Recycling of tunnel excavation using the example of the Koralm Tunnel, contract KAT2 – Status April 2015 / Verwertung von Tunnelausbruch am Beispiel des Koralmtunnels, Baulos KAT2 – Stand April 2015

Abstract

A 3D model for the prediction of the effective thermal conductivity of porous building blocks is introduced. Simulations are performed directly on the microstructure using voxel images and the finite element technique. Very good agreement with analytical solutions is achieved. The model is used to investigate the miscalculation effect of 2D simulations, clearly indicating the need for a 3D model. Furthermore, a method for incorporating radiative heat transfer at the microscale is implemented and applied on a synthetic sample, demonstrating the influence of thermal radiation on the effective thermal conductivity. Ein Vorhersagemodell für die Wärmeleitfähigkeit poröser Bausteine. Ein 3D‐Modell zur Vorhersage der effektiven Wärmeleitfähigkeit poröser Bausteine wird vorgestellt. Simulationen werden direkt in der Mikrostruktur mittels Voxel‐Bildern und Finite‐Elemente‐Methode durchgeführt. Sehr gute Übereinstimmungen mit analytischen Verfahren werden erreicht. Das Modell wird verwendet, um die Fehlberechnungswirkung von 2D‐Simulationen zu untersuchen, welche klar das Erfordernis eines 3D‐Modells zeigen. Zudem wird eine Methode zur Einbeziehung strahlungsgebundener Wärmeübertragung im Mikrobereich umgesetzt und auf einen synthetischen Prüfkörper angewandt. Dies zeigt den Einfluss von Wärmestrahlung auf die effektive Wärmeleitfähigkeit.

Applicability of excavated rock material: A European technical review implying opportunities for future tunnelling projects

“…The Koralm tunnel delivers a faster connection between the counties Styria and Carinthia. Contract KAT2 produced about 8.6 million tons of excavated rock and soil (Posch et al, 2015b), whereas about 50% of the suitable tunnel spoil was preliminarily screened, divided into four classes and used for concrete aggregate production including high-strength concrete with a main purpose of inner lining element casting (Posch et al, 2015b;. Investigations on iron and aluminium eluate concentrations were performed and included tests of selected additives such as cement or resin foam (Posch et al, 2015a).…”