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Rezension: Reichsautobahnen in MitteldeutschlandBautechnik5/2016343Bautechnik aktuell

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik5/2016344Veranstaltungskalender

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 5/2016Beton- und Stahlbetonbau5/2016Inhalt

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Mark, PeterGefühlt neuBeton- und Stahlbetonbau5/2016267Editorial

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Gleich, Philipp; Kattenstedt, Simone; Maurer, ReinhardErweitertes Druckbogenmodell für die Bestimmung der Querkrafttragfähigkeit von Stahl- und SpannbetonbalkenBeton- und Stahlbetonbau5/2016268-277Fachthemen

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Wie Versuche zeigen, wird die tatsächliche Querkrafttragfähigkeit, insbesondere von Spannbetonbalken, durch das idealisierte Fachwerkmodell erheblich unterschätzt. Ursache dafür ist der vernachlässigte Betontraganteil. Dieser kann durch das Druckbogenmodell auf Grundlage ebenbleibender Querschnitte im Zustand I und II zutreffend beschrieben werden, solange es sich im Zustand II um reine Biegerissbildung handelt. Mit zunehmender Schubrissbildung, bis hin zum Bruchzustand, trifft die Voraussetzung des Ebenbleibens der Querschnitte immer weniger zu, sodass die Versuche vor allem im Bereich der Innenstützen von Durchlaufträgern nicht mehr zutreffend abgebildet werden können. Nachfolgend wird ein erweitertes Druckbogenmodell vorgestellt, das zusätzlich den Einfluss aus einer Umlagerung der inneren Kräfte in ein fachwerkartiges Tragsystem bei ausgeprägter Schubrissbildung berücksichtigt. Damit kann der Betontraganteil aus dem Druckbogen auch bei starker Schubrissbildung im Bruchzustand zutreffend bestimmt werden. Es wird gezeigt, dass das Modell sowohl bei Spannbeton- als auch bei Stahlbetonbalken gleichermaßen angewendet werden kann.

Extended compressive arch model to determine the shear capacity of rc/pc beams
Experimental investigations reveal that - especially in case of prestressed beams - the common truss model leads to a substantial underestimation of the true shear capacity. This is due to the negligence of the concrete shear capacity that can be determined using the compressive arch model as long as plane sections remain plane and only vertical cracks due to bending and no inclined cracks due to shear occur in state II. In case of inclined cracks due to shear plane sections do not remain plane. Hence, an extended compressive arch model is presented which also takes into account that parts of the acting shear force are covered by the truss model as a result of inclined cracks due to shear. This model can determine the concrete shear capacity resulting from arching effects even in case of existing shear cracks in state II. The presented model can be used for both prestressed concrete beams as well as reinforced concrete beams.

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Adriaans, Jonte; Ahrens, Mark Alexander; Eisler, Roland; Mark, PeterLebensdauerberechnung mit praxisüblicher SoftwareBeton- und Stahlbetonbau5/2016278-287Fachthemen

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In Deutschland zeigen sich Infrastrukturbauwerke infolge Alterung und einer andauernden Steigerung des Schwerverkehrsaufkommens in zunehmend schlechterem Zustand. In diesem Zusammenhang kommt der Beurteilung der Resttragfähigkeit von Bauwerken besondere Bedeutung zu. Prognosen der (Rest-) Lebensdauer können dazu einen entscheidenden Beitrag leisten. Am Lehrstuhl für Massivbau der Ruhr-Universität Bochum wurde daher die Umsetzbarkeit einer Lebensdauerprognose an einem Bestandsbauwerk mithilfe von im Bauwesen verbreiteter Software untersucht.
Die Lebensdauerprognose basiert dabei auf der wiederholten nichtlinearen Berechnung der als FE-Modell diskretisierten Struktur bis in den Grenzzustand der Tragfähigkeit. Nach Auswahl geeigneter Software wird das zu untersuchende Bauwerk in ein adäquates FE-Modell überführt. Anschließend werden maßgebende Belastungen im Hinblick auf die am Bauwerk relevanten Schädigungsmechanismen identifiziert und modelliert. Es folgt die Vorstellung eines Verfahrens zur Lebensdauersimulation, in dem zunächst wesentliche Schädigungsprozesse sowie Streuungen und Unschärfen untersucht werden. Nach der Entwicklung eines Berechnungsalgorithmus und dessen Verifikation am Kleinbeispiel wird das Simulationskonzept auf das untersuchte Bestandsbauwerk übertragen. Eine Auswertung der Simulationsergebnisse identifiziert schlussendlich die maßgebenden Wirkungsmechanismen und belegt die Funktionsfähigkeit des entwickelten Simulationskonzepts.

Structural life-time assessment employing well-established engineering software
Currently Germany's infrastructure shows a progressively downgraded state of preservation due to aging along with an always increasing number of heavy good transports on the roads. In this context also the remaining bearing capacities of bridges gain rising importance. For an assessment lifetime prognoses can be very helpful. Therefore, an implementation of structural lifetime-simulations employing commercial software has been developed at the institute of concrete structures of the Ruhr-Universität Bochum. The concept is now proven by application to an existing pre-stressed concrete bridge.
Generally, structural lifetime prognoses are based on repeated nonlinear simulation of a discretized bridge structure by finite elements up to the ultimate limit state. Once, appropriate software is chosen with respect to the simulation demands previously defined, the reference bridge is idealized by finite elements. Relevant load scenarios in view of pivotal damage mechanisms are identified and consequently set up. Next, the concept of structural lifetime simulation accounting for relevant damage mechanisms and imprecise input data is introduced briefly. A suited computational algorithm is developed and verified in a test case. Subsequently the concept is transferred to the reference bridge. Post-processing of the simulation results identifies the relevant working principles and proves practical abilities of the simulation concept.

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Gestaltung anspruchsvoller SichtbetonbödenBeton- und Stahlbetonbau5/2016287Aktuelles

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Lantsoght, Eva; van der Veen, Cor; de Boer, Ane; Walraven, JoostQuerkrafttragfähigkeit von Platten nahe Auflagern - Übersicht über diverse VersucheBeton- und Stahlbetonbau5/2016288-300Fachthemen

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In Anbetracht steigender Verkehrslasten und geringer angesetzter Tragfähigkeiten in den vor Kurzem eingeführten Eurocodes steht in den Niederlanden die Querkrafttragfähigkeit vieler bestehender Brücken mit Stahlbetonmassivdecke zur Debatte. In den Normvorschriften werden jedoch günstige Wirkungsmechanismen, wie die Querkraftverteilung in den Platten, nicht berücksichtigt. Man benötigte Forschungsergebnisse, um das Verhalten von Stahlbetonplatten unter Einzellasten in der Nähe von Auflagern zu verstehen. Für diese Studie wurden Versuche an Platten und Balken durchgeführt. Sie zeigten, dass Platten unter konzentrierter Querkraftbelastung eine größere Tragfähigkeit haben als Balken. Das bedeutet, dass für Plattenbrücken ein höherer Belastungswert angesetzt werden kann, sodass weniger Brücken als bisher vermutet einer weiteren Prüfung bedürfen.

Shear capacity of slabs close to supports - Overview of experiments
The shear capacity of many of the existing reinforced concrete solid slab bridges in The Netherlands is subject to discussion due to the higher traffic loads and lower prescribed shear capacities in the recently implemented Eurocodes. However, the code provisions do not take into account beneficial mechanisms such as transverse load redistribution in slabs. Research was needed to understand the behavior of reinforced concrete slabs under concentrated loads close to supports. For this study, experiments on slabs and beams were carried out. The experiments showed that slabs under concentrated loads in shear have a larger capacity than beams. This implies that a higher capacity can be contributed to slab bridges upon assessment, so that less bridges will be identified as needing further study.

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Turner, Katrin; Schlicke, Dirk; Tue, Nguyen VietZwangbeanspruchung von Stahlbetonbauteilen - Neue Erkenntnisse aus der systematischen Untersuchung mit Zwangrahmen für bewehrten BetonBeton- und Stahlbetonbau5/2016301-309Fachthemen

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Um das tatsächliche Verhalten von Stahlbetonbauteilen unter vorwiegender Zwangbeanspruchung experimentell zu untersuchen, wurde an der Technischen Universität Graz ein neuer Versuchsaufbau konzipiert. Im Vordergrund steht hierbei die zusammenhängende Betrachtung der Spannungsgeschichte und Rissbildung, beginnend mit der erhärtungsbedingten Zwangbeanspruchung (früher Zwang) und der anschließenden Überlagerung mit weiteren Zwangbeanspruchungen in der Nutzungsphase (später Zwang).
Ziel der experimentellen Untersuchung war es, die verbleibenden Zwangspannungen nach Spannungsrelaxation und Rissbildung zu quantifizieren sowie die Rissbreitenentwicklung im Nutzungszeitraum zu beobachten. Für den frühen Zwang wurde hierbei besonderes Augenmerk auf den Einfluss der realistischen Behinderungssituation (in der Regel teilweiser Zwang) und der thermischen Randbedingungen (insbesondere Auswirkungen thermischer Nachbehandlungsmaßnahmen) gelegt. Im späten Zwang fällt vor allem der Berücksichtigung des Bauteilzustands (Einzelriss oder abgeschlossenes Rissbild) eine entscheidende Rolle zu. Mit den Versuchsergebnissen kann gezeigt werden, dass die Effektivität von thermischen Nachbehandlungsmaßnahmen zur Vermeidung von Trennrissen sehr begrenzt ist und eine getrennte Betrachtung von frühem und spätem Zwang nicht immer zu einer sicheren Bemessung führt.

Restrained Concrete Members - New Findings from Systematic Investigations with Restraint Frames for Reinforced Concrete
In order to investigate the real structural behaviour of reinforced concrete members mainly subjected to restraint a new experimental set-up was designed at the Graz University of Technology. In the focus of interest is the continuous investigation of the stress history and crack development starting with restraint due to hardening and the subsequent superposition with further deformation impacts during service life.
The experimental investigation aims at quantifying the remaining restraint stresses after stress relaxation and crack formation as well as observing crack development during service life. In the hardening phase the influence of a realistic placement condition (normally partial restraint) and the thermal boundary conditions (especially thermal curing) was paid attention to. During service life the consideration of the member condition (single crack pattern or stabilized crack pattern) is highly significant.
Based on the experimental results it can be concluded that thermal curing has only a limited influence on preventing through cracks and the separate consideration of early restraint and service life impacts does not always lead to design on the safe side.

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Winzer betritt NeulandBeton- und Stahlbetonbau5/2016309Aktuelles

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Hadl, Philipp; Tue, Nguyen VietEinfluss der Faserzugabe auf die Streuung im Zugtragverhalten von StahlfaserbetonBeton- und Stahlbetonbau5/2016310-318Fachthemen

Kurzfassung

Stahlfaserbeton wird seit Jahrzehnten in verschiedenen Bereichen des Bauwesens erfolgreich eingesetzt. Hauptsächlich kommt Stahlfaserbeton aber in Form von Industriefußböden zur Anwendung. Die großen Streuungen in den Materialkennwerten erschweren die Anwendung für Bauteile mit nennenswerten Beanspruchungen. Daher wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Streuung des Zugtragverhaltens von Faserbeton durchgeführt. Diese beinhalten 4-Punkt-Biegezugversuche an großformatigen Balken sowie an Standardbiegebalken nach DAfStb-Richtlinie Stahlfaserbeton. Die Balken unterscheiden sich in verwendetem Fasergehalt und -länge sowie nach der Art der Faserzugabe. Nach Durchführung der Biegezugversuche wurde entlang der Balken die Faserorientierung und -verteilung mit dem fotooptischen Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Faserverteilung stark streut, während die Faserorientierung nur in geringem Maße schwankt. Sowohl in den Biegezugversuchen als auch in der Auswertung der Schnittbilder ist der Einfluss der Faserzugabeart feststellbar. Die Streuung im Tragverhalten kann durch eine geeignete Faserzugabe und folglich homogenere Faserverteilung reduziert werden.

Influence of fibre addition on the scattering in the post cracking tensile behaviour of steel fibre reinforced concrete
Steel fibre reinforced concrete (SFRC) has been successfully used in certain areas of concrete constructions. However, the main area of application remains industrial concrete floor slabs. The large scattering in the material properties impedes the application for components with significant loads. Therefore, extensive experimental investigations on the scattering in the tensile post cracking behaviour of SFRC were carried out. The investigations include 4-point-bending tests on large-sized beams as well as standardized beams according to the German guideline for fibre concrete. The specimens differ in fibre amount, fibre length and type of fibre addition. After bending tests, the fibre orientation and distribution were determined along all specimens by using an opto-analytical method. The test results demonstrate that the fibre orientation is almost constant, while the fibre distribution scatters significantly. In bending tests as well as the opto-analytical analysis, the influence of the type of fibre addition is evident. Consequently, the scattering in the mechanical behaviour can be reduced by a suitable fibre addition and thus a more homogeneous fibre distribution can be gained.

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Gerritzen, Dominique; Sack, Steffen; Bachmann, Hubert; Mukherjee, Dilip; Tang, XiaofengTragwerksplanung und Rohbauausführung des neuen Henninger Turm Herrn Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Horst Falkner gewidmetBeton- und Stahlbetonbau5/2016319-329Berichte

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Im vorliegenden Beitrag wird über besondere Fragestellungen und Lösungen bei der Tragwerksplanung und der Rohbauausführung des neuen Henninger Turm in Frankfurt berichtet. Bei dem 140 m hohen Henninger Turm handelt es sich um ein schwingungsanfälliges Bauwerk, welches besondere Anforderungen an die Planung der aussteifenden Bauteile, die Gründung und die Modellierung des Tragwerks stellt. Zunächst wird dargestellt, wie der anspruchsvolle Entwurf der Architekten (MSW - Meixner Schlüter Wendt) bei einer maximalen Raumausnutzung möglichst wirtschaftlich tragwerksplanerisch umgesetzt und die Kombination der unterschiedlichen Gebäudearten von Turm und Sockel fugenlos realisiert wurde. Weiterhin werden besondere Lösungen bei der Bauausführung aufgezeigt, mit denen es gelang, den Rohbau des gesamten Henninger Turm in etwas mehr als 1 ½ Jahren fertig zu stellen.

Structural design and construction of the new Henninger Turm
The following paper covers special issues and solutions on the structural design and construction of the new Henninger Turm in Frankfurt. The 140 m tall high-rise building susceptible to structure oscillations demanded special efforts in the design of the bracing structural elements, the foundation and the structural modelling. The first part of the paper focuses on how the ambitious architetural design by MSW - Meixner Schlüter Wendt was adopted in a maximum space and cost-efficient structural design in which the contrary building types, high-rise building and base structure, were combined jointless. The second part shows special construction solutions due to which the complete shell construction could be completed in somewhat more than 1 ½ years.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 5/2016Beton- und Stahlbetonbau5/2016331-335Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Persönliches:
Heinrich Trost verstorben / Prof. Dr.-Ing. Johann Kollegger 60 Jahre

Nachrichten: Darmstädter Betonfertigteiltage 2016 - Der Branchennachwuchs nutzte in hoher Zahl die bundesweit etablierte Fortbildungsveranstaltung / Baustoffindustrie erwartet 2016 leichte Produktionszuwächse / Vortragsreihe Konstruktiver Ingenieurbau: Hochbaukultur aus Deutschland - Tragwerke / Bauindustrie untersucht Rohstoffnachfrage in Deutschland bis 2035

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Zuschrift zu: Querkraftversuch an einem Durchlaufträger aus SpannbetonBeton- und Stahlbetonbau5/2016335-338Zuschrift

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Zuschrift von Prof. Dr.-Ing. RICHARD ROJEK, Friedberg, zu: MAURER, R.; GLEICH, Ph.; ZILCH, K.; DUNKELBERG, D.: Querkraftversuch an einem Durchlaufträger aus Spannbeton. Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), Heft 10, S. 654-665.
Erwiderung der Autoren

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau5/2016339-340Veranstaltungskalender

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Content: Geomechanics and Tunnelling 5/2016Geomechanics and Tunnelling5/2016Contents

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Schubert, Wulf65. Geomechanics ColloquiumGeomechanics and Tunnelling5/2016368-369Editorial

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News: Geomechanics and Tunnelling 5/2016Geomechanics and Tunnelling5/2016370-378News

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First tunnel breakthrough at the Granitztal tunnel chain / Erster Tunneldurchschlag bei der Tunnelkette Granitztal
Works acceptance for Europe's largest EPB machine / Werksabnahme für Europas größte EBP-Maschine
Porr win their first tunnel contract in Norway / Porr erhält ersten Tunnelauftrag in Norwegen
Brenner Base Tunnel site in Wolf to gain a rail siding / BB-Baustelle in Wolf erhält Gleisanschluss
End of the Fehmarnbelt Tunnel participation period in Germany / Ende der Einwendungsfrist zum Fehmarnbelt-Tunnel in Deutschland
Powerhouse of the Gemeinschaftskraftwerk Inn enters the next phase / Krafthaus des Gemeinschaftskraftwerks Inn geht in die nächste Phase
DB passes 50 km mark at Stuttgart 21 / Bahn überschreitet 50-km-Marke bei Stuttgart 21
TBMs for Metro in Ecuador / TVMs für Metro in Ecuador
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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Wagner, Oliver K.; Gobiet, Gerhard; Druckfeuchter, HubertSemmering Base Tunnel completely under construction - Geotechnical prediction transforms to framework plan / Der Semmering-Basistunnel: Von der geotechnischen Prognose zur tunnelbautechnischen RahmenplanungGeomechanics and Tunnelling5/2016382-390Topics

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Since construction work of section SBT3.1 has started in May 2016, all contract sections of the Semmering Base Tunnel are under construction. Therefore, the geotechnical prediction designed for the tendering transforms to the framework planning required for construction. During the tendering process, the crucial aim of the geotechnical prediction is to depict the expected ranges of the general conditions for contract design and cost estimation. The framework planning for construction on the other hand defines the minimum requirements for tunnel driving at the expected ground conditions. The specification of requirements is set for all driving works - for tunnel and cross-sections as well as for shafts and complex areas with caverns and therefore varies in expected ground conditions and in complexity of the structure. If the need for an adjustment is indicated on site, the framework plan can be revised in justified cases.
Seit dem Baubeginn im Baulos SBT3.1, im Mai 2016, sind alle drei Tunnelbaulose des Semmering-Basistunnels in Bau. Damit erfolgt aus tunnelplanerischer Sicht der Übergang von der geotechnischen Prognose der Ausschreibungsplanung zur tunnelbautechnischen Rahmenplanung für die Bauausführung. In der Ausschreibungsphase ist das wesentlichste Ziel der Prognose die Darstellung der erwarteten Bandbreiten der Rahmenbedingungen für die Vertragsgestaltung und die Angebotskalkulation. Die Rahmenplanung für die Bauausführung wiederum hat zum Ziel die Mindestanforderungen für den Vortrieb unter den erwarteten Baugrundverhältnissen zu definieren. Diese Vorgaben erfolgen für sämtliche Vortriebsarbeiten - sowohl für die Tunnel und Querschläge als auch für die Schächte und die Kavernenbereiche - und unterscheiden sich nach den erwarteten Baugrundverhältnissen und der Komplexität des Bauwerks. Werden Anpassungserfordernisse vor Ort erkannt, erfolgt in begründeten Fällen eine Rahmenplanfortschreibung.

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Pacher, Wolfgang; Putz, Georg C.J.Semmering Base Tunnel Contract SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben - Creative solutions for complex shafts / Semmering-Basistunnel Baulos SBT2.1 Tunnel Fröschnitzgraben - Kreative Lösungen für komplexe SchachtbauwerkeGeomechanics and Tunnelling5/2016391-404Topics

Kurzfassung

Contract SBT2.1 “Tunnel Fröschnitzgraben” has a value of about EUR 623 million, the largest contract for the Semmering Base Tunnel. The construction contract was awarded in autumn 2013 to the joint venture Tunnel Fröschnitzgraben Implenia - Swietelsky Tunnelbau. The contract includes altogether about 26 km of running tunnels to be driven by two mechanised drives and two conventional drives, with the works being undertaken at all four faces almost simultaneously. The particular challenge is that the entire supply to the underground activities and the clearance of excavated material has to pass through two shafts about 400 m deep. The construction of these two shafts with excavated diameters of about 12.4 and 9.9 m respectively and the selection of the shaft logistics are of decisive significance for the success of the project. These special requirements of the project faced a limited availability of flexible complete contractors for the construction and operation of shafts. Considering this situation, the joint venture partner Swietelsky Tunnelbau decided to solve the problem in-house and follow new routes with innovative concepts.
Das Baulos SBT2.1 “Tunnel Fröschnitzgraben” ist mit einem Auftragswert von etwa 623 Mio. EUR das größte Baulos des Semmering-Basistunnels. Im Herbst 2013 erhielt die Arbeitsgemeinschaft Tunnel Fröschnitzgraben Implenia - Swietelsky Tunnelbau den Bauauftrag. Für die im Baulos insgesamt aufzufahrenden ca. 26 km Streckenröhren sind zwei maschinelle Vortriebe (TVM) und zwei konventionelle Vortriebe vorgesehen. Die Arbeiten werden an allen vier Vortriebsästen großteils zeitgleich abgewickelt. Die besondere Herausforderung liegt darin, dass die gesamte Versorgung der untertägigen Aktivitäten sowie der Abtransport des Ausbruchmaterials über zwei jeweils ca. 400 m tiefe Schächte erfolgen müssen. Die Herstellung der beiden Schächte mit einem Ausbruchdurchmesser von rd. 12,4 bzw. 9,9 m und die Auswahl der Schachtlogistik sind für das Gelingen des Projekts von entscheidender Bedeutung. Den speziellen Anforderungen des Projekts stand ein begrenztes Angebot an flexiblen Komplettanbietern für den Bau und den Betrieb von Schächten gegenüber. Angesichts dieser Situation hat sich der Arge-Partner Swietelsky Tunnelbau dazu entschieden, die Problemstellungen in Eigenregie zu lösen und mit innovativen Konzepten neue Wege zu beschreiten.

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Benedikt, Johannes; Wagner, Hanns; Herzeg, ThomasThe St. Kanzian Chain of Tunnels - Tunnelling under very varied and extremely difficult conditions / Tunnelkette St. Kanzian - Tunnelbau unter sehr unterschiedlichen und extrem schwierigen BedingungenGeomechanics and Tunnelling5/2016405-415Topics

Kurzfassung

In the course of the building of the new Koralmbahn railway line between Graz and Klagenfurt in Austria, six tunnels have to be built in a sensitive landscape on the Carithian side. The tunnels have lengths of between 230 and 2,100 m. All the tunnels are designed to resist water under pressure and have a two-track standard cross-section. Except for the 495 m long Kühnsdorf Green Tunnel, which has already been completed, all the tunnels are currently under construction. The Srejach and Untersammelsdorf Tunnels with lengths of 620 and 665 m respectively are being driven in very challenging ground conditions consisting of silty to fine sandy lacustrine sediments, and extensive specialised civil engineering works had to be carried out in advance of both these tunnels. The performance of extensive tests and investigations during the tendering phase turned out to be very valuable for the planning of the project. The longest tunnel, the Stein Tunnel with a length of 2,100 m, is characterised by its location in soft ground with shallow overburden and the sensitive hydrogeological and ecological conditions. The driving of the Lind Tunnel in phyllite required special measures due to the lacustrine sediments above the tunnel, which reached down to the tunnel crown.
Im Zuge der Errichtung der Koralmbahn zwischen Graz und Klagenfurt sind auf Kärntner Seite in einem sensiblen Landschaftsraum sechs Tunnelbauwerke zu errichten. Die Tunnellängen liegen zwischen 230 und 2.100 m. Sämtliche Tunnelbauwerke werden druckwasserhaltend mit einem zweigleisigen Regelquerschnitt ausgeführt. Bis auf den 495 m langen Grüntunnel Kühnsdorf, der bereits fertig gestellt ist, befinden sich derzeit alle Tunnelbauwerke in der Ausführungsphase. Die Tunnel Srejach und Untersammelsdorf mit einer Länge von 620 und 665 m sind in extrem herausfordernden Untergrundbedingungen, bestehend aus schluffigen bis feinsandigen Stillwassersedimenten, herzustellen. Für diese beiden Tunnelbauwerke werden vorab Spezialtiefbaumaßnahmen in großem Umfang durchgeführt. Für die Planung dieser Arbeiten war die Durchführung von umfangreichen Versuchen und Untersuchungen in der Ausschreibungsphase sehr wertvoll. Der Tunnel Stein, mit 2.100 m der längste Tunnel in der Kette, ist durch seine Lage im Lockermaterial mit geringer Überlagerung und durch sensible hydrogeologische und ökologische Verhältnisse gekennzeichnet. Der Vortrieb des Tunnels Lind im Phyllit erfordert infolge der darüber liegenden Stillwassersedimente, die bis in die Tunnelfirste reichen, besondere Maßnahmen.

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Bauer, Johann; Kohlböck, Bernhard; Moritz, Bernd; Zwittnig, GeraldThe Granitztal Tunnel Chain - State of works on the second longest tunnel system on the Koralmbahn / Tunnelkette Granitztal - Stand der Arbeiten für das zweitlängste Tunnelsystem an der KoralmbahnGeomechanics and Tunnelling5/2016416-427Topics

Kurzfassung

The Granitztal Tunnel Chain is not only the second longest tunnel system on the Koralmbahn line but also an essential part of the future new railway line between Graz and Klagenfurt (New South Range Line). At the time of reporting, more than two-thirds of the tunnel excavation works on the Graniztal contract are completed. After a detailed description of the project with four simultaneously advancing TBM drive and the extensive concreting ad earthworks in the Granitztal, the geological and geotechnical conditions and the experience gained until now are described. Particular attention is paid to the challenging geotechnical conditions in the Langer Berg section and the overground section in the Granitztal. The intensive design work to optimise future maintenance work is also described.
Mit der Tunnelkette Granitztal entsteht derzeit nicht nur das zweitlängste Tunnelsystem an der Koralmbahn, sondern ein wesentlicher Mosaikstein für die künftige Hochleistungsstrecke zwischen Graz und Klagenfurt. Zum Berichtszeitpunkt wird mehr als zwei Drittel der Vortriebsarbeiten für dieses Baulos abgeschlossen sein. Nach einer detaillierten Beschreibung des Projekts mit seinen vier gleichzeitig laufenden Vortrieben und den umfangreichen Beton- und Erdarbeiten im Granitztal wird über die geologischen und geotechnischen Verhältnisse und die bis dato gewonnenen Erkenntnisse berichtet. Besonderes Augenmerk wird auf die anspruchsvollen geotechnischen Verhältnisse im Abschnitt Langer Berg sowie im Übertage-Abschnitt Granitztal gelegt. Weiters wird über die intensiven Planungsaktivitäten zum Zwecke der Instandhaltungsoptimierung berichtet.

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Sellner, Peter J.; Sonnleitner, HerbertGleinalm Motorway Tunnel - 2nd tube logistical challenges / Gleinalmtunnel - Neubau der zweiten RöhreGeomechanics and Tunnelling5/2016428-434Topics

Kurzfassung

In 2013 Asfinag published the tender for the construction of the second tube of the Gleinalm Tunnel. The tunnel is situated in hard rocks (gneiss) and the tender design contained excavation works realized by “drill and blast” in a top heading, bench and invert sequence. Additionally to this tender design, technical alternatives were allowed. One of the tenderers, the later contractor, offered both, a concept according to the tender and an alternative excavation concept including full face excavation by drill and blast. This alternative was based on considerations and experience the tenderer had gained from the construction works of the first tube in the early 1970s presuming optimal full face excavation conditions over wide areas of the tunnel and thus reducing time and costs. Due to these economic advantages and the low cost risk the owner finally commissioned the alternative. Minimizing the blasting vibration of the full face excavation on the nearby running tube, which was operated without any disturbance, was only one of the challenges of the project. In terms of logistics the supply of the excavation works with air and support materials as well as the huge mucking volume to be transported were identified as limiting factors.
Das im Jahr 2013 ausgeschriebene Vortriebskonzept für die zweite Röhre des Gleinalmtunnels hat den Ausbruch grundsätzlich als Sprengvortrieb in den Teilquerschnitten Kalotte, Strosse und Sohle vorgesehen, jedoch auch technische Alternativen zugelassen. Durch die später beauftragte Bietergemeinschaft wurde neben dem Hauptangebot auch eine Alternative eingereicht, die über weite Bereiche des Tunnels den Sprengvortrieb im Vollausbruch beinhaltet, und auf geologischen und geotechnischen Überlegungen beruht. Aufgrund der Wirtschaftlichkeit und Kostensicherheit wurde die Alternative beauftragt. Die Minimierung von Sprengerschütterungen im Zuge des Vollausbruchs im Zusammenhang mit der parallel verlaufenden und in Betrieb befindlichen Bestandsröhre stellt nur eine Herausforderung dar, die es zu bewältigen galt. Logistisch gesehen befand sich die Versorgung der Vortriebe im Grenzbereich des Machbaren.

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Schönlechner, Christian; Bitschnau, MarkusThe construction of the Obervermuntwerk II pumped storage power station / Die Bauausführung des Pumpspeicherkraftwerks Obervermuntwerk IIGeomechanics and Tunnelling5/2016435-446Topics

Kurzfassung

The joint venture Bau Obervermuntwerk II, consisting of the companies Jäger Bau, Porr, Östu-Stettin and Hinteregger are constructing the pumped storage works Obervermunt II (OVW II) under a contract from the Vorarlberger Illwerke AG between the Silvretta and the Vermunt reservoirs. The Obervermuntwerk II is being built as a parallel works to the existing Obervermuntwerk (OVW). Together with the OVW II, a new headrace is being built for the existing Obervermuntwerk and the existing overground penstock will be demolished. All excavation is being undertaken conventionally by drill and blast; only the surge tank and the pressure shaft will be excavated by raise boring previously excavated mucking shafts. The aggregates for the concrete of the Obervermunt II power station (about 200,000 m3) are being prepared from excavated material as far as possible. A dedicated material processing plant for the project is being operated in Vermunt as well as a batching plant.
Die Arbeitsgemeinschaft Bau Obervermuntwerk II, bestehend aus den Firmen Jäger Bau, Porr, Östu-Stettin und Hinteregger errichtet im Auftrag der Vorarlberger Illwerke AG zwischen dem Speichersee Silvretta und dem Speichersee Vermunt das Pumpspeicherwerk Obervermunt II (OVW II). Das Obervermuntwerk II wird als Parallelwerk zum bestehenden Obervermuntwerk (OVW) errichtet. Mit der Errichtung des OVW II wird auch eine neue Triebwasserführung für das bestehende Obervermuntwerk hergestellt und die bestehende oberirdische Druckrohrleitung abgetragen. Sämtliche Ausbrucharbeiten erfolgen konventionell im Sprengvortrieb, lediglich beim Wasserschloss und dem Druckschacht werden mittels Raiseboring vorab Schutterschächte hergestellt. Die Zuschlagstoffe für den Beton des Kraftwerks Obervermunt II (ca. 200.000 m3) werden so weit wie möglich aus dem Ausbruchmaterial aufbereitet. Für diese Maßnahme wird im Bereich Vermunt eine eigene Materialaufbereitungsanlage sowie eine Betonmischanlage betrieben.

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Dumas, PhilippeA European perspective of the development of deep geothermal in urban areas - Smart thermal grids, geothermal integration into smart citiesGeomechanics and Tunnelling5/2016447-450Topics

Kurzfassung

The future of our energy supply systems is moving towards Smart Cities and Smart Rural Communities, where the integration of combined technologies using renewable energy sources reduces environmental impact and offers citizens a better quality of life. Geothermal has a particularly important role in smart electricity and thermal grids, since it can deliver both heating and cooling, and electricity.
Shallow geothermal, using heat pumps, is a key energy source for smart energy systems. It provides solutions for the future energy system by coupling smart thermal and electricity grids with underground thermal storage and by providing reliable and affordable heating and cooling supply to both urban and rural areas.
As these technologies can be installed in grid and off-grid heating and cooling systems, they perfectly fit the new smart cities and rural communities approach.
In addition, there is also an important role for shallow geothermal energy in connection with and management of smart electricity grids. Geothermal heat pumps can provide demand response services, thereby contributing to grid stabilisation, whilst Underground Thermal Energy Storage (UTES) is an excellent storage solution. Shallow geothermal technologies will be utilised in the next generation of district heating: Smart Thermal Grids.

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