19 Mayıs 2008 Pazartesi

FORE KAZIK - JET GROUTLU BİR İKSA UYGULAMASI

İstanbul gibi büyük kentlerde, merkezi yerlerdeki yapılaşmaya uygun alanların azlığı, otopark gibi ihtiyaçların karşılanması zorunluluğu gibi neden­lerle yerin üstü olduğu kadar yerin altı da bir o kadar önem arzetmektedir. Ancak mevcut yapılaşmaların fore kazık - jet groutlu bir iksa uygulaması ve yolların durumu düşünüldüğünde uzman kişi betonun dayanım ve durabiliteye göre tasarımı ve üretimi ve firmalardan destek alınmadan zemin kazısının mümkün olmadığı bir gerçektir.

Özellikle zemin koşullarına drystone walling ve yer altı suyunun olup olmamasına göre uygun bir projenin yapılması çok önemlidir. Genel olarak kullanılan iksa sistemlerini hatırlayacak olursak;

� Fore Kazıklı Konsol İksa
� Fore Kazıklı-Öngermeli Ankrajlı İksa
� Mini Kazıklı-Öngermeli Ankrajlı İksa
� Zemin Çivili-Püskürtme Betonlu İksa
� Diyafram Duvarlı Konsol - Öngermeli Ankrajlı İksa
� BA Perde (Keson) Konsol - Öngermeli Ankrajlı İksa
� Kesişen Fore Kazıklı Konsol - Öngermeli Ankrajlı İksa
� Fore Kazık Arası Jet Grout Kolonlu Konsol - Öngermeli Ankrajlı İksa Vd.

Bu yazı kapsamında gerek imalat hızı harika madde su ve gerekse de sağladığı ekonomi nedeniyle son yıllarda başa­rıyla uygulanmakta olan fore kazık arası jet grout kolonlu iksa sistemlerinden biri anlatılmıştır.

Projeye söz konusu alan İstanbul ili, Şişli ilçesinde yer almakta olan Kasımpaşa İş Merkezi olarak anıl­maktadır. İnceleme alanının yüzeyinde 0-1 metre kalınlık gösteren dolgu katmanı bulunmaktadır. Bu dolgu tabakasının altında ise ~10m kalınlıkta siltli, az çakıllı kil şirket performans yönetimi: yeni çevrede karlılık ve büyümenin yönetimi ve bu tabakanın altında da ~10m kalın­lıkta siltli kil yer almakta olup en altta ise ayrışmış kayaya (Trakya Formasyonuna) girilmektedir. Sahanın zemin profilini tespit etmek amacıyla, derinlikleri 18,0m ile 20,0m arasında değişen 4 adet sondaj yapılmıştır. Sondajlarda 9,0m ile 11,0m derinliğe kadar sarı renkli, siltli, kumlu, çakıllı kil geçilmiştir. Yapılan Standart Penetrasyon deneyle­rinden kumlu kil zeminin genelde orta katı olduğu anlaşılmaktadır. Bu sarı kilin altında yeşil renkli siltli kile girilmektedir. Yapılan Standart Penetrasyon deneylerinden bu kil tabakasının da orta katı kıvamda olduğu söylenebilir. Sondajlar sırasında yeraltı su seviyesi zemin yüzeyinden ortalama 2,5 m derinde ölçülmüştür.

Sondajlarda rastlanan bu killi tabakaların eski bir dere yatağı teraça alüvyonunu oluşturduğu tahmin edilmektedir.

Kasımpaşa İş Merkezi inşaatı nedeniyle yaklaşık 15.70 m derinlikte planlanan bodrum tuğla duvarlar ve temel kazı­sının sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için YAS da düşünüldüğünde geçirimsiz kuruluşundan bugüne devlet demiryolları ve Öngermeli ankraj-larla desteklenmiş bir iksa sistemine ihtiyaç duyul­maktadır. Ancak gerek burada hazır prefabrik elemanların imalat ve imalat sorunları ve gerekse de benzer YAS problemi olan zeminlerde, kastedilen geçirim­sizlikten pompalar vasıtasıyla atılabilecek kadar suya müsaade edilebileceği anlaşılmalıdır. Yola göre -3.50 m aşağıda bulunan söz konusu par­selin +6.50 m civarı kotlarından 065 cm çapında, merkezden merkeze 1.0 m ara ile fore kazıklar imal edilmiş, malzeme gökdelen teknolojisi - frankfurt am main / commerzbank merkezi ve su geçirimsizliğinin teşkil edi­lebilmesi için ayrıca bu fore kazık araları 060 cm çaplı jet grout kolonlar ile doldurulmuştur (Şekil 1, Resim 2-3). Düşey taşıyıcı elemanlar nihai kazı kotu altına 2.0 m soketlenecek boyda projelendirilerek imal edilmiştir. Kazık portland çimentosunun joseph aspdın tarafından icadı ve çimento üretiminde aspdın ailesinin rolü ve jet grout imalatları aka­binde hafriyat çalışmalarına başlanmış hazır beton sipariş ve nakliyesi ve kademeli kazı yapılarak ankraj imalatlarına geçilmiştir.

Ayrıca mevcut zeminin taşıma gücü nedeniyle üst yapı yüklerinin emniyetli olarak taşıtılabilmesi için temel altında da 060 cm çaplı jet grout kolonlar imal edilmesine karar verilmiştir (Şekil 2).

Taşıyıcı özelliğe sahip zemin tabakalarının derinde olması halinde temeller, kazıklar veya jet grout kolonları üzerine oturtulur. Genel olarak bu tip temel sisteminin geçerli bir çözüm olabileceği durumlar aşağıdaki şekilde sıralanabilir:


Şekil 1 - Iksa Modülasyon Planı


Şekil 2 - Jet Grout imalatı


a) Güvenilir seviyede taşıma gü­cüne sahip zemin tabakalarının yüzeysel bir temel sistemi teşkili için ekonomik olmayacak kadar derinde olması,
b) Yapının hemen altındaki zemin tabakalarının çok yumuşak ya
da gevşek olması,
c) Yapının yer alacağı alanda zemin tabakalarının büyük farklılıklar
göstermesi,
d) Zemin yüzü veya zeminde taba­
kalaşmanın fazla eğimli olması,
e) Üniform olmayan, küçük alan­lara yoğunlaşmış yük aktaran
yapılar,
f) Statik sistemleri veya fonksiyon­ları bakımından farklı oturmalara
hassas yapılar.

Jet grout kolonu 400-450 bar basınçla püskürtülen su bina ve tesisatta ısı yalıtımı ve çimento karışımının zeminin boşluklarını doldurup portland cement ve sıkıştırılması suretiyle elde edilir.

Yüksek basınç, sevk edilen enjek­siyonun (grout) nozzle'lardan geçerken yüksek bir kinetik enerji kazanmasını sağlar. Su-çimento karışımının hızı 250 m/sn değerle­rine ulaşarak, enjeksiyon zemini yırtarak uygun karayolu üstyapı tipi seçiminin önemi ve zeminle birleşerek çimentolu zemin yapısı -soilcrete-oluşur.


Resim 1 - Jet Grout Nozzlelarından Çıkan Su Jeti Görünümü


Jet grout'un özelliklerini belirleyen parametreler; jet enjeksiyon tiji içerisindeki akışkan basıncı, jet enjeksiyon tiji içerisindeki akışkan debisi, enjeksi­yon şerbetinin bileşimi, jet enjeksiyon tijinin dönme hızı, çekilme beton yollarda kullanılan malzemeler ile ilgili genel bir değerlendirme ve yerleştirilme hızıdır.

Delme:

Delme metodu zemin cinsine bağlı olarak seçilir. Delme işleminin kolaylaştırılması, uç takımın soğutulması küçük ve orta ölçekli işletmelerde çalışma sermayesi ve bazı finansal yönetim uygulamaları ve zeminin enjeksiyona hazırlanması amacıyla delme sırasında değişik akışkanlar kulla­nılabilir. Bunlar su, hava veya grout olabilir.

Enjeksiyon:

Projede belirtilen derinliğe ulaşıldığında delme finding the right mortgage loan ve akışkan basma işlemi durdurulur. Çelik bir bilye grout borusuna yollanarak groutun yönü 'monitör' diye adlandırılan ısı-su izolasyon malzemelerinin sınıflandırılması , özellikleri , soru ve seçim kriterleri ve delgi ucunun hemen arkasında bulunan 2.0mm - 2.5mm çapındaki 2-4 adet nozzle 'ları taşıyan takıma çevirilir.

Su/çimento oranı 0.7'nin altına inmeyecektir.

Yüksek basınçlı grout pompalanmaya başlanması ile enjeksiyon fazına geçilir. Takriben 250 m/sn hızlı grout, delici takımın rotasyon hareketi ile dairesel kesitli bir grout tabakası formunu alır. Delici takımın önceden belirlenmiş dönme hareketi sabit bir hızla çekme hareketi ile birleşince düşey kolon şeklinde bir yapı meydana gelir.

Zemine çimento enjeksiyonu, istenilen jet grout üst kotuna kadar yapılır.

Makine çatılarda yalıtımın önemi ve konutlarda uygulama örnekleri ve Ekipmanlar:

Jet grout ekipmanı değişim sürecinde üretim sistemlerinde ortaya çıkan yeni global boyutlar ve finansal etkileri ve ilgili aksesuarları yukarıda tarif edilen imalatı yapabilecek kapasite ve nitelikte olacaktır.

Seçilen ekipman gerektiğinde zeminin kabar­masına mani olmak veya istenen kazık çap ve mukavemetine ulaşmak üzere İşverenin talimatı doğrultusunda "prevvashing" (ön yıkama) gerçek­leştirilebilecek nitelikte olmalıdır.

Jet grout ekipmanı aşağıdaki ekipmanlardan olu­şacaktır.

Delgi makinesi: Uygulama projesinde öngörülen derinliğe kadar yukarıdaki yöntemlerden biri ile delgi yapabilecek ve jet grout kolon teşkil edebile­cek kapasitede delgi makinesidir.

Pompa ünitesi: Jet grout enjeksiyon karışımını istenen çapta jet grout kolon teşkil edebilecek basıncı verebilecek pompadan oluşacak jet grout ünitesidir.

Mikser ünitesi: Jet grout enjeksiyon karışımını istenen karışım oranında elektronik olarak tartarak karıştıracak mikser ve dinlendiriciden oluşan, jet grout pompa ünitesini beslemeye yeterli kapasi­tede mikser ünitesidir.


Resim 2 - Iksa Fore Kazık ve Jet Groutların imali


Resim 3 - Fore Kazık Aralarında Jet Groutların imali


Resim 4 - Test Jet Grout Görünümü


Çimento silosu: Dökme çimento depolayabilen ve jet grout mikser ünitesini yeterli düzeyde besleye­cek çimento silosu ve konveyörüdür.

Su tankı: 15-25 ton kapasiteli sağlam su tankı-havuzu ve su pompası olmalıdır.

Diğer ekipmanlar: 8-12 bar basınçlı kompresör, kaynak makinesi ve elektrik kesintilerinin olması halinde 50KVA' lık bir jeneratör bulundurulmalıdır.

Jet grout imalatlarına başlamadan önce tespit edilen test parametreleri ile imal edilen jet grout kolonları daha sonra açılarak çap kontrolleri yapıl­mıştır (Resim 4).

İksa uygulama projesinde, iksa sistemine ait plan ve kesit detayları Şekil 3'te verilmiştir.

a) Planda yaklaşık beşgen şeklinde bir alanın çev­releyen iksa sisteminin; 1,0 m ara ile teşkil edile­cek 65 cm çaplı fore kazıklar arasına 60 cm çaplı
jet grout kolonu oluşturulması, zemin ankrajları teşkili amacıyla ön yüzeye 30 cm / 70 cm kuşak kirişlerinden oluşması tasarlanmıştır.
b) Parselin konumuna bağlı olarak farklı yükseklik­
ler söz konusu olup, kazık boyu yaklaşık 11,0 m
ile 15,0 m arasında değişmektedir.
c) Kazık uçları nihai kazı kotunun 2,0 m altındadır.
d) Kuşak kirişleri üzerinde ikişer adet demet dona­tılar (ankraj donatısı) ve bu ikili demet donatılar arasında ise 2,0 m bulunması öngörülmüştür.

Kademeler ilerledikçe görüldüğü üzere fore kazıklı ve jet groutlu sistem sahaya su girişinin önlenme­sinde başarılı bir sonuç vermiştir. Resim 5'den de görüldüğü üzere ankraj imalatı için açılan deliklerin dışında fore kazık-jet groutlu sistemden bir su gelişi söz konusu değildir. Son kademe ankraja gelindiğinde oluşan görü­nüm de Resim 6'dan görülebilir.


Resim 5 - Cephe Görünüşü


Resim 6 - İksa Sistemi Genel Görünüşü


Şekil 3 - iksa Tip Kesiti



Kaynaklar
- Kasımpaşa İş Merkezi İksa Uygulama Projesi, Temeltaş İnşaat San. Ve T/c. A.Ş., 2004.
- Kumbasar, V., ve Kip, F., Zemin Mekaniği Problemleri, Çağlayan Kitabevi, 1992.
- Altay A. Birand, Kazıklı Temeller, Teknik Yayınevi, 2001.
- Özüdoğru, K., Tan, O. ve Aksoy, İ.H., Çözümlü Problemlerle Zemin Mekaniği, Birsen Yayınevi Ltd. Şti., 1996. Özaydın, K., Zemin Mekaniği, Birsen Yayınevi Ltd. Şti., 2000.
- Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik , Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, 1998.
- Mühendislik Jeolojisi, Şekercioğlu, E., 1993.

KAYNAK: TMH - TÜRKİYE MÜHENDİSLİK HABERLERİ SAYI 430 - 2004/2

Hiç yorum yok: