NATM Tünel İksa, Umbrella & Zemin Destek Sistemleri
Aynadan tavan kubbesine,
eksiksiz NATM tahkimatı.
Yeni Avusturya Tünel Açma Yöntemi'nin (NATM) gerektirdiği tüm zemin destekleme disiplinleri tek bir entegre mühendislik çatısı altında: Kazı öncesi tavan stabilitesi sağlayan dikişsiz Umbrella Arch (süren) boruları ve delgi takımları, kayayı kilitleyen kendinden delen IBO ve SN bulonlar; püskürtme betonla monolitik bağ kuran Pantex kafes iksalar, tektonik fay geçişleri için TH kayar ve HEB rijit çelik kemerler.
Entegre NATM Mimarisi
İki tamamlayıcı aşama,
tek sağlam gövde.
NATM tünelciliğinde tahkimat birbirini izleyen iki hayati aşamadan meydana gelir: Önce tünel aynası kazılmadan önce Umbrella Arch süren boruları ve kaya bulonları ile tavan gevşemesi önlenir. Kazı açıldığı anda ise Pantex kafes iksalar ve radyal çelik hasırlar püskürtme betonla kapatılarak kalıcı taşıyıcı kompozit kabuk oluşturulur.
- 1. Aşama (Birincil Kabuk)B500C Pantex kafes iksa, HEB rijit veya TH kayar çelik kemerler
- 2. Aşama (Ayna Ön Destek)Umbrella Arch dikişsiz borular, 2W/3W Pilot Bitler ve radyal bulonlar
- Yüzey & BağlantıRadyal kavisli Q188–Q524 çelik hasır paneller, taban çarıkları ve Tie-rod gergiler
- Derin EnjeksiyonÇekvalfli süren nozulları ve 250 bar yüksek basınçlı pakerler
- Püskürtme beton arkasında boşluk bırakmaz; betonla tek parça monolitik taşıyıcı kabuk oluşturur
- Geleneksel HEB profil kemerlere kıyasla %50–60 daha hafiftir; ayna kurulum süresini yarıya indirir
- Tünel kazı kesitine (at nalı, dairesel, sepetkulpu) tam uyumlu hassas radyal kalıplama
1. Bölüm · Birincil Taşıyıcı Kabuk
Çelik & Kafes
İksa Kemerleri.
Pantex 3-Bar Kafes İksa Kemerleri (B500C)
B500C nervürlü donatı çeliğinden robotik kaynaklı üçgen kafes iksa kemerleri
NATM tünel açma yönteminde püskürtme beton kabuğu ile kusursuz kompozit bütünleşme sağlayan 3 çubuklu üçgen kafes iksa kemerleri. Yüksek akma mukavemetli B500C veya S420 nervürlü donatı çeliğinden robotik fikstür hatlarında tünel aynası kazı geometrisine milimetrik uygunlukta kıvrılarak imal edilir. Hadde çelik profillerin arkasında oluşan ve taşıyıcı kabuğu zayıflatan 'püskürtme beton gölgeleme' (shadowing) etkisini tamamen ortadan kaldırır. Hafif yapısı sayesinde tünel aynasında vinç gerektirmeden 2–3 kişilik ekiple süratle kurulur.
- Kafes geometrisi
- 3-Çubuklu Üçgen Pantex Kesit (B500C donatı çeliği)
- Kafes yükseklik aralığı (h)
- 70 mm – 130 mm (Statik tünel projesine göre)
- Ana çubuk çapları
- Üst: Ø20–Ø32 mm | Alt: 2 × Ø16–Ø28 mm yüksek süneklikli çelik
- Lashing çapı
- Ø10 mm – Ø14 mm kesintisiz zigzag kaynaklı takviye teli
- Püskürtme beton geçirgenliği
- %0 Gölgeleme (No-Shadowing) — Tam monolitik beton penetrasyonu
- Eğilme direnci (M_rd)
- 18.4 kNm (70 mm) – 78.2 kNm (130 mm)
- Standartlar
- EN 10080, TS 708, ÖNORM B 2203-1, EN 1997-1
Zayıf Zemin ve Fay Geçişlerinde Ayna Stabilitesi
Tünel aynası açılmadan önce tavanın göçmesini engellemek için 12–18 metre boyunca dikişsiz çelik Umbrella Arch süren şemsiyesi ve kendini delen IBO bulonlar ileriye sürülür; kazı güvenle tamamlandıktan sonra kalıcı yük yukarıdaki kafes ve profil iksa kemerlerine devredilir.
- Ayna tavanında tünel içine göçmeleri %100 engelleyerek tünel işçileri ve makineler için sıfır risk sağlar
- Dikişsiz çelik boru yapısı tünel üstündeki yüzey oturmalarını (settlement) katı şekilde sınırlar
- Özel sızdırmaz konik trapez diş tasarımı delgi sırasında bükülme ve burulma momentlerini güvenle aktarır
- Çekvalfli enjeksiyon nozulları ile zemin kohezyonu ve sürtünme açısı kazı öncesinde radikal biçimde artar
2. Bölüm · Ayna Ön Tahkimatı & Bulonlama
Umbrella Arch &
Zemin Ankrajı.
Umbrella Arch Dikişsiz Süren Boruları (Forepoling)
Ø76.1–Ø114.3 mm dikişsiz çelikten konik/trapez manşonlu süren enjeksiyon boruları
Tünel aynası tavanında (kalotta) kazı öncesinde 12 ila 18 metre uzunluğunda koruyucu bir çelik şemsiye kubbesi oluşturan ön tahkimat boruları. EN 10297 standardında dikişsiz sıcak haddelenmiş yüksek mukavemetli çelikten (E355 / P355N) imal edilir. Tünel aynasındaki dar delgi gabarisinde 1.5–3.0 metrelik segmentlerin saniyeler içinde vidalanmasını sağlayan konik ve trapez dişli sızdırmaz bağlantıya sahiptir. Boru gövdesi üzerindeki tek yönlü kauçuk manşetli (tampon manşet) çekvalfli delikler, çimento şerbeti ve kimyasal reçinenin zemin içine yüksek basınçla nüfuz etmesini sağlarken boru içine geri kaçmasını %100 önler.
- Anma dış çapları
- Ø76.1 mm / Ø88.9 mm / Ø101.6 mm / Ø114.3 mm
- Et kalınlığı aralığı
- 4.5 mm – 8.0 mm (EN 10297 dikişsiz çekme çelik)
- Çelik sınıfı & kalitesi
- E355 / P355N / S355J2H (Akma ≥ 355 MPa, Çekme 540–680 MPa)
- Bağlantı & diş formu
- Özel erkek/dişi konik trapez dişli manşonsuz veya manşonlu ek
- Boru segment boyları
- 1.5 m / 2.0 m / 3.0 m (Tünel gabarisine özel imalat)
- Enjeksiyon sistemi
- Kauçuk manşetli (manchette) tek yönlü çekvalfli enjeksiyon delikleri
- Eğilme direnci (M_el)
- 7.8 kNm (Ø76) – 30.4 kNm (Ø114/8.0 mm)
- Tasarım normları
- ITAtech WG14, EN 10297-1, EN 10210, ÖNORM B 2203-1
Ortak Mühendislik
NATM Zemin Sınıfları & Entegre Tahkimat Matrisi.
| Zemin & Kaya Sınıfı | Birincil İksa Kemeri | Kaya Bulonlama | Hasır & Püskürtme Beton | Ön Tahkimat (Umbrella) |
|---|---|---|---|---|
| Sınıf A (Masif / Sağlam Kaya) | İksa kemeri gerektirmez (Serbest kazı) | Noktasal SN Bulon (L=2.5–3.0 m) | Lokal hasır, 3–5 cm koruyucu püskürtme beton | Gerekmez |
| Sınıf B (Az Çatlaklı Kaya) | Hafif kafes bağ veya profil takviye | Sistematik SN Bulon (2.0×2.0 m grid) | Q188 Tek kat hasır, 5–10 cm püskürtme beton | Gerekirse lokal süren |
| Sınıf C (Kırıklı / Ayrışmış Zemin) | ARM-LAT 3-Bar Kafes İksa (1.2–1.5 m adım) | Sistematik SN veya IBO R32 Bulon (L=3–4 m) | Q221 Hasır, 10–15 cm lifli püskürtme beton | Ø76 mm tek sıra süren borusu |
| Sınıf D (Zayıf / Kohezyonsuz) | ARM-LAT 4-Bar Kafes veya HEB 120 (1.0 m adım) | IBO R38 Bulon (L=4–6 m) + Kuplörlü uzatma | Çift kat Q221 Hasır, 15–20 cm püskürtme beton | Ø89–Ø114 mm Umbrella Arch kubbesi |
| Sınıf E (Akan / Ezilen Fay Zonu) | ARM-RIB TH 29/36 Kayar Kemer veya HEB 160 | IBO T76 Bulon (1.600 kN) + Enjeksiyon Pakeri | Çift kat Q335 / Q524 Hasır + İnvert Kemer (30 cm) | Ø114 mm Manşonlu Umbrella Arch + Reçine |
Değerler ÖGK (Avusturya Jeomekanik Derneği), ÖNORM B 2203-1 ve ITAtech WG14 tünel süren kılavuzlarına dayalı standart tasarım zarfıdır. Nihai konfigürasyon; tünel örtü derinliğine, ayna konverjans ölçümlerine ve ekstensometre değerlerine göre şantiye başmühendisi tarafından optimize edilir.
- EN 10297 dikişsiz çelikten konik trapez dişli süren boruları
- 2W ve 3W tungsten karbür elmaslı geri alınabilir Pilot Bitler
- R25–T76 kendinden delen içi boş IBO ankraj bulonları
- B500C robotik kaynaklı Pantex 3-Bar ve 4-Bar kafes iksalar
- HEB 100–160 rijit profil kemerler ve TH 29/36 kayar kemerler
- Fabrikasyon kavisli radyal çelik hasırlar ve taban pabuçları
- Tünel aynası delgi optimizasyonu ve süren açısı hesaplamaları
- Aşındırıcı kuvarsit formasyonlarında elmas seçim danışmanlığı
- Şantiyede bulon çekme testleri (Pull-out test) süpervizyonu
- Fay zonu geçişlerinde özel TH kemer tork kalibrasyon kılavuzluğu
- Tek elden süren borusu, delgi takımı, kafes iksa ve hasır tedariği
- EN 10204 3.1 Kimyasal analiz ve çekme/akma mekanik test raporları
- ISO 3834-2 ve EN ISO 15614-1 robotik kaynak kalifikasyon belgeleri
- ISO 10208 şank ve delgi diş tolerans mastar kontrolleri
- İsteğe bağlı sıcak daldırma galvaniz (ISO 1461) korozyon koruması
- Vardiya bazlı barkodlu takip ve parti bazında tam izlenebilirlik
Sık Sorulan Sorular