb des Ringspalts wurden Laborversuche durchgeführt. Die Versuche zeigten, dass vor allem bei Doppelschildmaschinen eine ausgeprägte Tendenz zur Umlagerung des Perlkieses in Längsrichtung während des Umsetzvorgangs gegeben ist. In Folge dessen sind die Tübbingringe unmittelbar hinter dem Schildschwanz nur teilgebettet.
Mittels numerischer Simulationen wurde der Einfluss der unvollständigen Bettung auf die Schnittkräfte der Tübbingsegmente untersucht. Die Simulationen haben gezeigt, dass die Rissentwicklung vor allem bei ungünstigen Bettungsszenarien bevorzugt auftritt. Weiters wurde festgestellt, dass Betonrisse lediglich auf einen erhöhten Ausnutzungsgrad innerhalb der Stahlbetonfertigteile, jedoch nicht auf eine Gefährdung der Ausbautragfähigkeit hinweisen. Wie in der Realität beobachtet, repräsentiert der Zustand der unvollständigen Bettung den maßgebenden Lastfall.
Abschließend wird eine Maßnahme vorgestellt, die die temporäre Bettung gezielt verbessern soll. Zudem verhindert diese eine großräumige Umlagerung von Perlkies innerhalb des Ringspalts.

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Wilfing, Lisa; Käsling, Heiko; Goliasch, Robert; Moritz, Bernd; Thuro, Kurosch Penetration tests at the Koralm Tunnel (KAT2) - The right tool to improve penetration prediction in TBM tunneling? / Penetrationsversuche am Beispiel des Koralmtunnels (KAT2) - Ein Werkzeug zur Verbesserung von Penetrationsprognosen im maschinellen Tunnelbau? Geomechanics and Tunnelling 3/2016 200-209 Topics

Kurzfassung

Performance prediction is one of the crucial issues for estimating excavation costs and construction time of tunnel projects. In mechanized tunneling, TBM performance highly depends on achieved penetration rate and cutter wear. The aim of the research group ABROCK and the topic of this paper is the improvement of penetration prediction by performing on-site penetration tests. Therefore estimated parameters by two existing prediction models (Gehring model, Colorado School of Mines model) are compared with the results of penetration tests at Austrians large infrastructure project of the OeBB Koralm tunnel construction lot KAT2. Penetration tests are a common tool to determine the performance of a TBM in certain geological environments. During a test, the TBM is operated under defined conditions that allow the comparison of different tunnel projects and machine types in analogous geological conditions. Results show that only for a narrow scope, considered prediction models reveal appropriate fitting. Once the rock mass is fractured or the stress level within the rock mass changes, existing models are not applicable. This fact emphasizes the need of an update for penetration prediction models by implementing a correction factor for discontinuities and the stress state in a rock mass. This may result in a new prognosis model called Alpine model.
Die Leistungsprognose ist einer der wichtigsten Aspekte für die Kalkulation von Baukosten und Bauzeiten bei Tunnelprojekten. Die Leistung einer TBM wird von der erreichten Penetration sowie dem auftretenden Werkzeugverschleiß bestimmt. Ziel der Forschungsgruppe ABROCK sowie Schwerpunkt dieses Beitrags ist es, existierende Penetrationsprognosemodelle mithilfe von Penetrationsversuchen auf Tunnelbaustellen zu verbessern. In diesem Beitrag werden die prognostizierten Penetrationswerte von zwei gebräuchlichen Modellen (Gehring Model, Colorado School of Mines Model) mit den Ergebnissen der Penetrationsversuche am großen österreichischen Infrastrukturprojekt der ÖBB-Infrastruktur AG, dem Koralmtunnel Baulos KAT2, verglichen. Der Penetrationsversuch ist eine häufig angewandte Methode, um die Leistung einer TBM in einem gewissen geologischen Umfeld zu bestimmen. Hierbei wird die Maschine unter definierten Bedingungen gefahren, wodurch ein Vergleich unterschiedlicher Tunnelprojekte sowie Maschinentypen bei entsprechenden geologischen Verhältnissen ermöglicht wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten Prognosemodelle nur für einen sehr engen Anwendungsbereich zuverlässige Werte liefern. Sobald das Gebirge Trennflächen oder einen veränderten Spannungszustand aufweist, sind beide Ansätze nicht mehr brauchbar. Diese Tatsache zeigt deutlich, dass die existierenden Modelle adaptiert werden müssen, indem Korrekturfaktoren für das Trennflächengefüge sowie den Spannungszustand im Gebirge implementiert werden. Dies soll in einem neuen Prognosemodell, dem sogenannten Alpine-Modell resultieren.

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Gaich, Andreas; Pötsch, Markus 3D images for digital tunnel face documentation at TBM headings - Application at Koralmtunnel lot KAT2 / 3D-Bilder zur digitalen Ortsbrustdokumentation bei TBM- Vortrieben - Anwendung beim Koralmtunnel Baulos KAT2 Geomechanics and Tunnelling 3/2016 210-221 Topics

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Within the scope of a research activity of ÖBB-Infrastruktur AG (Austrian Federal Railways) improvements for tunnel face documentation during TBM tunnelling are investigated. This contribution presents an autonomous imaging unit for taking videos of the tunnel face. The unit is installed during maintenance shift in the cutter head of a hard rock TBM. While turning the cutter head, a video is taken. Simultaneously a smartphone that also controls the camera tracks the orientation of the imaging system. From the video a consistent three-dimensional image is generated using latest algorithms from photogrammetry. The resulting 3D images are used for determining single block detachments from the tunnel face as well as quantifying the planarity in general. They serve for enhancing geological mapping including the determination of discontinuities and provide comprehensive and objective documentation information. First successful applications at Koralmtunnel lot KAT2 showed the value of this new way of documentation and measurements.
Im Rahmen einer Forschungsaktivität der ÖBB Infrastruktur AG werden Verbesserungen zur Dokumentation der Ortsbrust bei TBM-Vortrieben untersucht. Dieser Beitrag zeigt eine autonome Aufnahmeeinheit, die Videos der Ortsbrust erfasst. Die Aufnahmeeinheit wird während der Wartungsschicht im Bohrkopf einer Hartgesteins-Tunnelvortriebsmaschine installiert, und während einer Drehung des Bohrkopfs wird ein Video aufgenommen. Gleichzeitig zeichnet ein Smartphone, das auch die Kamera steuert, Orientierungsinformationen auf. Aus dem Video wird unter Anwendung aktueller Algorithmen der Photogrammetrie ein konsistentes dreidimensionales Bild erzeugt. Die resultierenden 3D-Bilder werden dazu benutzt, um einzelne Ausbrüche aus der Ortsbrust sowie die Ebenheit der aufgenommenen Bereiche zu quantifizieren. Sie dienen außerdem für eine verbesserte geologische Kartierung inklusive der Bestimmung von Trennflächenorientierungen und stellen eine umfassende und objektive Dokumentation dar. Erste erfolgreiche Anwendungen beim Baulos KAT2 des Koralmtunnels zeigen den Wert dieser neuartigen Art der Dokumentation und messtechnischen Bewertung.

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Handke, Dieter; Edelhoff, Dennis Quality and risk management strategy for mechanized tunnelling - From machine concept to process controlling / Qualitätssicherungselemente und Risikomanagementstrategie für den maschinellen Tunnelbau - Vom Maschinenkonzept zum Prozesscontrolling Geomechanics and Tunnelling 3/2016 222-233 Topics

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Mechanized tunnelling is a highly technical construction process, which requires the establishment of precise objectives to consistently guarantee high quality and safety standards while still considering the aspects of time and cost reduction. In the tendering and construction phases, these objectives can be met by the application of a risk management strategy and the integration of quality assurance elements. The implementation of process controlling with the objectives optimization, error prevention and documentation provides a centralized monitoring element in the construction phase. External experts can monitor tunnelling activities in real time and submit recommendations in case of deviations. With downstream analyses, incidents can be evaluated and methodological errors identified.
Der maschinelle Tunnelbau ist ein hoch mechanisiertes Bauverfahren, bei dem zur Sicherstellung einer dauerhaft hohen Qualität und Einhaltung höchster Sicherheitsstandards bei gleichzeitiger Berücksichtigung bauzeit- und kostenreduzierender Aspekte klare Zielformulierungen aufgestellt werden müssen. In der Ausschreibungs- und Ausführungsphase können diese Zielstellungen durch die Anwendung einer Risikomanagementstrategie und die Integration von Qualitätssicherungselementen erfüllt werden. Die Ausführung eines Prozesscontrollings mit der Zielstellung Optimierung, Fehlervermeidung und Dokumentation stellt ein zentrales Überwachungselement in der Bauphase dar. Hierbei werden von externen Experten die Vortriebsarbeiten in Echtzeit überwacht und bei Vorliegen von Abweichungen Handlungsempfehlungen unterbreitet. Über nachgeschaltete Analysen können Schadensereignisse bewertet und Verfahrensfehler identifiziert werden.

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Gehwolf, Paul; Walter, Andreas; Galler, Robert; Wagner, Hanns Shear tests on flexible shear dowels for use at cross passages with thin segmental linings / Scherversuche von flexiblen Scherdübeln für den Einsatz bei Querschlagsanschlägen mit schlanken Tübbingauskleidungen Geomechanics and Tunnelling 3/2016 234-242 Topics

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For the driving of cross passages in mechanized tunnelling, different systems can be used for load transfer at the cross passage opening. With thin segmental linings, achieving high load-bearing capacity of the precast lining and the load transfer elements used pose a great challenge. For the selection of a system, not only the required support measures but also practical construction aspects such as the integration of the load transfer elements into the precast element and the installation of the elements play an important role. The use of shear dowels as a connection and load transfer element between segment rings in the cross passageoffers new possibilities in mechanized tunnelling. Particularly in connection with thin segmental linings, flexible systems of plastic with integrated steel core make it possible to resist loads with large deformations, both in the radial and longitudinal directions. In order to investigate the system behaviour of the overall system of segmental lining with thin construction and plastic shear dowels, shear tests were performed at the Chair for Subsurface Engineering of the Montanuniversität Leoben with a dowel system as the connecting element between segments. The objective of the research project initiated by the ÖBB-Infrastruktur AG is to determine the effects of different reinforcement concepts on the load-bearing capacity of the connection system. Ways of determining the failure of the construction element based on crack detection are also described.
Für das Anfahren von Querschlägen im maschinellen Tunnelbau kommen unterschiedliche Systeme für die Lastabtragung im Bereich der Querschlagsöffnung zum Einsatz. Bei schlanken Tübbingauskleidungen stellt das Erzielen einer hohen Lastkapazität der Fertigteilauskleidung sowie der eingesetzten Lastabtragungselemente eine hohe Herausforderung dar. Bei der Auswahl der Systeme spielen neben den erforderlichen Sicherungsmaßnahmen die baupraktischen Aspekte wie das Integrieren der Lastabtragungselemente in das Fertigteilsegment und die Installation der Elemente eine wesentliche Rolle. Durch Verwendung von Scherdübeln als Verbindung- und Lastübertragungselement zwischen Tübbingringen im Querschlagsbereich ergeben sich neue Möglichkeiten im maschinellen Tunnelvortrieb. Insbesondere im Zusammenhang mit schlanken Tübbingauskleidungen bieten flexible Systeme aus Kunststoff mit integriertem Stahlkern die Möglichkeit, Lasten mit großen Verformungen sowohl in Radial- als auch in Längsrichtung zu übertragen. Um das Systemverhalten des Gesamtsystems zwischen Tübbingauskleidung mit schlanker Bauteildicke und Kunststoffscherdübel zu untersuchen, wurden am Lehrstuhl für Subsurface Engineering der Montanuniversität Leoben Scherversuche mit einem Dübelsystem als Verbindungselement von Tübbingen durchgeführt. Ziel des von der ÖBB-Infrastruktur AG initiierten Forschungsprojekts ist es, die Auswirkungen unterschiedlicher Bewehrungskonzepte auf die Tragfähigkeit des Verbindungssystems zu bestimmen. Ergänzend werden Möglichkeiten zur Bestimmung des Bauteilversagens auf Basis der Risserkennung aufgezeigt.

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Vigl, Alois; Walter, Andreas; Lemmerer, Johann; Atzl, Georg; Handke, Dieter TBM research project - Tolerances segmental lining / TVM-Forschungsprojekt - Toleranzen Tübbingausbau Geomechanics and Tunnelling 3/2016 243-259 Topics

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In infrastructure tunnelling projects with shielded TBMs, prefabricated segmental linings are used with various systems and requirements. The required degree of accuracy in segment production and ring assembly is a considerable factor in terms of equipment, time and costs. The required tolerances for segments and ring assembly depend significantly on the segment geometry, lining system and field of application. In order to provide a reasonable basis for allowable segment and installation tolerances, a new approach has been established as part of a research initiative of the ÖBB-Infrastruktur AG with respect to the risks and consequences arising from geometrical tolerances. The paper explains the concept of “tolerance classes” with the approach for their developments, derivation and classification. A practical application example is shown in addition. With respect to the nomenclature of tolerances, a harmonization process has been performed in collaboration with the German committees for underground structures, ZTV-ING and DAUB. The results of harmonizing and proposals of tolerance clarifications are presented within this paper.

Toleranzklassen, Harmonisierung der Toleranzbegriffe und Toleranzanforderungen Erfahrungsstand 2016
Bei maschinellen Schildvortrieben kommen Tübbingauskleidungen mit unterschiedlichen Systemen und Anforderungen zum Einsatz. Die erforderliche Genauigkeit in der Herstellung der Fertigteilsegmente sowie beim Ringbau gewinnt immer mehr an Bedeutung für eine wirtschaftliche Auslegung der Auskleidung, gekoppelt an die spezifischen Anforderungen des Projekts. Das erforderliche Maß an die Genauigkeit der Tübbinge und den Einbau im Tunnel hängt im Wesentlichen von der Tübbinggeometrie, vom Tübbingsystem und vom jeweiligen Anwendungsbereich ab. Im Arbeitskreis “TVM-Forschungsprojekt Toleranzen”, einer Forschungsinitiative der ÖBB-Infrastruktur AG, wurde ein neuer Ansatz für die Herleitung zulässiger Herstell- und Einbautoleranzen unter Einbeziehung einer Risikobetrachtung entwickelt. Im vorliegenden Beitrag wird die Herangehensweise für die Entwicklung, Herleitung und Klassifizierung von Toleranzgruppen, die unter dem Namen “Toleranzklassen” geführt werden, beschrieben. Ergänzend wird auch ein Beispiel für die Anwendung des vorgestellten Konzepts gezeigt. Im Zusammenhang mit den Toleranzklassen erfolgte eine Harmonisierung von Toleranzbegriffen in Zusammenarbeit mit deutschen Ausschüssen wie der ZTV-ING und des DAUB. Die wesentlichen Änderungen und Ergänzungen der Toleranzbegriffe sowie Erläuterungen werden im Anschluss an das erwähnte Konzept der Toleranzklassen vorgestellt.

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John, Max; Matousek, Federico; Dallapiazza, Werner Gotthard Base Tunnel - Comparison of forecast and findings regarding engineering geology and tunnelling / Gotthard-Basistunnel - Vergleich Prognose und Befund aus baugeologischer und tunnelbautechnischer Sicht Geomechanics and Tunnelling 3/2016 260-275 Topics

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For deep tunnels with restricted possibilities for site investigation, deviations from the forecast are usually to be expected. Deviations of geological and hydrogeological conditions have different effects on tunnelling. At the Gotthard Base Tunnel it was found that some areas considered as critical actually behaved most favourably, whereas other areas, such as fault zones and zones of high rock pressure, deviated unfavourably from the forecast with considerable effects on costs and the time schedule. Unfavourable deviations could not be compensated by favourable areas. It should be also noted that these deviations had not been included in risk analyses, because they were unknown, however the original cost prognosis of 1999 provided sufficient financial reserves. These deviations were mastered by intensive probing ahead of excavation and adaptation of design, construction programme and additional measures defined during construction. On the basis of the comparison of forecast and actual conditions, the positive and negative effects of the conditions encountered on tunnelling are described.
Bei einem tiefliegenden Tunnel mit beschränkten Möglichkeiten der Erkundung treten bei der Ausführung naturgemäß Abweichungen von der Prognose auf. Diese haben ihre Ursachen in den geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen, die sich unterschiedlich auf den Vortrieb auswirken. Beim Gotthard-Basistunnel hat sich gezeigt, dass sich in einzelnen als kritisch eingestuften Bereichen das Gebirge günstiger verhalten hat als prognostiziert. Von der Prognose abweichende ungünstigere Bereiche, insbesondere Störzonen und druckhaftes Gebirge, hatten erhebliche Auswirkungen auf Kosten und Termine, die durch die günstigeren Bereiche nicht aufgewogen werden konnten. Diese Abweichungen waren in den Risikoanalysen nicht enthalten, da diese nicht bekannt waren. Allerdings waren in der ursprünglichen Kostenprognose von 1999 entsprechende finanzielle Reserven vorgesehen. Die geänderten Verhältnisse wurden mit einer intensiven Vorauserkundung erfasst; mit einer Anpassung der Planung, des Bauablaufs und dem Einsatz zusätzlicher Maßnahmen wurde ihnen Rechnung getragen und damit konnten diese zielführend bewältigt werden. Auf Basis einer Gegenüberstellung von Prognose und Befund wird aus Sicht des SIOP-Teams auf die positiven und negativen Auswirkungen der angetroffenen Verhältnisse auf den Vortrieb eingegangen.

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Product Information: Geomechanics and Tunnelling 3/2016 Geomechanics and Tunnelling 3/2016 276-282 Product Information

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The Klaus tunnel chain: DSI ground support products stabilize excavation of the new Eastern tubes / Die Tunnelkette Klaus: Stützmittel der DSI sichern Vortrieb der neuen Oströhren
Project-planning software for the Brenner Base Tunnel / Projektplanungssoftware für den Brenner Basistunnel

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Semprich, Stephan Kluckert, Klaus D.: Spezialtiefbau 2.0 - Durch Schaden wird man klug (in German). Geomechanics and Tunnelling 3/2016 283-285 Book Review

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Diary of Events: Geomechanics and Tunnelling 3/2016 Geomechanics and Tunnelling 3/2016 285-286 Diary of Events

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Inhalt: Mauerwerk 3/2016 Mauerwerk 3/2016 Inhalt

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Schoch, Torsten Classified variety.... / Facettenreich geordnet.... Mauerwerk 3/2016 181-182 Editorial

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Kreft, Oliver Closed-loop recycling of autoclaved aerated concrete / Geschlossener Recyclingkreislauf für Porenbeton Mauerwerk 3/2016 183-190 Fachthemen

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Xella Technology and Research, in a pilot study with the Hamburg-based Otto Dörner GmbH waste management company and the Ytong plant in Wedel, has been testing since 2013 how and in what amounts autoclaved aerated concrete (AAC) remains from demolished buildings or from waste disposal sites can be reused for new AAC production. The processing of the salvaged AAC-material should conform to the current technical standard: return of mixed demolition rubble, separation of contaminants (by metal separation, air density separation, swim-sink separation, manual resorting), pre-treatment in the crusher and sieves for predetermined grain size ranges. This is where grain sizes or moisture content, heavy metals, bitumen, sulphate or other impurities are analysed in detail. The sorting accuracy as performed by Otto Dörner has shown to be sufficient for reuse through reintroduction into AAC-production. Up to 15 % salvaged AAC prepared in such a manner can be effortlessly reused. A sample production of AAC quality grade P4-0.55 with granulated salvaged AAC in the Ytong plant in Wedel was successful.

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Naumann, Kai; Schoch, Torsten Example calculation of the sound insulation of a floor slab between residential units according to DIN 4109-2:2016 / Beispielhafte Berechnung der Luftschalldämmung einer Wohnungstrenndecke im Mauerwerkbau nach DIN 4109-2:2016 Mauerwerk 3/2016 191-203 Fachthemen

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The DIN 4109 series of standards has been revised in recent years and harmonised with European design codes. After the drafts of DIN 4109 were issued in November 2013, the documents shall now be finally published in summer 2016.
The calculation procedure according to DIN 4109-2 is based on the simplified procedure from EN 12354:2000, in which the noise transmission routes are calculated individually, similarly to the calculation for framed buildings according to supplement 1 to DIN 4109. The procedure according to DIN 4109-2 is based on formulae, which are filled with figures from the building element catalogue of parts 3-2 to 3-6.
This article shows examples of calculation steps for the determination of the weighted airborne sound reduction R'w,Raccording to DIN 4109-2:2016 for a floor slab between residential units.

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Mähner, Dietmar; Lengers, Jacob; Brand, Carina Development of a clinker brick façade to exploit solar thermal energy / Entwicklung einer Klinkerfassade zur Nutzung solarer Wärmeenergie Mauerwerk 3/2016 204-212 Fachthemen

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The featured research project was intended to develop and test a specially modified brick façade, which would convert solar radiation on the façade into thermal energy for heating purposes. The main objective was to measure the energy extraction potential but all other issues concerning technical feasibility also had to be taken into account.
To this end a masonry structure had to be developed, which allowed integration of the inserted pipe to dissipate the energy introduced, while allowing simple, practicable installation. Various tests were carried out on masonry walls and individual bricks.
On sunny winter days, an energy extraction potential of 1.9 kWh per square metre of façade and day was measured. During summer days, an extraction potential of up to 2.6 kWh/(m2·d) could be observed. The initial findings allow the assumption that this energy could be utilized with the use of a heat pump.

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Simple and efficient: Brochure for dimensioning and constructing brick masonry / Einfach und effizient: Broschüre zur Bemessung und Konstruktion von Ziegelmauerwerk Mauerwerk 3/2016 212 Firmen und Verbände

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Gunkler, Erhard; Marx, Johann Jakob Reinforced masonry beams under shear load - Proposals for future designs / Bewehrte schubbeanspruchte Mauerwerksbalken - Vorschläge für zukünftige Bemessungen Mauerwerk 3/2016 213-231 Fachthemen

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This article is written against the backdrop of the work of the European standardisation committees on the amendment of EN 1996-1-1 [N 4] which will also exert an influence on the design of reinforced masonry in Germany.
This paper focusses on the design approaches of DIN EN 1996-1-1 for untensioned reinforced masonry beams under shear load in the ultimate limit state (ULS). Proposals are made to discuss their revision. The contents of E DIN 1053-3 [N 3] and of the final draft of the guideline ”Flat Lintels” [7] are taken into account.

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Stempfle, Hartwig; Weber, Marius; Wipfli, Manuel Analysis of steel-reinforced masonry walls regarding maximum shear loads / Traglastberechnung von vertikal bewehrten Mauerwerksscheiben Mauerwerk 3/2016 232-242 Fachthemen

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Loadings on masonry for the earthquake case pose particular challenges for the material. In order to improve the load-bearing and deformation behaviour, masonry building elements can be strengthened with reinforcement. This article presents an analytical model for the calculation of the load-bearing capacity of vertically reinforced masonry panels. The masonry is modelled as a homogeneous and anisotropic material and failure conditions are based on the plastic theory. Using uniaxially loaded stress fields and considering the structural constraints, a lower load-bearing threshold can be given. In order to verify the model, three shear tests on reinforced sand-lime block masonry were recalculated regarding their load-bearing capacity. The test panels each contained vertical steel reinforcement in the blocks. The blocks were laid in thin bed mortar.

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Seim, Werner; Sommerlade, Kai Masonry buildings at the borderline to high-rise - Part 2 / Mauerwerksbauten an der Hochhausgrenze - Teil 2 - Verification of bracing systems with stress fields / Nachweis von Aussteifungssystemen mit Spannungsfeldern Mauerwerk 3/2016 243-250 Fachthemen

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For the verification of framing shear walls of masonry, the decisive combination of actions derives from the interaction of vertical and horizontal actions. In this article, a method based on simple truss models is extended for the transfer of horizontal actions. It is demonstrated how the required verifications of load-bearing safety can be performed with the results of the structural calculation. As an example, the application of the method for a seven-storey building with calcium silicate blockwork or Poroton brick masonry is described.

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Kühn, Bertram Kurrer, K.-E.: Geschichte der Baustatik. Auf der Suche nach dem Gleichgewicht. Mauerwerk 3/2016 251 Rezension

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The Order of Merit of the Federal Republic of Germany for Thomas Lützkendorf / Bundesverdienstkreuz für Thomas Lützkendorf Mauerwerk 3/2016 252-253 Persönliches

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Successful winter seminars on plastered façades without damages / Erfolgreiche Winterseminare zu schadenfreien Putzfassaden Mauerwerk 3/2016 253-254 Veranstaltungen

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