Robit – Umbrella arch – Kendi Delen Boru Şemsiye Kemeri

Bu yöntem sayesinde tünel ve yüzey emniyeti, verimlilik ve ilerleme hızı gibi performans verileri en üst düzeye çıkartabilmektedir. Çeşitli projelerde de yeterliliğini kanıtlayan yöntem İtalya’dan sonra Japonya’da da bir çok tünel projesinde kullanılmıştır.

Şemsiye (umbrella arch) kemeri; tünelin içinden, tünel yüzünün tepesinden ve çevresinden monte edilen bir dizi uzunlamasına destek elemanının yerleştirilmesiyle yapısal bir şemsiye oluşturan geçici bir destek sistemidir. Destek elemanları kazının ilk geçişinden önce montajlandığından, şemsiye kemer genellikle bir ön destek tekniği olarak kabul edilir. Şemsiye kemer tünelin içinde, çalışma yüzeyinin hemen arkasındaki desteklenmeyen açıklığın yanı sıra çalışma yüzeyinin önündeki zemine de destek sağlar.

Şekil-1 Umbrella boru Şemsiye Sistemi

Kendi delen boru sistemleri (Robit) Şemsiye kemeri (umbrella Arch) sisteminin üst versiyonu olarak kabul edilebilir. Robit sisteminde boruyu delgi ile birlikte içeride bıraktığımızdan yapılan delginin zamanla göçmesi ve borunun deliğe yerleştirilememesi gibi durumlar oluşmaz. Robit sistemi Umbrella Arch uygulanamayan delgiden sonra boru sokacak kadar zaman tanımayan zeminlerde kullanılması uygundur. Eger delgiden sonra boruyu içerisine sokacak kadar zaman sağlayan bir zemininiz varsa Robit kullanımı gereksiz maliyet oluşturacaktır.

Şekil-2 Delgi sisteminde kullanılan Anahtar bit için düzenlenen delgi takım seti, Şank, Tij, maşon, keybit

Ayrıca Robit sistemleri Jumbo ile montajlanabilmesi nedeni ile de tercih edilebilir. Umbrella boru süren delgisi yapabilecek makine ekipman olmayan bölgelerde makine ekipman sağlamak yerine kısa süreli çözümler içinde faydali bir seçenektir.

Kendi delen Boru (Robit) Sistemleri 3 ana başlık ile tanımlanır.

A) Perforje boru: Tünel eksenine sığ açılarda monte edilen kazı yüksekliğinden daha büyük eleman uzunluğu (örneğin, 9 derecede monte edilmiş 9m uzunluğunda çelik boru); Uzatma tüpü olarak bilinen bu kısım delgi sonrasında zemin içerisinde destekleme sisteminin parçası olur. Bu boru üstündeki delikler ile ekjeksiyonun dış çepere de yayılması istenir.

B)Kilit Bit (Ring Bit): Temel olarak zemin kaynaklı arızayı kontrol etmek için kurulmuş, delgi sırarsında yaşanacak olumsuzlukların önüne geçmek için kendi delen boru sistemi kullanılır. Robit isminin verilmesinin asıl nedeni olan bu sistem boruya kaynak ile bağlı ve boruyu peşinden çekebilen bir tür Delici Bit olarak düşünülmelidir.

C)Anahtar Bit (Pilot bit); Jumbolarda şank, maşon, tij ve bit serisisn parçası olan delici kafalar (bit) serisindendir. Delgi ve montaj sonrasında delici takım ile birlikte geri çekilir. Anahtar bit boru içerisinden geçerek borunun ucundaki kilit bit ile birleşir. Birbirine kilitlenen bit sistemi delgi esmasında birlikde hareket eder. Delginin unsurları olan rotasyon ve darbeyi zemine birlikte iletirler. Ayrıca boruyu çeken Kilit biti de Pilot bit iter.

Şekil-4 Robit sistemi takımı

Ülkemizde de ilk olarak tam olarak nerede kullanıldığını bilemiyoum ancak, klasik NATM ile kazı yapılması mümkün olmayan OVİT tüneli ikizdere yönü giriş aynalarında, kazı planlaması Robit uygulaması le yapılmıştır. Çalışma yapılan bölgede ayna giriş noktası olarak projelendirilmiş nokta, RİZE-İSPİR yolu hemen altında, bu yolun yapımı esnasında yapılan kazı çalışmalarındaki kazı malzemelerinin aşagıya itilmesi ile oluşan yapay yamaç dibidir. Bu bölge yukarıdan dökülmüş kaya kırıntıları ve kesinlikle sıkışmamış ve içerisinde hiç bağlayıcı bulunmayan bir yapay zemindir.

Yükselen iksa sistemi umbrella montajı için zorunluluktur. Bu yöntemde borunun tesis edileceği km. kazı proje kesitinin 50 cm. dışında olmalıdır. Bu pay boruların yerleştirilebileceği, deliklerin delinmesi ve makinanın çalışması için gereklidir. Bu pay başlangıçta 4,80’lik bölümde genişletme kazısı adı altında, genişleyen ve yükselen iksalar monte edilerek 4,80m’nin sonunda elde edilmektedir. Farklı projelerde bu işlem ilerleme adımları ve yükselme iksa sayıları farklılıklar gösterebilir.

Şekil-6 Umbrella Sistemi İle Devam eden Tünelde Yükselen İksa Sistemi Örneği

Perfore boru , yer kütlesinin hareketleri ile aktive edilen pasif destek elemanlarıdır. Birincil destek sistemine katkıları, yükün desteklenmiş açıklıktan, desteklenmeyen noktaya uzunlamasına aktarımını içerir. Bu; desteklenen alan içinde kalan boru/enjeksiyonlu boru (bkz. şekil-7 (a)) destekleme sisteminin üzerinde yükün destekleme sistemine eşit aktarılmasını sağlar. Yüzey yüklerinin destekleme sistemi üzerine lokal basınç uygulayamaması taşınabilir yük kapasitesini arıttırır. Bu sistemle birlikte uygulanacak, ayakların kapanmaması için sürtünmeli oval delikli sabitleyciler (bulon) ile basıncı kilitleyecek şekilde ring yapısının alt bölgeden iksalar ve destekleme sisteminin (Altyarı) kapatılması tamamlayıcı tahkimatlardır.

İkinci etkisi; (bkz. Şekil-7 (b)) çelik boru kazı yüzeyinin önünde toplanacak olan ön basınç alanının kazı öncesinde desteklenmesini sağlar. Bu bağlamda, ayna yüzeyi ve kazı alanına, kazı sırasında desteklenmeyen açıklığa zemin basıncının hapsedilmesini sağlamak için çok açıklıklı bir kiriş görevi görür. Bununla birlikte, ikinci montaj setinde aynaya, çelik boru monte edilebilene kadar 1 ile 4,5m “serbest uzunluk” olacağından, konsol şeklinde yüke maruz kalacaktır. Ayrıca, aynanın derz/zemin etkileşimine bağlı olarak rijit elemanın tünele doğru kazı öncesinde boru sürenlerin eksenel yükleri taşıması, zemin hareketlerine direnmesi beklenebilir. Sırasıyla, çelik iksanın taşıycılığı, iksa montajı tahkimat sisteminde kullanılan rijit bağlayıcı elemanlar (hasır, fiber veya barçip), kaplama betonu mukavemeti ve sertliği boru süren sisteminin kazı destek elemanlarına katkısında büyük rol oynayacaktır.

Şekil-7 Umbralla Arch Yönteminde Kazı Aşamaları

Kendi delen boru (robit) delgisi jumbo tipi makineler ile yapılır. Bu tip makineler darbe rotasyon ve baskıya baglı tabanca ve kızak sistemleri ile birlikte bu sistelmerinin sogutulması (tabanca tij ve bit dahil) ve delgi sırasında aşındırılan zeminin taşıması amacı ile su kullanırlar. Kendi delen boru sisteminde ise zemin şartlarına göre değişmek ile birlikte hava ile delgi tercih edilmelidir. Kendi delen boru sistemleri çok zayıf zeminlerde, killi marnlı zeminlerde, kendi mukavemetini sağlayamayacak zayıflıkta olan cok taneli ve taneler arası çok fazla boşluk olan zeminlerde kullanılır. Bahsi geçen zeminlere su verilmesi zeminin dayanımını düşürerek örselenmesini ve altere olamsını sağlayacağı gibi, taneler arasında çok fazla boşluk var ise delgide oluşacak malzemenin de dışarı çıkmasını sağlayamayacaktır. Bu tip zeminlerde su ile delgi yapılması; takım sıkışması gibi mekanik problemler yaşatabileceği gibi, zeminin suya doygunluğunu sağlanacağından kazı güvenliğini de tehlikeye atacaktır.

Kilit bit (ringbit) içerisine takım ile beraber gelen Anahtar bir (plotbit) bir ile kilitlenerek delgile birlikte borunun zemin içerisinde ilerlemesinin yolunu açar. Kilit bit botuya kayaklı olarak gelebilir veya sonradan boruya kaynaklanabilir. Boru çapınca olur ve boorudan 4mm daha fazla genişlikte delgi yapılmasına olanak verir. Delgi sonrası zemin içerisinde kalır, geri alınması mümkün değildir. Robit Sisteminin pahallı bir yöntem olmasının sebebidir. Robit ile umbrella arasındaki fark da burada ortaya çıkar. Umbrella arch yönteminde içeride bir bit brakılmaz. Delgi öncesinde zaten yapılmış olur.

Kendi delen boru sisteminde, montajı yapan makine jumbo tipi olduğundan montajlanabilecek boru uzunlugu 6m ile sınırlıdır. Bu montajda bile, bu tip makinelerin kızak boyları yeterli olmadığından, borunun 3m lik kısmı uçta, dışarıda kalıyor olmasına rağmen kabul edilebilir bir delgi yöntemidir. Ancak standart delgide 3m lik borular halinde kılıf borular zemin içerisine sirasıyla montajlanır. ilk sırada ucunda bit olan boru delgi ile yerine sürüldükten sonra , sonraki ilave parca yerinde yivlenerek bir sonraki parça ile birleştirilir. Bu aşamada delgi esnasında kopmaların önlenmesi için yivlenme noktasından kaynak yapılarak birleşim noktası sağlamlaştırılır. Bu şekliyle uc uca ekleme metodu sayesinde Kendi delen Boru (robit) sistemi istenilen uzunluklarda yapılabilir.

Aynada montajı tamamlanan kendi delen boru için alçılama ve enjeksiyon işlemine geçilebilinir. Eğer dayanım arttırılmak isteniyorsa perfore boru içerisine Q22 lik nervürlü demirden, montajı yapılan kendi delen borunun uzunluguna uygun demirlerin sürülmesi, burulma dayanımının %200 oranının da arttırılmasını sağlayacaktır. Enjeksiyon delikli borunun cidarından başlayarak tünel kazı çevre çeperinin de enjeksiyonun etkisi ile dayanım ve zemin kalitesini iyileştirecektir.

Alçılama Sistemi PG Blon sisteminde olduğu gibi bir uzun bir kısa borunun içine sürülmesi ve alçılanması ile gerçekleşir. Alçılama işinde borunun dışından da enjeksiyon gelebileceği unutulmamalıdır. Bu nedenle püskürtme beton uygulamasıyla boru ile zemin arasında kalan boşluğun kapatılması sağlanabilir.

Enjeksiyon işlemi yerçekiminin tersinden başlayarak yapılır. Enjeksiyon aşağıdan yukarı doğru montajlanmış olan robit içerisine de aşagıdan yukarı doğru doldurulacak şekilde yapılır. Kısa hortumdan başlayarak enjeksiyona başlanılır. Yine enjeksiyon yapılmayan yere kendinin akması istenmediği için enjeksiyona en alt borudan (omuzlardan) başlanılarak devam edilir.

Kaynaklar: Dağıtılmış Gerinim İzleme ile Yer Desteği Tasarımını İyileştirme (Forbes B., Vlachopoulos N., & Diederichs M.S.)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir