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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik3/2021260Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 3/2021Beton- und Stahlbetonbau3/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
Das Titelbild zeigt eine typische Spannbetonbrücke aus den 1970er Jahren, die sich im bayerischen Landkreis Cham befindet. An diesem Bauwerk wurden verschiedenste Größen zerstörungsfrei gemessen, darunter Spannungsänderungen mittels Ultraschall und Schwingungen. Gut zu sehen sind hier der LKW für die Belastungsversuche und das Personal zur Überwachung der Messdatenaufzeichnung. Im dazugehörigen Beitrag auf den Seiten 183 bis 199 wird am Beispiel dieser Brücke und zweier Grenzzustände gezeigt, wie die Messergebnisse aus der zerstörungsfreien Prüfung in probabilistische Nachweise von Bestandsbauwerken einfließen können und welche Auswirkungen die Implementierung von gemessenen Daten bei der Bewertung von Bestandsbauwerken haben kann. Dadurch wird eine realtitätsnahe Bauwerksbewertung möglich. (Bild: BAM)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 3/2021Beton- und Stahlbetonbau3/2021Inhalt

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Pürgstaller, AndreasWertschätzende Interaktion zwischen Erfahrung und DigitalisierungBeton- und Stahlbetonbau3/2021159Editorials

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Schuler, Harald; Meier, Florian; Trost, BurkhartMonitoring der Gerbergelenke im Erhaltungsprojekt Grenzbrücke BaselBeton- und Stahlbetonbau3/2021160-169Aufsätze

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Die Überwachung (Monitoring) von Bauwerken kann einen Betrag dazu leisten, Schäden rechtzeitig zu erkennen und mehr Sicherheit für die Nutzer von Infrastrukturbauwerken zu schaffen [1-3]. Dabei ist es sinnvoll, ausgewählte neuralgische Punkte des Tragwerks zu überwachen, um die Datenmenge nicht zu groß werden zu lassen und die Übersichtlichkeit zu erhalten. Sensoren können zusätzliche Informationen über Zustand, Einwirkungen oder Umwelteinflüsse (z. B. Temperaturverformungen) eines Bauwerks zur Verfügung stellen. Im Rahmen des hier beschriebenen Erhaltungsprojekts, Grenzbrücke Basel, wurden die Gerbergelenke im Bereich der Konsolbänke durch nachträglich eingebrachte und vorgespannte diagonale Zugstangen verstärkt. An diesem neuralgischen Punkt des Tragwerks wurden faseroptische Dehnungs- und Temperatursensoren auf den Verstärkungsstäben installiert, um mehr Informationen über die Beanspruchung der Zugstangen zu erhalten. Ein Warnsystem konnte für den Fall einer Überbeanspruchung des Gerbergelenks installiert werden. Dieser Aufsatz stellt das Konzept des Überwachungssystems, die installierte faseroptische Messtechnik und die Kalibrierung durch die Überfahrt von definiert beladen LKW vor.

Monitoring of the Gerber hinges in the maintenance project Grenzbrücke Basel
Monitoring helps to detect damage of structures at an early stage and provides more safety for the users of the infrastructure [1-3]. It is reasonable to consider only neuralgic points to reduce the amount of the measured data and provide clarity. Monitoring can help to receive information about the condition of the structure, the load situation, and environmental influences (e. g. temperature deformations). In the maintenance project, Grenzbrücke Basel, the Gerber hinges are retrofitted by diagonal prestressed rods. Fiber-optic strain and temperature sensors are applied on the rods to get more information about the stress state. Based on this stress state a warning system is installed. If the stress state exceeds a limit, a message is sent to the responsible engineer. This paper presents the concept of the warning system, the fiber-optic measurements, and its calibration using trucks with defined loads.

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Stadt Konstanz plant Gebäudesanierungen mit PLAN4-Software LösungBeton- und Stahlbetonbau3/2021169Nachrichten

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Reiterer, Michael; Strauss, Alfred; Kari, HannesAnsätze zur performancebasierten Zustandsbeurteilung und Lebensdauerprognose von IngenieurkonstruktionenBeton- und Stahlbetonbau3/2021170-182Aufsätze

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Es werden neue innovative Ansätze zur performancebasierten Zustandsbeurteilung und Lebensdauerprognose von Ingenieurkonstruktionen auf Grundlage eines hybriden und modellbasierten Zuverlässigkeitsindex vorgestellt. Die Methode beruht auf der Zusammenführung der Ergebnisse aus rein visuellen Zustandsprüfungen von Ingenieurkonstruktionen mit vorhandenem Expertenwissen aus Versuchen und Berechnungen. Mittels Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) werden die Zustandsklassen aus der heuristischen visuellen Inspektion und das vorhandene Expertenwissen zur verfeinerten Ermittlung des zustandsabhängigen Zuverlässigkeitsindex unter Berücksichtigung der entsprechenden Schadensfolgeklassen (CCn) bei einem bestimmten Lebensalter der Konstruktion herangezogen. Es werden vier unterschiedliche Modelle für die Prognose der zukünftig sich ergebenden Zustandsentwicklung/Degradation und der zu erwartenden Lebensdauer der betrachteten Ingenieurkonstruktion vorgestellt. Diese methodischen Ansätze werden am Beispiel einer bei Zugvorbeifahrt hochgradig dynamisch beanspruchten Lärmschutzwandkonstruktion der Bahn zur Zustandsbeurteilung und Lebensdauerprognose skizziert.

Approaches for the performance-based condition assessment and lifetime prognosis of engineering structures
The contribution discusses approaches for the performance-based condition assessment including consequence class concepts and service life prediction procedures of complex high loaded structural components as used in railway engineering. These approaches are based on hybrid monitoring and modelling based reliability index concepts and includes the merging of the results from purely visual status checks of engineering constructions with existing expert knowledge from tests and calculations. Using artificial intelligence (AI) methods, the condition classes from the heuristic visual inspection and the existing expert knowledge for refined determination of the condition-dependent reliability index under consideration of the corresponding damage consequence classes (CCn) at a certain age are used. Four different models for the prognosis of the future state development / degradation and the expected lifespan of the considered engineering construction are presented. These methodical approaches are outlined using the example of a dynamically stressed noise barrier construction due to train passing for condition assessment and (remaining) service life forecast.

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Neue Hochbau-Projektaufträge für ImpleniaBeton- und Stahlbetonbau3/2021182Nachrichten

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Küttenbaum, Stefan; Maack, Stefan; Braml, Thomas; Taffe, Alexander; Strübing, ThorstenBewertung von Bestandsbauwerken mit gemessenen Daten, Teil 2 - Berechnung der Tragwerkszuverlässigkeit unter Einbeziehung der ZfP-MessergebnisseBeton- und Stahlbetonbau3/2021183-199Aufsätze

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Durch die Einbeziehung von gemessenen Daten bei der Bewertung von bestehenden Bauwerken können Unsicherheiten bei der Beurteilung des Tragverhaltens reduziert werden, ohne das normative Zuverlässigkeitsniveau einzuschränken. Informationen sind die wesentliche Grundlage für die Analyse der Zuverlässigkeit von Tragwerken. Umso wichtiger ist die Kenntnis über die Präzision und die Richtigkeit der verwendeten Informationen. Aus messtechnischer Sicht kann ein Messwert, dem keine Messunsicherheit beigeordnet wurde, als wertlos erachtet werden. Liegt ein vollständig dokumentiertes Messergebnis vor, so ist die Qualität der gemessenen Information bekannt und deren Vergleichbarkeit gewährleistet. In diesem Beitrag wird am Beispiel einer Spannbetonbrücke und zweier Grenzzustände gezeigt, wie Messergebnisse aus der zerstörungsfreien Prüfung in probabilistische Nachweise von Bestandsbauwerken einfließen können und welche Auswirkungen die Implementierung von gemessenen Daten bei der Bewertung von Bestandsbauwerken haben kann.

Reassessment of existing structures based on measured data - Part 2: Structural reliability analyses using NDT results
Every decision about the reliability of a structure is associated with uncertainties. The reassessment of existing structures remains a major challenge. The decisive difference compared to the design of new structures is the possibility and necessity to collect individual information about the actual condition and properties of the structure. Such knowledge should be appreciated in the reassessment in order to reduce uncertainties and increase the validity of the results. Reliability analyses using measured data require the comparability of measurement results and the evaluation of the quality of the measured information. Both requirements can be met by adequate measurement uncertainty considerations. Besides, the destructive interventions necessary for the measurements should be kept to a minimum. This paper shows how non-destructively gathered measurement results can be incorporated into probabilistic reassessments and which effects the implementation of measured data can have when evaluating existing structures, using a prestressed concrete bridge as a case-study.

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Maack, Stefan; Küttenbaum, Stefan; Epple, Niklas; Aligholizadeh, MohammadDie Ultraschall-Echomethode - von der Messung zur bautechnischen Kenngröße - Studie zur Leistungsfähigkeit der Messmethode am Referenzmaterial Polyamid und an BetonBeton- und Stahlbetonbau3/2021200-211Aufsätze

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Zerstörungsfreie Prüfverfahren liefern wichtige Informationen zur Beurteilung von Bauwerken. Mit ihnen können Materialeigenschaften bestimmt oder die innere Struktur von Bauteilen beschrieben werden. Für letzteres werden in der Regel Volumenverfahren angewandt. Einen besonderen Stellenwert haben in der Praxis die Radar- und die Ultraschall-Echoverfahren. Ihre Anwendung erfordert lediglich eine einseitige Zugänglichkeit zum Bauteil. Zudem lassen sich zahlreiche unterschiedliche Prüfaufgaben lösen. Zum Stand der Technik gehören beispielsweise die Ortung von Bewehrung und Spannkanälen, die Bestimmung der Dicke von Bauteilen oder die Fehlerlokalisierung. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie mithilfe von Ultraschall-Echomessungen gesammelte Messwerte in ein quantitatives Messergebnis überführt werden können, das wiederum in ingenieurtechnische Berechnungen einfließen kann. Einleitend werden die Prüfmethode und die Messtechnik erläutert. Anschließend wird das Vorgehen von der Auswertung der Messergebnisse bis zur Bestimmung der bautechnischen Kenngröße - Bauteildicke - gezeigt. Abschließend wird die Methodik an einem Referenzprüfkörper aus Polyamid demonstriert und den Ergebnissen von Messungen an Beton gegenübergestellt.

Ultrasonic Echo Method - Deriving structural parameters from measured values
Non-destructive testing methods provide valuable information for the assessment of structures. The application of these methods facilitates the measurement of material properties and the description of the structures' inside geometry. The internal structure is usually examined non-destructively using volume methods. The ground penetration radar (GPR) method and the ultrasonic echo technique are important tools. Their application requires one-sided accessibility to the component only. Various testing tasks can be solved, e. g. the localization of reinforcement or tendon ducts, the determination of the thickness of components or the detection of structural defects. In this study it is shown how measurement results, suitable to be used later in engineering assessments, can be derived from observations made with ultrasonic echo measurements. The testing method and the measuring system are explained first. Subsequently, the procedure starting with the evaluation of the measurement signals via the calculation of the measurement uncertainty up to the determination of the characteristic material parameters is shown. Finally, the methodology is demonstrated on a reference specimen made of Polyamide. The findings are compared with the results of measurements on concrete.

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Volle Konzentration auf MörtelBeton- und Stahlbetonbau3/2021211Nachrichten

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Speck, Kerstin; Vogdt, Fritz; Curbach, Manfred; Petryna, Yuri; Marx, SteffenDehnungsmessung bei mehraxialen Druckversuchen an Beton mittels faseroptischer SensorenBeton- und Stahlbetonbau3/2021212-221Aufsätze

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Für die Quantifizierung lastinduzierter anisotroper Schädigungen unter verschiedenen mehraxialen Spannungszuständen ist die Dehnungsmessung im Inneren kleinformatiger Probekörper erforderlich. Quasikontinuierlich messende faseroptische Sensoren ohne werksseitige Schutzummantelung können dafür neue Möglichkeiten eröffnen. Dieser Beitrag erläutert die Herausforderungen bei der Dehnungsmessung bei mehraxialen Versuchen und das Potenzial der quasikontinuierlichen Dehnungsmessung mit faseroptischen Sensoren. Es wird die Positionierung der Messfasern mittels eines Messingprofils in den unbewehrten Probekörpern erläutert und die Beeinflussung der Betoneigenschaften durch dieses Trägergestell. Die möglichen Messgenauigkeiten und messtechnischen Besonderheiten speziell hinsichtlich der querdruckempfindlichen und nicht alkaliresistenten Messfasern werden aufgezeigt. Ein Vergleich mit der häufig angewandten Dehnungsmessung über die Bürstenverformung zeigt, dass trotz aller bestehenden Herausforderungen die faseroptischen Sensoren eine Dehnungsmessung bei dreiaxialen Versuchen in bisher nicht erreichbarer Genauigkeit ermöglichen.

Strain measurement in multi-axial compression tests on concrete using fiber optic sensors
The quantification of load-induced anisotropic damage under various multi-axial stress conditions requires the measurement of strain inside small specimens. Therefore, quasi-continuously measuring fiber optic sensors without a protective coating were preferred. This paper explains the challenges of strain measurement in multi-axial tests and the potential of quasi-continuous strain measurement with fiber optic sensors. The positioning of the measuring fibers by using a brass profile in the unreinforced test specimens is explained and the influence of this support frame on the concrete properties is described. The available measuring accuracies and special measuring requirements, especially regarding the transverse pressure-sensitive and non-alkali-resistant measuring fibers, are shown. A comparison with the frequently used strain measurement via brush deformation shows that despite all existing challenges the fiber optic sensors allow strain measurement in triaxial tests in a so far not achievable accuracy.

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Kohm, Mareike; Stempniewski, LotharEntwicklung eines modal basierten Brückenmonitoring-Systems - Labortechnische Sensitivitätsanalyse der modalen ParameterBeton- und Stahlbetonbau3/2021222-231Aufsätze

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In den vergangenen Jahren ist das Interesse an modal basierten Überwachungssystemen insbesondere für Brückenkonstruktionen stark gestiegen. Das Ziel ist es, Schädigungsprozesse frühzeitig zu erkennen und die Lebensdauer bestehender Brücken zu verlängern sowie die Instandhaltungskosten zu minimieren. Die modalen Parameter, Eigenfrequenzen und Eigenformen, sind globale Parameter, die von der Steifigkeits- und Massenverteilung der Konstruktion abhängen. Unter der Annahme, dass Schädigungsprozesse mit einer Steifigkeitsabnahme einhergehen, ermöglichen sie die Detektion sowie Lokalisierung von geschädigten Bereichen einer Struktur. Im Rahmen dieser Arbeit werden Laborversuche vorgestellt, bei denen die Sensitivität der modalen Parameter gegenüber einer anwachsenden Rissbildung untersucht wurde. Darüber hinaus wurden die vorgeschädigten Stahlbetonbalken mit extern applizierten carbonfaserverstärkten Kunststofflamellen (CFK-Lamellen) verstärkt und anschließend bis zum Versagen belastet. Es kann eine hohe Sensitivität der modalen Parameter hinsichtlich einer zunehmenden Rissbildung detektiert werden. Des Weiteren kann die Wirkung des Verstärkungssystems erfolgreich anhand der modalen Parameter belegt werden.

Development of a modal based bridge monitoring system
In recent years, the interest in modal based monitoring systems, especially for bridge constructions, has increased significantly. The aim is to detect damage processes at an early stage and to extend the service life of existing bridges and to minimize maintenance costs. The modal parameters, natural frequencies and mode shapes, are global parameters that depend on the stiffness and mass distribution of the structure. Assuming that damage processes are accompanied by a decrease in stiffness, they allow the detection and localization of damaged areas of a structure. In the context of this paper, laboratory tests are presented, in which the sensitivity of the modal parameters to increasing crack formation was investigated. In addition, the pre-damaged reinforced concrete beams were strengthened with externally bonded carbon fiber reinforced polymer (CFRP) laminates and subsequently loaded until failure. A high sensitivity of the modal parameters with respect to increasing crack formation can be detected. Moreover, the effect of the amplification system can be successfully proven by means of the modal parameters.

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Rappl, Stefan; Osterminski, Kai; Ansary, Shima; Hiemer, FlorianDauerschwingverhalten von Betonstahl im Dauerfestigkeitsbereich N ? 10 MillionenBeton- und Stahlbetonbau3/2021232-239Aufsätze

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Das Ermüdungsverhalten von Betonstahl im Dauerfestigkeitsbereich stellt sich so gut wie unerforscht dar. Windenergieanlagen (On- und Offshore) werden jedoch gerade diesen hohen Lastwechselzahlen aus Windbeanspruchung und Seegang ausgesetzt. Für die Untersuchung dieser Fragestellung wurden rund 80 Betonstähle mit zwei unterschiedlichen Durchmessern (10 und 16 mm) auf drei verschiedenen Schwingweiten getestet. Die Probekörper wurden teilweise bis zu 100 Mio. Lastwechseln in einem Hochfrequenzpulsator mit ca. 100 Hz beansprucht. Dabei wurde insbesondere der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit bei größeren Durchmessern deutlich. So versagten die Proben mit Durchmesser 16 mm vorzeitig an Oberflächenbeschädigungen aus dem Walz- bzw. Richtprozess, während die dünneren Probekörper die vorgegebene Lastwechselzahl erreichten. Mit zunehmender Schwingweite konnte zudem eine starke Zunahme von Einspannbrüchen unabhängig vom Durchmesser festgestellt werden. Mit zunehmendem Durchmesser wurde ein stärkerer Abfall der Überlebenswahrscheinlichkeit beobachtet. Bei Betrachtung der Oberfläche mit dem Rasterelektronenmikroskop konnten zahlreiche Anrisse an der Oberfläche von Durchläufer-Probekörpern festgestellt werden. Diese waren insbesondere an kerbspannungsexponierten Stellen wie Rippenfüßen oder Kerben aus dem Richtprozess zu finden.

Fatigue behaviour of reinforcing steel in the very-high-cycle-fatigue regime N ≥ 10 millions
The fatigue behaviour of reinforcing steels in the very-high-cycle-fatigue regime is almost unexplored. Especially wind turbines (on- and offshore) are exposed to these high numbers of cycles caused by wind and tide. 80 reinforcing steels with two different diameters (10 and 16 mm) were tested on three different stress ranges for investigating into this topic. All experiments ran in a high frequency pulsator with a frequency of about 100 Hz, some of them reached up to 100 million numbers of cycles. The surface quality of the specimen with a larger diameter had a great influence on the fatigue behaviour. These specimen failed early at areas with surface damages caused by the rolling or straightening process. The thinner specimen reached the given number of cycles without any failure. A great increase of the failure type «breakage» could be detected with increasing stress range. This was independent of the specimen diameter. A greater decrease of the survival probability was detected for specimen with a larger diameter. The surface of run-out specimen was examined by a scanning electron microscope. Many cracks have been detected especially at areas with high notch stresses like rib feet or notches caused by the straightening process.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 3/2021Beton- und Stahlbetonbau3/2021241-245Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Persönliches:
Ulrich Jäppelt 60 Jahre

Neuigkeiten aus dem DAFSTB:
Nachhaltigkeit im Betonbau

Nachrichten:
Deutscher Bautechnik-Tag 2021

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau3/2021245Veranstaltungskalender

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Logistical challenges at the construction of long tunnelsGeomechanics and Tunnelling3/2021Cover Pictures

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Ring line no.15 is one of four new metro lines of the Grand Paris Express mega-project. The construction lot T2C in the southeast of Paris with a length of approx. 7 km is a key part of the new line. It consists of a 4.7 km long tunnel between Noisy-Champs and Champigny, a 2.2 km long bypass tunnel with a maintenance station, a large-scale underground junction cavern, and intermediate access shafts. Difficult ground conditions, limited space for construction, and the requirement for minimization of settlements in an urban environment determine the ground control systems for this tunnel project. Among others, the AT - 139 pipe umbrella system with press connection and a wall thickness of 8 mm, foot piles from the DSI hollow bar system as well as GRP face anchors were used. (photo: DSI Underground)
Die Ringlinie Nr. 15 ist eine von vier neuen U-Bahnlinien für das Megaprojekt Grand Paris Express. Das Baulos T2C im Südosten von Paris mit einer Länge von ungefähr 7 km ist ein Kernstück der neuen Linie. Im Zuge der Bauarbeiten werden ein 4,7 km langer zweiröhriger Tunnel zwischen Noisy-Champs und Champigny und ein 2,2 km langer Umfahrungstunnel mit einer Wartungsstation, ein weitreichendes Kreuzungsbauwerk sowie dazugehörige Versorgungsschächte hergestellt. Schwierige Baugrundverhältnisse, begrenzte Platzverhältnisse im Bereich der Baustelle sowie hohe Anforderungen an Oberflächensetzungen bestimmen die Auswahl der Stützmittel. Zum Einsatz kamen u. a. das AT - 139 Rohrschirmsystem mit Pressverbindung und einer Wandstärke von 8 mm, Kalottenfußpfähle aus dem DSI Hohlstab-System sowie GFK-Ortsbrustanker. (Foto: DSI Underground)

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Content: Geomechanics and Tunnelling 3/2021Geomechanics and Tunnelling3/2021Contents

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Schubert, Peter; Moritz, BerndLogistical challenges at the construction of long tunnels - Logistische Herausforderungen beim Bau langer TunnelGeomechanics and Tunnelling3/2021214Editorials

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News: Geomechanics and Tunnelling 3/2021Geomechanics and Tunnelling3/2021215-227News

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Projects:
Tunnel excavation for Kühtai power station expansion gets underway - Tunnelanstich für Kraftwerksausbau Kühtai erfolgt
Contract awarded for the Gotthard north access tunnel - Zuschlag für den Zugangsstollen Nord am Gotthard erteilt
Implenia builds Lysaker-Fornebu Tunnel in Norway - Implenia baut Lysaker-Fornebu-Tunnel in Norwegen
Construction contract awarded for Limberg III - Bauauftrag für Limberg III vergeben
Break-through for the first main tube under the Eisack - Durchschlag für die erste Hauptröhre unter dem Eisack
MBCC Group acquires TPH Bausysteme GmbH and Bluey Technologies - MBCC Group erwirbt TPH Bausysteme GmbH und Bluey Technologies
Fugro completes geotechnical investigation for world's longest immersed tunnel - Fugro beendet geotechnische Erkundung für den längsten Absenktunnel der Welt
Route chosen for the Brenner North feeder - Streckenverlauf für den Brenner-Nordzulauf ausgewählt
ITA Tunnelling Awards 2021 - ITA Tunnelbau-Awards 2021
FCCIS Mining the Future: Chair for Subsurface Engineering holds competition highlighting the use of excavation material - FCCIS Mining the Future: Lehrstuhl für Subsurface Engineering leitet Wettbewerb zur Verwendung von Ausbruchmaterial
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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People: Geomechanics and Tunnelling 3/2021Geomechanics and Tunnelling3/2021227-229People

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Obituary - Dipl.-Ing. Friedrich Karl Blindow (16.09.1933 - 20.04.2021) - Nachruf Dipl.-Ing. Friedrich Karl Blindow (16.09.1933 - 20.04.2021)

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Morocutti, Alex; Lussu, Andrea; Leitner, Edgar; Kaiser, Christian; Ertl, Anton; Grüllich, SebastianInnovative TBM transport logistics in construction section H33 of Brenner Base Tunnel / Innovative Transportlogistik zur TBM-Versorgung im Baulos H33 des Brenner BasistunnelsGeomechanics and Tunnelling3/2021233-244Topics

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The Tulfes-Pfons construction section of the Brenner Base Tunnel includes a 16.6 km long tunnel section excavated with an open gripper TBM. Due to the very difficult logistic conditions (steep access tunnel with 10 % gradient and a 90° bend at the transition to the exploratory tunnel as well as a limited clearance profile with 8 m diameter), the contractor and client decided on an alternative supply of the TBM - the 'multi-service vehicle' (MSV). This laser-controlled train on rubber wheels without rails is able to handle both the steep access and the 90° bend. After 16 km of excavated tunnel with a top performance of 61 m/d and top monthly performance of up to 800 m in hard rock conditions with 1000 m overburden, the decision to use the MSV has proved to be a complete success. In addition to the logistics and safety advantages, a cost reduction has also been achieved compared to the planned conventional system. MSV are a cost-effective and technically proven alternative to conventional track-bound TBM supply equipment.
Das Baulos Tulfes-Pfons ist ein Teil des Brenner Basistunnel und beinhaltet den Vortrieb eines 16,6 km langen Erkundungsstollens mit einer offener Gripper-TBM. Aufgrund der schwierigen logistischen Randbedingungen (steiler Zufahrtstunnel mit 10 % Gefälle und einer 90°-Kurve am Übergang in den Erkundungsstollen sowie einem begrenzten Lichtraumprofil mit 8 m Durchmesser) haben sich Bauherr und Auftragnehmer für eine alternative Lösung zur TBM-Versorgung entschieden. Das Multi Service Vehicle (MSV) ist ein lasergesteuertes gummibereiftes, nicht schienengebundenes Fahrzeug. Es ist in der Lage, den steilen Zugang sowie die 90°-Kurve zu überwinden. Nach 16 km Tunnelvortrieb mit einer max. Tagesleistung von 61 m und max. monatlichen Vortriebsleistungen von 800 m im Hartgestein bei einer Überlagerung von 1000 m kann die Aussage getroffen werden, dass der Einsatz der MSV die richtige Entscheidung war. Zusätzlich zu den sicherheitsrelevanten und logistischen Vorteilen wird mit den MSV im Vergleich zum vorgesehenen herkömmlichen Versorgungssystem eine Kostenreduktion erreicht. MSV sind eine kosteneffiziente und technisch bewährte Alternative zur schienengebundenen Vortriebsversorgung.

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Goliasch, Robert; Gschnitzer, ErnstRail-bound logistics in tunnelling - Challenging logistics for a 30 km long TBM drive / Gleislogistik im Tunnelbau - Logistische Herausforderungen bei einem 30 km langen TBM-VortriebGeomechanics and Tunnelling3/2021247-257Topics

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During the early years of the 19th century, narrow-gauge railways found their way into mines and tunnel projects. Due to economic reasons, these rail-bound transport systems were successfully used for the transport of personnel, supplies and muck operations. While the worldwide transport logistics developed and changed continuously over the following century, there was limited demand within the tunnelling industry on innovation and improvement for these robust, durable and simple railways. Moreover, rubber-tired transport systems were introduced to the market and replaced traditional rail equipment on many tunnelling projects. The MTS tunnel Drive 1, originally planned to be 13 km in length and now extended to 30 km, will become the longest single tunnel drive in the world, demonstrating the flexibility of a rail-bound system. Since the start of the project, various suppliers and manufacturers for rail-bound equipment and rail track systems have been involved in the development of innovative drive systems, under-carriages and rail tracks. This article provides an overview of the design, implementation and lessons learned so far.
Schon sehr früh im 19. Jahrhundert wurden in Bergwerksbetrieben und im Tunnelbau die wirtschaftlichen Vorteile der Feldbahnen erkannt und erfolgreich als Versorgungs- und Schutterfahrzeuge genutzt. Aufgrund der Langlebigkeit, Robustheit und Einfachheit der Gerätschaften gab es im Gegensatz zur weltweiten Transportlogistik nur eine begrenzte Nachfrage nach einer Modernisierung und Weiterentwicklung von gleisbetriebenen Fahrzeugen für den Tunnelbau. Reifenbetriebene Tunnellogistikfahrzeuge haben in den vergangenen Jahren die Gleislogistik zusätzlich in den Hintergrund gedrängt. Der Vortrieb des Tunnelabschnitts Drive 1 des Woodsmith Projekts war ursprünglich auf 13 km ausgelegt und wird nun mit einer geplanten Länge von 30 km der weltweit längste Einzelvortrieb werden. Bei diesem Projekt wurden schon sehr früh im Zuge der Arbeitsvorbereitung gemeinsam mit Herstellern alternative Antriebskonzepte, Fahrwerke von Gleisfahrzeugen, aber auch die Optimierung des temporären Gleisaufbaus diskutiert und in weiterer Folge umgesetzt. Der Bericht gibt einen Überblick über die Auslegung, bisherigen Erfahrungen und Innovationen auf diesem Gebiet.

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Dankl, Wolfgang; Reith, MarcoLogistics of deep tunnel construction sites without portal access - SBT2.1 Semmering Base Tunnel / Logistik von tiefliegenden Tunnelbaustellen ohne Portalzugang - Baulos SBT2.1 Semmering BasistunnelGeomechanics and Tunnelling3/2021258-269Topics

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The 27.3 km long Semmering Base Tunnel is a major component of the Baltic-Adriatic Corridor trans-European rail link. The SBT2.1 Fröschnitzgraben Tunnel section involves more construction work than any other contract section of the Semmering Base Tunnel project. First, two shafts over 400 m deep had to be sunk down to tunnel level in order to create the emergency station. From here, the tunnels are being driven towards Gloggnitz and Mürzzuschlag. The falling drives towards Gloggnitz, each approx. 8.5 km long, are being excavated with two tunnel boring machines (TBM), while conventional tunnelling methods (drill and blast) are being used to drive the 4.3 km long rising section towards Mürzzuschlag. Another major component of the contract is the creation and management of the Longsgraben landfill site.
With a complex construction project of this nature, the local conditions, changing construction phases, different tunnelling methods, geological conditions, safety and contractual aspects, and the long duration of the construction, must all be given careful consideration when planning the logistics. The overall scope of logistics is broken down into individual areas; this enables several logistical concepts to be developed which do not necessarily have to correlate with one another. Through the involvement of the client, it has been possible to develop efficient and, for the most part, straightforward organisational measures and solutions for this construction project.
Als Bestandteil der Baltisch-Adriatischen Achse nimmt der 27,3 km lange Semmering-Basistunnel eine wesentliche Rolle dieser Schienennetzverbindung ein. Das Baulos SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben stellt am Semmering das Los mit dem größten Bauumfang dar. Zunächst mussten zwei über 400 m tiefe Schächte bis auf Tunnelniveau abgeteuft werden, um die Nothaltestelle herstellen zu können. Von dieser aus erfolgen die Tunnelvortriebe Richtung Gloggnitz und Mürzzuschlag. Die fallenden Vortriebe mit einer Länge von je ca. 8,5 km in Richtung Gloggnitz erfolgen mittels zweier Tunnelvortriebsmaschinen. Der steigende, rund 4,3 km lange Abschnitt Richtung Mürzzuschlag wird im konventionellen Vortrieb aufgefahren. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Beauftragung ist die Herstellung und Bewirtschaftung der Deponie Longsgraben.
Für ein Bauvorhaben dieser Art sind im Hinblick auf die Logistik die örtlichen Gegebenheiten, wechselnde Bauphasen, unterschiedliche Vortriebsmethoden, die geologischen Verhältnisse, sicherheitstechnische und vertragliche Aspekte sowie eine lange Baudauer zu berücksichtigen. Die Gesamtlogistik wiederum unterteilt sich in einzelne Detailbereiche, d. h. es sind mehrere Logistikkonzepte zu erstellen, die untereinander aber nicht zwangsläufig korrelieren müssen. Durch Einbeziehung des Auftraggebers konnten bei diesem Bauvorhaben effiziente und größtenteils unkomplizierte Gestaltungsmaßnahmen und Lösungen entwickelt werden.

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Entfellner, Manuel; Hauer, Hannes; Bauer, JohannLogistic challenges at contract SBT 1.1 - Intermediate construction access Göstritz / Logistische Herausforderungen beim Baulos SBT 1.1 - Zwischenangriff GöstritzGeomechanics and Tunnelling3/2021270-285Topics

Kurzfassung

Base tunnels usually require temporary intermediate construction accesses in order to be able to carry out the tunnelling work in a timely, economical and logistical reasonable scope. Intermediate construction accesses in the form of shafts lead to particular logistical challenges in supplying the tunnel headings. At contract SBT 1.1-Tunnel Gloggnitz as the eastern section of the Semmering Base Tunnel, the shafts of the intermediate construction access Göstritz cannot be sunk from the surface for topographical reasons but are instead developed by an access tunnel. This fact requires the construction of complex underground structures and logistical interfaces to supply the four tunnel headings, beginning from the building site facilities, via the access tunnel, through the shafts to the tunnel face. In addition to the ongoing supply of all kinds of support measures, the excavated material is mucked by means of fully automatic belt and shaft conveyor systems. To ensure the permanent safety of the crew on-site, the highest demands and resilience are placed on the transport systems through the two 250 m deep shafts, the ventilation and the mountain water drainage systems of up to 500 l/s. The article describes the experience and ongoing optimization of the logistics concept as well as innovative new developments that are applied in this special tunnel project.
Basistunnel bedingen meist temporärer Zwischenangriffe, um die Vortriebsarbeiten in zeitlicher, bauwirtschaftlicher und baulogistisch vertretbarer Form bewerkstelligen zu können. Zwischenangriffe in Form von Schachtbauwerken führen dabei zu besonderen logistischen Herausforderungen bei der Versorgung der Tunnelvortriebe. Beim Baulos SBT 1.1-Tunnel Gloggnitz als östlicher Teilabschnitt des Semmering-Basistunnels können die Versorgungsschächte des Zwischenangriffs Göstritz aus topografischen Gründen nicht von der Oberfläche aus abgeteuft werden, sondern sind durch einen Zugangstunnel erschlossen. Dieser Umstand erfordert die Errichtung von komplexen untertägigen Bauwerken und logistischen Schnittstellen, um die vier Vortriebsäste von der Baustelleneinrichtungsfläche, über den Zugangstunnel, durch die Schächte bis hin zur Ortsbrust versorgen zu können. Neben der laufenden Versorgung mit Stützmittel jeglicher Art, erfolgt die Schutterung des Ausbruchmaterials mittels vollautomatischer Band- und Schachtförderanlagen. Um für die permanente Sicherheit der Mannschaften vor Ort Sorge zu tragen, sind höchste Anforderungen und Resilienz an Personentransporte durch die beiden 250 m tiefen Schächte, die Versorgung mit Frischluft und die bis zu 500 l/s umfassenden Entwässerungssysteme gestellt. Der Beitrag beschreibt die Erfahrungen und laufende Optimierungen des Logistikkonzepts sowie innovative Neuentwicklungen, die bei diesem besonderen Bauvorhaben zur Anwendung kommen.

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