Anasayfa » İnşaat Makinaları, İnşaat Teknolojisi » TBM – Tünel Açma Makinası

TBM – Tünel Açma Makinası

28 Aralık 2012  |  Yazar: Aykut ÖZDEMİR  |  4 Yorum  |  16.421 kez okundu
Facebook'da Paylaş Twitter'da Paylas FriendFeed'de Paylaş


( Tunel Boring Machine), diğer bir adıyla yeraltı canavarı. Devasal tünellerin açılımında kullanılan bu canavarların boyu 200 m ye kadar ulaşabiliyor. Bir yandan kazıyor, bir yandan kazdığı taşı kumu taşıma bandı ile ayrıştırarak çıkarıyor. Aynı zamanda  tünelin beton plaklarını yapıyor.  Bu yazıda, Marmaray projesi‘nde de kullanılmış olan, çok fonksiyonel  bu canavarlar hakkında derlediğim bilgileri paylaşacağım.

 

TBM

İnşaat ve madencilik sektörlerinde, yeraltı yapıları büyük önem taşımaktadır. Özellikle büyük şehirlerde, elektrik, su, kanalizasyon, telefon, doğalgaz ve metro tünelleri gibi yapıların açılması sırasında, çevreye ve yer üstündeki yapılara zarar verilmemesi son derece önemlidir. Bu da seçilecek kazı tekniği ile alakalıdır. TBM ( ) denilen tünel açma makinaları yatırım maliyeti yüksek olsa da, istenilmeyen yeraltı hareketlerini önleme kabiliyeti, daha sessiz, titreşimsiz ve hızlı çalışması nedeniyle günümüzde tercih edilen kazı makineleri haline gelmiştir. Sert, orta sert, yumuşak ve akıcı formasyonlar için kullanılabilen kafa dizaynları ve keski tipleri, makineyi dengeleme sistemleri, tahkimat sistemleri, çıkarılan pasayı taşıma sistemleri, çeşitli yönlerden farklılıklar göstermektedir. Açılacak yer altı boşluğu boyunca geçilecek formasyonların önceden tespiti, kullanılacak makinenin seçiminde en önemli faktörlerden biri olmaktadır.

 

Tarihçesi:

İlk tünel açma makinesi Amerika’da Hoosac Tüneli’nde kullanılmıştır. Bu makine daire şeklinde döner bir kesme kafasına sahipti ve keskiler konsantrik daireler çizerek kazı yapacak şekilde dizilmişlerdi. Tutunma mekanizması, itme (baskı) mekanizması ve pasa uzaklaştırma düzenleri vardı. Ancak 1856 yılında yapılan bu makinenin yapısal tasarım şekli, makinenin sert kayaçlarda başarılı olarak çalışabileceği seviyede değildi. Herman Haupt isimli inşaat mühendisi, bu makine ile 3 metrelik bir ilerleme yapmayı başarmıştı. TBM’in esasını oluşturan bu kavram, daha sonra yüz yıl boyunca hiçbir gelişme gerçekleşmemiştir.

1956 yılında James Robbins isimli mühendis, kalem keskiler yerine döner disklerin kullanılma fikrini ortaya atmıştır. Toronto’daki bir uygulamada günde 38m’lik ilerleme gerçekleşmiştir.
Bu uygulama TBM’lerin yumuşak ve orta sert kayaçlarda ekonomik olarak kullanılabileceğinin ilk göstergesi olmuştur. Toronto’daki uygulamanın ardından 26 yıl boyunca yine pek bir ilerleme olmamıştır.

1970′lerin sonu ve 1980′li yılların başlarında Amerika ve Avrupa’da birçok üniversite ve araştırma kurumu disk kesicilerin sert kayaçlardaki performansının fizik prensiplerini anlamak üzere çok sayıda araştırma yapmışlardır.

 

tbm tunel acma makinasi tunnel boring machine 10

 

Genel Özellikleri

 

TBM’lerin yapısal özellikleri olarak ;

  • Kesici kafa,
  • İtme silindirleri,
  • Yönlendirme silindirleri,
  • Kilitleme pabuçları(gripper),
  • Kesici kafayı döndüren motorlar,
  • Beton tahkimat elemanlarını yerleştiren erektörler sayılabilir.

TBM arkasında bulunan, back-up sistemler olarak adlandırılan kısımda ise;

  • Hidrolik güç üniteleri,
  • Elektrik trafoları,
  • Tavan civataları için delici,
  • Havalandırma fanları,
  • Pasa nakliyatı için bant konveyörler,
  • Vagonlar bulunmaktadır.

TBM İle Kazınının, Delme Patlatma ile Maliyet Karşılaştırılması

Firmalar bir tünel projesine başlamadan önce işi ne şekilde yapacaklarına dair sınırlayıcı sebepler ve hükümler yok ise maliyet açısından yöntem belirlemek için çalışmalar yapmak zorundadırlar. Bu çalışmaları etkileyen parametreler ve bunların maliyete etkileri aşağıdaki gibidir:

  • Tünel Çapı ve Tünel Uzunluğu,
  • Tünel Açılacak Formasyonun Basınç Dayanımları ve Kazılabilirlik,
  • Çalışma Saatleri,
  • Patlayıcı Madde ile Kazıyı Engelleyen Sebepler,
  • Tünele Uygun Makinelerin Temin Zorlukları (Küçük çaplı tünellerde Del-Pat sonrası ayna pasasının yüklenmesi ve taşınması vb. işler için spesifik makinelerin kolaylıkla bulunamaması gibi),
  • İşin Süresi,
  • Diğer sebepler,

Yukarıda sayılan tüm parametreler hassas bir şekilde değerlendirilerek tünelin hangi yöntemle açılacağına karar verilir. Yukarıdaki parametrelerden en önemlisi ve yöntem belirlemede asıl belirleyici olan tünel çapı ve tünel uzunluğudur.

 

TBM ve Delme Patlatma ile kireç taşında tünel açılmasının maliyet analizi açısından karşılaştırılması

Yukarıdaki grafikten de görüldüğü üzere örneğin 3 metre kazı çapındaki bir tünel için 5km’den sonra TBM ile tünel kazısı daha ekonomik olmaktadır. Proje bitiş süresi gözönüne alındığında ise tünel açma makineleri ile kazı her zaman avantajlı durumdadır.

Neden TBM ?

  • Kazı hızı oldukça yüksektir,
  • Çalışan işçi sayısı oldukça az olmakta ve işçilik maliyeti düşmektedir,
  • TBM kullanımıyla tünel içinde oluşması mümkün toz miktarı önemli derecede azalmakta ve dolayısıyla işçi sağlığı açısından olumlu bir çalışma ortamı elde etmek mümkün olmaktadır,
  • Patlatmadan kaynaklanan sarsıntı oranı TBM kullanımında söz konusu olmayacağından TBM, şehirleşmenin yaygın olduğu kaya ortamlarında kolaylıkla kullanılabilmekte ve çevre sorunu yaratmamaktadır,
  • Patlatma yapılarak çalışıldığında yeraltı açıklığının çevresinde oluşan gevşeme zonu (zedelenmiş kaya kütlesi zonu), TBM’in kullanılması halinde oldukça sınırlı kalmakta ve dolayısıyla, tünel destek elemanlarına etkiyen yükler de azalmaktadır.

TBM’in Performansı

TBM kullanan firmalar bir tünel projesine başlamadan önce işi ne kadar sürede yapabileceklerini bilmek isterler. Yıllar içerisinde farklı yaklaşımların etkin olduğu performans tahmin metotları geliştirilmiştir.

TBM performansını etkileyen parametreler

 

Kayaç Karakteristikleri
  • Tek eksenli basınç dayanımı,
  • Kayaç sağlamlığı (kayaç dokusu),
  • Çatlak İndeksi,
Keski Geometrisi
  • Çap,
  • Ağız Genişliği,
TBM Özellikleri
  • Keski başına düşen baskı kuvveti,
  • Keskiler arası mesafe,
  • Güç (tork ve devir sayısı),

TBM’in Sınıflandırılması

 

Çalışılan zemin şartlarına göre;

  • Single Shield Tünel Açma Makinaları
  • Double Shield Tünel Açma Makinaları
  • Mixed Tünel Açma Makinaları
  • Hard-Rock Tünel Açma Makinaları
  • EPB
  • Slurry
kaynak: E-Berk Makina ve Metalurji
 
TBM hakkında daha detaylı bilgi edinmek için TIKLAYINIZ
 
 

TBM Resim Galerisi:

 

TBM Animasyonu:

 

 

Discovery | Mega Engineering – Tunnel Boring Machines

 

GD Star Rating
loading...
GD Star Rating
loading...
TBM - Tünel Açma Makinası, 1.0 out of 5 based on 1 rating

Facebok'ta Paylaş

Bunlar İlginizi Çekebilir

Etiketler: , , , , , , ,
avatar

Aykut ÖZDEMİR

http://www.aykutozdemir.com.tr 1989 yılında Pazarcık'ta dünyaya geldim. 2007 Kuleli Askeri Lisesi, 2012 Yıldız Teknik Üniversite'sinden mezun oldum. İnşaat mühendisi olarak çalışmaktayım. Boş zamanlarımda futbol, satranç, masa tenisi, yüzme, web tasarım, balıkçılık, dans ve şiir gibi hobiler ile zamanımı öldürüyorum. Beni takip ettiğiniz için teşekkürler.

4 Yorum »

  • murat parlak diyor ki:

    merhaba aykut bey TBM’lerin hakında burdaki genel bilgiyide gördüm ama seri numaraları ve yapan firmanın ismini göremedim ama araştırırken bir yerlede CATERPİLLER ismine rastladım yanılmıyorsam ve diğer farklı türlerinide gördüm bunlar hakında elin,zdeki kaynaklardan bana bilgi verirseniz yada bu bigleri e-mail adresime atarsanız sevnirim ve anladığım kadarıyla marmaray projesinde görev almış makineler türkiyede başka kullanıan projeler varmı türkiyede ve bu makineler kiralandmı yoksa türkiyenin kendi TPAO yada DMO envanterinde varmı varsa kaçtane var? bu konular hakıda da beni bilglendirirseniz sevinirim saygılarımı arz ederim efendim

    GD Star Rating
    loading...
    GD Star Rating
    loading...
  • ferruh dalgıç diyor ki:

    Merhaba Aykut Bey TBM ile ilgili duyurucu bilgiler vermişsiniz çok teşekkür ederim.
    Size bir sorum olacak.
    TBM kazı yaptıkça arkasından segmentler yerleştirilmekte.
    segment arkasına yani toprak veya kaya zemin ile segment arasına beton enjekte ediliyormu cevaplandırırsanız memnun olurum selamlar

    GD Star Rating
    loading...
    GD Star Rating
    loading...
    • Hakan Aksoy diyor ki:

      Segment arkasındaki yastık malzemesinin bütünlüğünü sağlamak tünelin diş etkenlerden(başlıca su gelişi) önlemek maksadıyla kontak enjeksiyonu,
      Gerekli görülen bölgelerdede konsolidasyoenjeksiyonu yapılır.

      GD Star Rating
      loading...
      GD Star Rating
      loading...
  • Emrah İsg diyor ki:

    Merhaba kolay gelsin arkadaşlar TBM konusunda biraz dokümana ihtiyacım var yeni projemde TBM çalışması başlayacak siz daha önceden gördüğünüz için bu sistemi elinizde doküman vardır diye düşündüm yardımınızı bekliyrum teşekkürler kolay gelsin.Mailim: emrah_incebacak@hotmail.com

    GD Star Rating
    loading...
    GD Star Rating
    loading...

Bu yazı hakkında birşeyler demek ister misiniz?

RSS üzerinden bu yazıya yapılan yorumları takip edin.

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir.

Şu HTML etiketlerini ve özelliklerini kullanabilirsiniz:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>