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Firmen und Verbände
: Wie sicher sind unsere Brücken?
Ingenieurewoche bei der Bundesstiftung Baukultur
DBV-Heft 43 “WU-Bauwerke aus Beton”
denkmal 2018: Weiterbildung im großen Stil

Veranstaltung: Internationale Konferenz zu Innovationen in Glas und Fassade - “engineered transparency”

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Im Teil 1 dieses Beitrages wurde gezeigt, daß bei diskontinulerlich verbundenen Holz-Beton-Verbunddecken das in der DIN 1052 dargestellte Gamma-Verfahren nur sehr begrenzt für die Abschätzung des Tragverhaltens geeignet ist. Für die praxisgerechte Berechnung und Dimensionierung solcher Verbunddeckenelemente kann daher das im Teil 1 vorgestellte Stabwerksmodell verwendet werden. Ergänzend hierzu werden im Teil 2 die Ergebnisse der Langzeitsimulation des Tragverhaltens auf Basis dieses Stabwerkmodells vorgestellt. In dem verwendeten Simulationsprogramm können sowohl das klimaabhängige Kriech- und Schwindverhalten der beiden Baustoffe Holz und Beton als auch gegebenenfalls auftretende Nichtlinearitäten und Temperatureinflüsse realitätsnah berücksichtigt werden. Aufbauend auf diese Simulationen werden dem Tragwerksplaner Hinweise zur Abschätzung des Langzeittragverhaltens von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen mittels üblicher Stabwerksprogramme gegeben.

Das EXPO-Dach wurde zu einem der Wahrzeichen der Weltausstellung in Hannover und ist beeindruckendes Beispiel der Möglichkeiten, die der moderne Holzbau bietet. Bei dieser Konstruktion wurde nicht nur die bislang größte Spannweite in Brettrippenbauweise ausgeführt. Es wurde auch Rundholz mit in der Vergangenheit in Baukonstruktionen noch nicht eingesetzten Durchmessern verwendet. Die Umsetzung des technisch wie architektonisch anspruchsvollen Projekts erforderte die Entwicklung von Lösungen, die über die zur Zeit geltenden Regeln der Technik hinausgehen. Dies betraf alle Bereiche der Planung und der Ausführung: Tragwerksplanung und Rechenmodelle, Holztechnologie, Verbindungstechnologie sowie Qualitätsprüfung und -sicherung. Der Einsatz und die Entwicklung der Sonderlösungen werden hier dargestellt.

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Im Zuge der Erweiterung des Stadtbahnnetzes mußten in Nähe des Hauptbahnhofes Gebäudezeilen mit z.T. geringen Abständen zwischen Tunnelfirst und Fundamentunterkante unterfahren werden. Bei 3 Tunnelvortrieben erfolgte in der Bauphase eine vorübergehende Stabilisierung des Baugrundes durch eine künstliche Baugrundvereisung. Als Besonderheit dabei ist die Vereisung oberhalb des Grundwassers in nicht wassergesättigtem Boden hervorzuheben. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Tragfähigkeit des Frostkörpers mußte dem Baugrund Wasser künstlich zugeführt werden. Der anschließend im Schutz einer ringförmigen Vereisung ausgeführte Tunnelvortrieb erfolgte problemlos und besonders im Hinblick auf die zu unterfahrenden Gebäudeteile äußerst setzungsarm.

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Das in der DIN 1045-2:2001-07 verankerte Anrechnungskonzeptfür Betone mit Flugasche nach DIN EN 450:2005-05 soll den dauerhaften Widerstand von Betonbauwerken gegenüber korrosiven Angriffen sicherstellen. Kriterien, die im vorliegenden Beitrag zur Bewertung dienen, sind die Druck- und die Biegezugfestigkeit, der E-Modul, der Verbund des Bewehrungsstahls mit dem Beton, das Schwinden und das Kriechen sowie die Porenstruktur. Die Untersuchungen ergaben, daß Betone mit Flugaschegehalten im Grenzbereich der DIN 1045-2 gegenüber vergleichbaren Betonen, die ausschließlich mit einem Portlandzement CEM I 32,5 R hergestellt wurden, bei anfänglich langsamerer Entwicklung vergleichbare Festigkeiten im Alter von 28 Tagen aufweisen. Bei der weiteren Beobachtung über einen Zeitraum von einem Jahr zeigten Betone mit Flugasche zum Teil einen ausgeprägteren Festigkeitszuwachs, insbesondere auch bei der Biegezugfestigkeit. Die Versuche zum Schwinden und Kriechen ergaben für die Betone mit Flugasche geringere Verformungen, was in der Bilanz zu einer Minderung des Risikos unerwünschter Rißbildung führt.

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Knowledge about the joint network is important in rock engineering. It controls the stability and strength of blocky rock masses. Thus, the joint network is mapped in more or less detail, regarding the specifications. To do so, different methods have evolved over the years. One of these methods is digital mapping, based on the visual and spatial appearance of the distinct joints. This mapping usually is done by an experienced geologist. However, the trend in digital mapping is towards a supervised but mainly autonomous identification of discontinuities. One aspect of this automated process is the recognition of joints in digital outcrop images by their optical attributes. This contribution presents a density based joint plane detection. By the combination of a vector based joint plane detection and a pixel based joint trace detection, not only joints, but also the foliation in the investigated tunnel face could be extracted very accurately. The approach represents the current state of research and further improvements are to be expected.
In der Felsmechanik ist die Kenntnis des Trennflächengefüges von größter Wichtigkeit, da es sowohl die Stabilität, als auch Gebirgsfestigkeit beeinflusst. Daher wird das Gefüge, abhängig von den Vorgaben, mehr oder weniger detailliert kartiert. Dazu wurden in den letzten Jahren unterschiedliche Methoden entwickelt. Eines dieser Werkzeuge ist die digitale Kartierung von Trennflächen, basierend auf optischen und räumlichen Merkmalen der jeweiligen Trennflächen. Dies erfolgt bislang manuell durch einen erfahrenen Geologen. Der Trend deutet jedoch zunehmend in die beaufsichtige und weitestgehend automatisierte Erfassung der Trennflächen. Ein Teilaspekt davon ist die Erfassung von Trennflächen in digitalen Aufschlussbildern anhand ihrer optischen Merkmale. Dieser Beitrag stellt eine häufigkeitsbasierte Methode zur Trennflächenerfassung vor. Durch die Verknüpfung einer vektorbasierten Trennflächenidentifikation und pixel-basierten Erfassung von Trennflächenspuren konnten nicht nur Trennflächen, sondern auch die Schieferung in der untersuchten Ortsbrust genau erfasst werden Der hier präsentierte Ansatz stellt jedoch nur einen aktuellen Stand der Forschung dar und es werden weitere Fortschritte erwartet.

The discussion “NATM - quo vadis” at the 7th Austrian Tunnel Day 2010 made quite clear that questions apart from tunnelling technology, especially questions about cooperation between project partners, represent the bottleneck holding back the successful implementation of infrastructure projects. Contracts with excessively low prices were identified as the essential cause of problems with cooperation between project partners. This consideration led to the forming of the VIP working group of the ITA Austria. The VIP tendering model should change precisely the process that was recognised as essential in the discussion at the Tunnel Day 2010. At the same time, however, it was clear that the cybernetic networking of all construction processes also had to be considered. The award itself is thus no isolated process but only a part of a mosaic of improved cooperation in construction. The following considerations have therefore been included in the VIP:
- The close integration with all other processes requires cybernetic modelling.
- Construction is not a purely technical but rather a techno-social process.
- The quality of collaboration is essential for the overall success of a construction project.
- The award criteria must be aimed at the optimisation of the completed structure.
- Due to the complexity of infrastructure projects, tendering as a negotiation procedure is mostly more suitable than an open/non-open procedure.
Die Diskussion “NÖT - quo vadis” hat am 7. Österreichischen Tunneltag 2010 hat eindrucksvoll vor Augen geführt, dass nicht tunnelbautechnischen Fragestellungen, sondern Probleme der Kooperation der Projektbeteiligten den Engpass für erfolgreiche Projektabwicklung im Infrastrukturbau darstellt. Für die Kooperation der Projektbeteiligten wurde das Bauen mit zu niedrigen Preisen als maßgebender Problemverursacher erkannt. Aus dieser Einschätzung hat sich die Arbeitsgruppe VIP der ITA-Austria gebildet. Mit dem Vergabemodell VIP sollte genau jener Prozess verändert werden, der aus der Diskussion des Tunneltags 2010 als maßgebend erkannt wurde. Zugleich war aber auch klar, dass die kybernetische Vernetzung aller Prozesse des Bauens mit berücksichtigt werden müssen. Die Vergabe selbst ist daher kein isolierter Prozess, sondern nur ein Mosaikstein für verbesserte Kooperation am Bau. Die folgenden Überlegungen sind daher in die Erarbeitung des VIP eingeflossen:
- Die enge Vernetzung mit allen anderen Prozessen erfordert eine kybernetische Modellierung.
- Das Bauen ist kein rein technischer, sondern ein techno-sozialer Prozess.
- Die Qualität der Zusammenarbeit ist für den Gesamterfolg eines Bauprojekts maßgebend.
- Die Kriterien für die Vergabe müssen auf ein Optimum des fertigen Bauwerks ausgerichtet sein.
- Aufgrund der Komplexität von Infrastrukturprojekten ist die Vergabe im Verhandlungsverfahren gegenüber einem offenen/nicht offenen Verfahren meist besser geeignet.

The Stuttgart-Ulm railway project is a central investment in the future for the German state of Baden-Württemberg. The new line will be part of the European high-speed rail network “Magistrale for Europe”, linking the European metropolitan areas of Paris, Strasbourg, Munich and Vienna along a central west-east axis to Bratislava and Budapest. Altogether, the Stuttgart-Ulm railway project includes the rearrangement of the Stuttgart rail node and the new line Wendlingen-Ulm. The joint venture ATCOST21 under lead company Porr has been awarded the contract for the Filder Tunnel and the approaches to Ober- and Untertürkheim. Employer and contractor intend to develop the project as partners with the aim of technical and commercial optimisation under the terms of the contractually agreed partnering model.
Das Bahnprojekt Stuttgart-Ulm ist für Baden-Württemberg eine zentrale Investition in die Zukunft. Die Neubaustrecke wird Teil des europäischen Hochgeschwindigkeitsnetzes “Magistrale für Europa” und verbindet als zentrale West-Ost-Achse die europäischen Metropolen Paris, Straßburg, München und Wien mit Bratislava und Budapest. Insgesamt umfasst das Bahnprojekt Stuttgart-Ulm die Neuordnung des Bahnknotens Stuttgart sowie die Neubaustrecke Wendlingen-Ulm. Die Arge ATCOST21 unter Federführung der Firma Porr ist mit der Herstellung des Fildertunnels und der Zuführung nach Ober- und Untertürkheim beauftragt. Auftraggeber und Auftragnehmer bekennen sich zur partnerschaftlichen Abwicklung des Projektes mit dem Ziel einer technischen und wirtschaftlichen Optimierung im Sinne des vertraglich vereinbarten Partnerringmodells.

The jet grouting process is being applied in a number of ways never attempted before as part of the four-track improvement of the Lower Inn Valley line. In addition to the production of waterproof invert, ground improvement to reduce settlement and for the homogenisation of the excavation cross-section in mixed face sections, special mined solutions in particular have been made possible by jet grouting. A horizontal jet grout screen for advance tunnel support was produced for the first time under compressed air conditions; the protection of a complete ringshaped jet-grouted surround also made a mined compressed air drive possible. The jet grouting process was also used to carry out sealing blocks to enable the mined connection of various mechanically tunnelled rescue tunnels to the main tunnel driven by a TBM.
The specific conditions on the project combined with the difficult ground conditions typified by Inn gravel sediments, dejection fan deposits and man-made fill demand all the knowledge and ability of the parties involved. The successful application of the jet grouting technique under these conditions assumes a very high quality of construction and a specifically adapted quality assurance system. Using the example of the contracts H7-1 Fritzens Tunnel, H4-3 Stans Tunnel and H8 Jenbach Tunnel, the various applications of the jet grouting technique are described, and also the difficulties that arose during construction.

Im Zuge des viergleisigen Ausbaus der Unterinntaltrasse wird das Düsenstrahlverfahren in einer noch nie dagewesenen Vielfalt angewandt. Neben der Herstellung von Dichtsohlen, Bodenverbesserungen zur Setzungsminimierung und zur Homogenisierung der Ausbruchquerschnitte in so genannten Mixed Face Bereichen wurden vor allem bergmännische Sonderbauweisen durch die Anwendung des Düsenstrahlverfahrens erst ermöglicht. Erstmalig wurde ein horizontaler DSV-Schirm als Tunnelvoraussicherung unter Druckluftbedingungen hergestellt; im Schutz einer ringförmigen vollständigen DSV-Umschließung konnte ebenso ein bergmännischer Druckluftvortrieb bewerkstelligt werden. Weiter wurden mit dem Düsenstrahlverfahren Dichtkörper ausgeführt, um den bergmännischen Anschluss verschiedener maschinell vorgetriebener Rettungsstollen an die mittels TBM aufgefahrenen Hauptröhren zu ermöglichen.
Die projektspezifischen Randbedingungen, verbunden mit den schwierigen Baugrundverhältnissen geprägt von Innschottersedimenten, Schwemmfächerablagerungen und anthropogenen Auffüllungen, verlangen sämtlichen Projektbeteiligten alles an Wissen und Können ab. Die erfolgreiche Anwendung des Düsenstrahlverfahrens unter diesen Umständen setzt eine sehr hohe Ausführungsqualität und ein spezifisch abgestimmtes Qualitätssicherungssystem voraus. Anhand der Fallbeispiele Los H7-1 Tunnel Fritzens, Los H4-3 Tunnel Stans und Los H8 Tunnel Jenbach werden die unterschiedlichen Anwendungen des Düsenstrahlverfahrens und auch die im Zuge der Bauausführung aufgetretenen Schwierigkeiten dargestellt.

Der “Tempel des Lichts” in Chile ist einer von acht Bahá’í-Tempeln. Die weltweit verbreitete monotheistische Bahá’í-Religion beruft sich auf die Schriften ihres Religionsstifters Bahá’u’lláh. Die ca. sieben Millionen Anhänger leben heute vor allem in Indien, dem Iran, Afrika, Nord- und Südamerika. Das Konzept aller Tempel sieht vor, dass sie zu einem spirituellen Zentrum werden, in dessen Umgebung sich soziale, humanitäre und Bildungseinrichtungen für die Bevölkerung befinden. Nach vielen Jahrzehnten Planungszeit wird dieses einzigartige Bauwerk nun in die Realität umgesetzt. Die Niederlassung Würzburg der Josef Gartner GmbH erhielt den Auftrag für die Planung, Fertigung und Montage der kompletten Struktur ab Oberkante Betondecke. Die Montage begann im Herbst 2013 und soll bis Mitte 2015 beendet sein.

The Bahá’í Temple of South America in Santiago de Chile.
The “temple of light” in Chile is one of eight Bahá’í temples. The worldwide monotheistic Bahá’í religion is based on the writings of its founder Bahá’u’lláh. About seven Million followers live today particularly in India, Iran, Africa as well as North- and South America. The concept of all temples presumes, that they become spiritual centres and that social, humanitarian and educational institutions for the general public are established in the vicinity. After many decades of planning this unique building is now being constructed. The Würzburg branch of Josef Gartner GmbH is in charge of planning, fabrication and erection of the complete superstructure. Erection began in autumn 2013 and shall be finalised by mid-2015.

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