TR201610820A2 - Öngermeli Ankraj ve Öngermeli Ankrajda Basınçlı Enjeksiyonla Kök Oluşturma Yöntemi - Google Patents

Abstract

Buluş, öngermeli ankraj serbest bölge (11) ve ankraj kök bölgesi (13) arasında yer alan, bir şişirme hortumu (16) ile şişirilen şişme elemanı (12) vasıtasıyla kök bölgesinin tamamı hedeflenerek oluşturulan çap farkı sayesinde sürükleme direnci - ve bu sayede öngerme yükü kapasitesi - arttırılan öngermeli ankraj (10) ve bu ankrajların uygulama yöntemi ile ilgilidir.

Description

Tarifname Ongermeli Ankraj ve Ongermeli Ankrajda Basinçli Enjeksiyonla Kök Olusturma Yöntemi Teknik alan Bulus, temel mühendisligi çalismalarinda, derin kazi-iksa islerinde ve neredeyse tüm açik kazi-iksa sistemi çalismalarinda uygulanan öngermeli ankraj ve bu ankrajlarin uygulama yöntemi ile ilgilidir. Zemin karakterli ortamda imal edilme gerekliligi ortaya çikan öngermeli ankrajlarin tasima kapasitesini artirmak amacindadir.

Bulus özellikle, öngermeli ankraj serbest bölge ve kök bölgesi arasinda yer alan, bir hortum ile sisirilen sisme elemani vasitasiyla olusturulan basinca dayanikli sizdirmazlik sayesinde ankraj kök bölgesine basinçli enjeksiyon uygulanarak kök bölgesi delik hacmini artiran öngermeli ankraj uygulama yöntemi ile ilgilidir.

Teknigin bilinen durumu Sekil 4 ila 7' de mevcut teknikte yer alan ankraj uygulamalarina iliskin görseller paylasilmistir.

Buna göre, mevcut teknikte uygulanan bir kazi-iksa projesi iksa duvarinda öngermeli ankraj diziliminin gösterimi olan sekil 4! te görüldügü üzere, öngermeli ankraj, bir serbest bölge (11) ve kök bölgesinden (13) olusmaktadir. Açik kazi bölgesi (KB) ile zemin bölgesini (ZB) ayiran kazik, mini kazik, duvar vb. (A) tarafindan, kazi bölgesine (KB) dogru çakilarak dizilen ankrajlarin, kök bölgesine (13), ankraj halatlari (21) arasinda yer alan enjeksiyon hortumu (14) ile çimento enjeksiyonu (C) yapilmaktadir. Böylece, ankrajin zemine kök bölgesinde tutunmasi amaçlanmaktadir.

Temel mühendisligi çalismalarinda kullanilan öngermeli ankrajlarin tasima kapasitesine ulasabilmesi için ana etkenlerden en önemlileri ankraj deliginin delindigi ortam ile öngermeli ankrajin çimento enjeksiyonu arasindaki sürtünme kuvvetidir. Klasik öngermeli ankraj imalatinda; bu sürtünme kuvvetinin yeterli seviyeye ulasmasi ve bununla birlikte öngermeli ankrajin çimento enjeksiyonu kalitesinin de yeterli olmasi gerekmektedir. Bunlar disinda, sistemin içerisinde yer alan öngermeli ankraj halatinin mekanik özellikleri, kafa bölgesi mekanik özellikleri, kusaklama kirisi basinç dayanimi gibi özellikler standartlara bagli olup, uygulamaya göre (özellikle seçim yapilmadigi takdirde) degisiklik göstermemektedir. Ana etkenlerden “zeminin içsel parametreleri” ile ilgili olan faktörler degistirilemezdir. Buna bagli olarak, zemin parametrelerinin istenen kapasitede öngermeli ankraj imal etmek için yeterli olmadigi durumlarda çözüm olarak ya öngermeli ankraj imalatindan vazgeçilerek farkli tip, görece maliyetli ve zorluk katsayisi yüksek imalatlara yönelmek durumunda kalinmakta ya da özel yöntemlerle imalat yapilmaya çalisilmaktadir.

Genel olarak, “mühendislik parametreleri düsük, zemin ortamlar" olarak tanimlanabilecek ortamlarda öngermeli ankraj imalati için klasik yöntem disinda kullanilan diger yöntemlerde de uygulama yeri, uygulayici, uygulama yapilan noktada jeolojik formasyon dagilimi gibi etmenler nedeniyle standart basari saglanmasi kesinligi yoktur.

Klasik imalat yöntemi disindaki yöntemlerden biri olan SBMA (Single bore multiple anchor - Tekil delgi çoklu ankraj) yöntemi, öngermeli ankrajin kök bölgesinde yer alan sayisi birden fazla halatin tek tek çalistirilmasi prensibine dayali olup, sabit çaptaki kök bölgesinin içinde bulundugu ortamin jeoteknik parametrelerine (sürtünme) göre sonuç alinir. Dolayisiyla yöntemin etkinligi, hâkim olunmayan zemin parametrelerine bagimlidir.

SBMA yöntemi disindaki diger yöntem Tube-a-manchette (manchette tube system) yöntemi, öngermeli halatlarla birlikte delige indirilen enjeksiyon borusundan kök bölgesinde çap degisiklikleri yapacak sekilde noktasal olarak basinçli enjeksiyon yapmaya yöneliktir. Yöntem bu sayede, sistem içerisinde sürekli ya da kütlesel degil noktasal olarak bir veya birden fazla çap degisikligi yapmayi amaçlamaktadir. Bu yöntemde çap degisikliklerini saglamak için gerekli basincin olusturulmasinda baslangiçta yapilan dolgu çimento enjeksiyonunun basinçla kuyudan atilmayacak kadar priz almasinin (beton ve harçlarin katilasmaya baslamasi) olusturacagi güçten faydalanilmaktadir. Bu yöntemin dezavantaji, çimento enjeksiyonunun içerisinde yer alan çimentonun fiziksel ve mekanik özeliklerine ve disaridan kontrol edilemeyen kapali bir tüp misali olan zeminde yer alan enjeksiyonun “gerekli" priz seviyesine ulasip ulasmadiginin kontrolü konusunda insani tecrübe faktörüne üst seviyede bagimli olmasidir. Ayrica, -birincil dezavantajlardan biri olarak degerlendirilebilecek bir ihtimal olan- enjeksiyonun yapildigi ankraj kök bölgesinin, zemin karakteristikleri açisindan homojen olarak ayni yapida olmamasi halinde, sistemin talebe cevap verememesi ihtimali bulunmaktadir. Bu yöntem asil olarak, kök bölgesi içinde bulunan iki nokta arasinda, önceden belirlenmis noktalardan yapilacak basinçli enjeksiyon (post-grouting) vasitasiyla lokal, noktasal genisletmeler yapilmasini amaçlamaktadir. Genisletme yapilacak önceden belirlenmis noktalarin, jeolojik formasyonun olasi degisimi nedeniyle heterojen yapi içinde kalmasi halinde sistem talebe cevap veremeyecektir. Söyle ki, kök bölgesinde sürtünme kuvvetini artirmak amaciyla basinçli enjeksiyonun yapilacagi önceden standart olarak belirli noktalarin, basinçli enjeksiyon ile genisletilemeyecek yapida olmasi halinde sistem Çalisamayacaktir. Ek olarak, mevcut bu yöntemde imalat çok seferde yapilmaktadir. Bu da zaman yönetimi açisindan dezavantajdir.

Sonuç olarak yukaridaki problemlerin varligi ve mevcut çözümlerin yetersizligi ilgili teknik alanda bir gelistirme yapmayi zorunlu kilmistir.

Bulusun amaci Mevcut bulus yukarida bahsedilen dezavantajlari ortadan kaldirmak ve ilgili teknik alana yeni avantajlar getirmek üzere gelistirilmis öngermeli ankraj ve öngermeli ankrajin uygulama yöntemi (basinçli enjeksiyonla kök olusturma - BEKO) ile ilgilidir.

Bulusun ana amaci, ankraj uygulamasinda sisme elemani vasitasiyla, çimento enjeksiyonu sonrasi, ankrajin kök bölgesinin hacmi iki katina çikarilmasi ile öngermeli ankrajin ihtiyaç duyulan kapasitesine ulasmasini saglamaktir.

Bulusun bir diger amaci, kök bölgesinde hacim artisina yönelik yapilan enjeksiyonun tek seferde yapilmasi sayesinde, zaman yönetimi ve standart imalat açisindan mevcut tekniklere göre üstünlük saglamaktir.

Bulusun bir baska amaci, kök bölgesi içerisinde önceden standart olarak belirlenmis noktalara degil, kök bölgesinin tamamina yüksek basinçli enjeksiyon yapilmasi ve bölgenin tamaminda hacim artisi saglanmasidir. Bu sayede, belirli bir uzunluga sahip kök bölgesi içerisinde, jeolojik heterojen yapi nedeniyle hacim artisi saglanamayacak noktalar olmasi halinde bile, sistem kök bölgesinin tamamina hitap ettiginden basariya ulasma olasiligi tüm yapi içerisindeki bir veya birkaç noktaya bagli kalmamaktadir. Kök bölgesinde hacim artisi sürtünme kuvveti için gerekli sürtünme yüzeyini (dairesel ya da dairesele yakin çevre) artirdigindan, tasima kapasitesi artisi saglanmaktadir.

Bulusta, sürtünme yüzeyi artisinin kök bölgesinin tamaminda hedeflenmesi neticesinde, kök bölgesi heterojen bir zemin ortami içerisinde kalsa dahi, bu bölge içinde bir veya daha çok noktada yakalanan çap büyümesi sistemin istenen kapasiteye ulasmasina yeterli olmaktadir.

Yöntem bu yönüyle, mevcut yöntemlerde oldugu gibi kök bölgesi içerisinde noktasal hedef yerine bölgenin tamamini hedeflemektedir ki bu da gayri müsait durumda bile amaca ulasilmasini saglamaktadir.

Yukarida bahsedilen amaçlara ulasilabilmesi için bulus, temel mühendisligi çalismalarinda, derin kazi-iksa islerinde ve açik kazi-iksa sistemi çalismalarinda uygulanan; bir ankraj serbest bölgesi ve bahsedilen ankraj serbest bölgesi devaminda yer alan ankraj kök bölgesi; bahsedilen ankraj serbest bölgesi ve ankraj kök bölgesi boyunca uzanan ankraj halatlari ve enjeksiyon hortumuna sahip öngermeli ankraj ile ilgilidir. Bulusun özelligi; o bahsedilen ankraj serbest bölgesi ve ankraj kök bölgesi arasinda yer alan; ankraj, ankraj deligine yerlestirildikten sonra bahsedilen enjeksiyon hortumu ile ankraj kök bölgesi ve serbest bölgede koruyucu PVC ile delik dis yüzeyi arasindaki bosluk doldurulduktan sonra, ankrajin içinde uzanan sisirme hortumu ile sisirilerek, ankraj serbest bölgesi ve ankraj kök bölgesinin irtibatini kesen, bu sayede ankraj kök bölgesine basinçli çimento enjeksiyonu uygulanarak, kök bölgesi delik hacminin artirilmasini saglayan sisme elemani Içermesidir.

Bulus, basinçli enjeksiyonla kök olusturma yöntemi olup, özelligi; öngerilmeli ankraj deliginin delinmesi, ankrajin (10) delige indirilmesi c. bahsedilen enjeksiyon hortumu (14) ile bahsedilen ankraj kök bölgesine (13) ve serbest bölge koruyucu kilif (22) ile delik yüzeyi arasindaki bosluga, çimento enjeksiyon islemi yapilmaya baslanmasi d. ankraj serbest bölgesi (11) ile ankraj kök bölgesi (13) arasinda yer alan sisme elemaninin (12), sisirme hortumu (16) vasitasiyla sisirilmesi, e. bahsedilen ankraj kök bölgesine (13), enjeksiyon hortumu (14) ile, ankraj kök bölgesi (13) hacmini arttirmak üzere basinçli çimento enjeksiyonu yapilmasi, f. hedeflenen miktarda enjeksiyon ankraj kök bölgesine (13) basilinca, ankraj kök bölgesi (13) basinç altinda prize birakilmasi islem adimlarini içermesidir.

Bulusun anlasilmasina yardimci olacak sekiller Sekil 1. Bulus konusu öngermeli ankrajin enjeksiyon yapilmadan önceki kesit görünümüdür.

Sekil 2. Bulus konusu öngermeli ankrajin enjeksiyon yapildiktan sonraki görünümüdür.

Sekil 3. Bulus konusu öngermeli ankrajin kök bölgesi ve serbest bölge arasinda yer alan bölümün görünümüdür.

Sekil 4. Mevcut teknikte uygulanan bir kazi-iksa projesi iksa duvarinda öngermeli ankraj diziliminin gösterimidir.

Sekil 5. Mevcut teknikte yer alan tipik öngermeli ankraj kesit görünümüdür.

Sekil 6. Mevcut teknikte yer alan tipik öngermeli ankraja ait serbest bölgenin kesit görünü müdür.

Sekil 7. Mevcut teknikte yer alan tipik öngermeli ankraja ait kök bölgesinin kesit görün'u müdür.

Parça referanslarinin açiklamasi . Ongermeli ankraj 1 1 . Ankraj serbest bölgesi 12. Sisme elemani 13. Ankraj kök bölgesi 14. Enjeksiyon hortumu . Sizdirmazlik elemani 16. Sisirme hortumu 17. Destek dolgusu 18. Vana 19. Ankraj plakasi . Ankraj kafasi 21 . Ankraj halati 22. Serbest bölge koruyucu kilif (boru) A: Kazik, mini kazik, duvar vb.

B: Ongerilmeli ankraj için kusaklama kirisi C: Çimento enjeksiyonu KB: Açik kazi bölgesi ZB: Zemin bölgesi Bulusun detayli açiklamasi Bu detayli açiklamada bulus konusu, öngermeli ankraj (10) ve bahsedilen öngermeli ankrajin (10) uygulama yönteminin tercih edilen alternatifleri, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiç bir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir.

Sekil 1' de, bulus konusu öngermeli ankrajin (10) enjeksiyon yapilmadan önceki kesit görünümü, Sekil 2” de ise enjeksiyon yapildiktan sonraki görünümü verilmistir. Buna göre, bahsedilen öngermeli ankraj (10) temel olarak, ankraj serbest bölgesi (11), ankraj kök bölgesi (13) ve bu iki bölge arasinda yer alan sisme elemanini (12) içermektedir. Bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) ve ankraj kök bölgesi (13) boyunca ankraj halatlari (21) ve enjeksiyon hortumu (14) uzanmaktadir. Bahsedilen enjeksiyon hortumu (14) 100 Atü basinca dayanikli olup, ankraj kök bölgesine (13) enjeksiyon ulastirilmasina ve basinçli enjeksiyon uygulamasina olanak vermektedir. Bahsedilen sisme elemani (12), bulundugu bölgede sizdirmazligi saglayarak sadece ankraj kök bölgesine (13) basinç uygulama imkani saglamaktadir. Kök bölgesi jeolojik formasyon açisindan heterojen ise zayif noktalarda, homojen ise tüm kök bölgesine hacim artisi saglanmasi için önem arz etmektedir. Sisme elemaninin (12), sismesi için gerekli basinçli hava, yag veya su, sisme elemanina (12) sisirme hortumu (16) ile iletilmektedir. Ankrajin (10), ankraj serbest bölgesi (11) tarafinda uç kisminda, ankraj plakasi (19) ve ankraj kafasi (20) bulunmaktadir. Bahsedilen sisme elemani (12), pakerdir.

Bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) ankraj halatinin gerilmeye karsi elastisite modülüne göre serbestçe uzamasini saglamaktadir. Bu bölgede (11) yer alan ankraj halatlarinin (21) serbestçe uzamasini engelleyebilecek çimento enjeksiyonu ile temasini önlemek için çapça daha büyük serbest bölge koruyucu kilifi (boru) (22) içine alinmaktadir. Bahsedilen serbest bölge koruyucu kilif (22) PVC malzemedendir. Bahsedilen ankraj kök bölgesi (13) ise, öngerilmeli ankraj halatinin (21) çimento serbeti ile baglanti saglamasini, çimento serbetinin de ankraj kök bölgesinde (13) zemine baglanmasi ile tutulma saglanmasi için gereklidir.

Sekil 3' te, öngermeli ankrajin (10), ankraj kök bölgesi (13) ve ankraj serbest bölgesi (11) arasinda yer alan bölümün görünümü verilmistir. Sizdirmazlik elemani (15), ankraj kök bölgesinde (13) yer alan, basinç altindaki enjeksiyon malzemesinin, sisme elemani (12) üzerinde yer alan ankraj halati (21) deliklerinden ankraj serbest bölgesine (11) sizmasini önler. Bahsedilen sizdirmazlik elemani (15), sisme elemaninin (12), ankraj serbest bölgesi (11) tarafinda konumlandirilmistir. Vana (18) ise, enjeksiyon serbetinin sadece ankraj kök bölgesine (13) gitmesini saglayacak basinca ulastirilmasini saglar.

Bulusun alternatif bir yapilanmasinda, sekil 2i de görülecegi üzere, sisme elemani destek dolgusu (17) uygulamasi yapilir. Bahsedilen sisme elemaninin (12), ankraj serbest bölgesi (11) tarafina uygulanan destek dolgusu (17), sürtünme direnci açisindan zayif formasyonda, ankraj kök bölgesine (13) uygulanan yüksek basinç neticesinde sisme elemaninin (12), ankraj deligi boyunca hareket etmesi ihtimali durumunda uygulanir. Sadece ankraj serbest bölgesine (11) priz hizlandirici katilarak hazirlanan çimento enjeksiyonu doldurularak elde edilir.

Bulusun uygulanmasi için yöntem adimlari asagidaki gibidir: a. öngerilmeli ankraj deliginin delinmesi ve ankraj deliginin, enjeksiyon serbeti ile doldurulmasi b. ankrajin (10) delige indirilmesi c. bahsedilen enjeksiyon hortumu (14) ile bahsedilen ankraj kök bölgesine (13) ve serbest bölge koruyucu kilif (22) ile delik yüzeyi arasindaki bosluga çimento enjeksiyon islemi yapilmaya baslanmasi d. ankraj serbest bölgesi (11) ile ankraj kök bölgesi (13) arasinda yer alan sisme elemaninin (12), sisirme hortumu (16) vasitasiyla sisirilmesi, (Böylece, ankraj kök bölgesine (13) yapilacak basinçli enjeksiyonun ankraj kök bölgesinden (13) geriye dogru (ankraj serbest bölgesine (11) ) kaçmasi önlenir.) e. bahsedilen ankraj kök bölgesine (13), enjeksiyon hortumu (14) ile, ankraj kök bölgesi (13) hacmini arttirmak (tercihen 2 katina kadar çikarmak) üzere f. hedeflenen miktarda enjeksiyon ankraj kök bölgesine (13) basilinca, ankraj kök bölgesinin (13) basinç altinda prize birakilmasi g. öngerme islemi yapilmasi Bahsedilen sisme elemaninin (12), yüksek basinç altinda delik disina dogru hareket etmesi halinde; ankraj serbest bölgesi (11) destek dolgusu (17) ile doldurulmaktadir. Destek dolgusu (17) uygulandiktan, 1/2 - 1 saat sonra ankraj kök bölgesine (13) basinçli enjeksiyon verilmektedir.

Claims (1)

1. Istemler . Temel mühendisligi çalismalarinda, derin kazi-iksa islerinde ve açik kazi-iksa sistemi çalismalarinda uygulanan; bir ankraj serbest bölgesi (11) ve bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) devaminda yer alan ankraj kök bölgesi (13); ankraj serbest bölgesinde (11) yer alan serbest bölge koruyucu kilif (22); bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) ve ankraj kök bölgesi (13) boyunca uzanan ankraj halatlari (21) ve enjeksiyon hortumuna (14) sahip öngermeli ankraj (10) olup, özelligi; o bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) ve ankraj kök bölgesi (13) arasinda yer alan; ankraj (10), ankraj deligine yerlestirildikten sonra bahsedilen enjeksiyon hortumu (14) ile ankraj kök bölgesi (13) ve serbest bölge koruyucu kilif (22) ile delik yüzeyi arasindaki bosluk enjeksiyonla doldurulduktan sonra, ankrajin (10) içinde uzanan sisirme hortumu (16) ile sisirilerek, ankraj serbest bölgesi (11) ve ankraj kök bölgesinin (13) irtibatini kesen, bu sayede ankraj kök bölgesine (13) basinçli çimento enjeksiyonu uygulanarak, kök bölgesi delik hacminin artirilmasini saglayan sisme elemani (12) içermesidir. . Istem 1* e uygun bir öngermeli ankraj (10) olup, özelligi; bahsedilen ankraj kök bölgesinde (13) yer alan basinç altindaki enjeksiyon malzemesinin, bahsedilen sisme elemani (12) üzerinde yer alan ankraj halati (21) deliklerinden ankraj serbest bölgesine (11) sizmasini önleyen en az bir sizdirmazlik elemani (15) içermesidir. . Istem 1' e uygun bir öngermeli ankraj (10) olup, özelligi; enjeksiyon serbetinin sadece ankraj kök bölgesine (13) gitmesini saglayacak basinca ulastirilmasina olanak saglayan vana (18) içermesidir. . Istem 1' e uygun bir öngermeli ankraj (10) olup, özelligi; bahsedilen sisme elemaninin (12), ankraj deligi boyunca hareket etmesi durumunda bahsedilen sisme elemaninin (12), ankraj serbest bölgesi (11) tarafina uygulanan destek dolgusu (17) içermesidir. . Bir ankraj serbest bölgesi (11) ve bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) devaminda yer alan ankraj kök bölgesi (13); ankraj serbest bölgesinde (11) yer alan serbest bölge koruyucu kilif (22); bahsedilen ankraj serbest bölgesi (11) ve ankraj kök bölgesi (13) boyunca uzanan ankraj halatlari (21) ve enjeksiyon hortumuna (14) sahip öngermeli ankraj (10) ile gerçeklestirilen; a. öngerilmeli ankraj deliginin delinmesi, b. ankrajin (10) delige indirilmesi c. bahsedilen enjeksiyon hortumu (14) ile bahsedilen ankraj kök bölgesine (13) ve serbest bölge koruyucu kilif (22) ile delik yüzeyi arasindaki bosluga çimento enjeksiyon islemi yapilmaya baslanmasi islem adimlarina sahip basinçli enjeksiyonla kök olusturma yöntemi olup, özelligi; d. ankraj serbest bölgesi (11) ile ankraj kök bölgesi (13) arasinda yer alan sisme elemaninin (12), sisirme hortumu (16) vasitasiyla sisirilmesi, e. bahsedilen ankraj kök bölgesine (13), enjeksiyon hortumu (14) ile, ankraj kök bölgesi (13) hacmini arttirmak 'üzere basinçli çimento enjeksiyonu yapilmasi, f. hedeflenen miktarda enjeksiyon ankraj kök bölgesine (13) basilinca, ankraj kök bölgesinin (13) basinç altinda prize birakilmasi islem adimlarini içermesidir. istem 5' e uygun bir yöntem Olup, özelligi; “e" islem adiminda, ankraj kök bölgesinin (13) hacmini iki katina kadar çikaracak miktarda çimento enjeksiyonu yapilmasi islem adimini içermesidir. Istem 5! e uygun bir yöntem olup, özelligi; “a” islem adiminda, ankraj deliginin, enjeksiyon serbeti ile doldurulmasi islem adimini içermesidir. Istem 5' e uygun bir yöntem olup, özelligi; bahsedilen sisme elemaninin (12), yüksek basinç altinda delik disina dogru hareket etmesi halinde; ankraj serbest bölgesi (11) destek dolgusu (17) ile doldurulmasi islem adimini içermesidir. Istem 8' e uygun bir yöntem olup, özelligi; destek dolgusu (1?) uygulandiktan, 1/2 - 1 saat sonra ankraj kök bölgesine (13) basinçli enjeksiyon verilmesi yöntem adimini içermesidir. Istem 5' e uygun bir yöntem olup, özelligi; “f” islem adimindan sonra öngerme islemi yapilmasi islem adimini içermesidir.