Mobility is a basic need for people and society, so the steady growth of transport need will continue. The railway system is always in competition with other modes of transport and therefore has to improve productivity - within European and national requirements and specifications. The demands and wishes of customers are also changing; issues like industry 4.0, climate change, energy efficiency or digitisation are increasingly significant. ÖBB-Infrastruktur AG is responsible for planning, building and operating the railway infrastructure in Austria. Current trends like digitisation and automation can show the way for the further strategic orientation. Innovation in all areas of the railway system is necessary to reach the focused goals. This can be obtained by participation in European or national research projects or by specific research on current issues. Digitisation, big data, visualisation and automation are promising solutions for the identified fields of activity.
Mobilität ist ein Grundbedürfnis des Menschen und der Gesellschaft, dementsprechend wird sich das stetige Wachstum des Transportwesens fortsetzen. Das System Bahn steht im ständigen Wettbewerb mit anderen Verkehrsträgern und muss daher - innerhalb europäischer und nationaler Vorgaben - die Produktivität steigern. Auch die Ansprüche und Wünsche der Kundinnen und Kunden ändern sich stetig; zudem rücken Themen wie Industrie 4.0, Klimawandel, Energieeffizienz, Digitalisierung zunehmend in den Vordergrund. Die ÖBB-Infrastruktur AG ist für die Planung, den Bau und den Betrieb der Bahninfrastruktur verantwortlich. Die aktuellen Trends wie Digitalisierung und Automatisierung zeigen den Weg für die weitere strategische Ausrichtung. Innovationen in allen Bereichen des Systems Bahn sind zur Zielerreichung notwendig. Dies gelingt durch Teilnahme an Forschungsprojekten auf europäischer und nationaler Ebene bzw. durch gezielte Forschung zu aktuellen Fragestellungen. Digitalisierung, Big Data, Visualisierungen, Automatisierung versprechen Lösungsansätze für die identifizierten Handlungsfelder.

For the verification of the load bearing and deformation behavior of segmental lining under exactly known conditions a test rig was designed and built in cooperation between the Montanuniversity of Leoben - Chair of Subsurface Engineering and the Austrian Federal Railway. On the basis of tests performed with steel-reinforced precast elements, first statements can be made in relation to the load bearing and deformation behaviour of the tested segments. Furthermore, a camera-based system for crack detection is presented. A finite-element model has also been set-up and this model has been validated using the test data.
Für die Verifizierung des Trag- und Verformungsverhaltens von Tübbingen unter definierten Belastungsbedingungen wurde an der Montanuniversität Leoben - Lehrstuhl für Subsurface Engineering in Zusammenarbeit mit der ÖBB-Infrastruktur AG ein Prüfstand für biaxiale Versuche entwickelt. Auf Basis der durchgeführten Versuche mit stahlbewehrten Tübbingen des Koralmtunnels Baulos KAT2 können erste Aussagen zum Trag- und Verformungsverhalten der getesteten Tübbinge getroffen werden. Des Weiteren wird ein am Lehrstuhl für Subsurface Engineering entwickeltes System zur Erkennung von Rissen auf Kamerabasis vorgestellt. Ein dreidimensionales FE-Modell der untersuchten Tübbinge wurde anhand der ermittelten Versuchsdaten in numerischen Simulationen validiert.

A camera system has been developed, which can cover the full face when mounted in disc housings, thus imaging the tunnel face to provide greater transparency for client and contractor and to provide more objective geological assessment. No manholes or extra apertures are needed to accommodate the camera system. The images recorded are used to generate a 3D reconstruction of the face, revealing depths and volumes of breakouts. For the determination of the orientation of discontinuities, plugins based on .NET have been developed to enable the use of AutoCAD or Civil3d of Autodesk for the geological assessment of the face. The contribution describes the application, images and computed results of the camera system based on its regular use over a period of more than 20 months.
Um die Ortsbrust transparenter für Auftraggeber und -nehmer zu machen und deren Beurteilung objektiver zu gestalten, wurde ein Kamerasystem entwickelt, das in Diskengehäusen installiert, die Ortsbrust vollflächig aufnimmt. Für die Aufnahmen bedarf es keiner Mannlöcher oder eigens für ein Kamerasystem konzipierter Öffnungen. Die aufgenommenen Bilder werden zu einer 3D-Rekonstruktion prozessiert, die eine Bestimmung von Ausbruchvolumina und Raumstellungen von Trennflächen ermöglicht. Die Auswertungen werden mittels CAD-Software AutoCAD bzw. Civil3d von Autodesk durchgeführt, deren Funktionsumfang durch unter .NET entwickelte Add-Ins für strukturgeologische Anwendungen erweitert wird. Der Beitrag stellt Anwendung, Aufnahmen und Auswertungen des Kamerasystems aus seinem regelmäßigen Einsatz über die Dauer von mehr als 20 Monaten vor.

As part of the Brenner Base Tunnel project, the currently running Tulfes-Pfons construction lot includes a stretch of the exploratory tunnel (ET), which has a length of 15 km and is being bored by a gripper TBM. During this tunnelling work, a diverse and broad set of exploration techniques is being used. Although it is an exploratory tunnel, the tunnel is subject to the same constraints as a performance heading. The choice of exploration techniques was made with regard of the capability to smoothly integrate them into regular tunnelling in order to not create further downtime. The exploration techniques are useful for the current ET but also to produce a forecast for the subsequent main tunnels (MT). The geological investigation is undertaken by face and peripheral mapping as well as by percussion drilling ahead of the machine. The geotechnical exploration is carried out by analysing the TBM parameters and the system behaviour, and analysing the percussion drilling. The exploration concept is completed with the geophysical reflection seismic method. All these exploration methods have different sensitivities, exploration ranges and directions, strengths and weaknesses, so they complement one another. This paper assesses the exploration techniques based on the experience until now. A case study of one fault zone is presented to show how the different exploration methods interact and contribute to a holistic prognosis model.
Für den Brenner Basistunnel wird im derzeit laufenden Baulos Tulfes-Pfons ein Abschnitt des Erkundungsstollens (EKS) mit einer TBM-O vorgetrieben. Dabei kommen verschiedene Erkundungsverfahren zur Anwendung. Obwohl es sich um einen Erkundungsstollen handelt, steht der Vortrieb unter der Randbedingung eines Leistungsvortriebs. Daher wurden Erkundungsverfahren gewählt, die möglichst in den Vortrieb integriert werden können und keine zusätzlichen Vortriebsstillstände verursachen. Die Erkundungsverfahren dienen einerseits der Vorauserkundung für den EKS-Vortrieb und andererseits der Erkundung für die Haupttunnel. Die geologische Erkundung erfolgt durch Ortsbrust- und Laibungskartierungen sowie vorauseilende Schlagbohrungen. Die geotechnische Erkundung erfolgt durch Analysen der Parameter der Vortriebsmaschine und des Systemverhaltens sowie der Parameterauswertung der Schlagbohrungen. Ergänzt wird das Erkundungskonzept durch geophysikalische Erkundungen in Form einer Reflektionsseismik. Sämtliche angewendete Erkundungsverfahren haben unterschiedliche Sensitivitäten, Erkundungsweiten und -richtungen, Stärken und Schwächen. Im Beitrag erfolgt eine Bewertung der verwendeten Verfahren auf Basis der bisherigen Erfahrungen. Anhand einer Störungszone wird beispielhaft aufgezeigt wie die unterschiedlichen Erkundungsmethoden im Zusammenspiel ein holistisches Prognosemodell bilden.

The ÖBB-Infrastruktur AG currently has several very large tunnelling projects in Austria. However, not only the construction itself is important for the client, but also that the tunnels can be used as efficiently as possible during their entire service life. Regarding water pressure-relieved tunnel structures, the drainage system is usually the most expensive and time-consuming maintenance activity. For this reason a specialized project, the Task Force Drainage (TFD), was launched to deal with drainage systems during construction and operation. The objectives of the TFD are primarily the concentration of innovation regarding the drainage system, the optimization and systematization of the maintenance process and the specification of necessary components and technologies. Examples are the development of new flushing systems for the drainage system, the development of optimized pipe materials and a uniform inventory of existing drainage systems. These examples are explained in the article.
Derzeit werden von der ÖBB-Infrastruktur AG als Auftraggeber (AG) sehr große Tunnelbauprojekte in Österreich umgesetzt. Für den AG ist dabei nicht nur die Errichtung selbst von Bedeutung, sondern auch eine möglichst effiziente Nutzung der Tunnelbauwerke über die gesamte Lebensdauer. Am Aufwendigsten in der Instandhaltung von druckwasserentlasteten Tunnelbauwerken ist derzeit zumeist die Tunnelentwässerung. Aus diesem Grund wurde ein gesondertes, übergreifendes Projekt, die Task-Force Dränagen (TFD), ins Leben gerufen, das sich mit der Tunnelentwässerung während des Baus und Betriebs befasst. Die Projektziele der TFD sind vor allem die Bündelung von Innovationen zur Tunnelentwässerung, die Optimierung und Systematisierung des Instandhaltungsprozesses und die Vorgabe von dafür erforderlichen Komponenten und Technologien. Beispiele dafür sind die Entwicklung von neuen Spülsystemen für die Tunnelentwässerung, die Entwicklung optimaler Rohrwerkstoffe und eine einheitliche Bestandsaufnahme von vorhandenen Entwässerungssystemen, die in diesem Beitrag erläutert werden.

The NorthConnex Tunnel - DSI supplies High Quality Products for Australia's longest Road Tunnel / Der NorthConnex Tunnel - DSI liefert hochwertige Produkte für den längsten Straßentunnel Australiens

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Earthquakes with comparatively low magnitudes can lead to serious damage to non-structural components of historical masonry buildings, such as architectural facade elements. In order to assess the vulnerability of non-structural components, the horizontal floor acceleration is used. This depends on the dynamic characteristics of the building, the ground acceleration and dissipative effects. In the present article comprehensive probabilistic FE time history analyses with different hazard levels have been carried out for selected masonry structures. In order to take induced non-linearities into account, a macroscopic material model for historic masonry was calibrated and applied. It was shown that the chosen methodology enables the determination of the distribution of floor acceleration over the building height for historic masonry structures. In addition, due to the detailed scope, a robust comparison with the simplified design methods is possible. Finally, the applicability of the simplified design approach according to EN 1998-1 [1] is discussed for the investigated case.

Germany has set ambitious targets at a national level for the reduction of emissions with the Energiekonzept 2010: by 2020, emissions should be reduced by at least 40 % compared to 1990. By 2050, a reduction of emissions by 80 to 95 % (compared to 1990) is intended [1]. In order to even come near to these targets, the energy-related refurbishment of existing buildings has been gaining significance for some years. Facades that are worth preserving or under listed building protection limit the upgrading options on the outside, but interior insulation solutions are as ever regarded with suspicion by some protagonists. The following article reports on the building physics support for a particularly challenging refurbishment project.

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Fixings with injection anchors are post-installed chemical fastenings, which are generally described as bonded anchors. For bonded anchors in masonry, only injection systems are approved, since safe application of capsule systems cannot be guaranteed due to the presence of cavities in the masonry, for example due to joints, grip holes or the use of perforated blocks.
The present article collects the current state of knowledge and describes the usual “engineeering” approaches.

The structural stability of unreinforced masonry (URM) walls has to be guaranteed not only under static (permanent and live) loads but also under earthquake loads. Loads transverse to the plane (out-of-plane) often have a decisive influence on the load-bearing capacity. In practical applications, simplified methods from codes, guidelines and literature are often used to analyse and evaluate the out-of-plane capacity of load-bearing and non-load-bearing URM walls. The results of these simplified methods can be significantly conservative and inaccurate since essential influencing effects are neglected. For many existing buildings, the simplified methods underestimate the capacity, which leads to cost-intensive retrofitting and strengthening measures or complete replacement by other wall systems.
In order to realistically estimate the out-of-plane capacity, parameters such as wall geometry, boundary conditions, vertical loads and especially dynamic effects (e.g. inertia forces) have to be taken into account. In this paper, non-linear time history simulations are presented to investigate the influence of these effects. The numerically determined maximum acceptable earthquake acceleration is compared with results from simplified analysis models. The comparison shows that the out-of-plane capacity is significantly higher than the values predicted by simplified models. Finally, several initial experimental seismic tests conducted on the shaking table of the TU Kaiserslautern are presented, together with the planned extensive experimental test program on the out-of-plane capacity of masonry walls.

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The present article reports on investigations into the protection of masonry veneer walls according to Eurocode 6 against driving rain including consideration of window openings through rain exposure tests on eight test samples with different waterproofing variants. The results were published in the paper “Resistance of Masonry Veneer Walls against Rain Penetration” at the 13th Canadian Masonry Symposium (Halifax, Canada, June 4th - June 7th 2017). At the conference, the paper was awarded the C. T. Grimm-Award for the best publication worldwide on the durability of masonry. It is summarised in excerpts below.

In 2017 the Austrian Clay Masonry Industry carried out a test of burglary resistance according to ÖNORM EN 1627 for the first time. A window was fixed in a highly insulated clay masonry wall (with declared compressive strength of the clay units 7.5 N/mm2). Resistance class RC 3 was verified for the window, the fixing to the wall and the wall itself.

Specialist seminar on multi-leaf masonry / Fachseminar Mehrschaliges Mauerwerk
13th Professors' Conference with excursion of the Ziegel Zentrum Süd / 13. Professoren-Tagung mit Exkursion des Ziegel Zentrum Süd
Impulse for listed building protection: the 14th tubag refurbishment forum / Impulse für den Denkmalschutz: das 14. tubag Sanierungsforum

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Investigation, assessment and repair of historic masonry / Untersuchen, Bewerten und Instandsetzen von historischem Mauerwerk
MASONRY CONGRESSES THE Masonry events in Germany! / MAUERWERKSKONGRESSE DIE Mauerwerksveranstaltung in Deutschland!

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Bei der Bemessung von Verbundkonstruktionen ist neben der Schubtragfähigkeit das duktile Verformungsverhalten der Verbundmittel von entscheidender Bedeutung. Eurocode 4 lässt für Verbundträger eine Teilverdübelung und eine äquidistante Verbundmittelanordnung lediglich bei Verwendung duktiler Verbundmittel mit einem Verformungsvermögen von mindestens 6 mm zu. Für Verbunddübelleisten sind bisher keine Berechnungsansätze zur Beschreibung des nichtlinearen Verformungsverhaltens vorhanden, so dass grundsätzlich zeit- und kostenintensive Abscherversuche zur Charakterisierung benötigt werden. Im vorliegenden Beitrag werden daher Modelle für die Berechnung des Verformungsvermögens und die Beschreibung der Schubkraft-Schlupfbeziehung von Verbunddübelleisten vorgeschlagen, in die die mechanischen Kenngrößen Schubtragfähigkeit und elastische Dübelsteifigkeit einfließen. Die Modelle werden anhand einer umfassenden Versuchsdatenbank von in der Literatur dokumentierten Schubkraft-Schlupfbeziehungen kalibriert und validiert. Sie ermöglichen das nichtlineare Verformungsverhalten von Verbunddübelleisten mit Puzzle- oder Klothoidenform unabhängig von experimentellen Untersuchungen vorherzusagen und ihre Duktilität zu bewerten. Anhand der Modelle werden die in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung für Verbunddübelleisten angegebenen Konstruktionsregeln zur Sicherstellung eines duktilen Verformungsverhaltens systematisch überprüft und angepasst.

Models for the nonlinear deformation behavior of composite dowels with pry-out failure.
When dimensioning steel and concrete composite structures, both the shear connectors' strength and their ductile deformation behavior have crucial impact. According to Eurocode 4, the use of ductile shear connectors (deformability > 6 mm) is the prerequisite for the design of composite beams with partial shear connection and for equidistant arrangement of the shear connectors. However, approaches for describing the non-linear deformation behavior of composite dowels are lacking, so far. Consequently, today still expensive and time-consuming shear tests are required to characterize the load-slip behavior of composite dowels. Therefore, the present paper proposes models for the calculation of the deformation capacity and the description of the shear force-slip relationship, considering the composite dowels' shear capacity and elastic connector stiffness. The models are calibrated and validated by means of a comprehensive test database of shear force-slip relationships documented in the literature. They allow to predict the nonlinear deformation behavior and to evaluate the ductility of composite dowel connectors with puzzle or clothoid shape independently of experimental investigations. Using the developed models, the design rules to ensure a ductile deformation behavior given in the technical approval for composite dowels are systematically checked and adapted.