Tünel ve kuyu açma (17 Mayıs)

7/29/2019 Tnel ve kuyu ama (17 Mays)

1/117

1

Ders Sorumlusu: Dr. Niyazi BLM


2/117


3/117

3

1. GR

Tnel, Trk Standartlar Endstrisinin tarifine gre; yeraltnda eitli kayalariinde ina edilen giri ve k olan, drenaj, kanalizasyon, su borular, kanal,demiryolu, karayolu, yaya yolu vs. geiine imkan veren bir gei yoludur. Galeriise yeraltnn istenilen yerine ulamak iin alan yatay veya eimli bir bolukveya geittir.

Dnyamz her geen gn artan oranlarda bir nfus artyla kar karya kalmaktadr. Buna

paralel olarak insanlarn ihtiyalar ve sorunlar da beraberinde getirmektedir. Nfus artnaparalel olarak ehirleme hzla artmakta, bunun sonucunda da kentlerde yaayan insannfsu artmaktadr. zellikle milyonlarca insann beraberce yaadklar metropollerde trafikve evre kirlilii gibi belli bal sorunlar nksetmektedir. Ulamn hzl olarak salanmas,zellikle byk ehirlerde yeralt ulam sistemlerinin (metro) oluturulmasyla mmknolmaktadr. Bo alan azl ve evre sorunlarnn yaanmad nceki yllarda tnelcilik

sadece, zorlu da engellerini amak iin dnlrken gnmzde yer yokluu ve evreetkisi daha kolay yntemlerle (rnein hafriyat) zmlenebilecek yaplarda bile insanlartnellere yneltmektedir Ayrca metropollerin nemli sorunlarndan biri olan kanalizasyongibi alt yap sorunlar karsnda tnelcilik faaliyetlerinin kullanlmas ile sorunlarda nemlibir azalma olmaktadr.


4/117

4

En eski tneller gnmzden 3000 ylkadar nce deerli metallerin aratrlmas amacylaBabilliler ve Azteklertarafndan Hindistan, Msr ve Mezopotamya da ina edilmitir. Yaklakolarak 19. yzyla gelininceye dein sert kayadaki tneller arnda ate yaklarak kayastldktan sonra oluan scak yzeye su ve sirke pskrtlmesi esasna dayanlarakkazlmaktayd. Bu yolla elde edilen ilerleme miktar yaklak olarak haftada 1 metreydi.

Yeryznde ilk tnel M.. 4000yllarnda Babil ehri yaknlarnda, Frat nehrinin altndaald sylenmektedir. na edilen bu tnel 3.5x4.5 apnda ve 1 km. uzunluktadr.

Sonraki dnemlerde galeri amann bir sava teknii olarak da kullanld grlmektedir.Surlarn alabilmesi iin altlarnda galerilerin kazma ve krek vastasyla aldbilinmektedir. Msrllar ve Romallar da arlkl olarak su nakletmekamacyla tnelleramlardr.

Barutun icat edilmesiyle beraber birok alanlarda gelimeler olmasna ramen tnelcilieuzun sre bir yarar olmamtr.

2. TARHSEL GELM


5/117

5

Tnel ilerinde nem arz eden bir gelime 1823 1843 yllar arasnda Thamesnehrialtnda alan tnel sebebiyle olmutur. Bu tnelin nemi Fransz mhendisBrunel in patentini ald Bukliye (kalkan) metodunu ilk kez burada

uygulamasndan kaynaklanmaktadr. Bu 4.20 m ve 4.80 m aplarnda ikiz tnelolup halen kullanlmaktadr.

1830 ylnda Lord Cohrane da sulu zeminlerde kuyu ve galeri amadakullanlabilecek, basnl havadan istifade ederek uygulanabilecek yntemine aitpatenti almtr.

Byk tnellerin artnn gzlenmesi demiryollarnn geliimine paralel olarakgereklemitir. lk demiryolu tneli Fransada St.Etienne Terre Noire hattnda1826 ylnda gerekletirilmitir.

1868 ylnda New York metrosu Amerika ktasnn ilk yeralt demiryolu ulamsistemi olarak hizmete almtr. lk yeralt demiryolu ise Trkiye de 1874

ylnda Galata Pera arasnda hizmete almtr.

Avrupann gerekletirdii byk projelerden biriside Man tnelinin altndantnel inasyla geilmesidir. 1987 de balayp 1993 ylnda tamamlanan, 50.5km. uzunluunda, deniz yzeyinin 100 m, deniz tabannnsa 40 m altndakitnelin maliyeti gnmz rakamlaryla 648 trilyon liradr.


6/117

6

3. TNEL AIMINDA MHENDSLK JEOLOJS VE KAYAMEKANNN NEM

3.1. Tnel Doa likisia) Doann alacak tnele olan etkilerinin bilinmesi gereklidir

b) Tnel kaplamas doann tm olumsuz etkilerine dayanacak ekilde olmas gerekir

c) Alacak tnelin doaya olan etkileri

Yeraltnda oluturulan bir boluk tr gerilme ile kar karya kalr;

1. Doal (Birincil, Primer)

2. kincil (Seconder)

3. ncl (Tersiyer)Doal Gerilmeler e ayrlr

a) Yerekimsel (Gravitasyon) gerilmeler

b) Yer alt suyu basnlar

c) Kalc gerilmeler


7/117

7

Bir yer alt boluundaki gerilme durumu

Kalc Gerilmeler:Fiziko kimyasal olaylar sonucu (Bzlme, genleme, kabarma,ime vb.), tektonizmadan, metemorfizma ve yeniden kristallenmeden,sedimantasyondan vb. olumaktadr.

Yzeyden h derinliinde bir noktada oluan dey gerilme u ekildegsterilebilir

hv.


8/117

8

3.2. Kaya ktle snflama sistemleri

ilerin tahkimatsz alanda ne kadar sre ile emniyetli bir ekilde alabileceklerinin

belirlenmesindeTnelin tahkimatsz olarak ne kadar ilerleyebileceinin belirlenmesinde

Mhendislerin uygun tahkimat seiminde

Optimum delme-patlatmann belirlenmesinde

3.3. Jeolojik yaplarn tnel almasna etkileriTabakalarn Etkisi:Tnel ekseni yatay tabakalanma ortamnda almsa, niform deygerilme oluur. Tnel ekseni tabakann dorultusuna paralel fakat tabaklar eimli ise yanduvarlarda ar gerilme birikmesi oluur.

Faylarn etkisi: Faylarn durumu tnel amnda farkl problemlere sebep olmaktadr.Faylarn birbirini kesmesi durumunda problemler daha da komplekslemektedir. Fayzonlarnda kil dolgu bulunduunda ime ve kabarma sorunlar yaanabilmektedir. Faylargenelde hidrojeolojik blge snrlarn oluturabilirler. Bu snrlarda ar su ylmalaroluabilmekte, tnel keseni buray kestiinde tnel boluuna su baskn olabilmetedir.

Kvrmlar, senklinaller, antiklinaller,


9/117

9

3.4. Tnel zerine gelen basnlar ve basn teorileri

Kohezyonlu zeminler iin;

3.4.1. Bierbaumer Teorisi: Bu teori Alp tnellerinin inaatnda gelitirilmitir.

245.2

245.

1..

2

tgmb

Htgtg

HP

Burada;

m: Tnel ykseklii (m)

P: Basnb: Tnel genilii (m)

: sel srtnme as

H: Tnel derinlii (m)


10/117

10

3.4.2. Terzaghi Teorisi (1946) :

abcd ile gsterilen bir geveme zonu oluacak ve bu kitle tnel iine hareket etmekisteyecektir. ac ve bd snrlar boyunca oluan kesme kuvvetleri bu hareketi engellemeyealacaktr. Yine bu srtnme kuvvetleri arazi yknn bir blmn tnelin her iki

yanndaki kaya ktlesi zerine aktaracaktr. Tnel tavan ve yanlar sadece geriye kalanyk tayacaktr. inde hareketin olutuu kaya blgesinin B1genilii, kaya ktlesininzelliklerine ve tnelin geniliine (B) baldr.

P=3.10-1

..(0,5H+Hp) (kg/cm2)


11/117

11

TNELLERN ETD PROJELENDRLMES VE ZEMNEUYGULANMASI

Kazdan nce yaplan arazi almalarnn amac, saha koullarngzergah boyunca belirleyerek bunlarn aada verilen planlama, tasarmve inaat kavramlar zerindeki etkisini deerlendirmektir.

Tnellerin etd: Gzergah saptanmadan nce detayl bir jeolojik etdyaplmal ve haritalar karlmaldr. Daha sonra, havalandrma, drenajaydnlatma ile birlikte yapya gelme ihtimali olan basnlarla, bunlara balolarak kaplamann cinsi, ekli kalnl ve birim maliyeti gibi konularda da ilkettlerin yaplmas gerekir.

1. Jeolojik Etd

2. Saha Aratrmalar ve Zemin Ettleri

Jeoloji ett yaplrken; Birincil, ikincil ve ncl gerilme durumlar,kayalarn zellikleri (kimyasal, fiziksel ve mekanik zellikleri vb.), kayacnporozitesi, sreksizlikler vb. zellikler belirlenmelidir.


12/117

12

Sreksizlik tanmlamalar

1. Oryantasyon:Sreksizliklerin eimlerini ve dorultularn a cinsindentanmlamak kaz ve tahkimatlarn konumu asndan nemlidir.

2. Sreksizlik Aral: Kaya ktlesine komu konumlu iki sreksizlik veyabirbirine paralel eklemlerden oluan bir sreksizlik silsilesindeki ikisreksizlik arasndaki dik mesafedir.

3. Sreksizliklerin Devamll: Sreksizliklerin bir dzlemdeki alansalyaylmnn gstergesi olup, durayll etkileyen nemli bir parametredir.

4. Arn Direnci: Sreksizlikler nedeniyle arnn kazlma direncinin tahminedilmesi de kaz asndan nemlidir.

5. Sreksizlik Yzeylerinin Akl: Eer sreksizlik yzeyleri temiz vekapal ise, dier sreksizlik parametreleri jeolojik adan yeterlidir. Ancak

sreksizlik yzeylerinin ak olmas durumunda bu akln llmesigereklidir. Bu aklk bo olabilecei gibi su, gaz yada herhangi bir dolumaddesi ile dolmu da olabilir.

6. Dolgu Malzemesinin zellikleri: Sreksizliin karlkl iki yzeyiarasnn dolduran ve genellikle kaya malzemesinden daha zayf olanmalzemedir.


13/117

13

7. Sreksizlik Yzeylerinin Przll ve Dalgall: Przllk; birsreksizlik yzeyinin kk ve byk lekte dzlemsellikten sapmasnn birlsdr. Dalgallk; dzlemsellikten byk lekteki bir sapmay ifade

ederken, przllk ise daha kk lekteki sapmalar karakterize eder.8. Sreksizliklerdeki Su Durumu: Baz durumlarda sreksizlikler arasnda susznts, birbiri ile balantl sreksizlikler boyunca bir su ak meydana gelir.

9. Sreksizliklerin Ynelimi ve Sreksizlik Seti Kavram: Sreksizliklerinuzaydaki konumlar, eim ve dorultular ile tanmlanr.

10.Blok Boyutu: Kaya ktlesinin davrannn nemli bir gstergesidir. Sreksizlik

aral, set says ve ynelim gibi faktrler oluan bloklarn eklini tayin eder.

Yeralt suyunun etkisinin belirlenmesi

Jeolojik adan bakldnda kayalarn bozumas ve yeralt suyu durumu datnel almasnda analiz edilmesi gereken nemli parametrelerdir.

Yer alt sularnn topland geirimsiz tabakalara akiferdenir.


14/117

14

Yeralt suyunun hidrolik karakteristiinin belirlenmesinde suyun bulunduuortamlar, u blmlere ayrlabilir.

Mamatik ve Metemorfik kayalarda: Bu tr kayalarda dkpermabilite ve porozite sz konusudur. Bu tr kayalar iinde su aksadece atlaklar iinde meydana gelir. Poroz ak ise sadece formasyonunar bozunmu ksmlarnda meydana gelmektedir.

Sedimanter kayalarda: Sedimanter kaya ile konglomera, eyl,

kumta, silt ta v.b. Anlatlmaktadr. Bu tip kayalar %10-20 yk seksaylabilecek poroziteye sahiptir.

Volkanik kayalarda: Bazalt ve riyolit gibi kayalar souma esnasndabirok kk krklar ile kar karya kalmaktadr. Bu tr kayalarda su,oluum zelliine bal olarak bulunmaktadr. Genellikle krklardan su girii

gzlenir. Tf gibi, porozitesi yksek ve krkl bir yap gsteren kayalardaise, hem poroz ak hem de krk ak gzlenmektedir.

Faylarn ve Dayklar Etkisi: Faylar tnellere su giriine neden olankaynaklardr. Bu faylarn byklklerine gre su girileri orantl olmaktadr.Su esas kayatan ziyade zerinde bulunan rt tabakasnda bulunabilir.


15/117

15

Tnelcilik almalarnda yeralt sularnn nemi,dier parametrelere gredaha fazladr. nk dier parametreler hakknda nceden tahmini bir bilgielde edilse de, yeralt sular hakknda byle bir bilginin salkl olrak eldeedilmesi onunla karlaana kadar olanakszdr. Suyun orada olduu

bilinmekte fakat ne ekilde etki edecei bilinmemektedir.Su gelirinin etkisi hakknda bir sonuca kesin olarak ulalamamasnaramen, yaplacak modellemelerle tahmini bir su geliri ve tahmini bir etkihakknda bilgi sahibi olunabilir. Bu modellemeler iin ncelikle, suyunkayna, suyun gzergah, eim ve kayacn geirgenlii bilinmelidir. Buveriler en azndan sistemin sahip olduu geometri hakknda yeterince bilgivermektedir. Yaklak sonular alnabilecek bu sistemden kesin sonubeklemek hatal olur. nk yukarda saylan verilerin deikenlii modelinkesinliini azaltmaktadr. rnein tnel alacak kaya hep ayn kayaolmamakla birlikte, bunlarn geirgenlii gibi parametrelerde deiebilir. Yeralt suyu analizleri, aadaki karakteristik tanmlamalara dayanr.

Fiziksel sistemin tanmSnr koullarn belirlenmesi

Hidrojeolojik akm sisteminin karakteristiinin belirlenmesi

Hidrojeoloji parametrelerin tahmini

Analiz metodunun seilmesi


16/117

16

Su kaynann karakteristiine ve sahann permabilitesine gre su ak usnflara ayrlr.

Poroz kaya iinden doruca ak,

Geirimsiz kaya iinde bulunan krklardan ak

Fay breleri iindeki ak

Anomaliler indeki ak (rnein kireta iinde bulunan kanallardaak)

Yeralt almalarnda karlalan dier nemli bir tehlike ise gaz akdr.

Yeraltnda ska karlalan tehlikeli gazlar; Metan (CH4), Hidrojen Slfr

(H2S), kkrt dioksit, karbon dioksit, karbon monoksit, hidrojen ve radon gibigazlardr.


17/117

17

YERALTI SUYU ve GAZLARIN KONTROLU

Tnel ine Sznt:Su tablas altnda yer alan tnellere suyun girii, su tablasnn tavan stndeki

seviyesine, eklemlerin aralarna ve aklklarna baldr. Islak ortamlartnelde almay zorlatraca gibi maliyeti de artrr. Sk sk i kazalarnnmeydana gelmesi muhtemeldir. Delme ve patlatma istenmeyen sonularaneden olabilir. zellikle kullanlacak patlayclarn, slak ortamlardaatelemeye uygun olmas gerekmektedir.Tnelin kullanma almasndan sonra,ok az miktardaki su szntlar yaya

tnelleri (metro istasyonlar gibi) ve ulam tnellerinde buzlanmaya nedenolabilir. Bylece emniyetsiz koullarn oluumu ortaya kar. Su szntlar,mimarsal unsurlara zarar verirken elik elemanlarn korozyonuna nedenolurlar.Yukarda zetlenen bu gibi durumlardan kanmak iin, ne kadar suszntsna izin verilecei projenin banda belirtilmelidir. Amerikada ulam

tnelleri iin bu limit tnelin i yzey alannda, 0,2-1,7 lt/gn/m olarakbelirlenmitir.Stockholmdeki yer alt geilerinde bu deer aral 1,9-9,5lt/gn/m ve Amerikadaki kanalizasyon tnellerinde 2,1-14,8 lt/gn/m olarakbelirlenmitir. Sznt hzlar, tnelden drene edilen su miktarnn izlenmesisonucu elde edilebilir.


18/117

18

Tnelden Darya Sznt:Tneller yksek basnl su veya toksik akkanlar tadklar zaman, tneldendarya sznt sz konusu olacaktr. Yer alt maaralarnda eer kayann kalitesiyksek ise atmosferik basnca yakn deerlerde petrol rnleri kaplamasz olarak

saklanr. Eer kaz su tablas altnda ise,yer alt suyunun maaraya sznts szkonusu olacaktr. Yksek toksik svlar ve yksek basn altndaki svlar mutlakageirimsiz kaplama ile korunmaldr.zellikle basn altndaki suyun sznts tehlikeli sonulara neden olmaktadr. Yksekhza sahip sular andrc karaktere sahiptir. Dk hz fakat orta-yksek basncasahip sular kaplamada durayszla neden olurlar. Ayrca heyelanlar dabalatabilirler. Tnel etrafndaki killi zeminler veya eklemlerdeki dolgu malzemeleriime eilimli iseler, ime basncndan dolay kaplamalarda atlamalara ve dahabyk hasarn oluumuna olanak salarlar.

Pompalama ve Su Problemlerinin zm:

Karstik kire talarnda olduu gibi su akntsnn fazla olduu yerler de yksekkapasiteli pompaj ekipman kullanlr. Derinlerdeki scak sular, souk sulara oranladaha fazla problem yaratrlar. 1950-1955 yllar arasnda Kaliforniyada 10.3 kmuzunluunda bir tnel sedimanter birimlerin iinde kazlmtr ( Trefzger-1966). Yer altsuyu gncel bir fay zonunda 41 oC ye kadar snp, hzn 580 lt/sn ye kadarykseltmitir. Ortalama 180 lt/snlik bir aknt inaatn 16 ay durmasna neden olurken,btn enjeksiyon ilemleri baarszlkla sonulanmtr. iler dirseklerine kadar suiinde alarak bu sorunu zmeye almlardr.


19/117

19

Durayszlklar

Yksek hza sahip sular gevek veya duraysz kayalarn iinden geerken, kayalarandrarak eklem aklklarnn genilemesine neden olurlar. 1958 ylnda StockholmMetro tnelinde ani ve ar su aknts fay zonunda dolgu olarak bulunan siltlerinykanmasna neden olmutur. Tnelin stndeki akll birimden gelen bu suyun hz 100-170 lt/sn ye ulamtr. Fay zonunun slah edilmesi ancak dalglar araclyla mmknolmutur ( Morfeldt,1969).Sk sk rastlanan ve ciddi sorunlara neden olan bir dier problem, tnel aynasnnkazlmas esnasnda kk miktarda fakat yksek basnca sahip suyla karlaldzaman ortaya kmaktadr.Kaliforniyada , The San Jacinto tnelinin masif granit iindekikazsnda,afttan sadece 50 m ilerde, ar oranda krklanm ve su ieren bir fay

yzeyine, bariyer grevi yapan fay kili iine girilmitir. Bunun sonucunda tnele saniyede480 lt su girmi ve beraberinde yaklak olarak 760 m3 kaya molozu tamtr. Ayn tnelgzergahnda 21 tane benzer fay haritalanmtr( Thompson,1966).

Su Tablasnn Drlmesi

Gerek tnel iine suyun kontrolsz olarak girmesi gerekse kontrol altndaki su tablasnndrlmesi, blgedeki su kaynaklar zerinde olumsuz etkiye neden olabilir. Tnelstnde yer alan zeminde konsolidasyon ( oturma ) oluabilir. Bu yzden evresel riskmutlaka deerlendirilmelidir. Drenaja ancak tnel iine gelen suyun nemsiz miktarda olup,sbsidansn olumasna neden olmayaca ve su tablasnn kalc ekilde drlmesiesnasnda evresel etkilenmenin olumayaca zamanlarda izin verilmelidir. Bunun yansra inaat esnasnda tnel iine gelen su enjeksiyonla azaltlabilir. Ayrca, su tablas,

sznt iin daha fazla geirimsiz bir ortam yaratacak kaplamalarn yerletirilmesine kadarkuyular aracl ile beslenebilir.


20/117

20

Gaz Tehlikesi

Doal gazlar baz kayalarn iindeki boluklarda veya cephelerde bulunurlar. zellikle metangazlar, zehirli ve patlayc zellie sahip olmalarndan dolay istenmeyen sonulara nedenolurlar. Karbon monoksit ve hidrojen slfr zehirlidirler. Fakat bunlarn patlayc zellikleri

yoktur. Karbon dioksit gibi tesirsiz ve hareketli gazlar havalandrmann yetersiz olduuzamanlar boulma etkisi yaratrlar. Gaz ieren formasyonlarda tnel alaca zamanaratrma sondajlar ile gazlarn karakterinin ve miktarnn belirlenmesi gerekir. Tnelalmas esnasnda havadan alnan rnekler analiz edilmelidir. Sigara iilmesinden ve plakateten mutlaka saknlmaldr. yi havalandrma sistemleri kurulmaldr.

Tnel ine Gelen Suyun Tahmin Edilmesi

Yer alt sular zellikle faylar ve eklemlerden tnel iine girerler. Uzun tnellerde krkl ve suieren zonlar kesme olasl yksektir. Tnel am esnasnda karlalacak supotansiyelinin nceden tahmin edilmesi, muhtemel sorunlarn bykln ortaya koyacaktr.Bunun iin, aratrma sahasnda jeoloji ve yer alt suyu rejiminin yorumlanmas, kayaktlelerinin hidrolik iletkenliklerinin lm ve jeolojik haritalamann detayl yaplmas

gerekecektir. Eer kaz esnasnda baz lokasyonlarda ani bir su aknts ile karlalacatahmin ediliyorsa, ayna kazs ncelikle kk sondaj delikleri araclyla yaplmaldr.Bylece su basnc ve akntsnn yava yava azaltlmasna olanak verilir. Daha sonranormal kazya devam edilir. Tnel iine uzun dnemli szntlar iin, blgesel su kullanmnnmevcut ve gelecekteki kullanmnn deerlendirilmesi yaplmaldr. New York Metrosu yllarcaok az miktardaki su szntlar altnda kullanlmtr. Fakat zamanla ehirleme ve tarmnartmasna paralel olarak yer alt su seviyesi ykselmi ve su tketimi de artmtr.bunusonucunda, tnele giren su miktarnda art gzlenmitir.


21/117

21

Tnel ine ve Dna Giden Suyun Kontrol

Tnel iine giren veya dna giden suyun kontrolnde drenaj ve enjeksiyon genelde birliktekullanlr.

Yeralt Suyunun Ksa Dnemli Kontrol

Tnelin inaat esnasnda, trafiin emniyetli koullarda ilemesi iin tnel taban zelliklekuru tutulmaldr. Genelde eyl tipindeki litolojilerin amura dnmesi ok kolaydr. Tneltaban kenarlarnda alan hendek ve kuyularda suyun toplanmas salanarak pompajyaplmaldr. naat esnasndaki trafiin emniyetli koullar altnda ilemesi iin, taban duraylkaya paralar veya zayf beton ile kaplanmaldr.

Orta miktardaki akntlar, tnel iinden yaplacak pompaj ile kontrol altnda tutulabilir. Kayaduvarlarndaki durayszla neden olabilecek dzeydeki yer alt suyu basnlar sondajlarlaalan drenaj delikleri aracl ile azaltlabilir.

Uzun Dnemli Su Geirimsizlii

Bir tnel kaplamasz olduu zamanlar, yer alt sular yol yzeyine veya demiryolu zerine

akmas sonucunda zellikle k aylarnda donmalara neden olmaktadr. Norvete lokalszntlar nlemek iin karayolu tnelleri maliyeti dk olan oluklu ( krk ) alminyum ilekaplanmaktadr. Bylece sznt yapan sular, tnel kenarnda bulunan drenlere, daha sonrada tnel dna aktarlmaktadr. Alminyum veya fiberglaslarn arasna kaya elyaf veyapolyurethane kpk yerletirilerek, suyun donmas engellenebilmektedir.Su geirmez kaplamal tnellerde, enjeksiyon drenaja oranla daha kullanl ve dkmaliyete sahiptir. Srekli pompaj sistemlerinin uygulamas, yer alt suyunun ieriine

baldr.


22/117

22

Saha Aratrmalar ve Zemin Ettleri

Bunlar aadaki bilgileri retebilecek ekilde hazrlanmaldr.

Blgelere ayrma

Kaya ktlesi parametreleri

Zeminde primer gerilme zonlar

Kaya ktlesinin deformasyon zellii

Tnel ama makinelerinin alabilmesini etkileyen faktrler

Kayacn kabarma zellii

Yeralt suyu durumu

Tnellerin Projelendirilmesi

Bu aamada srasyla aadaki aamalar yaplr;

Yapya gelen basnlara gre kaplamann ekil ve kalnl belirlenir

Emniyet ve birim maliyet bakmndan en uygun tnel ama yntemi vedetaylar saptanr

naat srasnda gerekli havalandrma, aydnlatma, ulam ve su atmkonularnda planlama yaplr

inaat ve iletme giderleri ile ilgili hesaplar yaplr


23/117

23

Tnellerde Gzergahn Belirlenmesi

Bir tnel gzerghnn saptanabilmesi iin aada belirtilen noktalarn gz

nnde bulundurulmas gerekmektedir.

1. Jeolojik ett sonularna gre, almay zorlatracak ve maliyeti artracakve kendini tutamayp tahkimat gerektirecek zeminlerden kanlmaldr.

2. Debisi, basnc ve scakl fazla olabilecek su gelirinden kanmak,kanlamayacak durumlarda gerekli tedbirleri alarak suyu kanalize etmeyollar aranmaldr.

3. zellikle uzun tnellerde inaat sresini ksaltmak iin antiye saysnarttrmak amac ile blgenin toporafik yapma gre, uygun kuyularkolayca ve ekonomik olarak alabilmeli, gzergh bu kuyularn okyaknndangemelidir.

4. Tneli kesintiye uratan vadilerin geilmesi sz konusu ise, kpr veviyadkleri en azda tutmak bakmndan bu vadiler olabildiince dik olarakgeilmelidir.

5. Eer tnel dzgn bir doru eklinde alamyorsa, olabildiince bykyarapt daire yaylar kullanlmal ve uygun ekilde birletirilmelidir.


24/117

24

6. Tnelin iki ucu arasndaki kot fark kabul edilebilecek maksimum eimdendaha fazla ise, eimi drmek zere tnel boyunu uzatmak iin gzerghahelisler konabilir.

7. Uzun bir tnel, vadiye yakn olarak getiinde, eer dier koullar dauygunsa, gzerghta sapma yapmak suretiyle bu vadinin ak havadakesilmesi yararl olabilir. Bylece tnel iki paraya blnm olacandaninaat srasndaki alma kolaylatrlm, maliyet azaltlm vehavalandrma bakmndan kolaylk salanm olur.

8. ehir ii tnellerinde, byk binalarn altndan geilmesi yerine cadde vesokaklarn altndan geilmesi tercih edilmelidir.

9. Nehir altlamadan geite gemi gabarileri gz nnde bulundurulmaldr.

10.ehir ii tnellerinin gzerghlarnn belirlenmesinde, tnellerin kullanmamacna gre, ehrin genel trafii ile bantlar aratrlmal ve ehircilikgerekleri de gz nnde bulundurulmaldr.


25/117

25

Tnelin Boy Kesitinin Belirlenmesi

Boy kesitin belirlenmesinde aadaki belirtilen noktalarn gz nnde bulundurulmas

gerekir.Tnel am srasnda aa kan su kanalize edilmelidir. Bunun iin ters eimler

kullanlmaldr. Uygulanacak eim % 0,2-0,5 olmaldr.

Kara yolu tnellerinde eim, havalandrma ihtiyacn azaltmak iin % 3,5 olmaldr.

Uzun, ift hatl tnellerde eim maksimum % 3 olmaldr

Trafik younluu az olan tnellerde eimler % 5-6 olabilirzellikle demiryolu tnellerinde mmknse tek ynl eimler kullanlmaldr.

Uzunluu fazla olan tnellerde, inaatn ksa srede bitirilmesi iin iki utan yrtlmesikolayl yznden tnel boy kesiti balksrt eklinde olabilir. Ancak srtn tepenoktasndan havalandrmay salamak iin bir kuyu almas gerekir.

Metro tnellerinde eer bir saknca yoksa boy kesit istasyonlar arasnda ukur olarakgeilmelidir.

Metro istasyonlar aras, blgenin nfus younluuna gre hesaplanmal mmknolduunca ehir yollarnn kesime yerlerinde veya istasyon, stadyum, okul vb. yerlerdeasansr gerektirmeyecek ekilde yerstne yakn yaplmaldr.


26/117

26

Tnellerde enkesitin belirlenmesi

Demiryolu Tnelleri: Tek hatl demiryollarnda 4.5-6.0 m, ift hatl

demiryollarnda 8-9 mlik bir genilik verilir. Ykseklikler de anahtar ta altnakadar en az 6.0 m olarak alnr.I

Karayolu Tnelleri:Ak arazideki tnellerde genel olarak 6.0 m'lik bir oto yoluyanlarda 1,0'er m'lik iki yaya yolu bulunur. Kemer ykseklii, bordur stndenanahtar tas altna kadar 4m den az olmamak zere 5,0-6,0 m dir.

Yaya Tnelleri: Yaya tnellerinin genilii en az 3 m, ykseklii en az 2,5 malnr. Kesitleri dilkdrtgen kare ve daire eklinde olabilir.

Kanal Tnelleri:


27/117

27

TNEL AMA LERNDE YAPILAN TEMEL LEMLERTnelcilik Terimleri

Tnel inasna gemeden nce, tnelcilikte kullanlan baz terimlerin bilinmesi

gerekmekledir. Bu terimler ve bunlarla ilgili aklamalar yledir;I

Tnel:Deiik boyut ve 30 den dk eimlere sahip, yeryzyle iki taraftanbalants olan yeralt yaplardr.

Galeri:Tnellerden fark yeryz ile balants olma koulu yoktur.

Kuyu:Dey veya deye yakn ekilde alm, yzeyle bants olan yeraltyaplardr.

Zemin: Kaznn yapld ortam.

zengi:Enkesitte kemerin kenar ayaklara oturduu seviyeden geen izgiyezengi izgisi, bunun tespit edildii seviyeye de zengi seviyesi denir.

zengi Hatt:Tnelin sa ve solundaki kavislenmeye balad noktalardangeen yatay vaziyetteki arakesitidir. Bu hat daire eklindeki tnellerde

merkezden geen yatay durumdaki tam apa eittir ve onunla akr.


28/117

28

Merkez Hatt:Tneli, boylamasna iki eil paraya blen dzlemarakesitidir.

Kalot:Enkesit alannn zengi seviyesi stnde kalan ksmdr.

Stros veya ekirdek:Enkesit alannn zengi seviyesi altnda kalan ortaksmdr.

Ano:Herhangi bir yntemin uygulanmasnda bir ilemin gerekletirildiitnel parasna denir. Ano uzunluu, zemin cinsine ve uygulanan ynteme

gre 1,5 m-9,0 m arasndadr.

Radye:Tnele gelen yk daha geni bir alana yaymak amacyla tnelinkenar ayaklan altnda genellikle ters kemer ekli verilen taban ksmdr.

Kenar Ayaklar:Temelden zengi seviyesine kadar olan yan duvarlardr.

Kemer:Yapnn kenar ayaklar zerine oturan tavan ksmdr.

Anahtar:Kemerin en kesit eksenine rastlayan en yksek ksm olup, kenarayaklardan itibaren itibaren rlen kemer kagiri burada "anahtar ta"

denen bir tala kapanr


29/117

29

Bir Tnelin Boyutlu Grnm (Bozkurt,1981)


30/117

30

1- Kilit (anahtar) ta........................Key stone

2- Kemer...........................................Arch

3- Ayak (duvar)................................Wall

4- Taban...........................................Floor5- zengi..........................................Bench

6- zengi izgisi (dzeyi)...............Bench line or plane

7- Kalot............................................Top heading

8- Stros............................................Invert

9- Ano..............................................Ano (unit)


31/117

3131

Tnel Ama lemleriTnel ama ileminde balangtan bitimine kadar yaplmas gereken

ilemler aadaki gibi zetlenebilir (Bell, 1994);

1. Saha almalar ile blge jeolojisi belirlenmeli, buna bal olarak datnel gzergh, derinlii ve konumu tespit edilmelidir.

2. Zemin ettleri ve kaya mekanii ettleri ile zemin zellikleri, kayadayanm, sreksizlikler, faylar, su durumu belirlenmelidir.

3. Deneyime ve hesaplamaya dayal olarak, kaz kesiti, kaz yntemi,

kullanlacak makine, zemin susuzlandrma ve tahkimat elemendentespit edilmelidir.

4. Yapsal bir model hazrlanmal. Kaz iinin her aamas, n veyanihai tnel kaplamas iin farkl zemin koullarnda farkl modellerhazrlanmaldr.

5. Gerilme ve deformasyonlara bal olarak sistem gvenlii kontrol

edilmelidir.6. Baz durumlarda sadece tecrbe yeterli olabilmektedir.7. Risk ynetme8. n-situ lmler, tnel amna balandktan hemen sonra

balamaldr. Deformasyon zamana bal olarak artmyorsa sistememniyetlidir.


32/117

Tneller genel olarak yntemle ina edilir:A - Kapa

Delme PatlatmaMekanize tnel ama

1. Paral Kesit Yntemi

Paral kesit ynteminde ilk nce nakliye amacyla tavan ve taban galerileri srlmekte, daha

sonra dier paralar anolar halinde alnmaktadr Bu yntemlerde nemsizdeformasyonlar dikkate alnmamaktadr.

2. Alman Yntemi

Bu yntem ekirdek yntemi olarak da bilinir, nemini kaybetmi olmasna ramen, byk

kesitli yeralt yaplarnn kalot kazlarnda kullanlmaktadr Bu ynteme gre, nce ikiadet yan ayak galerisi ve tavan galerisi srlr, bu almay izleyen zaman iinde yanduvarlar rlr. Daha sonra yan ayak galerilerinden tavan galerisine doru bunlarbirletirecek ekilde tnel boyunca galeriler alr. Bu ilemlerden sonra, ekirdekblmne oturtulan ksa boylu destekler yardmyla byk deformasyonlarn nnegeilir. Daha sonra tavann rlmesi gerekletirilir ve tavan kaplamas tamamlanr. Sonolarak ortadaki ekirdek blm alnarak taban kaplamas ilemine geilerek tnel

bitirilmi olur. 32


33/117

33

Alman Yntemininen nemli sakncalar alma alanlarnn ok ve dar,zaman kaybnn fazla olmas ve galeri gerilmelerinin deiik yn ve iddetteortaya kmas olarak sralanabilir. Yntemin yararlan ise alan galeriden

sonra zellikleri bilinen bir formasyonda allmas, tavan kemerinin salamdestekler zerinde bulunmas ve ekirdein oluturulmasnn fazla masrafgetirmesidir. Bu yntemde oluabilecek deformasyonlar iyi bir ekilde kontroledilmelidir.

Tnel amnda Alman metodunun uygulan (Kse vd., 1992)


34/117

34

3. Belika Yntemi

Bu yntemin ana ilkesi, tavan basncnn dengesini korumaktr. Bunun iin ncetavan galerisi srlmekte, kalot kazs bitiminden sonra, tavan derhalkaplanmaktadr. Tavan kaplandktan sonra, dier paralar anolar halinde

alnmaktadr. Yntemin en nemli yararlar, tavann ksa sredesalamlatrlabilmesi, kaya durayllnn salanmas ve srekli kazya uygunolmasdr. Sakncalar ise; tavan-taban kaplamalarnn abuk yaplmasnngerekmesi, alma alannn dar olmas olarak sralanabilir.

Belika Yntemi (Kse vd., 1992).


35/117

35

4. Eski Avusturya Yntemi

Uzunluu az, kesiti geni olan tnellerde uygulanan bir yntemdir, nce tavanve tabanda nakliye galerileri alr, kaz yukardan aaya doru yaplr.Kaplama ise aadan yukar doru ve btn paralar alndktan sonra yaplr.Bu yntem, fazla aa tketimi ve ta duvar kaplamasndan dolay yksekmaliyetlere ular. Tavan ve taban galerisi her 5060 metrede bir bacalarlabirletirilerek taban galerisi nakliyat amacyla kullanlr.

Eski Avusturya Yntemi (Kse vd., 1992)


36/117

36

5. ngiliz Yntemi

Bu yntem tm zellikleri ile Eski Avusturya Yntemine benzer. Ancak EskiAvusturya Ynteminden daha az paral olduundan daha salam ve az

baskl kayalarda uygulanr. Ayca tnel enkesitinin kk olduu durumlardadaha baarl olarak alr.

ngiliz Yntemi (Kse vd., 1992)

6. talyan Yntemi:ok plastik ve akkan kayalarda uygulanan ve enderkullanlan bir yntemdir. Yntemin temel presibi, kaz ncesinde arn ve tnelcidarnn rijit plaklarla kaplanmasdr. lerleme srasnda rijit plakalar ksm ksmkaldrlr. Kazlan kesimler rijit plaklarla hemen yeniden desteklenir. lerleme

olduka yavatr.


37/117

37

7. svire Yntemi

Bu yntemde, nce tavan galerisi alr. Bu galeriler aratrma galerisi gibinde ilerler ve nakliyat amacyla kullanlr. Daha sonra bu taban galerisi

tavana, kadar geniletilir. Tavana ulaldktan sonra, yan paralar aayadoru alnr. Kaplama aadan yukarya doru yaplr.

svire Yntemi (Kse vd., 1992)


38/117

38

Dier tnel ama yntemleri ise unlardr;

8. Tam Kesit Yntemi

9. Tam Mekanize yntem10. n Salamlatrmal yntem

11. Yeni Avusturya Tnel Ama Yntemi

12. A Kapa tnel ama metodu


39/117

39

A-Kapa Tnel Ama Metodu


40/117

40

Yeni Avusturya Tnel Ama Yntemi

Tnelcilikte, yeni bir anlayn ortaya kmasna yol aan "Yeni AvusturyaTnel Ama Yntemi (NATM)"tnelin, iinde ald kaya ortamna kendi

kendini tatma ilkesine dayanr. Yntemin prensibi, en uygun kaz vesalamlatrma yntemleri kullanlarak kaz sonrasnda oluacak ikincilgerilme ve deformasyonlarn, kaya yapsnn stabilizesini bozmayacakekilde denetlenmesi, ynlendirilmesi ve kayalarn ilk salamlnolabildiince koruyarak boluu evreleyen blgenin kendi kendini tutanve tayan bir statik sistem oluturulmasdr. Yntemde kayacn yk

tama kapasitesi kullanlr hale getirilerek kaya yk oluturulanortamdan yk tayc ortama dntrlr (Kse ve ark., 2007).

Yeni Avusturya Tnel Ama Metodu (Jodl, 1995)


41/117

41

Bu yntem genelde ahap iksa kullanlan Eski Avusturya Yntemi ile pek

uyum gstermemektedir. NATMnin22 prensibi olup, esas ana kayann ilk

salamln korumak, da fazla kurcalamamak yk daa tatmak koruyucu

zonu boluk ve yaknnda oluturmak, deformasyonlar ve gerilmelerilmlerle denetlemek, salamlatrma ilemlerini en ksa zamanda

tamamlamak ve kaz kesitlerini olduunca yuvarlak semektir. Kollu kazc

makinelerini kullanld anlurfa Tnelibu yntem ile almtr kazdan

sonra pskrtme beton (7-8 cm), ankraj, tel kafes, elik balar ve tekrar

pskrtme beton (8 cm) uygulanmtr. NATM, tnel zeminine uygun

oranlarda donat ve kaplama malzemesi kullanlr. Etkileme ve Kaplama

basnlarnn yakndan izlenmesi NATMninnemli bir ksmn oluturur.

Uygulama yava olmasna ramen tnel zemini deplasmanlar ve iksa

miktarlar minimum seviyeye indirilerek, sonuta ekonomik bir uygulamagerekletirilmi olur.Adana-Gaziantep TEMotoyolu inaatnn Bahe

Tnelleri de NATMprensipleri kapsamnda delme patlatma ile almaktadr..


42/117

42

Devaml bozulan koullar iin, balangta 20-40 mm kalnlnda pskrtme

beton uygulamas gerekir. Fay yaknlarnda ve tnel zemininin skma

potansiyelinin mevcut olduu zamanlar pskrtme beton tabakalar U ekilli

kesite sahip esnek, hafif elik kaburgalar ile daha da kuvvetlendirilir.

Gnmzde artk elik kaburgalar yerine, elikten yaplm olan kafes kiriler

kullanlmaktadr. Bunlar arlk olarak daha hafif olup, kayaca daha kolay

ilitirilirler. Pskrtme beton uygulamasndan sonra, donatl beton kiriler

oluturulur.

NATM, lk nce Avusturya, Fransa, Almanya, svire ve talyada uygulanmaya

balanmtr. Bu yntemin dnyaya yaylm hzl olmutur. lk uygulamalardan

biri olan Frankfurt Metrosunda tnel amna 1969 ylnda iie tabakal kil,

marn,tebeir ve kum tanda balamtr. Bu yntem Japonyadaki SeikanTnelinde de baar ile uygulanmtr. Bir baka baarl uygulamas Mexiko

Citydeki Emisor Central kanalizasyon tnelinde olmutur.


43/117

43

NATM,1957 ve 1965 yllar eratnda Avusturya'da gelitirilmitir. Yntem ilk

olarak 1962'de L.V. Rabcewicz tarafndan kazdan sonra mmkn olan en

ksa srede invert betonu ile kapatlan ince bir pskrtme beton yardm

ile, oluan deformasyonlarn dengelenmesi eklinde tanmlanm yntem aamada gerekletirilir.

1. nce bir pskrtme beton uygulamas,2. Tnel cidarndaki koruyucu halkann mmkn olan en ksa srede

tamamlanmas

3. Sistematik deformasyon lmlerinin yaplmas.

Yntemin baarl olabilmesi iin; kayann mekanik davrannn, primer

gerilmeler ve su durumu gibi evresel faktrlerin teknik giriiminin boyuteklinin belirlenmi olmas tnel am srasnda ikincil deformasyonlarn ve

gerilmelerin yeterli lm ve gzlemlerle izlenerek tnel ama almalarnn

denetlenmesi ve ynlendirilmesi gerekmektedir.


44/117

44

Yeni Avusturya Tnel Ama Ynteminin zellikleri

Bu yntem kayay kayaya tatma prensibine dayanmaktadr. Kendi iindedinamik bir yntem olan bu yntemin en nemli parametresi kurallara kaytsz

uymaktr. Her ne kadar Mller tarafndan ynteme dair 22 prensip belirlensede, aada bunlardan en nemlileri verilmitir (Golser, 1995, Karaku, 2004.Vardar, 1985).

Kaya ktlesinin doal dayanm:Yntem tnel boluunu evreleyen vetnel tahkimatnn temel bileeni olan kaya ktlesinin tabii dayanmnn

muhafaza edilmesine dayanr. Kurulan ilk destek kayacn kendisini taycunsur haline getirir.

Pskrtme beton korumas:Gevemeler ve ar kaya deformasyonlarnlenmelidir. Bu, kazdan hemen sonra uygulanan ince bir pskrtme betontabakas ile salanr. Kayacn tama kapasitesinin pskrtme beton ile

arttrlmas ve deformasyonlarn minimize edilmesi gereklidir.

lmler:Tnelin iinde ald kayalara ait testler srekli yaplmal ve kazsrasnda oluan btn deformasyonlar ve gerilmeler llmelidir. Yaplan bulmler sayesinde beklenmeyen durumlara kar annda yeni zmlerretilebilmekte, yerine gre kaz ve tahkimat sistemi uygulanabilmektedir.

E k hki lk k l i d l l l S l l i i


45/117

45

Esnek tahkimat:lkkaplama ince duvarl olmal Salamlatrma iipskrtme betonun kalnlatrlmas ile deil, elik hasr, kaya civatas veelik balarla salanmal. lk tahkimat, kazdan sonra gereken birincildestekleme iin yaplmakta, ikincil tahkimata ise, yaplan lmler sonucugereksinim duyulmas halinde bavurulmaktadr.

Betonhalkann taban betonu ile tamamlanmas:Taban mmkn olduukadar abuk kapatlarak tayc bir halkann oluturulmas ok nemlidir,invert kaplama kaya ktlesinin yk tama halkasnn temelini oluturur.Zayf zeminlerde alan tnellerde kaz blmlerinin hibirinde bu tnel

halkas geici bile olsa ak tutulmamaldr. Halkann taban betonu ilekapatlma zaman, zemin veya kaya koullarna bal olarak farkllkgsterir.

Szleme artlar:NATM'nin baars lmlere bal olarak kaz vedestek yntemlerindeki esneklie dayanmaktadr. Sistemin kusursuz

ilemesi iin mukavelelerin bu deiikliklere imkan ve izin verecek ekildeyaplmas gerekmektedir.

Tahkimat gereksinimleri: Kaya ktle snflamasna bal olarak belirlenir.

Tnelde tahkimatsz:Aklkmmkn olduu kadar ksa olmaldr.

Yeni Avusturya Tnel Ama Ynteminde;


46/117

46

Yeni Avusturya Tnel Ama Ynteminde;

Patlayc ile yeni alm tnel etrafndaki duvarlar gevek eklemlizeminlerde entikli bir yzey hatt arz eder. Pskrtme betonu ncelikle, zayfdzlemler boyunca olan kopmalarla meydana gelen ke ve ukurluklar, bu

yerlerde oluan gerilme younlamasna mukavemet salamak zere tatbikedilir. Sert bloklarn ularnn kaplanmas veya ince olarak kaplanm olmasnem tamaz.

Pskrtme beton tatbikatnn zamanlamas nemlidir. lk tabakann kazdanhemen sonra tatbik edilmesi gerekmesine ramen, pskrtme betonmukavemeti artarken zemindeki deformasyonun azalan bir hzda olumasnaizin vermek iin gnlk veya haftalk aralklarla ilave tabakalar tatbik edilebilir.

Pskrtme betona gmlen elik hasrn asl fonksiyonu gevekmalzemenin tutulmas ve sva tas ilevi grmesi deil pskrtme betonkaplamann kesme mukavemetini arttrmasdr.

Klasik tnelcilikte, kaya saplamalar gevek haldeki dilim veya bloklardurdurma iin kullanlr. NATM'a gre ise, kaya saplamalar, hareketleridurdurma iin kullanlr. Bu nedenle, kaya saplamalarnn sadece ularndanankrajlanp braklmamas, saplama plakalarnn tm yzeyi ile zemine

aderans salanmaldr.


47/117

47

Yeni Avusturya Tnel Ama Metodunda kaz delme patlatma veya mekanizeolarak yaplabilir. Masif yapl atlak ve eklem sistemler az gelimi birkayada kullanlan destek elemanlar aada zetlenmitir.

1. Birinci kat pskrtme beton:Eklem atlaklarn kapamak, hava iletemas kesmek, duyarll arttrmak amacyla yaplr (5 cm).

2. Tel kafes:Kemerlenmeyi salamak ve tabana iletmek, tavan kayasnnbir btn halinde deformasyonunu salamak amacyla kullanlr.

3. Kaya Saplamas: Plastik deformasyon blgesini, elastik deformasyonblgesine yaklatrmak, doal dengesi bozulan kayalarsalamlatrmak, ankraj grevini salamak amacyla uygulanr.

4. kinci kat pskrtme beton (8-25 cm):Tel hasrn ve dier elikdonatlarn korozyonunu nler ve betonlama iin dzgn bir tnel yzeyi

salar.

Bu drt elemanla, geici destek oluturulur. Kaya saplamas yardmyla dakayac kayaca tatma olay gerekletirilir.


48/117

48Yeni Avusturya Tnel Ama Metodu tahkimat elemanlar(Kse ve ark., 2007)


49/117

49


50/117

50


51/117

51


52/117

52


53/117

53


54/117

54


55/117

55

Yeni Avusturya Tnel Ama Metoduile alan bir tnelde, deiik ikincilgerilmelerin olumasn nlemek iin kaz, byk paralar halinde yaplr.Kaz ilemi aamada gerekletirilir.

Birinci kademe kazda (kalot), tnel profilinin st ksm, yarm daireeklinde alnr.

kinci kademe kaz (stros), birinci kademe kazy 2530 m geriden izler.

nc kademe kaz veya taban (radye) kazs, ilk iki kademeyi takiben

son olarak yaplr.

Ancak, kaz aamalarnn (paralarnn) says aadaki parametrelerebal olarak deiebilmektedir.

Tnel boyutlar

Kaya formasyonunun cinsiDeformasyon limitleriSarsnt (patlatma) limitleriMakine ve ekipman tipi, kapasitelerialan personelin tecrbesiTnelin ina edilme sresi


56/117

56

Salam kayalarda alan orta boy kesit alanl (2560 m2) tnellerde; kaz,st yar ve alt yar kazs olarak iki aamada gerekletirilebilir. Kesit alannagre hidrolik krclarveya kollu galeri ama makinelerikullanlabilir. Kaz

srasnda zorluk kartan blmlerdelme-patlatma ile geilebilir.

Salam kayalarda alan byk kesit alanl (60 m2den byk) tnellerdeise kaz ayn ekillerde yaplabildii gibi delik delme, tahkimat ilemleri zelekipmanlar gerektirir. Kaz aamalarnn says fazladr. zel ekipmanlarlakesit alan 150m'ye kadar olan tneller st yar ve alt yar kazs olarak ikiaamada alabilir. Ancak, bu ekilde bir tnel amada alt yar kazsnn, styar kazsn en az 100 m geriden izlemesi gerekmektedir.

atlakl kayalarda alan kk kesit alanl (25 m2ye kadar) tnellerde;tnel yksekliinin 45 m kadar olmas durumunda kaz, tam kesit eklindeve tek aamada yaplabilir. Ancak, kaz kesitinin korunmas, kesit dalmalarn nlenmesi gerekir. Kaya bulonlar ile atlakl ktlelerin tnelboluu ierisinde tehlike oluturmas nlenmeli ve pskrtme beton atlarakkayataki eklemler ve atlak sistemleri kapatlmaldr


57/117

57

Kaz aamalar birbirini belli bir mesafeden (pratikte 15-30 m) takip etmelidir.Mesafenin doru ayarlanm olmas, daha sonra kabilecek teknik veekonomik sorunlar da nler.

Zayf kayalardakayacn kendi kendini tutma sresi yok denecek kadarazdr. 30 m2 kesite kadar olan tnellerde kaz kk kaz admlan ilegerekletirilir. Kaz ile birlikte tahkimatn yerletirilmesi yaplr. Kesitgeniliine gre kaz ekskavatr ile yaplabilir. Ekskavatr ile yaplan kazdast yar kazsn 34 m geriden alt yar kazs izler.

Zayf zeminlerde alan ve kesiti 30 m2'den byk olan tneller iin aada fanlatlacak olan 4 temel kaz tipi nerilmektedir.

1. Tip Kaz:Arn, yan duvarlardaki iki galeri ve merkezdeki ekirdek olmakzere 3 blme ayrlr. Galeriler e zamanl olarak srlp, her bir arn st

yar kazs, alt yar kazs ve tabana hazrlk kazs eklinde basamaklandrlr.Gerekli grlen yerlerde, paralel galerilerin arnlar arasnda mesafelerbraklabilir (ICE, 1996)


58/117

58

1. Tip Kaz ekli

2. Tip Kaz:Bu kaz srasnda, geici bir duvar, arn iki eit parayablmektedir. Her bir arn st kaz, alt kaz ve tabana hazrlk kazsbiiminde basamaklandrlr ve geniletme ilemi, nominal olarak 9 mapndaki bir tnelde yan galerinin 25 m tesinde balar. Genilemesrdke ortadaki duvar krlmakta, elik hasr ve kafes iksa monteedilmekte ve daha sonra beton pskrtlerek halkann kapanmassalanmaktadr, urada dikkat edilmesi gereken nokta, taban ksmndakitahkimatn istenen dizayna cevap verecek ekilde dzgn kurulmasdr.


59/117

59

2. Tip Kaz ekli


60/117

60

3. Tip kaz ekli


61/117

614. Tip kaz ekli


62/117

62


63/117

63


64/117

64


65/117

65


66/117

66


67/117

67

NATMnin Avantaj ve Dezavantajlar


68/117

68

NATM nin Avantaj ve Dezavantajlar

Avantajlar:

ok deiik zemin artlarna uyumludur,

Farkl enine kesitlere kolaylkla ve esnek olarak uygulanabilir,

Ksa ve kltlm blmlere ekonomik uygulanabilir,

Tam kesit galeri ama makineleri ile birlikte kullanm kolaydr,

Yatrm maliyetleri dk ve amortisman daha abuk,

Dezavantajlar:

Yeralt suyunun altnda uygulanmas sadece ek lmlerle olabilir,

lerleme oran nispeten dktr ve nemli artlar salanamaz,

Personel eitimi, yetitirilmesi ve pratik kazandrlmas kolay deildir,

Kalifiye iilik ve yksek kaliteli malzeme gerektirir,

Projeyi yaptran ve yapan asndan anlama ve risk dalm zordur,

Otomasyon olasl snrldr.


69/117

69

Pskrtme Beton

Pskrtme beton, agrega, imento, su ve priz hzlandrckatkkarmnn bir boruhatt ierisinde basnl hava ile tanp, pskrtlerek yerletirilen betondur.

Kaya ktlesinin gevemesini nlemek amac ile ve tayc eleman olarakkullanlr.Geleneksel betona gre;

Kalp gerektirmeden ok abuk uygulanabilmesi (1-6 dk),

Esnek olmas, ekonomik olmas

zel katklarsayesinde hzl prizlerime (12-20 dk),

Zemine iyi yapma,

Dayanmnn ok abuk artmas (8 saat iinde 50 kg/cm2),

Snek davran gstermesi, kalcdayanm,

Dkgeirgenlii ve daha ince olmas,

gibi avantajlar nedeni ile yeralt mhendislik yaplarnda ve maden mhendisliiuygulamalarnda ok yaygn olarak kullanlmaktadr.


70/117

70

lk olarak 1907'de ABD'de kullanlm, 1960'lardan sonra Yeni Avusturya TnelAma Ynteminde tahkimat sisteminin temel bir unsuru olarak kullanlmayabalanmtr. Gnmzde, tnelcilik, madencilik, hidroenerji santralleri ve evstabilitesi gibi alanlarda temel tahkimat eleman olarak yaygn bir ekildekullanlmaktadr. Bunlarndndainaat sektrnde, kanal kaplamasnda, tamirilerinde, liman ilerinde, ate ve korozyona kar korumada, tarmda, tuladuvarlarnkaplanmasnda da kullanlmaktadr.

Pskrtme Beton Malzeme Bileenleri

Pskrtme beton, normal betonda olduu gibi, iri ve ince agrega, imento, su vebuna ilaveten priz hzlandrc katklardan oluan bir karmdr. Gerek tazebeton gerekse prizlenmi beton malzemesinin erken ve nihai dayanm,ilenebilirlik, geri srama gibi zellikleri, karmbileenlerimiktarnnyansra

bu malzemelerin mhendislik zellikleri (agrega granlometrik karakteristik,agrega/imento oran, su/imento oran, imento cinsi, kullanlan hzlandrccinsi ve miktar) ile yakndan ilgilidir(Arolu ve Yksel, 1998).

i t


71/117

71

imento

Pskrtme beton uygulamasnda genellikle normal Portland imentosukullanlmaktadr. Portland imentosu, killi ve kalkerli hammaddelerin

piirilmeleriyle elde edilen klinkerin kire, almin, demir oksit ve silis bileimlihammaddelerle uygun oranda kartrlp yksek scaklkta, sinterlemeyekadar (13501450C) piirilmeleri sonucunda elde edilen rndr. imento suile birletiinde gsterecei prizlerime hzn kontrol edebilmek amacyla, azmiktarda(%3-6 orannda)alta ile birlikte tlmesi sonucunda elde edilenve su ile birletiinde sertleen, erimeyen hidrolik bir balaycdr. zel

kullanm isteklerine bal olarak refrakter frn uygulamasnda kalsiyumalminatl slfatl sularn bulunduu ortamlarda slfata dayankl imento vekaplamann erken diren kazanmas istendii durumlarda hzl sertleenimento gibi farkl tipte imentolarkullanlabilir.

Agrega


72/117

72

Agrega pskrtme beton malzemesinin iskeletini oluturur. Agrega, imentove su ile birlikte betonu oluturan temel malzemelerden birisidir. Agrega,beton yapmnda imento ve su karmndan oluan balayc madde

yardmyla bir araya getirilen, organik olmayan, kuru, akl, krma ta gibidoal kaynakl taneli malzemedir. Beton hacminin yaklak drtte agrega tarafndanoluturulmaktadr. Betonda agrega kullanlmas,sertleenbetonun hacim deiikliini nlemekte veya azaltmakta, imento hamurununzamanla kuruyarak bzlmesi ve atlamasn nlemekte, evre etkilerinekar betonun dayankllm arttrmakta ve betonda gerekli dayanmn

salanmasnayardmcolmaktadr.

Betonda kullanlan agrega zellikleri beton yapmnda malzemelerin karmoranlarn, taze betonun ilenebilmesini, pompalanabilmesini, terlemesini vebeton yzeyinin mastarlanp dzeltilebilmesini nemli ldeetkileyebilmektedir. Sertlemi betonun, dayanm, bzlmesi, birim arl,termik zellikleri ve ekonomisi gibi balca zellikleri de agrega zellikleritarafndan etkilenebilmektedir.Pskrtme beton uygulamasnda ekipmanlarda az anmaya yol amas vedaha iyi pompalama zelliine sahip olmas nedeni ile yuvarlak ekillidoalagregalar, krma ta agregaya gre daha fazla tercih edilir (Anolu veYksel, 1998).


73/117

73

SuTemiz, iilebilir ve sala zararl maddelerden arnm olmas suda aranan tekzelliktir. Su ve imento karmnn oran %35'ten dk %50'den byk olursa,tatminkr bir pskrtme beton retmemize olanak yoktur. Genel olarak bu oran%40 ile %45 arasndadr.KatklarPskrtme betonda gerek taze betonun fiziksel zelliklerini (pompalanabilirlik,ilenebilirlik, kvam, yapkanlk, priz sresi) gerekse yerine yerletirilmisertleme srecindeki betonun fiziksel ve dayanm zelliklerini kontrol etmekamacyla karma eitli katk maddeleri ilave edilmektedir. Bunlarn balcalaraada belirtilmitir.Priz HzlandrclarPskrtme betonun deformasyona urayan arazi tabakalarna kar erkentayclk gstermesi en bata aranan zelliklerden birisidir. Karma ilaveedilen bu maddeler imentonun hidratasyon srecini ksaltr ve yerine

yerletirildikten hemen sonraki kr srelerinde yksek dayanm kazanmasnsalar.


74/117

74

Bunun yan sra priz sresini ksalttklarndan pskrtme beton tabakalarnn arkaarkaya uygulanmasna imkn verir ve geri srama oranm drr. Toz eklindeolan hzlandrclar kuru karma elle veya dozaj nitesi ile pskrtme beton

makinesinde ilave edilirler. Uygulamada, ngrlen karm orann almamasnadikkat edilmelidir. Zira ar kullanmda nihai basn dayanmnda %35'lere varandayanm dlerine yol amaktadrlar. Sv eklinde olanlar ise hem kuru hem deya yntemde kullanlmaktadrlar. Kuru yntemde kullanlan gelenekselhzlandrclar alkali tabanl alminatl ve silikatl karmlardan olumaktadr ve tozveya sv yapdadrlar. Alkali kkenli hzlandrclar kimyasal yaplan nedeniyleaada sralanan baz dezavantajlara sahiptirler;

Pskrtme Beton Uygulama Yntemleri

Pskrtme betonun tanmas ve yerletirilmesi basnl hava ilepskrtlerek salanmaktadr. Karm tasarm, tama ve yerletirmedekullanlan ekipman, karm suyu ve katk maddelerinin ilave edilme ekli,zamanasndanfarkllklargsteren balca iki pskrtme beton yntemimevcuttur. Bunlar, kuru yntem (Avusturya yntemi), ya yntem (Norveyntemi).


75/117

75

Kuru ve ya pskrtme yntemleri (Arolu ve Yksel, 1999)

Kuru Yntem


76/117

76

Kuruyntem, nemli har malzemesinin ve imento beslemesinin, biryerletirmemakinesine konmas ve basnl havayla beslenip at tabancasna verilmesiylegerekleir. Pskrtme beton makinesindeki rotorda bulunan hcrelervastasyla

niform bir ekilde boru hattna beslenen karm, basnl hava ile pskrtmeucuna kadar iletilir. Hidratasyon iin gerekli su, malzeme daryakmadan ncepskrtme ucunda basnl olarak verilir. Su elle kontrol edilip, yzeyin slaklkdurumuna gre ayarlanr. imentonun agregay iyice sarmas iin agregaarlka %3 ila %8'i kadar nem iermesi istenir. Bu nem aynca pskrtmesrasndaki toz oluumunun nlenmesi iinde gereklidir. Ancak daha fazla su

bloklamaya yol amaktadr. Kullanlan katk sv ise su ile birlikte pskrtmeucunda, eer toz halindeyse pskrtme beton makinesine dozaj nitesiyle ilaveedilir.Kuru karm ynteminde silindir hazneli ve tekerlek tip olmak zere iki eitmakine mevcuttur. Pskrtme kapasitesi 0,6-11,5 m3/saat aralnda olup busnrlar ierisinde kapasite rotorun dnhz ile ayarlanabilmektedir. Kullanlan

iletim borusu-hortum aplan 2527 mm aralndadr. Hortum ap seimindeiletim mesafesi, uygulama kapasitesi ve maksimum agrega ap dikkate alnr.letim hatlarnda anmaya daha dayankl olmas bakmndan sabit olanksmlarda elik boru, pskrtme ucuna yakn olan ksmlarda ise esnek olmasamac ile kauuk hortumlar kullanlmaktadr. Pskrtme ucu, kuru pskrtmeynteminde karma suyun ilave edildiiksmdr. Burada karm suyu basnlolarak sprey eklinde verilir.

Ya Yntem


77/117

77

Ya Yntem

Ya pskrtme beton uygulamasnda ise karm; har malzemesi, imentove suyun karmasyla oluturularak beton pompasna beslenir ve pompa ile

iletim borusundanpskrtme ucuna kadar iletilir. Karmn yzeyepskrtlmesi iin gerekli basnl hava, seime bal olarak pompa kndaveya pskrtme ucunda verilebilir. Ya karm ynteminde karma ilaveedilen katk genellikle sv halinde olduundan pskrtme ucunda ilaveedilmektedir.

Ya karm ynteminde betonun pskrtme ucuna iletilmesi, beton pompalarile yaplmaktadr. Pistonlu, sktrmal ve pnmatik olmak zere tipi vardr.Pskrtme kapasitesi pompa banda bulunan operatr tarafndan salanr.Ya karm pskrtme ynteminde basnl hava ve hzlandrc pskrtmeucunda verilmektedir. Halkal ve hava tpl olmak zere iki tpkullanlmaktadr.


78/117

78

Pskrtme Betonun Geri Sramas

Pskrtme srasnda agregann iri ksm ve hamurun bir ksm yzeye

yapmayarak geri srar ve yere dklr. Geri srayan malzemeninmiktar uygulamann ekonomisini etkiledii gibi retilen pskrtmebetonun mekanik zelliklerini de olumsuz ynde deitirmektedir. Gerisramay etkileyen balca faktrler izelge de belirtilmitir.

Karm zellikleri Kullanlan Ekipman veOperatr

Agregann tane boyutu Pskrtme beton tabakaskalnl

ri agrega / toplam agrega oran Pskrtme uzakl

Lif malzemesinin miktar ve geometrikboyutlar

Pskrtme ucundaki basnve tanelerin hz

Pskrtmenin yatayla yapta

Operatr deneyimi

Geri sramaya etki eden faktrler


79/117

79

izelgedesralanan parametrelerin denetlenmesiyle geri srama ile oluanmalzeme kayb minimize edilebilmektedir. Bat Almanya'da gelitirilen birmekanizma vastasyla geri sramaolay hemen hemen ortadankaldrlabilmektedir. Dner kapl bant olarak adlandrlan bu sistem, birpskrtme ucu ile monte edilmi tamburlu bir banttan olumaktadr.Pskrtme beton, kaya ile dner bandn ak tarafna pskrtlmekle,geri srayarak bandn ak ksmna dklen malzeme belli bir hzladnen bant vastasyla tekrar yzeye yaptrlmaktadr. Bu sisteminpskrtme beton uygulamasnda, geri srama miktarm azaltmasnn

yansraaadasralananavantajlarbulunmaktadr(Arolu ve Yksel,1999).

Toz oluumunda belirgin azalma ve iyiletirilmialmakoullar

Mekanize ve daha kontroll uygulama,

Pskrtmede optimum mesafe ve pskrtme as,

Kimyasal katk tketiminde azalma

Pskrtme operatrnn alma yknde azalma

Daha kaln pskrtme beton tabaka kaplamasyaplabilmesi

Delme-Patlatma Yntemi ile Tnel Kazs


80/117

80

Delme Patlatma Yntemi ile Tnel Kazs

Delme-Patlatma yntemiyle tnel kazsnn gerekletirilmesinde srasyla uadmlar izlenir (Heini, 1999).

Patlatma deliklerinin delinmesi ve bu deliklere patlayc maddenin arjedilmesi,

Patlayc ile arj edilen deliklerin patlatlmas ve patlama gazlarnn tahliyeedilmesi,

Patlatlan kayann yklenmesi ve nakledilmesi,Tnel duvarlarndaki askda kalm kaya paralarnn temizlenmesi,

n (geici) tahkimatn kurulmas,

Raylarn, havalandrma ekipmanlarnn, basnl hava borularnn ve dier

donanmn ilerletilmesi.


81/117

81

Bir tnel patlatmasnda aynada delinen delikler u ekilde sralanabilir;

Kontur delikleri

Patlatma (kaz) delikleri,

Orta ekme (kesme) delikleri,

Taban delikleri


82/117

82

Kontur delikleri: Tabanda kaz delikleri ile ayn aralklarlayerletirilmelerine ramen, dilim kalnlklar daha dktr (0,71,1 m).Kontur deliklerinin yanl delinmesi ve arj edilmesi patlamamksmlarnkalmasna neden olabilecei gibi an kazya da sebep olabilir.Tnelcilikte kontur delikleri kaz delikleri ile birlikte patlatlr ancak birazgecikme uygulanr. Son kesme ile dzgn tnel cidar elde edildii iinpskrtme beton ve dkme beton gereksinimi azalr.

Patlatma (kaz) delikleri: Orta ekmenin etrafm saran deliklerdir. aplan4151 mm arasndadeiir.

Orta kme delikleri: Patlatma ileminin balad deliklerdir. Ortaekme deliklerinin yerletirilmesi, dzeni ve hassasiyeti baarl birpatlatma iin ok nemlidir. Orta ekme delikleri verimli ve yeterli ekildealtrlamazsa istenilen ilerleme salanamaz. Orta ekmeler tnel arnnherhangi bir yerinde oluturulabilmelerine karn orta ksmlarda

oluturulmas paann ortada yer almasn ve dier ilemlerinyrtlmesinde kolaylksalar.


83/117

83Patlatma delii gereksinimleri (Williams, 1997)

Tnellerde Enjeksiyon


84/117

84

Tnellerde enjeksiyon almalarnn amalar:

Tnellerin salamlatrlmas: tavan malzemelerini imento ile birbirinebalamak veya kaya iindeki boluklar doldurmak,

Temelleri su szdrmaz hale getirmek: kaya iindeki atlaklar doldurmak

geirimsiz hale getirmek eklinde zetlenebilir.

Enjeksiyon almalar genelde iki aama halinde yaplr. lk asamakontak enjeksiyonudur. Tnel betonunun dklmesi srasnda tnel tavanile kemer betonu ansnda yerekimi etkisinden kaynaklanan betonboluklar oluur. Bu boluklar enjeksiyon ile doldurulmad zamanboluklara dolan basnl su betonu zorlayacaktr. Bu tavan boluklarnndoldurulmasamacylayaplan enjeksiyon almalarna Kontakt Enjeksiyon

denir.

Kontakt enjeksiyondan ayr olarak tm tnel eperine yaplan enjeksiyonada Konsolidasyon Enjeksiyonuad verilir. Bu enjeksiyonun amac tnelievreleyen kayaysalamlatrmak ve su szdrmazlnsalamaktrBu ikienjeksiyon almasndan sonra tnel evresinde salam bir kemerlerimezonu elde edilir.


85/117

85

Dnen iltlerin uygulan (Maidl vd., 1996)

Haggloader: Ykleyici olarak kullanlan haggloader kavrayc baklar ve


86/117

86

Haggloader: Ykleyici olarak kullanlan haggloader, kavrayc baklar vekaz kollan aracl ile farkl nakliye aralarna ykleme iini gerekletirir.Yklemeilemi srasnda srekli ve dzenli alr. Haggloader in yklemeiindeki almailkesi, tnel boyunca malzemeyi kavrayc kollarn nne

itmesi ve tm akl temizlemeidir. Kazc kollar malzemeyi konveyreyneltir, orada da zincir konveyr malzemeyi toplar. Ykleyici alma sresiierisinde adm adm ileri gider. Kazc kollar aa yukar, ne geriye veyatay olarak toplam 183 lik biralmaasyla hareket eder. Operatr iinemniyetli almaolanasalar

TNELLERDE KAPLAMA TASARIMI


87/117

87

Tneller ya da dier yeralt yaplar iin gereken beton kaplamalar, sugeirmezlik, hidrolojik adan dzgnlk, dayankllk,grn ve i yklerinkarlanmas gibi birok ilevsel kriterler dnlerek tasarlanr. Butasarmlardakaplamann, kendini evreleyen kayalarla olan ilikileri de gznnde bulundurulmaktadr.

Tnelcilikte ok geni bir yelpazede uygulanan pskrtme betonkaplamas, tnellere hem n zemin destei salamakta hem de tnelievreleyen kayay, erozyondan ve suyun hasar verici etkisinden

korumaktadr. Kaplama tasarmnda gz ard edilemeyecek olan en nemliksm, mhendislik almasnn yapld yeralt koullarna uygun kaplamatrnn belirlenmesi ve seilmesidir.

Pskrtme beton, yeraltyaplarnda genellikle elik hasr, kaya bulonu veelik iksa gibi dier destekleme elemanlarnn birisi ya da birka ile birlikte

kullanlmaktadr. Yalnzca pskrtme betonun kullanld durumlarla ok azkarlalr. Pskrtme beton kaplamas, ancak ok iyi jeomekanik koullardailev grebilir. Bu nedenle pskrtme beton kaplama kalnlnnboyutlandrlmasdiertahkimat elemanlaryla birlikte ele alnr

Tnellerde Kaplama Tasarm


88/117

88

Tnellerde Kaplama Tasarm

1. Amprik Yaklamlar Terzaghi (Kaya Yk) Snflamas

RMR -Jeomekanik Snflama Sistemi

Q Kaya Snflandrma Sistemi

2. Analitik Yaklamlar

TNELLERN HAVALANDIRILMASI


89/117

89

TNELLERN HAVALANDIRILMASI

Tnellerin havalandrlmas, genel prensip olarak madencilikte havalandrma

artlarna baz ynlerden benzemekle birlikte, belirgin baz farkllklariermektedir. Tnel havalandrmasnn iki farklaamasvardr.

1.Geici (tnel alm srasnda) havalandrma

2.Srekli havalandrma sistemi

Geici Havalandrma: Tnellerde geici havalandrmadizayn madenciliktekiuygulamalarla ayndr. Havalandrma iin ne kadar temiz havann gerekliolduununhesabndaaadaki faktrler gz nne alnmaktadr.

Vardiyada alan personel says,

Kullanlan tama sistemi,

Kullanlan patlayc tipi, miktar,

Tnel ama yntemi,

Jeolojik koullar,

Tnelin uzunluu.

Geici Havalandrma Yntemleri


90/117

90

Geici Havalandrma Yntemleri

Tnel am srasnda 3 tip geici havalandrma yntemi vardr.

fleyici havalandrma

Emici havalandrma

ki sistemin kombinasyonu

fleyici havalandrma: Bu metotta temiz hava arna doru borularlaflenmektedir. Bu yzden arnda alan iiler, srekli temiz havayla

alrlar.Emici havalandrma: Emici havalandrmada kirli hava borulardanemilmektedir ve temiz hava tnel aks boyunca arna doru hareketetmektedir. Bylece arnda srekli temiz hava bulunmaktadr.

Kombine yntem: En ok kullanlan bu yntemde fleyici ve emici

havalandrma sistemleri birlikte kullanlmaktadr. Bu sistemde temiz havaflenir ve kirli hava allanarn zerinden emilerek alnr.

Srekli Havalandrma Yntemleri


91/117

91

Srekli Havalandrma Yntemleri

Basit olarak 4 eit yntem vardr.

Doal havalandrmandklenmi hareketli havalandrma yntemi

Mekanik havalandrma

Kimyasal havalandrma

DoalHavalandrma: Genellikle 800 mden daha ksa tnellerde karmzakmaktadr. Trafiin youn olduu yol tnellerinde havalandrma doalhavalandrma olarak seilmemelidir.

ndklenmi Hareketli Havalandrma Yntemi:Eertnel hareketinde trafikbir hat boyunca ise aerodinamik srklenme ve piston etkisiylehavalandrmadoalhavalandrma gibi bu dorultudageliir.


92/117

92

Kuyular, yer stnden balayarak ana kuyu eklinde yada yardmc kuyu olarakyeraltndaalabilirler. Kazlan cevherin yerstne karlmasnda,ocaa gereklitemiz havann verilmesi ve kirlenen havann dar atlmasnda, ocaktakullanlacak makine, tehizat ve malzemenin yeraltna indirilmesinde, su vebasnl hava borular ile elektrik kablolarnn denmesinde kuyulardanyararlanlmaktadr. Kuyularyararlanldklar konuya gre de isimlendirilmektedir.

rnein hava giri kuyusu, hava k (nefeslik) kuyusu, nakliye kuyusu gibi.

Genellikle derin maden iletmelerinde emniyet ynnden en azndan iki kuyubulunmaldr. Bunlardan biri nakliyat veya hava giri kuyusu, dieri ise havak kuyusudur.

Madencilikte alan kuyular genellikle dikey kuyulardr. Eer maden yatannyerst ile balants varsa, damarneimine gre yatk veya meyilli kuyulardaalabilir. Yatk kuyular dk eimlerde, meyilli kuyular ise byk eimlerdealrlar

Bir maden yatanda yaplacak hazrlklara kuyu amakla balanr Kuyu


93/117

93

Bir maden yatanda yaplacak hazrlklara kuyu amakla balanr. Kuyu,istenilen derinlie ulatktan sonra, kuyudan itibaren dier hazrlklaragiriilirKuyunun ald kaya az su gelirine sahipse normal kuyu amayntemleri uygulanr. Buna karn, hem kaya salam deil hem de su

geliri fazla ise zel kuyu ama yntemlerinden birinin uygulanmaszorunludur.

Kuyunun alaca yersaptandktan sonra kuyu ama iine balamadannce, kuyunun kesecei kayacn ve kuyu alacak blgenin hidrojeolojikdurumunu anlamak zere, mutlaka 5075 mm apnda bir sondajn

almas gerekir. Bu sondaj, kuyudan en fazla 5060 m uzaklktaolmaldr.Fakat hibir zaman kuyu kesiti iinde bulunmamaldr. Aksi halde yeraltnda, basn altnda bulunabilecek su, kuyu ama iinde sorunyaratabilir. Kuyu amada su geliri 0,5 m3/dak'nn zerine kt andanitibaren zel kuyu ama yntemlerinin uygulanmas zorunludur.

Kuyu Amann Amalar;


94/117

94

Kuyu Amann Amalar;

Mineral ve gaz retimi

nsan, malzeme ve ekipman nakli

Havalandrma

Servis (kablo, boru)

Cevher nakli

Yeralt silosu

Gvenlik

Nkleer atk transferi

Sv veya gaz stoklama olarak saylabilir.

Kuyu AmaYntemi

Kay aDurumu

Derinlik

(m)Su geliri

(m3/dak)Tahkimat Cinsi


95/117

95

Normal kuyu

amaSalam Her

derinlikteAz Ahap, demir, tula, beton. elik levha

Srme, duvarl kuyuama

Gevek 25 Her gelirde Ahap veya elik levha

elik profil akmayntemi

Yumuak

ve gevrek1525 Az Tula, beton, elik levha

Beton perde sondaj

yntemiSert 50 Her gelirde Beton ve beton demirleri

Yarma beton duvar

yntemiGevek 50 Her gelirde Beton ve beton demirleri

akma kuyu yntemi Gevek 3060 Her gelirde Tula, beton, elik levha

Basnl hava (Caisson)yntemi

Gevek 30 Her gelirde Beton, elik

Su dzeyini indirmeyntemi

Salam 1015 Her gelirde Ahap, demir, tula beton, elik levha

Suyun dondurulmas

yntemiHer

kayataHer

derinlikteHer gelirde Tula, beton, elik levha+beton

tbbing

imentolama yntemi Salam,atlakl

Her

derinlikteHer gelirde Tula, beton, elik levha

Honigmann yntemi Gevek,kumlu

400600 Her gelirde elik levha

Arama sondajlar Salam 100300 Her gelirde Beton ve elik levha

KUYU AMA LEMLER


96/117

96

KUYU AMA LEMLER

1.Normal Yntemlerle Kuyu Ama

Kuyu Yeri Seimi

Bir maden yatann ekonomik olarak iletilebilmesi iin kuyununalaca yerin seiminin nemi byktr. Bunun iin maden yatanndurumu, yani yeralt ve yerst ile ilgili faktrler nemli rol oynarlar. Bufaktrlerin etkileri bazen birbirlerinin aksine olabilir. Bunun iin kuyu yerininseiminde bu hususlarn dikkatle incelenmesi ve sonu olarak hangilokasyon arlkkazanyorsa kuyunun orada almas gerekir.

Yeraltile ilgili faktrlerin banda, maden yata ve kuyulararasndakinakliyat ve hava dn yollarnn ksa tutulmas zorunluluu gelir. Toplamgaleri uzunluunun az olmas galeri ama, bakm, nakliyat ve havalandrma

giderlerinin nemli lde azalmasnsalar. Cevherleme,ksaaralklarlabirbirini takip ediyorsa, kuyu yerinin yatan en youn yerinde seilmesigerekir.


97/117

97

kinci nemli bir faktr ise, kuyunun salam bir ekilde maden yatannrezervi tketilinceye kadar bozulmadan kalmasn temin edebilmek iinbraklacak emniyet topuumiktardr.

Kuyu yerinin saptanmasndayeraltile ilgili faktrlerinden dierbirisi de;rt tabakasnn kalnl ve salamldr. Kuyunun almas srasnda veretim srasndabakm ve onarm ynnden salam, tektonizmaya uramambir yerde almas gerekir. Bu suretle uzun sre dayanaca gibi bakmgiderlerinden de tasarrufedilmi olur.

Kuyu yerinin seiminde yerst ile ilgili faktrler de nemli olmaktadr.Zemin, kuyu ve dier tesislerin kurulmasna uygun olmaldr. zellikle subaskn tehlikesinden uzak ve dz bir yerde olmasna dikkat edilmelidir.Madenden atlacak suyun da aktlabilecei bir dere veya ayn yaknndaolmas da nemli bir seim nedeni olabilir.Yerst ile ilgili baka bir konu da

kuyu aznn demiryolu, karayolu ve dierulam nitelerine yaknolmasdr.

Kuyu Ekipmanlar


98/117

98

Kuyu Ekipmanlar

Kule: Kuleler kuyu stnde kurulan yzey yaplardr. Personel,malzeme ve pasa naklinde kullanlmalarnn yannda kazekipmanlarna destek vazifesi de grr. Gerekli boaltma mesafesinisalayacak ykseklikte olmaldr.

Beton, elik veya her ikisinin kombinasyonlar eklinde ina edilebilir.Ancak maliyet ve ykseklik bakmndan salad baz avantajlarnedeni ile elik kulelerin kullanm beton kulelere gre daha yaygndr.

elik Kulelerin Avantajlar;


99/117

99

elik Kulelerin Avantajlar;

Beton kulelere gre maliyetleri daha dktr

Hafif olduklar iin daha hafif temel gerektirir,Dizaynlar daha basittir,

Kurulum i akna bal olarak durdurulabilir,

Kullanlan eliklerin kalite kontrolleri retim yerinde yaplr,

Gerektiinde dey olarak akllenmeleri daha kolaydr,

Kullanm mr sonunda hurda deeri vardr.

Beton kulelerin avantajlar

Korozyona daha dayankldr, daha az bakm gerektirir,

Beton kule tamamlandktan sonra kuyuya muhafaza salar,Titreimlerden daha az etkilenir,

Rzgrdan etkilenmez,

arpma ve darbelere kar daya dayankldr,

Betonun kalite kontrolleri uyguland yerde yaplabilir,

Kurulum iin daha az alan gerektirir,

Kuyu st kapaklar ve parmaklklar: Pnmatik veya hidrolik kumandal


100/117

100

Kuyu st kapaklar ve parmaklklar: Pnmatik veya hidrolik kumandalolabilirler. Kuyuya indirilen ve kartlan ekipmanlarn ykn kaldracakkadardayankl ve uygun boyutta olmaldr.

Emniyet kaplarPasa boaltma platformu ve oluklar: Silolarda otomatik ve yan otomatikboaltmasalarlar.

Makaralar

Kova vinleri (1200 -1600 hp)

Vinler(150 - 200 hp) (ift tamburlu)Acil durum vinleri (50 hp) (15 ton kapasiteli)

Basnl hava niteleri (en az kompresr)

Kuyu ii ekipmanlar

Kaz platformu (ok katl)

Kuyu delici jumbo (kolay kurulabilen ve kolay ekilebilen )

Ykleme makinesi

Beton kalplar, katlanabilir elik kalplar

Kuyu Kazs


101/117

101

y

Normal olarak patlatmadan soma mmkn olan en ksa srede kuyuyagirilmelidir. Platform ve ykleme ekibi, kuyu dibine inmeli, kuyu duvar

temizlendikten sonra platform alma pozisyonuna getirilip (paadanyaklak 10-12 m yukarda) sabitlenmelidir. Soma, kova, pasamn zerineindirilir, tik kova dolarken ikinci kova indirilir ve dolan kova yukarya ekilir.

Kazii; ykleme - nakliye, delme - patlatma ilerindenoluur.

Delme

Delici jumbo tabana indirilir,

Basnl hava ve su balantlaryaplr,

eklle delikleriaretlenir,

Delikler delinir.

Patlatma

Delik delme ilemi bitince patlayclardibe indirilir ve deliklerarj edilir,

Personel kuyudan karlrve platform uygun patlatma seviyesine kadarkaldrlr,

Tm personel ve ekipman kuyudan karlnca patlatma yaplr.


102/117

102Kutu Kulesi ve kuyu ii ekipmanlar (Cummins ve Given, 1973)

K A K


103/117

103

Kuyu Az Kazs

Kuyu az betondan ina edilen kuyunun st ksmdr. Kuyu az, kuyukulesi ve kuyu kazsndakullanlanekipmanlarn ykn tayaca iinmutlaka salam kayaca kadar ina edilmelidir. Ayrca su basknlarnakar kuyuyu koruyacak ekildeolmal ve btn eimlerkuyu azndandar doru olmaldr. Yzey malzemesinin, salam olmad yerlerdedaha byk biraz blm oluturulur.

Kuyu ama iinin ilk aamas kuyu aznn inaas ve dier yzey

yaplarnn kurulmasdr. Kuyu az inaat tamamlandktan sonra kuyukulesi, kaz platformu ve kuyu nakliye dzenekleri kurulabilir.

Kuyu az aadaki parametreler dikkate alnarak ina edilir (Unrug,


104/117

104

1992);

Kuyu derinlii,

Kuyu kesiti veya ap,

Gerekli kuyu azkalnl, Kuyunun kullanm amac (havalandrma,pasa nakli, personel ve malzeme nakli),

rt tabakasnn zellikleri,

Hidrolojik koullarve zemin basnlar,Uygulanacak kaz yntemi,

Kuyu kulesi ve evresindeki yaplardan kaynaklanacak ykler

Kuyu azinaatnda ama;

Rijit ve yk tayabilen biryapoluturmak,Kuyu kulesi ve dier ykleri zayf zeminden sert ve salam zemine

aktarmak,

Kaz iskelesinin oluturulmas iin yeterli derinliisalamaktr.


105/117


106/117


107/117


108/117


109/117


110/117


111/117


112/117


113/117


114/117

ZEL KUYU AMA YNTEMLER


115/117

Srme Duvarl Kuyu Ama Yntemi

elik Profil akma Yntemi

Beton Perde Sondaj Yntemi

Yarma Beton Duvar Yntemi

akma Kuyu Yntemi

Basnl Hava Yntemi

Suyun Dondurulmas Yntemi

Enjeksiyon Yntemi


116/117

KUYULARDA TAHKMAT


117/117

Aa Tahkimat

elik Tahkimat

Srme Duvarl elik Tahkimat

Beton ve Tula Tahkimat

Documents

Tünel ve kuyu açma (17 Mayıs)