Tunnel Structure hüSeyin göRen

download Tunnel Structure hüSeyin göRen

of 13

Transcript of Tunnel Structure hüSeyin göRen

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    1/13

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 148

    TNEL LME UYGULAMALARINDA SON YENLKLER

    A. NLTEPE

    1

    , M. MESSING

    2

    1 Boazii niversitesi, KRDAE, Jeodezi Blm,stanbul, [email protected]

    2 VMTGmbH,- Gesellschaft fr Vermessungstechnik Bruchsal,Germany, [email protected]

    zet

    Tnel inaat tekniklerinin geliimine paralel olarak, inaatlarn gerekletirilmesi iin kullanlan teknikdonanm ve bunun yansra kullanlan lme teknik ve donanmlar da srekli geliim iindebulunmaktadr.

    Tnel lme uygulamalar genel anlamda; tnellerde kazlarn ynlendirilmesi, tnel uygulamalarnnkontrol edilmesi, tnel ii ve dnda oluan deformasyonlarn izlenmesi, ve tnel i kaplamaelemanlarnn lme araclyla kontrol altnda tutulmas konularn kapsamaktadr.

    Bu almada, yukarda sz edilen tnel lme teknikleri son uygulama varyasyonlarn da kapsayacakekilde pratikte en ok karlalan tnelcilik konularndan klasik tnel ama yntemleri ve TBM tneluygulamalar iin ele alnmaktadr.

    Anahtar kelimeler : Tnel, tnel lmeleri, NATM, TBM, deformasyon lmeleri.

    LAST CHANGES ON TUNNELING SURVEYS

    Abstract

    Tunneling construction equipments,surveying methods and instrumentation are continuously advanceddepending on the development of the use of tunneling methods.

    Generally, tunnel surveying applications include guidance of tunneling excavations, setting outmeasurements, deformation monitoring measurements around the tunnel alignment and within thetunnels, and inner lining measurements.

    Last version of these measurement methods mentioned above for classical tunneling methods and TBMtunneling methods are subjected on this paper.

    Keywords: Tunnel, tunnel surveys, NATM, TBM, deformation measurements.

    1. Giri

    Genellikle, tnel alacak gzergahn topografyas, zemin koullar ve alacak tnelin geometrisi gibiparametreler deerlendirilerek tnel ama yntemi ve buna bal olarak da kullanlacak lme yntemleribelirlenmektedir.

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    2/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 149

    naat teknolojilerindeki gelimelere paralel olarak ihtiyalara ve dier koullara bal olarak tneluygulama yntemleri ve buna ilikin lme teknikleri de gelimektedir. Gnmzde tnel uygulamalar,kullanlan inaat prensipleri asndan drt grup halinde incelenebilir. Bu gruplar;

    A-kapa metotla ina edilen tneller, Klasik metotla ina edilen tneller TBM Tnel Delme Makinesi ile ina edilen tneller Batrma Tnel (lmmersed Tube) yntemi

    olarak sralanabilir. (nltepe, 2003)

    Bilindii zere inaat yntemi dier yerst inaat yaplaryla byk benzerlikler tad iin a-kapaolarak adlandrlan tnel uygulamalar kullanlan lme yntemleriyle de yerst yaplarda ihtiyaduyulan yntemlerle benzerlik gsterirler. Bu almada klasik tnelcilik ve TBM tnelcilii zerindedurulmakta ve bu yntemler iin kullanlan lmelerde yenilikler tantlmaktadr. Bunun yansra batrmatnel inaatna ilikin lmeler de bir baka almada ele alnmtr.

    Tnel lmeleri denilince ilk akla gelen lme uygulamalar tnel kazlarnn ynlendirilmesi gelmeklebirlikte kaz lmelerini desteklemek iin birtakm lme uygulamalar da gerekli olmaktadr. Buna gretnel uygulamalar ncesinde gerekli olan lme uygulamalaryle sralanabilir.

    Tnel inaat alann kapsayan bir nirengi ann oluturulmas.Nirengi noktalar arasnda poligon aYine ayn alanda oluturulacak bir nivelman a

    Topografyann lm ve haritalarn hazrlanmas Tnel tasarmlarnn hazrlanmas Tnel giri yaplarnn (aft, Portal, Yaklam Tneli ) inaat iin yaplan lmeler.

    Proje parametrelerinin araziye iaretlenmesi ve gerekli dier lmlerinin tamamlanmas

    ekil 1. Tnel Duvarnda Deiik Yaplarda Poligon Tesisleri

    Tnel inaatna ilikin tasarm deerlerine bal olarak tnel kazlarnn ynlendirilmesi; tipkesitlere uygun olarak inas, gerekli destek detaylarnn yerletirilmesi, tnel i kaplamaaamalarnn tamamlanmas iin darda oluturulan nokta sistemine bal olarak tnel giriyaps araclyla tnel ierisine tanm boyutlu (x,y,z) lme ana ihtiya duyulur. Tnel

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    3/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 150

    giriine kadar koordinatlandrlm bulunan poligon ve nivelman noktalar araclyla tnelkazlarnn balatlmas ve projeye uygun olarak ilerlemesi salanr. Tnelin yeraltndailerlemesiyle birlikte poligon noktalar ve nivelman noktalar tnel uygulamalarna destek

    verebilecekekilde tnel duvarlarnda tesis edilir ve koordinatlandrlr. (ekil 1)

    2. Klasik Metotlarla Tnel Yapm

    Tnel Ama Yntemlerinden en yaygn olarak uygulanan (NATM) Yeni Avusturya Tnel AmaMetodu, klasik metotla tnel ama tekniklerinin en deneysel ve esnek olan, en optimum destek ve kazyntemlerinin uygulanabildii tnelcilik anlaydr. NATM tnel gzergah boyunca yaplan zeminettleri ile topografya, derinlik ve ina edilecek tnel geometrisine bal olarak prensipte tnel inaatdetaylar belirlenir. Bununla beraber uygulama srasnda zemin gzlemleri ve deformasyon lmelerindenelde edilen sonulara gre uygulamaya ilikin kaz destek ve kullanlacak ina tipi ile kullanlacakekipman yeniden gzden geirilerek daha uygun hale getirilir. Bunun sonucunda tnellerde gerektii

    kadar destekleme kullanlarak iyi bir zamanlama ve optimum maliyetle gerek duyulduu lde yapemniyeti salanr. (ekil 2.)

    ekil 2. Klasik (NATM) Tnel naat Yntemi

    NATM tnel metodu iin; uygulama srasnda elde edilecek zeminin reaksiyonlarna gre yenidenuygulama detaylar dzenlendii iin deformasyon lmelerinin nemi byktr. Ancak NATMtnelcilii iin deformasyon lmleri bu almada ele alnmayacaktr.

    2.1 Klasik Tnel Kazlarnn Ynlendirilmesi

    Tnel inaatlar srasnda kaz dorultusunun belirlenmesi tnel lmelerinin en nemli konusunuoluturmaktadr. Klasik anlamda tnel kazlarnn ynlendirilmesi ve dier tnel uygulamalar dorudanlme ekiplerinin total station nivelman ve yardmc donanmlar araclyla tnel kaz birimleriniynlendirmesi ve kaz profilini iaretleyerek yrtlebilecei gibi bu amala tnel kaz kesiti veelemanlarna bal olarak gerek sayda kullanlacak lazer cihazlar araclyla da yaplabilir. Bu arada sonzamanlarda kazlarn ynlendirilmesi iin uygulanmaya balanan bir yntem de kaz makinalarnn lmearaclyla ynetilerek kazlarn gerekletirilmesi eklinde olmaktadr. NATM metoduyla tnelkazlarnn ynlendirilmesi klasik yntemlerle yaplabilecei gibi iki deiik yntemle deyaplabilmektedir. Bu lme yntemleri; kaz makinalarnn (Roadheader) ynlendirilmesi, ynlendirmeiin lazer cihazlarnn kullanlmas iin yaplr. (ekil 6)

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    4/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 151

    2.1.1 Klasik Tnel Kazlarnn Yaplmas iin Kaz Makinalarnn Ynlendirilmesi

    Roadheader kaz makinalarnn klasik tnel uygulamalar iin kullanm, birok avantaj nedeniyle

    giderek yayg

    nlam

    ve roadheader nemli bir tnel kaz

    makinas

    halini alm

    t

    r. Roadheader kaz

    makinalar deiik kaz kesitlerinde, deien jeolojik zemin koullar karsnda kullanl, hzl ve kolaymobilize olabilmektedir. (Sekil 2) Tnellerin zemin koullar, tipkesit formlar ve genel formlarnedeniyle paral aamalar halinde roadheader ve dier destek sistemleri kullanlarak rahatlklakazlabilmekte ve tnel destei salanabilmektedir. Burada en temel teknik desteklerden birisi de kazdorultusunun lmeler yardmyla belirlenmesidir. Bu ilem srekli olarak tnel ierisinde bir lmedesteinin bulunmasn gerektirmektedir. Bilindii zere Road header ile yaplan tnel kazlarnda dalme almalar yakn gemie kadar kaz snrlarn belirlemek iin dorudan tnel iinde yaplanlme aplikasyonlaryla salanmakta, yada tnel ierisinde lazer aletinin kaz ynnde yerletirilereklmlenmesi ve gerekli iksa ve kaz snrlarna olan dey ve yatay aklklarnn istenen aralktahazrlanarak kaz birimlerine verilmesi eklinde gerekletirilmektedir.

    ekil 3. Prizmalarn ve nklinometrelerin Yerleimi (VMT, 2005-d)

    Klasik lme aplikasyonlaryla tnel kazlarnn ynlendirilmesi tnel aynas civarndaki birok aktivitenedeniyle pek kolay ve salklolmamaktadr. Ayrca lmecinin srekli tnel iinde bekleyerek uzunzaman harcamasna sebep olmaktadr. Roadheader Ynlendirme Sistemi (SLS-TM) bir sreden beri

    pratikte kullanlmakta ve tnel kazlarnda lme desteinin otomatik olarak gerekletirilmesinisalamaktadr.

    Roadheader ynlendirme donanm makina stnde yerletirilen dier donanm araclyla tm dataykaydederek kaz profiline gre kazlar deerlendirdikten sonra grselletiren bir adet bilgisayar, datailetiimi iin bir lokal modem kutusu, sensr verilerini toplayan ve bilgisayar kullanm iin konvert eden

    merkez kutusu, lazer nlarn karlayan 2 adet prizma, makinann hareketlerini tespit eden 2 eksenliinklinometre saylabilir. Roadheader zerindeki sisteme dorudan tanmlanan aralklarla lm yapmakzere poligon noktasnda yerletirilmi aktif teodolit sistemi bulunmaktadr. Data iletimini ynetenkumanda kutusu ise bu harici sistemi desteklemektedir. Teodolit koordinat balantsn gerideki poligonzerinde yerletirilmi olan prizmadan almaktadr. (ekil 4)

    Makinann zerinde yerletirilen 2 adet prizma teodolit-lazer lleriyle makinann genel konumununglobal koordinat sistemine gre belirlenmesini salamaktadr. Makinann genelde roll ve pitch olaraktanmlanan boyuna ve enine hareketlerini tanmlamak iin 2 eksenli inklinometre kullanlmaktadr. Buarada makinann kaz kafas kolunun ve kaz kafasnn hareketlerinin de tanmlanmas iin sensrleryerletirilmektedir. Bylece kazc kafann konumu makinann ana gvdesinin pozisyonundan ve

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    5/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 152

    sensrlerden elde edilen hareket datasndan yararlanarak kazc kafann rlatif koordinatlarna balolarak proje koordinatlaryla belirlenebilmektedir.(ekil 5) Proje koordinatlarndaki kazc kafannkonumu ise kazlacak proje kesiti ile karlatrlarak operatre kaz yapabilmesi iin bilgisayar ekrannda

    grsel ve say

    sal bir ynlendirme verir.

    Total Station balang iin tnel dnda yerletirilir ve kazlarn tnel iinde ilerlemesiyle ve devameden srete tnel duvarnda tesis edilen tnel tipi poligonlara yerletirilmek zere tanr.Total stationkoordinatlandrlm tnel duvarndaki poligon noktasna yerletirilince geri poligon noktasndakigzleme dayanarak kaz makinas zerindeki prizmalara ynlendirilir ve kaz makinasnn konumununtanmlanmas salanr. Makinann bir koordinat btnl ierisinde hareketlerinin tespiti ve makinanntanmlanmas iin prizmalar ayr ayr llr. Inklinometreler makinann dnklk eksenine paralelolarak yerletirilir ve srekli olarak deerlendirme sistemine makinann hareketleri hakknda datagndermeleri salanr.

    ekil 4. Roadheader Ynlendirme Sistemi (SLS-TM) Donanm (VMT, 2005-d)

    Makina gvdesinin konumu; kaz kafas kolunun hareket sensrleriyle beraber llmesiyle kazckafann global koordinatlar belirlenebilmektedir. Bu yntem DTA (Proje Tasarm Ekseni) ve kazkesitinin bir bileimiyle deerlendirilerek sonulandrlr. Prizmalar, inklinometreler ve sensrleryardmyla makina gvdesinin her trl hareketi llmekte ve ekrana yansyacak grnty belirlemekiin hesaplara dahil edilmektedir.

    ekil 5 Roadheader Koordinat Sistemi (VMT, 2005-d)

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    6/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 153

    2.1.2 Klasik Tnel Kazlarnn Ynlendirilmesi iin Lazer Cihazlarndan Yararlanlmas

    Tnel geometrik formuna ve kaz yaplacak tnel aynas blmne bal olarak istenen sayda lazer

    cihaz

    yerleimi salanarak tm tnel kaz

    ve iksa destekleme ilemleri ok az say

    da lme eleman

    yardmyla srdrlebilmektedir. Burada tnel geometrisinin aliyman olmas da bir zorunluluk deildir.lmecinin yapmas gereken; tnel aynasnda bilinmesi gereken bir noktaya en yaknndan geen lazernndan belli bir kmdeki yatay ve dey mesafe farklarnn (dx,dh) verilmesini salamaktr.Uygulamalarn ynlendirilmesini salayacak olan bu liste tnel boyunca belli aralklarla hesap edilerekhazrlanr ve kaz-destek ekiplerine teslim edilir. Bu deerler btn lazernlar iin tip kesit zerindeki

    belli noktalara bal olarak tnel boyunca verildiinde tnel ilerlemesi iin lmecinin tneldebeklemesine gerek olmayacaktr. Bir ift hatl rayl sistem tneli kazs iin 4 yada 5 adet lazer cihaztesisi kazlarn ynlendirilmesi iin gayet uygun olmaktadr.(ekil 6) Lazerlerle tnel kazlarnnynlendirilmesi tnellerde kaz uygulamalar iin byk kolaylklar ve personel tasarrufu salamaktadr.

    ekil 6. NATM Lazer ile lm emas (nltepe, 2003)

    3. TBM Tnel na Metodu

    TBM tnel ama teknolojisi son dnemlerde ok nemli teknik gelimeler kaydetmitir. Sistem; inaedilmesi tasarlanan boyutta dairesel bir silindirik formu olan ring ierisinde tnel yap m iin gerekliteknolojiyi barndran bir tnel yapm makinasdr. TBM makinalarnn tasarm; tnel i kaplama cinsi,zemin ve proje koullarna gre belirlenmektedir. (ekil 7).

    1-Kazc Kafa 2-tme nitesi 3-Piston 4-Basn nitesi 5-Burgu Konveyor6-Ring Montaj Kolu 7-Burgu Konveyor 8-Segment Besl. nitesi 9-Segment Vinci 10-amur Nakil Band11-Kontrol Kabini 12-Segment Yzeyi 13-TBM Ynlendirme Lazerstasyonu

    ekil 7. TBM Makinesi (nltepe, 2003)

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    7/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 154

    Sistemin ba ksmnda kazlmas planlanan zemin koullarna gre tasarlanm bir kazc kafa ile kazlanmalzemenin darya tanmasn salayan bir sistem mevcuttur. Makinann silindirik formu kazlanzemini ayakta tutarak zemin stabilitesini korur. Kazc kafann ilerlemesiyle n ksmn stabilitesi de

    hemen gerisindeki ok say

    da pistonlar arac

    l

    yla yerletirilen segmentlere basarak ve kt zeminkoullar iin tasarlanm ise ayna basnc uygulayarak salanr. Lojistik lokomatif araclyla ieritanan segment paralar makinann erektr sistemi ile kazs tamamlanan blmde yerletirilir. Bu aradasistemin tm mekanik parametrelerini gsteren bir bilgisayar ile makinann yeraltnda ynlendirme ve ikaplama yerleiminin ynetildii bir lme bilgisayar mevcuttur.

    TBM makinalaryla tnel am srasnda gerekli olan ve burada ele alnacak olan lmeuygulamalar; tnel makinasnn (TBM) ynlendirilmesi, tnel ii stabilitesinin izlenmesi ve tnel iindekullanlacak kaplama elemanlarnn imalatnn lmlerle denetlenmesi olacaktr.

    3.1 TBM Makinasnn Ynlendirilmesi

    TBM dorultusu ilerleme srasnda zemindeki eitli engeller, zemin deformasyonu, etraftaki kayalar vedeien hidrolojik koullar vb sebeplerle deiebilmektedir. TBMin deien pozisyonu ise srekli olarakelde edilen total station lmleriyle belirlenerek DTAya (Proje tasarm Ekseni) gre kyaslanr. TBMin

    proje tnel ekseninden olan farklar bir dzeltme erisi tanmlanarak DTA zerine getirilmeyeallr.TBM operatr TBM makinasnn, tasarm tnel eksenine gre konumunu srekli grmek ister.TBM srcs grd tasarm ekseninden olan kaklklar dzeltmek ve mmkn olduuncamakinann tasarm eksenini izlemesi iin TBMi gerekli ynlerde hareket ettirir. Bu nedenle srekli aktiveedilmi bir ynlendirme sistemi gerekli bulunmaktadr.

    Stabil Tnelzerinde Poligon

    TBM zerinde

    Hedef Monitoru

    Tnel I YzeyindeReferans Noktas

    Tamamlanm Tnel

    Tunel Delme Makinas(TBM)

    ekil 8. TBM Ynlendirme Sistemi ve Bir Uygulama Grnts

    Ynlendirme sistemi dardan tnel ierisine tanan lm ebekesine dayal olarak TBMin teorikeksen zerinde balang pozisyonunun belirlenmesi ile balar. Bu arada TBM ierisinde bulunan lmekomputerine ynlendirme yazlmndan baka ina edilecek teorik tnel ekseni ve tip kesit parametreleriyklenir. TBMin gerisinde bir total station tnel dzleminde set edilerek lme ana balandktan sonraTBMin n ksmnda bulunan alglayc ekrana ynlendirilir.(Sekil 8) Total station tarafndan llenalar ve mesafeler belirlenen intervallerle lmlenerek deerlendirilmek zere otomatik olarak kontrol

    bilgisayarna gnderilir. Kontrolbilgisayar bu verilere dayanarak TBMin lm anndaki konumunubelirleyerek tasarm gzergah ile kyaslar ve yatay-dey dzeltme deerlerini belirtir.

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    8/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 155

    Ynlendirme sisteminin ana referans bir teodolit zerine monte edilmi olan ve grnr n gnderenlazer sistemidir. Lazer ve teodolit tnel duvarnda tesis edilmi ve koordinatlandrlm bir metal askzerine yerletirilir (ekil 8) ve TBM makinasnda yerletirilmi bulunan hedef monitrne ynlendirilir.

    Bu ekilde sistem 100 ila 200m aras

    nda bir mesafeye kadar lazer gcne ve tnel atmosferik koullar

    nabal olarak TBM iin ynlendirme hizmeti verebilir. Bu mesafe ina edilen blmde tnel eriliinelazer ekrannn boyutlarna da baldr. Lazer periyodik olarak tnel ierisinde ina edilen tnelin n

    blmnde mmkn olduunca stabil olan tnel yzeyine tanr. Yeniden koordinatlandrlan bir poligonistasyonuna set edilmi teodolit ve lazer aletinin nn aktive edilerek ELS (Elektronik Lazer Ekran)monitr zerine sabitlenmesiyle ELS lmlenmesi yeniden balatlr. ELS ekran ift eksenliinklonometre ile de kontrol edilmektedir. Ayrca ELS ekran zerindeki bir retro prizma ile teodolit ileELS arasndaki mesafe llerek ELS ekran pozisyonu ve dolaysyla da TBM konumu ve projeeksenine gre durumu belirlenebilmektedir.

    ekil 9. TBM in SLS-T APDYnlendirme Sistemi (VMT, 2005-b)

    Konum belirleme iin tanmlanan temel koordinat sistemi genel proje koordinat sistemidir. Ynlendirmesistemi tm tnel ve proje elemanlarnn tanmland koordinat sistemidir. Ayrca TBM zerineyerletirilmi ELS ekran boyutlar, TBM kontrol noktalar ve referans noktalar ise TBM lokal koordinatsistemine gre belirlenir. Bir lme kontrol iin TBM zerindeki kontrol noktalar kullanlaraktransformasyon programlar aracl ile TBM pozisyonu belirlenir. TBM makinas ynlendirmesi iinkullanlan nc koordinat sistemi DTA (Proje Tnel Ekseni) koordinat sistemidir. Bu koordinatsisteminde noktalarnn kilometre ve ofsetleri gsterilir. Ynlendirme sistemi TBMin konumunu

    belirlemek iin bu koordinat sisteminden yararlanarak DTAdan yatay ve dey kaklklar ve TBMkilometresini verir.

    TBM ynlendirme sistemi aadaki bileenlerden olumaktadr (ekil 9):

    ELS Ekran: Bu ekran lazernn karlayan ve TBM in n ksmnda yerletirilen bir aktif ekrandr. ELSierisinde iki dorultudaki hareketleri belirleyen bir inklinometre bulunmaktadr. Yerletirme pozisyonuTBM lokal koordinat sistemine gre belirlenmitir.

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    9/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 156

    Sarkutu: Teodolit ve lazere enerji salar ve bilgisayarla lazer arasndaki ilikiyi dzenler.Lazer + Teodolit:Yatay dey alar, mesafeleri ler ve ELS zerine lazern gnderir.Endstriyel PC : Tnel ynlendirme yazlmn iletir, data toplar ve hesaplar.

    Tnel lerleme Yaz

    l

    m

    : Yaz

    l

    m btn sz edilen aletlerden data al

    r.TBM konumunu toplad

    tmlm datasn ve DTA datasn kullanarak hesaplar ve DTA ye gre nmerik ve grafik olarak gsterir.Ayrca ring yerleimleri hakknda data hazrlar.Kontrol Kutusu: Datann PC ve yazlm iin uygun hale getirilmesini salar.

    3.2 Tnel Stabilitesinin zlenmesi

    Tnel stabilitesini izlemek iin yaplan deformasyon lmleri tnel stnde NATM tnel uygulamalariin yaplan lmlerle byk lde benzeir.(ekil 10) Sadece tnel ierisinde i kaplama cinsine balolarak lm noktas tesis ekli ve eidi farkllklar gsterebilir.

    TBM ile tnel am srasnda da deformasyonlar belirlenmeye allarak uygulamaya ilikin herhangi birek dzenlemeye ihtiya olup olmad ortaya konur. Eer beklenenin tesinde deformasyon bulgular varise uygulamaya ilikin detaylar gzden geirilir. TBM segmentli tnel uygulamalarnda genelliklesegment i yzeyindeki konverjanslar merak konusu olmutur. Bu amala son zamanlarda ring iyzeyinde oluan konverjanslarn belirlenmesi iin gelitirilmi olan yntem Ring Konverjans lmSistemi (RCMS) olarak adlandrlmaktadr.

    ekil 10. Deformasyon lm Noktalarnn Yerleimi (nltepe vd., 2001)

    3.3 Ring inde Konverjans lmleri

    Bu lm yntemi segmentli tnel uygulamalarnn uygulama emniyetini lmek iin gelitirilmitir.Segmentli tnel i yzeyindeki konverjans lmleri kstl biimde sadece invar teli yada total stationgzlemleriyle mmkn olabilmitir. Ancak bu yntemlerle TBM destek birimlerinin bulunduu alanlardalm mmkn olmamaktadr. Bu arada segment ringinin yerletirilmesinden sonra TBM pistonlarnn

    basnc, enjeksiyon etkisi ve TBM kuyruk ksmnn geii srasnda oluan deiim, tp iinden yktama srasnda oluan etkileim hep merak edilmitir. Yukardaki belirtilen beklentilere cevap olacakkonverjans lm yntemi VMT tarafndan gelitirilmitir. Sistem bir kesit halinde her segment paras

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    10/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 157

    zerinde set edilecek inklinometrelerin data kaydetmesine ve bu datann deerlendirilerek konverjansdeiimlerinin belirlenmesine dayanmaktadr.

    Ring konverjans lm sistemi donan

    m

    aa

    daki bileenlerden olumaktad

    r (ekil 11):Sistem bir ringte bulunan segment says kadar inklinometre cihaz gerektirmektedir. nklinometrelerdijital yada analog data kayt sistemlerine sahip olabilmektedir. Sistemin dier bileenleri ise, zel datakablosu, kaydedilecek data iin kontrol nitesi ve endstriyel tip bilgisayardr. Her bir segment paraszerine yerletirilecek inklinometrelerdeki tilt deiiklikleri alnarak btn bir ring hakknda deformasyon

    bilgisi elde edilmektedir. Tamamyla otomatik ve istenen sklkta data toplamak mmkn olmaktadr. Buyntemle 0.3 mm lm i doruluu ile tnel ii konverjanslarn belirlemek mmkn olmaktadr.

    ekil 11. Ring Konverjans lm Sistemi ve Bileenleri (VMT, 2005-a)

    Ring monte edilir edilmez lm cihazlar segmentler zerine yerletirilebilir ve hemen tm oluacakkonverjans verilerini kaydetmek mmkn olabilmektedir. Btn konverjans verileri tnel zerindeyerletirilen dier lm noktalarndan elde edilen lm bulgularyla birletirilerek uygulama hakkndadaha doru kararlar verilebilir.(ekil 10) nklinometreler segmentler zerinde niler ierisineyerletirilebilirler. Yerletirme ilemi en basit ekliyle yaptrlarak gerekletirilebilir. Yerletirme ve ilkgzlem hemen ringin yerletirilmesini takiben mmkn olabilmektedir. Kolay yerletirilmesi ise daharingin yerletirildii ilk andan itibaren bilgi toplanmasna frsat tanyan basit ama nemli bir ayrntdr.

    Tnellerde oluan deformasyon segmentlerin birleim yerlerinde kendini gsterir. Tnellerde oluan budeformasyon bir ringi oluturan tm segment paralarnn zerine yerletirilen inklinometrelerle eldeedilebilmektedir. Segment yzeylerindeki hareketler her segment paras iin kaydedilmektedir. Herinklinometre iki kablo giriine sahiptir. Birinci inklinometre bir ucundan kontrol nitesine ve dierucundan da dier inklinometreye balanr. Dier inklinometreler bir nceki ve bir sonraki inklinometreile balanr. Yalnzca son inklinometre sadece bir ncekine balanr ve data kayd gerekletirilir. Herring zerinden elde edilen data gruplarnn bir btn olarak deerlendirilmesi sonucu her inklinometredenistenen dier tm inklinometrelere olan mesafeler bulunabilmektedir. (ekil 12) lmelerden ilki sfrlm olarak kabul edilerek sonraki ller bu veriye gre kyaslanabilmektedir. lm datasnndeerlendirilmesi iin segment birleim yerlerinin koordinatlarna ihtiya vardr. Deerlendirme iin ringformu yerletirilme sonras elde edilen konumu baz alnr. Ring zerindeki bilinen baz detaylarn TBMynlendirme teodoliti ile llerek koordinatlandrlmasyla btn konverjans lleri de proje koordinatsisteminde tanmlanabilmektedir.

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    11/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 158

    3.4 Segment ve Segment Kalplarnn Kalite Kontrol

    Tnel i kaplama elemanlarnn tnel ierisine yerletirilmeleri srasnda mm. ye varan imalat

    tolerans

    na uyulmas

    beklenmektedir. Bu toleranslar

    n a

    lmas

    durumunda i kaplaman

    n tnel ierisineyerletirilmesi srasnda tam kilitlenme salanamayabilir ve bunun sonucunda da tnel iine szma hattastabilite sorunlaryla karlamak szkonusu olabilir. Bu nedenle i kaplama imalat iin kullanlankal plar ile imal edilen elemanlar lmelerle kontrol edilirler. Bu kontroller fotogrametrik metotlarlayaplabilecei gibi klasik lum yollaryla kumpaslar kullanlarak da yaplabilir. Ancak lazerinterferometri yntemi son zamanlarda kullanm yaygnlaan bir lme yntemi olmaktadr.

    ekil 12. Ring Konverjans lmlerinin Tubgeo Yazlmyla Yorumlanmas

    Lazer interferometri yntemi (LIS) segment kalplar ve imal edilen segmentlerin llerek kontroledilmeleri iin hzl hassas ve pratik bir yntemdir. lmler dorudan obje zerinden polar koordinat

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    12/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 159

    yntemiyle yaplr ve bu lm datasnn deerlendirilerek saysallatrlmasyla gerekletirilir. Lazerinterferometri lm sistemi; lmler iin yksek hassasiyetli single beam 3D lazer interferometer LT300/LTD 500 aleti kullanmaktadr. Aletin lm kapsama alan yatayda 235, deyde 45 dir ve 25m

    mesafede lm yap

    labilmektedir. Deerlendirme yaz

    l

    m

    TubGeo bir ok test lmmde dekullanlmakta olup C++ programlama dilinde yazlmtr. Hesaplanm data saysal, grafik ya da herikisinin bir kombinasyonu eklinde de sunulabilmektedir.

    Obje lmleri deerlendirilerek lm verileri tasarm verileriyle karlatrlr. lk kontrol lmsegment kalplar iin ve ardndan da ilk imal edilen segmentler zerinde yaplr. Segment kalplar 3

    boyutlu olarak imalata balamadan nce llr ve imalat iin kabul edilebilir toleranslar dahilinde uygunolup olmad ortaya konur.

    Segment kalplar ve imal edilen segment paralarnn kontrol edilebilmesi iin lm verilerininmilimetreden daha yksek duyarlkta data iermesini gerektirmektedir. Bir segment parasnn tamanlamyla tanmlanabilmesi iin 6 yzeyinin tamamnn llmesi gereklidir. Kontrol ilemi sadece

    objenin geometrik formunun kontrol iin deil ayn zamanda gerekli tm imalat detaylarnn kontrolnde mmkn klar.

    Segment kal p ve segment paralar iin yaplan kontrol lmleri imalat ortamnda yaplmaktadr. Bummkn deilse depolama ortamlarnda yaplabilir. Kal p ya da segment lmlerinin yalnzca birnoktadan llmesi yeterli olmamaktadr. Bu nedenle kontrol edilen objenin ayn koordinat sistemindetanmlanm ikinci bir l noktasndan da llmesi gerekmektedir. (ekil 14)

    Ayn obje stnden alnan tm kontrol lmlerinin koordinat btnl ierisinde olmas iinretroreflektif prizma araclyla belirlenen formatta bir grup l alnr ve bu noktalar tanmlanr. Kontrollmlerine balanaca zaman retroreflektif prizma referans noktasna konur, alet kendi ikalibrasyonunu tanmlar ve lm iin gerekli tm yzeylerde prizma gezdirilerek aletin gerekli

    yzeylerde l taramalarn yapmas salanr. lme verilerinin deerlendirilmesi iin Tubgeo isimliyazlm kullanlmaktadr. Deerlendirme datas obje noktalarn 3 boyutlu olarak X,Y,Z dx,dy,dz olaraktanmlar. Obje ve tasarm verileri kyaslanarak toleranslar belirtilir ve uyumsuzluklar ortaya konur.Sonraki kontrol ilemi belirlenen periyotlarla imal edilen segment gruplar ve segment kalp gruplar iintekrarlanabilir. (ekil 13)

    ekil 13. Segment Kalb ve Segmentlerin llmesi

  • 8/14/2019 Tunnel Structure hSeyin gRen

    13/13

    Tnel lme Uygulamalarnda Son Yenilikler

    Harita ve Kadastro Mhendisleri Odas, Mhendislik lmeleri STB Komisyonu2. Mhendislik lmeleri Sempozyumu23-25 Kasm 2005,T stanbul 160

    ekil 13. Laser Interferometri lm Sistemi (VMT, 2005-c)

    4. Sonu

    Burada NATM ve TBM olarak iki ayr tnel teknolojisi iin ele alnan tnel lmeleri genelde tnelkazlarnn ve inasnn ynlendirilmesi iin yaplan lmeler asndan incelenmi ve bu konuda yenigelien lme uygulamalar ele alnmtr.

    Tnel inaatlarna ilikin lmeler inaat uygulamalarnn gvenle ve baaryla uygulanmasn salamakiin son derece gerekli teknik uygulamalardr. Tnel uygulamalar kapsamndaki lme uygulamalarnnsrekli gelimesi, lmeler iin modern teknikler ve yaklamlarn kullanlyor olmas tnelcilikuygulamalar iin de ok nemli kazanmlar getirmektedir. Bu kazanmlar ise; inaat maliyetlerinindmesi, inaat srelerinin ksalmas ve inaat kalitesinin artmaseklinde olacaktr.

    Kaynaklar

    nltepe, A., zener,H., Grkan, O. (2001-a), Monitoring and Analyzing the GeotechnicalMeasurements at zmir LRT System Tunnels, Turkish- German Joint Geodetic Days, April, BTU, Berlin

    nltepe, A., zener,H., Grkan, O. (2001-b), Guiding System Applied to Konak- Basmane EPBMTunnels in zmir, Turkish- German Joint Geodetic Days, April, BTU, Berlin

    nltepe, A., (ubat 2002), Monitoring Vertical and Horizontal Displacements During the Constructionofzmir LRTS NATM and EPBM Tunnels,Ph.D. Thesis, Bogazii University, stanbul.

    nltepe, A.,(2003),Tnel naatlar

    S

    ras

    nda Uygulanan lme Yntemleri ve Bu Yntemlerin DeiikTnelcilik Metodlarin Karlatrlmas, 1. Mhendislik lmeleri Sempozyumu, YTU, Istanbul

    VMT GmbH, (1997), Tunnel Guidance System for TBMS With Segmential Lining, Ubstadt-Weiher,Germany,

    VMT GmbH, (2005-a),RCMS-Ring Convergence Measurement System, Germany.

    VMT GmbH, (2005-b),SLS-T APD Tunnel Guidance System, Germany

    VMT GmbH, (2005-c),LIS Laser Interferometer System, Germany

    VMT GmbH, (2005-d),SLS-TM Guidance for Roadheader, Germany