Launching & Receiving Systems
Tünelin ilk ve
son metresi.
TBM'in şafttan ayrılıp formasyona girişi ve hedef şafta varışı, tüm hattın en yüksek hidrostatik ve oturma riskini taşıyan iki anıdır. Kovan, conta, itki çerçevesi ve kalkan beşiği tek entegre pakette çözülür.
Giriş & Çıkış Sızdırmazlığı · Start-up & Receiving Seals
Şafta bir damla su
ve zemin girmesin.
TBM'in şafttan ilk çıkışı ve hedef şafta kabulü, tünel projelerinin en yüksek hidrostatik riskini taşır. Şaft diyafram veya kazık duvarına entegre edilen çelik kalıp kovanı (shuttering pipe) flanşına monte edilen çift kademeli EPDM dudaklı keçeler, kalkan ceketini çevreler. Keçe dudakları arasına basılan yüksek viskoziteli polimer ve sızdırmazlık gresi sürekli bir hidrolik bariyer kurar. Kalkan duruşlarında, ayna bakımında veya conta kontrolünde 6–8 bar basınca kadar şişirilen pnömatik acil durum contası (inflatable seal) şaft içine su ve silt girişini anında bloke eder.
- Sürekli çalışma basıncı4.5 bar hidrostatik ve zemin basıncı
- Geçici test tepe basıncı5.5 bar sızdırmazlık / 6.5 bar kovan FAT testi
- Dinamik yönlenme payı±80 mm eksenel ve açısal tolerans (ITAtech)
- Conta mimarisiÇift kademeli kord takviyeli EPDM + 8 bar acil kilit contası
- Bariyer yağlama & enjeksiyonÇok kanallı otomatik gres manifoldu + poliüretan portları
- Uyumlu TBM kalkan çaplarıØ 3.000 mm – Ø 16.200 mm
- Aşınma ve yırtılmaya dirençli, fiber takviyeli özel bileşimli EPDM dudak profilleri
- Pnömatik veya hidrolik olarak 8 bar'a kadar şişirilebilen çift hazneli acil durum emniyet contası
- Çevresel 12 ila 32 noktadan bağımsız gres ve reaktif poliüretan reçine enjeksiyon portları
- Varış şaftında TBM kalkanı gelmeden kovan ağzına monte edilen kör flanş ve basınç kapağı (cover plate)
- Kalkan konikliği ve kaynak dikişlerini hasarsız karşılayan düşük sürtünmeli elastik profil geometrisi
Yük Aktarım Çerçevesi · Thrust Frame & Pressure Ring
İlk itkiyi
şaft duvarı taşır.
TBM ilk kazıya başladığında ayna reaksiyon kuvvetini şaft arka duvarına yaymak için itki silindirlerinin rijit bir dayanağa basması zorunludur. İtki çerçeveleri, 60.000 kN üzerindeki kuvvetleri şaft arka diyaframına yaymak üzere Eurocode 3 (EN 1993-1-1) ve DIN EN 10025 standartlarında S355J2+N / S460ML çelik kutu profillerden sonlu elemanlar yöntemiyle (FEA) boyutlandırılır. TBM silindir pabuçlarının formuna tam oturan CNC işlenmiş basınç dağıtım halkası (pressure ring), yükü çerçeveye homojen iletir. Mafsallı ve kendinden tesviyeli mesnet pabuçları şaft arka duvarındaki beton geometrik sapmalarını tolere eder.
- Yük taşıma kapasitesi20.000 kN – 60.000+ kN (Standart & Mega TBM)
- Yapısal çelik kalitesiEN 10025 S355J2+N / S460ML yüksek mukavemetli çelik
- Deformasyon kriteriElastik sapma f < L/1000 (maksimum yük altında)
- Mesnet ve tesviye tipiMafsallı, kendinden tesviyeli bilyeli çelik pabuçlar
- İtki iletim arabirimiCNC işlenmiş basınç dağıtım halkası (Pressure Ring) + kör ring desteği
- Şantiye montaj mimarisiPimli ve 10.9 kalite cıvatalı modüler vinç kurgusu
- Şaft arka duvarındaki beton kot farklarını sıfırlayan mafsallı mesnet pabuçları
- TBM itki silindir pabuçlarına özel işlenmiş basınç dağıtım halkası ile homojen gerilme dağılımı
- İlk segment halkaları örülene kadar itkiyi aktaran kör ring desteği (blind ring support) ve uzatma kirişleri
- Şaft derinliği ve vinç kapasitesine göre 20ft/40ft ISO konteyner boyutlarında modüler parçalı imalat
- Tünel tamamlandığında demonte edilip sonraki şaftta sıfır deformasyonla yeniden kullanılabilirlik
Hassas Kalkan Beşiği · Shield Cradle
Dört bin ton,
iki milimetre.
Ağır kalkan gövdesinin şaft tabanına indirilip tünel tasarım eksenine oturtulması, tüm tünel hizasını belirleyen en kritik adımdır. Beşik, şaft taban betonuna ağır hizmet kimyasal ankrajlarıyla kilitlenir; üç eksenli mikrometrik hidrolik tesviye ve hizalama silindirleri ve lazer total station optikleriyle eğim (%-6 iniş / %+6 çıkış) ve eksen ±2 mm hassasiyetle ayarlanır. Kesici kafanın ilk kalkıştaki dönme torkunu karşılayan yanal kilit kamaları, kalkanın kendi ekseni etrafında dönmesini (roll) engeller. Kızaklar Hardox 450 aşınma plakası veya düşük sürtünmeli grafitli bronz yataklarla donatılır.
- Konumlandırma hassasiyeti±2 mm optik / lazer total station kılavuzlama
- Düşey eğim aralığı (Grade)%-6 iniş ile %+6 çıkış arası kademesiz ayarlanabilir
- Kızak ve aşınma yüzeyiHardox 450 aşınma plakası / grafitli sinter bronz yatak
- Düşey taşıma sınırı50.000 kN kalkan ve arka vagon ağırlığı
- Zemin ankraj donatısıM36 – M42 kimyasal reçineli ağır hizmet şaft ankrajları
- Tork karşılama kilidiYanal mekanik kilit kamaları (kalkan roll hareketini engeller)
- TBM kalkan konikliği ve ceket sacıyla birebir eşleşen kavisli kızak geometrisi
- Kesici kafanın ilk kalkıştaki yüksek reaksiyon torkunu şaft tabanına ileten mekanik kilitler
- Kalkan ağırlığını şaft taban betonuna homojen yayan rijit taban flanşları
- Farklı kalkan çaplarına ve gövde tiplerine adapte edilebilen iç içe geçen modüler kanatlar
- İtme aşamasında sürtünme katsayısını minimuma indiren kayganlaştırıcı ray kanalları
Hiperbarik Giriş & Çıkış Çanı · Start-up & Exit Bell
Zemin dondurulamıyorsa
basınç devreye girer.
Şaft aynasında su basıncının yüksek olduğu veya zemin dondurma (ground freezing) / jet grouting yöntemlerinin teknik, çevresel ya da mali olarak uygulanamadığı projelerde start-up bell devreye girer. Şaft duvarı kovan flanşına monte edilen basınçlı çan kalkanı içine alır; çan içi basınçlı hava veya bentonit bulamacıyla zemin basıncına eşitlenir (5.0 bar'a kadar). TBM bu basınç kalkanı altında şaft diyafram perdesini güvenle keser. Varış şaftında ise kör basınç kapağı (cover plate) ile donatılmış exit bell, kalkan şafta girerken ayna arkası su ve silt basmasını hermetik olarak önler.
- Tasarım & çalışma basıncı5.0 bar hiperbarik ortam basıncı
- Basınçlı kap standardıEN 13445 / AD 2000 basınçlı ekipmanlar direktifi
- Dengeleme medyasıBasınçlı hava, bentonit bulamacı, polimer köpük
- Uyumlu kalkan çaplarıØ 3.000 mm – Ø 14.000+ mm
- Personel muayene girişiHiperbarik kilitli personel ve malzeme dekompresyon menholü
- Emniyet ve tahliyeOtomatik oransal basınç tahliye valfleri ve acil durum tahliyesi
- Hassas oransal basınç kontrol valfleri ile zemin hidrostatik dengesini sürekli koruma
- Kalkan çan içine girdiğinde çevre sızdırmazlığını sağlayan hidrolik/mekanik kilit mekanizması
- Basınca dayanıklı gözetleme lumbozları, patlamaya dayanıklı (Ex-proof) aydınlatma ve endoskopik kamera
- Hedef şaftta TBM'i su baskını riski olmadan karşılayan kör basınç kapağı ve kalkan kilitleme mekanizması
- TBM ayna kesimini tamamlayıp ilk segment halkasını kurana kadar kesintisiz ayna desteği
Kalkış & Varış Protokolü
Beş fazda
sıfır sürpriz.
Şaft tabanı, lazer aplikasyon ve beşik montajı
Tünel ekseni ve eğimi lazer total station ile şaft zeminine aplike edilir
- Şaft taban betonunun dökümü, priz alma kontrolü ve yüzey tesviyesi
- Tünel tasarım ekseni, kotu ve eğiminin lazer kılavuz optikleriyle milimetrik aplikasyonu
- Modüler kalkan beşiğinin şafta indirilmesi ve M36/M42 kimyasal ankrajlarla sabitlenmesi
- Mikrometrik hidrolik pozisyonlama silindirleriyle üç eksende ±2 mm hassasiyete ve %-6/+%6 eğime getirilmesi
- Emniyet kontrolü
- Lazer total station koordinatları bağımsız şantiye topoğrafik ölçümüyle çift teyit edilir.
Teknik Özellikler
Standart TBM ve mega TBM.
| Parametre | Standart TBM · Ø 3–10 m | Mega TBM · Ø 10–16 m | Tasarım ve emniyet standardı |
|---|---|---|---|
| Uyumlu TBM dış çapı | Ø 3.000 – 10.000 mm | Ø 10.000 – 16.200 mm | ITAtech Tünelcilik Kılavuzu |
| Sürekli conta basıncı | 4.5 bar hidrostatik ve zemin | 4.5 – 5.0 bar takviyeli çift profil | DIN EN 19704-1 / ISO 1629 |
| Geçici tepe test basıncı | 5.5 bar sızdırmazlık testi | 6.5 bar kovan FAT hidrostatik testi | Factory Acceptance Test (FAT) |
| Kalkan yönlenme payı | ±80 mm dinamik eksenel / açısal | ±100 mm artırılmış radyal tolerans | FEA dinamik sapma analizi |
| Hiperbarik giriş/çıkış çanı | 5.0 bar hiperbarik ortam basıncı | 5.0 bar takviyeli basınçlı kap | EN 13445 / AD 2000 Direktifi |
| İtki çerçevesi kapasitesi | 20.000 – 35.000 kN | 45.000 – 60.000+ kN | Eurocode 3 (EN 1993-1-1) |
| Basınç dağıtım halkası | CNC işlenmiş flanş, silindir uyumlu | Ağır hizmet takviyeli Pressure Ring | Sonlu Elemanlar (FEA) Gerilme Raporu |
| Beşik konumlandırma | ±2 mm üç eksenli mikrometrik | ±2 mm optik / lazer hedefleme | Lazer Total Station & 3D Topoğrafya |
| Düşey eğim aralığı (Grade) | %-6 iniş ile %+6 çıkış | %-6 iniş ile %+6 çıkış | Mikrometrik hidrolik tesviye silindirleri |
| Çelik kalite sınıfları | EN 10025 S355J2+N / S355K2 | S460ML / Hardox 450 kızak sacı | EN 10025 / EN 10149 |
| Acil durum contası | 6 bar hava veya su ile şişirilebilir | 8 bar kord takviyeli pnömatik kilit | Çift hazneli basınç testi |
| Enjeksiyon portları | Çevresel 12 – 16 nokta | Çevresel 24 – 32 bağımsız hat | Çok bölgeli otomatik PLC manifold |
Değerler nominaldir. Conta profili, kovan et kalınlığı ve çerçeve kesiti; şaft derinliği, hidrostatik basınç, zemin sınıfı ve TBM itki karakteristiğine göre proje bazında hesaplanır. Sistem, Herrenknecht dâhil başlıca TBM platformlarıyla uyumlu olacak şekilde projelendirilir; kovan ve conta ölçüleri kalkan çizimleriyle teyit edilir.
- Şaft ankraj ve kovan montaj süpervizyonu
- Atölyede ve sahada 4.5/5.0 bar hidrostatik FAT sızdırmazlık testi
- Lazer total station ile ±2 mm eksenel ve eğim doğrulama
- Kritik kalkış/varış anında 7/24 acil reçine/gres müdahale ekibi
- Kalıp kovanı (shuttering pipe), flanşlar ve kimyasal ankrajlar
- Çift EPDM dudaklı conta + 8 bar acil şişirilebilir conta
- Eurocode 3 onaylı modüler itki çerçevesi ve CNC baskı halkası
- Hardox 450 kızaklı, 3D ayarlanabilir kalkan montaj beşiği
- EN 13445 basınçlı kap sertifikalı hiperbarik giriş / çıkış çanı
- İtki çerçevesi ve kalkan beşiği demonte edilerek sonraki şaftlara taşınabilir
- Standart 20ft / 40ft open-top konteyner ölçülerinde modüler nakliye
- Farklı TBM çaplarına göre kovan ve beşik kanat adaptör kitleri
- Proje sonrası tahribatsız muayene (NDT) ve yeniden sertifikasyon
Uygulama Senaryoları
Şaft neye benziyorsa
sistem ona göre kurulur.
Yüksek su tablasında nehir yatağı altı çoklu TBM kalkış ve kabulü
- TBM Tipi & ÇapıMixshield / Slurry · Ø 7.280 mm (4 Makine)
- Sızdırmazlık Sistemi4.5 bar çift kademeli Start-up Seal (±80 mm)
- Basınç Çanı5.0 bar hiperbarik Start-up Bell entegrasyonu
- Yük & Destek Sistemi35.000 kN Thrust Frame, CNC Pressure Ring, Shield Cradle
Suya doygun kumlu-çakıllı alüvyonda şaft içine sıfır su girişi; diyafram duvar kesimi hiperbarik çan koruması altında gerçekleştirildi.
Kuzey Amerika'nın en büyük mega TBM kalkanlarından biri için ağır hizmet kalkışı
- TBM Tipi & ÇapıAğır Hizmet EPB Shield · Ø 11.870 mm
- Kovan & ContaAğır çelik Shuttering Pipe + yüksek basınçlı Start-up Seal
- İtki Çerçevesi60.000+ kN FEA takviyeli modüler Thrust Frame
- Kılavuzlama±1 mm optik kılavuzlu ağır hizmet kalkan beşiği
Devasa kalkanın kovan içine sıfır sapmayla sürülmesi ve 60.000 kN reaksiyon itkisinin derin şaft diyafram duvarına homojen aktarımı.
Yoğun kentsel dokuda dar istasyon şaftlarında ardışık kalkış ve kabul çevrimleri
- TBM Tipi & ÇapıEPB Shield · Ø 9.870 mm
- Sızdırmazlık & VarışStart-up Seal + Kapaklı Çıkış Çanı (Exit Bell with Cover Plate)
- İtki Sistemi45.000 kN modüler demonte edilebilir Thrust Frame
- Basınç HalkasıSilindir pabuçlarına özel CNC işlenmiş Pressure Ring
Kalkanın hedef şafta çıkışında hermetik kapaklı çan ile su baskını riski sıfırlandı; modüler çerçeve bir sonraki şafta hızla taşındı.
Sık Sorulan Sorular