Ülkemizde gelişmiş ülkelerde olduğu gibi karayolu üstyapısı esnek kaplama olarak tasarlanmakta ve uygulanmaktadır. Esnek kaplamalar, daha düşük trafik yoğunluğuna sahip yollar için sathi kaplama, ancak daha yüksek trafiğe sahip yollar için bitümlü sıcak karışım (BSK) kaplama olarak inşa edilmektedir. Bitüm ve agrega karışımından meydana gelen bitümlü sıcak karışım kaplamalar genellikle binder ve aşınma tabakasından oluşmaktadır. Kaplama tabakasının genel olarak düzgün bir yuvarlanma yüzeyi oluşturmak ve üzerine gelen yükleri alt tabakalara iletmek gibi görevleri mevcuttur. Bitümlü sıcak karışım kaplamalar yüksek standartlı yol üstyapısı olarak tasarlanmakta ve genel olarak standart dingil yükü sayısı 3×106 ’dan yüksek olan yollar için uygulanmaktadır

Bitümlü sıcak karışımlar, içerisinde bitüm, agrega ve havanın bulunduğu üç fazlı bir oluşumdan meydana gelmektedir. Bu oluşumda agrega katı fazı, bitüm sıvı fazı ve boşluklar gaz fazı temsil eder. Bu oluşumun içerisindeki bitüm, viskoelastik ve termoplastik bir yapı malzemedir. Viskoelastik yapı malzemelerinde gerilme-şekil değiştirme arasındaki ilişkisi zamana bağlı olarak değişmektedir. Viskoelastik yapı malzemeler yüksek hızdaki yüklemelerde daha yüksek mukavemet ve elastik bir davranış sergilerken, düşük hızdaki yüklemelerde daha düşük mukavemet ve viskoz bir davranış sergilerler. Termoplastik yapı malzemelerinde ise gerilme-şekil değiştirme ilişkisi sıcaklığa bağlı olarak değişmektedir. Termoplastik yapı malzemeleri yüksek sıcaklıkta daha düşük mukavemet, düşük sıcaklıkta ise daha yüksek mukavemet sergilerler. Bitümün kendine has bu yapısı, bitümlü sıcak karışımlara yansıyarak kaplamaların mekanik özellikleri üzerinde önemli değişiklikler yapmaktadır.

Esnek yol kaplamaları farklı yapıya sahip tabakalardan oluşmaktadır. Aşağıdaki şekilde esnek üstyapıyı oluşturan katmanlar görülmektedir. Esnek üstyapıdaki bitümlü kaplama aşınma ve binder tabakası olmak üzere iki kısımdan oluşmaktadır. Aşınma tabakası, binder tabakasının üstünde bulunan ve üstyapının en üst tabakasını teşkil eden bitümlü sıcak karışım tabakasıdır. Binder tabakası, temel tabakası üstünde bulunan bitümlü sıcak karışım tabakasıdır.

Kaplama tabakasının asıl görevi, taşıtlardan gelen yükleri taşımak, trafiğin aşındırma ve iklim şartlarının ayrıştırıcı etkisine karşı koymak ve konforlu bir sürüş sağlamaktır. Şekilde görüldüğü gibi, esnek kaplamanın en üst tabakasını teşkil eden aşınma tabakası, gerilmelerin en yüksek olduğu tabakadır. Bu sebeple aşınma tabakasında kullanılacak malzemelerin diğer tabakalara kıyasla daha iyi fiziksel ve mekanik özellikleri barındırması gerekir. Temel tabakası, alttemelin üstüne hesaplamalarla belirlenen kalınlıkta inşa edilen, belirli fiziksel donanımlara sahip malzemelerle inşa edilen görevleri drenajı sağlamak ve don etkisini engellemek olan bir üstyapı tabakasıdır. Alttemel tabakası ise, taban zemininin üstüne teşkil edilen bir üstyapı tabakasıdır. Temel ve alttemel tabakasının esas vazifesi, yüzeyde oluşan yükleri dağıtmak ve böylece tabanda oluşabilecek kesme ve oturma deformasyonlarını önlemektir.

Bitümlü sıcak karışımlar, agrega ve bitümlü bağlayıcının sıcak olarak asfalt plentinde karıştırılıp yola serildikten sonra belirli bir sıcaklıkta sıkıştırılmasıyla inşa edilirler. Bitümlü sıcak karışımlar; aşınma, binder, bitümlü temel tabakalarında kullanılır. Sıcaklık artırılarak bitümlü bağlayıcı agrega ile karıştırılır. Sonuçta oluşan karışım soğuduğunda oldukça dayanıklı ve katı bir yapı malzemesi olur. Trafik yüklerinin meydana getirdiği gerilmeler ve çevresel faktörlere çok maruz kaldıkları için temel ve alttemel tabakalarına kıyasla daha durabil ve stabil olmaları gerekir. Bu tabakalar ayrıca seyahat esnasında düzgün ve pürüzsüz yüzeyleriyle sürüş konforunu ve sürtünme dirençleriyle sürüş güvenliğinden ödün vermemeli, trafiğin ve çevrenin neden olduğu aşınma ve deformasyonlara direnç göstermelidirler. Bu kaplamalar kalıcı deformasyona izin vermeden yükleri, alt tabakalara ve taban zeminine emniyetle intikal ettirebilmelidir.

Bitümlü Sıcak Karışımların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri ile ilgili kapsamlı yazımıza buradan ulaşabilirsiniz.

Yüksek standartlı otoyollar, karayolları ve havaalanlarında teşkil edilecek esnek kaplamalarda bitümlü sıcak karışımlar (asfalt betonu) uygulanmaktadır. Esnek kaplamalarda kullanılan sıcak karışımlar, üretimdeki agrega gradasyonu ve hizmet gayesine bağlı olarak 4 farklı şekilde sınıflandırılmaktadır.

1. Açık Gradasyonlu Sıcak Karışımlar
2. Kesikli Gradasyonlu Sıcak Karışımlar
3. Yoğun Gradasyonlu Sıcak Karışımlar
4. Harç Tipi Karışımlar

1. Açık Gradasyonlu Sıcak Karışımlar

İçerik olarak ince agregası az ve boşluk oranı fazladır. Poroz (geçirimli) asfalt açık gradasyonlu sıcak karışımlara örnek verilebilir. Poroz asfalt; bitüm, çakıl ve kırma taştan oluşan, içindeki boşluk miktarı fazla olan, yolun yüzeyinde bulunan yağmur suyu veya eriyen kar suyunun drenaj tesisine ulaştıran ya da suyun taban zeminine sızmasından önce üstyapı içinde geçici olarak muhafaza edilmesine olanak veren bir kaplama türüdür. Kaplamada muhafaza edilen sular, kaplama dışına atılmaktadır.

2. Kesikli Gradasyonlu Sıcak Karışımlar

Agrega oranı bazı elek aralıklarında fazla bazı elek aralıklarında çok düşük ya da hiç yoktur. Bu tip sıcak karışımlar pürüzlü bir yüzey meydana getirirler. Bunlara, taş mastik asfalt (TMA) örnek olarak gösterilebilir. Bu tür karışımlarda sağlanan agrega iskeletiyle yüksek mukavemetli, tekerlek izi oluşumuna karşı dirençli bir kaplama elde edilirken uygun sıkıştırılmaları durumunda yüksek bitüm oranı nedeni ile durabiliteleri çok yüksek esnek kaplamalar üretilmiş olur. Boşluk oranı yaklaşık %3-4 civarında olan TMA doğru hesaplanıp üretildiğinde uzun ömürlü, dayanıklı ve stabilitesi yüksek bir kaplamadır.

3. Yoğun Gradasyonlu Sıcak Karışımlar

Agrega gradasyonu az boşluk verecek biçimde süreklilik arz eder. Yoğun gradasyonlu sıcak karışımların boşluk oranı %3-6 arasındadır. Yüzey pürüzlülüğü, yoğun olmasından dolayı düşüktür. Yoğun gradasyonlu sıcak karışımlarda, agrega gradasyonunun sürekliliği olması nedeniyle, agregalar arasındaki boşluk miktarı düşük olmakta, dolayısıyla ince bitüm film tabakası yüzünden durabilite değerleri düşük çıkmaktadır. Ülkemizde binder tabakasında en çok tercih edilen bitümlü sıcak karışım çeşididir.

4. Harç Tipi Karışımlar

İnce agrega oranı fazladır ve kaba agrega ince agregalı bağlayıcı içerisinde dağılmış haldedir. Bu tür karışımlarda boşluk ve pürüzlülük miktarı azdır. Bilhassa köprülerde kullanılan beton veya çelik yapılar üstüne inşa edilen ve neredeyse boşluksuz olan asfalt tabakasıdır. Tüm bu özellikleri onu su geçirmez yapmaktadır. Karışım 200-250°C arasındaki sıcaklıkta uygulanmaktadır. Diğer bir ismi ise mastik asfalt karışımdır. Mastik asfalt karışımında bitüm, kaba agrega, kum, filler ve taş tozu kullanılmaktadır. Mastik karışım köprülere koruyucu tabaka olarak serilir ve böylelikle köprüde kullanılan çeliği elverişsiz hava koşullarından muhafaza eder.

4 farklı sıcak karışım aşağıda görüldüğü gibi dane dağılımı, boşluk oranı, bitüm miktarı ve yüzey dokuları bakımından farklılık arz eder.

Kaynaklar:
Zülfükar AKSAĞAN-ATIK LASTİKLERDEN ELDE EDİLEN SİYAH KARBONUN BİTÜM VE BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARA ETKİSİ
Yunus ERKUŞ-ÜÇ FARKLI KATKININ BİRLİKTE KULLANIMININ BİTÜMÜN VE BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARIN ÖZELLİKLERİNE OLAN ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI
Abdullah DEMİRBAĞ-FARKLI ELASTOMERLERDEN ELDE EDİLEN MODİFİYE BİTÜMLÜ BAĞLAYICILARIN KISA DÖNEM YAŞLANDIRMADAN ÖNCE VE SONRA REOLOJİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Kavşaklar, iki, üç veya daha fazla yolun kesiştiği yerlerde; trafik akımının sürekliliğinin ve trafik güvenliğinin sağlanması, trafikte kesişim noktalarında azalan hız, artan bekleme ile oluşan kuyruklanmalar ve bunların yanında gelen işletme maliyetlerindeki artış gibi olumsuz durumların giderilmesi maksadıyla teşkil edilen trafik mühendisliği tasarımıdır.

Kavşaklar iki veya daha fazla yolun birleşim noktasındaki trafik akımlarını ve bu yolların birbiri üzerine dönüş hareketlerini kapsarlar. Bu hareketlerin birçoğu, kavşak tipinin bağlı olduğu, ihtiyaca uygun geometrik tasarımlar ve kontrollü trafik ile çözümlenebilir.

Kavşakların düzenlemesiyle ilgili:

• Farklı yönlerden gelen araçların birbiriyle çarpışmasını önlemek,
• Kavşağı kullanacak farklı yöndeki araçların trafikte birbiri üzerindeki etkilerini minimize etmek,
• Hızlanma ya da yavaşlamanın neden olacağı yakıt sarfiyatını ve zaman kaybını azaltmak,
• Farklı yönlerden gelen araçlara güvenli geçiş için yeterli sürenin ve alanın sağlanmasına

dikkat edilmelidir.

Kavşaklar genel itibariyle yoğunluk düzeylerine göre dizayn edilirler; araç yoğunluğunun az olduğu yollarda “eş düzey(hemzemin) kavşaklar”, araç yoğunluğunun fazla olduğu veyahut erişimin mutlak suretle kontrollü olarak yapıldığı yollarda “farklı düzeyli” olarak tasarlanırlar.

Kavşak Türleri

1. Eşdüzey kavşaklar
   1. Kol sayısına göre kavşaklar
      1. Üç kollu kavşaklar
      2. Dört kollu kavşaklar
      3. Çok kollu kavşaklar
   2. Trafik denetleme sistemlerine göre kavşaklar
      1. Denetimsiz kavşaklar
      2. Denetimli kavşaklar
      3. Dönel kavşaklar
2. Farklı düzeyli kavşaklar
   1. Üç kollu kavşaklar
      1. Trompet kavşaklar
      2. Yarım yonca kavşaklar
      3. Direksiyonel ve yarı direksiyonel kavşaklar
   2. Dört kollu kavşaklar
      1. Döngülü kavşaklar
      2. Diamond kavşaklar
      3. Yonca kavşaklar
      4. Dönel Kavşaklar
      5. Direksiyonel ve yarı direksiyonel kavşaklar
      6. Tek nokta kavşaklar
   3. Farklı düzey kavşak kombinasyonları

1. Eşdüzey Kavşaklar

Eşdüzey kavşak nedir?

Değişik yönlerden gelip aynı kotta birleşen trafik akımlarının ortak bir şekilde kullandığı karayolu alanına “eş düzey kavşak” denilmektedir. Bir karayolundaki kesişimlerde bulunan tüm kavşakların farklı düzeyli olarak tasarlanıp inşa edilmesi altyapı yatırım bütçeleri çok fazla olan güçlü ekonomiye sahip ülkelerde bile oldukça zordur. Bundan dolayı hem şehir içi hem kırsal bölgelerdeki karayollarında bulunan kavşakların büyük çoğunluğunun eş düzey olarak tasarlanıp yapılması çokça tercih edilmektedir.

1.1. Kol Sayısına Göre Kavşaklar

1.1.1. Üç Kollu Kavşaklar

Üç kollu T tipi kavşaklar, yönlendirme yapılmadan önce trafik hacminin az olduğu 2×1 şeritli şehir dışı yollarda kullanıldığı gibi şehir içi 2×2 yollarda da kullanım alanı bulmaktadır. Trafik hacminin fazla olduğu anayol yan yol çakışmalarında, döner trafiği kontrol edebilmek ve yeterli dönüş yarıçaplarını ayarlayabilmek amacıyla kanallama yapılarak uygulamaya konulur (AASHTO, 1994).

Üç kollu Y tipi kavşaklar ana yol ve yan yol çakışmalarında dar açılı bir şekilde birleştikleri için yan yol üzerindeki imar-kamulaştırma sorunları gibi durumlarda kesişimin dik açı ile yapılmasının mümkün olmadığı yerlerde tasarlanırlar (Karayolu Tasarım El Kitabı, 2005).

1.1.2. Dört Kollu Kavşaklar

Dört kollu kavşaklarda ise anayolda dönüşler için hızı düşürme amaçlı cepler tasarlanır (Karayolu Tasarım El Kitabı, 2005). Anayola bağlanacak katılım şeritlerinde en az 60 metre cep uzunluğu uygulanırken anayoldan sapacak ayrılma şeritlerine ise en az 45 metre uzunlukta cepler uygulanmalıdır.

1.1.3. Çok Kollu Kavşaklar

Eş düzey kavşaklarda beş veya daha fazla kolun birleşmesi durumunda bu kavşaklar çok kollu eş düzey kavşaklar olarak isimlendirilirler. Böyle kavşaklar trafiğin düşük yoğunlukta olduğu veyahut dur ihtarının bulunduğu yerlerde teşkil edilirler (Karayolu Tasarım El Kitabı, 2005).

1.2. Trafik Denetleme Sistemlerine Göre Kavşaklar

1.2.1. Denetimsiz Kavşaklar

Denetimsiz kavşaklarda sürücülere diğer araçlarla etkileşim hususunda yardımcı olacak ikaz işaretleri ve trafik levhaları teşkil edilerek trafiğin sağlıklı bir şekilde devam etmesi sağlanır. Kavşağa bağlanan yollardan biri üzerinde diğer yollara göre daha fazla trafik hacmi bulundurduğu için anayol hükmünde sayılacaktır.

1.2.2. Denetimli Kavşaklar

Denetimsiz bir kavşakta trafik akımının hangi sırayla gerçekleşeceğinin sürücüler tarafından açık ve net olarak anlaşılması adına ışıklı özel donanımlar konularak düzenlenen kavşaklara sinyalize veya denetimli kavşaklar denir. Bu tarz kavşaklar, araç yoğunluğunun fazla olduğu yollarda ve genellikle de şehir içinde kullanılır (AASHTO, 2011).

1.2.3. Dönel Kavşaklar

Bir diğer denetimli kavşak tipi ise denetimin sinyalizasyon gibi ışıklı elektronik sistemlerle değil de tamamen kavşağın fiziksel olarak farklı geometride tasarlanması sonucu kavşaktaki trafiğin işleyiş tarzının değiştirilmesi ile oluşturulan dönel kavşaklardır. Dönel kavşakların çalışma prensibi gereğince kavşağa giriş yapan araçlar hızlarını önemli ölçüde düşürmek durumunda kalırlar bu durum kavşağın kapasitesini bir miktar düşürse de kavşaktaki trafik güvenliğini arttırmaktadır (Karayolu Tasarımı El Kitabı, 2005).

2. Farklı Düzeyli Kavşaklar

Farklı düzeyli kavşaklar farklı tiplerde yapılabilir. Kavşağa bağlanan yolların sayısı, yolların yoğunluğu ve yol sınıfları bu kavşakların yapılış tarzında etkili olan durumlardır (Karayolu Tasarımı El Kitabı, 2005). Farklı düzeyli kavşaklar özellikle karşılıklı geçiş manevralarında meydana gelebilecek çakışmaları tamamen devre dışı bırakıp dönüş manevralarındaki çakışma sayılarını ise en aza indirmek için dizayn edilirler.

2.1. Üç Kollu Kavşaklar

2.1.1. Trompet Kavşaklar

Üç kollu yolun kesiştiği yerlerde ‘Trompet Kavşak’ uygulanabilir. Bu tip kavşaklar, düşük yoğunluklu olan tali yolların karayollarına bağlandığı noktalarda ve yüksek yoğunluklu olan otoyol ile karayolunun bağlantı kurduğu noktalarda tasarlanabilir (AASHTO, 1994). Tüm akımların hareketlerini serbest bir şekilde gerçekleştirebildiği bu kavşaklar aynı zamanda tek bir yapı gerektirdiğinden ekonomik olarak da mantıklı tasarımlardır.

2.1.2. Yarım Yonca Kavşaklar

Çift yönlü olarak sola dönüş manevralarının dönel rampalarla gerçekleştirildiği kavşak tipidir. Gerektiğinde tam yoncaya dönüştürülebilir yapıda olan bu tipte tâli yolda geriye dönüş yapılabilmektedir (Karayolu Tasarım El Kitabı, 2005).

2.1.3. Direksiyonel ve Yarı Direksiyonel Kavşaklar

Bu kavşaklar bir ve birden fazla sola dönüşe imkân tanıyan tek yâhut her iki yönlü aynı ya da farklı seviyelerden rampalardan meydana gelen kavşak tipidir. Çok şeritli tasarımları da bulunmaktadır. Bu tasarımlar genellikle şehir çevrelerinde anayol kesişimlerinde veya anayol ile olan bağlantılarda kullanılmaktadır (AASHTO, 2001).

2.2. Dört Kollu Kavşaklar

2.2.1. Döngülü Kavşaklar

Bu tip kavşaklar düşük trafiğin olduğu ayrıca topoğrafik, kamulaştırma sorunu, kültürel ve doğa gibi değişkenlerden dolayı dönüş rampalarının en düşük standartlarda tasarlandığı devlet veya il yolu birleşimlerinde kullanılır (Karayolu Tasarımı El Kitabı, 2005).

2.2.2. Diamond-Elmas Kavşaklar

Bu tip çoğunlukla ana yol ile bu yola paralel bir yapıda dört adet rampadan oluşan ve bütün dönüş manevralarını mümkün kılan kavşak tipidir. Örülme çakışmasının gerçekleşmediği bu tipte katılma ve ayrılma çakışmaları için rampaların yolla ile birleştiği yerlere depolama şeritlerinin ayrılması ve trafiğin mümkün olduğunca kanalize edilmesi kapasite ve güvenliği arttıracaktır.

2.2.3. Yonca Kavşaklar

Dönüşlerde çakışmaların tamamen yok edildiği farklı düzeyli kavşak tipi olup döngü rampaları sola dönüş, dış rampalar ise sağa dönüş için tasarlanmıştır (Karayolu Tasarım El Kitabı, 2005).

2.2.4. Dönel Kavşaklar

Eşdüzey kavşak tipleri içindeki dönel kavşakların farklı düzeydeki bir uygulamasıdır. Birleşen kol sayısı fazla olduğunda sağa, sola ve U dönüşü yapan araçların sayısının fazla olduğu durumlarda güzel bir alternatiftir. Bu kavşak tiplerinde örülme hareketleri yoğun olduğundan kapasite düştüğü için genellikle kullanımını sınırlandırır.

2.2.5. Direksiyonel ve Yarı Direksiyonel Kavşaklar

Farklı düzeyli kavşak tipleri içerisinde tüm yönlerden gelen akım kolları için bağlantıların en uygun şekilde diyagonal bir geometriyle yapıldığı, güvenlik, kapasite, konfor ve hızın tümden bir arada arttığı örülmelerin tamamiyle ortadan kaldırıldığı yüksek nitelikte bir kavşak tipidir (AASHTO, 1990). Çoğunlukla otoyollarda tasarlanan bu kavşaklar üzerlerinde bulundurdukları farklı düzeylerdeki yapılar yüzünden oldukça maliyetlidir (Karayolları Tasarım El Kitabı, 2005).

2.2.6. Tek Nokta Kavşaklar

Kamulaştırma ve arazi kullanım şartlarının getirdiği kısıtlamalar nedeniyle tasarlanmış farklı seviyeli bir kavşak tipidir. Tasarıma esas olarak ana yol akımı kesintisiz bir biçimde devam ederken diğer kollar tek bir noktada kesişirler.

2.3. Farklı Düzey Kavşak Kombinasyonları

Eğer bir veya iki farklı dönüş akımı diğer dönüşlere göre fazlaca trafik hacmine sahipse bu gibi durumlarda farklı kavşak tasarımlarının kombinasyonlu bir biçimde uygulanmasına ihtiyaç duyulabilir (Karayolları Tasarım El Kitabı, 2005). Bu tip kavşaklar genellikle sanayi yapılarının fazla olduğu yerlerde yüksek standartlı yolların birbirine bağlanmasında kullanılmaktadır.

Kaynaklar
Furkan Abdurrahman SARI-KAVŞAKLARDA TRAFİK SİMÜLASYON TEKNİKLERİNİN KULLANILMASI VE SİMÜLASYON PROGRAMLARININ KARŞILAŞTIRMALI ANALİZİ
AASHTO, A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. The American Association of State Highway and Transportation Officials.2001”
AASHTO, A Policy on Geometric Design of Highways and Streets. The American Association of State Highway and Transportation Officials, AASHTO Green Book, Washington DC. 2011.
AASHTO., 1965-1994-2001. A policy on Geometric Design of Highways and Streets.
KGM, Karayolu Trafik Güvenliği El Kitabı. Trafik Şubesi Müdürlüğü, Ankara. 2007.

Hız tümsekleri (Kasisler) trafik sakinleştirmenin en çok uygulanan yöntemlerinden biridir. Araçların hızlarını azaltmak için tümsekler yol platform genişliği boyunca belirli boyutlarda yapılmaktadır. Sürücüler tümseklerin üzerinden geçerken çarpışma ve titreşim etkilerini en aza indirgemek için hızlarını düşürürler.

Hız tümsekleri, kent içinde trafik yoğunluğunun düşük ve hız yapmaya elverişli olduğu mekânlarda, özellikle çocuk bahçesi, okul, spor, hastane ve konut alanları gibi yaya hareketliğinin yoğun olduğu yol kesimlerinde en sık kullanılan yöntemdir.

Kasislerin uygulandığı yerler genellikle; meskûn mahaller, yaya geçitleri ve özel sürüş dikkati gerektiren benzer bölgelerdir. Kasislerin, ana yollarda ve birincil acil durum aracı güzergâhlarında kullanılmaması gerekmektedir.

Kasis eğimleri %8 i geçmemelidir. Kasis geometrik olarak, parabolik, dairesel ya da sinüzoidal şekillerde uygulanabilirken, tepe noktası yüksekliği yerden 5 santimetreden 15 santimetreye kadar değişebilir. Kasislerin yapımında uygulanan genel eğilim, yola paralel uzunluğun artmasıyla, tepe noktasının yüksekliğinin düşürülmesi yönündedir.

Kasislere yaklaşırken genel olarak bir trafik işareti ile uyarı yapılır.

Kasislerin fark edilmesinin kolaylaşması için, kasislerin üzerine zikzak, sıralı diş ya da zebra şeklinde işaretler yapılır.

Seri olarak kasis uygulanmış yollarda, kasisler arası ortalama hızların %20 ile %25 arasında azaldığı kaydedilmiştir.

Kasislerin-Hız Tümseklerinin Avantaj ve Dezavantajları

Kasislerin-Hız Tümseklerinin Avantajları

• Kasisler, uygulandıkları bölgede trafiği daha güvenli hale getirirler,
• Kasis uygulaması kolay ve ekonomiktir,
• Hız tümsekleri trafik hızını, trafik yoğunluğunu ve kazaları azaltmaktadır,
• Kasisler, yayaların karşıdan karşıya geçişlerini kolaylaştırır.

Kasislerin-Hız Tümseklerinin Dezavantajları

• Kasisler, sürücülerin ani fren yapmasına neden olabildiğinden, bu araçlara arkadan çarpma riski ortaya çıkmaktadır.
• Kasisten geçen araçlarda meydana gelen titreşim ve sarsıntılar, araçlara zarar verebilmektedir.
• Hız tümsekleri ambulans, itfaiye ve polis araçları gibi acil müdahale araçlarında gecikmelere neden olur.
• Aracın hızının azaltılmas ve tekrar hızlanması yakıt tüketimini artırır. Dolayısıyla hava ve gürültü kirliliğine neden olur.
• Kasisler SUV araçlarını istenilen seviyede etkilememektedir.

Taş mastik asfalt karışımının ikinci bileşeni ise ince agrega, stabilizör, filler ve bitümlü bağlayıcıdan meydana gelir. (Asfalt Nedir?) Yeterli miktarda ve özellikte fillerin kullanılması işlenebilirliğin; bağlayıcı madde kullanımı, karışımın dayanımının artmasına sebep olur. İnce agrega kullanılmasının ana nedeni, kaba agrega daneleri arasında bulunan boşlukları doldurmak, diğer bir nedeni olarak kaba agrega danelerinin arasındaki etkileşime katkı sağlamaktır. Taş mastik asfalt karışımlarında, klasik asfalt karışımlara göre daha yüksek oranda bitümlü bağlayıcı kullanılması sebebiyle, depolama-nakil-serme-sıkıştırma işlemleri esnasında bitüm malzemesinin süzülmesini önlemek amaçlı stabilizör (polimer, fiber vb.) kullanılır. Taş mastik asfalt karışımının bileşenleri aşağıdaki şekildedir. (Bitümlü Sıcak Karışım Nedir?) 

Taş Mastik Asfaltın genel yapısı;

• Kaba Agrega %70-80
• İnce Agrega %20-30
• Bitüm %6-7
• Selülozik elyaf

Taş Mastik Asfaltta kullanılan agregalar aşağıdaki çizelgede belirtilen limitlere uygun olmalıdır.  Agregalar sağlam, temiz daneli kırmataş, kırma çakıl veya bu malzemelerin birleşiminden oluşmalıdır. Agrega kil topakları, organik madde ve karışıma zarar verecek maddeler içermemelidir. Taş mastik asfaltı oluşturacak agregalar, içinde filler’inde bulunduğu en az dört farklı dane grubunun belirli oranlara göre karıştırılması sonucu oluşur. Agrega bitümlü malzeme ile karışınca üniform bir hal alır.

Karışım gradasyonu için gerekli olursa agrega içine mineral filler eklenebilir. Eklenen mineral filler olarak sönmüş kireç veya taş tozları kullanılır. Mineral filler malzemesi tamamen kuru olmalı kil, organik madde, topak ve başka zararlı madde içermemelidir.

Taş Mastik Asfalt Uygulama Alanları

Taş Mastik Asfalt tüm yüzey tabakalarında uygulanabilir. Ancak anayol projelerinde daha çok uygulanmaktadır. Taş mastik asfalt, asfalt betonuna kıyasla daha maliyetli olmasına rağmen, proje ömrü ve maliyeti açısından daha uygundur. Taş mastik asfalt yol ve anayol üstyapıları projelerinde daha çok uygulanmakta ve kabul görmektedir. Taş mastik asfalt türünü seçerken maksimum dane boyutunu küçük seçmek uygundur. Maksimum dane boyutu aralığı 5-8 mm ile 11 mm seçme nedenleri aşağıda özetlenmiştir.

1. Birim maliyet kalınlıktan dolayı daha azdır.
2. Trafik yükü altında az gürültü gözlenmektedir.
3. Kayma direnci diğerlerine göre daha iyidir.
4. Dane boyutunun büyük olması nedeniyle daha kalın bir yüzey tabakası ve akabinde daha maliyetli olmaktadır.

Dane boyutunun büyük olması ayrıca daha fazla gürültü oluşturmasına neden olmaktadır. Son zamanlarda taş mastik asfalt, kaplamaları havaalanlarında kullanımı yaygınlaşmıştır. Örnek verecek olursak, Fraport Havaalanında yılda aş mastik asfalt, kaplaması ile 200.000’ den fazla uçak başarılı bir şekilde kalkış-iniş gerçekleştirmektedir. Türkiye’de 1999 yılından itibaren taş mastik asfalt, kaplamalar kullanılmaktadır. 1999 yılında Karayolları Genel Müdürlüğü’ nün yapmış olduğu ön çalışmalar sonucunda taş mastik asfalt başarılı sonuçlar vermiştir. İlk zamanlarda yüksek maliyet ve ürünün temin edilmesindeki zorluklar birim maliyetlerin yüksek olması gibi sorunlar meydana getirmiş ve yaygın olarak kullanılmasına engel olmuştur.

Taş Mastik Asfaltın Avantajları

Yüksek kayma direnci: Kaba agreganın yüzey dokusunun boşluklu cilalanma direncinin yüksek olması sonucu yüksek kayma direnci elde edilir. Taş mastik asfalt yüzeyleri yüksek sürtünme direncine sahiptir. Asfalta göre daha kalın bağlayıcı filmi oluşturmaktadır. İlk aylarda kayma direnci daha düşük sonra asfaltın aşınmasıyla üstündeki film tabakası azalmaktadır.

Üstyapı Performansı: Taş mastik asfaltta taşın taşa temas etmesi ve akabinde bağlayıcı harcının eklenmesi ile dayanımın artması prensibine dayamaktadır. Taş mastik asfalt tabakası yapıda aşınma ve kalıcı bozunmalara daha fazla dirençli, dayanımlı, geçirimsiz ve homojen olması sebebiyle daha kaliteli bir aşınma tabakası olarak kullanılmaktadır. Taş mastik asfaltta kullanılan kırmataş agregası boşluklu yapıya sahip olduğundan diğer karışımlara oranla içsel kilitlenme direnci daha fazla olmakta ve tekerlek izi sonucu oluşan aşınmalara karşı daha sağlam bir yapıda olmaktadır. Klasik aşınma tabakalarına kıyasla içeriğinde fazla oranda asfalt olması sebebiyle daha kalın bir film tabakası oluşmakta ve agrega boşlukları fazla miktarda bağlayıcı madde ile dolmasına bağlı olarak dayanımı artmaktadır.

Görünürlük: Taş mastik asfalt yüzeyi daha yoğun dane yapısına sahip olduğundan daha fazla su tutar ve görünürlüğü diğerlerine nazaran daha fazladır.

Gürültü düzeyinin düşük olması: Taş mastik asfalt kaplamaları diğer kaplamalara göre yüzey pürüzlülüğü biraz fazla olsa da yapılan ölçümler sonucu gürültü seviyesinin 2 ile 5 dB kadar azaldığı belirlenmiştir

Çevresel faydaları: Uzun hizmet ömrü nedeniyle bakım ihtiyaçlarının azalması, uzun vadede yolun daha az trafiğe kapanmasına bağlı olarak hava kirliliği azalmakta ayrıca gürültü kirliliği azalmaktadır. Sürüş konforu ve güvenliği artmaktadır.

Taş Mastik Asfaltın Dezavantajları

Taş mastik asfaltların kendine özgü karışım oranları nedeniyle nakliye, üretim, serme vb. konulardan dolayı olumsuz tarafları vardır. Yüksek oranlı bağlayıcı fillerden dolayı maliyeti yüksektir, fazladan eklenen filler sebebiyle de plent verimliliği düşüktür. 40°C’ye kadar soğuma olmadan trafiğe açılmaması gerektiğinden yolun trafiğe açılma süreci uzayacaktır. Üretim, nakliye ve serme işlemlerinde bitümün süzülmesine neden olabilir bu önlemek için elyaf kullanılır ve buna bağlı daha fazla operasyonel sorunlar ortaya çıkabilir. TMA geleneksel karışımlara göre daha sert ve işlenebilirliği daha düşük ayrıca çok sıcak bitümlü karışımdır (karışım sıcaklığı 170-190°C)

Poroz Asfalt Nedir?

Kaynaklar:
Hüseyin KARA-TAŞ MASTİK ASFALT VE BETON YOL KAPLAMA İNŞASINDA BOR ATIKLARININ KULLANILABİLİRLİĞİ
Şanlıer İ, Pamuk İ, 2017. Kuzey Marmara Otoyolu Projesi Kapsamında Taş Mastik Asfalt (TMA) Uygulamaları ve Performanslarının Karşılaştırılması.
Karayolları Teknik Şartnamesi, 2013.
İzol E, 2020. Taş Mastik Asfalt Yapımında Mineral Filler Olarak Mermer Tozunun Kullanılması
Altan F, 2018. Taş Mastik Asfaltta Elektrik Ark Fırını Cürufunun Agrega Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması Ve Doğal Agrega İle Karşılaştırılması

Klasik yol kaplama sistemlerinde genellikle geçirimsiz bir tabaka istenir. Serme ve sıkıştırma işlemlerinden sonra yaklaşık boşluk oranı %3-5 civarında olur. Geçirimsiz tabaka isteğinden dolayı kullanılan iri agrega oranı poroz asfalt uygulamalarına göre daha azdır.

Poroz Asfalt Uygulama Amaçları ve Avantajları

Poroz asfalt karışımları tercih etmenin dört temel sebebi bulunmaktadır. Bunlar;

• yol güvenliğinin artırılması,
• trafik gürültüsünün azaltılması,
• gerekli drenajın sağlanması
• yeraltı sularının beslenmesidir.

Poroz asfalt kaplamalar, şehirde yoğun yağışlar sonucu oluşabilecek sel baskınlarını engellemek, yüksek trafik gürültüsünü azaltmak, kaplama yüzeyini daha güvenli hale getirmek ve yeraltı sularını doğrudan beslemek için tercih edilmektedir.

Yol Güvenliği

Poroz asfalt, geçirimli bir kaplama olduğu için yol yüzeyinde su birikmesi engellenmektedir. Su birikmesi sonucu kızaklama olmaz. Bu sayede trafik güvenliğine katkı sağlamaktadır. Yüksek boşluk oranı sayesinde kaplama yüzeyindeki su, hava boşluklarından poroz asfalt kaplama içerisine aktarılır. Ayrıca yol yüzeyine su birikmesi engellendiğinden su sıçraması vb. olaylar azaltılmış olur. Görüş mesafesi kolaylıkla sağlanır. Gece yolculuklarında ıslak yüzeyden kaynaklı ışık yansımaları en aza indirilmiş olur. Kaplama içerisine sızan sular uygun bir drenaj sistemi ile kaplama dışına nakli gerçekleştirilir. Poroz asfalt kaplamada tekerlek ile yol yüzeyi arasındaki sürtünme diğer kaplamalara göre daha iyi durumdadır. Bu durum trafik kazalarını önemli oranda azaltır ve yüksek hız için güvenli seyahat imkânı sağlar.

Gürültünün Azaltılması

Poroz asfalt kaplamaların sahip oldukları yüksek boşluk oranı sayesinde yol yüzeyinde oluşan gürültü, kaplama tarafından emilir. Gürültüdeki azalma miktarı yaklaşık olarak 1,5 dB ile 4 dB civarındadır. Belirtilen değerler farklı bir kaplama yüzeyine göre %25-50 arasında gürültünün engellendiğini gösterir.

Yeraltı Sularının Beslenmesi

Yağış sularının kaplama yüzeyinden, kaplama içerisine hareketi sağlanır. Kaplama içerisinde oluşturulan drenaj sistemi ile sular, uygun depo yerlerine nakledilir. Örneğin otoparklarda kullanılan poroz asfalt kaplamalar sayesinde toplanan sular yeraltı sularına iletilebilir.

Drenaj

Poroz asfalt kaplamalar yol yüzeyine gelen suları içerisine alır. Kaplama içerisindeki sular drenaj sistemleriyle geçici ve kalıcı depolara iletilir. Bu sayede yolun temeli sudan etkilenmez. Poroz asfalt kaplama uygulamasıyla hem yeraltı hem de yer üstü drenaj yapılmış olur.

Poroz Asfalt Kaplamaların Dezavantajları

Poroz asfalt kaplamalar iklim ve hava koşullarının ağır geçtiği bölgelerde tercih edilmez. Don olaylarının görüldüğü bölgelerde, gözenekli yapı içerisinde kalan sular donma-çözülmeye maruz kalır. Bu olay sonucu gözenekli yapı zarar görür. Kar yağışı ve düşük sıcaklıklar sonucu gözeneklerde biriken suyun donması sonucu, daha kaygan ve tehlikeli bir yüzey oluşturur. Donan su genleşip hacmi büyür, bu olaya mantarlaşma denir. Mantarlaşma sonucu donan gözenekler yol yüzeyini daha da tehlikeli hale getirir. Buzla mücadelede kullandığımız tuz ve solüsyonlar etkisiz hale gelir. Bu durum, kar ve buzla mücadele çalışmaları için gerekli maliyetlerin artmasına sebep olur.

Poroz asfalt kaplamaların sahip olduğu gözeneklere katı partiküllerin girmesi sonucu, kaplama yüzeyi zarar görebilir. İşlevini kaybeden sistem sık sık yenileme ve bakım gerektirebilir. Dolayısıyla maliyetlerin artmasına sebep olur.

Poroz asfalt kaplamaların ilk yapım maliyetleri, normal asfaltlara göre daha fazladır. Poroz asfalt kaplamalarda tercih edilen malzemeler özenle seçilmelidir. Agregaların; cilalanmaya, aşınmaya ve deformasyonlara karşı daha dirençli olması gerekir. Ayrıca agregaları birbirine bağlamak için kullanılan bitüm özenle seçilmelidir.

Poroz asfalt kaplamalarda yol işaretlemelerinde kullanılacak çizgi, işaret vb. malzemelerin maliyetleri normal kaplamalara göre daha fazladır. Poroz asfalt kaplamaların bakımları daha sık yapılmalıdır. Açık kanalların temizliği oldukça önemlidir. Serbest malzemelerin sistemi tıkaması engellenmelidir.

Poroz Asfalt Kaplama Tabakaları

Poroz asfalt tabakası, asfalt çimentosunun bağlayıcılık görevini üstlendiği, açık gradasyona sahip iri agregalardan oluşur. Yol yüzeyine gelen suyun, yol eğimiyle hareketi sonucu kaplama tabakasında bulunan boşluklardan içeri alınması prensibiyle çalışır. Kaplama altında bulunan boşluk hacmi, kaplama içerisinde bir geçici havuz görevi yapar. Kaplama gövdesinde depolanan su drenaj kanallarına veya kaplamanın alt tabakalarına iletilir.

Poroz Beton Nedir?

Taş Mastik Asfalt Nedir?

Kaynaklar:
Yusuf Kemal KÖSE-POROZ ASFALT KARIŞIMLARIN PERFORMANS VE YÜZEY ÖZELLİKLERİ BAKIMINDAN İNCELENMESİ
Arrieta, S. V., Maquilon, J. E. C., 2014. Resistance to degradation or cohesion loss in Cantabro test on specimens of Porous Asphalt friction courses.
Yang, B., Zhang, H., Xie, N., Zhou, H., 2019. Laboratorial investigation on effects of microscopic void characteristics on properies of porous asphalt mixture.
Jiao, Y., Zhang, Y., Fu, L., Guo, M., Zhang, L., 2019. Influence of crumb rubber and tafpack super on performances of SBS modified porous asphalt mixture.

1. Stabilite
2. Rijitlik
3. Dayanıklılık (Durabilite)
4. Yorulma mukavemeti
5. Esneklik
6. Geçirimsizlik
7. Kayma Direnci
8. İşlenebilirlik

1. Stabilite

Stabilite, trafik yükü altında meydana gelecek deformasyonlara karşı sıcak asfalt karışımlardan yapılan yolların gösterdiği direnç olmakta olup mukavemet ile ilişkilidir. Çok yüksek stabilite değerli sıcak asfalt karışımları gevrek davranış sergilemesi dolayısıyla istenilen ölçüde esnek davranış görmediğinden pek tercih edilmemektedir. Bu durumun tersi düşünüldüğü durumda ise yani çok düşük stabilite değerli asfalt karışımları da düşük mukavemet değerleri sergilemesinden dolayı tercih edilmemektedir. Marshall tasarım yöntemi (ASTM D 1559) ile geleneksel asfalt betonu tasarımı yapılarak stabilite değerleri tespit edilebilmektedir.

2. Rijitlik

Sıcak asfalt karışımların yükleme süresi ve ısı etkisiyle oluşan gerilme ve deformasyon arasındaki bağlantı olarak adlandırılmaktadır. Sıcak asfalt karışımlar yapısal olarak viskoelastik ve termoplastik malzemeler oldukları için “Rijitlik Modeli” ile mekanik özellikleri belirtilir. Rijitlik yükleme hızı artıkça ya da süresi azaldıkça artar, maruz bırakılan ısı miktarı artıkça azalır, karışımın yoğunluğu azaldıkça ve asfaltın penetrasyon miktarı artıkça azalmaktadır. Sıcak asfalt karışımların rijitlik değerleri İndirekt (Yarılma) Çekme Testi (AASHTO T 283) ile belirlenmektedir.

3. Dayanıklılık (Durabilite)

Bitümlü sıcak karışımların, trafik yükleri ve tabiat koşulları altında aşındırmaya karşı oluşturdukları dirençtir. Bu direnç asfalt miktarı artıkça, daha gevrek asfalt ve kalın bir tabaka oluşturdukça, tabakanın soyulmaya karşı yüksek bir direnç gösterdikçe ve iyi bir sıkışma ve yoğun bir dane dağılımı elde ettikçe artış sergilemektedir. Optimum bitüm miktarı elde edilmeyen karışımlarda çalışıldığı takdirde dayanıklılık azalış göstermektedir.

4. Yorulma Mukavemeti

Kaplamanın yorulma çatlaklarının çekme mukavemetini geçmeden, çekme mukavemetinin başladığı andaki yüklerin maksimum uygulanma miktarı olarak tanılandırılmaktadır. Rijitliği değeri yüksek olan kaplamalarda yorulma mukavemet değeri de bu oranla ilişkili olup yüksek değer sergilemektedir. Kaplama gradasyonu ve asfalt oranına artış gösterdikçe de yorulma mukavemeti artmakta buna bağlı olaraktan eğilme gerilmesi azalmaktadır. İdeal bitüm oranı elde edilmeyen karışımlara yorulma mukavemeti gerçek değerini yansıtmamakta ve azalış göstermektedir.

5. Esneklik

Asfalt kaplamaların zamana bağlı olarak yüklere maruz kalmasıyla zeminde oturmalar meydana gelmektedir. Bu oturmalara karşı çatlamalarda oluşturdukları eğilme yeteneği olarak esneklik tanımlanabilmektedir. Özellikle soğuk iklim bölgelerinde esneklik kaplama tasarımında önemli parametreler arasında yer alıp göz önünde bulundurulması gerekmektedir.

6. Geçirimsizlik

Asfalt kaplamalar içerinde kabul edilebilecek ölçüde su ve havanın bulunma durumu olarak belirtilmektedir. Kaplamanın geçirimsizlik oranı artıkça kaplama içerisindeki boşlukla su ile dolar özellikle donma-çözülme durumlarından sonra daneler arasında bozulmalar meydana gelir kaplamaya olumsuz etkilenmektedir. Aşınma tabakası için geçirimsizliği istenilen seviyede kabul edebilmek için boşluk oranı %3-5 arasında olması istenilmekledir.

7. Kayma Direnci

Katma direnci, araçların sürüş esnasında fren yaptıklarında güvenli bir şekilde durabilmesi ve aynı zamanda emniyetli bir şekilde alabilmesi için araçla kaplama arasındaki sürtünme kuvveti olarak tanımlanmaktadır. Yüzey pürüzlülüğün artırılması örneğin kırma taş gibi agrega malzemesi kullanılması kaplamanın kayma direncini artırmaktadır. Kaplama pürüzlüğünün artması kayma direncini artırırken sürücü sürüş konforu da buna bağlı olarak azalış göstermektedir.

8. İşlenebilirlik

İşlenebilirlik, asfalt sıcak karışımın uygulama esnasında sergilemiş olduğu sıkıştırma kolaylığı olarak tanımlanmaktadır. Esasen, agrega malzemelerin yer değiştirmeye karşı göstermiş oldukları dirençtir. İşlenebilirliği az olan karışımlar homojen yapıda olmayıp yeteri kadar sıkıştırma sergilemedikleri için stabilite değerleri düşük seviyelerde seyretmektedir.

İşlenebilirlik, agrega gradasyonuna, agrega yüzey yapısına, oluşturulan karışımın ısısına, asfalt penetrasyon ölçüsüne, karışım içerisindeki filler miktarına bağlı olarak değişmektedir.

Kaynaklar;
Tunç, A. 2004. Esnek kaplama malzemeleri el kitabı, Asil Yayın Dağıtım Limited Şirketi, 352, Ankara.
Muhammed Ertuğrul ÇELOĞLU-FARKLI BİYOKÜTLELERİN PİROLİZİNDEN ELDE EDİLEN BİYOÇARLARIN BİTÜM VE BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI
SEDEF DEMİRBAY-BİTÜMLÜ SICAK KARIŞIMLARDA AGREGA BOYUTU VE TABAKA KALINLIĞI İLİŞKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Aşağıda integral köprünün bir örneği görülmektedir.

İntegral köprülerde tabliye ve kirişlerle birlikte uç ayaklar monolitik olarak dökülürler, ayrıca bu sistemle kirişler ve tabliyenin burulma rijitliğini sağlar. Üst yapı ile uç ayak sürekliliği sebebiyle mevcut hareketli yükler içerisinde uç ayakları ve üst yapı sistematik olarak birlikte hareket ederler. İntegral köprüler sistemsel olarak fonksiyonel ve ekonomik olarak diğer köprülere nazaran ve genleşme derzli köprülere göre de birçok artı özelliğe sahiptir.

Yapılan incelemelerde normal üretilen sistemlere bakıldığında genleşme derzlerinde buz, tuz ve su gibi çözücü kimyasalların sızması ile köprü sistemlerindeki elemanların zarar görmesi durumu integral köprülerde meydana gelmemektedir. Bunların yanında integral köprüler yapım aşamasındaki maliyetleri masrafları açısından daha elverişli ve ekonomik olarak inşa edilebildiği gibi rijit çerçeve sistemleri ile sismik yükler etkisinde yüksek performans göstermektedir. Bu ve bunun gibi birçok avantajlarından dolayı Kuzey Amerika ve Avrupa kıtasında değişen dünya sistemleri içerisinde birçok duruma hızlı ve sorunsuz bir biçimde cevap verdiği için normal olarak inşa edilen geleneksel köprü sistemlerinin yerini doldurmuştur.

Bu tür köprü sistemlerinde kullanılan beton tabliyelerle ortaya çıkan yüksek mukavemeti ile birlikte üstün dayanım gücüne sahiptirler. Yüksek dayanımlı betonun karakteristik ve ulaşım avantajları ile kıyaslandığında daha avantajlı olduğu gözlenmektedir. Bu ve bunun gibi sebeplerle yüksek dayanıma sahip betonları inşaat sektöründe kullanılması daha avantajlıdır.

Günümüzde inşa edilen geniş açıklıklı köprülerin yapımında kullanılan yüksek dayanımlı betonlar köprü kirişlerinde meydana gelen ölü yüklerini azaltarak köprü içerisinde bulunan kolonların hem mevcut özelliklerini hem de sayı olarak durumlarını azalmasıyla geniş alt geçitlere imkân vermektedir.

Köprü içerisinde sistemi zorlayan birçok etki bulunmaktadır. Bunları sıraladığımız zaman kalıcı sabit yükler, hareketli yükler, rüzgâr, sıcaklık, deprem yükleri, fırtına ve ayrıca taşıyıcı elemanların kendi ağırlığı, demeraj(ilk hareket), köprü üzerindeki meydana gelen frenlemeler, çarpışma sonucu ortaya çıkan mevcut yükler ve merkezkaç kuvvetleridir. Ülkemizde köprü tasarımını yapılırken dikkat edilmesi gereken büyük değerleri mevcut şartnamelerden (Karayolları genel müdürlüğü yol köprüleri için teknik şartnamesi) elde edilebilir. Diğer kaynaklara bakıldığında Amerikan AASHTO ve İngiliz BS 5400 dünya çapında dikkate alınan diğer şartnamelerdir. Köprü sistemlerinde taşıt ağırlıkları mevcut yüklerin tekerleklerle yola aktarılmasıyla tekil yük olarak veyahut eşdeğer şerit yükü olarak etki ettirilebilir. AASHTO’ ya göre mevcut hareketli yükler standart kamyon katarına eşit olan eşdeğer şerit yükü ve standart kamyon dingil yükü olarak görülmektedir.

İntegral köprü diğer geleneksel köprü tiplerine nazaran birçok avantaja sahip olmasına rağmen ülkemiz kaynakları dikkate alındığında maliyet olarak diğer köprü tiplerine göre çok az sayıda örneği bulunmaktadır.

Kaynaklar:
Oğuzhan DURSUN-YAKIN VE UZAK FAY ALTINDA İNTEGRAL KÖPRÜ UÇ AYAKLARINDAKİ ÇELİK KAZIKLARIN DAVRANIŞI
Yalçın Ö F (2017) İntegral Köprülerde Hareketli Yükler Altında Üstyapı Özelliklerinin Kazık Kuvvetlerine Etkisi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 32: 195-197.

Kaya Düşmesini Tetikleyen Başlıca Nedenler

Kaya düşmesini tetikleyen başlıca nedenler şu şekilde sıralanabilir;

1-Donma-Erime Süreçleri ve Buz Çatlatması

Yılın büyük bir döneminde gece-gündüz sıcaklık arasındaki farklara bağlı olarak donma çözülme etkisinde kalan bölgeler fiziksel aşınmalara neden olmaktadır. Kayaçların kılcal çatlaklarına giren su tanecikleri, kayaçlardaki kılcal çatlakların tamamını doldurur. Gecelerin sıcaklığın çok düşük olmasından dolayı sıvı haldeki su eksi derecelerde katı hale gelerek hacimsel olarak büyüme sağlayarak kayaçlardaki çatlaklar arasındaki mesafeyi artırır. Gündüz sıcaklığın artışından dolayı hacim olarak genleşen buzlar eriyerek çözülür ve bu olay gece ve gündüz tekrarıyla sık sık görülür. Bu olayların tekrarından sonra ufak kılcallar büyük yarıklara dönüşerek kaya bloğunun ana kayadan kopmasına neden olmakta ve genellikle sıcaklık değişimlerin fazla olduğu mevsimlerde sıklıkla görülmektedir.

2-Isınma-Soğuma Süreçleri

Mekanik aşınmalara neden olan başka bir önemli etki çözülme olayıdır. Bu durum, yine gece gündüz sıcaklıklarının değişimlerinin farklarına bağlı olarak kaya yüzeyindeki ısınma ve soğuma olaylarının etkisiyle görülür. Suyun olmadığı zeminlerde ısınma ve soğuma olayları, daha etkilidir. Kayaç yüzeylerinde gündüz sıcaklığın artmasından dolayı genleşme görülmektedir. Fakat ısı kayacın derinliklerine etki etmediğinden o bölgede ısınma görülmez ve genleşme oluşmaz. Aynı zamanda bu olay gece soğumanın artmasından ve yüzeyde sıcaklığın etkisinden dolayı büzüşme görülür, orta kısımlarda değişme olmaz. Bu döngüden dolayı yüzeyde pullanma ve çatlamalar oluşmaktadır. Bunların yanı sıra bu çatlamalara kimyasalların da etkisi olmaktadır.

3-Islanma-Kuruma Süreçleri

Isınma ve soğumadan dolayı oluşan pullanma ve çatlamalardan daha az görülen başka bir olay da ıslanma ve kuruma olayıdır. Mevsim geçişlerinde görülen karların ısıya maruz kalmasından dolayı eriyerek sıvı hale gelmektedir. Zeminin ıslanmasından sonra kuruduğunda kaya zemininde bir büzüşmeye neden olmaktadır. Aynı zaman da ilkbahar aylarında yağmurun sık-sık yağıp güneşin çıkmasıyla kurumasında da görülmektedir. Bu olay çoğunlukla killi-marnlı kayaçlarda daha sık ve etkin görünmektedir, kalkerlerin de suya karşı geçirimli bir yapıya sahip olduğundan su emilimi görüldüğü ve suyu alıp vermesi daha kolay yapıda olduğundan bu kayaçlarda ıslanma ve kurulanma etkilerini az da olsa görmek mümkündür.

4-Bitkilerin Çözülme Etkileri

Kayaç kılcallarındaki otlu bitkilerin köklerinin salgılamış olduğu asitler, kayaçlarda kimyasal aşınmalara neden olmaktadır. Bunların yanı sıra ağaç köklerinin ağacın büyümesine orantılı olarak büyümesinden dolayı kayaç çatlaklarını büyütmekte ve mekanik olarak ayrıştırarak fiziksel bozulma görülerek kayaç bloklarının düşmesine neden olmaktadır. Ağaç köklerinden dolayı ana kayadan ayrılmalar olur. Kayaç yosunları ve likenler bulundukları kaya bloklarının yüzeyinde köklerinde salgıladıkları kimyasallar nedeniyle kayaçlarda kimyasal aşınmalar gerçekleştirirler. Kaya düşmelerinde bitkiler sulardan sonra kayaçların ayrışmasında ikinci büyük etki göstermektedirler.

5-Tuz Çatlatması

Yazın havaların sıcak olmasından dolayı suların buharlaşması nedeniyle suların çekilmesinden sonra yer altında bulunan tuzlu sular, kristalleşme göstererek kayaç bloklarındaki çatlakları doldurmaktadır. Boşluklardaki tuzların hacimsel değişiminden dolayı iç basınç oluşturur ve geceleyin ısı değişiminden dolayı soğuk havalarda kayaç bloklarında kama etkisi göstererek çatlaklardaki hacimsel değişimin düşmesini engellemektedir. Böylelikle bu işlemler defalarca tekrarlandıktan sonra kaya bloğundaki çatlaklar büyür ve kaya bloğunun mekanik olarak ayrışmasına, bloğun düşmesine neden olur.

6-Şeve Paralel Çatlaklar

Kayaç düşmesinin diğer bir ana sebebi de arazideki jeolojik durumlardır. Bunlar kaya bloğuna paralel haldeki çatlakların elverişsiz yapıda olmasıdır. Bu çatlaklar şevle aynı yönde olduğundan dolayı kayaçların düşmesine daha fazla etki göstermektedir.

7-Sismik Hareketler

Kayaç şev duraylılığını tetikleyen en önemli faktörlerden biride yeryüzü hareketi olarak depremlerdir. Depremler sonucunda oluşan hareketlerinden sonra kayaçlarda kırılmalar ve düşmeler gözlenir.

Kaya Düşmelerine Karşı Koruma Önlemleri

1-Orman

Yamaçta az sayıda ağacın varlığı yuvarlanan taş ve kayaların durdurulmasında ve maksimum sıçrama yüksekliklerinin minimize etmesinde katkı sağlayabilmektedir. Yuvarlanan taş ve kayalar maksimum hızlarına yaklaşık 40 m’den sonra ulaşmaktadırlar, dolayısıyla potansiyel tehlike bölgelerinde 20 m’den fazla açıklık bırakmamaya özen gösterilmelidir.

2. Hendekler

Şevin topuk kısmında kaya tutucu hendekleri, şev taban kısmında yeterli bir alan olması durumunda hendekler ekonomik açıdan en uygun yöntemdir. Yaklaşık 75°’den fazla eğimli şevlerde kayalar yüzeye yakın kalma eğiliminde olup, topuğun yakınında bir yerde dururlar. 55° ile 75°arasında bulunan eğimli arazilerde düşen kaya bloklarının zıplama ihtimalinin olmasından dolayı hendekler topuk kısmından biraz daha uzağa yapılmalıdır, bu sebeple daha geniş bir hendeğe ihtiyaç duyulmaktadır. 40°ile 55° arasında bulunan eğimli arazilerde kayalar yuvarlanarak hendeğin içine doğru bir yol izlerler.

3. Bariyerler

Mevcut durumda hendeklerin gücünü artırmak veya şevlerin tabanında yakalama zonları oluşturmada etkilidir bariyerler. Bariyer çeşit olarak bulunan şevin boyutuna, bölgenin yapısına ve düşen kaya bloğunun enerjisine bağlıdır. Tüm bariyerler çarpmanın etkisiyle esnek bir yapıda olup ve gelen enerjiyi sönümleyici yapıda olmalıdır. Büyük enerjili kayaların enerjilerini sönümlemek için hem esnek yapıda olmalı hem de gelen yükü güvenli bir şekilde karşılayacak yapıda olmalıdır.

Taş sepetleri ve beton bloklar: 0.75 m’ye kadar çaplardaki kayalar için efektif koruma bariyerleridir.

Jeofabrik‐zemin bariyerleri:  Bu tür bir bariyerin kaya düşmelerini durdurma kapasitesi, çarpma enerjisine kıyasla bariyerin kütlesine, tabandaki kesme direncine ve yenilmeden deforme olma kapasitesine bağlıdır.

4. Kayaç Tutma Çitleri ve Sönümleyiciler

Kayaç tutma çitleri ve sönümleyicilerin özellik olarak, rijit bir yapıda olmamasından dolayı düşen kaya bloğunun enerjisini karşılayacak yapıda olmalıdır. Bir kaya bloğunun çarpmasının ardından ağlar enerjiyi sönümleyerek oluşacak tehlikelerin önüne geçer. Bu yöntemin düşen kayaların tutmada etkili olduğundan, yapısal olarak maliyeti düşük tasarımlar yapmak mümkündür.

5-Perdeli Ağ Yöntemi

Kaya bloklarına yakın kaya parçalarının kayaların düşmesine karşılık yüzeye ağ serilerek kaya bloklarının düşmesinde insanların üzerine ve yola sıçramasının önüne geçmekte ideal bir yöntemdir. Kopup düşen kaya bloklarının enerjileri ağ tarafından sönümlendiğinden dolayı topuk kısmında büyük çaplı hendek ihtiyacı gerek yoktur.

Zincirleme bağlı ağlar yaklaşık boyutları 0.6-1 m’den küçük boyutta kaya düşmelerine karşı tedbir almakta olumlu etki göstermekte iken, yaklaşık büyüklüğü 1-3 m boyutları arasında olan kaya blokları için halkalı ağlar veya örgülü tel ipler daha idealdir. Ağın kendi ağırlığını tutamadığı durumlarda ağı güçlendirilmiş çelik tellerle güçlendirmek mümkündür. Düşen kaya bloklarının ağlara çarpmanın etkisiyle momentumun minimize olması için ağların kaya zeminini üst taraflarında serilmesi gerekmektedir. Ağlar şevin yüzeyine ve tabanına ankrajlanmaz düşen kapa parçalarının kendi yolunda şevin topuğundaki hendeğe düşmesini sağlar ağın arkasında birikip ağın yırtılması istenmez aksi takdirde kaya parçaları birikirse ağın yırtılmasına neden olurlar.

6-Kaya Sundurmaları ve Tüneller

Kaya düşmelerinin önüne geçilebilmek maksadıyla yapılan çalışmaların karşılığında maliyetin yüksek olduğu durumlarda kaya sundurma tünelleri yapılması ya da kara yolunu bulunduğu yerde tünelden geçirmek daha kullanışlı olmaktadır. Kaya düşmesinin görüldüğü yollarda eğimin çok olduğu durumlarda kaya sundurma tünenlerin tepeleri hafif eğimli olması gelen kaya bloklarının enerjisini sönümlemek için kaplamalar yapılmalıdır.

Sundurma tünellerinin en önemli tasarım amacı, yastık malzemesinin enerjiyi ve ağırlığı sönümleme özelliğidir. Yastığın enerjiyi sönümlediği gibi gelen enerjiyi daha geniş alanlara yayarak enerjinin bir noktada toplanmasını önlemektir aynı zamanda yastık tek kullanımlık olmayıp tekrardan kullanılacak şekilde salmam olmalıdır.

Kaynaklar;
Ömer BULUT -BİTLİS MERKEZ MUŞTAKBABA MAHALLESİ KAYA DÜŞME POTANSİYELİNİN İNCELENMESİ VE ÇÖZÜM ÖNERİLERİ
Kaya Şev Mühendisliği -Duncan C. Wyllie -Christopher W. Mah

• Yayaların enerji kaybını en düşük düzeyde tutmak ve hareket kısıtlılığı olanların hareketlerini kolaylaştırmak için, yaya geçitlerinde öncelikle hemzemin yaya geçitleri tercih edilmelidir.
• Hareket kısıtlılığı olan kişiler dahil tüm yayalar için güvenli ve kullanılabilir olmalıdır.
• Özellikle görme engelliler dahil tüm hareket kısıtlılığı olan yayaların, yaya geçitlerini güvenli ve rahat kullanabilmeleri için gerekli tedbirler alınmalıdır.

• Yaya geçitleri TS 7635, TS 7636, TS 7768 ve TS 8022 ‘ye uygun olmalıdır.
• Hareket kısıtlılığı olan kişilerin hareketini kolaylaştırmak için yaya geçitleri tercihen hemzemin olmalıdır. Ancak, taşıt trafiği yoğun olan yollarda, hemzemin yaya geçitleri yapılamaması halinde hareket kısıtlılığı olanlar dahil tüm yayaların rahatça kullanabileceği şekilde alt/üstgeçitler yapılmalıdır. Yaya alt ve üstgeçiti yapımı söz konusu olduğunda, yayalar açısından daha az enerji kaybı olması sebebiyle, tercihen üstgeçit yerine altgeçit yapılmalıdır.
• Yol seviyesinde bulanan hemzemin yaya geçitlerinde 1 birim enerji kaybı yaşanırken standart bir altgeçitte 6, üstgeçitte ise 9 birim enerji kaybı doğmaktadır. Bunun da altgeçit/üstgeçit tercihi noktasında önemli bir parametre olduğu aşikardır.

• Alt ve üstgeçitlerde, çevre müsait ise merdiven yerine eğimi %6’ yı geçmeden rampalar yapılmalıdır .
• Hareket kısıtlığı olan yayaların kullanımına uygun rampa yapılmaması durumunda; dikey asansör, yürüyen merdiven veya merdiven eğiminde hareket eden eğik asansör yapılmalıdır.
• Asansörler TS ISO 9386-1, TS ISO 9386-2 ve TS EN 81-70 standartlarına uygun olmalıdır.
• Yaya altgeçitlerine girişler, yayalara emniyet hissi verici, zorunlu olmadıkça geçidin bir ucundan diğer ucunun görülebileceği şekilde ferah, geçit içinde yeterli genişlik ve aydınlatma olmalıdır.
• Geçit çevresinde yayaların altgeçit yerine, yolu yüzeyden geçmesine mani olacak engeller ve işaretlemeler yapılmalıdır.
• Yaya üstgeçitinde erişim mümkün olan en kısa ve en rahat şekilde yapılmalı, uzun ve dolambaçlı rampa veya merdivenlerden kaçınılmalıdır.
• Rampalar veya merdivenli yaya geçitleri, yayaların gidiş geliş yönlerini ayırmak üzere rampa veya merdivenler yaya trafiğini aksatmayacak uygun engellerle bölünmelidir.
• Yaya alt/üstgeçitlerindeki merdivenlerin iki tarafında TS 9111’ e uygun korkuluk ve/ veya küpeşteler bulunmalı, 8 – 10 basamakta bir merdivenler arasında asgari 150 cm’lik sahanlık yapılmalıdır.
• Yaya geçitinde (merdiven basamakları dahil) kaymayı önleyici ve her türlü fiziksel koşula dayanıklı yüzey malzemesi kullanılmalıdır. Merdiven basamaklarının uçlarına yerleştirilecek kaymayı önleyici malzeme basamak yüzeyi ile düz olacak şekilde monte edilmeli ve basamakla ayırt edici renkte olmalıdır.
• Merdivenler dik ve kavisli olmamalı (örneğin, döner merdivenler kullanılmamalı) , iniş ve çıkışlar rahat, güvenli ve aydınlık olmalıdır.
• Yaya yoğunluğu fazla olan yaya alt/üstgeçitlerindeki merdivenlerin yanına, iki yönde hareket edebilen yürüyen merdiven, yeterli yer ve eğim olması halinde yürüyen bant yapılmalıdır. Yürüyen bant eğimi %7 ila %20 (eğimi ≥4o ile≤12o) arasında, hızı ise saniyede azami yarım metre olmalıdır.

Ilık karışım asfaltlar, üretimde enerji tasarrufu sağlamak, çevre ve işçi sağlığı açısından zararlı olan emisyonları azaltmak amacıyla karışım sıcaklığını en az 20-30ºC düşürecek şekilde uygun metotla hazırlanan bitümlü bir karışımdır. Ilık karışım asfalt prosesinde düşük sıcaklıkta agreganın tamamen kaplanmasını ve karışımın sıkıştırılabilirliğini sağlamak için bağlayıcının viskozitesini düşüren değişik teknikler ve katkı maddeleri kullanılmaktadır. (Bitüm Nedir?)

Bunlar;
• Organik katkılar (örn. Sasobit®)
• Kimyasal katkılar (örn. Rediset®, Cecabase®, Revix®, Iterlow ®)
• Köpüklendirme teknikleri (örn. Aspha-Min®, Advera® [Yapay zeolit]) (Zeolit Nedir?)

Araştırmalar, Ilık karışım asfalt teknolojisinin, asfalt endüstrisi ürün performansı, inşaat verimliliği ve çevre yöntemini geliştirmek için güzel bir şans olduğunu göstermektedir. Ilık karışım asfalt katkıları başta bitümün viskozitesini düşürmek olmak üzere çok çeşitli faydalar sağlamaktadır. Düşen viskozite değeri, işlenebilirliği arttırırken uygulama kolaylığı ve ekolojik faydalar gibi avantajları da beraberinde getirmektedir. Düşük üretim sıcaklıkları asfalt kaplamaların en önemli özelliklerinden biri olan durabiliteyi arttırmaktadır.

Ayrıca, Ilık karışım asfalt katkıları kullanımı sıcaklık duyarlılığını azaltarak düşük sıcaklık çatlakları, yumuşama noktasını arttırarak da tekerlek izi gibi kalıcı deformasyonlara karşı direnci arttırmaktadır.

Ilık karışım asfalt teknolojisinin geliştirilmeye başlanması, 1992 yılında Birleşmiş Milletler’in çevre sağlığı konusunu gündeme getirmesi ve 1996 yılında Almanya’nın asfalt gazlarına maruziyet sınır değerlerini tekrar gözden geçirme kararı almasıyla oluşmuştur. Birleşmiş milletlerin bu konuyu ele alması, 1997 yılında Kyoto Protokolü’nün oluşturulmasına, Almanya’nın emisyon sınır değerlerini gözden geçirmesi ise ‘Alman Bitüm Forumu’nun kurulmasına sebep olmuştur. Bu yıllar sonrasında yapılan çalışmalarda söz konusu emisyonun azaltılması için üretimdeki katılma ve karıştırma sıcaklığının düşürülmesinin gerektiği açık bir şekilde gözler önüne serilmiş ve Ilık karışım asfalt teknolojisinin geliştirilmesine ön ayak olmuştur.

Ilık Karışım Asfalt Avantajları

Uygulama Kolaylığı: Ilık karışım asfaltların bitümlü sıcak karışımlara göre en belirgin farklılığı daha düşük viskozite değeridir. Viskozite değerindeki bu düşüş sayesinde agregalar bitümle daha kolay kaplanabilir ve böylelikle işlenebilirlik de artış meydana gelir. Bununla birlikte Ilık karışım asfaltlardaki düşük viskoziteden ötürü bitümlü sıcak karışımlara oranla daha az güç gerekmektedir.

Çevresel Faydalar: Bitümlü sıcak karışım üretimindeki çevresel anlamda karşılaşılan en önemli sorun serme ve sıkıştırma sırasında doğaya salınan emisyonlardır. Azalan serme ve sıkıştırma sıcaklıkları istenmeyen bu gazların meydana çıkmasını da önemli oranda azaltmaktadır. Böylece, asfalt üretiminde çalışan işçilerin daha düşük sıcaklıklarla çalışması sağlanarak sağlığa zararlı gazları soluma riski minimuma indirgenmektedir.

• % 40 yakıt tasarrufu,
• Karbon dioksit (CO2) salımında % 31 oranında azalma,
• Karbon monoksit (CO) salımında % 29 oranında azalma,
• NOx salımında ise % 62 oranında bir azalma

Ekonomik Faydalar: Ilık karışım asfalt uygulama sıcaklığı bitümlü sıcak karışıma oranla daha düşüktür. Sonuç olarak, bu teknolojinin yakıt tüketimi geleneksel bitümlü sıcak karışım ile kıyaslandığında oldukça azdır. Düşük sıcaklıklar düşük enerji tüketimi demektir ve Ilık karışım asfalt üretimi için harcanan enerji bitümlü sıcak karışım üretiminde harcanan enerjinin yüzde 60-80’i olarak rapor edilmiştir. Böylece, ton başına yaklaşık 4$’lık bir tasarruf elde edilmektedir.

Ilık Karışım Asfalt Dezavantajları

Tüm avantajlarına rağmen, diğer yeni teknolojiler gibi Ilık karışım asfalt teknolojisinin de olası sakıncaları olabilir. Akla gelebilecek ilk sorun, Ilık karışım asfalt teknolojisinin nispeten yeni bir teknoloji olmasından dolayı problemleri için uzun vadeli bir değerlendirme yapılamamış olmasıdır. Bir başka problem ise, Ilık karışım asfalt karışımlarının performans özellikleri ile ilgilidir. Ilık karışım asfalt teknolojilerinden bazıları Ilık karışım asfalt yolları için istenilen mukavemeti sağlayamamaktadır.

Diğer bir taraftan Ilık karışım asfalt uygulamalarında sorun yaratabilecek neme hassasiyet, asfalt kaplamanın önemli bir performans özelliğidir. Ilık karışım asfalt, bitümlü sıcak karışım gibi yüksek sıcaklıklara kadar yüksek sıcaklıklarda üretilmediği için agregalar karışım öncesinde tamamen kurumayabilir. Bazı durumlarda yeterince ısınmadan karışımda kullanılan agregaların yüzeyi ile bitüm arasında oluşan yetersiz kohezyon soyulmaya neden olmaktadır. Fakat son yıllarda soyulma karşıtı katkı maddeleri üretilmiş ve bu probleme de çözüm sağlanmıştır

Bitümlü Sıcak Karışım ve Ilık Karışım Asfaltın Karşılaştırılması

Teorik olarak karışımın hazırlanması sırasında sıcaklığın 12ºC düşürülmesi, işçi sağlığı açısından risk oluşturan emisyonların %50 oranında azalmasına neden olmaktadır. Bu da prosesteki ortalama olarak 25ºC’lik bir düşüşün, sıcak bitümden atmosfere salınan emisyonun %75 azaltılması anlamına gelmektedir (EAPA, 2010).

2011 yılında Norveç Asfalt Birliği (FAV) tarafından Ilık karışım asfalt ve Bitümlü Sıcak Karışım asfalt uygulamalarının karşılaştırılması amacıyla yapılan çalışmada, asfalt sıcaklığının ortalama olarak 29ºC düşmesiyle, asfalt dumanlarındaki azalma %58-67 olarak ölçülmüştür.

Kaynaklar; Derya KAYA, ILIK KARIŞIM ASFALTLARIN MEKANİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ
Gün AKSOY, SICAK KARIŞIM ASFALTLARA GÖRE ILIK VE YARI ILIK ASFALTLARDA RİSK DEĞERLENDİRMESİ

Ekolojik Köprü, Ekolojik Geçit, vahşi yaşamın güvenliğini, devamlılığıını ve çeşitliliğini sağlamak adına inşa edilen köprüler, alt ve üst geçitlerdir.

Ulaştırma yol ağlarının bir noktaya ulaşımda sağladığı yararlar olduğu kadar olumsuz etkileri de söz konusudur. Başta ekolojik dengenin bozulması, yaban yaşamının bu durumdan etkilenmesi, hayvanların hareket ve göç durumlarının kısıtlanması, ölümlü-yaralanmalı kazaların oluşması, doğal dengenin bozulması, afet riskinin ve hava-su-toprak kirliliğinin meydana gelmesi gibi doğayı olumsuz yönde etkileyen sonuçlar doğurmaktadır. Bir önlem alınmadığı takdirde karayolu yapılarının yol açtığı tahribat sebebiyle bölgede yaşayan canlılar, nesillerinin tükenme tehlikesiyle karşı karşıya kalmaktadır.

Bu nedenlerden dolayı özellikle yaban orman alanlarına yakın yerleşkeleri olan bazı ülkeler vahşi yaşamın güvenliğini sağlamak adına çeşitli öneriler ve çalışmalar yürütmektedirler. Yapılan bu çalışmaların en önemlisi ekolojik köprülerdir. Bu köprüler sayesinde binlerce hayvan ölüm tehdidi olmadan hayatlarına devam etmektedir. Çalışma prensibi oldukça basit olan ekolojik köprülerin örneklerden biri tren rayları altına açılan ve kaplumbağa gibi hayvanların geçmesini sağlayan tünellerdir. İngilizcesi Wildlife Crossing olan bu ekolojik köprülerin örnekleri oldukça çeşitlidir. Bu köprülerin ilk örnekleri Fransa’da 1950’li yıllarda görüldü. Bilinen en uzun ekolojik köprü Natuurbrug Zanderij Crailoo adı ile Hollanda’da bulunan ve 800 m uzunluğunda olan köprüdür.

Karayolu projelendirme sürecinde karayolu güzergahları genellikle ekolojik faktörler dikkate alınmadan belirlenmektedir. Altgeçit, üstgeçit ve menfez gibi sanat yapıları da hidrolik, hidrolojik, yaya ve taşıt geçişi gibi faktörler dikkate alınarak projelendirilmekte, yaban hayatı geçiş sahaları dikkate alınmamaktadır. Yaban hayvanlarının yaşam alanları arasında geçişlerine olanak sağlamak ve trafik kazalarını azaltmak amacıyla ekolojik geçitlerin yapılması çok önemlidir.

2. Ekolojik Köprü Örnekleri-Ekolojik Geçit Örnekleri

2.1. Türkiye’ de Ekolojik Köprüler

Ülkemizde biri Niğde-Pozantı-Mersin Otoyolu Mersin Gülek Geçiti’nde ve diğeri Kuzey Marmara Otoyolu’nda olmak üzere sadece 2 tane ekolojik üstgeçit yapısı bulunmaktadır.

2.1.1. Niğde-Pozantı-Mersin Otoyolu Mersin Gülek Geçiti Ekolojik Köprü

2.1.2. Kuzey Marmara Otoyolu Ekolojik Köprü

2.2. Dünya’ da Ekolojik Köprüler

Gelişmiş ülkelerde ise durum ülkemizden daha farklı bir boyutta olup karayolu yapılarının projelendirilmesinde yaban hayatının sürekliliğinin de göz önünde bulundurulduğundan bir çok ekolojik köprü – ekolojik geçit yapısı ile karşılaşabiliyoruz.

2.2.1. Kanada’daki Banff Ulusal parkı Trans-Canada Otoyolu Ekolojik Köprüler-Geçitler

Kanada’daki Banff Ulusal parkı Trans-Canada Otoyolu tarafından bölünmektedir. Yol boyunca inşa edilen 24 tane yaban hayatı geçiş noktası (ikisi yukarda, 22 tanesi aşağıdan) bölünen parçaları birbirine bağlamaktadır. Köprülerin verimini ölçmek için 25 senedir kullanılan hayvan takip sistemleri, parkta yaşayan 10 memeli türünün ekolojik köprü -geçitleri kullandığını tespit etmiştir. Yapılan araştırma hayvanların geçitleri yaygın olarak kullanmaya başlamasının zaman aldığını göstermiştir.

2.2.2. Hollanda’daki Ekolojik Köprüler

Hollanda’da 66’nın üzerinde yaban hayatı geçiti bulunmaktadır. Alt veya üstgeçit şeklinde olabilen geçitler nesli tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olan Avrupa porsuğunun yanı sıra bölgede yaşayan yaban domuzları ve geyikleri de koruma altına alınmaktadır. Kuzey-Batı Avrupa’daki en büyük ova olan Veluwe Parkı ortalama 50 metre genişliğinde 9 geçit mevcut olmakta ve geçitler parkı kesen yolların üzerinde yer almaktadır.

2.2.3. Avustralya’da Kırmızı Yengeçler için Yapılmış Ekolojik Köprüler

Avustralya’nın Christmas Adası’nda yaşayan kırmızı yengeçler her sene yağmur ormanlarından denize doğru, yavrulamak için yolculuğa çıkmaktadır. Her yıl yaklaşık 500.000 yengeçin bu yolculuk sırasında arabalar tarafından ezilerek öldürüldüğü tahmin edilmektedir. Chrismas Adası Parkı tarafından inşa edilen köprüler ise binlerce yengecin denize ulaşmasına yardımcı olmakta olup aşağıda yengeçlerin geçişleri esnasında çekilmiş olan fotoğraflar yer almaktadır.

2.2.4. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki Ekolojik Köprüler

Amerika Birleşik Devletleri yol ağı da ekolojik köprüler açısından oldukça zengindir. Çatalboynuzlu antiloplarının Grand Teton Ulusal Parkı’ndan güneye yaptıkları 273 kilometrelik göç yolculuklarında birçok zorlukla karşılaştıkları bilinmektedir (çitler, nehirler, yüksek dağlar); fakat bunların en zorlusu Highway 191’i geçtikleri noktadır. Burası coğrafik olarak bir darboğaz olup iki dere birbirine yaklaşarak hayvanları dar bir kara parçasına sıkıştırmakta ve geçişler ancak Trapper’s Point denilen bu darboğazdan yapılabilmektedir ki arkeolojik kazılar buranın çok eski zamanlardan beri antiloplar tarafından kullanıldığını göstermektedir.

2.2.5. Dünyanın Çeşitli Yerlerinden Ekolojik Köprü-Ekolojik Geçit Örnekleri

Kaynaklar:
Şeyda ÇINAR SARISOY-ÇEŞİTLİ PARAMETRELER IŞIĞINDA ALTGEÇİT/ÜSTGEÇİT MUKAYESESİ: KARABÜK-SAFRANBOLU ÖRNEĞİ
FARUK UZUN-Habitat parçalanmalarının peyzaj planlama açısından değerlendirilmesi, Bartın Kenti örneği
https://en.wikipedia.org/wiki/Wildlife_crossing
https://www.nationalgeographic.org/article/wildlife-crossings/
https://soyleki.com/yagmur-bahceleri-nedir-yagmur-bahcesi-ne-ise-yarar/

Asfalt; doğal kökenli veya petrolün damıtılmasıyla elde edilen koyu kahve ile siyah arasında rengi değişen bağlayıcı malzemedir. “Asfalt”, “asfalt çimentosu”, “bitüm” ve “asfalt bağlayıcı” terimleri esnek kaplamalarda aynı anlama gelecek şekilde birbirlerinin yerine kullanılmaktadır.

Asfalt yol karışımında kullanılan agregalar, karışım dizaynına bağlı olarak fiziksel özelliklerine ve boyutlarına göre sınıflandırılarak seçilen sert minerallerdir. Bu mineraller kırmataş, çakıl ve kum gibi doğal kaynaklı veya yüksek fırın cürufu gibi yapay olabilmektedir.

Asfaltlar, elde edilme usüllerine göre doğal ve yapay olarak üzere iki gruba ayrılmaktadır. Doğal asfaltlar; tabiatta genel olarak mineral maddeler ile karışmış halde bulunmaktadırlar. Yapay asfaltlar, ham petrolün damıtılması sonucu elde edilirler. Damıtma işleminde kolay uçan kısımlar kulenin üst kısmından çıkar ve soğutucularla yoğunlaştırılarak ayrılmış olur. Bu şekilde meydana gelenler hafif ürünler, daha az uçucu ürünler ise aynı şekilde orta ürünleri meydana getirmektedir. En ağır uçan ürünler ise ağır ürünleri oluşturur. Kalıntılar kulenin dibinde biriktirilir. Bu şekilde ham petrol; benzin, gaz yağı, dizel yağları, yağlama yağları ve ağır kalıntı maddeleri olmak üzere başlıca beş ana kısma ayrılmış olur.

Asfalt oldukça karmaşık bir kimyasal yapıya sahiptir. Bu yüzden kimyasal analizi oldukça zahmetli olmakta ve analiz sonucunda çok miktarda veri elde edilmektedir. Ancak asfalt veya bitümü, asfaltenler ve maltenler diye iki gruba ayırmak mümkündür. (Bitümlü Sıcak Karışım Nedir?) –  (Bitümlü Sıcak Karışımların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri)

Asfaltenler, bitümün %5-25’ini oluşturan esas olarak karbon ve hidrojenden oluşan ve bir miktar nitrojen, sülfür ve oksijen içeren n-heptan içerisinde çözünmeyen siyah veya kahverengi kendine özgü biçimleri olmayan yapılardır. Genel olarak yüksek molekül ağırlığına sahiptirler ve polar yapıdadırlar

Bitümler, ham petrolün damıtılmasından elde edilen viskoz hidrokarbonlardır. Bitümler, belirli bir sıcaklıkta viskozitesi, sertliği veya kırılganlığı ile ilişkili olarak belirli mühendislik ve fiziksel özelliklerine göre farklı sınıflarda üretilir. Bazen asfalt karışımların hizmet verdiği geniş bir sıcaklık aralığında performansı artırmak için bitümler polimerlerle modifiye edilir.

Bitümün en önemli fiziksel niteliği, ısıtıldığında yumuşaması ve daha akıcı hale gelmesi, soğuduğunda ise tekrar sertleşmesidir. (Termoplastik davranış). Asfalt yol yapımı ve serimi tipik olarak 140°C-160°C sıcaklık aralığında yapılmaktadır. Bitümün diğer önemli özelliği de, normal hava sıcaklığında bir katı gibi davranmakla beraber, viskoz akışkanlığa ve yük altında kendini onarma (viskoelastik) özelliklerine sahiptir. Bunun anlamı, asfalt tabandan gelen harekete uyum sağlayabilir ve trafik altında mikroskobik boyutta oluşan çatlaklar kendiliğinden kapanabilir.

Çeşitli asfalt uygulamalarında farklı asfalt karışım formülleri veya reçeteler kullanılır. Bu formüller asfalt yol sahiplerinin maliyet ve hizmet ömrü hedeflerine uygun olarak tasarlanır.

Asfalt yol yapımında temel tabakalarında kullanılan karışımlar, yol yapısının yük taşıyan esas elemanı olduğundan genellikle elastisite modülü daha yüksek ve uygulama kalınlığı daha fazladır.

Yüzey tabakaları, en üstte kullanılan en ince tabakalardır. Asfalt üretimi, tekerlek ile yüzey arasındaki tutunmayı ve kayma direncini sağlayacak dokuda, düzgün ve düşük gürültü seviyesinde komforlu sürüş için gerekli özelliklere sahip olacak şekilde dizayn edilir.

Yol tabakalarından binder tabakası, düzgün bir yüzeyin oluşturulmasını sağlayan ve yüksek trafik gerilmelerinde yükü alt tabakaya transfer eden, temel tabakası ile yüzey tabakası arasında kullanılan bir yol tabakasıdır.

Kurutulmuş mineral agregalardan oluşan farklı boyutlardaki iri ve ince agrega fonksiyonları bitümlü bağlayıcı ile dizaynda belirtilen oranlarda ve kontrollü bir sıcaklıkta asfalt plentinde karıştırılır.

Hazırlanan asfalt karışımı, yalıtımlı kamyonlarla üstü kapalı olarak plentten serim yerine taşınır. Karışımın sıkıştırmaya uygun işlenebilirliğe sahip olması için, belirli bir sıcaklıkta serim yerinde olması gerektiğinden, taşıma mesafeleri sınırlandırılabilir. Taşınan asfalt karışımı kamyondan sericinin haznesine boşaltılır. Serici haznesindeki karışım arka helezonla tablaya doğru iletilerek makinanın genişliğince serilir. Helezon malzemeyi asfalt yol boyunca dağıtır ve serici öne doğru hareket ederken tabla düzgün ve belirli bir kalınlıkta serimi gerçekleştirir.

Bu işlemler sırasında asfalt hızla soğuyarak sertleşmeye başladığından, belirli biryoğunlukta ve düzgün bir yol tabakası elde etek için serim işleminin ardından geciktirilmeden karışımın silindirlerle sıkıştırılması gerekmektedir.

Asfaltlara çeşitli yöntemlerle baskı yapılarak desenli asfalt üretilebilmektedir. Baskı asfalt daha çok görüntü ve reklam amacıyla oluşturulur.

Asfalt konusunda kapsamlı içeriklerimize aşağıdaki bağlantılardan gözatabilirsiniz.

Taş Mastik Asfalt Nedir? Avantajları ve Dezavantajları

Poroz Asfalt Nedir? Avantajları ve Kaplama Tabakaları

Ilık Karışım Asfalt Nedir?

Asfaltit Nedir?

Asfalt Yollarda Meydana Gelen Kusur ve Hasar Çeşitleri

Asfalt Silindirleme-Sıkıştırma İşlemi

Yol Bakım ve Onarımında Asfalt Çözümleri

Yollar Neden Onarım Gerektirir?

Köprülerin inşası kültürlerden de etkilenmiş olup teknolojinin ve malzemelerin gelişimine paralel olarak zaman içerisinde çeşitli değişimler geçirmiştir. Köprüler geçmişten bugüne; ahşap, taş, betonarme, metal ve kompozit malzemeli olarak inşa edilmektedir.
Yapım tekniği bakımından köprüler; kirişli, kemerli, asma, kablolu, prefabrik vb. olarak sınıflandırılabilmektedir.

Fonksiyonları bakımından ise karayolunda araç geçişini sağlayan karayolu köprüleri, demiryolunda trenlerin geçişini sağlayan demiryolu köprüleri, hayvanların geçişlerini sağlayan ekolojik köprüler ve yaya geçişini sağlayan yaya köprüleri (yaya üstgeçitleri) olarak sınıflanmaktadır. Günümüzde köprülere, ulaşım işlevlerinin ötesinde kültürel ve simgesel anlamlar da yüklenmektedir. Yani kent için simgesel yapılar haline dönüşen köprüler, karayolu, demiryolu ve yaya köprüleri olarak farklı fonksiyonlara hizmet vermektedirler

Karayolları Genel Müdürlüğü Yollar Fenni Şartnamesine göre köprü tanımı: Akarsu, yol, demiryolu vb. engelleri geçmek için yapılan üzerine dolgu gelmeyen ve mesnet eksenleri arasındaki açıklığı 10 m den fazla olan sanat yapılarıdır.

KÖPRÜ ÇEŞİTLERİ-KÖPRÜ TÜRLERİ

1) Kullanım amaçlarına göre köprüler
2) Malzemelerine göre köprüler
3) Taşıyıcı sistemlerine göre köprüler
4) Hareket durumlarına göre köprüler
5) Açıklığına göre köprüler

1) Kullanım amaçlarına göre köprü çeşitleri

a) Demiryolu köprüleri
b) Otoyol köprüleri
c) Yaya köprüleri
d) Boru hattı köprüleri
e) Ticari amaçlı yük taşımacılığı için inşa edilen köprüler
f) Su kemerleri için tasarlanan köprüler
g) Ekolojik Köprüler

2) Yapılarda kullanılan malzemelerine göre köprü çeşitleri

a) Ahşap köprüler
b) Öngerilmeli Betonarme köprüler
c) Çelik köprüler
d) Alüminyum köprüler
e) Kompozit köprüler
f) PCC köprüler
g) RCC köprüler
h) Beton köprüler

3) Taşıyıcı sistemlerine göre köprü çeşitleri

a) Kirişli köprüler

Kiriş en basit ve en eski köprü yapısıdır. Açıklıkları geçen basit kirişler; kullanılan uzun taşlar ve ağaç gövdeleri kiriş köprülerin ilk örnekleri olmuştur. Daha büyük açıklıkların geçilmesi için, kiriş alttan ayaklarla desteklenir, farklı kesitlerde profiller kullanılır. Kirişin formu, açıklığın uzunluğu boyunca değişken olabilir. Bütün bu uygulamalar, malzemenin daha ekonomik kullanımını ve açıklığın daha kolay geçilmesini amaçlar.

b) Kafesli köprüler

c) Kemer köprüler

Kemer köprülerin özü hareketli yükler dışında eğilmeye çalışma gibi bir durumun bulunmayışıdır. Yalnız basınç etkisinde bulunurlar ve bu sebepten dolayı taş dökme, çelik, beton gibi çekme dayanımı zayıf yapı elemanlarından yapılabilirler. Günümüzde tuğla, ahşap, alüminyum ve dövme çelikten yapılmış kemer köprüler de mevcuttur. Kemerler bir anlamda köprü için en basit yapıdır çünkü taş veya kayadan yapıldığı takdirde kemer formunu oluşturmaktan başka bir şeye ihtiyaç duyulmaz. Taşların uygun biçimde kesilmesi ve uygun açıların yakalanması durumunda kendiliğinden dayanak olarak çalışacaklardır. Kemer köprüler basınca çalışması için tasarlandığından özel bir eğriliğe sahiptir. Bu eğriliğe “Zincir Eğrisi” denir. Bu eğri her hangi bir noktada tüm yükler tam denge içinde olacak şekildedir. Asma ve kemer köprüler zincir eğrisine yakın formlara sahiptir. Kemerlerin bu formları taşıt trafiği için uygun olmadığından dolayı genellikle üzerine oturtulan veya altına asılan düz bir tabliye ile birlikte kullanılırlar

d) Asma köprüler:

Genel olarak, asma sistem başlığı altında toplanan köprü yapıları, asma (suspension) ve kablo askılı (cable-stayed) köprüler olarak iki gruba ayrılır. Tümü, ilkel devirde açıklığı geçmek için kullanılan bambu veya sarmaşık dallarından yapılan tek halatlı basit asma köprülerden türemiştir

Asma Köprü sistemi, tabliyenin ana taşıyıcı kabloya askı çubukları veya kablolarla tespit edilerek taşınması esasına dayanır. Ana taşıyıcı kablonun köprünün ayakları üzerinden gerilerek, ankraj bloklarına bağlanmasıyla sistem tamamlanmaktadır.

Kablo Askılı Köprüler, Bu köprü tipinin temel özelliği, kirişin köprü ayaklarının yanı sıra kuleden dağılan kablolarla desteklenmesidir. Kablolar çelik tellerden oluşan halatlardır. Kablo sayısı değişkendir. Genel açılım çok kablo kullanılması yönünde gelişmiştir. İlk uygulamalarda pilonun her iki tarafında yer alan kablo sayısı 1–3 arasındadır. Sadece birkaç noktadan destek alıyordu. Yakın aralıklarla yerleştirilen çok sayıda kablonun kullanılması yapımı kolaylaştırdığı gibi, yapının kendisini de basitleştirmiştir. Kablo tespitlerinin Aralığı 6-12 m.ye kadar azaldığında, eğilme momenti çok önemsiz olacağından tabliyenin kesiti incelir.

e) Halat destekli köprüler

f) Konsol Köprüler

Yapının çalışma prensibi, köprünün kendini taşıyan, bağımsız kollarının birbirine bağlanarak açıklığı geçmesine dayanır. Sistem iki kıyıdan uzayan köprü kollarının açıklığı bir kerede geçmesiyle kurulduğu gibi, büyük açıklıklarda yükselen ayakların iki yanından çıkan konsollar birbirine bağlanarak tekrarlanabilir.

Konsol köprülerde önemli bir adım, prefabrikasyonla sağlanmış ve geniş uygulama alanı bulmuştur. 1960’ların sonlarından itibaren, ön gerilmeli betonarme konsol köprülerde de kullanılmaya başlanmıştır. Konsol köprüler, kablo askılı sistemlerin gelişimiyle beraber yeni açılımlar kazanır. Bu sistemdeki köprülerin çoğunun merkez açıklığı, konsol yöntemiyle çözülmektedir.

4) Hareket durumuna göre köprü çeşitleri

a) Yatay hareketli
b) Düşey hareketli

b1) Baskül köprü
b2) İner- Kalkar köprü

5) Açıklığına göre köprü çeşitleri

a) Kısa açıklı köprüler (6m<L<40m)
b) Orta açıklıklı köprüler (40m<L<125m)
c) Uzun açıklıklı köprüler (125m<L)

Yaya Köprüleri-Yaya Üst Geçitleri

Köprülerin yapım amacı canlıların ve araçların iki uzak nokta (dere, nehir, vadi veya yol) arasındaki geçişini sağlamaktır. Bu amaca hizmet veren ve sadece yaya geçişini sağlayan köprülere ise yaya köprüleri denir. Yaya köprüleri çeşitli yapım teknikleriyle ve malzemelerle tasarlanabilmektedirler.

Konumları Bakımından Yaya Köprüleri

Yaya köprüleri araç trafiği yolları (karayolları), akarsuların üzeri ve tren yolları üzerinde ayrıca bazı park ve bahçelerin geçişinde hizmet veren yapılardır.

Karayolu Yaya Köprüleri (Üstgeçitler)

Bir yolun iki yanını, basamaklarla yükseltilmiş bir bağlantı ile birleştiren ve yayaların yoldaki taşıt trafiğinin çekinceleriyle karşılaşmaksızın karşıdan karşıya geçmelerini sağlayan yoldur. Üstgeçitin yapılmasındaki amaç, trafik akımını kesmemektir.
Karayolları Trafik Yönetmeliği’nde yer alan tanıma göre üstgeçit; karayolunun diğer bir karayolu veya demiryolunu üstten geçmesini sağlayan yapıdır. Birçok gelişmiş ülkede üstgeçitler hem fonksiyonel hem de güzel sanat çalışmaları olarak kullanılır. Üstgeçitler bazı ülkelerde dekoratif amaçlarda da kullanılabilir. Gelişmekte olan ülkeler de ise üstgeçitler nehirlerin diğer yakasına geçmek, çevresel nedenlerle ulaşılamayan eğitim, sağlık vb. kuruluşlara ulaşmak için tek erişim kaynağı olabilir.

Akarsu Yaya Köprüleri

Akarsular her zaman kent yerleşimleri için çekici bir odak merkezi olmuştur. Dünya üzerinde birçok şehir akarsuların etrafına kurulmuşlardır. Bu şehirlerin kendi içinde büyümeleri sonucunda ise akarsuların üstünden geçme ihtiyacı doğmuş ve ilk akarsu yaya köprüleri yapılmıştır. Geçmişte bunlar daha çok asma ahşap köprüler ve büyük ayaklı taş köprüler olarak yapılmışlardır. Günümüzde ise gelişen teknolojiyle birlikte daha çok açıklık geçmeyi sağlayan çelik köprüler tercih edilmektedir.

Demiryolu Yaya Köprüleri

Sanayi devrimiyle ortaya çıkan demiryolları ilk önceleri şehir dışında planlamıştır. Nüfusun ve şehirleşmenin artması ile günümüz şehirlerinde ise şehir içinde kalmışlardır. Ayrıca tren yolları haricinde tramvay ve banliyö hatları gibi şehir içi toplu taşıma sağlayan hatlar da şehir içlerinde yol almaktadır. Bu hatların yaya trafiğini ile kesiştiği noktalarda ise bazen hemzemin oluşturulmakta, bazen de yaya köprüleri inşa edilmektedir

Malzemeleri Bakımından Yaya Köprüleri (Üstgeçitler)

Açıklıkları geçmek için, uzun taşların, ağaç gövdelerinin, sarmaşık dallarının kullanılmasıyla başlayan köprülerin gelişiminde ilk adım yapı kavramının oluşmasıdır. Çevredeki mevcut malzeme, taşıyıcı sistemi kuracak şekilde değerlendirmiştir. Köprüleri oluşturan yapı bileşenlerinin farklı olması, bu yapı tipinin malzemesine göre sınıflandırma ihtiyacını doğurmuştur. Bundan dolayı, köprüler; ahşap, taş, betonarme, metal ve kompozit malzemeli olarak incelenmektedir. Malzeme özellikleri köprülerin yapısal özelliklerini de belirlemektedir.

Ahşap Üstgeçitler

Nehre düşmüş bir kütük veya üzerinden sekerek geçilebilen su içindeki kaya parçaları, engelleri aşma çabasının en güzel örnekleri ve yaşamımızın ayrılmaz parçası olan köprülerin, belki de ilk örnekleridir. Hala çoğu yerde gelişi güzel atılıvermiş ağaç kütükleri, ahşap köprülerin ilkel örnekleri olarak köprü görevini üstlenmektedirler.

Günümüzde büyük açıklıkları geçmede, yeni malzemelerin getirdiği yapı sistemlerinin (betonarme, öngerilmeli beton, çelik ve asma sistemler gibi) tercih edilmesine rağmen ahşap, sıcaklığı ve doğallığı nedeni ile belirli açıklıklarda kullanımı süren bir malzemedir. Ahşap köprülere, günümüzde yaşam çevrelerinde farklı anlamlar yüklenmektedirler. Özellikle pek çok toplu konut çevresinde doğa ile bütünleşmenin bir göstergesi olarak yer almaktadırlar.

Taş Üstgeçitler

Günümüz teknolojisinin verdiği imkânlarla bugün betonarme ve çelik köprülerde üstün başarılar elde edilmektedir. Fakat basit ahşap köprülerden sonra taş köprüler de yüzyıllarca köprü mimarisinde önemli bir yer tuttuğu bilinmektedir. Bunlar arasında yapıları bakımından (uzunluk, büyük kemer açıklığı vs.) tarihi taş köprüler içinde önemli özellikler bulunanlar vardır. Taş köprü inşasında en çok göze çarpan özelliklerden biri, her iki kıyıdan itibaren büyük kemere doğru yokuşlu oluşlarıdır. Bazı köprü döşemeleri ise yatay düzlemdedirler.

Betonarme Üstgeçitler

Betonarme yapıda taşıma kabiliyeti beton ve demir malzemelerinin birbirini tamamlaması; basınç kuvvetlerini betonun, çekme kuvvetlerinin de donatının karşılaması esasına dayanır. Betonarme yaya köprüleri hem yerinde dökme beton hem de prefabrik beton elemanlar vasıtasıyla ve çeşitli yapım teknikleri kullanarak inşa etmek mümkündür ancak inşası faaliyet esnasında trafiğin daha az engellenmesi sebebiyle ülkemizde prefabrik uygulamalar daha sık görülmektedir.

Metal Üstgeçitler

Ahşabın dış ortamlarda su, nem ve haşerata karşı zaafı, taş malzemenin ise ağırlığı ve uzun açıklık geçmedeki dezavantajı gibi sebeplerle farklı malzeme arayışına yönelen insanoğlu metal malzeme kullanılarak farklı yaya üstgeçitleri tasarlamışlardır.

İlk önceleri dökme demir kullanılmış olup dökme demir kullanılarak oluşturulan ilk köprü, İngiltere’ de Abraham Darby’nin 1779 yılında Severn Nehri üzerinde inşa ettiği kemer tarzındaki yol köprüsü olan Coalbrookdale Köprüsüdür. Metalürjide kaydedilen ilerlemeler sayesinde, metal köprüler çelik kullanımıyla birlikte önemli bir gelişme göstermiştir. XX. Yüzyılın ortasından başlayarak, çeliğin hem dayanım hem de kaynaklanırlık niteliklerinin iyileştirilmesi, dolayısıyla da eski perçinli birleştirmelerin yerine dayanımı yüksek, kaynaklı ya da cıvatalı birleştirmelerin kullanılması ve değişik biçimlerin (eğik ayaklı çerçeve köprüler, plak döşemeler vb. gibi) benimsenmesi yeni gelişmelere olanak vermiştir.

Karmaşık (Kompozit) Malzemeli Üstgeçitler

Günümüzün yeni teknolojik malzeme bilgileri sebebiyle, malzemelerin fonksiyonlarına göre köprünün çeşitli fonksiyonlarını değişik malzemeler ile inşa etmek daha doğru bir çözüm olabilmektedir. Şöyle ki; ahşap, taş, beton ve çeliğin birlikte kullanılmasıyla yapılan karma malzemeli köprülerdir. Köprü ayak ve kirişlerinin farklı malzemelerden, tabliyesinin ise farklı malzemelerden oluşturulan köprüler olarak tanımlanabilir. Taşıyıcı sistemi çelik malzeme, döşeme malzemesi ise betonarme olabilir. Taşıyıcı sistemi betonarme malzeme, merdivenleri çelik malzeme olarak da yapılabilmektedir.

Soğuk bölgelerde, yol kaplamaları yüzeylerindeki kar ve buz, altyapı bozulmasına ve beton kaplamasına zarar vermektedir. Bu tür bir olayla karşılaşmamak için yol kaplama üzerine kimyasal maddelerin püskürtmesi ve geleneksel buz çözme yöntemlerinin kullanılması halinde olumsuz çevresel etkilere yol açacağından endişe edilmektedir. Alttan ısıtmalı yol sistemleri  buz ve karı eritmek için önerilen alternatif seçeneklerden biridir.

Hidronik Isıtmalı Yol Kaplama Sistemleri

Hidronik yöntemde alttan ısıtmalı yol, ısıtılmış sıvının üst yapılarına gömülü borulardan geçirilerek buz ve karı eritir. Soğutulan sıvı, her döngüde sıvıyı yeniden ısıtan bir ısı kaynağından geçer. Farklı türlerde ısı kaynakları vardır: jeotermal sular, kazan ve ısı eşanjörleri. Jeotermal suyun, jeotermal potansiyeli iyi olan yerlerde etkili olduğu düşünülmektedir. Hidronik sistemlerin dezavantajları, inşaat kaçağı, yüksek montaj maliyeti ve sıvı kaçağı meydana gelirse onarım ile ilgili zorlukları oluşturur.

Yaygın bir uygulama olarak, propilen glikolün düşük maliyeti, yüksek özgül ısısı ve düşük viskozitesi nedeniyle bir ısı transfer sıvısı olarak kullanılmasıdır. Borular metal, plastik veya kauçuktan yapılabilir. Çelik boru kullanmanın sakıncaları paslanmaya karşı hassas olmalarıdır, bu nedenle yol üst yapılarına gömülü çelik kullanımı yaygın bir uygulama değildir. Çelik boruya bir alternatif, polietilen veya çapraz bağlı polietilen gibi plastik borulardır, bu malzemeler hem düşük maliyetli ve hem de korozyona karşı dayanıklıdırlar. Polietilen ve çapraz bağlı polietilen, sırasıyla 60oC ve 93oC‘ye kadar sıvı sıcaklıklarına dayanabilir.

Hidronik yöntemin buz ve kar erimesinde etkinliği, sıvı sıcaklığı, asfalt iletkenliği, boru derinliği ve boru aralığı dahil olmak üzere farklı faktörlere bağlıdır. Portland çimento betonunun ısıl iletkenliği, sıcak asfalta göre daha yüksektir, bu nedenle Portland çimento betonununun daha fazla ısı iletme potansiyeli vardır.
Hidronik bir plakanın boruları, buz ve kar birikmesini önlemek için hidronik plaka yüzeyinde homojen bir ısı sağlamak için farklı desenlerde düzenlenebilir. Yılanlı desen, asfalt yüzeylerde kar ve buzu eritmede yaygın olarak kullanılır. Yılanlı desende, düz borular eşit merkezlere yerleştirilir ve U şeklindeki borular kullanılarak bir manifolda bağlanır.

Elektrikli Isıtmalı Yol Kaplama Sistemleri

Elektrikli ısıtmalı yol kaplama sistemleri, normal betona veya elektriksel iletken betona gömülü dirençli kablolar kullanarak buz ve kar eritilir. Son araştırmalar Elektriksel iletken betonun bir güç kaynağına bağlandığında buz ve kar oluşumunun önlenmesini kolaylaştırmak için yeterli elektrik iletimi sağlayabildiğini göstermiştir.

Elektrikli ısıtmalı yol kaplama sistemler, geleneksel yöntemlere alternatif bir seçenek olarak kabul edilir, çünkü öngörülen zaman diliminde buz ve karı eritmek ve geleneksel buz çözme yöntemlerini kullanmanın sakıncalarını ortadan kaldırmak için potansiyeli olan bir yöntemdir.

Elektrikli ısıtmalı yol kaplama sistemlerinde kar ve buzun erimesi normal betona gömülü olan direnç kabloları veya direnç olarak uygulanan elektriksel iletken beton sayesinde gerçekleşmektedir. Normal beton yapıların içine gömülü direnç kabloların kullanımı, Oregon, Teksas ve Pennsylvania’da kar ve buzun eritilmesi için uygulanmıştır.

Kaynak:Heydar DEHGHANPOUR-HAVALIMANI PISTLERINDE DONMAYI ENGELLEMEK AMACIYLA ELEKTROTERMAL ÖZELLIKLERE SAHIP BETONLARIN ÜRETIMI VE INCELENMESI

Travers; raydan gelen yükleri azaltmak amacıyla balastlara ileten, rayın altına döşenen yol üstyapı malzemesine denir.

Bir demiryol üst yapısında traversler şu görevleri üstlenirler;

• Raylardan gelen yüklerin yayılmasını sağlayarak yükü balasta aktarmak,
• İki ray dizisinin oluşturduğu yol genişliğini muhafaza etmek,
• Raylara içe doğru eğim vermek,
• Yolun ekseninden kaçmasını önlemek, demiryolunun ekseninde kalmasını sağlamak,
• İki çelik ray arasında elektrik yalıtımı yapmak (sinyalizasyonlu hatlarda),
• Raylarda içe doğru 1/20-1/40 oranında eğim vermek ve İki çelik ray dizisinin oluşturduğu yol açıklığını korumak.

Traverslerde Aranan Özellikler;

• Aşınmaya karşı mukavemet, dolayısıyla sertlik özelliği.
• Elastikiyet Kırılma ve ezilmeye karşı mukavemet,
• Rayların montajına elverişli olma,
• Dış etkilere mukavemet,
• Üst yapının stabilitesi bakımından çok hafif olmaması,
• iki işçinin taşıyamayacağı kadar da ağır olmaması,
• Maliyetinin uygun olması,
• Gürültüyü ve sademeyi azaltması,
• İzolasyona elverişli olması,
• Hararete ve rutubete dayanıklılık,
• Bağlantı elemanlarının taşıması, istiflemesi, döşenmesi, sökülmesi kolay bir şekilde monte edilebilir olmalı,
• Aşınmaya, kırılmaya, ezilmeye karşı yeterli dayanımda olmalı,
• Yeterli genişlik ve uzunlukta olmalı,
• Travers malzeme elektrik akımını iletmemeli,
• Travers ile balast arasında sürtünmenin sağlanabilmesi için gerekli sürtünmeye sahip olmalı,
• Su, nem, asit yağmurları, ot, ağaç kökleri ve mikroorganizmaların zararlı etkilerine dayanıklı olmalı,

Traverslerin Sınıflandırılması;

• Ahşap Traversler
• Demir Traversler
• Betonarme Traversler

Ahşap Traversin Özellikleri

Olumlu Yönleri;

• Ahşabın doğal yapısındaki esneklik nedeniyle, raydan gelen kuvvetleri esneyerek karşıladığından darbe etkisini önler, sürtünme de az olduğundan balasta zarar vermez.
• Bakım masrafı azdır.
• Esnektir.
• Yol stabilizesini bozmayacak kadar ağır, taşınabilecek kadar hafiftir.
• Gürültüsüz bir yolculuk sağlar.
• Yalıtkandır.

Olumsuz Yönleri;

• Rutubetten çok etkilenir.
• Yanma ihtimali yüksektir.
• Dresaja dayanıksızdır, yol genellikle kurplarda dışa kayar.
• Ekartmanın korunması zordur.
• Ömürleri kısadır.

Demir Traversin Özellikleri

Olumlu Yönleri;

• Ömürleri 45-50 yıl olup, kreozotlanmış ahşap traverslerin yaklaşık iki katıdır.
• Şekil ve boyut bakımından daha kolay ve iyi şekilde istiflenir.
• Çerçeveler daha hafifi dolayısıyla taşınması daha kolaydır.
• Rayların demir traverslere bağlanması ve sökülmesi çok daha kolay ve mükemmeldir, ahşap traversdeki gibi laçkalaşmaz.
• Ayrıca antişöminman malzemesine gereksinme göstermez.
• Yanmaya karşı dayanıklıdır.
• Uçları tırnaklı olduğu için dresaja dayanıklıdır.
• Ekartmanı iyi korur.

Olumsuz Yönleri;

• Hafif olması üstyapının stabilitesi bakımından iyi değildir.
• Demir traversli hatlar ahşap traverslerden daha çabuk bozulur.
• Yüksek hız ve ağır yük taşımasına uygun değildir.
• Ahşap traversler daha elastiktir, stabildir ve konforludur.
• Demir traversler, özellikle bağlantılar iyice sıkılmamışsa, trenlerin geçişinde gürültü yaparlar.
• Demir traversler elektrik akımını geçirdiğinden bir ray dizisinin diğerinden izole edilmesi güçtür. Dolayısıyla elektrikli işaretler ve otomatik bloklarda raylardan faydalanarak yapılan hat devreleri kullanılmaz.
• Demir traversler rutubette paslanırlar.
• Bakım zor ve masraflıdır.
• Gürültülü yolculuk verir.

Betonarme traversin özellikleri

Olumlu yönleri;

• Ekartmanı iyi korur.
• Az gürültü yapar. (Demir traversten az)
• Nemden etkilenmez.
• Elektrik akımını çok az geçirir.
• Dış etkilere ve ateşe dayanıklıdır.
• Ağırlığı sebebiyle çağın gereği yüksek hız ve ağır yük taşınması ancak beton traversle mümkün olur.
• Ateşe dayanıklıdır.

Olumsuz yönleri;

• Bakımı zordur.
• Daha dikkatli ve makinalı çalışmayı gerektirir.
• Draylardan sonra çatlama ve kırılmalar olur.
• Bu sebeple de hemen değiştirilmeleri gerekir.
• Kurplarda kurp merkezi yönünde dresaj olur.
• Değişik şekil ve uzunluklarda yapılması zordur.
• Balasta fazla zarar verir.
• Esneklik yoktur.
• Çürük platformlarda kullanılması tercih edilmez.
• Dray sonuncunda çok hasar görür.

Demiryolu ulaşımında raylara dik yönde yerleştirilen ahşaplar veya diğer elemanlar yani traversler tarafından iletilen tüm etkileri kalıcı çökmelere uğramadan zemine ileten ve yol çerçevesinde elastik bir yatak oluşturan; 30-75mm ebadında kırılmış, keskin köşeli ve keskin kenarlı sert ve sağlam kayaçlara balast denir. Balast, demiryollarında ray altında kullanılan, yüzey suyunu ortamdan uzaklaştıran ve yük taşıyan bir malzemedir. Altyapı platformu üzerinde bulunan ve traverslerin içine gömülü oldukları kırma taş tabakasına BALAST adı verilir.

Geçmiş yıllarda balast malzemesi olarak kullanılan kireçtaşı türevli kayaçların etkisi altında kaldıkları atmosferik olaylar ve tren yüklerinden kaynaklı olarak zamanla özelliklerini kaybettikleri görülmüştür. Ekonomik anlamda büyük yatırımlar gerektiren bu tür projelerde kullanılan doğal taşların uygun standartlara sahip olup olmadığının araştırılması ve uygun malzemelerin seçimi büyük önem taşımaktadır. Hat yapımında kullanılacak kayaçların mineralojik ve petrografik özelliklerinin yanında fiziko-mekanik özelliklerinin detaylı olarak araştırılması gerekmektedir. Bununla birlikte uygun standartlara sahip kayaçların arazideki dağılımları ve rezerv durumları, ocak işletme yöntemleri seçimi gibi konularda ayrı bir önem taşımaktadır.

En uygun balast malzemesi bazalt, granit, siyenit, porfir ya da sert kalker cinsindeki yüksek mukavemetli taşların kırılıp elekten geçirilmesi ile elde olunur. Ancak bazı hallerde çakıltaşı ve yüksek fırın cürufu da balast olarak kullanılabilir. Balast olarak kullanılacak taşların boyutları 10-65 mm. olmalıdır. Bu boyuttaki taşların enaz %10’u kırılmış olmalıdır. 65mm’den büyük taşlar ancak kırıldıktan sonra kullanılabilir. Balast olarak kullanılabilecek cüruf, demir filizinin indirgenmesi sırasında çıkan artık maddenin açık havada kurutulmasıyla elde edilmeli ve iri kırılmış (70-35mm) bu cürufun 1m3’ü 1300kg., daha ince kırılmış ise (35-10mm) 1m3’ü 1350 kg.gelmelidir.

Balast malzemesinin daneleri keskin kenarlı ve yaklaşık küp şeklinde olmalıdır. Hollanda Demiryolları malzeme büyüklüğüne göre I. sınıf olarak adlandırdığı balast içinde yassı danelerin, ağırlığın en fazla % 15’i kadar, II. smıf balast malzemesinde ise ağırlığın %20’si kadar olmasına izin verilmektedir. Alman Demiryolları (DB) ise, yine malzeme büyüklüğüne göre (1) ile gösterdiği malzeme içinde yassı danelerin, ağırlığın en az %7’si, en çok %20’si kadar olmasına, (2) ile gösterdiği malzeme içinde ise ağırlığın %33’ü kadar olmasına müsaade eder. Yine Alman Demiryolları (DB) şartnamesinde balast malzemesinin basınç mukavemeti 1800 km/m3 olmalıdır, denmektedir.

BALASTIN GÖREVLERİ

Balast taşıyıcı ve yol elemanı olarak şu görevleri yerine getirmelidir:

• Dingil yüklerinden oluşan ve traversler tarafından iletilen basınç kuvvetlerini kısmen karşılayarak, altyapı platformu üzerinde geniş bir alana düzgün olarak yaymak ve bu sayede balast altı zeminin aşırı zorlanmasına meydan vermemek, traversten gelen yükleri platform üzerinde geniş bir alana homojen olarak
  yaymak,
• Ray ve traverslerden oluşan yol çerçevesinin boyuna ve enine yöndeki deplasmanlarına iç sürtünme yardımıyla engel olmak,
• İyi bir hava ve su geçirgenliği ile yol çerçevesine ve platformu kuru tutarak, yağmur ve kar sularının balast altı zemininin mukavemetini bozmasına engel olmak,
• Yol üzerindeki otlanmayı önlemek ve yağmur sularını süzerek dışarı atmak,
• Yol yapısını don olayından koruyarak, taşıma gücünün azalmasına engel olmak, platformu dondan korumak ve travers malzemesinin çürümesini önlemektir.
• Üstyapıya yeterli elastiklik vermek. Bu sayede taşımacılıktaki konfor artacak ve üstyapı elemanlarının bakımında ekonomiklik sağlanacaktır.
• Traversleri yerinde tutarak yolun esnekliğini sağlamak ve demiryolunu ekseninde tutmak,

Balastta Bulunması Gereken Özellikler

• Kırılgan olmayan ve damarsız taştan yapılmalı, su geçirimli olmamalı ve çok az  su emmeli,
• Hava etkenlerine karşı dayanıklı olmalı,
• Daneler kenarlı ve köşeli olmalı; toz, bitkisel toprak, cüruf bulunmamalı,
• Darbelere karşı dayanıklı olmalıdır. Balast taneleri darbe etkisinde kırılmaya, sürtünme etkisinde aşınmaya ve donma etkisinde parçalanmaya dayanımı yüksek olan kayaçlardan elde edilmelidir.

Balastlı ve Balastsız Demiryolunun Karşılaştırılması

Alt Balast Tabakası

Balast ile taban zemini arasındaki yol yatağı tabakasıdır. Alt balast tabakasıyolun taşıma kapasitesini arttırmak, balast ve taban zemini arasında filtrasyon, donakarşı korumasını, sularının uzaklaştırması işlemini gerçekleştirmektedir. Balast altı tabakası; dondan koruma ve filtre tabakası her ikisiyle birlikte birkaç tabakadan oluşabilir. Bu tabaka, daneli, çimento veya kireç işlenmiş katmanlar, bitüm katmanlar, geosentetik veya don izolasyon plakalarını içerebilir.

Altbalast, görev olarak balastın aynı görevlerini sağlayarak zeminin balast ile karışmasını engelleyecek şekilde tasarlanır. Bunların yanı sıra altbalastlar şu görevleri de sağlamaktadır:

1. Demiryolu hatlarının hat kapasitelerini arttırmak,
2. Taşıtların oluşturduğu yüklerin altyapıya iletilmesini sağlamak,
3. Hatta oluşabilecek suları uzaklaştırarak drenaj görevi sağlamak,
4. Hattın bütünlüğünü oluşabilecek erozyonlardan korumaktır.

Elektrik sektöründe kullanılan balastlar farklı malzemelerdir. Şoselerde düzeltilmiş toprak üzerine döşenen tak kırıkları ve elektrik tesisatında gerilimin büyük değişimlerinde, devredeki akımı sabit tutmak için konulan dirençlere de balast adı verilmektedir.

Eğik kablo askılı köprünün ayak ekseninden ayak eksenine olan mesafeye açıklık (ana açıklık) denilmektedir. Eğik kablo askılı köprülerin gelişmişliği daha uzun açıklıklı, yük kapasitesi daha fazla, daha hafif köprü inşa edilmesiyle ölçülmektedir. 150 m ile 1000 m hatta daha fazla açılıklarda uygulanan bir köprü modeli olan eğik kablo askılı köprü yapım, bakım yönünden ekonomik olması, hızlı yapılabilmesi ve estetik olması nedenlerinden dolayı tercih edilmektedir.

Eğik kablo askılı köprüler:

• tabliye,
• kablo,
• temel
• kule (pilon) olmak üzere dört ana unsurdan oluşmaktadır.

Tabliye betonarme, ard germeli betonarme veya çelikten, kablolar çelikten, temel betonarmeden, kuleler çelik,b betonarme veya çelik betonarme birleşiminden oluşan kompozit malzemeden genellikle yapılmaktadır. Eğik kablo askılı köprünün segmentleri prefabrik üretilip (çelik ya da betonarme) yerine yerleştirilebildiği gibi yerinde döküm betonarme olarak da yapılabilmektedir.

Eğik kablo askılı köprü tasarımında açıklık, kablo sayısı ve kule (pilon) yüksekliği arasında bir etkileşim bulunmaktadır. Açıklığı fazla olan köprülerin genellikle kablo sayısı ve kule yüksekliği fazladır. 3 açıklıklı köprülerde ana açıklığın toplam açıklığa oranı %45-65 iken 2 açıklıklı köprülerde %60-70 civarındadır. Kule yüksekliğinin ana açıklığa oranı %25 civarındadır.

Eğik kablo askılı köprülerdeki yükün kuleye aktarımı, kule ile tabliye arasında farklı açılarla gerilmiş kablolarla sağlanmaktadır. Kuleye gelen yükleri almak ve dengelemek için genellikle pilonların arka kısmında yaklaşım köprüleri kullanılmaktadır.

Eğik kablo askılı köprüler gerek projelendirme esnasında gerekse uygulanma esnasında karmaşık bir çalışma sistemi gerektirmektedir.

Eğik kablo askılı köprülerin yapı elemanlarının toplam maliyet içerisindeki oranı aşağıdaki şekildedir:

• Yapı Elemanı-Toplam Maliyet İçerisindeki Oranı
• Temel %20-25
• Kule %5-10
• Kablo Sistemi %10-15
• Tabliye %30-35
• Diğer %15-20

Eğik Kablo askılı köprülerin hizmet ömrü genellikle 100 yıldır.

Önemli Eğik Kablo Askılı Köprüler

Strömsund Köprüsü

1953 yılında Alman Franz Anton Dischinger tarafından yapımına başlanan köprü 1956 yılında bitirilerek trafiğe açılmıştır. Strömsund köprüsü eğik kablo askılı köprünün yeniden doğuşunu temsil etmektedir. İsveçin Jamtland bölgesinde, Dragon gölü üzerinde bulunan Strömsund Köprüsü 182 m ana açıklığı, 75 m kenar açıklıkları ile toplam 332 m uzunluğunda olup inşa edildiği dönemdeki en büyük Eğik Askılı Köprü olma özelliğindedir. Kule yüksekliği 28 m, tabliye genişliği 14.30 m, tabliye yüksekliği 3.25 m olan köprü çelikten imal edilmiştir. Köprüdeki kablolar fan sistemi ile pilonda aynı noktaya ankre edilmiştir.

Theodor Heuss (Nordbrücke) Köprüsü

Nordbrücke köprüsü olarak da adlandırılan Theodor Heuss Köprüsü Strömsund Köprüsünden sonra yapılan ikinci modern kablolu köprüdür. Almanya’nın Düseldorf kentindeki Ren Nehri üzerinde yapılmıştır. Kule yüksekliği 43.91 m, tabliye genişliği 26.6 m, tabliye yüksekliği 3.39 m olan köprü çelikten imal edilmiştir. Almanya’da yapılan ilk kablolu köprü olma özelliğinde olan Theodor heuss köprüsü 260 m ana açıklığa, 108 m kenar açıklıklara sahiptir.

Severin (Severinsbrücke) Köprüsü

Severinsbrücke olarak ta adlandırılan Severin Köprüsü Almanya’nın Köln şehrindeki Ren nehri üzerinde kurulmuştur. Almanya’da inşa edilen ikinci kablolu köprüdür. A tipi tek pilonun uygulandığı 2 açıklıklı asimetrik olarak inşa edilen ilk köprü olma özelliğindedir. Köprü 302 m ana açıklık, 389 m tek kenar açıklıklı olmak üzere toplam 691 m uzunluğundadır. Kule yüksekliği 77.20 m, tabliye genişliği 29.5 m, tabliye yüksekliği 4 m olan köprü çelikten imal edilmiştir. Araçların, yayaların ve trenin üzerinden geçebileceği şekilde tasarlanan köprünün yapımına 1956 yılında başlanmış olup 1959 yılında tamamlanarak trafiğe açılmıştır.

Duisburg-Neuenkamp Köprüsü

Almanya’nın Düseldorf kentindeki Ren nehri üzerinde yapılan Otoyol bağlantısı olarak kullanılan Duisburg-Neuenkamp köprüsü Rheinbrücke Duisburg-Neuenkamp köprüsü olarak da adlandırılmaktadır. 350 m ana açıklığı, 240.64 m ve 186.76 m lik kenar açıklıklarla toplam 777.40 m uzunluğundadır. Kule yüksekliği 48 m, tabliye genişliği 35.80 m, tabliye yüksekliği 3.75 m olan köprü çelikten imal edilmiştir. Tabliye tekil kolon şeklindeki kulelere tek sıra kablolar ile tabliyenin ortasından bağlanmaktadır. 1968 yılında yapımına başlanan 1971 yılında tamamlanarak trafiğe açılan köprü toplam 64.6 milyon Euro’ya mal olmuştur.

Brotonne Köprüsü

Brotonne Köprüsü Fransa’nın üst Normandiya bölgesinin Le Havre ve Rouen kentleri arasında yer almaktadır. 320 m ana açıklığı 202 m ve 213.5 m ’lik kenar açıklıklarla toplam 735.5 m uzunluğundadır. Kule yüksekliği 72.70 m, tabliye genişliğin19.20 m, tabliye yüksekliği 4 m olan köprü ön germeli betonarme malzemeden imal edilmiştir. Tabliye, tekil kolon şeklindeki kulelere tek sıra kablolar ile tabliyenin ortasına bağlanmaktadır.

Rande Köprüsü

İspanyanın Redondala ve Moana Bölgelerini birbirine bağlayan bu köprü İtalyan mühendis Fabrizio de Miranda, İspanyol Florencia del Pozo ve Alfredo Possoro tarafından tasarlanmıştır. Yapıldığı dönemde 200-400 m arasındaki ana açıklığa kablolu köprüler tasarlanırken, sınır olan 400 m bu köprüde ilk defa aşılarak 400.14 m lik ana açıklıklı ve 147.42 m kenar açıklıklı köprü tasarlanmıştır. Rande köprüsü kule yüksekliği 118.60 m, tabliye genişliği 23.46 m, tabliye yüksekliği 2.70 m olan çelik betonarme kompozit malzemeden imal edilmiştir.

Tatara Köprüsü

Japonyanın Seto denizi içerisinde bulunan Honshu ve Shikoku adalarını birleştirmek amacıyla inşa edilmiştir. 890 m ana açıklığı, 164.5 m ve 257.5 m kenar açıklıklarıyla birlikte 1312 m uzunluğundadır. Ayrıca köprünün her iki tarafında bulunan 3 ayrı kenar açıklığın da dahil edilmesiyle köprü toplam 1480 m uzunluğundadır. Ters Y şeklinde inşa edilen kulenin yüksekliği 220 m olup üzerinde yayalar ve bisikletler için 1 şerit, araçlar için 2 şerit kesit uygulanan köprünün tabliye genişliği 30.6 m dir. Tabliye su yüzeyinden 26 m yüksekliğindedir.1973’te asma köprü olarak tasarlanan tatara köprüsü hem çevreye fazla zarar vermemek hem de daha ekonomik çözümler bulmak maksadıyla 1989 yılında Eğik kablo askılı köprü tasarlanmış 1993 yılında yapımına başlanarak 1999 yılında köprü tamamlanarak trafiğe açılmıştır.

Kao-Ping Hsi Köprüsü

Kao-Ping Hsi Köprüsü, Tayvan’daki Kaohsiung ve Pingtung ilçelerini birbirine bağlayan Gaoping Nehri üzerinde yapılan eğik kablo askılı bir köprüdür. Ters-Y tipi tek pilonun uygulandığı 2 açıklıklı asimetrik olarak inşa edilen köprü tipindedir. Köprü 180 m kenar açıklık, 330 m ana açıklık ve 2107 m’lik yaklaşım viyadüğü ile birlikte toplam 2617 m uzunluğundadır. Kule yüksekliği 183.5 m, tabliye genişliği 34.5 m, tabliye yüksekliği 3.20 m olan köprü çelik ve ard germeli betondan imal edilmiştir. Tabliye Ters Y şeklideki kuleye değiştirilmiş fan sistemi ile tek sıra kablolar halinde tabliyenin ortasından bağlanmaktadır.

Sutong Köprüsü

Çin Halk Cumhuriyetinin Şangay ve Nantong şehirlerini birbirine bağlamak amacıyla Yangzte nehri üzerinde yapılan Sutong Köprüsü 1088 m ana açıklığı, 300 m lik kenar açıklıkları ile birlikte 1688 m uzunluğundadır. Ayrıca köprünün her iki tarafında bulunan 2 adet kenar açıklığında dahil edilmesiyle köprü toplam 2088 m uzunluğunda olmaktadır. Kule yüksekliği 306 m, tabliye genişliği 41 m dir. Yapım maliyeti 1.7 milyar dolar olan köprünün yapımına 2003 yılında başlanmış olup 2008 yılında tamamlanarak trafiğe açılmıştır.

Stonecutters Köprüsü

Çin Bölgesinde, Hong Kong adası ile Tsing Yi adası arasında bulunan Rambler kanalı üzerinde yapılmıştır. 1018 m ana açıklığı, 289 m kenar açıklıkları birlikte 1596 m uzunluğundadır. Tek kolon üzerinde duran köprünün kule yüksekliği 295 m, tabliye genişliği 50 m dir. Kuleden çıkan kablolar 2 sıra halinde tabliyenin en dış kenarına bağlanmaktadır.

Russky Köprüsü

Rusyanın Nazimov yarım adası ile Russky adasını birbirine bağlayan köprü 1104 m ana açıklığı, 384 m kenar açıklıklarıyla birlikte 1872 m uzunluğundadır. Ana açıklığı yönünden dünyadaki en uzun Eğik kablo askılı köprüdür. Kule yüksekliği 320,9 m, tabliye genişliği 29,5 m’dir. Yapım maliyeti 1 milyar doları aşan köprü 2009 yılında yapımına başlanmış 2012 yılında tamamlanarak trafiğe açılmıştır.

Kaynak: Hatip YILDIZ-NİSSİBİ KÖPRÜSÜNÜN HESAP ESASLARI VE YAPIM AŞAMALARININ İNCELENMESİ

Zemin yüzeyinin yatayla yaptığı açı “şev” olarak isimlendirilir. Şev, eğimli yüzey anlamında da kullanılmaktadır. Şevler insan eliyle oluşturulabilir veya doğal halde bulunabilir. Doğal halde bulunan şevlere “yamaç” ya da “doğal şev” insan eliyle oluşturulan şevlere ise “yarma veya dolgu şevi” ya da “yapay şev” adı verilir.

Şevin yatayla yaptığı açı “şev açısı”dır. Şev tabanı ile üst yüzeyi arasındaki düşey uzaklığa “şev yüksekliği” adı verilir. Şevin yüzeyi ile şev tabanının kesiştiği nokta “şev topuğu” olarak isimlendirilir. Kayma yüzeyi, doğal zeminin üst kısmında kalır ve hareket eden kütlenin alt yüzeyidir. Ayna, kayan zemin kütlesinin dik veya dike yakın yüzeyine denir. Esas aynanın ön tarafında kayan kısım içerisinde bir kayma kaması ve tali aynalar oluşabilir. Tepe, hareket eden kütle ile ana aynanın kesiştiği yerin en üst noktasına denir. Kritik şev açısı, stabiliteyi bozmadan şeve verilebilecek maksimum açıdır. Kritik şev yüksekliği, çekme gerilmeleri etkisi ile çatlaklar oluşmadan, şeve verilebilecek maksimum yüksekliktir. Şev düzleminde bulunan kütlenin; kayma, düşme, göçme vb. tehlikelerinin varlığının araştırılmasına “şev stabilitesi incelemesi” adı verilir. Şev stabilitesinin bozulmasıyla şev altındaki ve arkasındaki toprak kütlesi aşağı ve dışa doğru yer değiştirir. Bu harekete “şev göçmesi” denir.

H: Şevi Yüksekliği

ß: Şev Açısı, eğim açısı

θ: Kayma dairesi merkez açısı

ab: Şev yüzeyi

ac: Kayma yüzeyi

bc: Şev tepesi

a: Şev topuğu

Tünel Projelerinde Dikkate Alınması Gereken Gerilme Türleri ve Nedenleri

• LİTOSTATİK GERİLMELER
  • -Kayaç örtüsünün kalınlığına bağlı
• TEKTONİK GERİLMELER
  • -Tektonizmaya bağlı basınçlar
• PSÖDOPLASTİKLEŞME
  • -Kayaçların gevşemesine bağlı
• KABARMA-ŞİŞME
  • -Kimyasal-fiziksel kökenli genleşme
• YAPAY ETMEN GERİLMELERİ
  • -Yapılaşma yükleri
• HİZMET GERİLMELERİ
  • -Servis yükleri

Bunlardan ilk ikisi primer (doğal, ilkel) gerilme durumunu oluşturmaktadır. Yeraltı kazısıyla birlikte kaya ortamında bulunan ilk gerilme ortamı bozulmaya başlamaktadır. Böylece, mevcut gerilmeler kayacın gevşemesine bağlı olarak yer, yön ve şiddet değiştirerek zamanla ikincil (sekonder) gerilmelere dönüşmektedir.

Kazının bitmesi ile birlikte ideal-elastik malzeme özelliğindeki kayada, ikincil gerilme-yer değiştirme durumunun son şeklini alması beklenir. Ancak arazi ölçümleri kazı etrafındaki yer değiştirmelerin zamana bağlı olarak farklı hızlarda geliştiğini kanıtlamaktadır.

İkincil gerilmelerin oluşumu esnasında, boşluk çevresinde oluşan yeni gerilmelerin şiddetlerine ve kayanın dokusuna bağlı olarak “kemerlenme” adı verilen yüklerin bulunduğu bölgeler meydana gelmektedir.

Tünel kazısı yapılırken kaya kütlesinde denge halinde bulunan birincil kuvvetler, değişerek yine denge durumundaki ikincil hale dönüşürler. Bu değişim ancak gerilmelerin yeniden dağılması sürecinin başarılı bir geçiş dönemi ile sağlanabilir.

1. Statik silindirler,
2. Dinamik silindirler,
3. Tokmaklar.

1. Statik Silindirler

Zemin Sıkıştırma Makinelerinden Statik silindirler kendi içerisinde;

1. Demir / çelik bandajlı silindirler,
2. Keçi ayak silindirler,
3. Küt ayak silindirler,
4. Lastik tekerlekli silindirler
5. Kafesli (grid) silindirler olmak üzere beşe ayrılırlar.

1.1 Demir / çelik bandajlı silindirler

Demir / çelik bandajlı silindirler, yüzeysel kompaksiyon yapabilmek için zemini yukardan aşağıya doğru sıkıştıran demir / çelik silindirler;

• tek bandajlı /akslı / tamburlu,
• çift bandajlı / akslı / tamburlu (tandem)
• üç bandajlı / akslı / tamburlu (tridem) olmak üzere 3 çeşittir.

Demir / çelik bandajlı silindirlerin çeşitli etkileri ve kullanılım yerleri mevcuttur. Durağan kütlesi sayesinde, daneler arası sürtünmesi büyük, rölatif kayma hızı küçük olan kırma taş malzemelerinin sıkıştırılmasında etkilidir. Pürüzsüz ve kompakt bir yüzey elde edilir. Diğer yöntemlerle yapılan sıkıştırmalara ek olarak pürüzsüz satıh elde etmek, buruşuklukları gidermek için ütü gibi kullanılabilirler. Her tür asfalt kaplamalarının sıkıştırılmasında uygulanabilmektedir. Kayma hızı küçük olan kırma taş malzemelerde, granüler malzemelerde, kum – çakıl – kil karışımlarında ve kaya dolgularında çok iyi sonuçlar verirler.

1.2 Keçi ayaklı silindirler

Keçi ayaklı silindirler, silindir yüzeyi, değme yüzeyine yüksek basınç aktaran, ucu dairesel çıkıntılardan oluşan ayak formundadır. Statik çizgisel kuvvet uygulamadan ayaklar (çıkıntılar) yardımı ile zemine kompaksiyon işlemini uygularlar.

Ayaklar yuvarlak, ince çaplı ve uzun yapıdadır. İnce daneli ve özellikle killi zeminlerde tercih edilir. Kuru killi zeminlerde en etkilidirler.

Granüler zeminlerde, kompaksiyon işlemi sırasında ayakların altına gelen granüler daneler kayacağı ve ayrışma (segregasyon)’ya neden olacağı için keçi ayaklı silindirlerin kullanılması uygun değildir.

1.3 Küt ayaklı silindirler

Küt ayaklı silindirler, keçi ayaklı silindirlere göre daha kısa, daha geniş ve dikdörtgen yapılı çıkıntılara (ayaklara) sahiptir. Keçi ayak gibi kohezyonsuz zeminlerde kullanılır ve nasıl ki keçi ayak silindirler killi zeminlerde daha etkili iseler, küt ayaklı silindirler de siltli ve ıslak zeminlerde çok daha etkilidir. Küt ayaklı silindirler, bahsedilen özellikler dışında keçi ayaklı silindirlerle aynıdır.

1.4 Lastik tekerlekli (pnömatik) silindirler

Lastik tekerlekli (pnömatik) silindirler, birbirine yakın ve çok sayıda lastik tekerleği bulunan, kendinden yürür veya daha çok eski tiplerde bulunan çekilerek yürüyen modelleri olan bir kompaksiyon ekipmanıdır. Elle ayarlanabilen tipleri olduğu gibi, yürürken kendi kendine otomatik olarak ayarlanan türleri de mevcuttur. İnce ve kaba daneli zeminlerde kullanılabilir ve killi, killi-kum, kohezyonu az daneli zeminlerde iyi bir sıkışma elde edilebilmektedir. Granüler temel ve alt temel tabakalarının sıkıştırılmasında efektif bir şekilde uygulanmaktadır. Kalın tabakaların sıkıştırılmasında diğerlerine göre daha etkindirler. Dansitenin artırılması için, lastik basıncının artması, lastik ağırlığının artmasından daha tesirlidir. Tekerlek basıncı sabitken tekerlek yüzeyini artırmak, kompaksiyon genişliği ve miktarını artırır. Lastik dokunma yüzeyi ve dokunma basıncı, lastik ağırlığı ve teker basıncına bağlıdır. Lastik ağırlığı ve teker basıncı artarsa kompaksiyon artar.

1.5 Kafesli (ızgara) silindirler

Kafesli (ızgara) silindirler, bir çekici tarafından çekilmek üzere ağır çelik ızgaralardan yapılmış silindir veya silindirlerden oluşmaktadır. Genelde bir silindirin ağırlığı ortalama 5500 kg olur ve 11000 kg değerlerine ölü yük ilave edilerek ulaşılabilir.
Kafesli silindirler, ıslak kil ve alüvyonlu zeminler dahil her türlü zemin için uygulanabilmektedir. Ayrıca en iyi kompaksiyon uyguladığı zeminler kaya bloklu zeminler, çakıllar ve kumlardır. Çekilme esnasında yüksek çekme hızlarına çıkılırsa zemin malzemesinde ezilme ve eğrilmelere yol açabilir.

2. Dinamik silindirler

Dinamik silindirler, statik silindirlerden farklı olarak hem statik yükler hem de dinamik kuvvetler etkisi ile altında bulunan zemin malzemesini sıkıştırmaktadır.

Kompaksiyon Makinelerinden dinamik silindirler;

1. Vibrasyonlu silindirler,
2. Plakalı vibratörler,
3. Dahili vibratörler,
4. Elle çekilir vibrasyonlu silindirler olmak üzere dörte ayrılır.

2.1 Vibrasyonlu silindirler

Vibrasyonlu silindirler, pnömatik silindirlerin dışındaki tüm silindirlere vibrasyon (titreşim) tesiri edindirilerek tüm sıkıştırma işlerinde efektif şekilde uygulanabilir. Titreşimli silindirlerin ortaya çıkardığı titreşimler zeminin partiküllerine iletilerek, onların yoğunluğunu artırıcı yönde etki yapar. Bu etkiyi statik silindirlerle yakalamak için daha ağır statik yüklü silindirler gereklidir. Ayrıca zemin daneleri arasındaki sürtünme kuvveti azalmakta ve daha büyük derinliklerde zemin daneleri daha sıkı bir şekilde tekrar oturacaktır.

Vibrasyonlu silindirler nicelik olarak az kohezyonlu zemin bulunduran granüler zeminlerde, özellikle kumlu zeminlerde daha etkilidirler. Fakat sade ince daneli veya sade kaba daneli zeminler için elverişsiz, hatta ince daneli zeminlerde iç stabiliteyi bozarak kötü etki yapmaktadırlar.

2.2 Plakalı vibratörler (kompaktörler)

Plakalı vibratörler (kompaktörler), eksantrik ağırlık dikdörtgen formunda bir levha üzerine oturtulur. Merkezkaç kuvveti bütün ağırlıktan daha fazla tasarlandığı için merkezkaç kuvvetin yukarı yönelmesi ile zemin malzemesi üzerinden bir miktar yukarı yönelen metal levha plakalı vibratöre küçük bir sıçrama hareketi yaptırarak zemini sıkıştırır. Plakalı vibratörler gradasyonu uygun granüler zeminler için efektiftir ve yüksek frekanslı türleri az miktarda ince daneli zemin malzemesi içeren zeminlere de kompaksiyon uygulanabilir. Plakalı kompaktörler hem kaba daneli dolgular, orta genişlikteki kanallarda, boru civarları, zemin ve kaldırım gibi toprak hem de yama ve küçük deliklerin kapatılmasında asfalt kompaksiyon uygulamalarında kullanılabilir.

2.3 Dahili vibratörler

Dahili vibratörler, elle veya vinç yardımıyla zemin malzemesi içerisine sarkıtılarak kompaksiyon işlemi gerçekleştirilir. Esas itibariyle derine inme özelliği açısından kulanılır. Maliyeti yüksek bir sıkıştırma işlemidir ve genelde yeterli ölçüde sıkıştırılamamış, derinde kalan tabakalara bölgesel müdahalelerde, iri taş parçası bulunduran malzeme, toprak baraj oluşumlarında kullanılan bir yöntemdir. Elle veya vinç yardımıyla zemin malzemesi içerisine sarkıtılarak kompaksiyon işlemi gerçekleştirilir.

2.4 Elle çekilir vibrasyonlu silindirler

Elle çekilir vibrasyonlu silindirler, tek tamburlu tür daha taşınabilirdir ve çok küçük tamir işlerinde daha çok tercih edilir. Dolgu, granüler, kohesiv ve karışık toprak yapıları 30 cm katman kalınlığı kadar ya da kanal dolgusu, zemin ve kaldırım projelerinde ise daha kalın katmanlar için kullanılır. Yol onarım, ek yama, park alanları asfalt uygulamaları gibi yerlerde su püskürtmeli elle çekilir silindirlerin kullanması iyi sonuçlar verir.

3. Tokmaklar

Tokmaklar, tokmaklar dinamik kuvvetlerle yüzeysel sıkıştırma yapabilen araçlardır.  Tokmaklar;

1. Sıçrayan tokmaklar
2. Kren tokmakları olmak üzere ikiye ayrılır.

Ayrıca teknolojik gelişmelere ve farklı proje ihtiyaçlarına paralel olarak geliştirilen alternatif yöntemler de mevcuttur.

3.1 Sıçrayan tokmaklar

Sıçrayan tokmaklar, zemin sıkıştırmasında kullanılan tokmaklar zemin malzemesine doyurucu bir kuru birim hacim ağırlığına kadar kompaksiyon uygulayabilen araçlardır. Az miktarda ince daneli zemine sahip granüler zemin malzemeleri ve kaba daneli zeminlerde tercih edilir. İnce daneli zemin malzemeleri için kullanışlı değildir. Yapı geri dolgularında, kanal dolgularında ve yüksekliği az dolgu zeminlerinin kompaksiyonu için uygundur.

3.2 Kren tokmaklar

Kren tokmaklar, ağırlıkları 1,5 ton ila 4 ton arasında değişmektedir. 1 ve 2 m yükseklikten düşüş yapabilen tokmak düşüş hızı 6 – 20 düşüş/dk ve vinç tokmakların taban alanı 0,5 – 2 m²’dir. Sıçrayan tokmak gibi az miktarda ince daneli malzemeye sahip granüler malzemelerde ve kaba daneli zeminlerde tercih edilir, ince daneli zemin malzemeleri için kullanışlı değildir. Fakat tabaka kalınlıkları daha fazla olarak 50 – 250 cm mertebelerinde farklılıklar gösterir. Uygulamada, vinç yardımıyla tokmak belirli bir yüksekliğe kaldırılıp daha sonra düşürülür.

Alternatif yöntemler, teknolojinin gelişmesi ile yüzeysel sıkıştırma işlemi için farklı alternatifler geliştirilmiştir. Bu alternatif yöntemlerin dışında da inşai ihtiyaçlara ve teknolojinin ilerlemesine bağlı olarak daha birçok farklı yöntem geliştirilebilir. Örnek olarak, AMIR (HIPAC) silindirleri, Demir / çelik bandajlı silindirlere alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Çok ağır yük gerektiren durumlarda zeminde çatlak oluşmasını önlemek amaçlı geliştirilmiştir. Sıkıştırıcı finişer tablası ise pnömatik silindirlerin en az düzeyde lastik izi bırakması ve demir / çelik bandajlı silindirlerin önünde sıcak karışımın yağlanmaması için, arkasındaki sıkıştırmanın %90 mertebesinde elde edilmesi için geliştirilmiştir.

Kaynak: Mustafa ATICI-JET GROUTİNG, ENJEKSİYON VE TAŞ KOLON UYGULAMALARININ TAŞIMA GÜCÜ VE OTURMA DAVRANIŞLARININ SAYISAL YÖNTEMLERLE KARŞILAŞTIRILMASI

Tünel açma yöntemlerinde yaygın olarak üç yöntem ağırlık kazanmaktadır.

a- Klasik Tünel Açma Yöntemi

b- Kalkan (Shield) yöntemi

c- Kazıcı Makinelerle Tünel Açma Yöntemi (Mole = köstebek vb.)

a- Klasik Tünel Açma Yöntemi

Bu tünel açma yöntemi delme, patlatma ve pasanın taşınması esasına dayanır. Delikler, küçük çaplı tünellerde el ile taşınabilen, büyük çaplı tünellerde ise hareket edebilen bir platform üzerine monte edilmiş ve hava ile çalışan deliciler ile delinir. Delik çapları, delik uzunluğu, lokum çapı ve delikler arasındaki uzaklığa bağlıdır. Delme işlemi tamamlandıktan sonra delikler kapsülleri yerleştirilmiş patlayıcı madde ile doldurulur. Kapsüllerin birbiriyle ve ateşleme sistemi ile bağlantısı sağlanır. Platform geriye çekilir. Personel emniyetli yere alındıktan soma elektrikli sistem ile ateşleme yapılır. Patlayıcı madde durumlarının dışarıya atılması vantilasyon ile sağlandıktan sonra patlatılan kısımda askıda kalmış ve gevşemiş olan parçalar kavlak ekibi tarafından düşürülür

Daha sonra pasa taşınması ile ilgili ekipman içeriye girer. Bu ekipman, yeraltı kazısının boyutuna bağlı olarak el arabasından, büyük tonajlı kamyon ve bunlara uygun yükleyicilere kadar değişebilir. Pasanın taşınması tamamlandıktan sonra tekrar delme işlemlerine geçilir.

b- Kalkan (Shield) Yöntemi

Bu tünel açma yöntemi yumuşak, kuru ve ince taneli zeminlerde kullanılır. Kalkan, kazının dış şekline uygun olarak çelik plakalardan imal edilmiştir. Kazı aynası ile kaplaması tamamlanmış kısım arasındaki bölümün gevşeyerek kazı boşluğuna akması veya dökülmesinin önlenmesi için kullanılır. Kazı yapıldıkça kalkan kriko ile ileriye doğru sürülür. Önceden hazırlanmış olan kaplama malzemeleri kalkanın ileri sürülmesiyle geride kalan kaplamasız kısma yerleştirilir. Arkası dolgu enjeksiyonu yapılarak kuvvetlendirilir ve tüm çevre basıncını alabilecek duruma getirilir.

Kalkan zayıf zeminlerde geçici destek görevi yapar. Klasik yöntem ekipmanlarından birinin yerine kullanılamaz. Sadece kazı sırasında akıcı özellikteki malzemenin akmasına engel olur.

c- Kazıcı Makinelerle Tünel Açma Yöntemi

Tünel açma işleminde kazıcı makineler kullanıldığında klasik yöntemdeki delme ve patlatma işlemleri ortadan kalkmaktadır. Taşıma işlemi her iki yöntemde de aynıdır. Kazıcı makinaların klasik yönteme üstünlüğü tünel kazısının süreklilik kazanmasıdır. Bu yöntem ile uygun özellikteki zemin içinde ilerleme hızı çok fazla olmaktadır.

Kazı makinası ile açılan yeraltı kazısı kesiti daireseldir. Ön tarafta bulunan matkap ve kesiciler ile zemin aynadan sökülür ve geride bulunan taşıma ekipmanına aktarılır. Bu tip kazıcılar sağlam zeminlerde kalkansı, gevşek zeminlerde ise kalkan ile birlikte kullanılmaktadır.

Kazı makinaları belirli tip kazı ve belirli özellikteki kaya için projelendirilir. Bu nedenle bir çok tipleri vardır. Bazı tipleri gevşek zeminin göçmesini engellemek için aynayı hava basıncı altında tutan ve su geçirmez başlık hücresi ile donatılmıştır. Diğer bazı tipler ise delici tabancalar ile donatılmış olup, makinanın kesemeyeceği sert zeminlerin delinip patlatılması olanağını sağlar.

Patlatmaların sınırlandırıldığı yerlerde ve kazının ekonomik olarak yapılacağı düşünülen tünel kazılarında kazı makinaları kullanılır. Kazı makinaları klasik yöntemdeki düzensiz kesit yerine tam olarak istenen boyutta kazı yapabilmektedir. Bu yöntemde patlatmanın gürültüsü ve şok etkisi de ortadan kalkmaktadır.

Kaynak: Yapıların Projelendirilmesinde Mühendislik Jeolojisi-Erdal Şekercioğlu

Asfaltit Türleri

Genel olarak içerdikleri karbon türlerine göre ayırt edilen asfaltit türlerinin en çok karşılaşılan türleri jilsonit (uintahit), glance zifti (glance pitch) ve grahamit’tir. Amerika ve Türkiye’de kaynakları bulunmaktadır.

Asfaltit tipi      Sabit karbon, %
Jilsonit             10-20
Glance zifti      20-30
Grahamit         30-55

Türkiye’de Asfaltit

Türkiye’de asfaltit Şırnak ve Hakkari illerinde bulunmuştur. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü’nin yaptığı değerlendirmeye göre bu rezervler 82 milyon ton büyüklüğündedir.  13 filon (damar) halinde bulunan Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgesi’ndeki asfaltitlerin kalori değerlerinin yüksek olması yakıt olarak kullanılabilmelerine olanak sağlamıştır. Şırnak-Silopi’de 405 MW gücünde asfaltit yakıtlı termik santral bulunmaktadır.

Asfaltitin Kullanım Alanları

Geniş kullanım alanlarına sahip olan asfaltit, çeşitli kimyasallar, boya ve asfalt üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. (Asfalt Nedir? Nasıl Hazırlanır? Asfalt Yol Yapımı) Amonyak üretimi için de kullanılan asfaltit, yalıtım malzemeleri, otomobil lastikleri, fayans ve mürekkep gibi birçok şekilde kullanılabilmektedir. Türkiye’de en yaygın kullanımı ise katı yakıt şeklindendir.

□ Aşılacak açıklık üzerinde karayolunu veya demiryolunu taşıyan yapı kısmına tabliye denir.

□ Kirişli köprülerde tabliyenin alt veya üst başlıkta oluşuna göre yan kirişli köprüler ve kirişleri şose altında köprüler ortaya çıkar. Her iki durumda döşeme plağı, enlemeler ve bazen boylamalar ana kirişlerle birleşerek tabliyeyi meydana getirirler.

Köprülerin kısımları şu şekildedir:

1. Döşeme plağı (dal)

□ Döşeme plağı örtü elemanı görevini yapar ve rulman yüzeylerini ve taşıt yüklerini taşır. Ayrıca döşeme plağı, daimi ve hareketli yükleri boylamalara, enlemelere ve ana kirişlere iletir.

□ Plak kenar uzunluklarının birbirine olan oranlarına bağlı olarak hurdi veya dal döşeme olarak isimlendirilirler.

2. Enlemeler

□ Dik köprülerde ana kirişlere dik ve verev köprülerde mesnetlere paraleldirler. Ana kirişleri birbirlerine bağlayarak yük dağıtımını sağlarlar ve köprünün enine rijitliğini sağlarlar.

□ Enlemeler hem rijit olmalı ve hem de ağırlık ve sayıları fazla olmamalıdır.

□ Bunlar dolu gövdeli veya kafes kiriş şeklinde yapılabilirler.

□ Bir köprüde 2 si mesnette biri ortada olmak üzere en az 3 veya 5 enleme olmalıdır. Normal aralıkları 6 -10 m dir. Bazı enlemeler daha derin yapılarak rijitlik enlemeleri ismini alırlar.

3. Boylamalar

□ Daha ziyade çelik köprülerde kullanılırlar.

4. Ana kirişler

□ Tablîyede zati ağırlık, hareketli yükler ve diğer tesirler ana kirişlere intikal eder ve bunlar vasıtasıyla de mesnetlere iletilirler.

□ Yan (kenar) kirişli köprülerde sadece 2 ana kiriş vardır. Kirişleri tabiiye altında bulunan köprülerde kiriş sayısı çoktur ve 2,50-3,50 m lik aralıklarla yerleştirilirler; sayıları çok olabileceğinden yükseklikleri nispeten azdır.

5. Rüzgar Kirişleri

□ Rüzgâra karşı tabliyenin stabilitesini sağlamak üzere, rüzgâr kirişleri, kenar kirişler arasında, yatay çapraz bir kirişleme teşkil ederler. Rüzgâr kirişleri daha ziyade çelik köprülerde kullanılırlar.

6. Üst Yapı

□ Köprünün taşıyıcı gücüne iştirak etmeyip, sadece onun fonksiyonunu sağlayan kısımlardır. Üst yapı şu elemanlardan meydana gelir:

□ Şose, tretuarlar, korkuluklar, dilatasyon derzleri, garguylar (drenaj süzgeci), aydınlatma direkleri ve tesisat v.b.

7. Mesnetler

□ Yükleri kirişlerden alıp temeller aracılığı ile zemine aktarırlar. Bunlar:

□ Kenar ve orta ayaklar ile mesnet tertibatlarıdır.

Köprü Çeşitleri

Trafik Etkisi: Tekerlek yükü, lastik basıncı, dingil sayısı, yük tekrarlanma frekansı gibi çeşitli faktörleri içerir.

İklim ve Çevre Etkisi: Aşırı sıcak havalar, çok soğuk havalar, don etkisi gibi faktörlerdir.

Yapım ve Dizayn Hatalarının Etkisi: Sıkıştırma hatası, asfalt çimentosunun oranının aşırı oluşu, zeminin iyi sıkışmaması, karışım sıcaklığının iyi ayarlanamaması, yanlış karışım oranı, kötü serme.

Malzeme Hatalarının Etkisi: Kullanılan agreganın aşınma ve don dayanımı düşük oluşu, aşırı ince malzeme, aşırı kaba malzeme, karışımda aşırı rutubet olması.

Esnek Kaplamalarda-Asfaltlarda Oluşan Hasar Tipleri;

DEFORMASYONLAR

Deformasyon asfalt kaplama imalatından bir süre sonra görülen yapısal bozukluklardır. Bunlar kalıcı deformasyonlar (kalıcı şekil değiştirmeler) şeklinde olup yol ekseni boyunca veya belirli kesimlerde yolun tüm kesitinde veya belirli kısımlarında bölgesel şekilde görülebilmektedir.

HANGİ SEBEPLERDEN DOLAYI ASFALT TABAKALARDA DEFORMASYONLAR OLUŞUR ?

• Deformasyonlar genel olarak düşük stabiliteli bitümlü sıcak karışımların imalatından kaynaklanır. Fakat değişik sebepleri de vardır:
• Kaplama tabakalarının yetersiz sıkıştırılması.
• Aşınma tabakalarında aşırı filler ve asfalt kullanımı.
• Alt tabakalarda ve zeminde aşırı hacim değişikliği olması.
• Tabaka kalınlıklarının yetersiz oluşu.
• Yetersiz drenaj.

DEFORMASYON TİPLERİ

• Teker İzleri
• Üniform Olmayan Yüzey Deformasyonları
• Bölgesel Çökme veya oturmalar
• Ondülasyonlar (Dalgalanmalar ve yığılmalar)
• Kabarmalar
• Lastik Deseni
• Özellikle ağır taşıt trafiğinin yoğun olduğu yollarda çok sık karşılaşılan bu tip kusurların nedenleri çeşitlidir.

TEKER İZİ DEFORMASYONLARININ NEDENLERİ

• Ağır trafik yükü ve tekerrür sayısının fazlalığı
• Ağır taşıtların yavaş hızı
• Yüksek hava ısısı
• Yetersiz temel tabakası kalınlığı ve zemin mukavemeti
• Aşırı asfalt ve filler yüzdesi veya filler/bitüm yüzdesi.
• Yüksek penetrasyonlu asfalt
• Yuvarlak dere malzemesi
• Yetersiz sıkıştırma

TEKER İZİ DEFORMASYONLARININ TEHLİKELERİ

• Teker izi deformasyonları özellikle hızlı taşıtlar için sürüş emniyeti açısından tehlikeli iken sürüş konforu açısından da mahsurludur.
• Yüzeysel yağmur sularının bu oluklarda birikmesi taşıtların sürüş emniyetini olumsuz etkiler.
• Bu oluklarda biriken suların donması tehlike yarattığı gibi kaplamanın içine nüfuz ederek agreganın soyulmasına ve asfaltın oksidasyonunun artmasına neden olduğundan diğer tip stabilite bozukluklarının başlamasına veya hızlanmasına sebep olur.

UNIFORM OLMAYAN YÜZEY

Bu tip deformasyonlar genel olarak zemin ve temel tabakalarındaki oturmalardan kaynaklansa da farklı nedenleri de vardır. Bu tip deformasyonlar yolun boyuna veya enine doğru farklı şekillerde dalgalı yüzeyler olarak görülür.
Bu tip yollarda sürüş konforu ve emniyeti azdır.

UNİFORM OLMAYAN YÜZEY DEFORMASYONLARININ NEDENLERİ

• Yetersiz Zemin Mukavemeti
• Yetersiz temel tabakası stabilitesi veya boşlulu gradasyon
• Yetersiz Drenaj
• Yüksek su seviyesi ve don derinliğinin fazlalığı
• Zeminden temel tabakalarına kil yükselmesinin olumsuz etkisileri.
• Banketlerin yanal desteğinin az olması.
• Yetersiz kaplama kalınlığı.

BÖLGESEL ÇÖKME VE OTURMALAR

• Bu tip deformasyonlar 0.5-2 m yarıçaplı dairesel veya daireye yakın boyutta bölgesel çökme veya oturmalar şeklinde görülür.
• Bölgesel deformasyonlar oldukları için tamiri kolay ve mümkündür.
• •Deformasyona uğramış kesimler kazılıp atıldıktan sonra uygun bitümlü sıcak veya soğuk karışım ile doldurulup sıkıştırılır.

BÖLGESEL ÇÖKME VE OTURMALARIN NEDENLERİ

• Yetersiz veya üniform olmayan sıkıştırma.
• Yetersiz gradasyon veya aşırı segregasyon
• Kaplamalarda su içeriğinin aşırı artması.
• Yüzeysel kaplamalarda parçalanmaların artmış olması. Drenaj, zemin ve imalat problemleri.
• Bu deformasyonlar; yaya geçişleri, kavşaklar, otobüs durakları ve aşırı eğimli kesimlerde görülür. Bölgesel bozulmalar olduklarından kusurlu kesimler kazılıp atıldıktan sonra tamir edilebilirler.

ONDÜLASYONLAR (DALGALANMALAR)

ONDÜLASYONLARIN NEDENLERİ

• Düşük stabiliteli karışımlar
• Yetersiz aşınma tabakası kalınlığı
• Yüksek penetrasyonlu asfalt (veya çok düşük viskosite)
• Aşırı Asfalt
• Binder Tabakası Eksikliği
• Çok Dik Kesimlerde Ağır Taşıtların Durma ve Kalkma Hareketi,
• Kavşaklarda, otobüs duraklarında frenleme ve kalkma hareketleri.

KABARMALAR

Bu tip deformasyonlar genellikle zeminin kabarması sonucu oluşur.
Zeminlerin kabarması;

• Killerin suyla temaslarında aşırı şişmeleri.
• Dona duyarlı zeminlerde don derinliğinin kaplama kalınlığından fazla veya eşit olduğu kesimlerde don kabarması olması gibi nedenlerden ileri gelir. Bu tip zeminlerde kaplama altına uygun malzeme konulması, drenaj, zemin stabilizasyonu gibi tekniklerle kabarmanın etkisi giderilebilir.

LASTİK DESENİ

Bu tip deformasyonlarla sıcak iklimli bölgelerdeki ağır trafik hacminin fazla olduğu yol kesimlerinde çok sıkça karşılaşılmaktadır.

Bu kusurlar ;

• Ağır trafik yükleri ve tekerrür sayısının fazlalığı
• Ağır trafik yüklerinin düşük hızlara sahip olduğu fazla eğimli kesimler.
• Düşük stabilite
• Aşırı kusma
• Yüksek ısı
• Yüksek penetrasyonlu asfalt kullanımı gibi sebeplerden kaynaklanır.
• Bu tip deformasyonlar buzlanma yaparak sürüş konforu için olumsuz durumlar yaratmaktadır.

Diğer bir hasar türü de “Ayrışmalar” olarak bilinen hasar türüdür.

AYRIŞMALAR

AYRIŞMALARIN NEDENLERİ

Bu tip kusurlar aşınma tabakasının trafik ve iklim etkisi ile küçük parçalar halinde ayrışması sonucu kopma ve parçalanma şeklinde görülür ve aşınma tabakasından agrega tanelerinin koparak ayrılmasından kaynaklanır.

Ayrışmalara genel olarak;

• Yapım hataları
• Düşük kaliteli malzeme
• Serim sırasında segregasyon
• Homojen olmayan karışım
• Yetersiz ve yüksek penetrasyonlu asfalt gibi nedenler yol açar.

AYRIŞMA TÜRLERİ

• Çukurlar
• Sökülmeler
• Kaygan Yüzeyler

ÇUKURLAR

Bu tip kusurlar, çanak şeklinde değişik çap ve derinlikteki çukurlar şeklinde görülür ve genel olarak kaplamanın ayrışmaya karşı düşük dirençlerinden oluşur.

Bu düşük direncin sebepleri

• Asfalt miktarının az olması.
• Aşınma tabakası kalınlığının az olması.
• İnce malzeme miktarı ya çok az ya da çok fazla olması.
• Alt tabakalarda yetersiz drenaj tedbirleri.

Çukurların daha derin ve geniş boyutlarda dikdörtgen şeklinde kazılıp atıldıktan sonra yerine uygun bir karışım koyup sıkıştırılması ile bu tip kusurların tamiri mümkündür.

SÖKÜLMELER

Bu tip kusurlar aşınma tabakasının parça ve tabaka halinde soyulması şeklinde meydana gelir.

Agrega danelerinin yukarıdan aşağıya doğru yavaş yavaş kopması sonucu oluşur.

SÖKÜLMELERİN NEDENLERİ

• Yetersiz sıkıştırma
• Kirli ve segrege olmuş agrega
• Soğuk ve nemli havada imalat
• Asfalt miktarının azlığı
• Karışım sırasında asfaltın aşırı ısıtılması
• Çok ince aşınma tabakasının yapılması

KAYGAN YÜZEYLER

• Bu tip kusurlar agrega cilalanması ve asfaltın terleme veya kusması sonucu oluşur.
• Özellikle yağışlı havalarda çok düşük kayma direncinden dolayı sürüş emniyeti olumsuz etkilenir.

TERLEME-KUSMA KUSURLARI

• Yüksek hava ısısı
•  Isıya karşı duyarlı asfalt
• Yüksek penetrasyonlu asfalt
• Aşırı asfalt ve çok düşük boşluk oranı
• Aşırı yapıştırma tabakası
• Karışımdaki agreganın aşırı yükü nedeniyle konsolide olması gibi nedenlerden kaynaklanır.

ÇATLAMALAR

Çatlamalar kaplama yüzeyinde trafik, çevre ve iklimin etkisi ile çok çeşitli şekilde, genişilikte ve derinlikte oluşan kusurlardır.

Çatlaklar genel olarak:

• Stabilite Çatlakları
• Yorulma Çatlakları
• Yansıma Çatlakları olarak sınıflandırılır.

STABİLİTE ÇATLAMALARI

Trafik yükleri etkisi ile kaplamanın altında oluşan çekme gerilmelerinin kaplamanın çekme mukavemetini aşması sonucu tabakanın alt tarafından başlayarak kaplama yüzeyine kadar oluşan çatlaklardır.

YORULMA ÇATLAMALARI

Ağır trafik yüklerinin etkisi ile kaplamanın yorulma mukavemetini aşması sonucu oluşan çatlak türleridir.

YANSIMA ÇATLAKLARI

• Bozulmuş bir esnek veya rijit kaplama üzerine yeniden bir kaplama yapıldığında veya çimento stabilizasyonlu yarı rijit bir temel tabakası üzerindeki esnek kaplamalarda veya kaya zemin üzerinde inşa edilen esnek kaplamalarda veya bir şekilde fleksibilitesi çok düşük temel tabakasında oluşmuş çatlakların trafik ve iklim etkisi ile yaklaşık 45 derecelik açıyla yüzeye yansıması sonucu oluşur.

TİMSAH SIRTI ÇATLAKLAR

Bu tip çatlaklar birbirleriyle bağlantılı olup timsah sırtı görünümünde ve değişik boyutta bloklar halinde kaplamanın tüm kesitinde veya belirli kesiminde oluşurlar.
Dolayısı ile oturmadan veya yorulma mukavemetinin aşılmasından dolayı oluşurlar.

KENAR ÇATLAKLARI

Bu tip çatlaklar ya banket kenarından 30-50 cm içeride boyuna ve sürekli bir geniş çatlakla beraber banketlere doğru dallar halinde olan veya olmayan yanal kılcal çatlaklar ya da kaplama ile banket arasında oluşan derin ve geniş çatlaklar şeklinde iki farklı tipte görülürler.

EK YERLERİ (DERZ ÇATLAKLARI)

Bu tip çatlaklar, kaplamanın inşaatı sırasında finişerle şeritler halinde serilmesi ile boyuna ve ayrıca mesai sonlarında serimin tamamlanması ile enine oluşan derzlerin sıkıştırma tekniğine uygun olmayan işçilik ve sıkıştırma yapılması halinde zamanla oluşmaktadır.

ENİNE ÇATLAKLAR

• Bu tip çatlaklar yol eksenine dik olup nadir görülürler.
• Köprü yaklaşımlarında ve drenaj yapıları civarında daha sık görülürler.
• Sanat yapıları civarında yetersiz sıkışma, uygun olmayan dolgu, kısa yük transfer tablası gibi nedenler bu tip çatlakları oluşturur.

(Bitümlü Sıcak Karışımların Fiziksel ve Mekanik Özellikleri)

Bitümlü karışım kaplamalarının kompositesi ve bu kompositenin yolun serviste bulunduğu süredeki gelişimi kaplama tabakasının ve yolun tamamının trafik altındaki davranışında büyük rol oynar.

Beton asfalt kaplamadaki boşluk hacmi miktarı, sıkıştırmaya büyük ölçüde bağlıdır. Sıkıştırma arttıkça boşluk azalır. Boşluk hacmi fazla olursa kaplamanın aşınmaya karşı direnci ve trafik altındaki direnci düşük olur. Bağlayıcının hava etkisi ile sertleşme olasılığı artar ve dalgalanmalar oluşur.

Sıkıştırma yapılırken boşluk kalmazsa kaplama, agrega ve bağlayıcıdan oluşmuş bir karışım haline gelir. Böyle bir kaplama düşük sıcaklıkta deforme olmaz, ancak yaz aylarında deformasyona uğrar. Genleşme sonunda dışarı atılan asfalt (kusma) yol yüzeyinin kaygan hale gelmesine yol açar. Kaplamanın yeterli bir deformasyon direncine sahip olabilmesi için beton asfalt karışımı içinde minimum bir boşluk hacmi kalmalıdır. Bu hacim miktarı trafik ve iklim koşullarına bağlı olarak değişir.

Sıkıştırma derecesinin beton asfalt kaplamanın mekanik davranışı üzerinde büyük etkisi vardır. Kaplamanın düşük sıcaklıklardaki ve yüksek frekanslı yüklemelerdeki kompleks modülü ve yüksek sıcaklıklardaki davranışı üzerinde komposite çok önemli rol oynar. Kompositenin artışı kaplamanın yorulma direncinin artmasında hissedilir derecede etkilidir.

Kaplamanın, özellikle yoğun ağır trafik altında mümkün olduğu kadar uzun zaman bozulmadan hizmet verebilmesi için iyi bir sıkıştırma gereklidir.

Beton asfalt kaplamaların geçirimliliğinin düşük olması sıkışma derecesinin yüksek olmasına bağlıdır.

Sıkıştırmaya malzeme serilir serilmez başlayarak plastik deformasyona yol açılır; bu işleme silindir izi kalmayıncaya kadar devam edilir. İyi sıkıştırma bağlayıcı tabakası altında meydana gelen çekme şekil değiştirmelerini azaltarak, yorulma ömrünü uzatır.

Sıkıştırma yapılırken, tabaka kalınlığını artırarak, soğuma süresini uzatılabilir. Örneğin tabaka kalınlığını %25 artırarak soğuma süresi %50 artırılabilir.

Silindirleme sıcaklığı 120 °C ile 150 °C olmalıdır.

• Eğer normalin üzerinde bir sıcaklıkta silindirleme yapılırsa, silindir boyunca malzeme şişer ve enine çatlaklar oluşur.

• Silindir ıslatılsa bile malzeme tekerde toplanır ve silindirin önüne malzeme itilir.

SİLİNDİRLEME PROBLEMLERİ

ı) Enine çatlakların sebepleri:

• Silindirlemenin malzemeyi tekerin önüne itmesinden

• Çok hızlı ivmeleme ve yavaşlama

• İnce tabakalı sistemlerde sıkıştırmanın geç başlaması

• Sıkıştırma sırasında tabakaların kayması (yetersiz veya aşırı astar tabakası)

• Karışımda fazla miktarda ince malzeme bulunması

• Yetersiz bitüm

• Karışımın çok (aşırı) sıcak olması

• Fazla sıkıştırma

• Eğimli alanlarda aşırı kalın tabaka sıkıştırma

• Zayıf agrega gradasyonu

• İnce tabakaların fazla sıkıştırılması

ıı) Boyuna çatlakların sebepleri:

• Alttaki tabakaların yetersiz stabilitesi

• Ağır bir silindirle oluşturulan kesme

• Aynı şerit üzerinde ileri ve geri tekrarlı hareket

• Aşırı sıkıştırma

• Malzeme segregasyonu

• Karışım tasarımından dolayı yetersiz kesme dayanımı

SİLİNDİRLEME SIRASINDA:

• Rampaya serme durumunda, silindir aşağıya doğru ilerletilir.

• İniş halinde sermede, silindir yukarıya doğru ilerletilir.

• Silindirler malzeme toplamaması için ıslak olmalıdır.

• Durma halinde asla vibrasyon kullanılmaz.

• Silindirin yönü değiştirilirken önce durulur ve sonra nazikçe yön değiştirilir.

• Bir geçiş sonunda direksiyonu bazen hafifçe çevirmek, finişer arkasında oluşabilecek silindir izlerini minimize edeceğinden yaralıdır.

• Hareket etmeden vibrasyon çalıştırılmaz ve ters yönde (geri istikamette) ilerlemek için vibrasyon durdurulur.

• Sıcak karışım üzerinde silindir park edilmez.

• Park edilmek isteniyorsa yola belli bir açıda park edilmelidir.

• Ülniformluğu sağlamak için silindir hızını mümkün olduğunca sabit tutmalıdır (4-6 km/sa arasında).

• Hassas karışımlarda, vibrasyon uygulamadan önce bir veya iki defa statik silindir geçirilir.

• Yeni şerit sıkıştıran silindir eskiden oluşturulmuş şeridin 100200 mm arasındaki genişliği boyunca ilerler. Şeridi değiştirmek için vibrasyonsuz olarak soğuk bölgeye kadar ilerler.

• Silindiri doğru sıkıştırma derecesinde bulunan karışım üzerinde ilerletmelidir.

• Yolun enine eğimli kısımlarında, alt noktalardan başlanarak silindirle yukarıya doğru çıkılır (bu şekilde silindir için sağlam bir destek oluşturulur).

• Desteksiz uçlarda veya kalın tabakalarda silindirlemeye kenardan 400 mm içerden başlanır. Böylece kenarlar sıkıştırılırken destek sağlanmış olur.

• Stabilitesi,

• Adezyon,

• Tane sürtünmesi ve

• Kohezyon gibi kullanılan agrega ve bitümlü bağlayıcının özelliklerine bağlıdır.

• Yukarıda tanımlanan rijit ve esnek üstyapıların birbirlerine göre çeşitli teknik üstünlükleri ve sakıncaları vardır. Ekonomik yönden karşılaştırıldıkları zaman ortaya farklı sonuçlar çıkmaktadır.

ESNEK ÜST YAPILARIN ÜSTÜNLÜKLERİ

a) Asfalt betonu kaplamalar, trafik için düzgün ve gürültüsüz bir yüzey meydana getirirler.

b) Yüzey aşınması ve dingil yüklerinin doğurduğu deformasyonlara karşı dirençlidirler.

c) Özellikle kuru olduklarında yüksek sürtünme katsayısı verirler.

d) Belirli bir stabilite ve rijitliğe sahip olduklarından yükü alt tabakalara yayarlar.

e) Yüzeyin geçirimsizliğini sağlarlar.

f) Kademeli inşaata uygundurlar.

g) Özellikle bakım ve onarım trafik altında yapılabildiği için servis yoluna gereksinme göstermezler.

h) Yapımlarından birkaç saat sonra trafiğe açılabilirler.

i) Asfalt betonu uygulaması nispeten kolaydır.

j) Asfalt betonu kaplamaların bakımı kolaydır. Ancak daha sık bakım gerektirir.

ESNEK ÜST YAPILARIN SAKINCALARI

a) Asfalt betonunda bağlayıcı malzeme olarak kullanılan asfalt, termoplastik bir maddedir. Sıcaklığa bağlı olarak değişik reolojik hallerde bulunur. Asfaltın bu özelliği asfalt betonunun özelliklerine de yansır. Bu nedenle, asfalt betonunun plentte hazırlanması, yola serilmesi, yolda sıkıştırılması sırasında, şartnamede belirtilen sıcaklık derecelerine büyük bir titizlikle uymak gerekir. Söz konusu sıcaklıklarda yapılacak değişiklikler asfalt kaplamanın başarısı üzerinde etkili olacaktır. Beton yolda bağlayıcı olarak kullanılan çimentonun özellikleri sıcaklığa bağlı olmadığından bu sakınca yoktur.

b) Asfalt betonunun gerilme – deformasyon ilişkileri yükleme hızının ve sıcaklığın fonksiyonu olduğundan, çimento betonu gibi sabit bir elastisite modülü ve Poisson oranı yoktur. Üst yapı projelendirme yöntemleri ise genellikle elastiklik varsayımına dayanır. Bu nedenle esnek üst yapıların projelendirilmesi rijit üst yapılara göre daha karışıktır. Bu güçlük yolun takviyesi sırasında da kendini gösterir. Çünkü, yol takviyesi planlanırken yolun, taşıma gücü açısından en gayri müsait durumdaki özellikleri dikkate alınır. Yol alt yapısı genellikle, don çözülmesi görülen ilkbahar başlangıcı ile fazla yağış olan sonbahar mevsimi sonunda kolay deforme olan bir durumdadır. Kaplama tabakasını oluşturan asfalt betonu ise en sıcak mevsimde, yazın en düşük taşıma gücüne sahiptir. Dolayısıyla, yolun hangi mevsimde en zayıf durumda olduğuna karar vermek zordur.

c) Bitümlü bağlayıcıların yapısı, kaplamanın yapımından birkaç sene sonra, bağlayıcı içindeki uçucu bileşenlerin uçması ve okside olması ile bozulur. Bitümlü bağlayıcıların “yaşlanması” adı verilen bu olay bağlayıcının sertleşmesi, daha az uzaması, agregaya karşı adezyonunun azalması şeklinde kendini hissettirir. Bitümlü bağlayıcısı yaşlanmış olan kaplama gevrek, kolay bozulup dağılacak vaziyettedir. Diğer taraftan, vasıtalardan yola dökülen benzin, motorin, yağ gibi maddeler de bitümlü kaplamanın kimyasal yapısında değişikliğe sebep olur. Soğuk iklimli bölgelerde buzlanmayı ve kar birikimini önlemek için uygulanan tuz ve benzeri maddeler yine asfalt kaplama yüzeyinde bozulmalara neden olur.

 d) Koyu renkli olduklarından gece görülmeleri güçtür.

e) Bitümlü kaplamaların uygulanacağı zeminin kuru veya en fazla %2 oranında nemli olması gerekir. Bu zorunluluk ise yağışlı bölgelerde bitümlü kaplamaların, uygulanma süresinin kısalmasına sebep olur. Buna karşılık beton kaplamalar nemli zeminler üzerine de yapılabilir.

 f) Esnek üst yapıların yapımında, genellikle rijit üst yapıdan, daha fazla enerji tüketilmektedir.

g) Esnek üst yapıda kullanılan asfalt, petrolün damıtılması sırasında elde edilen bir yan üründür. Ülkemizde tüketilen petrolün büyük bir kısmı ithal edilmektedir. Dolayısıyla asfalt kullanımı döviz harcanması demektir. Asfaltın fuel – oil’a katılarak yakıt haline getirilmesi ve elektrik izolasyon işlerinde kullanılması, yani başka alanlarda değerlendirilmesi mümkündür.

-Havaalanı yer seçimi ve tesis planlaması

-Havaalanı işletmesi

-Filo planlaması,

-Hava aracı çizelgelemesi,

-Diğer sorunlar (mürettebat çizelgelemesi, bakım, bilet ve yer ayırma vb.).

Hava taşımacılığının ana üstünlüğü özellikle uzun mesafelerdeki hizmetlerin hızıdır. Hava ulaştırması demir yolu ve kara yolunda olduğu gibi sabit fiziksel yollara sahip değildir, fakat hava trafik kontrol ve seyrüsefer sistemlerini de içeren bir hava yolu sistemi gerektirir.

Ulaşımın gerçekleştiği ortam ve taşıtın özellikleri ulaşım hizmetini her aşamada etkilemektedir. Ulaşım işlemi bir kalkış noktasından bir varış noktasına ulaşım taşıtının ve ortamının sınırladığı bir süre içinde gerçekleştirilir.

Hava trafik kontrolü ekonominin ulaşım kesiminin bir parçasıdır. Hava yolları ulaşım hizmetini hava araçları temin ederler.

• Zaman içinde belirli bir anda belirli yönlerde giden ulaşım taşıtları ve bunların içinde bulundukları ulaşım koşullarına trafik denir.

• Hava ulaşımı ortamı ve taşıtlarının yapısı gereği, özellikle hava taşıtlarının birbirlerini ve çevreyi görmeden hareket etmelerinden ötürü hava trafiğinin kontrolü zorunludur.

• Bu zorunluluk ise hava trafik sisteminin tanımlanması gereğini ortaya koymuştur.

HAVA ALANLARI

Hava ulaşımında çok önemli yeri olan havaalanlarındaki fonksiyonlar esas itibariye iki büyük gurupta toplanabilir:

(a) Uçakların faaliyetlerini güvenlikle sürdürebilmeleri için gerekli teknik donanım ve hizmetler,

(b) Yolcuların dinlenmeleri, uçak ile bağlantılarının ve yolculukları ile ilgili bütün hizmetler. Aynı şekilde yük (posta dâhil) taşınmasının çeşitli safhalarını kapsayan hizmetler.

Havaalanlarının sitlerinin seçilmesi, hava ulaşımında olduğu kadar, bir ülkede arazi kullanılışında da önemli bir sorundur. Hava alanlarının sitlerinin seçilmesinde genel olarak iki gurup faktör rol oynar:

Fiziki faktörler ve beşeri ekonomik faktörler.

Fizikî faktörler iklim ve topografya şartlarından ibarettir. Ancak söz konusu şartların uçuş halindeki uçağa etkileriyle, iniş-kalkışlardaki etkileri arasında fark vardır.

Nitekim uçuş halinde binlerce metre yükseklikteki dağlara pek aldırmayan uçaklar, kalkış ve iniş esnasında kesinlikle düz yerler isterler.

Düz alanın büyüklüğü de uçağın büyüklüğüne orantılı olarak artar. Bilindiği gibi, düz yerler her şeyden önce edafik (toprak etkisi) şartlar da yerinde ise verimli ziraat alanları halindedirler. Özellikle iklim şartlarının ana çizgileri ile ziraate uygun olduğu ılıman bölgelerde düz alanların büyük kısmı ziraat faaliyetlerine sahne olmuştur.

Bunun yanında, düz alanların bir kısmında büyük şehirlerin yer almış olması ya da büyük şehirlerin genişleme, yayılma alanlarının bu tür yerler olması, özellikle iktisaden gelişmiş ülkelerin, dolayısıyla şehirleşme olayının her yerden yoğun bir şekilde yer almakta olduğu ılıman bölge ülkelerinde yer sorununun önemini daha da arttırmaktadır.

Ekvator bölgesindeki sık bitki örtüsüyle kaplı olan alanlarda beşerî ve ekonomik durum kısa mesafeler içinde havaalanları inşasına uygun olmadığı için, ormanlık alanlar uçaklara tehlike arzeden yerler halindedir.Bu sebeple ormanlar havadan aşılmak yerine bunların kenarlarını izleyen bir güzergâh tercih ediliyordu.

Hava ulaşımında karşılaşılan önemli bir başka güçlük de gece uçuşları ve onlarla ilgili uğrak yerleriydi. Her ne kadar gece seferleri 1929 yılında başlamışsa da, uluslararası önemde yaygınlaşması ancak, telsiz ve radarın gelişmesiyle olmuştur.

Uçakların geceleri de yol almaları ulaşım sektörünün diğerleri arasında hız bakımından uzun mesafelerde de belirli bir şekilde öne geçmesini sağladı.

Çünkü hava ulaşımının ilk devrelerinde uçakların özellikle kısa mesafelerde şimdikiler kadar hızlı olmamaları, hava alanlarının şehirlerden bir hayli uzakta bulunuşu ve şehirlerle bağlantının uzun zaman olması vakit kaybına sebep oluyor, dolayısı ile trenle pek rekabet edilemiyordu.

Ekonomik faktörlerin başında büyük şehirlere yakınlık gelir.

Ancak yakınlık faktörünün şehir ile hava alanı arasında mevcut olan ulaşım sektörleri ile birlikte ele alınması gerekir.

Başka bir ifadeyle, büyük kara yolları ve demiryollarının şehre ulaştığı yönler ile yeni karayolları ve demiryolları ya da denizyollarından yararlanma olanaklarının göz önünde tutulması gerekir.

500 kişi taşıyan uçaklarla gelen ve giden yolcuların hızla şehirlere sevki başlı başına bir sorundur.

Örnek olarak New York’daki Kennedy hava alanını verelim. Bu alana bir günde gelen giden yolcu miktarı 50,000 den fazladır. Trafiğin yoğun olduğu günlerde saatte 85 uçak iner-kalkar. Ortalama olarak haftada 1,800 uluslararası sefer yapan uçak gelir ya da gider. Bu miktar yazın 2,000’i bulur. Böylece her gün binlerce kişinin alana gelip-gitmesini sağlayacak karayollarının yapımı gerekir.

Hava alanları ağırlıkları yüzlerce tonu bulan uçakların çeşitli şekillerde kullandıkları beton pistler, başta radyo, radar ve ışıklı işaretler olmak üzere bir çok teknik tesislere sahiptir.

Uçakların giderek daha büyük inşa edilmeleri, daha süratli olmaları, bir çok şeyin yanında kullandıkları yakıtın depolanması ve süratli bir şekilde ikmal yapma zorunluluğu ikmal tesisi İhtiyacını doğurmaktadır.

Bir Boeing 747 uçağı 150 ton yakıt alabilmekte ve diğer jetlerin yaktıklarının iki katını yakmaktadır. Bu husus hava alanlarında yakıt depolama ve de doldurma araçlarının önemine dikkati çeker.

Buna ticarî havacılığın ekonomik kurallarına göre transit duraklamalarda yerde geçirilecek zamanın 45 dakika kadar olması ve yakıt ikmalinin 25 dakika içinde tamamlanmasının gerektiğini de eklersek, sadece yakıt ikmal sisteminin hacmi ve önemi hakkında bir fikir edinebiliriz.

Bütün bunların yanında uçakların büyük revizyonlarının da yapılabileceği, adeta büyük fabrikalar halinde tesisler de mevcuttur.

Nihayet bunlara büroları, otel, çeşitli dükkân ve lokantaları da ekleyince küçük bir şehir meydana gelir.

Hava alanları hava trafiğinin aktif birer organlarıdır. Uçuşta olan uçak teknik araçların alanı içine girdiği hava alanının sorumluluğu altındadır. Artık alana inilinceye kadar alanın talimatı izlenir.

Şüphesiz bütün alanlar bu derece donatılmamışlardır. Aynen limanlar ya da büyük demiryolu garları gibi hava alanlarının da çeşitli İmkânlara sahip olanları vardır.

Ağır uçakları kabul edebilenler. Bunlar uzun menzilli uçakların hat başı ve durak yeri görevini görürler. Kıtalararası ve okyanus aşırı bağlantıyı sağlarlar. Birinci sınıf hava alanlarından daha küçük kapasitededirler. 60 tonluk uçakları kabul edebilirler. Yine hertürlü teknik donanım mevcuttur.

20 tonu geçmeyen hafif uçakları kabul edenler. Pistleri 1000 -1500 m. uzunlukta ve yalnız sıkıştırılmış topraktandır. İniş için uzun pist isteyen uçaklar buralara uğrayamazlar. Meteoroloji istasyonları ve malzeme temin imkânlarından mahrumdurlar.Bir diğer guruptakiler çok basittirler. Ancak 5 tona kadar ağırlığı olan uçaklar inebilirler.

Bugün özellikle birinci ve ikinci sınıf hava alanları jet uçaklarının bir seferde 400-500 kişi getirmekte olmaları ile yeni yeni sorunlarla karşılaşmaktadırlar.

HAVAALANI YAPILARI

Havaalanları;

• Kara tarafı

• Hava tarafı olarak ikiye ayrılır.

Kara tarafı,

• Park alanı,

• Yakıt tankları ve Erişim yollarından eydana gelir.

Park Alanları: Park alanları genellikle asfalt ile kaplanır. Fakat bazen beton veya agrega ile de kaplananlarına rastlanılabilir. Bu alanların amacı, havaalanını kullananlar veya çalışanların araçlarını park etmelerini sağlamaktır.

Yakıt depoları: Birçok havaalanı, jet uçakları için gereken yakıtları depolamak için kendi yakıt depolarını inşa eder. Bu yakıtlar uçaklara yakıt tankları veya yakıt hortumları ile ulaştırılır.

Erişim Yolları: Havaalanına ulaşımı sağlayan yollar bahsedilmektedir.

Hava tarafı ise;

• Pist,

• Taksi yolu ve

• Ramparalardan meydana gelir.

Bir çok havaalanında, kara tarafı ile hava tarafı arasındaki erişim sıkı bir biçimde kontrol edilir.

Yolcular,

• Bilet alma,

• Güvenlik kontrolünden geçme,

• Bagaj kontrolü ve

Uçağa binme işlemlerini yapacakları terminaller içinden hava tarafı alanlarına erişirler.

Pistler: Uçakların kalkma ve inişe geçmelerini sağlayan bir şerittir. Pistler, genellikle beton yol şeklinde inşa edilir. Bazen asfalt kaplama da kullanılır.

Yolcuların ve bagajların terminalden uçakların park ettikleri alana ulaştıkları yerlere rampa, uçak park alanları ise apron olarak isimlendirilir.

Hem büyük hem de küçük uçaklar kule yardımıyla veya kontrolsüz olarak hizmet veriler. Bu, trafik yoğunluğu ve bütçe ile ilgilidir. Bir çok havaalanı, hava trafik kontrollüğüne sahiptir. Uluslararası havaalanları, gümrük ve göç hizmeti de verir.

Taksi Yolu: Bir taksi yolu, hangar, terminal, pist ve diğer tesislere veya tesislerden ilerleyen şerit bölgedir. Asfalt, beton veya sathi kaplamadan inşa edilebilir. Genellikle taksi yolları merkezi devamlı sarı çizgi ile, kenarları ise çift paralel sarı çizgi ile işaretlenir.

Hangar: Hangarlar, bir veya daha fazla uçağın içinde korunduğu metal, ahşap veya beton yapılardır. Bu yapılar, uçakları hava şartlarında veya düşman saldırılardan korurlar.

Havaalanı Terminalleri: Yolcuların uçaklara transfer edildikleri veya diğer olanaklardan (bilet alma, bagajlarını transfer etme, güvenlik kontrolünden geçme vb.) yararlandıkları yapılardır. Küçük havaalanları bir terminale sahipken, büyük havaalanları birkaç terminale sahip olabilirler.

Kontrol Kulesi: Bu yapılar, havaalanına inen veya kalkan uçakları rahat görebilmeleri için diğer yapılardan daha yüksek inşa edilirler. Genellikle 360 derece görüş alanına sahip olabilmeleri için pencerelerle çevrelenirler. Küçük havaalanları sadece bir kontrol kulesine sahiptirler ve onlar da 24 saat açık olmazken, büyük havaalanları birden fazla kontrol kulesine sahiptir ve 24 saat 365 gün hizmet verir.

ALT YAPI VE GÖREVLERİ:

■Yapımı tamamlanmış bir demiryolunda, platform düzeyi ile doğal zemin çizgisi arasmdaki bölgeye ALTYAPI adı verilir.

■ Altyapı; yolun dolgu kesimlerinde, dışardan getirilmiş toprak ile oluşturulmuş bir toprak gövdedir.

■ Yarma kesimlerinde ise yukarıdaki tanımlamaya göre platform düzeyine gelinceye kadar kazılan doğal zemindir, ancak kazı işleminden sonra platform üzerinde istenilen düzlüğü ve eşit yük dağılımını sağlamak amacıyla döşenen ve sıkıştırılan toprak, dolgu kesimlerindeki kadar büyük hacimlerde olmasa bile, yarma kesimindeki altyapıyı oluşturur.

Altyapının görevlerini şöyle sıralayabiliriz:

■ Hattın her kesiminde istenilen yükseltide düzgün bir yüzey sağlamak,

■ Üstyapıya sağlam bir temel oluşturmalı,

■ Üstyapı tarafından iletilen yükleri güvenle karşılayıp geniş bir alana yaymalı,

■ Yeterli taşıma gücüne sahip olmalı,

■ Geçirimli olmalı, yani su tutmamak,

■ Dondan etkilenmemek,

■ Çevre koşullarından etkilenmemek,

■ Uzun ömürlü ve ekonomik olmalı.

ÜSTYAPI VE GÖREVLERİ:

Demiryolu taşıtlarının güven, konfor, hız ve ekonomik olarak seyrini sağlayan ve altyapı üzerine döşenmiş bulunan malzeme ve elemanlarnın tümüne ÜSTYAPI denir.

■ Üstyapı; araba tekerleklerinin üzerinde yuvarlandıkları, yol eksenine paralel yönde ve belirli bir hat genişliğinde döşenmiş bir çift çelik ray, bunların altında yol eksenine dik alarak ve belirli aralıklarla yerleştirilmiş ahşap, çelik ya da betonarme traversler, rayların birbirine ve traverslere bağlantısını sağlayan küçük bağlantı elemanları ve traverslerle altyapı arasına döşenmiş balast tabakasından oluşur.

 Üstyapının taşıyıcı ve yol olarak şu görevleri güvenle yerine getirmesi istenir:

■ Yol boyunca demiryolu arabalarına düzgün ve pürüzsüz bir yuvarlanma yüzeyi sağlamak,

■ Demiryolu taşıtlarından gelen statik ve dinamik kuvvetleri güvenlikle ve kalıcı sekil değiştirmelere uğramadan karşılamak ve kısmen azaltarak altyapıya iletmek,

■ Yeterli elastikliğe sahip olmak,

■ Şekil bozukluklarına uğradığında, kolayca eski durumuna getirilebilir özellikte olmak, özellikle dereyman sırasında yolun tümüyle tahribine neden olmamak,

■ Yüzey sularını bünyesinden kolaylıkla uzaklaştırabilir özellikle olmak,

■ Uzun ömürlü ve ekonomik olmak.

Bir yerden bir yere madeni bir yol üzerinde, mekanik bir göçle hareket ettirilen madeni tekerlekli araçlar içinde, insan ve eşya taşınmasını sağlayan tesislerin tümüne birden demiryolu denir.

Bu tanımdan anlaşılıyor ki, demiryolu yalnız ray, travers ve balasttan ibaret olmayıp, bunlarla birlikte

■ İstasyon tesisleri,

■ Arabalar,

■ Emniyet ve sinyalizasyon tesisleri gibi taşıma işine yardımcı tüm tesislerin oluşturduğu bir bütündür.

Demiryolunun taşıma işlemini gerekli niteliklerle sağlayabilmesi için taşımaya ilişkin tüm tesislerin yeterli ve uyumlu olması gerekir.

YOL-TAŞIT ETKİLEŞİMİ VE BUNDAN KAYNAKLANAN ÖZELLİKLER

Taşıttan etkilenerek ortaya çıkan yol özellikleri ve benzeri biçimde yoldan etkilenerek belirlenen taşıt özellikleri şu şekildedir:

1- Ray ve tekerlek madenidirler. Bu nedenle ray ile tekerlek arasındaki sürtünme azdır. Dolayısıyla aynı taşıma hizmeti için gerekli enerji miktarı da düşüktür.

Rayla tekerleğin arasındaki sürtünmenin az olmasından dolayı demiryolu hatlarının eğimleri küçüktür. Küçük eğimli güzergâhların araziye uyumu güç olduğundan yapım maliyeti yüksek olabilir.

2- Demiryolu taşıtlarının dingilleri sürekli birbirlerine paralel olduklarından küçük yarıçaplı kurbaları geçişte zorlanırlar. Bu nedenle demiryolu hatlarında kurba yarıçaplarının büyük olması istenir. Aksi halde geçiş güçlüğüne de bağlı olarak direnim kuvvetleri ve enerji tüketimi artar. Kurba yarıçapının büyüklüğü, rayın küçük yarıçaplara uygun olarak bükülebilmesi güçlüğünün de bir sonucudur.

3- Taşıt tekerleklerinin raylar üzerinde hareketlerinde raydan çıkmamaları ve hareket güvenliğinin sağlanabilmesi için tekerleklere “buden” denilen bir çıkıntı konulur.

Bu özellikleri uzatmak mümkündür. Ancak, özet olarak, yol ile ilgili olarak ifade edilebilecek özellik: yolun eğiminin küçük, kurba yarıçapının da büyük olmasıdır. Büyüklük ve küçüklük karayoluna göre durumu belirtmektedir.

DEMİRYOLLARININ SINIFLANDIRILMASI

Arazi durumuna göre eğim büyüklüğünün değişiminden ötürü

■ Düz arazi demiryolları,

■ Arızalı arazi demiryolları,

■ Dağlık arazi demiryolları ve

■ Dağ demiryolları olarak sınıflandırılabilir.

Bu sınıflandırmaya karşı gelen eğimler sırasıyla < %3-4, %4-15, %15-25 dir.

Ayrıca taşıma uzaklığı ve ilgili olduğu trafik grubuna göre

■ Kentler arası (uzak mesafe) demiryolları

■ Banliyö demiryolları

■Kent içi ya da metrapoliten demiryolları (tramvay, metro)

Çekim kuvveti kaynağı ve bunun uygulama biçimi açısından da bir sınıflandırma yapılabilir.

■Eğer treni oluşturan arabalar dizisi, üzerinde çekim kuvvetinin üretildiği özel arabalar yani lokomotiflerle çekiliyorsa buna “lokomotiflerle çekim” diyoruz. Aksi halde otoray ya da otomotrisler söz konusudur.

■ Çekim kuvveti lokomotif içindeki buhar makinesi yardımıyla elde ediliyorsa buharlı çekim, dizel motoru ile elde ediliyorsa dizelli çekim, elektrik yardımıyla elde ediliyorsa elektrikli çekim söz konusudur. Elektrikli çekimde sabit bir merkezde üretilen elektrik akımı hat boyunca taşınarak ve bu hattan alman akım lokomotifteki elektrik motoruna verilmek suretiyle çekim kuvveti elde edilir.

Hat genişliğine göre;
Normal hatlı (1435mm),
Geniş(>1435mm),
Dar(<1435mm) hatlı demiryolları bulunmaktadır.

■ Ray ve traverslerin projelendirilmesi ve yapımı konusunda denenmiş birçok kesitler vardır. Ancak bağlantı elemanları için aynı şey söylenemez. Bu konuda birçok çözümler teklif edilmekte ise de, bunların, gerçek yarar ve sakıncaları tam alarak açıklanamamakta, ancak uzun bir kullanım süresinden sonra ortaya çıkan sakıncalar yolun güvenliği açısından tehlikeli olabilmektedir. Bir ray bağlantısının yarar ve sakıncalarını belirleyebilmek için öncelikle yolda rastlanabilecek kuvvetlerin çeşitlerini, büyüklüklerini tanımak ve bunların birbirine olan etkilerini incelemek gerekir. Ancak bundan sonra ray bağlantı elemanlarının yerine getirmesi gereken görevler belirlenebilir. Rayların bağlantı elemanları yardımı ile traverse aktarılan kuvvetler, taşıtlardan ve ısı değişimlerinden ortaya çıkarlar.

RAY BAĞLANTI ELEMANLARININ KULLANILMASINDA İKİ DEĞİŞİK GÖRÜŞ VARDIR;

■ Avrupa kökenli olan 1. görüşe göre raylar, traverslere oynamayacak bir biçimde bağlanmalıdır. Burada dikkat edilecek husus, yük geçişi sırasında ray traversle birlikte aşağı yukarı birkaç milimetre oynayacak şekilde elastik olmalıdır.

■ 2. prensibe göre ray yanal olarak öyle kılavuzlanmalıdır ki yük geçişi sırasında düşey düzlemde traverse karşı 1 mm. den fazla hareket etmesin.

■ Her iki sistem ahşap traverste kullanılmaktadır. Ancak 2. sistem betona monte edilebilir. Beton traverslerde adezyon ve çarpma etkisini azaltmak için kauçuk yada polimer yapı elemanlarına gereksinim vardır. Bu ise üst yapının maliyetini arttırır.

RAY BAĞLANTI ELEMANLARININ ÖZELLİKLERİ

■ Raydan travejrse kuvvet aktarıcı bir bağlantı olmalıdır.

■ Ray traverse elastik olarak yataklanmalıdır. Bu aşınma, konfor ve gürültü bakımından önemlidir.

■ Hat genişliği yeni döşendiği zamanki halini çok küçük bir toleransla aynen muhafaza etmelidir. Oynama miktarı iki travers arasında 2 mm. yi geçmemelidir.

■ İyi bir yük dağılımı sağlamalı, yüksek bir köşe basıncına sahip olmamalıdır. Bu bilhassa ahşap travers için önemlidir.

■ Ray ve traversin meydana getirdiği çerçeve stabilitesini çok iyi koruyacak şekilde bağlanmalıdır. Bu bilhassa uzun kaynaklı raylarda önem taşır.

■ Kolay ve rahat bir montaj ve demontajı olmalı. Travers üzerine önceden monte edilebilmeli ve bağlantı makineli döşemeye elverişli olmalıdır.

■ Paslanmamalıdır.

■ Elektrik izolasyonuna imkân tanımalıdır.

■Bakımı kolay olmalı, mümkün olduğunca az parçadan oluşmalı, hatta ve makaslara kolay monte edilebilmelidir.

RAY BAĞLANTI ELEMANLARININ GÖREVLERİ

■ Taşıtların ve ısı değişimlerinin oluşturduğu etkiler gözönünde bulundurularak, bağlantı elemanlarının görevleri:

■ Hat genişliğinin değişmesini önlemek.

■ Rayın traversler üzerindeki hareketine mani olmak.

■ Ray ve traversten oluşan çerçevenin stabilitesini sağlamak.

Trafik yüklerinin ve seyahat hızlarının artmasıyla birlikte yola etkiyen statik ve dinamik zorlanmalar da arttığından, üstyapı elemanlarının özellikle rayın bu etkilere güvenli bir şekilde ve uzun bir süre dayanabilecek yapıda olmaları gerekmektedir.

RAYIN GÖREVLERİ:

Rayın taşıyıcı ve yol elemanı olarak görevlerini şöyle sıralayabiliriz;

■ Üzerinde hareket eden demiryolu arabalarına düzgün ve pürüzsüz bir yuvarlanma yüzeyi sağlamak. Başka bir tabirle, yuvarlanma yüzeyi tekerlek ile ray arasındaki temas koşullarını en iyi şekilde sağlamak,

■ Demiryolu arabalarının tekerlekleri vasıtasıyla tatbik ettikleri dingil yüklerini, elastik altyapıya oturmuş bir kiriş olarak alıp uygun bir yük dağılımı ile traverslere iletmek,

■ Aşınmaya karşı dayanıklı olmak,

■ Ekonomik olmak.

RAY OLARAK KULLANILACAK MALZEMENİN ŞEKİL VE MALZEME YÖNÜNDEN TAŞIMASI GEREKEN ÖZELLİKLER;

• Yuvarlanma yüzey alanı, gerilmeleri en aza indirecek genişlikte olmalıdır,

• Ray mantarının yüksekliği aşınma bakımından ray ömrünü yeterince uzun tutmak için fazla olmalıdır.

• Ray gövdesi gerekli taşıma gücünü ve eğilme rijitliğini sağlayacak ölçüde yeterli kalınlıkta olmalıdır. Bu kalınlık saptanırken oksitlenme yoluyla kesitin zayıflayabileceği gözönüne alınmalıdır.

• Ray taban genişliği, devrilmeye karşı stabiliteyi sağlayabilecek ve traverse aktarılan basınç gerilmelerini karşılayabilmek için olanaklar ölçüsünde geniş tutulmalıdır.

• Rayın mukavemet momenti düşey etkilere karşı yeterince büyük olmalıdır. Bunun için gövde yüksekliği yeterince yüksek, mantar ve taban kesitleri gövde kesitine göre daha büyük olmalıdır.

• Devrilmeye karşı güvenliği sağlayabilmek için gövde yüksekliğinin taban genişliğine oranı küçük olmalıdır.

• Statik nedenlerle, ray kesitinin ağırlık merkezi ray yüksekliğinin yarısı dolayında bulunmalıdır.

• Ray kesiti içinde uygun bir gerilme dağılımının sağlanabilmesi ve haddeleme tekniği bakımlarından, mantar ve taban köşeleri ile gövde ile birleşim yerlerindeki daire yarıçapları olanaklar ölçüsünde büyük tutulmalıdır. c

• Mantar ve tabanın gövde ile birleşim yerlerindeki boyutlar, standart tip cebire boyutlarına uygun olmalıdır.

Topografik sebepler yüzünden acil kaçış rampasının yeterli uzunlukta veya işlevsellikte yapılamaması durumunda, agrega-mıcır yolun bitimine, aracın hızının yeteri kadar sönümlenmesi amacıyla, belirli aralık ve yüksekliklerde, agrega tümsekler oluşturulabilir.

Acil kaçış rampası inşaası sıkıntılı veya yeteri kadar kaçış rampası uzunluğu veya eğimi bulunamayan yollarda ise bu rampaların başına çelik halat ve bariyerler monte edilmekte ve enerjinin bir bölümünün burada sönümlenmesi sağlanmaktadır. Bu ön bariyerler aracın tamamen durmasını sağlayacak kadar dayanıklı yapılmamakta, can güvenliğini tehlikeye atmayacak şekilde enerjinin sönümlenmesi amaçlanmaktadır. (Çelik şerit ve makara sistemlerinden oluşan dragnet ağ yakalayıcı sistem) Bazı ülkelerde düz yollarda dahi bu tür uygulamalarla karşılaşmaktayız. Yine bazı gelişmiş ülkelerde, acil kaçış rampalarında buzlanmayı önleyerek aracın güvenliğini sağlamak amacıyla yüzey altı ısıtma sistemleri de kullanılmıştır.

Dünyada ilk acil kaçış rampası Amerika Birleşik Devletleri’nin California eyaletinde 1956 yılında yapılmıştır. Bu uygulamanın ülkemizdeki ilk örnekleri ise 2012 yılında Tarsus-Pozantı karayolunda yapılan iki gidiş ve iki dönüş olmak üzere toplam dört adet kaçış rampasıdır. Bu kaçış rampalarının hizmete girmesinin ardından sistem sadece ilk 2,5 ayda 5 kazayı önlemiştir. Günümüzde ise ülkemizin hemen hemen her bölgede inşa edilmiş kaçış rampaları bulunmakta ve yapımlarına da devam edilmektedir. İnşa edilen her kaçış rampasının bir çok hayatı kurtaracağı göz önünde bulunulduğunda bu rampaların mümkün olduğunca artırılması, karayollarını daha güvenli hale getirecektir.

Çeşitli yollarda meydana gelen arıza durumlarında kaçış rampalarının kullanımlarını gösteren video;

Menfezler, karayollarının veya demiryollarının altına, yağışla birlikte akışa geçen suyun yola zarara vermeden drenajının sağlanması, yol altından kablo, boru vb. malzemeleri geçirilmesi gibi amaçlarla inşa edilen yapılardır. Kullanım amacına veya bulunduğu yere göre farklı türleri olan menfezlerin temel görevi yolun bir tarafından diğer tarafına enine geçişler olanağı sağlanmasıdır.

Menfez kelime anlamı olarak ise; girecek veya geçecek yer, delik, boşluk, geçit gibi anlamlara gelmektedir. Evlerde banyo, wc gibi kapalı alanların havalandırmalarına da menfez denilmektedir.

Yağışla akışa geçen doğal dere yataklarının (kuru derelerin) yolu kesmesi durumunda, yağıştan dolayı yüzeysel akışa geçen yağmur sularının yola zarar vermeden yolun altından geçirilmesi amacıyla yapılan drenaj yapılarına menfez denir (KGM, 2005a).

Menfezler karayolu drenaj sistemlerinde kilit bir öneme sahiptir.  Yol gövdesi drenaj elemanlarıyla toplanan yüzey ve yüzeyaltı suları ile akışı yola doğru olan doğal derelerle toplanan arazi sularının yolun, bağlantı yolu ve kavşak kollarının altından güvenli bir şekilde geçirilmesi için menfezler yapılır.

Yapılan menfezlerin diğer drenaj elemanlarıyla uyumlu olacak şekilde projelendirilmesi gerekir. Menfezler uygun boyutta tasarlanmaz ise, drenaj sisteminin uygun bir biçimde çalışması mümkün olmaz. Tasarlanacak olan menfezlerin olması gerekenden daha küçük kesitli yapılması durumunda, aşırı yağışlardan sonra kuru dere yataklarında kabaran sular yol gövdesini aşarak yolun kapanmasına, yol dolgusunun erezyonuna veya dolgu yada dolgu altındaki zeminin taşıma gücü ve/veya stabilitesinin azalmasına neden olmaktadır (KGM, 2005a).

2. Menfez Çeşitleri

Menfezler; beton, çelik, kil veya diğer malzemelerden yapılmış olabilir. Bir menfezin şekli dikdörtgen, dairesel veya başka tiplerde olabilir.

Özellikle asfalt yol yapımı sırasında asfalt yol yapım aşamaları ve alt yapı sistemi olarak karşımıza çıkmaktadır. Menfez çeşitleri şu şekildedir;

1. Köprü Menfezler,
2. Kutu (Box) Menfezler,
3. Kemerli Menfezler,
4. Tabliyeli Menfezler,(Standart Köprüler)
5. Boru (Büz) Menfezler

2.1. Köprü Menfezler

Köprü teriminde belirtilen maksatlarla inşa edilen madde kapsamı dışında kalan; açıklığı ne olursa olsun imla altındaki yapılar ile açıklığı 10 metre ve daha küçük olan yapılardır.

2.2. Kutu Menfezler

—Kutu Menfezler; yağışın olduğu bölgeye göre belirlenen, arazi durumunda göz önünde bulundurulduğu ve kara yollarının altlarında bulunan arazilere göre yapı ürünüdür. Kutu Menfezler daha çok kara yollarının altlarında ve tarımsal alt geçitlerde kullanılır.

—Kutu menfezlerin kullanım avantajları fazladır. Bunlar; Değişken ve hareketli yüklere göre ayarlanabilmesi, kolay montaj özelliğine sahip olması ve kaliteli, sağlam olmasıdır. Aynı zamanda bu menfezler kutu menfez programı ile oluşturulur ve üretimi yapılır.Kutu menfezlerin serbest açıklıkları 1.00-3.00 m ve serbest yükseklikleri de 0.60-3.00 m arasındadır. Belli açıklık ve yüksekliklerde olmak üzere tek gözlü, iki gözlü ve üç gözlü olarak standartlaştırılmışlardır. Üç gözlü olanlar en fazla 6.00 m dolgu yüksekliğine kadar kullanılabilirler.

2.3. Kemer Menfezler

—Büzler ve kutu menfezler belli bir dolgu yüksekliğine kadar kullanılabildiklerinden yüksek dolgular altında kemerli menfezler uygulanır. Bu menfezler kagir ya da betonarme kemerli olurlar. Üzerindeki dolgu yüksekliğine, geçirebileceği debiye ve taban eğiminde göre boyutları belirlendikten sonra önceden hazırlanmış olan tiplere göre projeleri hazırlanır.Kâgir veya beton olabilirler. Yüksek dolgular altında kullanılırlar.

—Kenar ayaklarının bastığı zeminin emniyet gerilmesi σem ≤ 2 kg/cm2 değerinden daha az ise inşa edilmezler. Kenar ayak boyları, 0,6~1,5 m arasında değişir. KGM tarafından, serbest açıklığı0.70-10.00 m arasında olan kemerli menfezler için hazırlanmıştip projeler vardır.

2.4. Tabliyeli Menfezler

—Tabliyeli menfezler, beton veya kagir kenar ayaklar ve ricat duvarları ile üst tabliyeden oluşurlar. Bu menfezler için açıklıklar 1.20-15.70  arasında değişen çeşitli tip projeler geliştirilmiştir. Açıklık adedi ne olursa olsun iki kenar ayak mesnedi arasındaki mesafe 8.0 m’den küçükse tabliyeli menfez(tabliyesi plâktır-düzdür), , büyükse köprü(tabliyesi kirişlidir) olarak adlandırılır.

2.5. Boru Menfezler

Karayollarında daha çok sepet kulplu yerinde dökme büzler kullanılır. Daire kesitli olanlara göre daha yüksek dolgu taşıyabilen bu menfezler demirsiz olarak ve 250 dozlu betondan kullanılacakları yerde hazırlanan kalıplar yardımı ile dökülürler.

3. Menfezlerin Projelendirilmesi

Planlama aşamasında menfezlerin gereğinden daha büyük yapılması ekonomik olmayacak ve tüm projenin maliyetinin artmasına neden olacaktır.

Yol gövdesinde, menfez civarındaki kaplamalardaki oturma, deformasyon, vb. bozulmaların çoğunlukla yetersiz menfez tasarımından dolayı ortaya çıktığı belirlenmiştir (KGM, 2005a).

Menfezlerin boyutlarının yanında konumları da büyük önem taşır. Menfezler mevcut olan dere yatağıyla uyumlu olacak şekilde planlanmalıdır. Özellikle menfezlerin giriş ve çıkış ağızlarının mevcut dere yatağına uyumlu konumlandırılması gerekir.

Menfezlerin tasarımı aşamalı olarak yapılır. Menfez tasarımı yol güzergahının belirlenmesinden sonra başlar. Öncelikle 1/25000 ölçekli haritalar üzerinde dere yatakları ve su toplama havzaları belirlenir. Dere yatakları ve su toplama havzaları belirlendikten sonra menfezlerin yerleri belirlenir. Menfezlerin yerlerini belirleme işlemi tamamlandıktan sonra her bir menfez için hesap yapabilmek için gereken verileri belirleme aşamasına geçilir. Bu aşamada menfezlerin hangi dere yataklarına ve hangi havza alanlarına hizmet verecekleri belirlenmiş olduğundan, havza alanları ve yağış miktarları gibi değerler belirlenir.  Hesap aşamasında, menfezlerin yağış havzaları genelde küçük olduğu için genel olarak rasyonel yöntemin kullanılması uygundur. Fakat özel durumlarda ve yağış havzasının daha büyük olduğu durumlarda farklı yöntemlerin kullanılması da gerekebilir. Yağış havzası 2.5 km2’den büyük ise sentetik birim hidrograf yönteminin kullanılması uygundur.

Menfez tasarımı yapılırken göz önünde bulundurulması gereken bir diğer parametre ise toplanma zamanıdır. Menfez tasarımında toplanma zamanının doğru hesaplanması büyük önem taşır. Toplanma zamanının yanlış hesaplanması durumunda yapılacak hesaplamalar sistemin bütününü etkileyecek biçimde yanlışlıklarla sonuçlanabilir. Toplanma zamanı yüzey akımı ve mecra akımı zamanlarının toplanması ile bulunmasına rağmen burada yüzey akımı toplanma zamanı hesaba katılmayarak tüm havzaya düşen yağıştan akışa geçen miktar mecra akımı olarak ele alınır. Bunun temel nedeni küçük havzalarda mecra akımının başladığı noktanın doğru olarak tayin edilememesidir. Ayrıca bu şekilde yapılacak bir hesap sonrasında toplanma zamanının küçük, yağış şiddetinin büyük olması nedeniyle debi emniyetli yönde kalacak şekilde hesap yapılır ve bunun yardımıyla ekstra bir güvenlik sağlanmış olur

Bir menfez temelde dört kısımdan oluşur.Bunlar; giriş duvarı, çıkış duvarı, gövde ve menfez altı betonudur.

4. Menfez Giriş ve Çıkış Yapıları

Menfez giriş ve çıkış yapılarının tasarımında yapısal stabilite, estetiklik, erozyon kontrolü ve yol dolgusunu tutma özellikleri dikkate alınır ve çoğunlukla yerinde dökme veya prefabrik olarak imal edilir. Menfezlerin hidrolik kapasiteleri giriş yapılarının tasarımıyla geliştirilebilir. Doğal dere menfez ağzından daha geniş olduğu için menfez girişinde akım daralır ve birincil akış kontrollü sağlanır. Kare girişlere nazaran pahlı girişler kademeli akış geçişini sağladığı için enerji kaybını azaltarak hidrolik olarak verimliliği arttırır.

Yaygın olarak kullanılan geliştirilmiş giriş olarak adlandırılan konik girişler (kanat duvarları) enerji kaybını daha da azaltmaktadır. Menfez çıkış yapıları ise akış hızını azaltıp doğal dere akış hızına yaklaştırmak, dolgu kısımlarını desteklemek için yapılır.

Menfezler yüzeysel drenaj yapıları olup yağışla birlikte akışa geçen yüzeysel sularıntoparlayarak güvenli bir şekilde yolun diğer tarafına geçiren yapılardır. Menfez tasarımında yol platformuna uygun geometrinin seçimi, menfezin hidrolik verimi ve ekonomik şartlar optimum ölçüde dikkate alınır. Aynı zamanda diğer drenaj yapıları ile uyumlu bir şekilde projelendirilmesi karayolunu drenajı açısından önemlidir. Menfezler uygun tasarlanmadığı takdirde aşırı yağışla birlikte akışa geçen yüzeysel sular yolun dolgu olan kısımlarında erozyona neden olur. Bu durum dolgu zeminin stabilitesini azaltır ve üst yapı kaplamalarında menfez üstüne gelen kesimlerde deformasyon, oturma gibi bozulmalar gözlemlenir.

Boykesit yolun geçki ekseni izdüşümünün belli bir ölçek boyunca alınan düşey kesitidir. Boykesitte siyah kot, siyah çizgi, kırmızı kot, kırmızı çizgi bulunmaktadır.

Aliynman ve kurbalardan oluşan geçki ekseninin plandaki izdüşümünün belli bir ölçekle bir doğru boyunca açıldıktan sonra bu doğru üzerinde geçkinin aplikasyonu sırasında kazık çakılan noktalara ait kilometreler (başlangıca olan uzaklıklar) belirtilir ve alınan her noktaya ait arazi kotu yine belirli bir ölçekle düşey bir düzlem üzerinde işaretlenir. İşaretlenen bu noktaların birleştirilmesi ile elde edilen kırık çizgi arazinin doğal durumunu gösterir ve siyah çizgi olarak adlandırılır. Siyah çizgi üzerinde alınan herhangi bir noktaya ait kot ise o noktanın siyah kotu’dur.

Geçkiye ait siyah çizginin belirlenmesinden sonra, geçki boyunca kırmızı çizgi (eğim çizgisi) geçirilir. Kırmızı çizgi yolun tesviyesi yani toprak işi sonunda yol ekseninin boykesitteki durumunu gösteren hat olarak tanımlanabilir ve bu hat üzerindeki herhangi bir noktaya ait kot da o noktanın kırmızı kotu olur.

Kırmızı çizgi doğru parçaları ile bunları birbirine bağlayan eğri kısımlarından oluşan sürekli bir hattır. Düşey kurba (düşey kurp) adı verilen eğri kısımlar daire veya parabol yaylarıdır.

Boykesitte kırmızı çizginin yükselerek gittiği kesimlere rampa, alçalarak gittiği kesimlere ise iniş adı verilir. Bir rampayı bir iniş, rampayı daha az eğimli bir rampa ya da bir inişi daha dik eğimli bir iniş izliyorsa aradaki düşey kurbaya tepe düşey kurp veya kapalı düşey kurp, bir inişi bir rampa, inişi daha az eğimli bir iniş ya da rampayı daha dik eğimli bir rampa izliyorsa aradaki düşey kurbaya da dere düşey kurp veya açık düşey kurp adı verilir.

Şekillerin altında gösterilen G değeri, 1 ve 2 eğimlerinin cebrik farkıdır.

Boyuna Eğimin Sınır Değerleri
KGM tarafından kabul olunan maksimum boyuna eğim I. Sınıf yollar için %7, II. Sınıf yollar için %8, III. Sınıf yollar için %9 dur. Köy yolları için %15 e kadar çıkılabilmektedir. Otoyollar için ise %4, zorunlu hallerde %5 dir.
Boyuna eğimin minimum değeri için KGM tarafından kabul edilen eğim %0,35 olup bu konuda tavsiye olunabilecek genel bir değer %0,5 dir.
Kent içi yollar ve yarma içinde kalan kesimlerde eğimsiz yol yapılması kesinlikle istenmeyeceği gibi diğer bölge ve kesimler için de tavsiye olunmaz.

Kırmızı Çizginin Geçirilmesi
Kırmızı çizginin geçirilmesi sırasında dikkat edilmesi gereken hususlar:
a- Başlangıç ve bitiş noktaları ile ara noktalardaki yerleşme merkezleri, önemli karayolu ve demiryolu eşdüzey kavşakları ile köprü türü sanat yapıları kırmızı çizginin yüksekliğini belirlemede dikkate alınması gereken kontrol noktalarıdır.
b- Kırmızı çizgi geçki boyunca, kazı ve dolgu miktarlarını en azda tutacak, ayrıca mümkün mertebe birbirini dengeleyecek şekilde geçirilmelidir.

c- Tepe ve dere noktalarındaki düşey kurbaların uzunlukları güvenlik bakımından gerekli olan minimum görüş uzunluklarını sağlamalıdır.
d- Taşıt işletme maliyeti üzerinde önemli etkisi olan boyuna eğimli kesimlerin yani rampa ve inişlerin uzunluklarının mümkün mertebe kısa olmasına çalışılmalıdır.
e- Düz arazilerde yüzey suyu drenajı için, başka bir deyişle, su basmaları ile kar birikmelerine karşı doğal zeminden bir miktar yüksekte geçilmelidir.
f- Akarsu kenarlarından geçişlerde, yine su basmalarına karşı kırmızı çizgi beklenebilecek en yüksek su düzeyi üzerinde kalacak şekilde geçirilmelidir.
g- Yine yüzey suyu drenajı bakımından yarma kesimler içinde dere düşey kurp teşkil edilmemelidir.
h- Düşey kurbaların teşkili sırasında, düşey kurbun bütün olarak yatay kurp dışında kalmasına ve düşey kurbun bitiş veya başlangıç noktası ile yatay kurbun başlangıç veya bitiş noktası arasında en az 60 m lik bir mesafe bırakılmasına çalışılmalıdır. Bu durum mümkün olmuyorsa taşıt stabilitesi, konfor ve görüş güvenliği yönünden uyum sağlanarak düşey ve yatay kurbalar birbiri üzerine getirilerek düşey kurba yarıçapı ile yatay kurba yarıçapı arasında /≥ koşulu sağlanmalıdır.

i- Sürücü yönünden yeknesaklık trafik güvenliğini azaltıcı bir durumdur. Bu itibarla arazi vaziyeti elverişli olsa da tek eğimle uzun mesafe gidilmesi tavsiye edilmez. Dolayısıyla küçük de olsa yer yer boyuna eğimi değiştirmede fayda vardır.
j- Yine trafik güvenliği açısından diğer karayolu ve demiryolu ile eşdüzey kavşak kesişmelerinde eğim iyice azaltılmalı ayrıca, böyle bir kesişmeden hemen önce düşey kurba teşkilinden kaçınmalıdır.
k- Kırmızı çizginin geçirilmesi sırasında menfezlerin üzerinde belirli bir dolgunun kalmasına dikkat edilmelidir. Böylece menfezin trafik yükü altında kırılması önlenmiş olur. Bu dolgu yüksekliği demirsiz büz menfezler için en az 0,40~0,50 m, betonarme kutu menfezler için 0,25~0,30 m olmalıdır.

•Çatlak Oluşumu,

• Yüzeysel Kusurlar,

• Çukur Oluşumu,

• Plak Oturmaları,

• Dilatasyon Derzlerindeki Bozulmalar,

• Altyapı Tesis İnşaatının Yol Açtığı Bozulmalar ve

• Yüzeysel Pürüzlüğün Kaybolması

Şekilleriyle kendini göstermektedir.

Çatlak Oluşumu:

Çatlağın varlığı, betonun dayanımını azaltır. İlave olarak, çatlakların varlığı, betonun su geçirimsizliğini azaltmak ve ses geçirimini arttırmak veya betonun görünümüne zarar vermek gibi etkiler de yaratacaktır. Bu nedenle çatlak tiplerini ve oluşum nedenlerini anlamak gerekir.

Betonda Oluşan Çatlak Türleri
• Büzülmeden Kaynaklanan Çatlaklar

• Erken Oluşan Çatlaklar (Kontrolsüz / Rastgele)

•  Plastik Büzülme Çatlakları
•  Kılcal Çatlaklar

• Büzülmeye Bağlı Olmayan Çatlaklar.
Olarak sınıflandırılır.

Kaplamada Meydana Gelen Çatlaklar

• Kuruma Büzülmesi,

• Isıya bağlı Büzülme,

• Burulma,

• Zemin Destek Azalması veya Oturma,

• Aşırı yük, gibi etkenlerden kaynaklanır.

Büzülme Çatlakları
• Sıcaklık ve rutubetten dolayı büzülmeye çalışan beton plağın herhangi bir nedenle hacim değiştirmesi engellendiğinde çatlaklar oluşmaktadır. Beton plağın hacim değiştirmesine engel olan etmenler betonda çekme gerilmeleri oluşturmakta ve bu gerilmelerin betonun çekme dayanımını aşması halinde çatlaklar oluşmaktadır.

Erken Oluşan Çatlaklar:
• Beton kaplamalarda betonun sertleşmesinden önce bu tip çatlaklar, plastik büzülme çatlakları ve kılcal çatlaklar olmak üzere iki farklı şekilde görülebilir. Plastik büzülme çatlakları oldukça kısa, рek derin olmayan ve rastgele (bazen paralel) olarak kaplama yüzeyinde oluşurlar. Genellikle betonun döküldüğü andaki düşük rutubet ve beton veya hava sıcaklığının yüksek olması durumunda bu tip çatlaklar meydana gelebilmektedir.

Büzülmeye Bağlı Olmayan Çatlaklar
• Beton kaplamalarda meydana gelebilecek yapısal hasarlardan dolayı oluşan çatlaklar bu grup altında sınıflandırılabilir.

Yüzeysel Kusurlar
• Kaplama Direncinde Azalmalar,

• Talaşlanmalar,

• Soyulmalar,

• Yassı Harç Oluşumu,

• Kabarcıklar, olarak sıralanabilir.

Yüzeysel Kusurlar

▫ Kaplama Direncinde Azalmalar; Beton kaplamada zamanla kayma direncinde azalmalar olmaktadır. Bu tip kusur trafiğin aşındırma etkisinden kaynaklanır.

▫ Talaşlanmalar; Beton yüzeyinin düşük mukavemetli olması halinde yüzeyde tozlanma oluşur. Genellikle çok ince ve zayıf bir tabakanın varlığından ve trafik aşındırma etkisinden kaynaklanmaktadır.

▫ Soyulmalar; Yüzeydeki veya kaba agrega etrafındaki çimento hamurunun sökülmesidir. Soyulmaya beton içindeki suyun donması sonucu oluşan hidrolik basınçlar neden olduğundan fiziksel bir olaydır.

▫ Yassı Harç Oluşumu; Beton kaplama yüzeyindeki iri agrega taneleri üzerinde bulunan beton harcının yassı plaklar halinde olması durumunda trafiğin etkisi ile soyularak yüzeyde çok küçük boşluklar oluşturmaktadır. Bu tip kusurlar daha çok ince-uzun eliptik şekilde ve bazen de dairesel olup, derinlikleri son derece azdır.

▫ Kabarcıklar; Beton kaplama yüzeyinde görülen kabarcıklar taze betonun yüzey tamamlama işlemi sırasında ortaya çıkar ve beton sertleştikten sonra tamiri imkansızdır. Bu kabarcıklar 6 ile 50 mm çapında yaklaşık 3 mm yüksekliğindedir. Genelde hava veya viskoz suyun yükselmesiyle meydana gelir.

Çukurlar
• Beton kaplamalarda görülen çukurlar, 6 ile 100 mm veya daha fazla çapta ve genişlikte konik biçimdedir. Kaplama yüzeyinden küçük beton parçalarının kopması sonucu oluşur. Trafik etkisi ile daha da büyüyebilmektedir.

Beton Kaplamada Görülen Çukurlar

– İçsel basınçların artması

-Kimyasal etkiler

-Fiziksel etkiler

Plak Oturmaları

Beton plağın bir bütün olarak düzey değiştirdiği, çok kerede göçtüğü gözlenir. Bu bozulmanın nedeni daha çok altyapıda aramak gerekir. Altyapının yeterince sıkışmaması, yer altı suyu veya pompaj etkisi ile de altyapı zemininin zamanla kaybolması, belirli bir süre sonra beton plağın oturmasına sebep olur.

Genleşme Derzlerinin Bozulması

• Derzi oluşturan her iki komşu plak arasına konmuş olan bağlantı demirleri, bu plakların bir birine kıyasla düşey yönde hareket etmesini önlemektedir. Fakat gerek trafik etkisi gerekse de ısıl koşullar nedeniyle plakların yatay yönde gözle seçilemeyecek deplasmanlar yapması kaçınılmaz olup esasen bu durum dilatasyon derzinin de amacını   oluşturmaktadır.
• Zamanla meydana gelen sürekli genleşme ve sıkışmalar etkisiyle derz dolgu malzemesi istenen niteliğini kaybetmekte ayrıca komşu plakların derze bitişik kenar ve köşelerinde zamanla aşınmakta ve kırılmaktadır.

Altyapı Tesis İnşaatının Yol Açtığı Bozulmalar

Beton yollar bütün altyapı çalışmaları tamamlandıktan sonra yapılmalıdır. Aksi halde yapılacak altyapı inşaatı hem daha pahalı hem de beton yola zarar verecektir. Fakat ülkemizde görülen hallerdir. Bu durumda önce plak kırılmakta ya da kesilmekte sonra altyapı yapılıp tekrar en üste beton kaplama yapılmaktadır. Ne kadar iyi yapılırsa yapılsın daha sonrasında çökme yapmakta ve yolun zayıf bir bölümü haline gelmektedir. Bu durumda ek onarımlara gereksinim de duyulur.

Beton yollar, yerel malzemelerle üretilebilir. Özel katkı kullanımı (hava sürükleyici, çelik lif..) ve özenli bir bakım (son düzeltme, kür..) ile yüksek bir dayanıma ve çevre koşullarının etkisine karşı dayanıklılığa sahip olur.

Çimento esaslı beton yollarda

• Ağır yükler altında ezilme ve oyulma

• Fren ve ilk kalkış anında yüzey aşınması

• Viraj ve dönüşlerde yerinden oynama asfalta göre çok daha azdır.

•Asfalt yol ömrü: 17 yıl, bakım: her 3-5 yılda

•Beton yol ömrü: 34 yıl, ilk bakım: 12. yılda

• Asfalt oyuklarında biriken su, sadece dayanımı değil, kayganlığı arttırarak yol güvenliğini de olumsuz etkiler. Bu yüzden fren mesafesi, beton yollarda daha azdır.

• Beton gibi rijit bir yüzeyde ağır taşıtlar daha kolay hareket edebilmekte ve yakıt tasarrufu sağlanmaktadır.

• Parlak yüzeyli ve açık renkli beton, ışığı daha iyi yansıtır (% 33-50) ve daha az enerjiyle daha iyi aydınlanır.

• Betonun dayanıklı bir malzeme olması nedeniyle ileri yıllarda sürücü konforu düşmemektedir.

• Betonun zaman içindeki yüzey pürüzlülüğü asfalttaki gibi artış göstermez.

•Beton %100 geri dönüşümlü bir malzemedir.

•Endüstriyel atıklar (uçucu kül, cüruf..) beton yol içinde katkı olarak kullanılabilir.

•Beton yollarda daha az yakıt gerektiğinden daha az egsoz dumanı ve hava kirliliği sağlar.

• Daha az onarım ve bakım gerektirdiğinden daha hızlı trafik akışına ve daha az egsoz dumanı ve hava kirliliğine neden olur.

• Beton %100 yerli bir üründür ve düşük maliyetlerle temin edilmektedir.

• Türkiye, çimento üretiminde dünyada söz sahibidir.

• Asfalt (bitüm), dövize dayalı ithal bir üründür. Gelişen rafineri teknolojisi nedeniyle, asfalt giderek daha az elde edilmekte ve maliyeti yükselmektedir. Ayrıca rafinerilerden istenilen özellikte bitüm sağalamak güçtür.

Beton yollar;

• Düşük maliyet

• Daha kısa inşaat süresi

• Daha az bakım ve onarım harcamaları

• Daha hızlı trafik akışı

• Yakıt ve Enerji tasarrufu

• Yol sağlamlığı ve güvenliği

• Daha kısa fren mesafesi

• Daha iyi gece görüş mesafesi sağlamaktadır.

• Beton yollar, üzerine gelen yükleri daha geniş bir alana yayarak taban zeminine iletirler.

• Beton yüzeylerde asfalttaki gibi teker izi oluşmaz.

•Beton yollarda deformasyon çok azdır su birikmesi, göllenme olmaz, araçlar için tehlike oluşturmaz.

•Göllenme beklenmediği için donma çözülme gibi hava koşullarından, diğer alternatiflerine göre daha az etkilenir.

• Beton kaplamaların kayma sürtünme katsayıları yüksektir, böylece daha kısa bir durma mesafesi sağlanır.

• Yollar ıslak olduğunda bu katsayısıda görülen küçülme asfalt kaplamalara göre çok daha azdır.

• Asfalt yolda oluşan oluklanma ve çukurlarlarda biriken sular, su kızağı ve don tehlikesi yaratır.

• Tehlikeli madde içermez.

• Yer altı suyunu kirletmez.

• Petrol kaynaklarının yollarda harcanmasını engeller.

• Beton %100 geri dönüşümlü bir malzemedir.

• Daha az onarım ve bakım gerektirdiğinden daha hızlı trafik akışına ve daha az egsoz dumanı ve hava kirliliğine neden olur.

• Beton Yol Akaryakıt Tasarrufu Sağlar.

• Rijit olan beton kaplamalar, özellikle ağır araçlara daha kolay bir teker yuvarlanması sağlamaktadır. Böylece beton yolda daha az yakıt tüketilir.

• Çeşitli araştırmalara göre, ağır taşıtlarda %11 -%20 arasında değişen oranlarda bir yakıt tasarrufu olmaktadır.

• Daha az yakıt gerektiğinden daha az egsoz dumanı ve hava kirliliği sağlar.

ABD’de mevcut yollar üzerinde yapılmış bir araştırma, aynı koşullardaki bir beton kaplama ömrünün asfalt kaplama ömrüne oranının 1,7 – 2,0 arasında olduğu bulunmuştur.

Beton yollar daha az mevsimsel hasara uğrarlar, (klorür etkisi(tuzlama sonucu), donma – çözünme dayanıklılığı)
Beton kaplamaların aşınma miktarı, kuru halde asfaltın %60’ı, ıslak halde %33’ü daha fazla olmaktadır.

Beton yollar üç ana tipe sahiptir:

• Derzli – Donatışız Beton Yol:

Enine ve boyuna derzler bulunur. Derzlerde kayma ve bağlantı demirleri kullanılabilir.

• Derzli – Donatılı Beton Yol:

Enine derzler biraz daha aralıklıdır.

• Derzsiz – Donatılı Beton Yol:

Sanat yapıları geçişleri ve inşaat derzleri hariç hiç enine derz bulunmamaktadır.

Beton Yollar Her Mevsimde ve Her Koşulda Yapılabilir.

Asfalt uygulaması düşük sıcaklıkta ve yağışlı havalarda yapılamadığından, yapım ve onarım mevsimi kısadır. Beton yol ise asfaltın aksine ıslak zemin de dahil olmak üzere, hemen her iklim koşulunda yapılır. Asfalt kaplamaların belirli bir sıcaklıkta dökülmesi ve silindirle sıkıştırılması gerekmektedir. Beton kaplamalar ise vibratörlerle sıkıştırılmakta olup, ısı kaybı gibi bir sorun söz konusu değildir.

Kaynaklar:

•Prof. Dr. Mehmet Ali Taşdemir, Dr. Yılmaz Akkaya, Çimento Esaslı Beton Yollar.

•İnş. Yük. Müh. Yasin Engin, Beton Yollar.

Jalon

Ahşap Kazık

Beton Blok

Madeni Çivi

Jalon

Jalonlar 2-3 m boyunda 3-4 cm çapında enine kesitleri daire, sekizgen veya üçgen biçiminde yapılmış, fırınlanmış kuru ve budaksız çam veya dişbudaktan yapılırlar. Arazide dayanıklılığı ve kullanmaya elverişli olmasından dolayı son günlerde her yerde demir borudan yapılanları fazlaca kullanılmaktadır.

Jalonlar noktaların uzaktan görünebilmesi ve istenen noktaların işaretlenmesinde dik inme ve çıkma işlerinde kullanılır. Piyasada en çok kullanılanı 2 m boyunda 23 cm çapında demir borudan yapılmış ve üzeri kırmızı-beyaz veya siyah-beyaz olarak her 50 cm’si değişik renklerleboyanmış olanlarıdır.

Dikliğinin doğru olduğuna kanaat getirmek için de en az iki doğrultudan bakılır. Dikliğinin kontrolünü basit ve pratik yoldan anlamak için jalonun üst ucundan çakıl taşı atılarak ya da çevredeki her hangi bir direk ve bina kenarı gibi düşey doğrultulardan faydalanabilmektedir. Şakul ile kontrol etmek doğrusudur.

Ahşap Kazık

Aplikasyon işi için arazinin etüdü yapılırken gerekli noktaların yerlerinin belirlenmesi için 5 x 5 x 25 – 30 cm ebadında ahşap kazıklardan yararlanılır. Kazıkların tepesine noktayı belirten çiviler çakılır. Nokta üzerine alet kurulduğu zaman bu çivi üstüne aletin merkezlendirilmesi sağlanır. Kazıkların iki yüzüne gerekli bilgilerin yazılabilmesi için temiz ve düzgün yapılmalıdır. Uçları da 5-10 cm kadar zemine rahat çakılabilmesi için sivriltilmelidir. Üzerine alet merkezlendirilecek kazıklar zemin seviyesinden birkaç cm (5-10) yukarıda bırakılmalıdır.

Beton Blok

Arazi üzerindeki ölçülen noktaların uzun süre kalması istenirse, ağaç kazıkların zaman geçtikçe yıpranacağından çürüyeceğinden dolayı, ağaç kazıkları yerine ya düzgün taşlar ya da hususi bu maksatla hazırlanmış olan beton bloklar kullanılır. Beton bloğun hazırlanması sırasında tepesine ahşap yerleştirilerek, ahşaba madeni çivi çakılmak suretiyle noktanın yeri hassas olarakbelirlenir.

Bu bloklar 250-300 dozlu beton harcıyla yapılır. Genellikle blok başı 15×15 cm, blok tabanı ise 20×20 cm, yüksekliği ise 40 cm olarak yapılır. Zemine yerleştirilirken zemin seviyesinden 10 cm dışarıda kalır.

Madeni Çivi

Sert zeminlerde genellikle şehir içi ve kayalık yerlerde, yol üstünde ve kaplama asfalt zeminlerde noktaların belirtilmesi için kullanılır. Madeni çivinin boyu 10-15 cm çapı ise 10-20 mm kadar olabilir. Uç kısmının zemine batması için ucu sivri yapılmalıdır. Tepesinde jalonun yerleşebilmesi için çukur bulunmalıdır.

Yapı projeleri belirli bir arazi parçası üzerinde uygulanmak için yapıldığında önce bu arazinin yatay ve düşey konumunu gösteren bir haritaya ihtiyaç vardır. Haritadan alınan bilgiler yapı projesinin arazinin şartlarına uygun biçimde hazırlanmasını sağlar.

Kentsel ve kırsal alanlarda yapılan çalışmalarda topografya konusuna ilişkin çeşitli yasa, tüzük ve yönetmelikler bulunur ve yapıların bunlarla ilişkileri olur. Bunlar;

İmar kanunu, istimlâk kanunu, gecekondu kanunu, tapulama kanunu, arsa ofis kanunu, harita ve planlara ait işaretlerin korunması hakkında kanun, imar yönetmeliği, arazi ve arsa düzenlemeleri hakkında yönetmelik, şehir ve kasabaların harita ve imar planı uygulamalarına ilişkin yönetmelik, tescile konu olan harita ve planlar yönetmeliği, fen işleri yönetmeliği, hali hazır haritaların yaptırılması işlerine ve bu işleri yapacak uzmanlarda aranacak yeterliğe dâhil yönetmelik, 1/2500 ve daha büyük ölçekli harita ve planların yapılmasına ait teknik yönetmelik, 1/500 ölçekli standart topoğrafik yönetmelik v.b.

Ölçme bilgisi hazırlanan yapı projesinde belirtilen şekilde yapının temel planının, planın eksenlerinin zemine uygulanmasında ve temel kazısının yapılmasında da yardımcı olur. Büyük yapı işlerinde ölçme işleri inşaat süresince devam eder, yapı ölçmelerinde yeryüzü düzlem olarak kabul edilir. Çünkü yapı genelde sınır bakımından küçük alanlarda yapılmaktadır. Genellikle ya düşey mesafe ya da yatay mesafe ölçülür.

Asfalt plentlerinin genel amacı; yüksek standartlı yollarda kullanılmak amacıyla bitümlü sıcak karışımların özenli, kaliteli, yüksek performanslı olarak bir tesis içerisinde yüksek kapasitede üretilmesidir.

Asfalt plentlerini iki farklı çeşide ayırmak mümkündür. Bunlar “Ağırlıklı Tip” ve “Sürekli Tip” tesislerdir. Aralarındaki fark ise, agreganın karışım için beslenme biçiminden ve üretim sürecinden kaynaklanmaktadır.

Asfalt plentleri başlıca 6 kısımdan oluşur. Bunlar:
• Soğuk agrega besleme,
• Cehennem (dryer),
• Sıcak elek ve sıcak agrega besleme,
• Asfalt besleme,
• Filler besleme,
• Mikser,

Plent tipine göre değişmeksizin bir tesisin bitümlü sıcak karışım üretmek için yerine getirmesi gereken temel işlevler mevcuttur. Bunlar:
1- Bitümlü sıcak karışımı oluşturan malzemelerin depolanması ve yüklenmesi,

2- Agreganın kurutulması ve ısıtılması,

3- Kurutucudan çıkan tozun etkili bir şekilde kontrol edilmesi ve biriktirilmesi,

4- Agreganın kurutucu için doğru oranlanması ve sürekli beslenmesi,

5- Bitümlü bağlayıcının, sıcak agrega ile doğru oranda karıştırılması ve beslenmesi,

6- Hazırlanmış sıcak asfalt betonunun yüklenmesi ve depolanmasıdır.

7- Gerekli durumlarda plentlerde geri dönüşüm işleminin de gerçekleştirilmesi gerekmektedir,

Asfalt plentinden kaliteli karışım elde etmek için aşağıdaki kontrollerin dikkatlice yapılması gerekir:

• Plentteki tüm ölçüm cihazları (agrega ve asfalt tartısı, filler tartısı, ısı göstergeleri vb.) kalibre edilmiş olmalıdır.
• Karıştırıcı, kazan ve paletleri uygun çalışıyor olmalıdır (Kazan ısıtıcıları, paletlerin konumu ve sayısı, boşaltma kapağı vs).
• Asfalt püskürtme sistemi üniform püskürtme yapmalıdır (Memelerin çapı, püskürtme süresi, açısı, basıncı vb).
• Karıştırma süresi yeterli olmalıdır.
• Agrega doğru olarak oranlandırılmalı, kurutulmalı ve tüm daneler asfaltla kaplı olmalıdır.
• Asfalt miktarı hassas olarak tartılmalı ve uygun viskozite için gerekli ısı sağlanmalıdır.

Karayollarında sağ şeritin sağında bulunan, acil durumlarda duraklama, parketme veya sağa kaçarak şerit üzerindeki tehlikeden korunma amacı ile yapılmış alan.

Eğimli bir yüzeyden gelen drenajı stabilize etmeye ya da denetlemeye yardımcı olan, insan yapımı taraça.

Banket.

Ayrıca asfalt  yollar çevresel etkenlerden UV ışınları, oksijen, sıcaklık ve soğuk hava şartlarına maruz kalır. Suyun donması ve donma-çözülme olaylarının oluşması bozulmaları hızlandırır.

Üstyapının her tabakasında suyun etkin olduğu görülmektedir. Yaş taban toprağı ve doygun hale gelmiş granüler malzemeler çok zayıf taşıma gücüne sahiptir. Taban toprağının rutubetinin değişmesi sonucu mevsimsel şişme ve büzülmeler meydana gelir. Bütün bu etkenler, bağlayıcılı asfalt tabakalarda çatlak ve bozulmaların oluşmasına neden olabilir. Taban drenajının olmaması halinde, tüm yol yapısı taşıma gücünü kaybedebilmektedir. Sonuç olarak, yeterli drenajın sağlanması ve fonksiyonel halde tutulması hayati bir öneme sahiptir.

Su bağlayıcı malzeme içine girdiğinde, tabakalar arasından, derzlerden veya çatlaklardan aşağıya doğru sızarak agrega yüzeyinden bitüm bağlayıcının soyulmasına ve bağlayıcısız malzemelerde ise dağılmalara neden olabilmektedir. Bu durum kontrol altına alınmazsa, özellikle kışın donma periyodundan sonra üstyapının tamamında bozulmalar meydana gelebilir.

Bitüm zamanla yaşlanır ve bitüm içindeki daha hafif olan yağlı bileşenlerin buharlaşması da dahil olmak üzere kompleks fiziksel ve kimyasal işlemler sonucunda bitüm sertleşir. Sert bitüm kırılgan olduğundan agrega ile adezyonu azalır, bozulmalara karşı daha hassas olur ve normal gerilmelere karşı direnci veya dayanımıa azalır. Karışım tipine bağlı olarak sertleşme derecesi farklılık gösterir, örneğin poroz asfalt yoğun gradasyonlu asfalttan daha hızlı yaşlanır. Ayrıca tabakanın üstyapıdaki yeri de önemlidir, örneğin yüzey tabakası doğrudan güneş ışınlarına, ısıya veya diğer şartlara maruz kaldığından alt tabakalara göre daha çok etkilenir.

Yüzey tabakalarında trafiğin cilalanma etkisiyle, yüzey dokusu kaybolarak kayma direnci azalabilir. Üstyapının tüm tabakalarında olan deformasyonların yüzeyden itibaren yenilenerek onarılması gerekir. Ayrıca yüzeyden alt tabakalara su girişini engellemek için yüzey sızdırmazlığı sağlanmalıdır. Kışın çivili lastikler kullanılması halinde, yüzeyde malzeme aşınmalarının olduğu kesimler düzenli olarak yenilenmelidir.

İklim değişiklikleri sonucu gelecekte oluşabilecek daha şiddetli seller ve taşkınlar ile aşırı yüksek ve düşük sıcaklıklar yol üstyapılarını etkileyebilecektir.

İyi tasarlanmış ve bakımı yapılmış yollarda yüzey tabakalarının ömrü 15-25 yıl olarak tahmin edilmektedir.

Üstyapının yapısal tabakalarında asfalt üretimi genellikle 30-40 yıllık hizmet ömrüyle dizayn edilmektedir. Üstyapıların durumu düzenli olarak değerlendirilerek, ömrünün sonuna yaklaşıldığında bazı önemli takviyeler veya yenilemelerin yapılması gerekmektedir. Sadece yüzey tabakasına yeniden asfalt üretimi yapılamsı veya onarılmasını gerektiren uzun ömürlü üstyapılarda daha iyi bir durabilite elde edilmektedir.

Asfaltın üretimi üstyapı dizaynında ve yapımında sağladığı esneklik ve uyumluluk sonucu yol basitçe takviye edilerek veya genişletilerek dayanımı ve trafik kapasitesi artırılabilmektedir. Asfaltın sağladığı bu imkan doğrultusunda, yol ömrünün uzatılması ve performansın artırılmasına yönelik yapım ve bakım stratejileri finans olanaklarına bağlı olarak değişmektedir.

Yama ve Çukurların Doldurulması- Küçük Alanlardaki Bozulmalar

Yol yüzeyinde oluşan tipik çukurların alanı küçük (maksimum boyutu<300 mm) ve derinliği (<50 mm) fazla değildir. Ancak bu çukurlar onarılmazlarsa, kenarlarında bulunan diğer bozuk kısımlarla birleşerek alanı ve derinlikleri artar ve bir hendek haline geelebilir. En önemli sorun, trafiğin ve suyun etkisiyle bu alanlarda malzeme kaybının olması ve altyapıda ciddi boyutta çöküntülerin meydana gelmesidir.

Bazen yol kullanıcılarının güvenliği açısından, kalıcı etkin bir onarım yapılıncaya kadar çukurlar geçici olarak doldurulur. Asfalt yol, asfalt karışımları ile yapılan bu doldurma işleminde, özellikle uygulamanın ve sıkıştırmanın kolay olması için işlenebilirlik süresi uzun olan asfalt karışımları kullanılır ve trafik etkisiyle sıkışma sağlanabilir. Çukurların geçici olarak doldurulması bozulmalara çözüm olmaz ve sonuçta aşağı doğru malzeme kayıpları olarak, çukurlar yine görünür hale gelir.

Üstyapının kalıcı olarak stabilitesini ve sürüş kalitesini artırmak için çukurlarda kalıcı onarımın yama ile yapılması gerekir. Yama işlemi bozuk üstyapı alanında yapılan kısmi bir onarımdır. Bu işlemde, çukur etrafında en az 150 mm’lik kısımdaki veya bozuk olan alandaki malzeme tabakanın sağlam olan derinliğine kadar kesilir. Kesilen yerlerde köşeler düzgün olmalıdır. Kesilen alandaki malzeme tamamen alınıp süpürülerek temizlenir ve alan kurutulur. Yama malzemesinin yüzeye iyice yapışması için, kazınmış alanın tüm yüzeyleri (alt yüzey dahil) sıcak bitüm veya bitüm emilsiyonu püskürtülerek veya fırçayla sürülerek kaplanır. Yama malzemesinde agrega boyutu kazılan malzeme boyutuna eşdeğer veya bir alt boyutta olmalıdır. Yama malzemesinin kazılan alanının boyutuna uygun ekipmanla ve yanındaki tabaka ile aynı seviyede sıkıştırılması gerekmektedir.

Şeritler Halinde Onarım

Asfalt yolda çok şeritli üstyapının sadece bir şeridinde veya yol platformunun bir kısmında tipik olarak tekerlek izinde veya izleri arasında yapılan onarım işlemleri çukur onarımına benzemektedir. Genellikle yaygın çatlak veya aşırı deformasyonlar (tekerlek izi) oluşmuş şeritte veya şeridin bir kısmında, altyapı tesisatı veya drenaj hattının yapımı için yol platformu üzerinde açılan kanallarda ve ağır trafik şeridinde gerekli yenileme işlemlerinin yapılması gerekir. Bu tip onarımda, yama yapımında olduğu gibi yol tabakalarında bozuk alanın kazınması ve aynı prensiple yapılması gerekmektedir. Ancak bu işlemin uygulama derinliği bozuk malzemeninkinden daha fazla olabilir.

Kazıma ve Yeniden Kaplama

Yüzey tabakası veya bazı durumlarda binder tabakasının hepsi veya bir kısmı platform genişliğince yenilenir. Mevcut malzemenin kazınmasının en etkili yöntemi, bu amaç için icat edilmiş özel makinaların kullanılmasıdır. Bu makinalar derin kazıma yapacak şekilde çalıştırılabildiğinden, şerit ve kanal kazıma işlerinde de kullanılabilir. Kazınan alanlar büyük makinalarla süpürülür ve yeni malzeme seriminden önce bitüm esaslı yapıştırıcı yüzeye ve kenarlara uygulanır.

Şeritler halinde onarımda ve yeniden kaplama işlemlerinde, kazınan malzeme kalınlığı kadar uygulanacak olan yeni asfalt yol karışımının özelliklerinin yoldan kazınan malzemeye eşdeğer veya değişen trafik tipi veya hacmine göre daha yüksek performansa sahip olması gerekmektedir.

Takviye Tabakası

Mevcut asfalt yol yüzey tabakasının üzerine takviye tabakası uygulanmaktadır. Bu uygulamada, mevcut üstyapı kabul edilebilir bir yapıya sahip olup sürüş kalitesini iyileştirmek, kayma direncini artırmak ve ilave belirli bir kalınlıktaki tabaka ile üstyapı ömrünü uzatmak amacıyla teşkil edilir. Ancak 40 mm’den daha ince olan takviye tabakalarının genellikle üstyapıya yapısal bir dayanım kazandırmadığı düşünülür. Bu işlemde, yol kotuna, özellikle köprü altlarındaki yüksekliğe, çarpma bariyerlerinin seviyelerine ve diğer yol donatıları ile drenajlara özel itina gösterilmektedir.

Yeniden Yapım

Üstyapının servis ömrünü tamamladığı ve onarılmasının mümkün olmadığı durumlarda, yeniden yapım gereklidir. Yolun üstyapısı, altyapısı, drenajı ve malzemeleri geleceğin ihtiyaçlarına uygun olarak yeterli performansı sağlayacak şekilde dizayn edilmelidir. Yoldaki mecut malzemeler yeniden kullanılmak üzere kazılarak kaldırılır.

Geçici veya kalıcı olarak çukur onarımı, yama yapılması, yenileme, takviye ve yeniden yapım işlemlerinde kullanılan asfalt karışımın bileşen malzemeleri ve dizaynı uygulanacak alanın performans gereklerine uygun olmalıdır.