Nürnberg metrosunun ankrajlı beton güçlendirme projesi: TOGE Dübel ve Nord-Lock
Büyük şehirlerin ekonomisinde yer altı raylı sistemler kritik rol oynar. Bu nedenle, üzerinde yer aldıkları betonun yenilenmesi gerektiğinde kesintiyi en aza indirmek büyük önem taşır. Nord-Lock ve TOGE Dübel, Nürnberg metrosunda bunu başardı. Bu vaka çalışması, X-serisi pullarla güvence altına alınan yenilikçi bir ankraj cıvatasının verimliliği nasıl artırdığını, kesintiyi nasıl azalttığını ve projenin planlanandan önce tamamlanmasına nasıl katkı sağladığını anlatır.
Nürnberg halkı, Avrupa’nın en modern sistemlerinden biri olan öncü yer altı raylı sistemiyle gurur duymaktadır. Almanya’nın güneyinde, Bavyera eyaletinde yer alan bu şehirde, üç hattın ikisinin otomatik olarak çalıştığı tek metro sistemi bulunmaktadır. Yaklaşık yirmi yıldır bu hatlar tamamen sürücüsüz olarak işletilmekte ve iş günlerinde 200.000’den fazla yolcu taşımaktadır. Bu sistemin kesintisiz şekilde çalışabilmesi için metro altyapısının her detayı titizlikle korunur. Bu koruma, raylı sistem araçlarından beton yapıları bir arada tutan cıvatalara kadar tüm bileşenleri kapsamaktadır.
40 yıllık kesintisiz kullanımın ardından, yolcu güvenliğini ve sistemin verimli çalışmasını sağlamak için metro hattının ray yataklarının yenilenmesi gerekiyordu. Rayları tünel tabanına cıvatalayan ana kirişler birçok noktada aşırı aşınma ve hasar gördüğü için müdahale olmadan kullanılmaya devam edilemezdi.
Bu durum, Nürnberg metro hizmetini sağlayan VAG (Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg) için küçük bir sorun değildi. Genellikle metro şirketleri, beton kirişleri yenilemek için bir hattı haftalarca tamamen kapatmak zorunda kalır. Betonu su basıncıyla sökmek de hem zaman alıcıdır hem de tünel içindeki çok sayıda enerji hattı nedeniyle son derece tehlikeli bir işlemdir.
Kapatılan tüneller nedeniyle yaşanan uzun gecikmeler, işletmeciler için maliyetli olurken tren trafiğini olumsuz etkiler ve yolcuları da rahatsız eder. Peki, daha etkili bir çözüm mümkün mü? İşte bu noktada, Nord-Lock X-serisi pullarla desteklenen TOGE Dübel devreye girdi.
Kesintiyi en aza indirmek ve dayanımı artırmak: bir ankraj cıvatasından fazlası
Projeye yönelik planlama başladığında VAG’ın dikkatini yepyeni bir çözüm çekti. Nürnberg merkezli dübel ve ankraj cıvatası üreticisi TOGE Dübel, köprülerin yapısal sürdürülebilirliğini artırmak için geliştirdiği bir konseptle raylı sistem inovasyon ödülünü kazandı. Dinleyici olarak orada bulunan VAG temsilcileri bu fikirden etkilendi ve konsepti ilk kez yer altı raylı bir sistemde kullanma fikrini ortaya attı. Peki, mevcut beton kirişlerin güçlendirilmesinde de bu yöntem kullanılabilir miydi?
Evet, bu mümkündü. İlk çalışmalar Bärenschanze, Gostenhof ve Maximilianstrasse olmak üzere üç metro istasyonunda başladı. Proje kısa sürede ağın en büyük ikinci istasyonu olan “Plärrer”a da genişledi. Yoğun kullanılan ve günlük 98.000 yolcuya hizmet veren bu istasyonda, yenileme çalışmaları geceleri uygulanan özel ankraj cıvatalama yöntemiyle gerçekleştirildi ve böylece kesinti en aza indirildi.
Kirişler tamamen yeniden inşa edilmek yerine, bu yeni yöntemde 36 santimetre uzunluğunda ve bir kilogram ağırlığında ankraj cıvataları, taşıyıcı bileşenler olarak kullanılarak ray yatağı yapısının ömrü uzatılır. Bu cıvatalar, uygulama sırasında delik duvarına tutunan patentli özel bir diş yapısına sahiptir. Cıvataların oluşturduğu kuvvet mekanik olarak ankraj tabanına iletilir ve beton sabitlenir. Ankraj cıvatalarını güvence altına almak için Nord-Lock X-serisi pullar kullanılarak ek dayanım sağlanır.
“Bir beton kirişi tamamen söküp yenisini yerleştirmek, hizmette kesinti olmadan gerçekleştirilemez,” diye açıklıyor TOGE Teknik Direktörü ve yeni nesil ankraj cıvatalarının iki mucidinden biri olan Waldemar Gunkel.
“Ancak Nürnberg’de sistemimiz yalnızca 23.00 ile 04.00 saatleri arasında kuruluyor. Sabah olduğunda her şey normal şekilde çalışmaya devam ediyor.”
Nord-Lock’un Deutsche Bahn’dan Nürnberg metrosuna uzanan yolculuğu
Çalışma saatleri boyunca yalnızca bir hat kapatıldı ve trenler tek hat üzerinden yönlendirildi. Bu sırada, her bir kiriş üzerindeki gözenekli beton alanlar kazınarak temizlendi ve yenilendi. Son olarak, beton ankraj cıvataları kullanılarak kirişler zemine sabitlendi.
Cıvataların betona sabitlenmesi gerektiğinden ve delme makinesinin her zaman tam 90 derece konumlandırılması mümkün olmadığından, açısal sapma riski dikkate alınmalıydı. Bu nedenle kullanılan tüm ankraj cıvataları Nord-Lock X-serisi pullarla sabitlendi. Konik yapısı açısal sapmayı telafi ederken, kama etkisi titreşim kaynaklı gevşemeyi önler.
Nord-Lock bağlantısı, Almanya’nın ulusal demiryolu işletmecisi Deutsche Bahn aracılığıyla sağlandı. Deutsche Bahn, projelerinde uzun süredir Nord-Lock’un orijinal kama kilitleme teknolojisini standart olarak kullanmaktadır.
Nord-Lock’ta proje yöneticisi Jochen Süssenbach, metro yenilemesinde bu yenilikçi yöntemin büyük bir potansiyele sahip olduğunu belirtti:
“Büyük kapsamlı bir tünel yenilemesinden söz ediyoruz, ancak bu süreç neredeyse sefer saatlerini etkilemiyor. Maliyet açısından da geleneksel yöntemlerin tamamını geride bırakan bir çözüm.”
Bu yöntemin verimliliğinin kanıtı, ilk inşaat aşamasının planlanandan bir hafta önce tamamlanmasıyla ortaya çıktı. İlk üç metro istasyonundaki toplam çalışma süresi, önceki yöntemlerde olduğu gibi birkaç ay yerine yalnızca birkaç hafta sürdü.
Uzun ömürlü sistemler için geliştirilen dayanıklı ankraj cıvataları
Ankraj cıvataları 50 yıl dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Beton bu kadar uzun süre dayanamayacak olsa da, onlarca yıl boyunca ek bir yenilemeye ihtiyaç duyulmayacaktır.
TOGE’nin ödüllü çözümünü değerlendiren Bavyera İçişleri ve Ulaştırma Bakanı Joachim Herrmann, “doğru zamanda doğru noktadayız” diyerek Almanya’daki altyapının bazı bölgelerinde görülen kötü duruma dikkat çekti. Bu durum; otoyollar, demiryolu köprüleri ve büyük ölçüde 1970’lerde inşa edilen yer altı raylı sistemler gibi alanları kapsamaktadır.
TOGE’den Gunkel ise projeyi, ankraj cıvatalama çözümlerinin önemli bir kullanım alanı bulduğunun kanıtı olarak özetledi: “Bu proje, ürün geliştirmemizi daha da ileriye taşımak için bize önemli bir ivme kazandırıyor.”
Öne çıkanlar
Kullanım alanı: Concrete bolting solution harnessing Nord-Lock X-series washers
Müşteri:TOGE Dübel GmbH & Co.KG for end customer Verkehrs-Aktiengesellschaft Nürnberg (VAG)
Lokasyon:Nürnberg, Almanya
Kazanımlar:• Tüm yapıyı değiştirmeye gerek kalmadan mevcut beton güçlendirildi
• Kurulumun verimliliği sayesinde metro seferleri üzerindeki etki en aza indirildi
• Trenlerin oluşturduğu dinamik yük ve titreşimler altında güvenli performans sağlandı
• Yenilik geliştirmek ve sorunları hızlı çözmek için güçlü bir iş birliği sağlandı
