Tünel Açma Yöntemleri

Tünel Nasıl Açılır?

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