1-TÜnel galeri tanimi 2-TÜnelciLİkte maliyeti etkileyen temel faktörler

1.3. Aç-Kapa Galeriler

İnşaat kapsamı içerisinde yapılacak olan aç-kapa galeri tipleri ve özellikleri aşağıda görülmektedir :

Kesit Alanı Uzunluğu

J Tipi : Ayrı ikiz galeriler 22.56 620

D Tipi : Bitişik galeri 45.13 330

G Tipi : İstinat duvarlı galeri 49.50 100

2.1.Gayrettepe Yaklaşım Galerisi

Gayrettepe'de Tatko binası arkasından bir girişle 129 m. uzunlu­ğunda bir yaklaşım galerisi ile Haliç hattına ulaşılmış 32m.'lik bir bağlantı tüneli ile de Boğaz hattına ulaşılmıştır. Burada elde edilen 4 ayna ile Gayrettepe İstasyonu ve Mecidiyeköy yönlerine dörtlü tünel kazısı sürmektedir.

2.2.Zincirlikuyu Kuyusu

Başlangıçta öngörülmemekle birlikte; Gayrettepe ve Levent arasın­daki yeraltı çalışmalarını hızlandırmak ve dört fazla ayna elde ede­bilmek amacıyla Zincirlikuyuda üçüncü bir yaklaşım kuyusunun açılmasına karar verilerek Ocak 1994'te, bu kuyunun açılmasına başlanmıştır. Kuyu projesi ve ekipman dizaynı Şişli kuyusunun aynı yani elips kesitli olacaktır. Bu kuyu tamamlandığında Gayrettepe - Levent kesimi tünel kazı hızının iki katına çıkması beklenmektedir.

3.TÜNELLER

Önceki bölümlerde tanımlanmış olan tünel türlerinden (A) ana hat; P (Platform), T ( Makas), (Bağlantı) tünellerinin kazılması 21 aynada sürdürülmektedir. Bunlarla ilgili yapım detayları şöyledir:

3.1.Yöntem

İstanbul Metrosu yeraltı kazıları, en yeni metot olan Yeni Avusturya Tünel Metodu (NATM) ile açılmaktadır. Bu yöntemin özelliği hemen kazı sonrası püskürtme betonla ön yalıtım, çelik bağlarla ve hasır çelikle giydirme ve ikinci kat püskürtme betonla pekiştirmedir.

3.2. Kazı ve Destekleme Sınıfları

Metro tünelleri, yapılaştırma açısından 3 sınıfa ayrılmıştır.

Sınıfı: Binaların altından geçen bölümler

Sınıfı : Yolların altından geçen bölümler

Sınıfı: Boş alan ve yapılaşma olmayan bölgelere verilen sınıf­landırma isimleridir.

Bu sınıflandırmaya göre kazı ve destekleme boyutları değişmektedir.

3.2.1. tipinde bir kerede yapılacak kazı uzunluğu 100- 150 cm püskürtme beton kalınlığı 10-15 cm. olmakta ve tek sıra hasır-çelik yerleştirilmekte olup, çelik giydirme bağı konulmamaktadır.

3.2.2. tipinde kazı uzunluğu 100,120 cm., püskürtme beton kalınlığı 20 cm.' dir. Tek sıra hasır-çelik ve 100-120 cm. aralıkla çelik giydirme bağı konulmaktadır.

3.2.3. tipinde kazı uzunluğu 80-100 cm., püskürtme betonu 20 cm.'dir. Çift sıra hasır-çelik ve 80-100 cm. aralıkla çelik giydirme bağı konulmaktadır.

Belirtilen bu sınıflamaya rağmen zeminin jeolojik durumu dikkate alınarak yapılan jeoteknik ölçüm yorumlamaları uygun çıkara, ve bölgelerinde veya bölgesinde ve ve geçişler bazen yapılabilmek­tedir.

3.3. Kazı Yapılması

Tünel kazıları, gagalı kazıcı (Jack Hammer) ve kafalı kazıcı (Road-Header) denilen makinelerle yapılmaktadır.

Gagalı kazıcı makinelerde, ekskavatör tipi makinelerin ucuna yerleştirilen zemini kırıcı darbe yapan uçlar, taşı parçalamak suretiyle kazıyı yapmaktadırlar.

Kafalı kırıcı (Road Haeder) tipi makineler, özel olarak imal edilmekte ve ucunda kesici uçlar ihtiva etmektedir. Makine bu uçları döndürmek suretiyle formasyonu parçalamakta, dökülen malzemeyi kepçesi ile alıp, elevatörleri ile arkaya aktarmakta ve kamyona otomatik olarak yüklemektedir.

Gagalı kazıcılarla yapılan kazıda, kazı malzemesi nakli için ayrı bir iş makinesine gereksinim vardır.

3.4. Desteklemenin Yapılması

Kazı ve tünel çevresi taramaları bitirildiğinde hasır-çelik ve çelik giydirme bağlar yerleştirilmektedir.

Hasır-çelikler, enine ve boyuna dik olmak üzere demir çubuklardan hasır biçiminde fabrikada imal edilmektedir. Çelik giydirmeler, üçgen kesitli nervürlü çelik çubukları ile profil elemanların bileşiminden oluşan ve kazı çevresi boyunca tüneli desteklemek amacı ile atölyede projesine göre imal edilen bağlardır.

Hasır-çelik ve çelik bağ yerleştirildikten sonra püskürtme beton uygulamasına geçilmektedir.

Püskürtme beton, kuyu yaklaşımlarında kuyu boyunca, girişlerde ise giriş tünellerine yakın yerlerde kurulmuş beton tesislerinde üretilmektedir. Malzeme kum, ince çakıl, kaba çakıl, önceden deneyleri yapılmış oranlarda kuru olarak hazırlanmaktadır. Bu tesislerde hazırlanan kuru malzeme transmixer veya diğer taşı­yıcılar vasıtasıyla kazı yapılan bölgenin yakınında bulunan püskürt­me beton pompasına taşınmaktadır. Püskürtme beton pompaları, kuru malzemeyi basınçlı hava ile ve basınçlı su ile birlikte kazı cidarına püskürtürler. Beton malzemesi pompanın içine aktarılırken toz halinde imal edilmiş katkı malzemesi de ilave edilmektedir. Bu katkı malzemesinin miktarı, kuru beton olarak çimento miktarının % 2-5 oranındadır. Püskürtülen bu malzeme kazı cidarına basınçla uygulandığında, % 30-50 oranında bir dökülme olmaktadır. Püskürtme işlemine h asır-çelik ve çelik giydirme yüzeyi tümü ile kaplanıncaya kadar devam edilmektedir. Püskürtme beton uygula­ması tamamlandıktan sonra, diğer bir kazı işlemine geçilir. 2 ile 3 gün sonra püskürtme beton yapılan bölgeye kaya bulonu yapılmak­tadır.

İzleyen sayfadaki 5 No.lu Çizelgede Destekleme ve Bulonlama işleri görülmektedir,

3.5. Bulonlama İşleri

Kaya bulonları bir kesite A_1fA₂ ve A₃ tiplerine göre sırasıyla 4-5, 6-7 ve 7-8 adet şaşırtmalı olarak çakılmaktadır.

3.5.1. Normal Bulonlar

Delikler, Jumbo denilen sondaj makineleriyle 45 mm. çapında 3-5 m. boyunda 80-150 cm. aralıklarla açılmak­ta, içine çimento şerbeti doldurulduktan sonra 26 mm. çapında ve delik uzunluğuna göre önceden atölyede hazırlanmış bulonlar, delik içine itilmektedirler. Bulonun uç kısmındaki plaka ve somunun sıkılmasında önce, çimentonun delik içinde katılaşması beklenmektedir.

3.5.2.Şişen Bulonlar

Tünelin en üst kısmında ve buna yakın olan bölgelerde çimento şerbeti aktığından veya çakılan bulon kendi ağır­lığı ile dışarıya çıktığından bu bölgelere süper swellex tipinde şişen bulonların çakılması tercih edilmektedir. Bu tip bulonlar ince cidarlı ve yumuşak malzemeden yapıl­mışlardır. Çapları deforme edilmek suretiyle küçülmüştür. Deliğe uygulandıktan sonra, basınçlı hava verilip kesiti dairesel olmakta ve deliğe sürtünme ile intibak etmekte­dirler. Bu tiplerde çimento şerbeti uygulanmadığı için hem hızlı ve hemde güvenilir bir sistem elde edilmiş olmakta­dır.

3.5.3.Matkap Bulonları

Metro tünellerinde, bir başka bulon sistemi ise Kendi Delen Enjeksiyon bulonları dır. Bu bulonlar, deliği delen matkap yerinde bırakılarak ucundan deliğe enjeksiyon verilmek suretiyle çakılmaktadırlar. Bunlar daha çok, zeminin bozuk olduğu bölgelerde temel kesitinin üst kısmında sürgü çubuğu yerine kullanılmakta ve bozuk zeminin hem sürgü ve hem de çimento enjeksiyonu yardı­mı ile desteklenmesi yapılmaktadır.

Literatürde sıkça ve önemle üzerinde durulduğu halde şu ana kadar yapı­lan kazılarda büyük ölçekli faylar gözlenmemiştir. Özellikle tünel kazıları esnasında, tünel kesitinin büyüklüğünü baz alarak fay olarak adlandırıla­bilecek her birkaç metrede bir süreksizlikler izlenmektedir. Bunların zonları birkaç cm.'den başlayıp 0,5 m.'ye kadar ulaşmaktadır. Fay yüzeyleri düz/kaygan olup, zonları fay kili ve/veya ilgili kayaç kırıntılarından oluşmaktadır.

Gerek araştırma sondajlarına ve gerekse kazılarda yapılan gözlemlere göre RQD % O ile % 50 arası değişmektedir. "Rock Mass Ratıng"' e (Bieniavvski) göre kaya kalitesi sınıflaması yapıldığında 20 ile 55 arası değerler elde edilmektedir.

Güzergahtaki yeraltı su seviyesi topografik yapıya bağlı olarak Taksim ve 4. Levent bölgeleri hariç yüzeyden itibaren 10 m. derindedir. Taksim ve 4. Levent' te s eviye daha düşüktür. Ancak tünellerde su geliri oldukça azdır; su geliri kendisine nemlilik, sızma veya damlama ş eklinde göster­mektedir.

Metro güzergahındaki kazılar sırasında rastlanan kayaçlarm kaya mekaniği özellikleri izleyen sayfadaki 10 No.lu çizelgede gösterilmiştir.

4. JEOTEKNİK ÖLÇÜMLER

4.1.Ölçüm Türleri

İstanbul Metrosu 1. Aşama, 1. ve 2. Kısım İşleri kapsamında yapıl­makta olan ölçümleri istasyonlar ve tüneller için olmak üzere iki gruptan oluşmaktadır.

4.1.1. Tüneller için yapılan ölçümler

Çubuk ekstansometreler

Tünel içi konverjans ölçümleri

Tünel içi opto-trigonometrik ölçümler

Yüzey ve bina oturma ölçümleri

İnklinometreler

Kaya bulonu yük hücreleri

Basınç hücreleri

4.1.2. İstasyonlar İçin Yapılan Ölçümler

İnklinometreler

Yüzey ve bina oturma ölçümleri

Duvarların optik ölçümleri

Ankraj yük hücreleri

4.2. Çubuk Ekstansometreler

Bir sondaj kuyusu içine Zeminin düşey hareketini gözlemek iç;^ yerleştirilmektedirler. Genelde üç kademeden oluşurlar. En az kademesi tünel tavanının en çok 2 m. üzerine gelecek şekilde kuyuya indirilir. Diğer kademelerin yeri jeolojik yapıya gere belirlenir. Kademe sayısı gerektiğinde arttırılabilir veya azaltıla­bilir. Ölçümler yeryüzünde monte edilen ekstansometre kafasından alınır.

Ölçümlerin yerleri ve süreleri aşağıda gösterilmiştir:

Tünel-aynası ölçüm noktasına min. 30 m. kala ilk ölçüm yapılır.

Tünel aynası ölçüm kesitine 10 m. kalıncaya kadar, iki günde bir ölçüm yapılır.

Tünel aynası ölçüm kesitini 10 m. geçinceye kadar, her gün ölçüm yapılır.

Tünel aynası ölçüm kesitini 30 m. geçinceye kadar, iki günde bir ölçüm yapılır.

Daha sonra deformasyon durumuna göre ölçümlerin alınıp alınma­masına karar verilir.

4.3.Tünel İçi Konverjans ve Opto-Trigonometrik Ölçümler

Konverjans ölçümleri 0.01 mm. hassasiyeti! şerit ekstansometreler vasıtasıyla tünel tavanı ve duvarlarının relatif hareketlerini gözle­mek amacıyla; Opto-trigonometrik ölçümler ise, duvarların mutlak hareketlerini yatayda ve düşeyde ölçmek için yapılmaktadırlar

Her iki ölçüm cinsi de bir adeti tavanda ve ikişer adedi yan duvar­larda olmak üzere toplam beş adet toplama bulonu kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Tünellerde ortalama her yirmi beş metrede bir ölçüm kesitleri oluşturulmaktadır.

Konverjans ve opto-trigonomertik .ölçümlerin sıklığı aşağıdaki gibidir:

a.Kazı işlemi .tamamlanır tamamlanmaz toplama bulonları yerleştirilir ve püskürtme betonu prizi aldıktan sonra ilk ölçümler alınır.

b.Tünel aynası ölçüm kesitini 10 m. geçinceye kadar, her gün ölçüm yapılır..

c.Tünel aynası ölçüm kesitini 30 m. geçinceye kadar, iki günde bir ölçüm alınır.

30 m.'den sonra ölçümlerin alınması deformasyonlara bağlıdır.

4.4.Yüzey ve Bina Oturma Ölçümleri

Yüzeye ve binalara çakılan bulonlar vasıtasıyla oturmalar ölçülür. Bu iş için yüzeyde tünellerin eksenlerine dik olacak şekilde ortala­ma her.25 m.'de bir ölçüm kesitleri oluşturulur.

Burada da ölçüm sıklığı çubuk ekstansometrede olduğu gibi tünel aynasının ölçüm kesitine göre belirlenir. Ancak istasyon bölgelerin­deki oturmalar kritik durumuna göre her gün yada birkaç günde bir alınmaktadır.

4.5. Ankraj Yük Hücreleri

Bunlar, ankrajlardaki gerilme kuvvetlerinin değişimlerini gözlemek amacıyla ankraj kafalarına yerleştirilen, bir manometreye bağlı içi yağ dolu silindirik cihazlardır. Her hücre yerleştirilmeden önce laboratuarda test ve kalibre edilir. Yerleştirildikten sonra okumalar günlük olarak alınmaktadır.

4.6. İstasyon Duvarlarında Optik Ölçümler

Birincil destekleme işlemi bitmiş duvarların deplasmanlarını takip etmek amacıyla ölçümler alınmaktadır. Ölçümler sabit bir noktadan mesafe ve açı ölçülerek gerçekleşmektedir. Ölçümler deplasmanların boyutlarına göre günlük veya birkaç

günde bir alınmaktadır.

4.7. Kaya Bulonu Yük Hücreleri

Kaya bulonlarında ki gerilmelerin değişikliklerini izlemek amacıyla kullanılmaktadırlar. Ana prensip, ankrajlardaki yük hücrelerindeki gibidir. Ancak kaya bulonlarına uygulanan ön germe kuvveti daha az olduğu için yük hücrelerinin boyutları daha küçüktür.

Ölçüm sıklıkları konverjans ve opto - trigonometrikte olduğu gibi ölçüm yeri ile tünel aynası arasındaki mesafeye bakılarak ayarlanır.

4.8. Hidrolik Basınç Hücreleri

Püskürtme betonuna gelen radyal ve teğetsel gerilmeleri izlemek amacıyla yerleştirilmektedirler. Ölçümler ölçüm yeri ile tünel aynası arasındaki mesafeye göre alınmaktadır.

4.9. ÖLÇÜMLERİN DEĞERLENDİRİLMESİ

Tünellerin kazılması sırasında, her kazı evresinde tünel aynası incelenmekte ve burada gözlenen mühendislik jeolojisi özellikleri "Yer altı kazısı Jeoteknik bilgi" formuna işlenmektedir. Ayrıca her tünelin perimetri haritaları ve boy kesitleri çıkarılmakta ve saptanan tüm mühendislik jeolojisi parametreleri çizelgeler halinde bu haritalara ve kesitlere işlen­mektedir.

Güzergahta yapılması gereken tüm jeoteknik ölçümler ölçüm aletleri ve bunların karakteristikleri belirtilerek proje paftalarında gösterilmiştir. Ancak gereğinde bu paftalarda belirtilen ölçümlere ek ölçümler de yapılmaktadır.

Çubuk ekstansometre, konverjans, opto-trigonometrik, yüzey ve bina otur­ma ölçümleri ile elde edilen deplasmanlar" GAM" adı bir bilgisayar prog­ramı yardımıyla, grafikler halinde tünel ilerlemelerine bağlı olarak sunula­bilmektedir. Aynı program vasıtasıyla yük hücrelerindeki gerilim artmaları yada kayıpları KN cinsinden grafiklerle gösterilmektedir. Yine aynı program yardımıyla püskürtme betonundaki teğetsel ve radyal gerilmeler de grafiklerden izlenebilmektedir

6.PROJE KARAKTERİSTİKLERİ

Ortalama ticari hız 40 km/h

En yüksek hız 90 km/h

Tren aralıkları 120 saniye (normal işletmede)

Tren aralıkları 90 saniye (sinyal ve enerji sistemi dizayn kriterleri)

Maksimum yolcu kapasitesi bir yönde bir saatte 70.000 yolcu

Günde 20 saat işletmede 1.400.000 yolcu bir yönde.

6.1METRO ARAÇLARI

1.Aşama için temin edilecek araç sayısı 60 adet vagon veya 15 adet 4 vagonlu katar.

2.Aşama için temin edilecek araç 108 adet vagon veya 4 vagonlu 27 adet katar.

En küçük tren dizisi, dört adet vagonun ABBA şeklinde dizilişiyle elde edilecektir. (A tipi sürücü kabinli B tipi sürücü kabinsiz vagondur.)

4 vagonlu trenin normal yolcu kapasitesi yaklaşık 1250 kişidir.

Metro araçları gövdesinin paslanmaz çelik veya alüminyum alaşımı saclardan kaynak suretiyle imalatı istenmektedir.

Normal işletmede araç ivmesi 1.0 m/s2.dir.

İşletme fren ivmesi 1.0 m/, ani fren ivmesi 1.4 m/.dir.

Hızlanma ve frende müsaade edilen en büyük sarsıntı ivmesi 1.1 m/.dir.

En büyük hız 90 km/h.dır.

Araçlarda sürücü kabin sinyalizasyonu ve buna ait tren teçhizatı bulunacaktır. Sürücü her an yolun durumu ve yolcu yüküne göre yapabileceği en fazla hızı görüp kontrol edebilecek ve trenler sürücü müdahalesi olmadan otomatik olarak işitebilecektir. Sürücü bu durumda sadece istasyonlarda yolcuların inip binmesini kontrol edecektir.