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Ahrental access tunnel at the Brenner broken through / Zufahrtstunnel Ahrental am Brenner durchgeschlagen
S10 - Start of the Neumarkt Tunnel / S10 - Tunnelanschlag Neumarkt
Alpine completes the first underground tunnel for the Singapore Downtown Line / Alpine stellt ersten U-Bahn Tunnel der Singapur Downtown Line fertig
German Railways DB awards Albaufstieg tunnels / Deutsche Bahn vergibt Tunnelbauwerke des Albaufstiegs
Hochtief extends the subway in New York / Hochtief erweitert die U-Bahn in New York
Crossrail TBMs for the east section to start soon / Crossrail-TBMs für den Ostabschnitt vor dem Start
Works acceptance for Danzig TBM / Werksabnahme für Danziger TBM
Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling / Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

Unserem geschätzten Lehrer Herrn em. Univ.-Prof. Richard Greiner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet.
Für Rohrkonstruktionen im Stahlwasserbau und im Mastbau sind häufig Ermüdungsnachweise erforderlich. Für die sehr häufigen Konstruktionsdetails, i) Wanddickensprung an der Umfangsnaht mit variabler Fasenneigung und ii) Ringsteifenanschluss (außen liegend) bzw. Rohrflanschanschluss, werden nachfolgend aufbereitete Strukturspannungen zur Verfügung gestellt sowie die zutreffende Vorgehensweise beim Ermüdungsnachweis erläutert. Die aufbereiteten Strukturspannungen können auch für elastische Spannungsnachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit dienen. Der Hintergrund zu den dargestellten Nomogrammen, die sowohl die Längskraftbeanspruchung &Dgr;nx als auch die Umfangsbeanspruchung &Dgr;&sgr;&phgr; infolge Innendruckänderungen &Dgr;pi abdecken, wird erläutert. Zwei Anwendungsbeispiele verdeutlichen die Vorgehensweise mit den Nomogrammen in der Praxis und belegen die Treffsicherheit gegenüber den angeführten numerischen FE-Berechnungen.

Tabulated hot spot stresses for thickness transition and ring stiffener joints of pipe structures
Pipe structures for steel hydraulic engineering and steel masts are often susceptible to fatigue. For two very common constructional details, i) thickness transitions at circumferential butt weld with varying bevel angle and ii) ring stiffener joints (outside stiffeners) and pipe flange joints, tabulated hot spot stresses are presented and the accurate fatigue verification is shown. The tabulated hot spot stresses are also suitable for an elastic verification in the ultimate limit state. The background for the presented nomograms to determine the hot spot stresses, available for axial loads &Dgr;nx and also for circumferential stresses &Dgr;&sgr;&phgr; due to internal pressure &agr;pi, is presented. Two examples show the procedure with the developed nomograms in practice and also show the accuracy compared with the presented numerical FE-results.

In den letzten Jahren hat die Slim-Floor-Bauweise zunehmend an Bedeutung gewonnen, dies ist nicht zuletzt auf die Forderung nach schlanken Konstruktionen und einer Optimierung des Bauablaufs zurückzuführen. Die Bemessung solcher Bauteile kann jedoch nicht allein auf Grundlage der europäischen Regelwerke für den Verbundbau erfolgen. Es gelten einige Besonderheiten, die durch ergänzende Bemessungsregeln zu erfassen sind. Umfangreiche Untersuchungen verdeutlichen, dass eine Einstufung der Rotationskapazität und die Festlegung der Querschnittsklasse nicht allein basierend auf der Klassifizierung des Stahlquerschnitts erfolgen können, da der Beton bei derartigen Systemen einen wesentlichen Einfluss auf das Tragverhalten nimmt. In diesem Beitrag werden die Besonderheiten für kompakte Slim-Floor-Querschnitte im Rahmen der Biegebemessung erläutert.

Strain limited moment resistance for composite shallow-floor beams
Due to the demand for sustainable buildings and slim constructions, composite slim-floor systems become more important. The present European Codes do not include complete design rules for shallow-floor beams. For the design, additional regulations have to be considered for bending design and the classification of the cross-section. This article points out the limits for plastic bending design and its particularities.

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Längskraft und Biegemoment in der Schraube vorgespannter L-Flansche unter Zugbelastung zeigen im Versuch einen nichtlinearen Verlauf. Für den elastischen Bereich werden für diese Verläufe nichtlineare Berechnungsverfahren auf der Grundlage der Theorie des elastisch gebetteten Balkens angegeben. Das bisher ausschließlich für die iterative Berechnung der Schraubenkraft angewandte Verfahren wird auf die Berechnung des Biegemomentes in der Schraube erweitert. Den Schwerpunkt der Betrachtungen bildet das analytische Vorgehen bei dicken Flanschen mit Hilfe eines Systems nichtlinearer Verfahren ohne Iteration. Die nichtlinearen Verläufe der Schraubenkraft und des Biegemomentes werden mit Versuchsergebnissen verglichen.

Im Rahmen eines europäischen Forschungsprogramms mit dem Titel "Steel Columns Embedded in Concrete Foundations", C.E.C Agreement No.7210-SA/511 wurde das Verhalten von offenen Walzprofilen, die in Köcherfundamente eingespannt sind, im Bereich der Einspannung untersucht. Das Forschungsprogramm wurde von der Firma ARBED Recherches, Luxembourg, der Ingenieurgruppe Bauen, Karlsruhe, und der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine der Universität Karlsruhe (TH) bearbeitet und betreut.

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Militärische Einrichtungen der deutschen Bundeswehr stellen bei Einsätzen in einem Konfliktgebiet ein mögliches Ziel für Angriffe dar. Aus diesem Grund kommt der Sicherung von Infrastruktur mittels massiver Schutzbauteile eine hohe Bedeutung zu. Als Grundlage für die Entwicklung von Ingenieurmodellen zur Bemessung der Bauteile für Einwirkungen mit hohen Belastungsgeschwindigkeiten wurden Kontaktdetonationsversuche an Probekörpern, die aus Normal- und Stahlfaserbeton hergestellt sind, durchgeführt. Der durch die Kontaktdetonation erzeugte Schädigungsverlauf im Bauteil ist mittels zerstörungsfreier Prüfung untersucht worden. Ziel der Untersuchung war es, die Eignung des Impakt-Echo(IE)-Verfahrens für dieses besondere Anwendungsgebiet zu überprüfen. Die Untersuchungen zeigten, dass das IE-Verfahren zur Bestimmung der Größe des geschädigten Bereichs geeignet war, aber nicht zur Detektion der exakten Schadenstiefe an jedem einzelnen Messpunkt. In der Zukunft werden noch weitere Untersuchungen mit zerstörungsfreien Prüfgeräten wie beispielsweise dem Georadar durchgeführt.

Non-destructive testing of protective components by using the impact echo method
Military facilities of the German Armed Forces are a possible target for attacks when deployed in an area of conflict. For this reason, the protection of operational facilities by means of massive protective components is of great importance. Contact detonation tests were conducted on test specimen made from reinforced concrete as well as steel fibers reinforced concrete, aiming at developing engineering models for the dimensioning of the components with respect to impacts with high load velocities. The damage caused by the contact detonation in the component was determined by using a method of nondestructive testing. The aim of this study is to evaluate the impact echo (IE) method for this particular field of application. The investigations showed that the IE-method was suitable for determining the size of the damaged area, but not for detecting the exact damage depth at each individual measuring point. Hence future experimentations with further nondestructive test equipment, such as the georadar, will be conducted and evaluated.

Die Nachrechnungen bestehender älterer deutscher Spannbetonbrücken auf Grundlage der aktuell gültigen Normen zeigen im Allgemeinen erhebliche Defizite in Bezug auf die erforderliche Querkraftbewehrung in Längsrichtung. Es ist jedoch bisher kein Querkraftversagen eines bestehenden deutschen Brückenbauwerks bekannt.
Bis heute gibt es nur sehr wenige Versuche an Spannbetonbalken als Durchlaufträger. Um das Tragverhalten durchlaufender Spannbetonbalken eingehender zu untersuchen, wurde im Rahmen eines von der BASt beauftragten Forschungsvorhabens an der TU Dortmund ein Großversuch an einem vorgespannten Zweifeldträger durchgeführt. Dabei sollte auch der zusätzliche Traganteil aus einer Druckbogenwirkung genauer betrachtet werden. Zur kontinuierlichen Erfassung der Beanspruchungen im gesamten Bauteil unter allen Laststufen wurde eine umfassende Messtechnik installiert.
Im vorliegenden Beitrag werden der Großversuch und die daraus gewonnenen wesentlichen Erkenntnisse dargestellt. Zudem erfolgen eine Versuchsauswertung auf Basis geltender Normen und ein Vergleich mit dem Druckbogenmodell.

Shear testing on a prestressed continuous concrete beam
The structural assessment of existing older prestressed concrete bridges on the basis of current standards often uncovers substantial deficits in terms of the required shear reinforcement in the main girders of bridge superstructures. However, shear failures of existing German bridge structures have not been reported so far.
Until now, only few tests on prestressed continuous concrete beams have been carried out. In order to investigate the load bearing capacity of such beams more precisely, a large scale experiment was executed at TU Dortmund in the course of a research project funded by the Federal Highway Research Institute (BASt). Within this project a particular focus was put on the investigation of the additional shear load bearing capacity caused by the compressive arch effect. Therefore an extensive range of measurement devices was used in the experiment to guarantee the continuous recording of structural behavior and internal forces.
In this contribution the large scale experiment as well as the main findings are presented. An interpretation of the test results based on current standards and a comparison with the compressive arch model are carried out.

Aerogelhaltiger Leichtbeton weist als gefügedichtes Material eine signifikant verbesserte Wärmedämmung gegenüber luftgedämmten Leichtbetonmaterialien auf. Durch eine gezielte Beeinflussung der Betonkomponenten zu einer höheren Packungsdichte lassen sich auch die Festigkeitseigenschaften positiv beeinflussen, sodass das Material sowohl eine hervorragende Dämmwirkung als auch eine ausreichende Tragfähigkeit aufweist. Der Aufsatz beschreibt die Materialentwicklung und experimentell ermittelte Materialparameter.

Aerogel light concrete as structural material. Manufacturing and properties
Aerogel containing concrete disclaims a densely textured material which offers a significantly improved heat insulation property compared to air insulated lightweight concrete. A systematic manipulation of the concrete components in a higher packing density also positively influences the strength properties, so that the material has both excellent heat insulation properties and a sufficient bearing capacity. The article describes the development of materials and experimental material parameters.

Mit der Einführung der Richtlinie zur Nachrechnung von Straßenbrücken im Bestand wird den Planern und Ingenieuren ein Werkzeug in die Hand gegeben, das durch spezielle Regelungen und Vorgaben die Möglichkeit bietet, bestehende Straßenbrücken realistisch zu bewerten. Die Nachweisführung kann dabei in vier Stufen erfolgen, wobei insbesondere die 4. Stufe wissenschaftliche, d.h. auch probabilistische Methoden für die Nachrechnung der bestehenden Straßenbrücken vorsieht. Die Forschung auf dem Gebiet der Probabilistik wurde in den letzten Jahrzehnten stark vorangetrieben, sodass nunmehr Modelle und Rechenmethoden zur Verfügung stehen, die einen Einsatz dieser Methoden in der Baupraxis ermöglichen. Im Beitrag wird ein mögliches praktisches Vorgehen für die Durchführung probabilistischer Berechnungen als zusätzlicher Baustein bei der Bewertung bestehender Brückenbauwerke aufgezeigt. Der Sensitivitätsanalyse, die im Rahmen einer solchen Berechnung stets durchgeführt wird, kommt dabei besondere Bedeutung zu, da dadurch die für die Zuverlässigkeit des Bauwerks maßgebenden Einflussgrößen genau identifiziert werden können. Zudem werden im Beitrag Hinweise für die stochastische Modellierung von Einwirkungen, Widerständen und Modellunsicherheiten bei der praktischen Anwendung gegeben. An zwei konkreten Beispielen werden exemplarisch die wesentlichen Schritte erläutert und die Vorteile des Verfahrens verdeutlicht.

Probabilistic analysis methods as an additional component for the integrated assessment of existing bridges
With the implementation of the guideline for the assessment of existing bridges (Nachrechnungsrichtlinie) a tool is given to designers and engineers, which offers the possibility of a realistic assessment of existing bridges by special arrangements and requirements. The analysis can be done in 4 steps. In step 3 and particularly in step 4 it is allowed to use scientific, e. g. probabilistic methods, for the assessment. The research in the field of probabilistic analysis was strongly promoted in recent decades. The tools for modelling and computing are now available which allows the use of probabilistic methods in the engineering practice. The paper shows a possible procedure for the probabilistic assessment of existing structures. The sensitivity analysis is here of special importance. This analysis shows the impact of each influencing parameter of loads and resistance on the reliability of the bridge. In addition to the presentation of the approach the paper gives details for the stochastic modelling of loads, resistance and model uncertainties. Two examples, a prestressed concrete girder bridge and a reinforced concrete arch bridge, show the advantages of the presented approach.

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Forschungsarbeiten haben gezeigt, daß Biegespannungen verursacht durch hohe Temperaturgradienten am ersten Tag in Betonbodenplatten mehr zu Rissen beitragen können, als zentrische Zugspannungen verursacht durch Bodenreibung. Betonbauteile, die im Kern bei hohen, in der Randzone aber bei niedrigen Temperaturen erhärten, erhalten nach dem Abkühlen des Kernes eine thermische Vorspannung, die die Rißempfindlichkeit erheblich vermindert. Wenn Temperaturrisse zu befürchten sind, soll die Oberfläche des Betons daher vom Beginn der Erhärtung an durch Besprühen mit Wasser oder reflektierende Nachbehandlungsmittel kühl gehalten werden.

Das Trag- und Verformungsverhalten von segmentären Hohlkastenbrücken mit Trockenfugen wird für verschiedene Laststellungen und Tragsysteme erläutert. Es zeigt sich, daß die Steifigkeit der Konstruktion wesentlich von den Fugen zwischen den Fertigteilen beeinflußt wird. Der Schwerpunkt der weiteren Untersuchungen liegt daher in der Bestimmung des Kräfteverlaufes im Bereich der unbewehrten geschlossenen bzw. offenen Fugen. Auf der Basis von numerischen Berechnungen und Versuchen wird ein Modell zum Nachweis der Schubtragfähigkeit der Fuge vorgestellt, welches eine erheblich wirtschaftliche Bemessung dieses kritischen Bereiches als nach ermöglicht. Weiterhin werden die Vor- und Nachteile der verschiedenen Fugenausbildungen diskutiert.

The use of geophysical methods for the planning of complex underground structures such as deep tunnels has made significant progress in the last two decades. The realization of large underground construction projects in complex geological environments has led to an increase of geophysical exploration during excavation activities, drilling, and geological documentation. The aim is to continuously update and improve the geological model in order to identify and mitigate potential risks. Flexible planning of geophysical measurements and their fast and efficient implementation are required to minimize the impact on ongoing construction works.
During construction of the Semmering Base Tunnel geophysical measurements were and are used to supplement exploratory drillings and tunnel documentation. This paper presents results from the construction lots SBT1.1 (Gloggnitz) and SBT3.1 (Grautschenhof) with an emphasis on carbonate prediction, and from the Göstritz cavern where sudden water ingress required an update of the geologic model. For each assignment a tailored-made geophysical methodology was designed and applied.

Hochspezialisierte geophysikalische Verfahren für den Tunnel- und Kavernenbau am Beispiel des Semmering Basistunnels
Der Einsatz geophysikalischer Methoden für die Planung und Durchführung komplexer Untertagebauwerke hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten etabliert. Abhängig von Geologie, Topografie und Tiefenlage des Bauwerks werden Messungen in frühen Projektphasen von der Oberfläche aus oder mit Bohrungen durchgeführt. Die Realisierung großer Tunnelprojekte in komplexer geologischer Umgebung hat in der jüngeren Vergangenheit zu einer Intensivierung der geophysikalischen Erkundung während der Vortriebsarbeiten und in Kombination mit Bohrungen sowie der geologischen Dokumentation geführt. Das Ziel ist, das geologische Baugrundmodell kontinuierlich zu verifizieren und gegebenenfalls anzupassen, um die damit in Zusammenhang stehenden Risken zu erkennen und zu reduzieren. Besondere Bedeutung hat hierbei eine flexible Planung der geophysikalischen Messungen und deren zeitnahe und effiziente Umsetzung, Auswertung und Interpretation.
Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über spezialisierte geophysikalische Anwendungen mit unterschiedlichen Methoden im Zuge des Vortriebs des Semmering Basistunnel. In den Baulosen SBT 1.1 (Gloggnitz) und SBT 3.1 (Grautschenhof) stand die Erkundung karbonatischer Gebirgsabschnitte im Vordergrund, während in der Schachtfußkaverne Göstritz ein plötzlicher Wassereintritt eine zusätzliche Erkundung mit geophysikalischen Verfahren erforderlich machte.

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Zentral gelegen im Bonner Bundesviertel befindet sich seit dem Jahr 2013 die moderne Unternehmenszentrale der Beratungsgesellschaft DHPG. Das fünfgeschossige Bürogebäude zeichnet sich in seiner Außenwirkung durch die elegante Kombination aus Glas und Beton mit markanter Rippenstruktur und einem Stahlverbundtragwerk aus. Das Bauunternehmen Goldbeck war von der Planungsberatung an über die gesamte Ausführung bis zur schlüsselfertigen Übergabe für das Bauvorhaben verantwortlich. Im Rahmen eines vorgeschalteten Architektenwettbewerbs wurde das Büro Prof. Schmitz Architekten mit der architektonischen Gestaltung beauftragt. Errichtet wurde das Gebäude innerhalb von nur 16 Monaten. Der Rohbau besteht komplett aus Systembauteilen mit einem hohen Vorfertigungsgrad, die gestapelte Fassade entwickelten Goldbeck und die Architekten aus Betonfertigteilen mit individueller Rezeptur. Beim Innenausbau standen der Komfortgedanke und ein kommunikatives Arbeitsumfeld unter Nutzung einer einheitlichen Designsprache im Mittelpunkt. Der Beitrag beleuchtet am Beispiel DHPG die Vielseitigkeit und die Vorteile der elementierten Systembauweise.

Office building with an impact on urban architecture - DHPG Head Office in Bonn.
The modern head office of the advisory firm DHPG has been centrally located in Bonn's Federal Quarter (Bundesviertel) since 2013. Due to its elegant combination of glass and concrete featuring prominent ribbing and a composite steel structure, the five-storey office building stands out from its surroundings. Goldbeck consulted on planning and design, and oversaw the entire construction project from the beginning to turnkey handover. Prof. Schmitz Architekten won an architectural competition prior to the project and was commissioned to design the building's architecture. Construction took just 16 months. The shell is made entirely of system components, many of which were pre-fabricated. Goldbeck and the architects developed the graduated facade from customised precast concrete elements. Interior design and construction centred on comfort and a communicative working environment with a uniform design language. The article highlights the diversity and advantages of system construction based on the example of DHPG.