İstanbul’da Açılacak Metro Tünellerinde Tbm (tünel Açma Makinesi) Performansını Tahmin Etmek İçin Yeni Bir Yaklaşım

Abstract

Üsküdar-Ümraniye-Çekmeköy-Sancaktepe Metro Projesi 17 km uzunluğunda iki hattan oluşmaktadır. İşvereni İstanbul Büyükşehir Belediyesi, Yüklenicisi Doğuş İnşaat Şirketi olan bu projenin 38 ayda bitirilmesi planlanmaktadır. Jeoloji kumtaşı, arkozik kumtaşı çamurtaşı, silttaşı, şeyl, kireçtaşı, andezit ve kuvarsitik konglomeradan oluşmaktadır. Sık sık andezit dayklarıyla kesilen jeolojik birimler özellikle kırıklı çatlaklı geçiş zonlarına sahiptir. Nüfus yoğunluğunun fazla olduğu güzergah üzerinde örtü kalınlığı 10-80 metre arasında değişmektedir. Bazı bölgelerde eski su kuyularının varlığı tahmin edilmekte ve bu su kuyularının belirgin bir şekilde yeryüzü oturmalarına sebep olabileceği öngörülmektedir. Daha önce Kadıköy-Kartal Metro Projesinde kullanılan 6,57 metre çapındaki iki TBM, tünel kazısına hazır hale getirilmek üzere bakım ve onarım çalışmaları yapılmış ve yenilenmiştir. Üsküdar İstasyonu kazısı, deniz seviyesinin altında yapılacaktır Toplam 16 istasyon, 17 km lik anahat tüneli ve 2.5 km lik depo hattı bağlantı tünelinden oluşan bu projede anahat tünellerinin yaklaşık %80’inin kazısı (9166 m) TBM ile yapılacaktır. Daha önce Kadıköy-Kartal Metro Projesinde kullanılan 6,57 metre çapındaki iki TBM, tünel kazısına hazır hale getirilmek üzere bakım ve onarım çalışmaları yapılmış ve yenilenmiştir. Bu çalışma özetle, TBM kazısında kritik bölgeleri tanımlayan ve önceki çalışmalardan toplanan verileri esas alan TBM performansı tahmin metodolojisini ortaya koymaktadır. Bu metodolojide güzergah üzerindeki sondajların jeomekanik özelliklerini tek eksenli basınç dayanımı ve kaya kalite oranının belirlenmesiyle kaya yapısına ve formasyona göre spesifik enerjisi hesaplanmış TBM’in pasa basıçlı ya da açık modda çalışabilirliğini ve tahmini kazı süresi belirlenmiştir.

Uskudar-Umraniye–Cekmekoy-Sancaktepe metro line of 17 km having two tubes is recently commissioned to Dogus Construction Company by Istanbul Metropolitan Municipality Authorities and it is intended to finish in 38 months. The geology is complex consisting of sandstone, arcosic sandstone mudstone, siltstone, shale, limestone, andesite, and quartzitic conglomerate. The geologic units are frequently cut by andesite dykes having significantly fractured contact zones. The area is highly populated, and the overburden changes between 10-80 m. It is predicted that in some areas it is likely that some ancient water wells exist which may cause some severe settlement problems. Two TBMs having diameters of 6.57 m already used in Kadikoy-Kartal metro tunnels are refurbished for the tunnel excavations. TBMs will excavate 9166 meters of tunnels between 12 metro stations. Uskudar station will be excavated under sea level. This study describes briefly the methodology based on the accumulated data from previous experiences to identify critical zones for TBM excavation. It is believed that the concept behind of proposed methodology will serve a sound basis for decision making for similar projects coming very soon. In this methodology, the data collected from drilling holes, was analyzed. This analysis contains geomechanical properties of the geological rock formation along the project route. Unaxial compressive strength, rock quality designation and adequate specific energy according to each rock formation were determined. In the light of this information, TBM working method (OPEN-EPB) predicted from excavation time, have been estimated.