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Asfinag (Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs AG) has the commission to oversee the entire Austrian high-speed road network. Tunnel safety is an important focus. In the period between 2004, when the tunnel improvement programme started, and the first months of 2019, about EUR 5.7 billion will have been invested in the upgrading of tunnels as well as the optimisation of tunnel safety equipment. Along with these investments, there is also a focus on optimising the performance of lifecycles without risking non-compliance with safety standards. Tunnel refurbishment measures are planned and carried out on the basis of regular checks and assessments, taking into consideration requirements with regard to both construction engineering and electrical equipment while at the same time pursuing the aim of optimising cost-effectiveness. This paper also addresses the challenges resulting from the fact that the lifecycle of the tunnel structure differs from that of the tunnel equipment. Both the medium-term and the long-term planning of refurbishment measures should be prepared in detail to the greatest extent possible, so that the organisation can best guarantee both safety and cost-effectiveness.
Die Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs AG (Asfinag) legt als Betreiber des hochrangigen Straßennetzes in Österreich besonderes Augenmerk auf die Tunnelsicherheit. Seit der Tunneloffensive 2004 werden bis Anfang 2019 insgesamt rund 5, 7 Mrd. für den Ausbau, aber auch für die Aufrüstung auf bestmögliche Sicherheitsstandards investiert. Damit geht neben der Investition auch die bestmögliche Ausnutzung der Lebenszyklen der Tunnelanlagen einher, ohne Sicherheitsstandards zu gefährden. Die Funktionsfähigkeit und rechtzeitige Einleitung von Erneuerungen werden auf Basis von regelmäßigen Prüfungen und Kontrollen sichergestellt. Unter Berücksichtigung von bautechnischen und elektromaschinellen Anforderungen werden wirtschaftlich optimierte Sanierungsmaßnahmen für Tunnelanlagen geplant und umgesetzt. Weitere Herausforderungen ergeben sich aus den unterschiedlichen Lebenszyklen von Bau und Ausrüstung. Eine möglichst konkrete Mittel- und Langfristplanung zu erwartender Sanierungen ist für eine sichere und wirtschaftliche Steuerung des Unternehmens notwendig.

Experience with the operation and maintenance of cable-borne bridges of various ages over the last 20 years shows that water ingress into steel cable systems often occurs and causes a high risk of serious corrosion that may lead to traffic restrictions, extraordinary inspection and maintenance costs and, in the worst case, bridge closures. Examples of such experience cover suspension bridges as well as cable-stayed bridges in the USA, UK, Germany, France, Argentina, Sweden, Norway, Denmark and many other countries. The problem of water ingress is particularly critical as inspections for corrosion in cable systems are difficult to carry out and early warnings difficult to obtain.
Water ingress into a cable system means that there is a significant risk of steel corrosion even with precautions such as the use of galvanization and HDPE coating of cable wires. Although cable system designs generally comprise multiple barriers against corrosion, there is often a weak link in the design. This, combined with an unintended outcome in the construction phase or inadequate maintenance, may allow water to start accumulating and lead to corrosion.
This paper will explain and discuss cases from main cable and cable-stay systems and point out the water ingress modes and their causes for main cable systems and different cable-stay systems. Based on that, the paper discusses the weaknesses of the different steel cable concepts and different mitigations. The discussion also includes the mitigation of the water ingress problem through the use of dehumidification. This concept has been successfully used for the main cables of suspension bridges for more than 15 years. Considering the number of known problems with water in cable stays, the paper also contemplates the possibility of using dehumidification for cable-stayed bridges as a way of handling the large number of existing cable-stayed bridges.

The article deals with the logistic challenge of supplying large quantities of construction materials underground. In this regard, the necessity and problems, which led to the development of introduction of pneumatic and hydraulic conveyance systems for construction materials in German coal mining, are described. Additionally, the various intermediate stages of development are described up to the techniques used today. The advantages and disadvantages of pneumatic conveyance of dry materials and hydraulic conveyance are described. The technology in use today is the result of a history of research and development over more than 40 years and above all the demands of the mining industry. The material is distributed below ground through a network of pipelines and intermediate stations. The various galleries and bottoms can be reached through pipe switches. The control and operation of the above-ground system, the intermediate stations and the pipe switches is automatic and unmanned. The entire construction material supply network is controlled and monitored by the OPC server situated above ground. The data can easily be forwarded to downstream monitoring positions or connected for remote maintenance which is common practice today.
Der Beitrag behandelt die logistische Herausforderung, große Mengen Baustoff unter Tage bereit zu stellen. In diesem Zusammenhang sollen die Notwendigkeiten und Problematiken erläutert werden, die zur Entwicklung der pneumatischen und hydraulischen Baustofffördertechnik im deutschen Steinkohlenbergbau geführt haben. Ferner sollen die verschiedenen Zwischenstufen der Entwicklung dargestellt werden. Es werden die Vor- und Nachteile der pneumatischen Trockenbaustoffförderung sowie die der hydraulischen Förderung erläutert. Die heute angewandten Techniken sind das Ergebnis einer mehr als 40-jährigen Geschichte der Forschung und Entwicklung und vor allem der Notwendigkeiten im Bergbau. Die Verteilung des Baustoffs unter Tage erfolgt über ein Netzwerk von Rohrleitungen und Zwischenstationen. Die verschiedenen Strecken und Sohlen sind über Rohrweichen erreichbar. Die Steuerung und der Betrieb der übertägigen Anlage, der Zwischenstation sowie der Rohrweichen erfolgt im mannlosen Automatikbetrieb. Gesteuert und überwacht wird das gesamte Baustoffversorgungsnetz von dem in der Tagesanlage positionierten OPC-Server. Die Weitergabe der Daten an nachgeschaltete Leitwarten oder die Anbindung an eine Fernwartung sind problemlos möglich und auch gängige Praxis.

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The MRT Orange Line construction works in Bangkok are more complicated than works in earlier projects. As the tunnel alignment passes through the congested urban areas in the city, it either clashes with or passes beneath several existing structures. Underpinning works are then required. Assessment of movement of ground and structure plays an important role in the project. The rebound of piezometric pressure in sand layers that is being developed poses a major point of difficulty in the excavation and underground structure design and construction. Groundwater control measures become a crucial issue in MRT Orange Line project that leads to difficulties in deep MRT station excavations. To control base instability, various methods (e.g., cut-off wall, staged excavation) are introduced and presented in this article.

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Tall buildings present unique challenges in terms of both design and construction. The definition of tall is always a matter for debate and actually is related to the proportions of the building, although the actual physical height does also result in other influences such as extreme lateral loading.
Concrete features prominently in providing the structural material for most cores and framing options, thus ensuring stability of the structure. The core of a tall building is important structurally as well as for forming the spine for vertical transportation and services. There can be a wide choice of size and shape, which is dictated in part by the geometry of the building and the site.
This paper focuses on some of the issues for concrete, which is a key material in tall building construction, and is based on some of the work of an fib task group that has been formed to bring together important guidance based on experience of design and construction.

Tunnelling differs fundamentally from mining, high rise buildings and civil surface construction in many ways, but when it comes to challenges, it combines the toughest from the three worlds. Tunnelling projects inherit uncertainties of ground conditions and constant preparedness for on-site changes from mining; complexity, dynamics and the need for detailing from buildings; and one of the challenges that tunnels inherit from civil surface construction is definitely the complex and curved geometry. To overcome the challenges and exploit the benefits of BIM methodology on tunnelling project it is essential to harmonize particles of existing standards, guidelines, processes and tools from the three worlds.
There are hundreds of specific questions arising from the BIM tunnelling pioneers: Which tool should be used? How can the efficiency of modelling and implementation of changes be increased? Which elements of the primary support structures need to be modelled? Which properties need to be assigned to elements? How to classify the elements? What to do when the performance of the software is over its limits? How should the spatial elements be used? How accurate should specific elements be modelled? And many more. Unfortunately, each of the question generates hundreds of different solutions. Thais article will tackle some of them and provide possible solutions as a result of experience from past projects with the goal of raising the discussion in a wider tunnel engineering society and consequently promoting the development and implementation of BIM methodology in tunnelling.

In order to further increase the transfer of transalpine traffic through Switzerland from road to rail, the Gotthard axis is to be improved to a 4 m corridor. For this purpose altogether 270 km of railway line between Basel and the Italian border is to be improved to a corner height of 4 m by 2020. The largest individual structure is the new Bözberg Tunnel in the canton Aargau. Various options were investigated for the preliminary design. The best variant turned out to be the new construction of a two-track tunnel parallel to the existing tunnel. The existing two-track Bözberg Tunnel, which is not suitable for upgrading to the 4 m standard, will be used as a service and escape tunnel. Various emergency exits lead through five cross passages from the new to the old tunnel. The short construction time of five years until opening on the one hand, and the challenging geology in the Faltenjura with swelling rock mass on the other pose great problems for client, designers, and the contractor. This article reports on these challenges and describes how they have also led to innovative solutions.
Um die Verlagerung der alpenquerenden Gütertransporte von der Straße auf die Schiene durch die Schweiz weiter zu steigern, soll die Gotthard-Achse zu einem 4-Meter-Korridor ausgebaut werden. Dabei werden insgesamt 270 km Eisenbahnstrecke zwischen Basel und der italienischen Grenze bis 2020 für Transporte mit einer Eckhöhe von 4 m ausgebaut. Das größte Projekt ist dabei der Neubau Bözbergtunnel im Kanton Aargau. Im Vorprojekt sind verschiedene Varianten untersucht worden. Als Bestvariante erwies sich der Neubau eines doppelspurigen Tunnels in Parallellage zum bestehenden Tunnel. Der bestehende zweispurige und nicht 4-Meter taugliche Bözbergtunnel wird künftig als Dienst-und Rettungsstollen genutzt. Verschiedene Notausgänge führen dabei über fünf Querverbindungen vom neuen zum alten Tunnel. Die kurze Bauzeit von fünf Jahren bis zur Inbetriebnahme einerseits und die anspruchsvolle Geologie im Faltenjura mit quellhaften Gebirge andererseits stellen Bauherr, Planer und ausführende Baufirma vor besondere Herausforderungen. In diesem Beitrag wird über diese Herausforderungen berichtet und dargestellt, wie sich daraus auch innovative Lösungen ergeben haben.

The Koralm Tunnel (length 33 km) crossing the eastern Alps is part of the Koralmbahn line and one of the longest rail tunnels in the world. The installation of railway equipment in the tunnel is due to start soon and it is particularly important to now make current decisions considerung future developments and demands. In particular the conflicting goals of the scheduling horizon of the construction permit process nearly 20 years ago, the 150-year design horizon and the rapid development of electronics, data processing and telematics have to be considered. Experience of operation of long rail tunnels confirms that despite all logistical efforts, the maintenance of railway equipment leads to a great expense of time and finance and also to restrictions of the line availability for operations.
Mit einer Länge von 33 km zählt der Koralmtunnel als östlichste Alpenquerung und Teil der Koralmbahn zu den längsten Eisenbahntunneln der Welt. Gegenwärtig steht man vor dem Beginn der bahntechnischen Ausrüstung des Tunnels, und es gilt in besonderem Maße, aktuelle Entscheidungen für die Zukunft vorausschauend zu treffen. Insbesondere muss der Zielkonflikt der terminlichen Betrachtungshorizonte von beinahe 20 Jahre zurückliegenden Baugenehmigungsverfahren, 150 Jahre Dimensionierungshorizonten und rasanten Entwicklungsgeschwindigkeiten im Elektronik-, Daten-, und Telematikbereich überwunden werden. Die Erfahrungen aus dem Betrieb langer Eisenbahntunnel bestätigen, dass trotz aller logistischen Anstrengungen die Instandhaltung [3] der bahntechnischen Ausrüstung zu großen zeitlichen und finanziellen Aufwänden und einhergehend auch zu Einschränkungen der betrieblichen Streckenverfügbarkeit führt.

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CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) is the world's largest research centre for high-energy and particle physics. The research infrastructure contributed to the greatest successes in the field of experimental physics. A new, approximatively 91 km long subsurface infrastructure connected to the existing particle accelerator complex is being conceived in the frame of the Future Circular Collider. It would serve a global community of researchers with two subsequently operated particle colliders until the end of the 21st century. Even at an early stage of such a project, comprehensive investigations have to be carried out into the nature of the subsoil in order to find an optimal utilisation strategy for the excavated material in accordance with the national and international regulations in order to promote the recycling of excavated tunnel material in terms of resource conservation and the improvement of the sustainability of underground construction projects.
CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) ist das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik. Mit seinen Teilchenbeschleunigern trug diese Organisation zu einigen der größten Erfolge im Bereich der Experimentalphysik bei. Mit einer etwa 91 km langen, kreisförmigen unterirdischen Infrastruktur kann bis zum Ende des 21. Jahrhunderts ein Programm im Bereich der physikalischen Grundlagenforschung mit zwei nacheinander installierten Teilchenbeschleunigern durchgeführt werden. Schon in einem frühen Stadium eines solchen Projekts müssen umfassende Untersuchungen zur Beschaffenheit des Baugrunds durchgeführt werden, um für das anfallende Ausbruchmaterial eine Verwertungsstrategie zu finden, die mit den national und international geltenden Vorschriften im Einklang steht, um die Verwertung von Tunnelausbruchmaterial im Sinne der Ressourcenschonung und der Verbesserung der Nachhaltigkeit von Untertagebauprojekten voranzutreiben.

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Bei dem Erdbeben in Haiti im Januar 2010 kamen rund 316 000 Menschen ums Leben, weitere 310 000 Personen wurden verletzt und geschätzte 1,85 Millionen Menschen wurden obdachlos. Nach Einschätzungen der Regierung wurden ca. 250 000 Wohnungen und 30 000 Geschäfte zerstört. Der nachfolgende Bericht geht darauf ein, wie der Verein Pro Haiti e.V. das Projekt zur Unterstützung der wirtschaftlichen Entwicklung und des Wiederaufbaus in Haiti konzipierte, plante und realisierte. Nach Erläuterung der Ausgangssituation in Haiti und insbesondere in der Region westlich von Port-au-Prince erfolgt eine Vorstellung des Konzepts und eine Projektbeschreibung. In dem Ausbildungszentrum wird eine praxisorientierte Ausbildung von verschiedenen Handwerksberufen wie z. B. Zimmerer, Maurer, Schreiner, etc. angeboten, wobei im praktischen Teil nicht nur ausgebildet, sondern auch produziert und gebaut wird, sodass aus dem Erlös ein Großteil der Ausbildungskosten abgedeckt werden kann. Bei der Tragwerksplanung des Ausbildungszentrums wurde eine Konstruktion entworfen, die hinsichtlich des Lastfalls “Erdbeben” eine ausreichende Sicherheit gewährleistet und unter Berücksichtigung der lokalen Gegebenheiten wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Establishment of a training centre including production plant in a country destroyed by the earthquake
Thru the earthquake in Haiti in January 2010 died approximately 316 000 people, further 310 000 people were injured and estimated 1.85 million people were left homeless. According to the government, about 250 000 homes and 30 000 shops were destroyed. The subsequent report describes, how the club Pro Haiti e.V. conceived, planned and realized the project to support the economic development and reconstruction in Haiti.
After a statement of the situation in Haiti, particularly of the region West of Port au Prince, follows an introduction to the concept and a project description. The training centre offers a practice-oriented education teaching different crafting professions such as e.g. carpenters, masons, cabinet makers, etc. Here, people are not only trained in the practical part, but they also produce and build, so that a large part of training costs can be covered by the proceeds. The structural engineering of the training centre was especially designed: A construction that takes into account the local circumstances and therefore can be produced economically while ensuring a sufficient security in terms of the load case “earthquake”.

On the occasion of the Olympic sailing competitions in Kiel, the ZOB and the multi-storey car park above it were built in 1972.
The two-storey multi-storey car park, equipped for about 560 parking spaces, was originally connected to the railway station quay, the main railway station and the city centre by three pedestrian bridges. These bridges were demolished over the years. The new construction of the Atlantic Hotel in 2009 made it necessary to partially demolish the multi-storey car park and the ZOB. At the same time, preparations began for the redesign of the remaining ZOB site.
However, the original idea of renovating the building, which had been reduced in size by the construction of the new hotel, and additionally increasing it by two parking levels, was rejected.
The poor structural condition and the planning of a new attractive bus station ultimately required demolition.
In the new planning of the ZOB, two construction sites were defined. The design for the new multi-storey car park on construction site 2 took into account the specifications for the number of storeys, the spacing areas, the maximum eaves height and the materials used in the neighbouring buildings as an independent building.
The rounding of the facade at Stresemannplatz gives passers-by coming from the west a clearer view of the harbour. The spindle, which is raised above the 6th floor, serves as a recognizable point visible from afar.

The Centner Footbridge at Verviers, Belgium, is a successful design and artifact that links structural optimization and digital steel plate cutting techniques. This steel structure is designed as a statically determinate beam and has a U-profile in cross-section. The webs serving as the safety barriers are assembled from 10 different steel plates that exhibit a laser-cut aperture pattern. The aperture pattern and the steel plate thicknesses have been structurally optimized to deal with the maximum shear forces that occur. For construction purposes, the numerical FE analysis model was translated into a graphic digital model that serves as input data for the steel laser cutter. Once the laser has cut the aperture pattern, the plates are welded together and finished in the fabricator's workshop. The bridge was transported in one piece and installed overnight on site. Recently, the concept of the aperture patterned steel plates has also been successfully applied to other winning design projects. These designs demonstrate that the innovative link between structural optimization and digital steel cutting techniques offers a new and elegant solution for structural systems with a large variety of spans and shapes.

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Im Mittelpunkt dieses Artikels steht ein zementgebundener Leichtbeton auf der Basis von aus Altpapier herausgelösten Cellulosefasern. Die Herstellung dieses neuartigen Leichtbetons basiert im Wesentlichen auf einer Vermischung von aus Altpapier gewonnenen Cellulosefasern und Zementleim. Durch die Variation des Faseranteils lässt sich ein breites Spektrum an Rohdichtewerten erzielen; bei hohen Fasergehalten können nahezu dämmstofftypische Eigenschaften realisiert werden.
Am Anfang stehen Erläuterungen zur Spezifik dieses Materials und eine Einordnung in den Kontext der üblichen Leicht- und Faserbetone. Es folgen weiterhin Betrachtungen zur Problematik des Faseraufschlusses. In diesem Zusammenhang werden Wege aufgezeigt, wie dieser Prozess in betontechnologischer Hinsicht umgesetzt werden kann. Ferner wird der für einen zielgerichteten Mischungsentwurf entwickelte Algorithmus erläutert.
Durch die Faserzugabe wird gegenüber konventionellem Beton eine deutliche Änderung der rheologischen Eigenschaften hervorgerufen. Dies spiegelt sich in einer hierauf abgestimmten Einbau- und Verdichtungstechnologie sowie in einer Differenzierung in drei verschiedene CFLC-Grundtypen wider. Für die Konsistenzprüfung wird ein geeignetes Verfahren vorgestellt. Abschließend wird das Spektrum der mit diesem Material erreichbaren Frisch- und Festbetoneigenschaften aufgezeigt.

Cellulose-fibre lightweight concrete - a novel building material based on waste paper
The present paper sets out a new method for the systematic formulation of lightweight concretes incorporating cellulose fibres. Lightweight concretes of this type are basically produced by mixing a cement paste with cellulose fibres won from waste paper. This is a combination of materials that can be expected to give rise to a whole range of positive interactions. Raising the fibre content, moreover, can additionally induce properties typical of insulating materials.
Consideration is given to the suitability for this purpose of a variety of secondary fibrous materials as well as to the process of pulping them in concrete mixers. A viable procedure for characterising the various cellulose-fibre sources and acquiring input values for the material volume calculation is elucidated. An algorithm for calculating the concrete composition required to achieve specific dry bulk densities in the hardened concrete is likewise presented.
Adding fibres to the mix yields significantly altered rheological properties relative to conventional concrete. With regard to placing and compaction technologies, a division into three different basic types is proposed in this respect. A suitable method of consistency testing is introduced. The paper concludes by presenting the spectrum of properties of CFLC in both fresh and hardened states as achieved in the experimental investigations.

Beim ersten Blick könnte der Cellular Loop ein gewöhnlicher Freischwingerstuhl sein, wären da nicht die außergewöhnliche Zellstruktur und hätte er nicht die Form ähnlich der eines naht- und endlosen Möbiusbandes. Cellular Loop ist leicht, besitzt aber auch die Stabilität und Steifigkeit sowie die Elastizität, die man von einem Freischwingerstuhl erwartet. All diese Eigenschaften verdankt er der Übertragung von Konzepten aus der Natur auf seine Konstruktion und Form. Der Cellular Loop ist der erste Freischwinger, der im Rapid-Manufacturing-Verfahren hergestellt wurde. Ziel des Forschungsprojekts war die Entwicklung einer Fertigungstechnik für die Bauteileherstellung nach biologischen Konstruktions- und Strukturierungsprinzipien. Ein Freischwingerstuhl wurde als Demonstrator gewählt, weil Stühle im Design als die Königsdisziplin gelten und weil sich anhand eines Freischwingers Themen wie dynamische Kräfte, Elastizität und Materialminimierung gut untersuchen lassen. Dank der Übertragung von Vorbildern aus der Natur auf die additive Fertigungstechnik konnte ein leichter, aber auch stabiler Stuhl entstehen, dessen innere Baustruktur an unterschiedliche lokale Belastungen angepasst ist. Selektives Lasersintering ermöglichte ein schichtweises Wachstum der Bauteile nach bionischem Vorbild.

Cellular Loop: a chair based on biomimetics
At first sight, Cellular Loop might be mistaken for an ordinary cantilever chair - if it wasn't for its eye-catching cell structure and its seamless, endless ribbon shape, similar to a moebius strip. The chair is lightweight, but also possesses the stiffness and stability as well as the elasticity one would expect from a cantilever chair. In order to achieve these characteristics, concepts from the natural world have been transferred to its construction and production method. Cellular Loop is also the first cantilever chair to be produced by Rapid Manufacturing. The aim of the research project was to develop a production method for components, inspired by biological construction principles and based on selective laser sintering. A cantilever chair was chosen as demonstration object, because chairs are considered the supreme discipline of design, but also because a cantilever chair is the perfect object for testing issues like dynamic strain, basic stiffness and minimal use of material.