Tünel ve Tünelcilik

[ozguryolcu]

TÃœNEL NEDÄ°R?

   ÇeÅŸitli kayaçlar içinde yapılan iki tarafı açık kazılara tünel, tek tarafı açık kazılara ise galeri adı verilir. Genel anlamda tünel yeraltı geçidi olarak da tanımlanabilir.

   Tüneller demiryolu, karayolu, yaya yolu, kanal v.s. gibi bir taşıt yolunun bir kısmının yeryüzünden geçirilmesinin teknik bakımdan olanaksız bulunduÄŸu ya da ekonomik bakımdan uygun bulunmadığı yerlerde kullanılır.


TÜNELCİLİĞİN TARİHİ GELİŞİMİ

   Ä°nsanoÄŸlu var olduÄŸu ilk çaÄŸlarda dışarıdaki vahÅŸi hayattan ve doÄŸal ÅŸartlardan korunabilmek için taÅŸları, kayaları, daÄŸları sahip olduÄŸu ilkel aletlerle oyarak kendilerine sığınacak maÄŸaralar oluÅŸturmuÅŸlardır.  
   Ä°nsanlar yerleÅŸik hayata geçtiklerinde imkânlarını da geliÅŸtirerek maden çıkarmaya baÅŸladılar, madene ulaÅŸabilmek için yeraltında tüneller ve galeriler açmaya yönelmiÅŸlerdir.
   SavaÅŸlarda saklanmak, kaçmak ve düşmanı ÅŸaşırtmak için yine tünellerden ve yeraltı yapılarından (sığınaklar, depolar) faydalanmışlardır.

   Ä°lk tünel M.Ö 4000 yılında Fırat nehri altında Babil yakınlarında 1 km. uzunluÄŸunda aç-kapa yöntemiyle açılmıştır. Ãœlkemizdeki ilk galeri ise M.Ö.300 yılında Silifke'de ki Aksıfat galerisidir. Su amacıyla açılmıştır.


Resim -1; Amerikanın ilk demir yolu tüneli. Staples Bend, Allegheny Portage Demiryolu

TÃœNEL Ä°NÅžASINI GEREKTÄ°REN NEDENLER

Tüneller; karada ya da su içinde,
   *Demir ve karayollarını kısaltmak
   *Baraj yapımında nehir suyunu çevirmek
   *İçme ve sulama için su getirmek
   *Åžehir pis suyunu uzaklaÅŸtırmak
   *Åžehir trafiÄŸini hafifletmek
   *Yeraltında geçit saÄŸlamak
   *Hidroelektrik santrallerine su iletmek
   *Yeraltından maden çıkartmak
   *Askeri amaçlar için yapılmaktadır.

Maden Tünelleri:

   Yeraltında bulunan ve cevherlere ulaÅŸmak için yapılan;
   -Hazırlık galerileri,
   -Ana galeriler,
   -Kuyular,
   -Desandreler,
   -Arakat galerileri,
   -Ulaşım ve nakliyat galerileridir.




Ulaşım Tünelleri:

   *Yayalar için geçiÅŸ tünelleri
   *Demir ve kara yollarının kısaltılması amacıyla
   *Demir yollarında daÄŸlık arazide yükseklik kazanmak amacıyla
   *Birbirinden tepe, sırt, akarsu gibi doÄŸal engellerle ayrılmış        ÅŸehir semtlerinin birleÅŸtirilmesi amacıyla
   *Yerüstünde yol geniÅŸletme, yol açma çalışmalarının pahalı ve zahmetli olduÄŸu yerlerde ulaşım amacıyla
    *Ä°nsan taşımacılığının emniyetsiz olduÄŸu yerlerde kullanım kolaylığı ve ekonomiklik saÄŸlamak amacıyla yapılan tünellerdir.




Şehirsel Yeraltı Yapı Tünelleri:

   *Yeraltı suyunu drene etmek amacıyla,
   *İçme ve sulama suyu getirmek amacıyla,
   *Atık ve pis suların toplanarak uzaklaÅŸtırılması amacıyla,
   *Yeraltı yapılarını havalandırmak amacıyla,
   *HaberleÅŸme nakil hatları, gaz nakilleri, kablo ve servis  tünelleri oluÅŸturmak amacıyla,
   *Akarsu yatağının deÄŸiÅŸtirilmesi amacıyla kullanılırlar.

Askeri Amaçlı Tüneller:


        Bu amaçla inÅŸa edilen tüneller yurt savunmasında stratejik açıdan çok önemlidirler.

        Herhangi bir savaÅŸ ve doÄŸal afet durumunda insanların güvence altına alınması ve askeri harekatın gerçekleÅŸtirilebilmesi için tasarlanırlar. Ayrıca hayati önem taşırlar.



TÜNEL AÇILMADAN ÖNCE YAPILAN ÖN İŞLEMLER

   *Etüde önce bölgenin topografik ve jeolojik haritaları üzerinde baÅŸlanır.
   *Güzergâh arazi üzerinde tespit edilir ve incelemeye geçilir.
   *Bölgenin yeraltı suyu araÅŸtırmaları, su kaynakları, yüzey tespiti mümkün zemin türleri v.s. araÅŸtırılır.
   *Bölgeye ait bütün cephelerden fotoÄŸraflar çekilir.
   *Sondaj yerleri ve derinlikleri tespit edilir.
   *Civarda daha önceden açılmış olan tünel, galeri, kuyu gibi yapılara ait dosyalar temin edilerek incelenir.
   *Gerekli sondajlar yapılarak numuneler alınır ve analizleri yapılır.

JEOLOJİK ETÜT ÇALIŞMALARI

        Jeolojik etüdün çok ayrıntılı ve doÄŸru araÅŸtırılması ve saptanması gerekir. Tünel güzergâhının jeolojisi her yönüyle incelenmeli ve Jeolojik veriler sayısal olarak açıklanmalıdır.

        Tüneller iki aÅŸamalı bir çalışma sonrasında açılırlar:

  *Ön jeolojik çalışmalar
  *Ayrıntılı jeolojik çalışmalar (Fizibilite ve kesin proje aÅŸaması)

Ön Jeolojik Çalışmalar :

   *Topografik ve jeolojik haritalar üzerinde baÅŸlar.
   *Kabaca güzergâh belirlenir.
   *Bölge jeolojisine ait yayınlar ve veriler toplanır.
   *Tünel giriÅŸ-çıkışı ve buralara gelen yükler, olması muhtemel kaymalar, örtü kalınlığı, hidrojeolojik ÅŸartlar, ısı, gaz problemleri ayrı ayrı ele alınır.
   *Kazılacak malzemenin fiziko - mekanik özellikleri belirlenir.
   *Kullanılması uygun kazı yöntemleri ve makineleri belirlenir.
   *Destek türleri ayrıntılarıyla araÅŸtırılır ve belirlenir.


 Ayrıntılı jeolojik çalışmalar:(Fizibilite ve kesin proje aÅŸaması)

   Ã–n jeolojik çalışmalar, planlanmaya paralel olarak, her yönde derinleÅŸtirilir, ayrıntılı jeolojik çalışmalara geçilir.

   *Tünel içinde bulunması olası olan kayaçların derinlikleri
   *Kayaçların litolojik ve yapısal karakterleri
   *Mekanik özellikleri, ayrışma ve kazılabilme nitelikleri saptanır.
   *Kayaçların yeraltı sularının etkisi ile erime, oyulma özellikleri incelenir.
   *Kayaçların ÅŸiÅŸme-kabarma özellikleri incelenir.
   *Tünel güzergâhı üzerindeki binalarda çatlama oluÅŸabilme durumu incelenir.
   *Kazılabilme dereceleri, kazı makinesi türleri ve destek türleri saptanır.

         *Yapılan ayrıntılı çalışmaların sonunda, önce harita üzerinde saptanan tünel güzergâhı gerektiÄŸinde deÄŸiÅŸtirilir ve yeni güzergâh belirlenir.
   *Kazılabilme dereceleri belirlenerek uygun kazı makinesi türlerini ve destek üniteleri seçilir.
    *Bu çalışmalar ve deneylerin ışığında, tünelin ÅŸekli ve çapı tayin edilir. Planlar hazırlanır, daha kesin maliyet hesapları yapılır.    
          *Çalışmalar, mühendisin güzergâh araÅŸtırmalarına yetecek geniÅŸlikte bir alanı kapsamalı ve daha sonra ilave etütlere ihtiyaç duyulmayacak ÅŸekilde yapılmış olmalıdır.


TÜNEL GÜZERGAH SEÇİMİ

        Tünel inÅŸası sırasında karşılaşılan ve bilinmesi gereken parametreler; yeraltı suyu, ayrışmış ya da çatlaklı kaya ortamı, kaya sertlik derecesidir.

        Ä°ÅŸte bu araÅŸtırmaların sonucu olarak tünelin baÅŸarılı ve hatasız bir ÅŸekilde açılabilmesi için önemine çok dikkat edilmesi gereken üç aÅŸama vardır.Bunlar;

      *Ön inceleme Safhası
      *Yapılabilirlik(Fizibilite) Safhası
      *Proje Safhasıdır.

   Ön Ä°nceleme Safhası:

         Bu safhada yardımına ihtiyaç duyulan konular bölgenin jeolojik incelemeleri, bölgesel jeolojik haritalar, bölgenin yer altı suyu araÅŸtırmaları, bölgeye ait bütün cephelerden çekilmiÅŸ fotoÄŸraflar ve sondaj çalışmaları eÄŸer varsa bölgede daha önce açılmış olan tünellere ait inÅŸaat kayıtlarıdır.

         Ön inceleme safhasında tünelin güzergah seçimi için alternatif fikirler üretilmeli ve bu alternatifler teker teker ayrıntılı olarak ele alınmalıdır.


Yapılabilirlik(fizibilite) Safhası:

        Bu safhada yapılan çalışmalar;jeolojik haritalar,ön sondajlar,muayene çukurları ve diÄŸer gerekli jeolojik çalışmalardır.

Proje Safhası:

        Bu safhada bölgenin kesin jeolojik haritası çıkarılarak sondaj sonuçları ve yerinde deneyler ile laboratuar deneyleri yapılır.Jeolojik harita daha ayrıntılı hale getirilerek teknik rapor yazılır ayrıca projenin ayrıntılı olarak maliyet hesapları yapılarak projeciye gerekli konular hakkında bilgi verilir.


        Tünelde güzergah belirlemede diÄŸer parametrelerin yanı sıra aÅŸağıdaki durumlara da dikkat edilmelidir;

*Meskun alanlardan geçilmemeli,
*Meskun alandan geçmek zorunlu ise yolların altından geçilmeli,
*Boş arazi ve yol yok ise yapılaşmanın projeli, ruhsatlı, düzenli ve planlı olarak yer aldığı bölgelerden geçilmelidir.
           Åžehir dışında tünel yapmak, ÅŸehir içine göre çok daha kolaydır. Şöyle ki;

*Coğrafi engellerin dışında engel yoktur.
*Bütçe oranında araştırma imkanı vardır.
*Tünel güzergahı amacına uygun seçilir.
*Havalandırma için şartlar gerektiği yerde açılabilir.
*Programa göre yaklaşım tünelleri yapma imkanı vardır.
*Tekniğin ve ekonominin gereği yapım metodu seçilebilir.
*Şantiye sahaları ve ara depolar gereken yerlerde seçilebilir.
*Nakliye için zaman sınırlaması yoktur.
*Döküm sahası problemi yoktur.
*Çevresel etkilenme ve sınırlama yoktur.

-->       Åžehir içi tünelciliÄŸinde ise yukarda sayılan tüm pozitif faktörler negatif olmakta ve olanaklar sınırlanmaktadır.

EKONOMÄ°K ANALÄ°Z

   Ekonomik çalışmalarda tünelin maliyet analizi yapılır ve 1 m tünelin kaça mal olacağı hesaplanır.

Tünelcilikte maliyeti etkileyen temel faktörler;

   *Tünel güzergâhının jeolojik ve hidrojeolojik durumu,
   *Tünel desteklemesi ve destek türü,
   *Tünelin yüzeyden derinliÄŸi,
   *Tünelin uzunluÄŸu, çapı ve ÅŸekli,
   *İşçilik,
   *Çalışılan günler,
   *Makine arızalarıdır.

/buffereffect.110mb.com