Das zweiseitig am Wasser liegende neue Zentrum WH‐Überseequartier des Stadtteils HafenCity in Hamburg befindet sich nach wechselvoller Geschichte kurz vor der Fertigstellung. Investor, Bauherr und ...Betreiber des neuen Quartiers mit insgesamt 419.000 m2 Bruttogrundfläche ist das Unternehmen Unibail‐Rodamco‐Westfield. Insgesamt wurden im Quartier 14 aufgehende Gebäude nach Entwürfen nahmhafter Architekturbüros realisiert. In diesem Bericht werden die Herausforderungen der Planung und Umsetzung der vielfältigen, im Quartier notwendigen Ingenieurbauwerke von den Baugruben, dem Umgang mit dem mitten im Baufeld liegenden Haltestellenbauwerk der U‐Bahn, dem erforderlichen Teilersatzneubau des Chicagokais bis zu den Gründungen der neuen Hochbauten und Außenanlagen beschrieben. Im zu einem späteren Zeitpunkt folgenden zweiten Teil werden die Tragwerke der sehr unterschiedlich genutzten Hochbauten aus Sicht der Planung und Bauausführung zusammengestellt.
Translation
WH‐Überseequartier in Hamburg – civil engineering structures and foundations
In the HafenCity district of Hamburg, Germany, the new WH‐Überseequartier is nearing its completion. Unibail‐Rodamco‐Westfield is the company behind the project as investor, developer and operator of the new district, which has a total gross floor area of 419.000 square meters and consists of 14 buildings based on designs from numerous architectural firms. This paper describes the challenges of planning and implementing the various civil engineering structures required in the district, from the construction pits in combination with the subway station located in the middle of the construction site to the necessary partial replacement of the quay walls at Chicagokai and the foundations of the new buildings and landscape architecture. A second paper, describing the structures of the buildings from a design and construction perspective, will follow.
Dükerung des Hafenkanals in Duisburg Engelke, Nils; Hente, Jonas; Ebers‐Ernst, Jeannette
Die Bautechnik,
12/2021, Letnik:
98, Številka:
12
Journal Article
Abstract
Als Teilmaßnahme des Infrastrukturprojekts „Erneuerung des OB‐Karl‐Lehr‐Brückenzugs, 2. Bauabschnitt“ in Duisburg wird seit 2019 die Dükerung und Leitungsumverlegung unter dem Hafenkanal als ...vorgezogene Maßnahme durchgeführt. Der im gesteuerten Rohrvortrieb über eine Strecke von 220 m hergestellte Düker wird zukünftig alle derzeit mit den Brückenbauwerken überführten Versorgungsleitungen aufnehmen und damit einen beschleunigten Bauablauf für den Ersatzneubau des Brückenzugs ermöglichen. Neben dem eigentlichen Rohrvortrieb stellten die sehr tiefen Baugruben von ca. 30 m eine Herausforderung für die Planung und die Ausführung dar. Der vorliegende Beitrag erläutert den Werdegang und die technischen Aspekte der Planung und gibt Einblicke in die bauliche Umsetzung der Spezialtiefbaumaßnahme. Darüber hinaus wird kompakt über das Gesamtprojekt und den aktuell laufenden Ersatzneubau der Ruhr‐ und Hafenkanalbrücke informiert.
Abstract
Culvert of the harbor canal in Duisburg
As part of the infrastructure project “Renewal of the OB‐Karl Lehr Bridge, 2
nd
construction section“ in Duisburg, the culvert and supply line relocation under the port canal has been carried out as an early action since 2019. The culvert, constructed by controlled pipe jacking over a distance of 220 m, will in future accommodate all the supply lines currently being transferred with the bridge structures and thus enable an accelerated construction sequence for the replacement of the bridges. In addition to the actual pipe jacking, the very deep construction pits/shafts of approx. 30 m posed a challenge for planning and execution. The present paper explains the development and technical aspects of the planning and provides insights into the constructional implementation of the special civil engineering measure. In addition, compact information is provided about the main project and the currently ongoing replacement construction of the Ruhr Bridge and Harbor Canal Bridge.
Marieholmstunnel Christiansen, Susanne; Schou-Bojesen, Thomas; Kasper, Thomas ...
Tunnelling and underground space technology,
April 2022, 2022-04-00, 20220401, Letnik:
122
Journal Article
Recenzirano
•Immersed tunnel in Gothenburg, Sweden, with three 102 m long elements.•Urban construction with limited space, difficult transport logistics, ship traffic.•Soil conditions with 60–100 m of soft clay ...layer, difficult deep excavations.•Construction pit with steel tubes, underwater excavation and underwater bottom slab.•Tunnel elements temporarily supported on steel piles while being sandflowed.
The Marieholm tunnel is a part of the Marieholm Connection Project, which connects the Port of Gothenburg and the Industries at Hisingen with the central part of Gothenburg. The closed section is 500 m long with three traffic lanes in each direction. This paper presents some of the main decisions and challenges, which shaped the construction of the Marieholm project. The challenge of the project was construction in the city with limited space and difficult transport logistics together with ongoing ship traffic. Both up and down stream an existing tunnel and bridges limited transportation width and depth. Soil conditions with 60–100 m of soft (Gothenburg) clay layer made deep excavations difficult. The immersed tunnel was constructed as three 102 m long elements constructed one after the other in a dry dock within the alignment. The construction pit was built with steel tubes as retaining walls, underwater excavation and a bottom slab cast underwater. During construction wall deflection, bottom heave and strut forces were closely monitored. The tunnel elements were temporarily supported on steel piles while being sandflowed.
Dükerung des Hafenkanals in Duisburg Engelke, Nils; Hente, Jonas; Ebers‐Ernst, Jeannette
Die Bautechnik,
December 2021, Letnik:
98, Številka:
12
Journal Article
Als Teilmaßnahme des Infrastrukturprojekts „Erneuerung des OB‐Karl‐Lehr‐Brückenzugs, 2. Bauabschnitt“ in Duisburg wird seit 2019 die Dükerung und Leitungsumverlegung unter dem Hafenkanal als ...vorgezogene Maßnahme durchgeführt. Der im gesteuerten Rohrvortrieb über eine Strecke von 220 m hergestellte Düker wird zukünftig alle derzeit mit den Brückenbauwerken überführten Versorgungsleitungen aufnehmen und damit einen beschleunigten Bauablauf für den Ersatzneubau des Brückenzugs ermöglichen. Neben dem eigentlichen Rohrvortrieb stellten die sehr tiefen Baugruben von ca. 30 m eine Herausforderung für die Planung und die Ausführung dar. Der vorliegende Beitrag erläutert den Werdegang und die technischen Aspekte der Planung und gibt Einblicke in die bauliche Umsetzung der Spezialtiefbaumaßnahme. Darüber hinaus wird kompakt über das Gesamtprojekt und den aktuell laufenden Ersatzneubau der Ruhr‐ und Hafenkanalbrücke informiert.
Culvert of the harbor canal in Duisburg
As part of the infrastructure project “Renewal of the OB‐Karl Lehr Bridge, 2nd construction section“ in Duisburg, the culvert and supply line relocation under the port canal has been carried out as an early action since 2019. The culvert, constructed by controlled pipe jacking over a distance of 220 m, will in future accommodate all the supply lines currently being transferred with the bridge structures and thus enable an accelerated construction sequence for the replacement of the bridges. In addition to the actual pipe jacking, the very deep construction pits/shafts of approx. 30 m posed a challenge for planning and execution. The present paper explains the development and technical aspects of the planning and provides insights into the constructional implementation of the special civil engineering measure. In addition, compact information is provided about the main project and the currently ongoing replacement construction of the Ruhr Bridge and Harbor Canal Bridge.
Abstract
Die Erstellung einer Baugrube unterhalb eines der verkehrsreichsten Bahnhöfe der Niederlande, mit möglichst geringer Beeinträchtigung der Reisenden, erfordert technisch innovative Lösungen. ...In diesem Bericht wird die Planung und Ausführung der „Cuyperstrap“, eines Treppenabgangs aus der historischen Halle des Bahnhofs Amsterdam Centraal in die darunter gelegene Verteilerebene der Metro, erläutert. Aufgrund der komplexen Randbedingungen, insbesondere des begrenzten Arbeitsraums, des hohen Grundwasserspiegels und der historischen Bausubstanz, waren übliche Verbaumethoden nicht anwendbar. Mithilfe der Bodengefriertechnik wurde eine Schwergewichtswand als alleiniger Baugrubenverbau erstellt. Die Bodengefriertechnik ist eine vor allem aus dem Tunnel‐ und Bergbau bekannte Technik, die auch im Ingenieurbau angewendet wird. Das Einfrieren des Porenwassers im Boden erhöht die Tragfähigkeit und macht den gefrorenen Bereich wasserundurchlässig. Der iterativ verfeinerte Entwurf umfasste statische und thermische Berechnungen. Beginnend mit dem Bohren der Gefrierrohre und der Installation der Baustelleneinrichtung begann die Ausführung Anfang 2019. Die Gefrierarbeiten dauerten von April bis November 2019 und endeten mit der Fertigstellung der äußeren Betonstruktur. Die Cuyperstrap wurde im Juli 2020 für die Öffentlichkeit freigegeben.
Abstract
Execution of a building pit under Amsterdam Central Station using ground‐freezing technology
Construction of a building pit underneath one of the busiest railway stations in the Netherlands, with as a little disturbance to the public as possible, calls for innovative engineering solutions. This paper focuses on the design and execution methods for the project “Cuyperstrap”, a staircase connecting the entrance hall of the Amsterdam Centraal Station and the subjacent metro distribution level. Due to the challenging boundary conditions, e.g. limited workspace, high groundwater level and fragile adjacent structures, common methods for constructing building pits were not applicable. Using a retaining wall consisting of artificially frozen ground Max Bögl BV was able to execute the project successfully. Artificial ground freezing is a technique commonly known in tunnelling and mining projects, but as is shown here can also be applied to other fields of structural engineering. Freezing the pore water in the ground increases the bearing strength and makes the frozen area impermeable. The iteratively refined design included structural and thermal calculations, taking into account the on‐site conditions. Starting with drilling of the freeze pipes and installation of the site equipment the construction period commenced at the beginning of 2019. The freezing period started in April and ended in November, after completion of the outer concrete structure. The Cuyperstrap was be opened to the public in July 2020.
Die beweglichen Strukturen an Schleusen und Stauanlagen sind Bauteile, die sich an der Schnittlinie zwischen Maschinenbau und Bauwesen befinden. Diese Stahlwasserbauten haben besondere Anforderungen ...an die Abwicklung. Dies beginnt mit der technischen Bearbeitung – es sind unterschiedliche Lagerungszustände, unterschiedliche statische Systeme und Bewegungen zu berücksichtigen, Schwingungsanregungen stellen ebenfalls eine Herausforderung dar. Die Behandlung dieser Randbedingungen in einem Planungsprozess führt dazu, dass Stahlwasserbauten zu den aufwendigsten Tragstrukturen gehören. Hier wird von den allgemeinen Randbedingungen von Wehranlagen und im Besonderen dieses Projekts berichtet. Dabei werden die daraus resultierenden Strukturen vom Oberwasserrevisionsverschluss zur Baugrubenumschließung und dem eigentlichen Wehrkörper betrachtet. Die durchgängige Bearbeitung mit BIM bietet für diese Klasse von Bauwerken spezifische Chancen und Randbedingungen, deren Lösungsansätze hier gezeigt werden.
Viereth weir: advantages of continuous processing with BIM in the complex design of hydraulic steel structures
The movable structures on locks and weirs are components located at the interface between mechanical and civil engineering. The handling requirements of hydraulic steel structures are special. It starts with technical processing – different bearing conditions, different static systems and movements are to be considered; vibration may also be a challenge. Dealing with these conditions in a planning process makes hydraulic steel structures the most complex supporting structures. The following is a report on the general conditions relating to weirs and especially the given project. The resulting structures ranging from the upstream inspection gate to the construction pit confinement and the actual weir body are contemplated. The consistent application of BIM offers specific opportunities and conditions for this category of structures; approaches for solutions are described below.
Die Erstellung einer Baugrube unterhalb eines der verkehrsreichsten Bahnhöfe der Niederlande, mit möglichst geringer Beeinträchtigung der Reisenden, erfordert technisch innovative Lösungen. In diesem ...Bericht wird die Planung und Ausführung der „Cuyperstrap“, eines Treppenabgangs aus der historischen Halle des Bahnhofs Amsterdam Centraal in die darunter gelegene Verteilerebene der Metro, erläutert. Aufgrund der komplexen Randbedingungen, insbesondere des begrenzten Arbeitsraums, des hohen Grundwasserspiegels und der historischen Bausubstanz, waren übliche Verbaumethoden nicht anwendbar. Mithilfe der Bodengefriertechnik wurde eine Schwergewichtswand als alleiniger Baugrubenverbau erstellt. Die Bodengefriertechnik ist eine vor allem aus dem Tunnel‐ und Bergbau bekannte Technik, die auch im Ingenieurbau angewendet wird. Das Einfrieren des Porenwassers im Boden erhöht die Tragfähigkeit und macht den gefrorenen Bereich wasserundurchlässig. Der iterativ verfeinerte Entwurf umfasste statische und thermische Berechnungen. Beginnend mit dem Bohren der Gefrierrohre und der Installation der Baustelleneinrichtung begann die Ausführung Anfang 2019. Die Gefrierarbeiten dauerten von April bis November 2019 und endeten mit der Fertigstellung der äußeren Betonstruktur. Die Cuyperstrap wurde im Juli 2020 für die Öffentlichkeit freigegeben.
Execution of a building pit under Amsterdam Central Station using ground‐freezing technology
Construction of a building pit underneath one of the busiest railway stations in the Netherlands, with as a little disturbance to the public as possible, calls for innovative engineering solutions. This paper focuses on the design and execution methods for the project “Cuyperstrap”, a staircase connecting the entrance hall of the Amsterdam Centraal Station and the subjacent metro distribution level. Due to the challenging boundary conditions, e.g. limited workspace, high groundwater level and fragile adjacent structures, common methods for constructing building pits were not applicable. Using a retaining wall consisting of artificially frozen ground Max Bögl BV was able to execute the project successfully. Artificial ground freezing is a technique commonly known in tunnelling and mining projects, but as is shown here can also be applied to other fields of structural engineering. Freezing the pore water in the ground increases the bearing strength and makes the frozen area impermeable. The iteratively refined design included structural and thermal calculations, taking into account the on‐site conditions. Starting with drilling of the freeze pipes and installation of the site equipment the construction period commenced at the beginning of 2019. The freezing period started in April and ended in November, after completion of the outer concrete structure. The Cuyperstrap was be opened to the public in July 2020.
Abstract
Das Rheinkraftwerk Iffezheim wurde im Anschluss an das bestehende Kraftwerk um die Maschine 5 erweitert. Als Besonderheit erfolgte die Errichtung des Bauwerks in einer steifenfreien Baugrube ...mit ovalem Grundriss unter den sehr beengten Platzverhältnissen zwischen dem bestehenden Kraftwerk und der bestehenden Fischaufstiegsanlage mit Dotierturbine. Hindernisse aus der Bauzeit der Bestandsanlage führten bei der Herstellung der Baugrube zu Störungen im Bauablauf und einer Verlängerung der geplanten Ausführungstermine. Zur Beschleunigung des Bauablaufs wurden die Abläufe zur Herstellung des Kraftwerkstiefbaus und der Beginn der Hauptmontage des Maschinenbaus nochmals optimiert. Die entwickelten Maßnahmen erforderten Änderungen am statischen Konzept zur Herstellung des Massivbauwerks und Interaktion mit der Baugrubenumschließung, wodurch sich wesentliche Auswirkungen auf die Tragwerksplanung ergaben. Die Erstellung und Prüfung der erforderlichen Berechnungen und Planungen erfolgte deshalb ausführungsbegleitend während der Bauherstellung der ersten Bauabschnitte und war damit äußerst terminkritisch. Durch den optimierten Bauablauf bei der Errichtung des Massivbauwerks konnte die entstandene Bauzeitverlängerung bei der Herstellung der Baugrubenumschließung schließlich zum Teil kompensiert werden.
Rheinkraftwerk Iffezheim hydropower plant – Construction of a 5
th
turbine – Special challenges of structural engineering in the design phase
The hydropower plant Iffezheim at the Rhine was extended by a 5
th
turbine adjacent to the existing structure. As a special feature the construction was build within an oval construction pit devoid of braces underneath the constricted space conditions between the existing power plant and fish pass with a weir turbine. Barriers from the building period of the existing plant led to disruptions when making the construction pit and caused delays in the scheduled construction time. In order to speed up the planned construction process the procedures of building the power plant underground construction and the start of the main installation of the machine construction were optimized again. The developed measures required changes on the static concept in making the solid construction and interaction with the construction pit, which had major effects on the structural planning. The preparation and inspection of the necessary calculations and planning took place during the project implementation of the first construction phases and was thus extremely critical to scheduling. Through the optimized construction process during the construction of the solid building it was possible to compensate partly for the occurred extensions of construction‐completion time eventually.
