İKSA SİSTEMLERİ

Diyafram duvar zemin içerisinde anolar veya paneller halinde inşa edilen yerinde dökme betonarme duvarlardır. Zemin içerisindeki yeraltı su seviyesi altındaki diyafram duvar panel veya anolarının kazısı ile teşkil edilen hendeğin iç stabilitesi, kazı çukuru içinde seviyesi sabit tutulan bir bulamaç (bentonite çamuru veya polimer kullanılarak) kullanılarak sağlanır. Böylelikle hendek içerisindeki bulamaç çamurunun pozitif basıncı ile kazı anosu betonalama aşamasına kadar stabil tutulur.

Diyafram duvar inşası öncesinde diyafram duvarın uygulanacağı hat üzerinde duvar kalınılığına göre ara mesafesi belirlenmiş kılavuz duvarlar kullanılır.

Kılavuz duvarlar yerinde dökme betonarme veya prekast olarak inşa edilebilir. Kılavuz duvarların:

  • Diyafram duvarın fiziki konumunu teyid edecek ve doğru konumda inşa edilmesini sağlamak,
  • Kazıcı diyafram duvar ekipmanına kılavuzluk görevi yapmak,
  • Kazı esnasında kullanılan bulamaç çamuruna bir rezervuar sağlamak,
  • Diyafram duvar donatı kafesinin konumunda asılmasını sağlamak amacıyla sabit bir destek olmak,

gibi birçok işlevi vardır.

Diyafram duvar inşası esnasındaki tekil ano veya panel uzunluğu, kullanılan ekipman, hendek kazısının zemin ve yeraltı suyu şartları altındaki hassasiyeti, donatı yoğunluğu gibi farklı faktörlere bağlı olarak değişken uygulanabilmektedir. Duvarlar mevcut yapılara oldukça yakın bir mesafede kılavuz duvarların yerleştirilebileceği minimum bir mesafe içinde inşa edilebilir. Bir panelin kazısı tamamlandıktan sonra, hendek içerisindeki bulamaç çamurunda yüzen asılı zemin danelerini önceden belirlenmiş kabul edilebilir belirli bir seviyenin altına indirene değin bulamaç işleme tabi tutulur. Bu işleme yıkama denmektedir.

Kazısı tamamlanan panel içerisine daha önceden hazırlanmış donatı kafesi vinç yardımı ile projesinde öngörülen kotta yerleştirilir, ve tremi boruları aracılığı ile panele beton aşağıdan yukarıya dolduracak şekilde dökülür.

Yan yana iki panel arasındaki birleşim noktası başlıca iki ana yöntemle teşkil edilebilir.

  • Aynı zamanda kazıcı ekipmana düşeyde kılavuzluk görevi yapan geçici çelik bir stop-end yerleştirilerek (stop-end tipleri de diyafram duvar panellerinin birbirine kenetlenmesini sağlayacak şekilde olabildiği gibi, paneller arasına düşeyde su tutucu bant (water-stop) yerleştirilmesi olanak sağlayacak tipte olabilir)
  • Daha önce dökülmüş yan panelin betonunun freze ekipmanın kullanılması durumunda kesilerek,

Diyafram duvar kalınlıkları ise 60 cm'den 150 cm'e değişen tipik olarak 60 cm, 80 cm, 100 cm, 120 cm, ve 150 cm olarak uygulanabilir. Panel kazısı mekanik veya hidrolik grab, hidrofreze gibi diyafram duvar makinaları ile yapılır.

Diyafram duvarlar yüksek yeraltı su seviyesi altında yapılacak derin iksa yapıları kazılarında ideal bir çözüm teşkil eder. Diyafram duvarlar geçici iksa yapısı olarak inşa edilebileceği gibi, kalıcı olarak da tasarlanabilir ve inşa edilir. Diyafram duvarların büyük rijitlikleri iksa kazısı esnasında deformasyonların sınırlandırılmasına büyük avantaj sağlar. Ayrıca diyafram duvarlar düşey yük taşıyan elemanlar, hidrolik geçirimsizlik duvarı, gibi diğer işlevlere de sahip olabilir.

Fore kazıklı ankrajlı bir istinat yapısında düşey yöndeki elemanlar fore kazıklar ile oluşurken, zemin ve yeraltı suyu şartları, çevre yükler, deformasyon kriterleri vb faktörlere bağlı olarak yatayda değişken sayı ve boyutlarda göğüsleme kirişleri ve öngermeli ankrajlar ile desteklenmiş bir yapıdır.

Fore kazıklar iksa sisteminin inşasına önce düşey elemanlar olarak inşa edildikten sonra, kademeler halinde kazı yapılarak projesinde öngörülen seviyelerde kiriş ve ankrajlar inşa edilir. Fore kazıkların konumlarının başlangıçta doğru yerleştirilmesi amacıyla kılavuz duvarlar kullanılabilir.

Fore kazıklar farklı kapasite ve boyutta makine ve ekipmanlar kullanılarak inşa edilebilir. Delgi esnasında zemin şartlarına, kazık boyuna ve kullanılan ekipman kapasitesine bağlı olarak muhafaza (kılıf) borusu kullanılarak veya bentonit çamuru kullanılarak yapılabilir.

Fore kazıklar;

  • delgi,
  • donatının yerleştirilmesi ve
  • beton dökülmesi

Donatının yerleştirilmesi sonrasında betonlama tremi boruları kullanılarak kazığın alt ucundan yüzeye doğru yapılır.

Tipik olarak iksa sistemlerinde kullanılan fore kazık çapları 65 cm ila 150 cm çap arasında standart delgi ekipmanları ile yapılır.

Düşey elemanlar olan fore kazıkların inşası tamamlandıktan sonra fore kazıklar en üst seviyede bir başlık kirişi ile birbirine bağlanır. Başlık kirişi boyutları da proje gerekleri ve kullanılan fore kazık çapına göre değişken olabilir. Başlık kirişi inşası öncesinde fore kazık başları proje kotuna göre kırılarak temizlenir ve fore kazık donatısının başlık kirişi donatısı ile bağlanması amacıyla donatılar düzenlenir.

Başlık kirişinin tamamlanmasından sonra kazı kademeler halinde yapılarak öngermeli ankrajlar, ve bunların bağlanacağı göğüsleme kirişleri inşa edilerek yukarıdan aşağıya doğru iksa sistemi kazıya paralel olarak teşkil edilir.

Çevre şartlarına bağlı olarak öngermeli ankrajların uygulanamayacağı durumlarda, düşey fore kazık elemanları kazı içerisinden kademeler halinde göğüsleme kirişlerine dayanan destek boruları veya kirişleri (strut) ile de desteklenebilir.

Mini kazıklı ankrajlı bir istinat yapısında fore kazıklı ankrajlı bir iksa sistemine göre tek fark düşey yöndeki elemanların daha küçük çaplı mini kazıklar ile oluşurken, zemin şartları, çevre yükler, deformasyon kriterleri vb faktörlere bağlı olarak yatayda değişken sayı ve boyutlarda göğüsleme kirişleri ve öngermeli ankrajlar ile desteklenmiş bir yapıdır.

Mini kazıklar tipik olarak çapları 25 cm ila 40 cm arasında olan düşey elemanlardır. Mini kazıklar iksa sisteminin inşasına önce düşey elemanlar olarak inşa edildikten sonra, kademeler halinde kazı yapılarak projesinde öngörülen seviyelerde kiriş ve ankrajlar inşa edilir. Mini kazıkların konumlarının başlangıçta doğru yerleştirilmesi amacıyla gerektiğinde kılavuz duvarlar kullanılabilir.

Mini kazıklar farklı kapasite ve boyutta makine ve ekipmanlar kullanılarak inşa edilebilir. Ancak zemin şartlarının uygun olduğu durumlarda, ve genellikle standard ankraj delgi makinaları ile inşa edilmektedir.

Mini kazıklar;

  • delgi,
  • donatının yerleştirilmesi ve
  • beton dökülmesi

sıralaması ile inşa edilir.

Donatının yerleştirilmesi sonrasında betonlama tremi boruları kullanılarak aprega granütometresi özel bir beton ile kazığın alt ucundan yüzeye doğru yapılır.

Düşey elemanlar olan mini kazıkların inşası tamamlandıktan sonra mini kazıklar en üst seviyede bir başlık kirişi ile birbirine bağlanır. Başlık kirişi boyutları da proje gerekleri ve kullanılan mini kazık çapına göre değişken olabilir. Başlık kirişi inşası öncesinde mini kazık başları proje kotuna göre kırılarak temizlenir ve mini kazık donatısının başlık kirişi donatısı ile bağlanması amacıyla donatılar düzenlenir.

Başlık kirişinin tamamlanmasından sonra kazı kademeler halinde yapılarak öngermeli ankrajlar, ve bunların bağlanacağı göğüsleme kirişleri inşa edilerek yukarıdan aşağıya doğru iksa sistemi kazıya paralel olarak teşkil edilir.

Çevre şartlarına bağlı olarak öngermeli ankrajların uygulanamayacağı durumlarda, düşey mini kazık elemanları kazı içerisinden kademeler halinde göğüsleme kirişlerine dayanan destek boruları veya kirişleri (strut) ile de desteklenebilir.

Bu iksa sisteminde öngermeli ankrajlar anolar halinde ve yukarıdan aşağıya doğru kazı kademelerine paralel yerinde dökme inşa edilen betonarme perde elemanlar ile birlikte inşa edilir. Betonarme perde kalınlığı kazı derinliği, çevre yükler, zemin şartları vb. unsurlara bağlı olarak tipik olarak 20 cm ila 50 cm arasında değişken kalınlıkta uygulanabilir.

İksa perdesinin kalınlığı için sınırlı yer olduğu durumlarda ve diğer iksa sistemlerinin uygulanmasının mümkün olmadığı ve serbest akifer niteliğindeki yeraltı su seviyesinin mevcut olmadığı zemin şartlarında uygulanabilir. Diğer iksa sistemlerine göre her ano ve kademede betonarme perdenin mukavemetinin beklenmesi zorunluğundan dolayı görece daha düşük bir imalat hızına sahiptir.

Betonarme perde elemanlar, uygun şartlarda düşey kuyular ile kuyulu perde olarak da teşkil edilebilir.

Zemin Çivili ya da pasif ankrajlı iksa sistemi, esnek bir iksa sistemi olup, yukarıdan aşağıya doğru kademeler halinde inşa edilir. Yeraltı su seviyesinin olmadığı yerlerde farklı zemin şartlarında uygulanılırlığı, geçici veya kalıcı olabilmesi ve özellikle esnek oluşu nedeni ile büyük depremlerde dahi rijit duvarlara göre daha iyi bir davranış sergilemesi dolayısı ile tercih nedenidir.

Sistemin başlıca elemanları püskürtme beton kaplı kafa hendeği zemin çivileri, iksa yüzeyini kaplayan püskürtme beton, püskürtme betonun çatlamasını önlemek üzere yerleştirilen iki sıra çelik hasır donatı ve yatay drenlerdir.

Kazı derinliği, çevre yükler, zemin şartları vb hususlara bağlı olarak çivi boy ve ara mesafeleri değişkendir.

Bu sistemde, her bir kademe kazısı sonrasında zemin şartlarına bağlı olarak ön püskürtme beton kaplaması uygulanarak veya uygun zemin şartlarında uygulanmaksızın pasif ankraj delgileri yapılır. Projesine göre yapılan delgi içerisine uygun boyda donatı yerleştirilir ve donatı etrafındaki delginin içi çimento enjeksiyonu ile doldurulur. Püskürtme beton, çatlamaması için hasır çelik donatı ile takviye edilir. Sistemin kalıcı olarak projelendirildiği durumlarda donatı etrafına korozyon önleyici PVC kılıf veya epoksi kaplamalı donatı vb önlemler uygulanır.

Tipik olarak düşeyde 1.5 m ila 2.0 m kademeler halinde kazıya paralel olarak zemin çivileri inşasını takiben yüzeye çelik hasır donatı yerleştirilerek çivilerin kafalarına plaka ve somun ile bağlanır. Daha sonra kazı kademesi ikinci tabaka püskürtme beton ile kaplanır ve bir sonraki kazı kademesine geçilir.

Tamamlanan kazı kademelerinde projesinde öngörülen düşey ve yatay ara mesafelerde yatay dren uygulaması kazıya gelen yeraltı suyu dren deliklerinden drene olarak, püskürtme beton sathını ıslatmış olarak görülmektedir.

Sistemin kademeler halinde inşa edilmesi ve kazıya paralel olarak inşa edilmesi sayesinde çok esnek bir geometri ile iksa sistemleri oluşturulabilir.

Geçirimsizlik perdesi, yüksek yeraltı su seviyesi altında inşa edilecek kazı iksa sistemlerinde yeraltı suyu geçirimsizliğini temin etmek üzere uygulanan iksa sistemleridir. Diyafram duvar veya fore kazıklı iksa sistemleri ile uygulanabilen bu yöntemlerde iksa sisteminin bir önemli işlevi de yeraltı suyunun kazı çukuru içerisine dolmasının önlenmesidir.

Diyafram duvar ile iksa sistemleri yaygın olarak bu amaca yönelik olarak da inşa edilebildiği gibi kesişen fore kazık veya düşey elemanların fore kazık ile birlikte geçirimsizliği temine yönelik jetgrout ile teşkil edilmesi şeklinde inşa edilebilir.

Dolguda inşa edilecek istinat duvarları için uygulanan toprakarme duvarlar, çelik veya plastik donatı elemanları ile aşağıdan yukarıya doğru kademeler halinde inşa edilen iksa sistemleridir.

Donatı elemanları yatayda projesine göre değişken boy ve ara mesafe ile kademeler halinde sıkıştırılarak inşa edilen dolgu içerisine yerleştirilir. Duvarın ön yüzeyinde ise genellikle prekast veya farklı malzemelerden yüzey elemanları ile duvarın yüzeyi aşağıdan yukarıya dolguya paralel teşkil edilir. Donatılar yüzey elemanlarına bağlanır. Yollar, köprüler, demiryolları, havalimanları, rıhtım duvarları gibi pek çok farklı alanda uygulanması mümkündür. Esnek tipte bir istinat yapısı olması nedeniyle, dinamik yükleme altındaki performansı yüksek olduğu gibi, çok esnek geometri ile inşa edilebilir.

TerraNail yöntemi, iki ayrı uygulama olan zemin çivisi ile donatılı zeminin birlikte kullanılması esasına dayanmaktadır. TerraNail sistemi geleneksel yöntemde palyeli büyük kazı gerektiren, kazı yapılacak alanın kısıtlı olduğu ve önlem alınmadan kazı yapıldığında genel stabilitenin tehlikeye girebileceği yüksek eğimli şevlerde etkili bir çözüm olmaktadır. Bu sistemde, zemin çivili kısım ile donatılı zemin kısmın beraber çalışıp stabilitenin sağlanabilmesi için zemin çivilerinin ucuna özel bağlantı elemanları ile yüksek aderanslı merdiven tipi çelik şeritler bağlanmaktadır. Geleneksel yöntemde kazılması ve çelik şerit yerleştirilmesi gereken bölgeye zemin çivisi yönteminin uygulanmasıyla donatılı zemin duvar kısmında kullanılan çelik şerit boyları kısalmakta ve böylece bu bölgedeki kazı dolgu hacmi azalarak proje maliyeti düşürülmektedir.

AVANTAJLARI

  • Arazinin topoğrafyasına bağlı olarak kazı miktarının çok fazla olduğu yüksek eğimli şevlerde
  • Kamulaştırma yapılmasının mümkün olmadığı, arazi topoğrafyası veya mevcut yerleşim koşullarından dolayı kazı yapılacak alanın kısıtlı olduğu durumlarda kullanılabilir.
  • Mevcut yola, trafiği engellemeden genişletme çalışması yapılabilmesine olanak verir.
  • Yol genişletme çalışmalarında kamulaştırma ve kazı-dolgu maliyetlerini ciddi oranlarda düşürülmesini sağlar.
  • Geleneksel donatılı zemin duvar yapımı öncesi genel stabiliteyi sağlamaya yönelik önlem gereken bölgelerde, TerraNail sistemi zemin çivileri yardımıyla ekonomik bir şekilde genel stabiliteyi sağlamaya olanak verir.
 

Zetaş Zemin Teknolojisi A.Ş.

  Alemdağ Merkez Mah.
      Reşadiye Cad. No: 69/A
      34794 Çekmeköy-İstanbul

  0-216-430 06 00
  0-216-484 41 74
  info@zetas.com.tr

Yükselen Değerleri Üzerinde Taşır

Türkiye ile birlikte Orta Doğu ve Orta Asya'da 10'un üzerinde ülkede aktif olarak, faaliyetleri ile uluslararası alanda önde gelen bir marka olan Zetaş, aynı zamanda geoteknik mühendisliğinde uzman ve geniş kaynaklara sahip, konusunda dünya lideri olan global bir grubun üyesidir.

Web Tasarım & Uygulamaları: İstanbulNet