METRO STASYONLARI KAZI ALIMALARI VE TAKSM STASYONUNDAK UYGULAMA RNEKLER

M. Salih ALKAN (*) Reat ERBA (**)

ZET Bu makale stanbul Metrosu 1. aama inaatnda yapm planlanan

projelendirilen ve tebli tarihine kadar yaplan istasyon ak kazlarnn yapm metodu hakknda ksa bir bilgi vermek amac ile hazrlanmtr.

1 - GR Byk kentlerin ulam sorunlarna zm yolu olarak grlen metro

gnmz toplu tamaclk sistemlerinin yaygn bir tr olarak tm dnyada giderek artan oranda kullanlmaktadr. Bu amala projelendirilen stanbul Metrosu 1. Aamas Taksim, Osmanbey, ili, Gayrettepe, Levent, 4. Levent istasyonlarndan ve bunlar arasnda balanty salayan gidi - gelili hat tnellerinden olumaktadr

stanbul Metrosu 1. Aama inaatnda yaplacak istasyonlar genellikle insan younluunun fazla olduu blgelerde ve ana caddeler zerinde seilmitir. Bu alt istasyon zeminden 8 ile 28 m 'ye ulaan derinlikteki geni kaz alanlar iinde ina edilecek kaz stabltesi civar yaplara zarar vermeyecek ekilde perde, duvar ve ngenlmel ankrajlarla salanacaktr.

Ksa bir bilgi vermek gerekirse, projelendirilen alt istasyonda 594 bin metre kaz. 127.000 metre beton (destekleme ve betonarme betonu ), 10 bin ton demir ve 85 bin metre ngermeli ankraj kullanlacaktr.

2- GENEL ZEMN YAPISI stasyonlarn yerleecei zeminin genelde yzeyden ilk metresi

kumlu-akll-kiremit paral dolgudan olumaktadr. Dolgunun altnda zayf - ok zayf kaya snfna girebilecek nitelikte kumta-kilta, grovak mevcuttur. Kayalarn tabakalamas belli bir sreklilik takip etmemekte, tabakalar arasnda ayrlm ve ezilmi zonlara rastlanmaktadr.

( ' ) naat Mhendisi Gaant - Koza I Enka / Dou Ortak Gm ( '1 ) Mma, Garanti - Koza i Enka I Dou O) tak Gu sm

-l 47-

3 - STASYONLAR stasyonlar, kullanl amalan ve inaa edili metodlarna gre ti

pe ayrlmaktadr

ATipi : stasyon binas derin kaz ukurlar ierisinde inaa edilip, daha sonra zerleri doldurularak yeraltnda kalacak ekilde tamamlanr. Yolcularn vagonlara bindii peron blmleri tnel olarak inaa edildii tiptir.

B Tipi : Tm yaplarn (istasyon - peron ) a - kapa olarak inaa edildii tiptir

C Tipi : Tm yaplarn yerstnde olduu tiptir..

3.1. TAKSM STASYONU

adet konkors yapsndan olumaktadr

3.1.1. 1 No 'lu Konkors Yaps :

Taksim Meydannda AKM ile Taksim Atatrk Ant arasnda yer alan (50 m x 36 m , h = 21 m.) boyutlarnda ATipi stasyon yapsdr. ki girili, iinde elektrik havalandrma va kumanda tesisleri bulunmaktadr.

3.1.2. 11 No'lu Konkors kps:

Ana giri yapsndaki (1 No 'lu konkors) ekipman blmleri dnda kalan metro kumanda merkezinin bulunduu (25 m. x 20 m., h = 20 m) boyutlarnda A tipi istasyon yapsdr. Cumhuriyet Caddesi zerindeki mevcut benzin istasyonunun bulunduu yere inaa edilecektir

3.1.3. Ill No *lu Konkors :

Harbiye ynnde, gezi parknn ierisinde ( 30 m x 25 m h = 15m) boyutlarnda A tipi istasyon yapsdr

3.2. OSMANBEY STASYONU

ki adet konkors yapsndan olumaktadr

3.2.1. I No'lu Konkors Yaps : Halaskargazi Caddesi zerinde, Ergenekon ve Rumeli Caddelerinin

arasnda yer almaktadr ( 126 m. x 17 m. h = 12 m.) boyutlarnda Atipi istasyon yapsdr.

-148-

3.2.2. Il No'lu Konkors Yaps: 1 No'lu istasyon yapsndan 25 m. daha ili tarafnda (110 m. x 15 m.

h = 18 m.) boyutlarnda A tipi istasyon yapsdr

3.3. L STASYONU ki adet konkors yapsndan olumaktadr

3.3.1. 1 No'lu Konkors Yaps : Bykdere Caddesi zerinde, eski .E.T.T. Garajnn n tarafnda (88

m x 28 m. h = 10) boyutlarnda A tipi istasyon yapsdr.

3.3.2. II No'lu Konkors Yaps : Bykdere Caddesi zerinde I No 1u konkors yapsndan 65 m. Me-

cidiyeky istikametinde ( 150 m. x 18 m. h = 10 m.) boyutlarnda Atipi istasyon yapsdr

3.4. GAYRETTEPE STASYONU Bykdere Caddesi zerinde. Nimet Abla Camii nnde B tipi istas

yon yapsdr

3.5. LEVENT STASYONU 1. Aama inaatnn son istasyonudur. C tipi istasyon yapsdr.

4. TAKSM STASYONU 1 NO 'LU KONKORS YAPI KAZI DESTEKLEME ALIMALARI

4.1. Jeolojik Yap : Taksim Meydannda The Marmara Oteli'nin kuzey cephesinde ak ka

zs tamamlanm 1. konkors yaps Trakya Formasyonu olarak isimlendirilen alt karbonifer yal istif iinde bulunmaktadr

Karbonifere ait Trakya serisinin ana ksmn killi, mikal, silt ta - kil ta (amur ta - eyi) feldspath, mikal kum ta (grovak), andezit - diyabaz dayklar + kalsit ve kuvars damarlar ile antik dolgudan olumaktadr.

Killi - mikal - silt ta - kilta oluan birimler koyu gri siyah renkli, ince tabakal olup, ilerinde yer yer pirit kristalleri gzlenir. Feldspath, mikal kumta birimleri ise gri, sarms gri olup, orta ve kaln tabakaldr. Olduka bol atlakl bir yapya sahip olup, atlaklar aras kil - kuvars ve kalsit dolguludur. Andezit-dyabaz dayklarndan oluan birimin ust ksmnda grimsi kahverenkte ayrm andezit dayklarna rastlanr. Alt

-149-

kademe kazlalarnda ise olduka som, sk kalsit damarlaryla kesilmi andezit dayklar ile karlalmtr. Diyabaz daykna rastlanmamtr. 11. konkors yapsnn bulun duu alanda yaklak 2 - 3 metre kiremit -tula paralar ve kaya bloku moloz rt kaldrlmtr. Bunlar antik dolguyu oluturur

1. Konkors yapsnn duvar pano kazlarnda yaplan tabaka lmleri N 10-50 E-70-80 SE eklinde yer almaktadr. Andezit dayklar ile kesilen blgelerde tabaka konumlar ksa aralklarla deitii gzlemlenmitir. stasyonun giri yapsndaki amur ta - kum ta ardalanmasnda amur tann plastik zellii yksek olduundan kvrml bir yap gsterir. Kum ta ise krlgan bir yap gsterir. atlaklar ise. genelde kesme trnden olup, dorultular N15-75W/M10-60E ile eimleri 35 - 70 N E / 5 0 -75 SE arasnda deimektedir. Kumtandaki atlaklarn oluturduu birim kaya elemanlarnn geometrisi prizmatik, boylar ise deikendir. atlaklar arasnda kil ve demiroksif e rastlanr. amur talar ise laminer-dir

I. Konkors yapsnn duvar pano kazlarnda genelde kk akml tali faylar gzlenmektedir. Atmlar (10-30 cm.) arasnda deiir. 1. Konkors yapsnda ak ve derin kazlar kademeli olarak anolar eklinde yaplmtr

ksa .sistemi olarakta betonarme ve ngerilmeli zemin ankrajl perdeler kullanlmtr.

4.2. KAZI ALIMALARI Belediyece teslim edilen alma alan koruyucu perdelerle evrilerek

kaz almalarna balanr

4.2.1. Altyap Aktarmalar : Yerleim alan ierisinde yaplan metro inaatlarnda youn altyap

tesislerine rastlanmas kanlmaz olmaktadr. Altyapyla ilgili kamu kurulularndan (TEK, SK, PTT vs.) mevcut altyap tesislerinin yerleim planlar tedarik edilerek inaat sahas ierisinde n aratrma kazlarna balanr. Tespit edilen altyap tesisleri inaat sahas dnda yetkili kurumlarn nezaretinde ilk metrelik kaz seviyesinde altyap tesislerinin bulunma olasl yksek olduundan ilk metrelik ksm aratrma kazs efliinde gerekletirilir. Bu aamada en byk glk altyaplara ait verilerin dzensiz ve plansz olmas, hatta hi bulunmad ya da hi belirtil- meyen hatlarn bulunmasdr

4.2.2. Kaz ve Destekleme almalar : 50 m x 36 m. lik bir kaz alam ierisinde, h = 21 m. lik denn kaz sek-

-150-

linde gerekletirilen kaz ve destekleme almalar srasnda 36 400 m^ hafriyat, 4500 m2 kalp, 1500 m* beton ( BS 20) ve 12 600 m (62.5 t) n-germeli ankraj bulonu kullanlmtn

Aratrma ve altyap aktarma almalar tamamlandktan sonra kon-kors yapsnda makinal hafriyat almalarna balanr.Kaz ve desteleme almalar alalan kademeler halinde max. 3 m' ye varan kaz ykselikle-ri halinde gerekletirilmitir. Kaz almalar nihai kaz yzeyinin 20 cm. nne kadar krc ulu (Jack - Hammer, Back - Hoe Ekskavatr paletli ykleyici vs.) kullanlarak kaba hafriyat eklinde tamamlanr. Son 20 cm. lik yzey hafriyat an sklmelerin (Jeofizik nedenler hari) nlenmesi iin krc el tabancalar, kompresr ve dier el aletleri kullanlarak nihai hale getirilir. Bu aamada en nemli problem stanbul Grovaklarnda jeolojik nedenlerden dolay oluan ar sklmedir

Kaz yzeylerinin stabilitesi ankrajl betonarme perde duvarlar ile salanmaktadr. Perde duvar boyutlar; ykseklik - genilik ve uygulanacak ankaj tipine gre projelendirilmektedir. Alalan kademeler halinde (ekil 1-2-3) inaa edilen destek duvarlar anolar halinde tatbik edilmekte ve anolar birer atlamal ekilde inaa edilecek, daha sonra aralarna girilerek (dama ta modeli) kademe tamamlanmaktadr. Bir alt kademeye geilebilmesi iin stteki dkm panosuna isabet eden ngermeli ankraj bulo-nunun gerilme ileminin tamamlanm olmas art vardr. Perde betonunda gerekli toporafik kontroller projesinde belirtilen donatlar (hasr elik) ankraj bal iin blok - aut ve bir alt kademedeki dkm panosu iin dz demirden tekil edilmi filiz donats yerletirilip,kalp tamamlandktan sonra beton dkm aamasna geilmektedir. Kullanlan beton tipi BS20 olup max. dkm hz 1.0 m / hr olacak ekilde beton kalp ierisine beton pompas ve el vibratrleri vastasyla yerletirilmektedir. 12 saat sonra kalp sklmekte ankraj delgisi iin delici ekipmana hazr hale getirilmektedir. Beton dkm ileminin her aamas kalite - kontrol lab. denetimi altnda-dr. (ekil 3-4).

4.2.3. B. A. Perde Duvarlarnda Yk Kabulleri : Ankraj sistemlerde iksa perdesine etkiyen yanal toprak basncnn he

saplanmasnda aktif veya skunetteki toprak basnlar kullanlabilir. Perde duvarlarn inaas srasnda az da olsa zeminin bir miktar deformasyo-nuna izin verildii iin perdeyi etkileyen gerek basnlar aktif ile skunetteki halinin arasnda olacaktr

K = 0.50 Ka + 0.50 Ko veya K = 0.75 Ka + 0.25 Ko veya

-151-

K = 0.25 Ka + 0.75 Ko (Alman EAB artnamesi) Burada; K = Toprak basnc Ka = tan2 (45-0/2) Ko = Skunetteki toprak basnc Ko = 1 - Sin 0 Ka= Aktif toprak basnc Yukardaki katsaylarn hangisinin kullanlaca evre, evre yaplarnn durumuna gre projeciye braklmtr Y = K.(Yz + qs) Y = (Z) derinliindeki yanal toprak basnc Z = Derinlik qs = Srsaj

z = o K . qs

z = H K(Y.H + qs

H = Kaz derinlii Duvara gelen toplam yk:

P = 0.5 K . H (Y.H + 2qs) Bu toplam yk duvara etkiyen edeer dzgn yayh yke evrilirse (ykseklie blnerek)

qe = 0.5 K (Y- H + qs) Pi = Ankraj servis yk n = Ankraj says Gs = Gvenlik says ( 1.3 ) s = Ankraj yatay aral

= Ankrajn yatayla yapt a

4.2.4 n Germeii Ankraj Bulonu : n germeii ankraj ksmdan oluur a - Kafa ; Bu ksm n germe kuvvetinin halatlarnn gerilmesi sure

tiyle ankraja uyguland ve servis ykne kilitlendii yerdir. Ayrca n germe kuvvetinin perde zerine yaylmas yine burada salanr. (ekil. 5)

b - Serbest Blge : Kafaya uygulanan n germe kuvvetinin eliin uzamas yoluyla kk ksmna intikal ettirdii ksmdr. (Bu projede 16-8 m olarak hesap edilmitir.)

c - Kok: n germe kuvvetinin zemine aktarld enjeksiyonlu blgedir (Bu projede 8 m. olarak hesap edilmitir)

-152-

Ankraj Uygulamas : a - Ankraj delgisinin yaplmas : Blgenin hakim zemini gro-

vak olduundan delgi iin 115 mm. delik apn salayacak Down the hole (cop 42) tabanca kullanlmaktadr. Temizleme akkan olarak hava ve su kullanlmaktadr. Projede belirtilen delgi uzunluu de lindikten sonra delik su ile ykanarak hazr hale getirilir.

b - Ankraj demetinin hazrlanmas ve yerletirilmesi : Ankraj demeti projesindeki deerlere gre antiyede hazrlanmaktadr. Bu ankraj demeti elik halat, klf borusu ve enjeksiyon hortumundan olumaktadr. 6.5 tonluk ankraj demetinde 0.6 apnda drt adet dk gevemeli n germe halatlar kullanlmtr. almann her aamasnda elik halatlar niversitelerde test ettirilmitir. (ekil 6 - 7).

Polietilen borulardan teekkl enjeksiyon borusu 16- 20 mm. apnda 20 - 25 bar basnca dayankl, klf borusu ise, 45 - 67 mm. apnda 6 bar basncna dayankldr. Demet tekilinde klf iindeki serbest blgeye enjeksiyon szmasn nleyecek tedbirler alnarak demet hazr hale getirilir.

c - Ankraj demetinin yerletirilmesi ve enjeksiyonu : Hazrlanm demetler delgisi tamamlanm, ykanm, deliklere itinal ekilde yerletirilir Enjeksiyon erbetinde 43 kg. su , 100 kg imento karm kullanlr. Bu karm enjeksiyon pompas yardm ile delik iine verilir. Enjeksiyon borusunun ucu atmosfere ak olduundan basn sfrdr. Karm verme ilemine karm delik azna gelinceye kadar devam edilir

d - n germe kuvvetinin uygulanmas : Enjeksiyon ve perde betonu alndktan sonra (4-7 gn arasnda) n germe krikolar ile ha

latlarn tmne birden gerilme yk verilir. lk nce 62.5 tonluk servis yknn % 25 fazlas ile test edilen halatlar (78 ton) 62.5 ton servis yknde kilitlenir. Bylece ankraj ilemi tamamlanm olur

Alalan kademeler halinde gerekletirilen istasyon kazsnda bir st kademesinin desteklenme almas (perde betonu + n germeli ankraj bulonu ) tamamlandktan sonra bir alt kademenin kazsna geilmektedir. Bu aamada karlalan problemler;

1 - Jeolojik nedenlerden dolay olan fazla almalar ve bu nedenle perde beton kalnlnn 40 cm. den 65 - 70 cm. kmas gibi fazladan dklen betonlar.

2 - Perde betonun yerletirilmesi srasnda kalpta braklan di nede niyle fazladan dklen beton ve bu betonun sonradan krlmas.

3 - Ankraj delgisi srasnda kan boluklar ve bu boluklarn enjeks yonla doldurulmas.

-153-

4 - Bir st kademenin n germesi yaplmadan bir alt kademeye geilmediinden oluan zaman kayb.

Programlandrma aamasnda bu etkenler gznnde bulundurulmaldr

5. GEOTEKNK LMLER Kaz ve destekleme almalarnn her kademesinde geoteknik lm

lerin sonulan dikkate alnarak almalar srdrlmektedir. ki trl geoteknik lm yaplmaktadr

a - Ankrajlarda yk lmleri (yk hcreleri vastasyla, b - Ankraj duvarnn deplasman lmleri, Ankrajlarda yk lmleri; gerilme kuvvetini ve bu kuvvette olu- an

deiiklikleri takip etmek amacyla ankraj kafalarna yerletirilen yk hcreleri ( disc load cell ) vastasyla yaplmakta, normal artlarda her on n germeli ankraja bir adet olmak zere yerletirilir. lm deerleri periyodik aralklarla alnp, gelimeler deerlendirilerek kaz almalan srdrlmek tedin

Ankraj duvarnda deplasman lmleri; Duvar deplasmanlar perde duvar zerinde oluturulan noktalann a

- kot - mesafe okumalar ile optik olarak llen deerlerdir. Kaznn her kademesinde penyodik olarak llp, deerlendirilmektedir

Geoteknik lmlenn sklk derecesi ne kadar fazla olursa doruluk derecesi ve buna bal olarak da deerlendirilmeler o denli salkl olmaktadr.

Kaynaklar : 1 - istanbul Metrosu Yapm almalar, A.Yaln , 1993 2 - istanbul Metrosu, Ankrajh Iksa Duvar Hesap Raporu,

Yksel Proje Mh. Mavirlik A. .

-154-

-155-

-156-

-157-

-158-

-159-

-160-

-161-

ekil 7.

-162-