abo_gift abo_online abo_print abo_student abo_test angle_left angle_right angle_right_filled arrow_big_down arrow_big_down_filled arrow_big_left arrow_big_left_filled arrow_big_right arrow_big_right_filled arrow_big_up arrow_big_up_filled arrow_dropdown_down arrow_dropdown_up arrow_small_left arrow_small_left_filled arrow_small_right arrow_small_right_filled arrow_stage_left arrow_stage_left_filled arrow_stage_right arrow_stage_right_filled caret_down caret_up close close_thin close_thin_filled contact download_thick download_thick_filled download_thin download_thin_filled ebook edit element_headline element_label element_relatedcontent lock mail minus page page_filled pages pages_filled phone plus print print_filled quotationmarks_left quotationmarks_right search send share share_filled shoppingcart_big shoppingcart_big_filled shoppingcart_header shoppingcart_small shoppingcart_small_filled social_facebook social_googleplus social_linkedin social_pinterest social_twitter social_xing social_youtube user_big user_small

Artikeldatenbank

Filter zurücksetzen
  • Autor(en)

  • Sprache der Veröffentlichung

  • Erschienen

  • Rubrik

Zeitschriften-Selektion

  • Alle auswählen Alle abwählen
Autor(en) Titel Zeitschrift Ausgabe Seite Rubrik
Hadl, Philipp; Tue, Nguyen Viet Einfluss der Faserzugabe auf die Streuung im Zugtragverhalten von Stahlfaserbeton Beton- und Stahlbetonbau 5/2016 310-318 Fachthemen

Kurzfassung

Stahlfaserbeton wird seit Jahrzehnten in verschiedenen Bereichen des Bauwesens erfolgreich eingesetzt. Hauptsächlich kommt Stahlfaserbeton aber in Form von Industriefußböden zur Anwendung. Die großen Streuungen in den Materialkennwerten erschweren die Anwendung für Bauteile mit nennenswerten Beanspruchungen. Daher wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Streuung des Zugtragverhaltens von Faserbeton durchgeführt. Diese beinhalten 4-Punkt-Biegezugversuche an großformatigen Balken sowie an Standardbiegebalken nach DAfStb-Richtlinie Stahlfaserbeton. Die Balken unterscheiden sich in verwendetem Fasergehalt und -länge sowie nach der Art der Faserzugabe. Nach Durchführung der Biegezugversuche wurde entlang der Balken die Faserorientierung und -verteilung mit dem fotooptischen Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Faserverteilung stark streut, während die Faserorientierung nur in geringem Maße schwankt. Sowohl in den Biegezugversuchen als auch in der Auswertung der Schnittbilder ist der Einfluss der Faserzugabeart feststellbar. Die Streuung im Tragverhalten kann durch eine geeignete Faserzugabe und folglich homogenere Faserverteilung reduziert werden.

Influence of fibre addition on the scattering in the post cracking tensile behaviour of steel fibre reinforced concrete
Steel fibre reinforced concrete (SFRC) has been successfully used in certain areas of concrete constructions. However, the main area of application remains industrial concrete floor slabs. The large scattering in the material properties impedes the application for components with significant loads. Therefore, extensive experimental investigations on the scattering in the tensile post cracking behaviour of SFRC were carried out. The investigations include 4-point-bending tests on large-sized beams as well as standardized beams according to the German guideline for fibre concrete. The specimens differ in fibre amount, fibre length and type of fibre addition. After bending tests, the fibre orientation and distribution were determined along all specimens by using an opto-analytical method. The test results demonstrate that the fibre orientation is almost constant, while the fibre distribution scatters significantly. In bending tests as well as the opto-analytical analysis, the influence of the type of fibre addition is evident. Consequently, the scattering in the mechanical behaviour can be reduced by a suitable fibre addition and thus a more homogeneous fibre distribution can be gained.

x
Gerritzen, Dominique; Sack, Steffen; Bachmann, Hubert; Mukherjee, Dilip; Tang, Xiaofeng Tragwerksplanung und Rohbauausführung des neuen Henninger Turm Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Horst Falkner gewidmet Beton- und Stahlbetonbau 5/2016 319-329 Berichte

Kurzfassung

Im vorliegenden Beitrag wird über besondere Fragestellungen und Lösungen bei der Tragwerksplanung und der Rohbauausführung des neuen Henninger Turm in Frankfurt berichtet. Bei dem 140 m hohen Henninger Turm handelt es sich um ein schwingungsanfälliges Bauwerk, welches besondere Anforderungen an die Planung der aussteifenden Bauteile, die Gründung und die Modellierung des Tragwerks stellt. Zunächst wird dargestellt, wie der anspruchsvolle Entwurf der Architekten (MSW - Meixner Schlüter Wendt) bei einer maximalen Raumausnutzung möglichst wirtschaftlich tragwerksplanerisch umgesetzt und die Kombination der unterschiedlichen Gebäudearten von Turm und Sockel fugenlos realisiert wurde. Weiterhin werden besondere Lösungen bei der Bauausführung aufgezeigt, mit denen es gelang, den Rohbau des gesamten Henninger Turm in etwas mehr als 1 ½ Jahren fertig zu stellen.

Structural design and construction of the new Henninger Turm
The following paper covers special issues and solutions on the structural design and construction of the new Henninger Turm in Frankfurt. The 140 m tall high-rise building susceptible to structure oscillations demanded special efforts in the design of the bracing structural elements, the foundation and the structural modelling. The first part of the paper focuses on how the ambitious architetural design by MSW - Meixner Schlüter Wendt was adopted in a maximum space and cost-efficient structural design in which the contrary building types, high-rise building and base structure, were combined jointless. The second part shows special construction solutions due to which the complete shell construction could be completed in somewhat more than 1 ½ years.

x
Beton- und Stahlbetonbau aktuell 5/2016 Beton- und Stahlbetonbau 5/2016 331-335 Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung


Persönliches:
Heinrich Trost verstorben / Prof. Dr.-Ing. Johann Kollegger 60 Jahre

Nachrichten: Darmstädter Betonfertigteiltage 2016 - Der Branchennachwuchs nutzte in hoher Zahl die bundesweit etablierte Fortbildungsveranstaltung / Baustoffindustrie erwartet 2016 leichte Produktionszuwächse / Vortragsreihe Konstruktiver Ingenieurbau: Hochbaukultur aus Deutschland - Tragwerke / Bauindustrie untersucht Rohstoffnachfrage in Deutschland bis 2035

x
Zuschrift zu: Querkraftversuch an einem Durchlaufträger aus Spannbeton Beton- und Stahlbetonbau 5/2016 335-338 Zuschrift

Kurzfassung

Zuschrift von Prof. Dr.-Ing. RICHARD ROJEK, Friedberg, zu: MAURER, R.; GLEICH, Ph.; ZILCH, K.; DUNKELBERG, D.: Querkraftversuch an einem Durchlaufträger aus Spannbeton. Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), Heft 10, S. 654-665.
Erwiderung der Autoren

x
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Beton- und Stahlbetonbau 5/2016 339-340 Veranstaltungskalender

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

x
Content: Geomechanics and Tunnelling 5/2016 Geomechanics and Tunnelling 5/2016 Contents

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

x
Schubert, Wulf 65. Geomechanics Colloquium Geomechanics and Tunnelling 5/2016 368-369 Editorial

Kurzfassung

Keine Kurzfassung verfügbar.

x
News: Geomechanics and Tunnelling 5/2016 Geomechanics and Tunnelling 5/2016 370-378 News

Kurzfassung

First tunnel breakthrough at the Granitztal tunnel chain / Erster Tunneldurchschlag bei der Tunnelkette Granitztal
Works acceptance for Europe's largest EPB machine / Werksabnahme für Europas größte EBP-Maschine
Porr win their first tunnel contract in Norway / Porr erhält ersten Tunnelauftrag in Norwegen
Brenner Base Tunnel site in Wolf to gain a rail siding / BB-Baustelle in Wolf erhält Gleisanschluss
End of the Fehmarnbelt Tunnel participation period in Germany / Ende der Einwendungsfrist zum Fehmarnbelt-Tunnel in Deutschland
Powerhouse of the Gemeinschaftskraftwerk Inn enters the next phase / Krafthaus des Gemeinschaftskraftwerks Inn geht in die nächste Phase
DB passes 50 km mark at Stuttgart 21 / Bahn überschreitet 50-km-Marke bei Stuttgart 21
TBMs for Metro in Ecuador / TVMs für Metro in Ecuador
Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling / Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

x
Wagner, Oliver K.; Gobiet, Gerhard; Druckfeuchter, Hubert Semmering Base Tunnel completely under construction - Geotechnical prediction transforms to framework plan / Der Semmering-Basistunnel: Von der geotechnischen Prognose zur tunnelbautechnischen Rahmenplanung Geomechanics and Tunnelling 5/2016 382-390 Topics

Kurzfassung

Since construction work of section SBT3.1 has started in May 2016, all contract sections of the Semmering Base Tunnel are under construction. Therefore, the geotechnical prediction designed for the tendering transforms to the framework planning required for construction. During the tendering process, the crucial aim of the geotechnical prediction is to depict the expected ranges of the general conditions for contract design and cost estimation. The framework planning for construction on the other hand defines the minimum requirements for tunnel driving at the expected ground conditions. The specification of requirements is set for all driving works - for tunnel and cross-sections as well as for shafts and complex areas with caverns and therefore varies in expected ground conditions and in complexity of the structure. If the need for an adjustment is indicated on site, the framework plan can be revised in justified cases.
Seit dem Baubeginn im Baulos SBT3.1, im Mai 2016, sind alle drei Tunnelbaulose des Semmering-Basistunnels in Bau. Damit erfolgt aus tunnelplanerischer Sicht der Übergang von der geotechnischen Prognose der Ausschreibungsplanung zur tunnelbautechnischen Rahmenplanung für die Bauausführung. In der Ausschreibungsphase ist das wesentlichste Ziel der Prognose die Darstellung der erwarteten Bandbreiten der Rahmenbedingungen für die Vertragsgestaltung und die Angebotskalkulation. Die Rahmenplanung für die Bauausführung wiederum hat zum Ziel die Mindestanforderungen für den Vortrieb unter den erwarteten Baugrundverhältnissen zu definieren. Diese Vorgaben erfolgen für sämtliche Vortriebsarbeiten - sowohl für die Tunnel und Querschläge als auch für die Schächte und die Kavernenbereiche - und unterscheiden sich nach den erwarteten Baugrundverhältnissen und der Komplexität des Bauwerks. Werden Anpassungserfordernisse vor Ort erkannt, erfolgt in begründeten Fällen eine Rahmenplanfortschreibung.

x
Pacher, Wolfgang; Putz, Georg C.J. Semmering Base Tunnel Contract SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben - Creative solutions for complex shafts / Semmering-Basistunnel Baulos SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben - Kreative Lösungen für komplexe Schachtbauwerke Geomechanics and Tunnelling 5/2016 391-404 Topics

Kurzfassung

Contract SBT2.1 “Tunnel Fröschnitzgraben” has a value of about EUR 623 million, the largest contract for the Semmering Base Tunnel. The construction contract was awarded in autumn 2013 to the joint venture Tunnel Fröschnitzgraben Implenia - Swietelsky Tunnelbau. The contract includes altogether about 26 km of running tunnels to be driven by two mechanised drives and two conventional drives, with the works being undertaken at all four faces almost simultaneously. The particular challenge is that the entire supply to the underground activities and the clearance of excavated material has to pass through two shafts about 400 m deep. The construction of these two shafts with excavated diameters of about 12.4 and 9.9 m respectively and the selection of the shaft logistics are of decisive significance for the success of the project. These special requirements of the project faced a limited availability of flexible complete contractors for the construction and operation of shafts. Considering this situation, the joint venture partner Swietelsky Tunnelbau decided to solve the problem in-house and follow new routes with innovative concepts.
Das Baulos SBT2.1 “Tunnel Fröschnitzgraben” ist mit einem Auftragswert von etwa 623 Mio. EUR das größte Baulos des Semmering-Basistunnels. Im Herbst 2013 erhielt die Arbeitsgemeinschaft Tunnel Fröschnitzgraben Implenia - Swietelsky Tunnelbau den Bauauftrag. Für die im Baulos insgesamt aufzufahrenden ca. 26 km Streckenröhren sind zwei maschinelle Vortriebe (TVM) und zwei konventionelle Vortriebe vorgesehen. Die Arbeiten werden an allen vier Vortriebsästen großteils zeitgleich abgewickelt. Die besondere Herausforderung liegt darin, dass die gesamte Versorgung der untertägigen Aktivitäten sowie der Abtransport des Ausbruchmaterials über zwei jeweils ca. 400 m tiefe Schächte erfolgen müssen. Die Herstellung der beiden Schächte mit einem Ausbruchdurchmesser von rd. 12,4 bzw. 9,9 m und die Auswahl der Schachtlogistik sind für das Gelingen des Projekts von entscheidender Bedeutung. Den speziellen Anforderungen des Projekts stand ein begrenztes Angebot an flexiblen Komplettanbietern für den Bau und den Betrieb von Schächten gegenüber. Angesichts dieser Situation hat sich der Arge-Partner Swietelsky Tunnelbau dazu entschieden, die Problemstellungen in Eigenregie zu lösen und mit innovativen Konzepten neue Wege zu beschreiten.

x
Benedikt, Johannes; Wagner, Hanns; Herzeg, Thomas The St. Kanzian Chain of Tunnels - Tunnelling under very varied and extremely difficult conditions / Tunnelkette St. Kanzian - Tunnelbau unter sehr unterschiedlichen und extrem schwierigen Bedingungen Geomechanics and Tunnelling 5/2016 405-415 Topics

Kurzfassung

In the course of the building of the new Koralmbahn railway line between Graz and Klagenfurt in Austria, six tunnels have to be built in a sensitive landscape on the Carithian side. The tunnels have lengths of between 230 and 2,100 m. All the tunnels are designed to resist water under pressure and have a two-track standard cross-section. Except for the 495 m long Kühnsdorf Green Tunnel, which has already been completed, all the tunnels are currently under construction. The Srejach and Untersammelsdorf Tunnels with lengths of 620 and 665 m respectively are being driven in very challenging ground conditions consisting of silty to fine sandy lacustrine sediments, and extensive specialised civil engineering works had to be carried out in advance of both these tunnels. The performance of extensive tests and investigations during the tendering phase turned out to be very valuable for the planning of the project. The longest tunnel, the Stein Tunnel with a length of 2,100 m, is characterised by its location in soft ground with shallow overburden and the sensitive hydrogeological and ecological conditions. The driving of the Lind Tunnel in phyllite required special measures due to the lacustrine sediments above the tunnel, which reached down to the tunnel crown.
Im Zuge der Errichtung der Koralmbahn zwischen Graz und Klagenfurt sind auf Kärntner Seite in einem sensiblen Landschaftsraum sechs Tunnelbauwerke zu errichten. Die Tunnellängen liegen zwischen 230 und 2.100 m. Sämtliche Tunnelbauwerke werden druckwasserhaltend mit einem zweigleisigen Regelquerschnitt ausgeführt. Bis auf den 495 m langen Grüntunnel Kühnsdorf, der bereits fertig gestellt ist, befinden sich derzeit alle Tunnelbauwerke in der Ausführungsphase. Die Tunnel Srejach und Untersammelsdorf mit einer Länge von 620 und 665 m sind in extrem herausfordernden Untergrundbedingungen, bestehend aus schluffigen bis feinsandigen Stillwassersedimenten, herzustellen. Für diese beiden Tunnelbauwerke werden vorab Spezialtiefbaumaßnahmen in großem Umfang durchgeführt. Für die Planung dieser Arbeiten war die Durchführung von umfangreichen Versuchen und Untersuchungen in der Ausschreibungsphase sehr wertvoll. Der Tunnel Stein, mit 2.100 m der längste Tunnel in der Kette, ist durch seine Lage im Lockermaterial mit geringer Überlagerung und durch sensible hydrogeologische und ökologische Verhältnisse gekennzeichnet. Der Vortrieb des Tunnels Lind im Phyllit erfordert infolge der darüber liegenden Stillwassersedimente, die bis in die Tunnelfirste reichen, besondere Maßnahmen.

x
Bauer, Johann; Kohlböck, Bernhard; Moritz, Bernd; Zwittnig, Gerald The Granitztal Tunnel Chain - State of works on the second longest tunnel system on the Koralmbahn / Tunnelkette Granitztal - Stand der Arbeiten für das zweitlängste Tunnelsystem an der Koralmbahn Geomechanics and Tunnelling 5/2016 416-427 Topics

Kurzfassung

The Granitztal Tunnel Chain is not only the second longest tunnel system on the Koralmbahn line but also an essential part of the future new railway line between Graz and Klagenfurt (New South Range Line). At the time of reporting, more than two-thirds of the tunnel excavation works on the Graniztal contract are completed. After a detailed description of the project with four simultaneously advancing TBM drive and the extensive concreting ad earthworks in the Granitztal, the geological and geotechnical conditions and the experience gained until now are described. Particular attention is paid to the challenging geotechnical conditions in the Langer Berg section and the overground section in the Granitztal. The intensive design work to optimise future maintenance work is also described.
Mit der Tunnelkette Granitztal entsteht derzeit nicht nur das zweitlängste Tunnelsystem an der Koralmbahn, sondern ein wesentlicher Mosaikstein für die künftige Hochleistungsstrecke zwischen Graz und Klagenfurt. Zum Berichtszeitpunkt wird mehr als zwei Drittel der Vortriebsarbeiten für dieses Baulos abgeschlossen sein. Nach einer detaillierten Beschreibung des Projekts mit seinen vier gleichzeitig laufenden Vortrieben und den umfangreichen Beton- und Erdarbeiten im Granitztal wird über die geologischen und geotechnischen Verhältnisse und die bis dato gewonnenen Erkenntnisse berichtet. Besonderes Augenmerk wird auf die anspruchsvollen geotechnischen Verhältnisse im Abschnitt Langer Berg sowie im Übertage-Abschnitt Granitztal gelegt. Weiters wird über die intensiven Planungsaktivitäten zum Zwecke der Instandhaltungsoptimierung berichtet.

x
Sellner, Peter J.; Sonnleitner, Herbert Gleinalm Motorway Tunnel - 2nd tube logistical challenges / Gleinalmtunnel - Neubau der zweiten Röhre Geomechanics and Tunnelling 5/2016 428-434 Topics

Kurzfassung

In 2013 Asfinag published the tender for the construction of the second tube of the Gleinalm Tunnel. The tunnel is situated in hard rocks (gneiss) and the tender design contained excavation works realized by “drill and blast” in a top heading, bench and invert sequence. Additionally to this tender design, technical alternatives were allowed. One of the tenderers, the later contractor, offered both, a concept according to the tender and an alternative excavation concept including full face excavation by drill and blast. This alternative was based on considerations and experience the tenderer had gained from the construction works of the first tube in the early 1970s presuming optimal full face excavation conditions over wide areas of the tunnel and thus reducing time and costs. Due to these economic advantages and the low cost risk the owner finally commissioned the alternative. Minimizing the blasting vibration of the full face excavation on the nearby running tube, which was operated without any disturbance, was only one of the challenges of the project. In terms of logistics the supply of the excavation works with air and support materials as well as the huge mucking volume to be transported were identified as limiting factors.
Das im Jahr 2013 ausgeschriebene Vortriebskonzept für die zweite Röhre des Gleinalmtunnels hat den Ausbruch grundsätzlich als Sprengvortrieb in den Teilquerschnitten Kalotte, Strosse und Sohle vorgesehen, jedoch auch technische Alternativen zugelassen. Durch die später beauftragte Bietergemeinschaft wurde neben dem Hauptangebot auch eine Alternative eingereicht, die über weite Bereiche des Tunnels den Sprengvortrieb im Vollausbruch beinhaltet, und auf geologischen und geotechnischen Überlegungen beruht. Aufgrund der Wirtschaftlichkeit und Kostensicherheit wurde die Alternative beauftragt. Die Minimierung von Sprengerschütterungen im Zuge des Vollausbruchs im Zusammenhang mit der parallel verlaufenden und in Betrieb befindlichen Bestandsröhre stellt nur eine Herausforderung dar, die es zu bewältigen galt. Logistisch gesehen befand sich die Versorgung der Vortriebe im Grenzbereich des Machbaren.

x
Schönlechner, Christian; Bitschnau, Markus The construction of the Obervermuntwerk II pumped storage power station / Die Bauausführung des Pumpspeicherkraftwerks Obervermuntwerk II Geomechanics and Tunnelling 5/2016 435-446 Topics

Kurzfassung

The joint venture Bau Obervermuntwerk II, consisting of the companies Jäger Bau, Porr, Östu-Stettin and Hinteregger are constructing the pumped storage works Obervermunt II (OVW II) under a contract from the Vorarlberger Illwerke AG between the Silvretta and the Vermunt reservoirs. The Obervermuntwerk II is being built as a parallel works to the existing Obervermuntwerk (OVW). Together with the OVW II, a new headrace is being built for the existing Obervermuntwerk and the existing overground penstock will be demolished. All excavation is being undertaken conventionally by drill and blast; only the surge tank and the pressure shaft will be excavated by raise boring previously excavated mucking shafts. The aggregates for the concrete of the Obervermunt II power station (about 200,000 m3) are being prepared from excavated material as far as possible. A dedicated material processing plant for the project is being operated in Vermunt as well as a batching plant.
Die Arbeitsgemeinschaft Bau Obervermuntwerk II, bestehend aus den Firmen Jäger Bau, Porr, Östu-Stettin und Hinteregger errichtet im Auftrag der Vorarlberger Illwerke AG zwischen dem Speichersee Silvretta und dem Speichersee Vermunt das Pumpspeicherwerk Obervermunt II (OVW II). Das Obervermuntwerk II wird als Parallelwerk zum bestehenden Obervermuntwerk (OVW) errichtet. Mit der Errichtung des OVW II wird auch eine neue Triebwasserführung für das bestehende Obervermuntwerk hergestellt und die bestehende oberirdische Druckrohrleitung abgetragen. Sämtliche Ausbrucharbeiten erfolgen konventionell im Sprengvortrieb, lediglich beim Wasserschloss und dem Druckschacht werden mittels Raiseboring vorab Schutterschächte hergestellt. Die Zuschlagstoffe für den Beton des Kraftwerks Obervermunt II (ca. 200.000 m3) werden so weit wie möglich aus dem Ausbruchmaterial aufbereitet. Für diese Maßnahme wird im Bereich Vermunt eine eigene Materialaufbereitungsanlage sowie eine Betonmischanlage betrieben.

x
Dumas, Philippe A European perspective of the development of deep geothermal in urban areas - Smart thermal grids, geothermal integration into smart cities Geomechanics and Tunnelling 5/2016 447-450 Topics

Kurzfassung

The future of our energy supply systems is moving towards Smart Cities and Smart Rural Communities, where the integration of combined technologies using renewable energy sources reduces environmental impact and offers citizens a better quality of life. Geothermal has a particularly important role in smart electricity and thermal grids, since it can deliver both heating and cooling, and electricity.
Shallow geothermal, using heat pumps, is a key energy source for smart energy systems. It provides solutions for the future energy system by coupling smart thermal and electricity grids with underground thermal storage and by providing reliable and affordable heating and cooling supply to both urban and rural areas.
As these technologies can be installed in grid and off-grid heating and cooling systems, they perfectly fit the new smart cities and rural communities approach.
In addition, there is also an important role for shallow geothermal energy in connection with and management of smart electricity grids. Geothermal heat pumps can provide demand response services, thereby contributing to grid stabilisation, whilst Underground Thermal Energy Storage (UTES) is an excellent storage solution. Shallow geothermal technologies will be utilised in the next generation of district heating: Smart Thermal Grids.

x
Hofinger, Johann The contribution of building-integrated geothermal systems to the energy transition / Der Beitrag gebäudeintegrierter Geothermieanlagen zur Energiewende Geomechanics and Tunnelling 5/2016 451-457 Topics

Kurzfassung

If international agreements to replace fossil fuels with renewables are taken seriously by politicians, a much broader use of environmental-friendly energy sources will be needed for heating and cooling purposes in the future. This necessary decarbonisation can be supported by the use of heat pumps in combination with geothermal absorbers, which have particular advantages since a large part of the heat used is extracted from the environment surrounding the building. The advantage of building-integrated geothermal systems also lies in the simple and inexpensive supply of cooling energy, which can be accomplished either by free cooling or by reversing the heat pump circuit. The geothermal plants at Salzburg railway station and the Austria Campus will be exemplified and operating experience is given.
Werden die internationalen Vereinbarungen zum Ersatz fossiler Energieträger durch erneuerbare von der Politik tatsächlich umgesetzt, ist auch im Gebäudesektor in Zukunft ein wesentlich ausgeweiteter Einsatz klimafreundlicher Energieträger erforderlich. Im Sinne einer notwendigen Dekarbonisierung bietet die Verwendung von Wärmepumpenanlagen in Kombination mit Geothermieabsorbern besondere Vorteile, da ein Großteil der Nutzwärme aus der Umgebung des Gebäudes bezogen wird. Der Vorteil gebäudeintegrierter Erdwärmeanlagen liegt auch in der einfachen und kostengünstigen Bereitstellung von Kühlenergie, welche sich entweder durch Free-Cooling oder durch die Umkehrung des Wärmepumpenkreislaufs bewerkstelligen lässt. Die Geothermieanlagen am Hauptbahnhof Salzburg und am im Bau befindlichen Austria Campus werden beispielhaft beschrieben und Bau- sowie Betriebserfahrungen angeführt.

x
Csesznák, András; Järschke, Roland; Wittke, Martin B 10 Rosenstein Tunnel - Designing a geothermal energy system in a spa protection area / B 10-Rosensteintunnel - Planung einer Geothermieanlage im Heilquellenschutzgebiet Geomechanics and Tunnelling 5/2016 458-466 Topics

Kurzfassung

The design and construction of the Rosenstein Tunnel was intended to minimize the effects on the environment, nature and groundwater during construction and operation. Part of this design agenda was a decision to equip the tunnel with a geothermal energy system to recover energy from the ground for the heating and cooling of the elephant house at Wilhelma zoo. The Rosenstein Tunnel is located in the spa water protection area of Stuttgart. The construction of the geothermal system was only permitted on the condition that it must be guaranteed that there is no threat to the groundwater due to leakage of heat transfer fluid, which led to increased constructive demands for the design and construction of the system. One of these demands was the protection of the pipes during construction and service. The heat exchange takes place at absorber pipes installed between the shotcrete shell and the inner lining. Niches were placed on both sides of the tunnel blocks to house the boxes for the distribution manifolds, valves, regulators as well as the measuring and control instruments. To measure the operating temperature, a temperature measurement section is installed in both tubes, which records the temperature of the tunnel lining and the surrounding soil. The detailed measuring results not only allow a precise monitoring and control of the system, but also enable scientific research into the relationship between the temperature, soil temperature and the production of energy over the lifetime of the system.
Ziel bei der Planung und Ausführung des Rosensteintunnels war eine möglichst umwelt-, natur- und heilwasserschonende Realisierung. Im Rahmen dieses Konzepts wurde in der Entwurfsphase u. a. entschieden, den Rosensteintunnel mit einer Geothermieanlage zur Gewinnung von Energie aus der Erdwärme zum Heizen und Kühlen des neu zu errichtenden Elefantenhauses der Wilhelma auszustatten. Der Rosensteintunnel liegt im Heilquellschutzgebiet der Landeshauptstadt Stuttgart. Einer Ausführung der Anlage wurde daher nur unter der Bedingung zugestimmt, dass sichergestellt werden kann, dass eine Gefährdung des Grundwassers infolge des Austretens der Wärmeträgerflüssigkeit ausgeschlossen ist. Daraus ergaben sich erhöhte, konstruktive Anforderungen bei der Planung der Tunnelkonstruktion und der Konstruktion der Geothermieanlage. Diese waren u. a. der Schutz der Rohrleitungen im Bau- und im Endzustand sowie die Verlegung der Rohre in und durch die wasserundurchlässige Innenschale. Der Wärmeaustausch erfolgt über Absorberleitungen, die im Gewölbe zwischen der Spritzbetonaußenschale und der Ortbetoninnenschale liegen. In den Tunnelblöcken wurden Nischen angeordnet, in denen Kästen für die Modulverteiler, Armaturen, Regler sowie die Instrumente der Mess- und Regelungstechnik untergebracht sind. Zur Erfassung und Überwachung der Betriebstemperaturen wurde in jeder Tunnelröhre zusätzlich ein Temperaturmessquerschnitt vorgesehen, der die Temperatur der Innenschale und die des Untergrunds aufzeichnet. Die detaillierten Messergebnisse ermöglichen neben der Überwachung und Steuerung der Geothermieanlage auch die wissenschaftliche Erforschung der Zusammenhänge zwischen Lufttemperatur, Bodentemperatur und der Energiegewinnung über die gesamte Lebensdauer der Anlage.

x
Moormann, Christian; Buhmann, Patrik; Friedemann, Wolf; Homuth, Sebastian; Pralle, Norbert Tunnel geothermics - International experience with renewable energy concepts in tunnelling / Tunnelgeothermie - Internationale Erfahrungen zu regenerativen Energiekonzepten im Tunnelbau Geomechanics and Tunnelling 5/2016 467-480 Topics

Kurzfassung

Shallow geothermal energy now provides an essential contribution to the base load of heating energy. The thermal activation of tunnels is an interesting alternative and an economically appropriate supplement to the present hybrid systems in the field of ground engineering. An essential difference between the tunnel absorber and structures such as activated piles and diaphragm wall elements is the use of heat fluxes from the ground, as well as from the inside of the tunnel. Due to this circumstance, the tunnel absorber is assigned to the group of the duo-hybrid systems. The tunnel air temperature is essential for the heat flux inside the tunnel. Stuttgart-Fasanenhof and Jenbach are two geothermal tunnel plants which have been delivering dependable measurement data of the subsoil temperature, the tunnel lining temperature and the tunnel air temperature for four years. Based on the selected operation modes and case studies, the measurement results are analyzed and discussed. In addition, the possible geothermal potential of a geothermal tunnel system is introduced.
Oberflächennahe Geothermie leistet mittlerweile einen wesentlichen Beitrag zur Grundlastversorgung mit Wärmeenergie. Die thermische Aktivierung von Tunneln ist eine interessante Alternative und ökonomisch sinnvolle Ergänzung der bisherigen Hybridsysteme des Spezialtiefbaus. Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal des Tunnelabsorbers gegenüber z. B. aktivierten Pfählen oder Schlitzwandelementen ist die Nutzung von Wärmeströmen sowohl aus dem Erdreich als auch aus der Tunnelluft. Damit ist der Tunnelabsorber in die Gruppe der Duo-Hybrid-Systeme einzuordnen. Wesentlich für den Wärmestrom aus dem Tunnelinneren ist die Tunnellufttemperatur. Mit den Tunneln Stuttgart-Fasanenhof und Jenbach existieren zwei Tunnelgeothermieanlagen, die seit nunmehr vier Jahren verlässliche Messdaten zu Baugrund-, Tunnelschalen- und Tunnellufttemperatur liefern. An ausgesuchten Betriebsphasen und Modellstudien werden Messergebnisse analysiert und diskutiert sowie das mögliche tunnelgeothermische Potenzial vorgestellt.

x
Lorenz, Stefan; Stoxreiter, Thomas; Galler, Robert MinTherm - Utilization of the overburden of existing underground structures for deep geothermal projects / MinTherm - Geothermische Nutzung des Überlagerungspotenzials in unterirdischen Infrastrukturen für tiefe Geothermie Geomechanics and Tunnelling 5/2016 481-488 Topics

Kurzfassung

The research study was intended to investigate the potential use of geothermal energy power plants in subsurface infrastructure such as tunnels and active or closed mines. The aims of the study was to examine the geological and geothermal conditions of a tunnel and a mine to survey the drilling technologies and necessary infrastructures for the drilling of deep boreholes as well as to determine rock, operating and process parameters and safety aspects in case of subsurface structures. The results are given in an evaluation matrix, which assembles the collected data and describes the specific boundary conditions of the tunnel projects and the mine as well as the risks of project Implementation.
Das Forschungsprojekt untersuchte das Nutzungspotenzial von Tiefengeothermiekraftwerken für untertägige Infrastrukturen wie Tunnelbauwerke und aktive oder auch stillgelegte Bergbaustrukturen. Ziel des Projekts war, die geologischen und geothermischen Standortbedingungen an einem ausgewählten Tunnelbauwerk und einer aktiven untertägigen Bergbauanlage zu überprüfen, die Bohrtechnologien und die Bereitstellung der notwendigen Infrastrukturen zum Abteufen von Tiefenbohrungen zu erheben und auch Gebirgs-, Betriebs- und Prozessparameter und Sicherheitsaspekte zu erfassen, die sich im Spezialfall von Untertageanlagen ergeben. Die Ergebnisse fanden Eingang in eine Bewertungsmatrix, die sich aus den erhobenen Daten, welche die konkreten Randbedingungen der Projekte aufzeigen, sowie die Risiken einer Projektumsetzung beschreiben.

x
Fruhwirth, Rudolf K.; Hofstätter, Herbert An innovative approach for optimising geothermal energy recovery / Tiefe geothermische Energiegewinnung - Innovative Wege zur Optimierung Geomechanics and Tunnelling 5/2016 489-496 Topics

Kurzfassung

The overall economics of a geothermal project are basically governed by the formation temperature gradient and the productivity of the reservoir. At the Chair of Petroleum and Geothermal Energy Recovery, a simulator has been developed considering different well geometries and casing strings or liner completions as well as total or partial cementation. In order to optimize heat transfer or to minimize losses, various tubing types like gas- or vacuum isolated pipes as well as relined or outside coated pipes can be simulated. The program also allows the simulation of transient states as well as the circulation of various media with various rates in closed systems. This enables the optimisation of energy recovery by simulating various materials and circulation rates over a long term, which is essential for the evaluation of the economical limits and energy efficiency of a geothermal project. The program can also be used for the simulation of oil and gas production since the conservation of energy results in less friction losses and higher flow velocities in gas wells which finally results in better deliquification behaviour.
Die Wirtschaftlichkeit eines geothermischen Projekts wird im Wesentlichen durch den Temperaturgradienten und die Produktivität der Lagerstätte bestimmt. Am Chair of Petroleum and Geothermal Energy Recovery der Montanuniversität Leoben wurde in den vergangenen Jahren ein Simulator entwickelt, der die Modellierung geothermischer Vorgänge im Bohrloch erlaubt. Ziel dieser Arbeit ist die Simulation der Wärmeverluste auf dem Weg von der Lagerstätte nach Obertage unter Berücksichtigung verschiedener Bohrlochgeometrien als auch Tagesrohrtouren oder Linerkomplettierungen samt deren vollständigen oder partiellen Zementation.
Um den Wärmetransport zu optimieren bzw. die Verluste zu minimieren, werden verschiedene Materialien der Steigrohre, wie gas- oder vakuumisolierte Rohre, aber auch innen und/oder außen isolierte Tübbinge behandelt. Das Programm ist für transiente Simulation sowie die Zirkulation verschiedener Medien mit variabler Zirkulationsrate in einem geschlossenen System ausgelegt. So kann die optimale Energieausbeute unter Verwendung verschiedenster Materialien und Zirkulationsraten über einen langen Beobachtungszeitraum simuliert werden, was wiederum die Basis für die Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz geothermaler Projekte darstellt. Das Programm wird aber auch für die Simulation von Erdöl- und Erdgasförderung herangezogen, zumal durch die Energiekonservierung die Reibungsdruckverluste wesentlich geringer sind, bei Gassonden die Fließgeschwindigkeit höher ist und somit die Austragfähigkeit von Flüssigkeiten aus der Sonde verbessert werden kann.

x
Poisel, Rainer; Kolenprat, Bernd; Bertagnoli, Michael; Ahmadabadi, Morteza; Grasemann, Bernhard; Hödlmoser, Nikolaus The rockslide hazard in the former quarry near Spitz and its foreland / Die Felssturzgefahr im ehemaligen Tagebau Spitz a. d. Donau und dessen Vorland Geomechanics and Tunnelling 5/2016 497-507 Topics

Kurzfassung

In the former quarry near Spitz many rockslides have occurred during operation as well as after closure. They endangered a railway, the Wachau-bicycle route, an important road and the left Danube river bank. Therefore, a protection embankment and a rock fall fence were constructed as well as a monitoring system installed automatically closing all traffic routes, when rock face displacements are exceeding a threshold. In order to clarify the need for risk reduction measures, the hazard caused by the former quarry near Spitz was investigated by
- Analyses of weather - and of occurrences statistics (when did rock slides occur for which reasons?) in order to assess the probability of future rock slides,
- Geomechanical analyses of occurred and of possible future rock detachments and
- Analyses of existing deposits and simulations of possible future rock slides in order to estimate the damage caused by these slides.
The results of these investigations and the subsequent conclusions are described.
Im ehemaligen Tagebau Spitz a. d. Donau ereigneten sich in der Vergangenheit sowohl während des Abbaus als auch nach dessen Stilllegung zahlreiche Felsstürze. Diese bedrohten die Wachau-Bahn, den Wachau-Radweg, die Wachau-Bundesstraße und das linksseitige Donauufer. Deshalb wurden ein Schutzdamm geschüttet, ein Steinschlagschutzzaun errichtet und ein Monitoring-Programm installiert, das bei Gefahr (bei größeren Verschiebungen) automatisch eine Sperre der Verkehrswege auslöst. Um die Notwendigkeit weiterer Maßnahmen zur Reduktion des Risikos abzuklären, wurde die vom ehemaligen Tagebau Spitz a. d. Donau ausgehende Gefahr analysiert. Dies geschah in Form von
- Analysen der Wetter- und Ereignisstatistiken (wann ereigneten sich warum Felsstürze), um die Wahrscheinlichkeit weiterer Felsstürze abzuschätzen,
- Geomechanischen Analysen früherer Ablösungen sowie Analysen möglicher zukünftiger Ablösungen und
- Analysen früherer Ablagerungen und Simulationen möglicher zukünftiger Absturzszenarien, um den durch diese Szenarien verursachten Schaden abzuschätzen.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen und die Schlussfolgerungen daraus werden beschrieben.

x
Schütz, Holger; Konietzky, Heinz Studies of flooding induced by seismicity in the Schlema-Alberoda uranium mine / Untersuchungen zur flutungsinduzierten Seismizität im Uranerzbergwerk Schlema-Alberoda Geomechanics and Tunnelling 5/2016 508-514 Topics

Kurzfassung

The uranium mine in Schlema-Alberoda near the town Aue in south-east Germany was operated between 1947 and 1990. In 1979, a seismic event with local magnitude of ML = 2.9 and intensity MSK = 5 (Medvedev-Sponheuer-Karnik scale) was monitored close to the mining area. Due to this event and observations of underground dynamic de-stressing, a local seismic network was installed and extended in the following years. Seismic events were routinely located and source parameters for selected events were determined [1], [2]. It was found that most of the sources of dynamic events are located outside the mine, in the neighbouring granitic intrusion. During the period of active mining, continuous online evaluation of seismic events was performed in conjunction with online hazard evaluation [2].
In 1990, the controlled flooding of the mine was started. A total excavated volume of 35 m. m3 had to be flooded. The flooding was completed in 2012. The flooding process was continuously monitored with a seismic network over the whole period of 22 years. This large dataset has been used for statistical calculations, correlations between seismicity and flooding level and ground velocity predictions.
Im Bergwerk Schlema-Alberoda, in der Nähe der Stadt Aue im Südosten Deutschlands, wurde von 1947 bis 1990 Uranerz im Firststoßbau-Verfahren abgebaut. Im Jahr 1979 wurde in der Nähe des Bergwerks ein seismisches Ereignis mit einer Lokalmagnitude von ML = 2,9 und einer Intensität von I = 5 nach der Medwedew-Sponheuer-Karnik-Skala aufgezeichnet. Dieses Ereignis, verbunden mit beobachteten Spannungsumlagerungen, führte zur Entscheidung, ein lokales seismologisches Online-Überwachungsnetz zu installieren und in den folgenden Jahren auszubauen. Die Lokalisierung und Magnitudenbestimmung wurde seitdem routinemäßig durchgeführt, und für ausgewählte Ereignisse konnten Herdparameter bestimmt werden [1, 2]. Weiterhin wurde während der Zeit des aktiven Bergbaus eine Online-Gefährdungsbeurteilung durchgeführt [2]. Die Beobachtungen zeigten, dass sich ein Großteil der Hypozentren nicht im Bergwerk selbst befinden, sondern in der darunter liegenden Granitintrusion. Nach der Einstellung der Bergbauarbeiten wurde im Jahr 1990 die kontrollierte Flutung eingeleitet, die im Jahr 2012 abgeschlossen war. Insgesamt wurden 35 Mio. m3 Hohlraum geflutet. Während des gesamten Zeitraums wurde die Flutung kontinuierlich mit dem seismologischen Netz überwacht. Dieser umfangreiche Datensatz wurde für statistische Berechnungen, Korrelationen zwischen Seismizität und Flutung und zur Abschätzung von Bodenschwinggeschwindigkeiten verwendet.

x
Gaul, Felix; Eggenreich, Stefan Installation of a microseismic monitoring system in the Mittersill scheelite mine / Aufbau eines mikroseismischen Überwachungssystems im Mittersiller Scheelit Bergbau Geomechanics and Tunnelling 5/2016 515-523 Topics

Kurzfassung

The 500.000 t/a underground Mittersill scheelite mine produced around 12 Mio. t during its 40 year lifetime. The active western field dips with 55° to the NNW under the western flank of the steep valley. The ore zone is developed over a vertical length of 600 m from its outcrop at 1.250 m down to the 650 m asl. The deepest workings are already more than 1.000 m below surface due to the dipping below the mountain range. Open stoping with backfill, cut and fill as well as sublevel caving are the prominent mining methods. End of 2015 a micro seismic system from Canadian ESG Solution was installed to get a better understanding of induced stresses and movements in rock formation. As of December 2015 the system consisting of ten sensors are constantly recording all microseismic events in the mine at a depth between 500 and 1.000 m. The events are analysed and graphically displayed according their location, magnitude and category.
Der Mittersiller untertägige Scheelit Bergbau gewinnt pro Jahr etwa 500.000 t Erz. Über die Lebensdauer des Betriebs wurden bereits mehr als 12 Mio. t abgebaut. Die derzeit im Abbau befindliche Lagerstätte, das sogenannte Westfeld fällt mit etwa 55° noch NNW unter den Hang ein. Die Lagerstätte ist vom Ausbiss auf dem Niveau 1.250 m NN bis zum Niveau 650 m NN über 600 Höhenmeter aufgeschlossen. Durch das Einfallen unter den Hang haben die tiefsten Grubenbaue bereits eine Überdeckung von über 1.000 m. Als Abbauverfahren kommen großräumiger Weitungsbau, Firstenstoßbau und Teilsohlenbruchbau zur Anwendung. Ende 2015 wurde ein mikroseismisches Überwachungssystem der kanadischen Firma ESG Solutions installiert, um ein besseres Verständnis über die durch den Bergbau hervorgerufenen Spannungsverlagerungen und Bewegungen im Gebirgsverband zu bekommen. Seit Dezember 2015 erfolgen die Aufzeichnungen in einem Bereich mit einer Überdeckung von 500 bis 1.000 m. Das System erfasst mithilfe von zehn Sensoren seismische Aktivität und zeichnet diese kontinuierlich in Echtzeit auf. Die Ereignisse werden nach Ort, Größe und Kategorie ausgewertet und dreidimensional grafisch dargestellt.

x
Wagner, Horst; Ladinig, Tobias; Blaha, Hannes Design considerations for pillar systems in deep mines Geomechanics and Tunnelling 5/2016 524-528 Topics

Kurzfassung

Pillar systems in mines are statically indeterminate systems. The paper presents the results of numerical investigations to evaluate the effects of panel dimensions on pillar loads. It is shown that pillar load in deep mines is strongly influenced by the lateral and vertical extent of extraction panels. The commonly applied tributary area concept does not account for these effects and is an oversimplification that has to be applied with caution. The effects of local pillar failures on stability of pillar workings are examined using simple models. It is shown that limiting panel dimensions by substantial barrier pillars can reduce the danger of regional pillar collapses and enhance overall mine stability.

x
Gomes, Alexandre R.A.; Rojas, Eduardo; Ulloa, Juan Carlos Severe rock mass damage of undercut and extraction level pillars at El Teniente Mine Geomechanics and Tunnelling 5/2016 529-533 Topics

Kurzfassung

The El Teniente Mine of Codelco is one of the largest underground mine operations in the world. The mine employs massive mechanised panel caving methods with pre-undercut variants to extract copper-molybdenum ore, producing 140,000 t/d, mainly of primary copper ore. In the context of a study of rehabilitation measures for collapsed zones at the Esmeralda mine, which is one of Tenientés most important operations, a preliminary assessment of the post-collapse pillar's rock mass condition was carried out, allowing the characterization of the damage zone surrounding the drifts and some insights into the likely pillar's rock mass damage development. The paper outlines these findings and discusses some underlying factors that may also have influenced the process.

x