Tünel açma makineleri (TBM’ler) kayayı delme ve dinamitleme ve yumuşak zeminde “geleneksel mekanik kazıya” alternatif olarak kullanılan çok gelişmiş ekipmanlardır. Mekanize tünel açma son yıllarda yer altı inşaatlarının hızla artması ve yayılması ile daha da önem kazanmıştır. Sika, tüm tünel kazma ve inşa süreci boyunca çeşitli TBM’lerle kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış çok çeşitli ürünler sunmaktadır.
Tünel Açmada TBM’lerin Avantajları
Tünel açma makineleri, kazı alanındaki rahatsızlığı azaltır, bu da onları şehirleşmenin yoğun olduğu yerlerde kullanım için ideal hale getirir. Ayrıca, son astarlama maliyetini azaltan pürüzsüz bir tünel duvarı oluştururlar. Uzun tünellerin toplam kazı süresi, geleneksel kazı yöntemlerine kıyasla TBM’lerle önemli ölçüde azalmaktadır.
Son birkaç on yıl boyunca çeşitli TBM’ler piyasaya sürüldü - bunlar arasında yumuşak zemin için Slurry ve Earth Pressure Balance (EPB), sert kaya için Grippers ve kaya ve diğer stabil, yeraltı suyu taşımayan zeminlerde tünel açmak için Single Shield TBM yer alır. TBM’lerin mikrotünel açma makinesi adı verilen daha küçük bir türü, yüzeyi bozmak gerekmeksizin hızlı kazılara izin verdiğinden yer altı altyapı tünelleri açmak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Köpükler, Polimerler ve Katkılar
TBM’nin çalışmasını ve ilerlemesini kolaylaştırmak ve hızlandırmak için tünelin yüzüne köpük, polimer ve diğer katkı maddelerinin enjeksiyonu, yumuşuk zeminin plastisite, doku ve geçirgenliği de dahil olmak üzere özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir. Zemini hazırlamada kullanılacak en iyi malzeme tipi ve miktarının seçimi, spesifik jeolojiye ve TBM’de bulunan ekipmana göre değişir.
Köpükler, Polimerler ve Katkı Maddeleri için Sika Çözümleri
Tüm zeminler TBM ile kazılmaya uygun olmadığından, zemin hazırlayıcı köpükler, EPB TBM’lerin, çakıl, kum ve su içeren heterojen zeminler de olsa veya diğer kritik jeolojik koşullar altında daha iyi ilerleme hızlarına ulaşmasını sağlayabilir.
Sika® Foam TBM 101 FB Zemin için yüksek ila düşük geçirgenliğe sahip değişime uğramış polimerden köpükleştirici madde
Sika® Foam TBM 301 HP Yüksek geçirimli ve çatlamış zeminler için yüksek konsantrasyonlu köpükleştirici madde
Sika® Foam TBM 401 LC orta geçirimli zeminler için evrensel köpükleştirici madde
Sika® Foam TBM 501 LS Yüksek kohezyonlu zeminler için köpükleştirici madde
TBM kazı sürecinde tipik Sika polimer uygulamaları:
- “Yapışkanlığı” azaltma
- Metal yüzeylere yapışma oranını azaltma
- Karıştırma haznesinde daha az segregasyon
- Zemini kurutma
Sika® Foam TBM 220 P Basınç odasının sıvılaşmış toprak ve su ile dolma riskini azaltan su emici toz ürün
Sika® Foam TBM 230 L Basınç odasının sıvılaşmış toprak ve su ile dolma riskini de azaltan su emici sıvı ürün
Sika® Foam TBM 800 C Köpük sabitleme için ve ince tozların dağıtılmasına yardımcı polimer sıvı
Sika® Foam TBM 900 Bio Köpükler ve diğer suda dağılan sıvılar için doğal polimer sıvı viskozite artırıcı ve stabilizatör
Sika® Foam TBM 1000 Bio Köpükler ve diğer suda dağılan sıvılar için doğal polimer toz viskozite artırıcı ve stabilizatör
En sık kullanılan madde köpük olmakla birlikte, akla gelen tek ürün türü değildir. TBM kazısı ve ilerlemesi sırasında farklı sonuçlar elde etmek için ek ürünler kullanılabilir.
Sika® Foam TBM 20 Kesici çark temizleyici ve kil temizleyici
Sika® Foam TBM 200 Tünel kazılarında ve imha edilmeden önce çamurlarda kullanılan köpük giderici ajan
Sika® Foam TBM 700 WR Çelik yüzeyleri temiz tutmak için kullanılan özel kil esaslı sürtünme azaltıcı
2. Ana Rulman Gresi
TBM’nin en önemli ve pahalı bileşenlerinden biri muhtemelen ana yataktır. Bunu iyi durumda tutabilmek için uygun şekilde yalıtılmalı ve yağlanmalıdır. Deneyim, TBM ana yataklarındaki arızaların çoğunun yağlayıcının azalması veya dışarıdan kirletici girişinden kaynaklandığını göstermiştir. Bu nedenle, sistemin güvenilir ürünlerle çalışması kesinlikle önemlidir. Sika® Stabilizer TBM H, ana yatağı su, çamur, toz ve köpükle temasını önleyerek korur.
Ana Rulman Gresi için Sika Çözümü
Sika mastikler, herhangi bir atık kalıntısı nedeniyle kontaminasyonu önleyen ve aynı zamanda su ve zemin basıncına dayanıklı hidrokarbon içermeyen, bitkisel yağ esaslı bir formülasyon ile özel olarak tasarlanmış ve geliştirilmiştir.
Sika® Stabilizer TBM H Çok yüksek yıkama direncine sahip, güçlü tutunma ve metal yüzeylere yapışma özelliğine sahip TBM’ler için yatak mastiği. Aynı zamanda iyi yağlama ve pompalama özelliklerine de sahiptir.
3. Kuyruk Fırça Gresi
Kuyruk fırça gresleri, su, toprak ve geri dolgu harcının TBM’ye girmesini önlemek için, fırça sıraları arasında kuyruk kaplaması ile astar segmentleri arasındaki boşluğa enjekte edilir. Sika® Stabilizatörler, yerleşim yerleri ve yeraltı suyunun TBM kazılarıyla temas edebileceği diğer yerlerde, çevre kirliliğini önlemek amacıyla kullanımı güvenli olacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır.
Kuyruk Fırça Gresleri için Sika Çözümleri
Sika mastikler, herhangi bir atık kalıntısı nedeniyle kontaminasyonu önleyen ve aynı zamanda su ve zemin basıncına dayanıklı özel bir formülasyon ile özel olarak tasarlanmış ve geliştirilmiştir.
Sika® Stabilizer TBM TS1 İlk dolum kuyruk yalıtım mastiği
Sika® Stabilizer TBM TS2 TBM’ler için kuyruk yalıtım mastiği
4. Enjeksiyonlar
Sika, zemin güçlendirme, kaya sabitleme, su girişini durdurma, kalıcı sızdırmazlık ve su yalıtımının yanında boşluk ve oyukların doldurulması ve daha fazlası dahil olmak üzere farklı uygulamalar için TBM’lerle kullanılan çok çeşitli enjeksiyon ürünleri sunmaktadır.
Enjeksiyonlar için Sika Çözümleri
Su girişi ve suyla yıkanma nedeniyle kontrolsüz oyuklar oluşması, sert kaya ve tutucu TBM’ler için bir güvenlik riski ve potansiyel olarak büyük maliyetler oluşturmaktadır. SikaFix® enjeksiyon teknolojileri, kürlenen malzeme TBM tarafından kolayca kesildiği için bu tür problemlerin çözümünde son derece etkilidir. Su varlığında performans değişmez.
SikaFix® 301 Bu, düşük geçirimli yapılara nüfuz etmek ve güçlendirmek için özel olarak geliştirilmiş akrilat esaslı, 3 bileşenli bir enjeksiyon reçinesidir. SikaFix®-301’in yoğunluğu neredeyse suya benzer ve bu nedenle kaya ve kum dolu yapılara hızlı ve çok etkili bir şekilde nüfuz eder. Reçinenin reaksiyon süresi, uygulamaya ve gereken penetrasyon mesafelerine bağlı olarak 2 - 15 dakika arasında ayarlanabilir.
SikaFix® 501 Bu, yüksek (yaklaşık 30 kez) köpürme faktörüne sahip 2 bileşenli, silikat bir reçinedir (reaksiyon süresi yaklaşık 15 saniyedir). Ürün su olsa da olmasa da köpürür. Bu ürünün TBM’lerde kullanılmasının önemli başka bir avantajı, PU-köpük TBM’nin kesici kafasına yapışacağından, kürlenmiş köpüğün kesilebilir olmasıdır. SikaFix®-501’in maliyet performansı da diğer TBM ön enjeksiyon ürünlerine kıyasla mükemmeldir ve boşluk veya oyuk içeriği yüksek çatlamış jeolojiyi stabilize etmek için yaygın olarak kullanılır.
SikaFix® 601 Bu reçine, herhangi bir köpük oluşturmadan yüksek dayanımlı katı halde kürleşen, kısa reaksiyon süresine (yaklaşık 40 saniye) sahip 2 bileşenli, silikat bir reçinedir. Rutubetli yüzeylerde bile mükemmel yapışma özelliğine sahiptir, bu nedenle SikaFix®-601, zorlu kaya güçlendirme ve tünellerde aşırı dinamitlemeyi kontrol etmek için sıklıkla kullanılır. Ürün aynı zamanda başüstü uygulamalarda ve matkap uçlu cıvatalı enjeksiyonda kullanım için tiksotropik kalitede de mevcuttur.
5. Konveyör Bant Tamiri ve Yapıştırma
Tünel açma ve madencilik endüstrileri, kauçuk konveyör kayış sistemlerinin yaygın olarak kullanıldığı en büyük endüstri sektörleri arasındadır. Sika’nın uzmanlığı, birçok uygulamada kauçuk kayışların ve bileşenlerin yapıştırılması ve tamiri için üstün maliyet-performans seçenekleri sunabilir.
Konveyör Bant Tamiri ve Yapıştırma için Sika Çözümleri
SikaBond® R&B-100, konveyör bantların hızla çalışır hale dönmesini sağlayan hızlı tamirler için idealdir.
SikaBond® R&B-100 Bu 2 bileşenli, yüksek performanslı elastomerik, sentetik reçine esaslı sistem, özel olarak tekstil ve çelik takviyeli kauçuk konveyör kayışlarının tamiri için tasarlanmıştır. Malzeme öncelikle, kayalardan kaynaklanan delikler, kesikler ve yırtık kenarlar gibi sık meydana gelen, yapısal olmayan hasarı onarmak için kullanılır. Bu, konveyör kayışının kullanım ömrünü önemli ölçüde uzatır. İyi hazırlanmış bir alt tabaka üzerine uygulandığında kürleşir ve üstün mekanik özellikler gösterir.
Kauçuğun vulkanizasyonu zaman alır ve çok fazla donanım ve özel bilgi birikimi gerektirdiğinden maliyetli olabilir. Sika, bu alanda patentli bilgiye sahip birkaç şirketten biri olmasının yanı sıra ayrıca üstün kauçuk yapıştırıcıları tedariğinde global bir kaynaktır.
SikaBond® R&B-200/210 perçin, vida veya kaynak gibi mekanik tespit veya sabitleyicilerin yanı sıra sıcak vulkanizasyonun yerini almak üzere tasarlanmış hızlı kürleşen, esnek yapışkan sistemlerdir. Ayrıca, metaller, sert plastikler, cam ve ahşap vb. dahil olmak üzere kauçuğun yanı sıra diğer birçok malzemeyi yapıştırma veya bunlara yapışmak için de uygundurlar.
6. Segment Arkası Grout
Sika, dünya genelinde tüm tünel projelerinde aktif olarak yer almakta ve her bir projenin özel gereksinimleri doğrultusunda TBM segment arkası grout için çok çeşitli ürünler sunmaktadır.
Segment Arkası Grout için Sika Çözümleri
Kalkan TBM’lerle kazı yapıldığında, tüneli oluşturmak için prekast beton segmentler kurulur ve bu segmentler ile zemin arasında halka şeklinde bir boşluk kalır. Zemine homojen bir temas sağladığı, yükü TBM desteğinden aktardığı ve ayrıca tünelin su yalıtımına yardımcı olabildiğinden bu halkanın doldurulması çok önemli bir gereksinimdir.
Farklı tipte dolgu malzemeleri geliştirilmiştir: hidrolik sertleşen harç ve iki bileşenli grout. Sika, segment arkası grout harcını hazırlamak için eksiksiz bir stabilizatör ve geciktirici ürün grubu sunar:
SikaTard®
Sika® ViscoCrete®
SikaFume®
Plastiment®
İki bileşenli enjeksiyon grout, su/çimento, bentonit ve geciktirici (bileşen A) harmanı ile bir hızlandırıcı (bileşen B) karıştırılarak hazırlanır. Bunlar, A bileşeni kuyruk kaplamasına enjekte edilmeden hemen önce karıştırılır ve yaklaşık 10-20 saniye içinde kremsi bir sıvıdan bir jele dönüşür. Elde edilen karışım, çevre zemin ile benzer basınç dayanımına sahiptir ve yerleşip, sertleşmeden önce her oyuğu ve boşluğu doldurabilir.
Gerekli akış ve gecikmeli sertleşme etkileri için Sika’nın Sika-Tard® ve Plastiment® ürünleri kullanılır.
Ardından yerleşme ve sertleşme süresi ve sürecini kontrol etmek içi SikaSet® veya Sigunit® hızlandırıcılar kullanılır.
7. Püskürtme Beton ve Prekast Segment Betonlar için Kimyasal Katkılar
Günümüzde üretilen yüksek performanslı, uzun ömürlü, dayanıklı ve güzel betonun en önemli bileşenlerinden biri beton katkılarıdır. Beton katkıları, taze veya sertleşmiş betonun işlenebilirlik, dayanıklılık veya erken ve nihai dayanımı gibi spesifik özelliklerini artırmak için beton karıştırma sırasında eklenen doğal veya üretilmiş kimyasallar veya katkı maddeleridir.
Püskürtme Beton ve Prekast Segment Betonlar için Sika Çözümleri
Modern püskürtme beton ünitelerinde modern malzeme yönetim teknolojisinin yanı sıra katkı kimyası gibi beton teknolojileri de kullanılır. Maliyet etkinliği, sağlığın ve çevrenin korunmasına yönelik taleplerin artmasıyla, son yıllarda püskürtme beton sürekli kullanılır hale gelmiştir.
Sika® ViscoCrete® Betonun su ihtiyacını azaltmak, işlenebilirliği kontrol etmek ve püskürtülen betonun dayanıklılığını artırmak için kullanılan ürünlerdir. Dayanım, süperplastikleştiricinin ikili etkilerinden ve hızlanma etkisinden olumlu etkilenir.
SikaTard® Katkı maddeleri, püskürtülen betonun hidrasyonunu düzenlemek için geliştirilmiş olup işlenebilirlik süresinin uzamasını sağlayarak taze karışımlarla sürekli püskürtmenin, gerektiğinde belirlenmiş süreler boyunca zorlanmadan devam edebilmesi sağlanır.
Sika® Shot Hızlandırıcılar, örneğin su yalıtımı, tamir işleri veya yangından koruma gibi püskürtmeli beton uygulamalarında kullanılır. Malzemeler nispeten uzun süre depolanabildiği ve oldukça küçük makinelerle püskürtülebildiği için sahada esneklik sağlayan kullanıma hazır harçlar halinde üretilebilir.
Sigunit® Gerekli J1, J2 ve J3 eğrilerine göre püskürtme betonda hızlı dayanım gelişmesini sağlayan tam bir alkali içermeyen ve alkali hızlandırıcı serisi.
Modern tünel açma makineleri ile yapılan inşaatlarda, kalıcı tünel kaplamaları prekast beton segmentlerle oluşturulur. Bu tip betonlarda genellikle karışım tasarımına yönelik yenilikçi çözümler gerekir.
İç kaplamalar için beton
Tünellerin iç kaplaması için gerekli olan beton hacmi çok büyük maliyet getirdiğinden önemli bir husustur. Beton, kalıplara dökülebilmesi için kolayca akmalı, terleme yapmamalı veya ayrılmamalı ve hızlı üretim ve kalıp geri dönüşümü sağlamak için yüksek erken dayanım sağlamalıdır.
Kıvam, stabilite ve erken dayanım gereksinimleri Sika® ViscoCrete® teknolojisi kullanılarak kontrol edilir. Belirli talepleri karşılamak için Sikament® ve SikaPlast® gibi ilave Sika katkı maddeleri de eklenir ve kullanılır. Geciktirme gerektiğinde - SikaTard®, hava girmesi için - Sika®Aer. SikaFume® Mikro Silika, karışımın yoğunluğunu arttırarak daha yüksek basınç dayanımı ve daha da yüksek dayanıklılık sağlar.
Beton Segmentleri
Tüneller için beton segmentlerinin üretimi sırasında, betonun delikler veya boşluklar oluşmadan yerleştirilebilmesi önemlidir. Kürleşme süresini azaltmak ve segmentleri mümkün olduğunca hızlı kalıptan çıkarabilmek için karışım, yüksek bir erken dayanıma sahip olmalıdır. Yüksek plastikleştirici etki sayesinde, erken dayanım ve dayanıklılığın artmasını sağlayacak düşük bir su / çimento oranı elde edilebilir. Sadece birkaç saat sonra beton yeterli dayanıma sahip olacaktır.
Bu gereksinimleri karşılamak için Sika® ViscoCrete® teknolojisi kullanılarak özel katkılar geliştirilmiştir. Kalıptan kolay ayrılma ve gelişmiş beton yüzeyler sağlamak için Sika® Separol® kalıp ayırıcılar kullanılır. Bazı durumlarda, kalıcı kaplamayı oluşturan segmentler, yeraltı suyunun agresif etkilerine maruz kalabilir, ve örneğin Sikagard®-65 WN, yüksek düzeyde koruma sağlamak için tasarlanmış, suda dağılan bir epoksi kaplamadır.
