49
YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İnşaat Mühendisliği Bölümü TÜNEL DERSİ Ergin ARIOĞLU YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TÜNEL DERSİ TÜNEL DERSİ 1 Bölüm Bölüm İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ TÜNEL DERSİ TÜNEL DERSİ 1 Bölüm Bölüm 1. 1. Bölüm Bölüm – Genişletilmiş Genel Genişletilmiş Genel Giriş Giriş 1. 1. Bölüm Bölüm – Genişletilmiş Genel Genişletilmiş Genel Giriş Giriş Prof Dr Müh Ergin ARIOĞLU Prof Dr Müh Ergin ARIOĞLU Prof Dr Müh Ergin ARIOĞLU Prof Dr Müh Ergin ARIOĞLU Prof . Dr . Müh. Ergin ARIOĞLU Prof . Dr . Müh. Ergin ARIOĞLU Yapı Merkezi AR&GE Bölümü Yapı Merkezi AR&GE Bölümü Prof . Dr . Müh. Ergin ARIOĞLU Prof . Dr . Müh. Ergin ARIOĞLU Yapı Merkezi AR&GE Bölümü Yapı Merkezi AR&GE Bölümü 2011 2011 2011 2011

1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜİNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜİNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜİNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜİNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

TÜNEL DERSİTÜNEL DERSİ11 BölümBölüm

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜİNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜTÜNEL DERSİTÜNEL DERSİ11 BölümBölüm1.1. BölümBölüm

–– Genişletilmiş Genel Genişletilmiş Genel Giriş Giriş ––1.1. BölümBölüm

–– Genişletilmiş Genel Genişletilmiş Genel Giriş Giriş ––

Prof Dr Müh Ergin ARIOĞLUProf Dr Müh Ergin ARIOĞLUProf Dr Müh Ergin ARIOĞLUProf Dr Müh Ergin ARIOĞLUProf. Dr. Müh. Ergin ARIOĞLUProf. Dr. Müh. Ergin ARIOĞLU

Yapı Merkezi AR&GE BölümüYapı Merkezi AR&GE Bölümü

Prof. Dr. Müh. Ergin ARIOĞLUProf. Dr. Müh. Ergin ARIOĞLU

Yapı Merkezi AR&GE BölümüYapı Merkezi AR&GE Bölümüpp

20112011

pp

20112011

11

Page 2: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

AÇIKLAMA NOTUAÇIKLAMA NOTUAÇIKLAMA NOTUAÇIKLAMA NOTU

• Bilgi föyünün hazırlanmasında ülkemizde tünel mühendisliği konusunda büyük bilgi birikimi ve

deneyimleri olan YapıMerkezi İnşaat A.Ş.’ nin arşivlerinden ve yayınlarından geniş ölçüde istifade edilmiştir.

• Bu akademik etkinliği destekleyen Yapı Merkezi Holding A.Ş. Onursal Başkanı Dr. Müh. Sayın Ersin ARIOĞLU ile

Yönetim Kurulu Üyeleri’ ne ve Yıldız Teknik Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Fevziye AKÖZ

ve Ulaştırma Anabilim Dalı Öğretim Üyelerinden Dr. Müh. İsmail ŞAHİN’ e; derslerin verilmesinde yardımcı olan

Doktorant Y. Müh. N. Sevgi YALÇIN’ a teşekkür edilir.

• Çalışmanın dijital ortamda hazırlanmasında büyük emeği geçen YMüh Gözde KURT ve Y Müh Ali YÜKSEL’ e• Çalışmanın dijital ortamda hazırlanmasında büyük emeği geçen Y.Müh. Gözde KURT ve Y. Müh. Ali YÜKSEL e

teşekkür edilir.

• Bu çalışma kamusal yarar gözetilerek hazırlanmıştır.

• Çalışmada kullanılan bilgi föyleri, sunu malzemesi vs. kaynak gösterilmek kaydıyla kullanılabilir.

• Bilgi föyü kapsamında yapılan bütün çıkarımlar, değerlendirmeler ve görüşlerden Ergin ARIOĞLU sorumludur.

Çalıştığı kurumu bağlamaz.

“Bu ülkede, okumaya karşı istek artmadıkça, gaflet ve bu gafletten doğacak  felaket azalmaz”  (Benjamin FRANKLIN)

22

Tünelle ilgili  çeşitli  konularda  daha geniş bilgi almak isteyenler Yapı Merkezi web sitesi olan www.yapimerkezi.com.tr adresi, “Ar – Ge Yayınları” bölümünden temin edebilirler.

Page 3: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Prof. Dr. Müh.  Ergin ARIOĞLU                                          ‐ Kısa Özgeçmiş ‐

İTÜ Maden Fakültesinden 1969 Haziran DönemindeMaden Y Müh olarak mezun oldu Aynı üniversiteninMaden Y. Müh. olarak mezun oldu. Aynı üniversiteninMaden Mühendisliği Bölümünde Mart 2000’ e kadaröğretim üyesi olarak akademik faaliyetlerini yürüten vebu tarihte emekliye ayrılan Prof. ARIOĞLU akademik veeğitim faaliyetlerini Yapı Merkezi Holding A Şeğitim faaliyetlerini Yapı Merkezi Holding A. Ş.bünyesindeki AR – GE Bölümü Koordinatörü olaraksürdürmektedir. Prof. ARIOĞLU’ nun toplam 16 adet ( 3’ü yabancı dilde İngilizce İspanyolca, Farsça) telif kitabıyayımlanmış 275’ i aşkın makale ve bildirisi mevcutturyayımlanmış 275 i aşkın makale ve bildirisi mevcuttur.100’ ün üzerinde ülke sorunları üzerinde çeşitligazete/dergilerde yayınlanmış makale ve söyleşininsahibidir. Prof. ARIOĞLU 3 kez Prefabrik Birliği’ nce“Bilimsel Çalışma Ödülü” ’ ne layık görülmüştür YapıBilimsel Çalışma Ödülü ne layık görülmüştür. YapıMerkezi 2345 kgf/cm2 – 7 Günlük – Çok YüksekDayanımlı Beton Projesi’ nde proje koordinatörü olarakkatılmıştır. 1994‐2000 yıllarında TMMOB’ nin MadenMühendisleri Odası İstanbul Şubesi Yönetim KuruluMühendisleri Odası İstanbul Şubesi Yönetim KuruluBaşkanlığını yürütmüştü[email protected]

33

Page 4: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

TÜNEL DERSİNİN PROGRAMITÜNEL DERSİNİN PROGRAMIGiriş

– Tünel projelerinin genel tanımı, içeriği, gelişimi ve tipik örneklerle tünel projelerinin tanıtılması –

Tünel ve Jeolojik Yapı

– Jeolojik yapının (faylar, antiklinal, sentiklinal, doğal şevler, yamaç etkileri) tünel projelerine etkileri–

Zemin ve Kaya Ortamının Mühendislik Özelliklerine Genel BakışZemin ve Kaya Ortamının Mühendislik Özelliklerine Genel Bakış 

– Zemin ve kaya ortamının geoteknik özelliklerinin gözden geçirilmesi ve çeşitli kaya sınıflandırma sistemlerinin 

incelenmesi –

Tünel Projesinin Geometrik ve Teknik Özellikleri 

– Derinlik, kesit alanı, eğimi, kaplama kalınlığı, yerüstü tasmanı ve deformasyonları vb. –

Tünel Açma Yöntemleri

– Madencilik yöntemleri, Yeni Avusturya tünel açma, hidrolik kırıcılar, kollu ve tam cepheli tünel açma 

makineleri, çeşitli tünel projelerinin ayrıntılı tanıtılması, vb. –

Tünellerde İşyeri Güvenliği ve Sağlığı 

– Stabilite sorunları, göçükler, göçüklerle müdahale teknikleri, tozla mücadele ve havalandırma ilkeleri –

44

Tünel Proje Maliyetlerinin Hesaplanması

– Örneklerle tünel maliyet unsurlarının delme, patlatma, kazı, iksa, taşıma, havalandırmanın hesaplanması vs. –

Page 5: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

KAYNAKLARKAYNAKLAR

UluslararasıMühendislik Jeolojisi, Türk Milli Komitesi Bülteni ve Sempozyum Kitapları, Prof. Dr. Okay Eroskay, KÜ Mühendislik

Mimarlık Fakültesi, İstanbul, Tel: 0 212 639 30 24.

Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Türk Milli Komitesi Bülteni ve Sempozyum Kitapları Prof Dr Ergun Toğrol İTÜ ZeminZemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Türk Milli Komitesi Bülteni ve Sempozyum Kitapları, Prof. Dr. Ergun Toğrol, İTÜ Zemin

Mühendisliği Araştırma Kurumu, İstanbul, 1980.

Széchy, K., “The Art of Tunnelling”, Akadémiai Kiado Budapest, 1967.

Bozkurt, M. “Tüneller, Ders Notları”, 2. Baskı, İTÜ İnşaat Fakültesi Ders Notları, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, 1987.Bozkurt, M. Tüneller, Ders Notları , 2. Baskı, İTÜ İnşaat Fakültesi Ders Notları, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası, 1987.

Bilgin, N. “İnşaat ve Maden Mühendisleri için Uygulamalı KazıMekaniği”, Birsen Yayınevi, 1989.

Hodson, J. A., Rock Mechanics Principles in Engineering Practice, CIRA + Ground Engineering Report: Underground

Construction, Butterworths, London, 1989.

Whittaker, B. N., Frith, R. C., Tunneling, Design, Stability and Construction, The Institution of Mining and Metallurgy, London,

1990.

Arıoğlu, Ergin, Kaya Mekaniği Ders Notları, İ.T.Ü. Maden Mühendisliği Bölümü, 1995.

Palmstrom, A., RMI – A Rock Mass Characterisation System For Rock Engineering Purposes, Dr. Thesis, Department of Geology,

University of Oslo, 1995.

Jimeno, C.L., Jimeno, E. L., Carcedo, F. J. A., Drilling and Balasting of Rocks, A.A. Balkema, Rotterdam, 1995.

Bickel, J., Kuesel, T. R., King, E. H:, “Tunnel Engineering Handbook”, Second Edition, Chapman&Hall, 1996.

JSCE, Japanese Standard for Mountain Tunneling, The Fifth Edition, Japan Society of Civil Engineers, Tokyo, 1996.

Shing, B., Goel, R. K., Rock Mass Classification A Practical Approach in Civil Engineering, Elsevier, Amsterdam, 1999.

55

Barton, N., TBM Tunneling in Jointed and Faulted Rock, A.A. Balkema, 2000.

Ulusay, R., Gökçeoğlu, C., Binal, A., “Kaya Mekaniği Laboratuar Deneyleri”, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Yayınları: 58,

Birinci Baskı, Ankara, Tel: 0 312 384 27 61, 2001.

Page 6: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Murat, H., “Yeni Avusturya Tünel Açma Metodunun Selatin ve Karşıyaka Tünellerine Uygulanması”, İzmir, 2004.

Kolymbas, D., “Tunelling and Tunnel Mechanics”, A Rational Approach to Tunnelling, Springer, 2005.

Tatiya, R., Civil Excavations and Tunneling, Thomas Telford Publishing, London, 2005.

Arıoğlu, Ergin, Yılmaz, A. O., “Çözümlü Problemlerle Tünel/Galerilerin Sismik Analizi”, TMMOB Maden Mühendisleri Odası,

İstanbul Şubesi, İstanbul, 2006.

Karayolları Teknik Şartnamesi, T. C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Karayolları Genel Müdürlüğü, Yayın No: 267, Ankara, 2006.

Karpuz, C., Hindistan, M. A., “Kaya Mekaniği İlkeleri, Uygulamaları”, TMMOB Maden Mühendisleri Odası, Ankara, 2006.

Ulaşımda Yeraltı Kazıları 2. Sempozyumu Bildiriler Kitabı, TMMOB Maden Mühendisleri Odası Yayın No: 138, Tel: 0 312 425 10

80, İstanbul, 2007.

ÖUlusay, R., Sönmez, H., Kaya Kütlelerinin Mühendislik Özellikleri, Genişletilmiş 2. Baskı, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası

Yayınları, No= 60, Ankara, 2007.

Arıoğlu, Ergin, Yüksel, A., Yılmaz, A. O., “Püskürtme Beton, Bilgi Föyleri – Çözümlü Problemler”, TMMOB Maden Mühendisleri

Odas İstanb l Ş besi İstanb l 2008Odası İstanbul Şubesi, İstanbul, 2008.

I, II, III, IV, V, VI. Kaya Mekaniği Sempozyum Kitapları, Türk Ulusal Kaya Mekaniği Derneği, Prof. Dr. B. Ünver, Maden

Mühendisliği Bölümü, Hacettepe Üniversitesi, Beytepe/ Ankara, Tel: 0 312 297 76 00.

Seidenfuβ T Collapse in Tunneling Master Thesis Foundation Engineering and Tunneling Stuttgart University GermanySeidenfuβ, T. Collapse in Tunneling, Master Thesis, Foundation Engineering and Tunneling, Stuttgart University, Germany.

ITA – AITES, Several Publications, International Tunneling and Underground Space Association (Çok yararlı güncel konuları içeren

çalışma raporları, seminer, kongre, bildiri/sunu malzemeleri mevcut). http://www.ita‐aites.org/cms/

JianZHAO, Education and Training, 2008, http://lmr.epfl.ch/page57658.html

66

JianZHAO, Education and Training, 2008, http://lmr.epfl.ch/page57658.html

Babendererde Engineers web site, 2008, http://www.bab‐

ing.com/start.asp?sprachID=3780&hauptID=3785&unterID=3785&BesucherID=‐972100579

Page 7: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

2030 Yılına Kadar Avrupa’ daki Tünel Aktiviteleri

2100 km yeni tünel yapımı2100 km yeni tünel yapımı

500 tünelin yenilenmesi

Tünelcilik, Avrupa’ da önemli bir endüstri olup, yaklaşık

yarım milyon insana iş imkanı sağlamaktadıryarım milyon insana iş imkanı sağlamaktadır.

77

Page 8: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

1999 2000 2001 2002 2003 2004

Milli Gelir >9386 $ 174 201 241 244 283 363

Kişi Başına Düşen Milli Gelir Bazında Global Ölçekte Başlanan Tünel Sayıları (1999 – 2004)

9386 $ >Milli Gelir > 3036 $ 8 33 19 35 11 19

3036 $ >Milli Gelir > 766 $ 27 53 51 139 37 17

Milli Gelir <766 $ 11 13 16 8 11 3

Toplam 220 300 327 426 342 402

1999 2000 2001 2002 2003 2004

Kişi Başına Düşen Milli Gelir Bazında Global Ölçekte Başlanan Tünel Uzunlukları (1999 – 2004)

Milli Gelir >9386 $ 801 840 1039 1080 931 1208

9386 $ >Milli Gelir > 3036 $ 34 144 62 89 86 81

3036 $ >Milli Gelir > 766 $ 236 408 442 404 225 163

K k Atki W S 2006

Milli Gelir <766 $ 97 123 125 47 76 9

Toplam 1168 1515 1668 1620 1318 1461

88

Kaynak: Atkins, W. S., 2006.

Page 9: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

İstanbul’ da 2006 yılı itibariyle yapımı devam eden ve ihale

Yapımı Devam eden Raylı Sistemler

İstanbul da 2006 yılı itibariyle yapımı devam eden ve ihale safhasında olan raylı sistemler

Proje  Uzunluk, km

Metro 33,2

Hafif metro 5 2Hafif metro 5,2

Cadde Tramvayı 15,8

Boğaz tüp geçiş 13,6

Toplam 67,8Toplam 67,8

İhale Safhasında Olan Raylı Sistemler

Proje  Uzunluk, km

Metro 26

Hafif Metro 70,6

Cadde Tramvayı 19,7

Toplam 116,3

Kaynak: Eskikaya, Ş., Ulaşımda Yeraltı Kazıları 2. Sempozyumu,2007, İstanbul.

99

Page 10: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Tünel Tipleri ve Özellikleri

Karayolu Tünelleri: Demiryolu tünellerine nazaran güzergah geometrisi açısından çok daha esnektir. Genellikle

karayolu tünel projeleri ±%2’ lik bir eğime göre projelendirilmektedir. Eğer, trafik hacmi düşük

p

ise sözkonusu eğim ±%4’ e kadar çıkmaktadır. Daha yüksek eğimler havalandırma (CO, CO2,

NO2, emisyonları vb.) ve görüş güvenliği açısından uygun değildir. Karayolu enkesiti günlük

trafik hacmine sıkı sıkıya bağlıdır. Uzun tünellerde “havalandırma” ve “yangın güvenliği”

projenin en önemli öğelerinin başında yer alır.

Demiryolu Tünelleri: Demiryolu cer – çekim – parametresi açısından maksimum eğimler %1,2’ dir. Bir ve iki hatlı

hızlı tren projelerinde tünel enkesiti sırasıyla 50 m2 ve (80 m2 100 m2)’ dirhızlı tren projelerinde tünel enkesiti sırasıyla 50 m2 ve (80 m2 – 100 m2)’ dir.

Metro Tünelleri: Tünel enkesiti hatta, çalıştırılacak trenlerin maksimum kapasitesine – tren ticari hızı, koltuk

sayısı, konfor derecesi, araç sayısı, araç kapı sayıları ve genişlikleri , istasyon uzunluğu vs. –, tren

dizilerinin takip aralıklarına, sinyalizasyon ve ücret toplama sistemlerine bağlıdır. Tek ve çift

hatlı metro tünelleri için tipik bir en kesit 35 m2’ dir. Yangın güvenliği en üst düzeyde olmalıdır.

2003 yılında Güney Kore’ de çıkan yangın sonucunda 168 can kaybı olmuştur.

Hidrolik Güç ve Su

Tünelleri

Güzergah geometrisi (yol eğimi, kurp yarıçapı) diğer tünellere nazaran daha esnektir. Genelde

sağlam kayada açılırlar. Hidrolik güç tünel kesit alanları düşüm yüksekliği, su debisi ve enerji

kayıpları gibi faktörlere bağlı olup 10 m2 30 m2 arasındadırkayıpları gibi faktörlere bağlı olup, 10 m2– 30 m2 arasındadır.

Kanalizasyon Tünelleri Kesit alanı 10 m2’ dir.

1010

Page 11: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

TÜNEL PROJELERİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ

Projenin doğal risklerinin – jeolojik/ hidrojeolojik/ sismik/ geoteknik özelliklerinin çok değişkenlik

sergilemesi – en üst düzeyde olması nedeniyle, diğer mühendislik projelerinden farklıdır. Bu risklerin eng y y , ğ p j

aza indirilmesi açısından çok özenle yapılmış ve yorumlanmış mühendislik jeolojisi/ jeofizik/ geoteknik

araştırmalarına gereksinim vardır. Örneğin deniz altında yapılan projelerde bu tür araştırmaların maliyeti,

j li ti i %6’ k d k kt dproje yapımmaliyetinin %6’ sına kadar çıkmaktadır.

Projenin ortaya koyduğu doğal ve geometrik verilere (kesit alanı, uzunluk, yol eğimi) uygun kazı/ iksa

yönteminin (delme, patlatma, tünel açma makinesi vb.) seçilmesi gerekir. Proje derinliği sığ (≤ 3 tünel kazı

çapı) ve yoğun yerleşim alanlarının altından geçiyorsa, bu husus bina çökme/ deplasmanları açısından

daha da önem taşır. Alınan ek önlemler – zemin ve kaya kütlesi iyileştirme çalışmaları – projenin toplam

maliyetini büyük ölçüde arttırır .y y ç

Aktif fayların yakınından (5 – 20 km) geçirilen tünellerde özellikle sığ zemin tünellerinde deprem riski

önemlidir. Buna karşın yaklaşık 30 – 40 m’ den daha derin kaya kütlesi içinde açılan tünellerde deprem

riski büyük ölçüde azalmaktadır (Yapısal hasarlar kaya tünellerinde zemin tünellerine nazaran çok dahariski büyük ölçüde azalmaktadır. (Yapısal hasarlar kaya tünellerinde zemin tünellerine nazaran çok daha

azdır).

Tarihi kalıntıların bulunma olasılığı yüksek bölgelerde yapılacak tünel kazıları da projede dikkate alınması

gereken önemli faktörlerinden biridir.

1111

Page 12: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Devamıdır…

Tünel projesi “sürdürülebilir çevre ” anlayışı ile uygun olmalıdır. Diğer kelimelerle birim kazı hacmi başına

kullanılan enerji miktarı elverdiği ölçüde minimuma yaklaştırılmalıdır. Tünel kazısından çıkan malzemeler

inşaat işlerinde beton agregası ve yol stabilizasyon malzemesi olarak kullanılma olanakları araştırılmalıdır.

Genellikle tünel projelerinin ilk yatırım maliyetleri çok yüksektir. Örneğin büyük çaplı (D>10 m) tünel

açma makineleri, makine türüne bağlı olarak 20.000.000 € – 45.000.000 € aralığında değişen maliyeti

vardır.

Tünel proje maliyeti hassas biçimde “günlük ilerleme hızı”’ na bağlıdır. Artan ilerleme hızı projenin

ekonomikliğini arttırır; birim maliyeti önemli ölçüde azaltırekonomikliğini arttırır; birim maliyeti önemli ölçüde azaltır.

Risklerin iyi öngörülememesinden kaynaklanan uzun süreli duraklamalar (göçükler, tünel makinesinin

sıkışması, çatlak sisteminden gelen büyük debili su geliri vb.) düşük ilerleme hızları gibi tünel projesinin

genel ekonomik başarımını olumsuz yönde etkiler.

İşyeri güvenliği (su baskını, arın ve tavan göçükleri vb.) ve sağlığına (CO, CH4, HS2, Nox emisyonları ve toz

konsantrasyonu vb.) yönelik olarak alınan önlemlerinin uygulaması en üst düzeyde gerçekleştirilmelidir.

Can kaybının sıfır olması temel hedef olmalıdır !!!.

Kullanılacak donanımların karmaşık olması nedeniyle ekiplerin teknik bilgi ve görgüsü yüksek olmalıdır.

1212

Page 13: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

TÜNEL PROJESİNİN SAĞLADIĞI BELİRGİN YARARLARI VE SAKINCALARITÜNEL PROJESİNİN SAĞLADIĞI BELİRGİN YARARLARI VE SAKINCALARI

YARARLARI SAKINCALI TARAFLAR

Kimi proje koşullarında diğer alternatif

projelere (karayolu, köprü, hemzemin geçit,

aç – kapa vb.) kıyasla “ekonomik çözümler”

Jeoloji ve hidrojeolojik koşulların iyice

ortaya çıkartılmadan başlatılan projelerinsunar.

Gerek inşaatı, gerekse hizmet ömrü boyunca

çevreye (görüntü, gürültü kirliliği, trafik

yoğunluğu vb ) duyarlılık açısından çok

ilerleme hızlarının çok düşük olması

nedeniyle ekonomik olma özelliğiniyoğunluğu vb.) duyarlılık açısından çok

uygundur.

Tarihi kalıntılara hiç zarar vermez.

Deprem ve bomba gibi dinamik/ darbe

yitirebilirler.

İşyeri güvenliği/ sağlığı açısından çok ciddip g /

etkilerine karşı özellikle kaya tünelleri çok iyi

“yapısal dirence” sahiptirler.

Mühendislik tarihi gelişiminden bakıldığında

eksikliklerin bulunması durumunda, can

kaybı/ yaralanma ile sonuçlanan kazalar

tünel projeleri daima zoru başarmıştır.

Teknoloji gelişimine katkı sağlamıştır. (2030

yılına kadar tüm jeolojik koşullara uyum

gözlenebilir. (Tünel projelerinde de diğer

inşaa yöntemlerinde olduğu gibi sıfır can

sağlayan “akıllı tünel makineleri” inşaa

edilecektir.kaybı hedef alınmalıdır).

1313

Page 14: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

İTünel Çapı İle Tünel Birim Maliyetinin Değişimi

Shanghai River Crossing

I‐710 (A3)M30Nanjing

SMARTI‐710 (C3)

4th Tube of the Elbe Tunnel

Groene Hart TunnelLefortove

Al k W

apı (ft)(*

)

Dublin Port Tunnel WesertunnelA86WWuhan

Westerschelde

P d hk l

Brisbane North‐South

Airport Link Brisbane Alaskan Way

Port of MiamiTunnel

TBM Ça Pannerdenschkanaal

Beacon Hill Tunnel

Proje Maliyeti (1 kara mili (**) için) x106

1414(*) 1 ft= 0,3048 m(*) 1 kara mili= 1609 m

Kaynak: Chamley, P ?, http://www.discovery.org/scripts/viewDB/filesDB‐download.php?command=download&id=3741

Page 15: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kentte Yeraltı Yapısının Çevre Bina Değerlerine Sağladığı ArtışlarKentte Yeraltı Yapısının Çevre Bina Değerlerine Sağladığı Artışlar

Kentsel cadde:

Değerde azalmaDeğerde azalma

Yükseltilmiş cadde:

Değerde azalmaDeğerde azalma

Değerde artışDeğerde artış

Yeraltı yapısı:

ğ şğ ş

1515Kaynak: Chamley, P ?, http://www.discovery.org/scripts/viewDB/filesDB‐download.php?command=download&id=3741

Page 16: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kompleks bir jeolojik ortamda uzun bir tünel projesi başarı örneği: Dünyanın en uzun çift hatlı demiryolu tüneli  Seikan Demiryolu Tüneli(*) / Tokyo – Japonya 

Servis Ana tünel 30 m 

53,85 km

13,55 km 23,3 km 17 kmm

HokkaidoKıyısı

HonshuKıyısı

Bağlantı 0.6 – 1 km

0

200

400

m

9‐12 m 

4.1m 

Maksimum140 m

‐300

Pilot Servis11 m 

15 m 15 m 

5 m 

0‐18

0 m 1 m 

Pilot

Ana tünel Ana tünelEn az 100 m

0

‐200

300

m23,3 km

5 m 

4‐22 m 

Değerlendirme

‐400

200

Kumlu silttaşıŞistTüf‐breş‐çamurtaşıTüf

AndezitBazalt Fay

Pilot tünel: Çok uzun tünellerde jeolojikbelirsizlikleri çıkarmak amacıyla açılan çokküçük açıklıklı tüneldir.

DeğerlendirmeSeikan / Japonya tünel örneğinde kullanılan pilot tünelin temel açılma felsefesi jeolojik riskleri önceden belirlemek ve nehir vedeniz altından gelen su gelirinin drenajının sağlanmasıdır.Servis ve ana tünel bağlantı yolları ise tünelin işletme süresi boyunca tamir, bakım ve yangın gibi beklenmeyen olaylarkarşısında “tünel güvenliği”’ ni sağlamak için açılır.

1616Kaynak:Whittaker ve Frith, 1990.

(*) Tünel 1988 yılında servise açılmıştır. Tünel açılmadan önce toplam pompa debisi, Q= ∼32 m3/dak’ dır. Tünel servise açıldıktan sonra yıllariçinde Q değeri tedrici şekilde 25 m3/dak’ ya düşmüştür. Hokkaido güney batı açık denizinde oluşan deprem sonucunda sözkonusu debi 29m3/dak’ ya yükselmiştir. (Kaynak: Ikuma, 2005).

Page 17: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

S ik ü li d l S bi i i l ği i l iSeikan Tünelinde Pompalanan Su Debisinin Zamanla Değişimleri

Hokkaido güney batı açık deniz depremi (Sismik yükleme nedeni ile depremden hemen sonra kayadaki çatlaklılık 

artışından dolayı su debisinde yaklaşık 3,5 m3/dak’ lık (5040 m3/gün) bir artışartışından dolayı su debisinde yaklaşık 3,5 m /dak  lık (5040 m /gün) bir artış gözlenmiştir).m3/dak

Toplam pompa debisi(*)

(*)  Toplam debi ölçerlerin sayısı 27 adet olup, 16 tanesi ana tünelde, 5 tanesi servis tünelinde, 8 tanesi ise pilot tüneldedir. 

Zaman

1717

p ç y p, , , p

Kaynak: IkumaM., vd., 2005

Page 18: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Yerüstü Çökmesi

YerüstüÇökme konturları

Arın basıncının az yetersiz olmasından kaynaklanan “arın

Çökme etki alanı

Tünel kaplamasıKalkan 

kaynaklanan  arın göçüğü” (Bkz. İzleyen fotoğraflara) 

Kaynak: Suwansawat, 2002

http://www.ita‐aites.org/cms/fileadmin/filemounts/general/pdf/ItaAssociation/ProductAndPublication/Thesis/ThesisSeidenfuss.pdfKaynak: Seidenfub, 2003, 

1818

Page 19: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Münih’ teki metro tünel açılması sırasında meydana gelen göçük 2006Münih’ teki metro tünel açılması sırasında meydana gelen göçük, 2006

Arın göçük pasası + suArın göçük pasası + su geliri

http://www.ita‐aites.org/cms/fileadmin/filemounts/general/pdf/ItaAssociation/ProductAndPublication/Thesis/ThesisSeidenfuss.pdf

Kaynak: Seidenfub, 2003, 

1919

Page 20: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Mü ih’ t ki t tü l l d d l ü tü ö üğü 2006Münih’ teki metro tünel açılması sırasında meydana gelen yerüstü göçüğü, 2006

Yerüstünde ilerleyen arın+tavan göçük 

konturu

http://www.ita‐aites.org/cms/fileadmin/filemounts/general/pdf/ItaAssociation/ProductAndPublication/Thesis/ThesisSeidenfuss.pdf

Kaynak: Seidenfub, 2003, 

2020

Page 21: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Düşey  enjeksiyon uygulaması (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. Taksim – Kabataş Füniküler Projesi)  

2121ITA AITES  Congress, 2005, İstanbulKaynak: Aykar, E.,  Arıoğlu, B., Erdirik, N.,  A. Yüksel, Özbayır, T., Arıoğlu, Ergin, Yoldaş, R.

Page 22: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kaya delme teknolojisinde ilerleme hızlarının yıllara göre değişimi 

)

Elle delmeBasınçlı hava ile delmeHidrolik deliciler ile delmeAtlas Coppo kollu delme makineleri

Tünel açma makinesi

ı/ha

fta (m

) Atlas Coppo kollu delme makineleriİnşaat tünellerdeki ilerleme

erleme Hızı

Hidrolik deliciKaldırma üniteli delici makineler

Maden tünellerindeki günümüzdeki ilerleme 

İle

Kaldırma üniteli delici makineler

Elmas uçlu deliciler

Kaldırma üniteli delici makineler

Pistonlu delme

Yıl

Yangın/su

Bulamaç & Emisyon  DinamitAteş gücü

Nitro‐gliserin

1869: Times nehri altında açılan Tower hill tünelinde  ilk defa silindirik kalkan kullanılmıştır. 

1830: ilk defa basınçlı hava ile su basıncını ve su taşıyan akıcı zeminleri 

1884: Hudson nehrinde açılan tünelde basınçlı hava yöntemi 

1857 – 1971 döneminde Alplerde Fransa ile İtalya arasında 13,7 km uzunluğunda ilk büyük Alp tüneli 

Kaynak: Suorineni vd., 2008’ den değiştirilerek.

ş2,18 m çaplı tünelde günlük ilerleme 3 m/gündür.

dengelemek amacıyla 1930 yılında patent alınmıştır.

yuygulanmıştır. olarak  çift hatlı demiryolu tüneli 

inşaa edilmiştir. Projenin maliyeti 3 Milyon Sterlin’ dir. Tünel yapımı sırasında 28 can kaybı olmuştur.   

2222

Page 23: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

(1984 – 2008) Döneminde TBM Tünel Çapının Gelişimi  ( ) Ç p ş

Zemin ve kaya kütlesi

Kumtaşı, marn, mermer, kum

m

ş

Kum, kil, büyük boyutlu kil, silt, çakıl, farklı boyutlu kaya blokları 

Karışık zemin

Trakya formasyonu (kumtaşı

D= 19 mD= 19 m

nel Çap

ı, D,   İstanbul karayolu tünel 

projesi,  φ=12,80 m

Trakya formasyonu (kumtaşı, çamurtaşı ve magmatik dayklar), kum ve silt çökelleri 

Herhangi bir bilgi yoktur

>10 m

Tün D>

YılYılKaynak: Cascadia Center, 2008. 

2323

Page 24: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Ümmühan Ana İkiz Tünelleri ve Marmara karayolu kalkan tüneli karşılaştırması İ

ÜMMÜHAN  ANA İKİZ TÜNELLERİ İSTANBUL KARAYOLU KALKAN TÜNELİ

LOKASYON                                           Basmane – Başlangıç Kuyusu / Konak Kuyusu Cankurtaran – Selimiye

(İstanbul Karayolu Tünel Projesi)

ZEMİN TÜRÜ                          Kumlu çakıl / Silt / Kum / Kil Kaya kütlesi ∼ 1902 m; Zemin ∼ 1300 m

ÖRTÜ DERİNLİĞİ                    7m∼ 13 m Maksimum: 50 m deniz ∼ 20 m zemin

TOPLAM UZUNLUK               2779,5 m 3340 m

TÜNEL KAZI ÇAPI                   6,50 m 12,86 m

İÇ ÇAP                                      5,70 m 11,40 m, ,

MAKİNA TÜRÜ                       Zemin dengeleme Bulamaç

ZIRH/KALKAN UZUNLUĞU  7,3 m 14,37 m

AĞIRLIK                                    325 t – Servis üniteleriyle 477 t

TOPLAM İTME KUVVETİ        44.300 kN 189.000 kN

KESİCİ KAFA TORKU 5 000 kN m 29 300 kN mKESİCİ KAFA TORKU               5.000 kN.m 29.300 kN.m

ÇALIŞMA BASINCI                    Mak. 3 bar (Arın basıncı: 1,6 – 2,4 bar) Öngörülen 8 bar

SEGMAN BOYUTLARI              30x120 cm, 6 adet+1 kilit taşı 55x200 cm, 8 adet + 1 kilit taşı

İLERLEME HIZI                          ∼ 13,4 m/gün – 4 tünel tüpünün ortalaması – Kayada ∼5,7 m/günZeminde ∼9,1 m/gün

2424Kaynak: Arıoğlu, Ergin.İstanbul Karayolu Tünel Projesi Sunumu, Yapı Merkezi AR&GE Sunumu, 2008, İSTANBUL

Page 25: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kayada çalışan – Niagara Tünel Projesi – dünyanın en büyük kazı çapına φ14,44 m sahip TBM

Püskürtme beton robotu  

TBM operatör odası

Çevirme – temizleme ünitesi 

Segment yükleyici 

Hareketli platformSondaj, araştırma ünitesi 

Segment taşıma ünitesi

Ana taşıma ve kapama ünitesi

Kesici diskler

Açıklık

0 5 m 10 m 15 m 20 m 25 m

14,4 m

• Üretim yılı: 2006• Disk kesici sayısı: 85

/ /

Yanal kalkan 

• Diske etki eden normal kuvvet : 39 t/kesici; işletme kapasitesi: 55 t/kesici• Keski kafa gücü: 6330 HP• Dönüş hızı: 0 – 5 dönüş/dakika• Döndürme momenti: 18800 kNm (0 – 2,4 dönüş/dak; 9025 kN.m (5 dönüş/dak)• Kesici kafa itme basıncı: 275,7 bar – maksimum işletme basıncı 310 bar –, ş• Hidrolik iticilerin maksimum stroku: 1.72 m,• İksa: genellikle çelik hasır + püskürtme beton kaplama + tavan saplama (2,4‐6 m uzunluk)+çelik profil• Nakil ünitesi konveyör genişliği 1.370 m,• TBM ağırlığı: 1100 t – delme ünitesi hariç –• Kazılan kaya türü ve tek eksenli basınç dayanımı – sağlam numune – : Kumtaşı şist çamurtaşı; σ = 15 ∼ 180 MPa

Şekil – Kesici kafanın ön, yandan görünüşleri ve kimi teknik bilgiler

Kaynak:Harding, D., 2007, http://www.robbinstbm.com/_inc/pdf/RETC%202007_NiagaraTunnelProject.pdf

• Kazılan kaya türü ve tek eksenli basınç dayanımı – sağlam numune – : Kumtaşı, şist, çamurtaşı; σb= 15 ∼ 180 MPa

2525

Page 26: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Devamıdır…

Kesici diskler

Yanal kalkan 

Kesici diskler

Kesici kafa

Hareketli platform

Açıklık

Kesici kafa

Şekil – Niagara tünel projesinde kullanılan kayada dünyanın en büyük kazı çapına ‐ φ14,44 m – sahip TBM’ den çeşitli görüntüler  

www.infobatt.com/pdf/John%20Peacock.pptKaynak: Peacock, J., 2008,  2626

Page 27: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Bulamaç / Hidro Karışık Kalkan Tünel MakinesiBulamaç / Hidro Karışık Kalkan Tünel Makinesi 

1. Kesici kafa1. Kesici kafa

2. Basınçlı hava

3. Bulamaç (bentonit)karışımı

4 T h ik ü it i

Zemin/ Kaya kütlesi

4. Tahrik ünitesi

5. Kırıcı ünite

6. Hidrolik iticiler

7. Kesici kafanın rutin tamir/ bakımı için giriş bölümü

8. İksa elemanı ‐ segment11

9. Segment yerleştiricisi

10. Segment konveyörü

11. Pasa hidrolik nakil borusu11. Pasa hidrolik nakil borusu

Kaynak: Zhao, J., Lozan Üniversitesi tünel ders notları, 2008, http://lmr.epfl.ch/page57658.html

2727

Page 28: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Tünel Makinesi ile (Delme + Patlatma) Kazı Yönteminin Ekonomikliği

Tünel makinesi ile kazı:Mm= f(Kesit alanı, keski tüketimi, iksa türü, pasa nakliyat şekli –demiryolu, konveyör, hidrolik – , enerji tüketimi vb.)

M;   $/m

M(d+p)=f(Kesit alanı, delme makinesi, delik çapı ve uzunluğu, patlayıcı madde türü, iksa yoğunluğu, pasa nakliye şekli vb.)

nel M

aliyeti, M

Delme+Patlama ile kazı:

Birim Tün Kritik nokta 

(başabaş noktası)Bugünün teknolojisindelimit ∼310 m2 kazı alanı –makine ile –

??

İlerleme Miktarı, m/gün

Değerlendirme Notu: M ≤M olduğu bölgede “tünel makinesi”’ yle kazı uygundur (Ekonomiklik daha ziyade uzunDeğerlendirme Notu: Mm≤M(d+p) olduğu bölgede tünel makinesi yle kazı uygundur. (Ekonomiklik daha ziyade uzun

tünel projelerinde L>1000, 1500 m ve “ilerleme hızı”’ nın 5 m/gün’ den büyük olma durumlarında gerçekleşmektedir.

Şekil ölçeksizdir. 2828

Page 29: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

BAZI TÜNEL PROJE ÖRNEKLERİ

2929

Page 30: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

İstanbul’ da çeşitli metro projelerinde çalıştırılan tünel açma makinelerine ait mühendislik bilgileri

Proje Metro tüneli Metro tüneli Metro tüneli Metro tüneli

TBM kesici kafası

Hat Kozyatağı ‐ Kadıköy Otogar  ‐ Kirazlı Başakşehir ‐ ikitelli Marmaray: Ayrılık Çeşme ‐Üsküdar

Müteahhit Yapı Merkezi, Yüksel, Doğuş, Yenigün, Belen  Gülermak ‐ Doğuş Gülermak ‐ Doğuş Taisei ‐ Gama ‐ Nurol 

Jeoloji Kartal formasyonu Güngören formasyonu Güngörenformasyonu  Trakya formasyonu

TBM üreticisi 2 Herrenknecht (S360&S363)A k d+ EPB Herrenknecht +Lovat EPB

2 Lovat (RME 257 ‐ 18.000 &

2 Hitachi – Zozem (aktif)2 Hitachi – ZozemTBM üreticisi Açık mod+ EPB Herrenknecht  Lovat EPB (RME 257  18.000 & 

RME 257 ‐ 23.100)2 Hitachi  Zozem

(beklemede)

TBM çapı, m 6,57 6,5; 6,5 6,5; 6,5 7,85

TBM toplam gücü, kW 2000 963; 1622 1400; 2100 ‐

TBM kesici kafa gücü, kW 1260 630; 900 900; 1124 2000 –

TBM dönme momenti, kNm 5200 – at 1,6 rpm1515 – at 5,5 rpm i

4350; 44502,5 rpm(*); 1,95 rpm

4400; 66001,7 rpm; 2,1 rpm 4450 – 1,9 rpm için –

TBM Maksimum itme gücü, kN 42575 35000; 54000 75000

En iyi günlük ilerleme, m   19,6; 16,6 24; 25 24; 29 13,7; 15

En iyi haftalık ilerleme, m 102; 80 119; 102 131 57; 63

En iyi aylıkilerleme, m 363; 291 419; 416 439; 475 230; 240

Ortalama günlük ilerleme, m‐Ana durmaları içeren ‐ 5,3; 6,1 5,4; 5,6 ‐ ‐

Ortalama günlük ilerleme, m‐ Ana durmaları içermeyen‐ 7,2; 7,7 11,3; 11,1 ‐ ‐

(*) rpm= Dakikadaki devir sayısı

Kaynak: Seven ve Bilgin, 2009. 

3030

Page 31: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Başarılı bir denizaltı tünel örneği: Melen ProjesiTünel kazı çapı, D= 6,15 m;   Tünel uzunluğu, L= 5,5 km

Anadolu Anadolu 

Avrupa Avrupa YakasıYakası

YakasıYakası

YakasıYakası

3131TÜNEL DELME MAKİNESİ İLE AÇILAN KISIM DEL PATLAT YÖNTEMİ İLE AÇILAN KISIM

Kaynak: Gerek, C., vd., 2010

Page 32: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Melen Projesine ait Jeolojik Projili:Güneybatı  Kuzeydoğu Batı‐Güneybatı Doğu ‐ Kuzeydoğu

j j j

0

‐10

‐20

‐30

Denizel Denizel alüvyonalüvyon

‐40

‐50

‐60

‐70

erinlik, m Kaya Kaya

formasyonlarıformasyonları(*)(*)

‐70

‐80

‐90

‐100

De

‐110

‐120

‐130

(*) Tünelin üzerinde kalan kesimin yaklaşık ilk 30 metresinde denizel alüvyon, geri kalan yaklaşık 35 – 40 metresindeağırlıklı olarak ayrışmamış az ayrışmış ardalanmalı kireçtaşı kumtaşı ve çamurtaşı tabakaları ile yer yer diyabaz

Tünel ‐140

‐150

‐160

170

3232Kaynak: Gerek, C., vd., 2010

ağırlıklı olarak ayrışmamış az ayrışmış, ardalanmalı kireçtaşı, kumtaşı ve çamurtaşı tabakaları ile yer yer diyabazdayklarına rastlanmıştır.Avrupa yakasında Devoniyen yaşlı ayrışmamış/ az ayrışmış ardalanmalı kumtaşı, kireçtaşıve çamurtaşı tabakaları (Kartal Formasyonu), Asya yakasında ise Devoniyen – Siluriyen yaşlı kireçtaşları (İstinyeFormasyonu) yer almaktadır.

‐170

‐180

‐190

Page 33: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Başarılı bir denizaltı tünel örneği: Marmaray Projesiş ğ y jTünel kazı çapı, D= 6,5 m;   Tünel uzunluğu, L= 13,56 km

Kaynak: Akay, G., 2010

Page 34: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Marmaray Projesi kapsamında Avrupa yakasında yapılan klasiky j p p y y pmadencilik yöntemi uygulaması

Üst galeri

Orta kazı kademesi

Taban

Kaynak: Akay, G., 2010

Page 35: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Manş Kanalı Demiryolu Tüneli ( 1989 – 1994) İNGİLTERE FRANSA

Castle Hill Shakespeare Yamacı

Ü t t t b i k bi i i S tt

İNGİLTERE

Üst ve orta tebeşir kaya birimiYan geçiş Yan geçiş

Sangatte

Alt TebeşirGault kili

Alterasyon Sınırı

Tünel bağlantısıFolkstone

ShakespeareCliff

Cheriton

Dover Yeşil kum

Tebeşir Marn

9,3 km 37 km 3,7 km

Dover straits CalaisSargate

Frethun

Beton kılıf

Güvenlik kapısı Ara geçit

Beton kılıf

FRANSA

4,5 m iç çapında servis tüneli

7,3 m iç çapında demiryolu tüneli

7,3 m iç çapında demiryolu tüneli

Bilgi Notu:Dü d i lt tü li l (t l l k 50 4 k d i lt l ğ i 38 k ) A ’ i t üh di liği

3535Kaynak: Kuesel, 1986; Toğrol ve Çinicioğlu, 1991)

Dünyanın en uzun denizaltı tüneli olup (toplam uzunluk 50,4 km ve deniz altı uzunluğu ise 38 km), Avrupa’ nın inşaat mühendisliği projeleri arasında en büyük proje olup, maliyeti 9 Milyar Sterlin’ dir.

Page 36: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Avrasya Karayolu Tünel Projesi (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş.)y y j ( p ş Ş )

123456

Kaynak: İstanbul Road Tunnel Project Presentation, Alignment Plan, Profile and Typical Section, 2008.(Burada belirtilen geometrik boyutlar ve jeolojik birimler sadece fikir vermek içindir.  Nihai proje verisi olmadığı belirtilmelidir.).  

3636

Page 37: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kalkanlı TBM Tünel kesiti  (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. Avrasya Karayolu Tünel Projesi)

Sınıflandırma  Miktar

Kazı 147 34 m3

Malzeme Listesi:

Kazı 147,34 m

Dolgu 13.11  m3

Çimento 4.044 kg

Bentonit 607 kg

Dolgu karışımı Stabilizör 40 kg

Su 9.924 kg

Sodyum silikat 924 kg

Bentonit 2 574 kgBulamaç için karışım katkısı

Bentonit 2.574 kg

CMC 77 kg

Ayırıcı ajanlar 206 kg

Tail Sealer 41 kg

3737Avrasya Karayolu Tünel Projesi Sunumu, Yapı Merkezi AR&GE Sunumu, 2008, İSTANBUL

Kaynak: İstanbul RoadTunnel Project Report, 2008.(Burada belirtilen geometrik boyutlar sadece fikir vermek içindir.  Nihai proje verisi olmadığı belirtilmelidir.).  

Page 38: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Tünel plan ve boykesiti (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. Taksim – Kabataş Füniküler Projesi)  

3838ITA AITES  Congress, 2005, İstanbulKaynak: Aykar, E.,  Arıoğlu, B. Erdirik, N.,  A. Yüksel, Özbayır, T., Arıoğlu, Ergin, Yoldaş, R.

Page 39: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Tünel jeolojik kesiti(Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. Taksim – Kabataş Füniküler Projesi)  

3939ITA AITES  Congress, 2005, İstanbulKaynak: Aykar, E.,  Arıoğlu, B., Erdirik, N.,  A. Yüksel, Özbayır, T., Arıoğlu, Ergin, Yoldaş, R.

Page 40: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

4040Kaynak: Yapı Merkezi, Mühendislik ve Tasarım Bölümü, Yapı Merkezi Arşivi, Çamlıca, İstanbul.

Page 41: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

4141Kaynak: Yapı Merkezi, Mühendislik ve Tasarım Bölümü, Yapı Merkezi Arşivi, Çamlıca, İstanbul.

Page 42: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

4242Kaynak: Yapı Merkezi, Mühendislik ve Tasarım Bölümü, Yapı Merkezi Arşivi, Çamlıca, İstanbul.

Page 43: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kabataş girişinde Tip A3  desteklemesinde şemsiye bulonu (Umbrella Arch) Uygulaması  (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. Taksim Kabataş Füniküler Projesi)

Yapı Temeli

Kaynak: Yüksel, A., Arıoğlu, Ergin.

Ulaşımda Yeraltı Kazıları II. Sempozyumu, 2007  İstanbul  Teknik Üniversitesi, Maden Fakültesi, İSTANBUL4343

Page 44: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kabataş girişinde Tip A3 desteklemesinde şemsiye bulonu (Umbrella Arch) UygulamasıKabataş girişinde Tip A3  desteklemesinde şemsiye bulonu (Umbrella Arch) Uygulaması  (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. Taksim Kabataş Füniküler Projesi)

Ön süren boru

Yapı Temeli

Ulaşımda Yeraltı Kazıları II. Sempozyumu, 2007  İstanbul  Teknik Üniversitesi, Maden Fakültesi, İSTANBUL 4444Kaynak: Arıoğlu, B., Yüksel,  A., Arıoğlu, Ergin., 2002; Yapı Merkezi Arşivi , Çamlıca, İstanbul. 

Page 45: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Nene Hat n Tüneli Ka Destekleme Sistemi (Yap Merke i İnşaat A Ş İ mir Metro ProjesiNene Hatun Tüneli Kazı – Destekleme Sistemi (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. İzmir Metro ProjesiNenehatun Tüneli)

ECAS2002 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, 14 Ekim 2002, Orta Doğu Teknik Üniversitesi

4545

Kaynak: Arıoğlu, B., Yüksel,  A., Arıoğlu, Ergin., 2002; Yapı Merkezi Arşivi , Çamlıca, İstanbul. 

Page 46: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Bolu karayolu tünel projesinde sıkışma ve taban kabarması gözlenen zonlardauygulanan iksa birimleri:

Püskürtme beton kaplaması (ds= 40 cm) Tünel Bilgileri:

Beton kaplama (B40, d= 50 cm)

İç beton kaplama (d= 60 cm)

Sağ tüp uzunluğu: 3,236 km

Sol tüp uzunluğu: 3,287 km(d= 60 cm)

Enkesit alanı: ∼ 140 – 220 m2

Tüpler arasındaki kaya topuk 

genişliği: 40 m

Maksimum örtü derinliği: 

∼250 m

4646Kaynak: Geoconsult, 1998b; Dalgıç, 2002).

Page 47: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Kollu Kazıcı ile İstasyon Tünelinde Kazı İşlemi (YapıMerkezi İnşaat A Ş İzmir Metro ProjesiKollu Kazıcı ile İstasyon Tünelinde Kazı İşlemi (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. İzmir Metro ProjesiNenehatun Tüneli) 

Westfalia WAV 178/300Westfalia WAV 178/300Kollu Kazıcı 

4747ECAS2002 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, 14 Ekim 2002, Orta Doğu Teknik ÜniversitesiKaynak: Arıoğlu, B., Yüksel,  A., Arıoğlu, Ergin., 2002; Yapı Merkezi Arşivi , Çamlıca, İstanbul. 

Page 48: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Üst Yarıda Destekleme İşlemi (YapıMerkezi İnşaat A Ş İzmir Metro Projesi Nenehatun Tüneli)Üst Yarıda Destekleme  İşlemi  (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. İzmir Metro Projesi Nenehatun Tüneli) 

ÇelikHasır

Taze

KayaCivatası

Kaya Civatası

Çelik

Taze PüskürtmeBeton Yüzeyi

Kafesİksa

HidrolikKaldırma

Üst Yarı

KaldırmaPlatformu

Alt Yarı

4848ECAS2002 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, 14 Ekim 2002, Orta Doğu Teknik ÜniversitesiKaynak: Arıoğlu, B., Yüksel,  A., Arıoğlu, Ergin., 2002; Yapı Merkezi Arşivi , Çamlıca, İstanbul. 

Page 49: 1.BOLUM Genel Giris Genisletilmis

YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİİnşaat Mühendisliği Bölümü

TÜNEL DERSİErgin ARIOĞLU

Alt Yarı Kazısı ve Desteklemesi (Yapı Merkezi İnşaat A.Ş. İzmir Metro Projesi Nenehatun Tüneli)  

Geçici iksa: Püskürtme beton kaplama+kaya saplamaları

Üst YarıÜst Yarı(~35 m2)

Alt Yarı( 31 2)(~31 m2)

4949ECAS2002 Uluslararası Yapı ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu, 14 Ekim 2002, Orta Doğu Teknik ÜniversitesiKaynak: Arıoğlu, B., Yüksel,  A., Arıoğlu, Ergin., 2002; Yapı Merkezi Arşivi, Çamlıca, İstanbul.