Derin Metro Tünellerinde EPB TBM Seçimi ve Ayna Basıncı Kontrolü
Kentsel tünel kazılarında zemin oturmalarını milimetrik düzeyde tutmak için EPB TBM'lerde ayna basıncı dengesi, köpük/polimer şartlandırma ve helezon devir optimizasyonu.
Kentsel tünel kazılarında zemin oturmalarını milimetrik düzeyde tutmak için EPB TBM'lerde ayna basıncı dengesi, köpük/polimer şartlandırma ve helezon devir optimizasyonu.
Yüksek yoğunluklu kentsel alanlarda metro ve altyapı tünelleri açılırken karşılaşılan en kritik zorluk, yerüstündeki bina ve tarihi yapıların altından geçerken yüzey oturmasını (settlement) sıfıra yakın tutmaktır. Toprak Basıncı Dengeli (Earth Pressure Balance - EPB) tünel açma makineleri, bu zorluğun üstesinden gelmek için geliştirilmiş en güvenilir teknolojidir.
EPB prensibinde, kesici kafa tarafından aynadan kazılan zemin, doğrudan basınç hücresine (plenum) alınır. Hücre içindeki zemin pastası, tünel aynasındaki hidrostatik ve litostatik basınca tam olarak eşitlenecek şekilde basınçlandırılır.
\sigma_{ayna} = \gamma \cdot H + uBurada \gamma zemin birim hacim ağırlığı, H örtü tabakası kalınlığı, u ise yeraltı su basıncıdır.
Köpük Enjeksiyonu: Kesici kafa nozullarından püskürtülen özel yüzey aktif köpükler, kohezyonsuz kum ve çakıllı zeminleri akıcı bir plastik hamur haline getirir.
Polimer Katkısı: Su içeriği yüksek zeminlerde suyun tutulmasını ve helezon konveyörden kontrollü tahliyeyi sağlar.
Aşınma Azaltma: Kesici disklerin (disc cutters) ve ayna zırhının aşınma hızını %40'a varan oranda düşürür.
ARM tarafından tasarlanan EPB TBM'lerde, helezon konveyör torku ve hidrolik itki silindirleri gerçek zamanlı PLC telemetri ile birbirine entegredir. Kazı hücresindeki 8 noktalı diyafram basınç sensörleri, milisaniyelik geri beslemeyle itki hızını regüle ederek zemin çökmesi riskini tamamen ortadan kaldırır.