• Ana Sayfa
  • Yardım
  • Ara
  • Giriş Yap
  • Kayıt
Sayfa: [1]
Gönderen Konu: Tünellerde Planlama  (Okunma Sayısı 6703 defa)
goxel
Yönetici
Usta Madenci
*******
Çevrimdışı Çevrimdışı

Mesaj Sayısı: 1238



Üyelik Bilgileri Site
« : Haziran 17, 2010, 03:33:37 ÖÖ »
:: PLANLAMA
 

:: Tünel Açma Yöntemleri
 

Tüneller genel olarak üç yöntemle inşa edilir:

    *Aç - Kapa
    *Delme – Patlatma
    *Makine ile tünel açma

Delme- patlatma veya kazı makinaları genelde  örtü kalınlığının fazla olduğu projelerde kazı yöntemi olarak tercih edilirler. Yüzeyde sıkça kullanılan yöntem aç – kapa’ dır. Bu yöntemde, yer altı boşluğu,yanlar betonarme kazık veya duvar perdesi ile desteklendikten sonra, yüzeyden hendek şeklinde kazılarak açılır. Kanalizasyon veya içme suyu tünelleri bu yöntemle açılmaktadır. Bu arada zeminin özelliği ve yer altı suyu durumuna göre gerekiyorsa yer altı su seviyesi düşürülür veya su, derin kuyularla drene edilir. Tavanın kaplamasından sonra kazılan kısın tekrar doldurularak eski haline getirilir. Aç – kapa genellikle 10m derinliğe kadar etkili  bir şekilde uygulanır. Normal tünel açımına göre daha ucuz ve uygulaması daha kolaydır. Fakat yerleşim alanlarında, trafiği engellemesi, rahatsızlık ve gürültüye sebep olması, yakında bulunan temellerini korumak için pahalı iksa sistemleri gerektirdiğinden pek tercih sebebi değildir.

Su altındaki çalışmalarda kullanılan tüp uygulaması da diğer bir yöntemdir. Bu yöntemde tünel önce özel bir alanda inşa edilir. Daha sonra su altına yerleştirilir. Bu yöntemde sadece suyun taba  trençlenir.
 

:: Portal ve Şaft Lokasyonları
 

Eğer tüneller bir tepe veya dağ içinden geçecekse portallarla başlar ve biter. Eğer tüneller su altından veya nispeten düz alanlardan geçiyorsa şaftlarla başlar ve biter.

 Şaftlar, eğer tünel su, petrol veya gaz taşıyacaksa kullanılır. Genellikle karayolu ve demiryolu tünellerinin giriş ve çıkışlarında şaft uygulaması yapılmaz. Daha sonra kapatılmak üzere açılan geçici  şaftlar, uzun tünelleri kesitlere bölerek, inşaatın ikiden fazla yerde yapılmasını sağlarlar. Belli aralıklardaki sürekli şaftlar, havalandırma, emniyet ve metro istasyonlarına giriş amaçlı kullanılırlar.

Portallardaki, zıt etkenler kazı ve iksa için en kötü koşullara sebep olurlar portal en az örtünün bulunduğu lokasyondur ve litolojideki herhangi bir kayıp, yukarı yönde etkisini göstererek, kayacın en fazla ayrıştığı ve eklemlerin en açık olduğu yerde yüzey oturmalarına sebep olurlar. Ayrıca bu lokasyonlarda, bunun sonucunda yamaç duraysızlığı da sorun olur. Giriş ve çıkış portallarında  genelde şev koruma çalışmaları yapılır.



Şekil 4.1. Portaldaki çalışmadan genel görünüş

 Diğer etkenlerin eşit olması durumunda ideal portal lokasyonu , kaya kalitesinin sağlam olarak belirlendiği ve tünel tavanı üstündeki kayacın kalınlığının en azından bir kaç metre kalınlıkta olduğu mostralardır. Şaftlar, portal ve tünellere oranla daha duraylıdır. Bunun nedeni, gravite şaft ekseni boyunca olumlu yönde etkili olmaktadır ve yatay gerilme bileşenleri genelde benzer değerdedir. Şaftlar için en kötü koşullar zeminlerin genellikle bloklu ve kayaların gevşek, ayrışmış ve geçirgen olduğu zemin- kaya dokanaklarında ortaya çıkar. Bu tip yerlerde enjeksiyon veya dondurma, su akışkanını durdurmak ve yeri stabilize etmek için gerekebilir.
 

:: Güzergah ve Eğim
 

Güzergah harita üstünde tünelin takip ettiği yöndür. Eğim tünel tabanı ile tabanının derinliğini ve yataydan yaptığı sapmayı açıklar. Güzergah ve eğim, tünelin fonksiyonu, yer koşulları ve kazı yöntemlerine göre belirlenir. Üniform yerlerde bir tünel genellikle portallar arasındaki en kısa güzergahı takip eder veya şaftlar kazı ve iksa maliyetlerini azaltırlar. Fakat bazı tipteki tünellerin taban yükseklikleri daha önceden belirlendiğinden sorun çıkması muhtemeldir. Gravite drenajı amaçlı tünellerin güzergahları ve eğimlendirilmeleri hidrolik gereksinimlere veya şartlara göre yapılır. Ulaşım amaçlı tünellerin güzergahları ve eğimlendirilmeleri ise karayolu ile demiryollarındaki görüş emniyeti, tırmanma ve zamanında durma koşullarına göre belirlenir.

Yer koşulları faklılık gösterdiği zaman güzergah ve eğimlendirme, duraysız yerler veya kazı yapılmasının yada su akışının önlenmesinin zor olduğu formasyonlarda tünel açmaktan kaçınılacak şekilde yapılmalıdır. Sığ tüneller, tamamıyla kaya veya zeminden geçecek şekilde konumlandırılmalıdırlar ve olumsuz koşullara sahip, zor kazılan ve yüksek su akışı olan zemin – kaya dokanaklarından kaçınılmalıdır. Karışık aynada tünel açma, genelde zeminden  kayaya ve kayadan zemine geçecek şekilde olur ve bu durum maliyeti artıracağı gibi işi yavaşlatır. Bu gibi durumlardan kaçınmak en iyi yöntemdir.
 

:: Enine Kesit Şekli
 

Tünel kesitleri genellikle, dairesel, eliptik veya at nalı şeklindedir. Geleneksel at nalı şekli, yol veya düz taban üstündeki sabit tuğla yada taş kemerlere desteklemek için yapılan dik duvarlara olan ihtiyaçtan dolayı ortaya çıkmıştır.

Dairesel kesitler tam kapasiteli su tünelleri için idealdir. Yumurta şeklindeki kesitler, kanalizasyon ve yağmur suları drenajı amaçlı tünellerde olumlu sonuçlar verirler.

Bir ulaşım tünelinin trafik için az veya çok köşeli alana ihtiyacı vardır. Dairesel kesitin sadece bir kısmı trafik amaçlı kullanılır. Tavan ve tabanda kalan boşlukların bir kısmı, havalandırma, drenaj ve diğer hizmetler için kullanılır.

Tünel şekli seçileceği zaman, kaya kalitesi ve yerin gerilme koşulları göz önüne alınmalıdır. Teorik olarak, çevre gerilmelerinin eşit olduğu izotropik yerlerde en az gerilme konsantrasyonunu vereceğinden dairesel kesitler en duraylı koşulu sağlarlar. Yer altı kazılarında, çöküntüler,  bükülmeler ve kaya patlamaları olasılıkları yüksektir. Geniş ve yüksek gerilmelere tavan ve tabanlarda rastlanmaktadır.

Egger ( 1983 ) sığ tünellerin duraylılığı izotropik, yatay tabakalı ve ortogonal eklemlenmiş kayalar gibi üç koşulda analiz etmiştir.  Egger yönteminde, et kalınlığının 2-3 tünel çapından daha ince olduğu durumlarda tünel genişliği aynı olan dikey duvarlı kaya bloklarının hareketi sonucu yenilmelerin oluşacağı belirtilmiştir. Buna göre en iyi tünel tavan şekli, maksimum asal gerilme yörüngesine göre belirlenir.

Kesit seçimi, kazı yöntemi seçimi ile ilgilidir. Dairesel tünellerin kazılması tam kesit kazma makinaları ile mümkün olur. Kazıdan çıkarılacak malzemenin hacmi önemlidir. Fazla kazının yapılması ve bunun tekrar doldurulması maliyeti artıracaktır. Eliptik kesite sahip bir tünel, birbirine yakın aralıkta açılan iki dairesel kazının birbirine eklenmesi ile açılır.
 

:: Tek veya Çift Tüneller
 

Mühendisin çok sık karşılaştığı durumlardan biri çift tünel yapmak veya tek fakat daha büyük bir tünel arasında seçimi yapmaktır.



 Şekil 4.2. Çift tünel açma çalışması

 Kayanın kalitesinin yüksek ve tavan üstündeki kaya örtüsünün yeteri kalınlıkta olduğu zamanlar tek tünelin maliyeti daha az olacaktır. Eğer kaya örtüsü ince, zayıf veya kırıklı ise çift tünel açmak daha çekicidir. Çünkü küçük tünelleri bu tip koşullarda desteklemek daha kolay ve ucuzdur. Kayaçta daha fazla kazı yapılmasının maliyeti, iksa için harcanarak paradan tasarruf edilmesini sağlayabilir. Fakat sorun stabilitenin sağlanması açısından çıkabilir. Yerleşim alanlarının altındaki sığ tünellerde, tünelin dışında, binaların ve alt yapıların da stabilitesi sağlanmalıdır.

Çift tünel arasındaki mesafe, aradaki kaya sütununun (pillar) doğal destek sağlamasına yetecek kadar olmalıdır. Pillarların  boyutları, gerilme seviyelerine ve kayacın dayanımına bağlıdır. Bu durum mutlaka gerilme analizi ile kontrol edilmelidir. Güney Afrika’da  uygulanan madencilik uygulamalarında uzun paralel servis kazıları genellikle iki kazının çaplarının toplamının iki katı, pillar boyutunu verecek şekilde yapılmaktadır. Kırık zonlarında ve patlatma yapılarak açılan tünellerde bu mesafe artmaktadır.

Daha önce kaplaması yapılmış bir tünele paralel olarak ikinci bir tünel açılırsa aradaki mesafe 100 m veya daha fazla olabilir. Bunun nedeni, yüksek yatay yer gerilmelerinin serbest kalması ile aynı anda oluşacak tabakalanma düzlemlerindeki kaymanın mevcut kaplamaya kolayca zarar verme olasılığının yüksek olmasıdır.
 

:: Yapım Maliyetinin Tahmin Edilmesi
 

Maliyet, jeoloji, işçilik, teçhizat ve malzeme fiyatlarındaki farklılıklarından dolayı lokasyondan lokasyona ve ülkeden ülkeye değişebilir. Orta kalitedeki yerlerde, tipik bir yol tüneli maliyet dağılımının oranları aşağıdaki gibi verilmiştir:

    *Kazı                                        @ % 55
    *Primer / birincil iksa                 @ % 15
    *Kaplama                                 @ % 30

Fakat zor yerlerde primer iksa ve kaplamaların toplam maliyeti % 70’ e kadar çıkabilir. Bu gibi durumlarda kazının maliyeti daha alt oranlarda gerçekleşecektir. Computer aracılığı ile yapılan modellerde tünelin maliyetinin tahmin edilmesi günümüzde yaygınlaşarak kullanılan bir yöntemdir. COSTUN, zemin veya kayada büyük ölçekli şaftların, tünellerin aç kapa yapımının maliyetini hesaplayabilmektedir. Maliyet, tünelin boyutu ve kaya kalitesine göre hesaplanırken, müteahhitin kar payı da göz önüne alınır. Toplam maliyet inşaatın her safhasındaki işçilik, malzeme ve teçhizatın maliyetinin toplanması ile bulunur.

Kaiser & Gale (1985) , kireçtaşı, silt taşı ve kumtaşında açılan Kanada tünelleri için hepsi COSTUN’ u  kullanmışlardır.
 

:: Spesifikasyonlar ve Şartlar
 

    Tünel açımı için taraflar arasındaki şartların iki tip uygulaması vardır:

·        Kuralcı yaklaşım (prescriptive)

·        Uygulamacı yaklaşım (performance)

Kuralcı yaklaşım, malzemeler, komponentler ve yapım yöntemlerini sıkı kurallara bağlarken, Uygulamacı yaklaşım, inşaat yöntemlerini müteahhite bırakmaktadır ve sadece sonuca bakmaktadır. Uygulamacı yaklaşım tünel açmada genelde tercih edilen bir sistemdir. Bunun  nedeni tecrübeli müteahhidin işi emniyetli ve hızlıca tamamlayabilmesi için en iyi yöntemi seçmesine duyulan güvendir.

Müteahhit, tünel inşaası esnasındaki güvenlikten tamamı ile sorumlu iken, mühendis maliyetin kontrolü ve tünel içi, üstü ve çevresindeki uzun dönemli güvenlikten sorumludur. Müteahhit genellikle primer desteği belirler.

Bir tünel projesinde, riskler eşit olarak taraflar arasında paylaşılmalıdır. Riski farklı oranlarda işveren ve müteahhit arasında paylaştıran bir çok sözleşme çeşidi mevcuttur.


"kaynak:Yard.Doç.Dr.Ergül Yaşar"
Kayıtlı

Uğur Göksel OKUMUŞ - Maden Mühendisi
MadenTurk.org Reklamlari

FthKaya
Müsteşar
Usta Madenci
*****
Çevrimdışı Çevrimdışı

Mesaj Sayısı: 170



Üyelik Bilgileri Site
« Yanıtla #1 : Haziran 24, 2010, 04:12:32 ÖS »
çok iyi bu bilgiler herkese lazım olacaktır eminimki.
Kayıtlı

Siz Aydınlıkta Yaşayın Diye Biz Karanlığı Kazıyoruz...
goxel
Yönetici
Usta Madenci
*******
Çevrimdışı Çevrimdışı

Mesaj Sayısı: 1238



Üyelik Bilgileri Site
« Yanıtla #2 : Haziran 24, 2010, 04:55:59 ÖS »
inşallah faydalı olmaya çalışıyoruz fatihim..
Kayıtlı

Uğur Göksel OKUMUŞ - Maden Mühendisi
Dante
Yönetici
Usta Madenci
*****
Çevrimdışı Çevrimdışı

Mesaj Sayısı: 213



Üyelik Bilgileri
« Yanıtla #3 : Temmuz 15, 2011, 10:16:27 ÖÖ »
teşekkür ederiz...
Kayıtlı
soylubey
Çaylak Madenci
*
Çevrimdışı Çevrimdışı

Mesaj Sayısı: 1


Üyelik Bilgileri
« Yanıtla #4 : Aralık 15, 2018, 09:39:49 ÖS »
teşekkürler
Kayıtlı
devil44
Usta Madenci
*****
Çevrimdışı Çevrimdışı

Mesaj Sayısı: 174


Üyelik Bilgileri
« Yanıtla #5 : Aralık 18, 2018, 08:39:04 ÖS »
Teşekkürler
Kayıtlı
Sayfa: [1]
Yazdır
Gitmek istediğiniz yer: