1818'de Marc Brunel adında bir Fransız mühendis, işçilerin su ve çamurun işlerini mahvetmesi konusunda endişelenmeden nehirlerin altından tünel kazmalarına izin veren bir cihaz icat etti. Brunel'in "tünel kalkanı" içinde çok sayıda küçük kepenk bulunan büyük dikdörtgen bir demir duvardı.

İşçiler, birkaç santimlik toprağı çıkarmak için kepenkleri tek tek açardı. Biraz ilerleme kaydedildikten sonra, tüm kalkan öne doğru itilirdi. Kalkan her seferinde birkaç santim ilerledikçe, işçiler arkasına tünelin kabuğu olacak kalın bir tuğla duvar inşa ederdi. Elbette bu çok zaman alıcı bir işti. Örneğin, işçilerin 1.200 fitlik bir yapı inşa etmesi dokuz yıl sürdü (1825'ten 1843'e kadar Londra'daki Thames Nehri'nin altındaki tünel). Bu şekilde, dünyadaki ilk su altı tüneli inşa edildi.

Marc Brunel

Brunel'in zamanından bu yana teknoloji çok ilerledi. Günümüzde, su altı tünelleri genellikle devasa tünel delme makineleri (TBM'ler) bazen köstebek olarak da adlandırılır. Bu makineler milyonlarca dolara mal olur, ancak çok kısa bir sürede büyük tüneller oluşturabilirler.

Tunnel Boring Machine (TBM)

Disk kesicilere sahip dairesel bir plaka, makine yavaşça ilerlerken kayayı kesmek için döner. Makine tüneli kazarken, aynı zamanda tüneli sonunda destekleyecek duvarların inşasına da yardımcı olur.

Fransa ve İngiltere, sadece üç kısa yılda 32 mil uzunluğundaki Kanal Tüneli'ni oluşturan üç tüpü oluşturmak için 11 devasa TBM kullandı. Euro Tüneli veya Chunnel Tunnel olarak da adlandırılan bu tüneller artık iki ülkeyi İngiliz Kanalı'nın altından birbirine bağlıyor.

Channel Tunnel

Su altı tünelleri oluşturmanın bir diğer yeni yöntemi de kes-ört yöntemidir. Bu yöntemi kullanmak için inşaatçılar nehir yatağında veya okyanus tabanında bir hendek kazarlar. Daha sonra hendeğe önceden yapılmış çelik veya beton borular batırırlar. Borular kalın bir kaya tabakasıyla kaplandıktan sonra işçiler boruların bölümlerini birbirine bağlar ve kalan suyu dışarı pompalarlar.

Bu yöntem, Boston'un güney kısmını Logan Havaalanı'na bağlayan Ted Williams Tüneli'ni oluşturmak için kullanıldı. Hendeğe batırılan 12 dev çelik borunun her biri 325 fit uzunluğundaydı ve halihazırda tamamen inşa edilmiş yollar içeriyordu.



 

Sualtı tünellerinin inşası birkaç adım ve yöntemden oluşur:

► Batırma Tüp Yöntemi: Prefabrike kesitler şantiyeye yüzdürülerek getirilir, önceden kazılmış bir hendeğe batırılır ve su altında birleştirilir.

► Tünel Açma Makineleri (TBM'ler): Bu makineler, TBM'nin arkasında beton segmentlerle kaplı bir tünel oluşturarak yerin derinliklerini deler.

Aç-Kapa Yöntemi: Yüzeyden bir hendek kazılır, tünel hendeğin içerisinde inşa edilir ve hendek geri doldurulur. Her yöntem, su derinliği, toprak koşulları ve çevresel hususlar gibi proje özelindeki faktörlere bağlı olarak seçilmektedir.

 

Su altı tünelleri inşa etmek benzersiz öngörü, mühendislik uzmanlığı ve hassas uygulama gerektirir. Danterr'de, bu tür projelerin başarısını garantileyen temel ürünleri tedarik ediyoruz. İşte Sidney Metrosu'nun inşasında kullanılan üç temel ürün:

► Kombinasyon SOG Bar Sandalyeleri, beton levhalar içindeki donatı çubuklarının doğru konumlandırılmasını sağlamada çok önemlidir. Bu, levhanın bütünlüğünü garanti eder ve bu da tünelin yapısını çevredeki toprak ve sudan gelen muazzam basınçlara karşı desteklemede hayati önem taşır.

Faydalar:

► Uygulama esnekliğini artırmak için çift yükseklik seçenekleri sunar.
► Donatıların doğru konumlandırılmasını sağlayarak döşemenin mukavemetine katkıda bulunur.
► Yapıyı, üstündeki toprak ve sudan gelen yoğun basınca karşı destekler.


Teknik Özellikler:

► Mevcut yükseklikler: 50mm, 65mm, 75mm, 90mm.
► Dayanıklı plastikten üretilmiştir.
► Hem fiberglas hem de demir donatı çubuklarını desteklemek üzere tasarlanmıştır.
► Zemin üstü döşeme projelerinde kullanıma uygundur.

► Hidrotite, suyla temas ettiğinde genişleyen ve su geçirmez bir bariyer oluşturan hidrofilik bir kauçuk su durdurucudur. Bu, suyun beton derzlere nüfuz etmesini önlediği ve yüksek su basıncı altında tünelin bütünlüğünü koruduğu için su altı tünelleri için önemlidir.

Hidrotite

Faydalar:

► Beton derzlerinde su geçirmez bir bariyer oluşturur.
► Suyla temas ettiğinde genişleyerek üstün bir sızdırmazlık sağlar.
► Yüksek su basıncı altında tünel bütünlüğünün korunması için gereklidir.


Teknik Özellikler: 

► Mevcut boyutlar: 7mm x 25mm, 10mm x 20mm, 2mm x 20mm.
► Hidrofilik kauçuk su tutucu.
► Orijinal hacminin 8 katına kadar genişler.
► Çeşitli su tutma yapılarında kullanıma uygundur.


► Bağlama Teli Bobinleri, donatı ağını tünelin beton yapısı içinde sabitlemek için kullanılır. Uygun şekilde bağlanmış ağ, yapıyı zayıflatabilecek boşlukların olmamasını sağlar ve böylece tünelin genel mukavemeti ve kararlılığı korunur.


Faydalar:

► Donatı filesi sabitlenerek boşluk oluşması önlenir ve yapısal bütünlük sağlanır.
► Betonun genel mukavemetini arttırır.
► Tünel yapısının stabilitesinin korunması açısından kritik öneme sahiptir.


Teknik Özellikler:

► Tel kalınlığı: 1.5mm.
► Kullanım kolaylığı açısından 1kg, 2kg ve 3kg'lık bobinler halinde tedarik edilmektedir.
► Yüksek kaliteli, dayanıklı telden üretilmiştir.




 

 

İstanbul Boğazı’nın altından geçen bir tünelin inşası Marmaray Projesi dahil olmakla birlikte bu fikir ilk kez 1860 yılında ortaya atılmıştır. Ancak geleneksel deniz altı tünel inşası teknikleri bu projeyi imkânsız kılmaktaydı.

Deniz seviyesin 55 metre altında bulunan tünel, dünyada en derine daldırmış yapı olarak kabul edilmektedir. 13.6 kilometre uzunluğundaki bu tünel; 9.8 kilometrelik bir delme tünel, kazma-örtme yönetimini kullanan 2.4 kilometrelik başka bir tünel ve 14 kilometrelik bir tüp tünelden oluşmaktadır.




Bahsedilen tüp tünel bir bölme duvarın boyunca ayrılan iki çalışır hattan oluşmaktadır. 100 metre uzunluğundaki bölme duvarının öndökümü ise denizin karşısındaki yerleri çekmeden önce yapılmıştır ve su tahliyesi ile birleştirilme için belirtilen yerlere düşürülmektedir. Kauçuk kapatıcıyı contayı bastırmak amacıyla, bu süreç diğer bölgenin ucunda su basıncına sebep olmuştur. Böylece conta su geçirmez hale gelmektedir. Tünele ait temeller de her bölgenin aşağısında bulunmaktadır. Batırma tünel deniz kıyısına, tünel açma makinesini kullanarak (Tunnel Boring Machine-)TBM) tünel açıklıkları ile bağlanmıştır.

 

Türkiye için önemli ulaşım projelerinden biri olan ve Kumkapı - Koşuyolu arasında hizmet veren Avrasya Tüneli yoğun finansman ve inşaat çalışmaları sonucunda 22 Aralık 2016 tarihinde araç trafiğine açıldı. İstanbul’un Avrupa ve Asya yakalarını ilk kez denizin altından geçen bir karayolu tüneli ile bağlayan Avrasya Tüneli Projesi; deniz tabanının altından geçen 5 km uzunluğundaki iki katlı tünel ve bağlantı yollarıyla birlikte toplam 14.6 km’lik bir güzergâhta inşa edildi.



Trafiğin çok yoğun olduğu güzergâhta, günde 100 bin araca hizmet vermeyi hedefleyen, iki kıta arasında trafik sorununun çözümüne katkı sağlayan ve yolculuk süresini 5 dakikaya kadar indiren Avrasya Tüneli (İstanbul Boğazı Karayolu Tüp Geçişi) Projesi’nde proje için özel olarak üretilen Tünel Açma Makinesi (TMB) teknolojisinden yararlanıldı. TBM ile İstanbul Boğazı’nın altında 3.344 metrelik güzergâh 13,7 metre çapında kazılarak iki kıta, deniz tabanı altından birleştirildi.

Üç ana bölümden oluşan Avrasya Tüneli Projesi’nin en derin noktası deniz seviyesinden 106 metre aşağıda bulunmakta en önemli aşamasını 3,4 kilometre uzunluğundaki Boğaz Geçişi oluşturuyor.

Avrasya Tünel’inde sadece bu proje için özel tasarlanmış tünel açma makinası kullanıldı. Bu projede kullanılan TBM, tünel açma makineleri içinde 33.3 kW/m2’lik kesici kafa gücü ile dünyada 1. sırada; 12 bar’lık tasarım basıncı ile 2. sırada ve 13,7 m kazı çapı ile 6. sırada yer alıyor.


Kaynakça:

► https://www.ekoyapidergisi.org/
► https://www.danterr.com/blogs/building-underwater-tunnel/
► https://wonderopolis.org/
► https://endustri40.com/marmaray-iki-kita-arasindaki-demiryolu/