Toprak İşleri ve Demiryolu Mühendisliği M hendisliği (CRN:13133) (CRN:13133) Güz arıyılı 2015-2016 2016 Güz G z arıyılı Prof. Dr. Hilmi Berk Çelikoğlu Araş. Gör. Vermelding onderdeel organisatie Ders Bilgileri Dönemiçi ders planı Hafta Hafta1 Hafta2 Hafta3 Hafta4 Hafta5 Hafta6 Hafta7 Hafta8 Hafta9 Hafta10 Hafta11 Hafta12 Hafta13 Hafta14 Hafta15 Tarih 15.09.2015 22.09.2015 29.09.2015 06.10.2015 13.10.2015 20.10.2015 27.10.2015 03.11.2015 10.11.2015 17.11.2015 24.11.2015 01.12.2015 08.12.2015 15.12.2015 22.12.2015 Ulaştırma ve Demiryolu Mühendisliğine Giriş Demiryolu Araçlarının Özellikleri, Nadal Kuramı Demiryolu Araçlarının Çekim Mekaniği Demiryolu Araçlarının Çekim Mekaniği Geçki Geometrik Özellikleri (atay Kurblar, Dever, Birleştirme Eğrileri) Geçki Geometrik Özellikleri (Eğimler) Güzergah-Geçki Araştırması ve Etüd, Trafik, Hat Kapasitesi Demiryolu Üstyapı Elemanları Toprak İşlerine Giriş, Temel Kavramlar, Dönemiçi 1. Sınav Toprak İşlerinde Enkesit Alanları ve Hacimleri Kütleler Diyagramı ve Toprak Dağıtımı Genel önteme Göre Toprak Dağıtımı Brückner öntemine Göre Toprak Dağıtımı Kazı öntemleri ve Kullanılan Mekanik Araçlar Dönemiçi 2. Sınav Konu Slide 2 1
Demiryolu Hatlarında Düşey D Geometri Gerek etüd ve tasarım, gerekse işletilme yönünden sabit direnimli kesimler boyunca irdelenmesi gereken düşey geometrik özellik: eğim Ortalama eğim, e Uygulama eğimi, e atay Kurb Tünel eğimi, e İstasyon eğimi, e En büyük b k eğim, e ararlı-arars ararsız z eğim, e Fren eğimie Negatif eğim, e im, Ekonomik eğime Slide 3 Ortalama Eğim E Uygulama EğimiE Ortalama eğim e (S O ) : 1. Güzergah boyunca var olan sabit direnimli kesim sayısı kadar ortalama eğim değeri vardır. 2. Sabit direnimli kesimde yatay kurb, tünel ve istasyon eğimi düzeltmeleri göz önüne alınmaz 3. Güzergah araştırmasında teknik ve ekonomik etüd aşamalarında irdelenir. Uygulama eğimi e (S uy ): 1. Sabit direnimli kesimlerin yatay kurb, tünel ve istasyonsuz kısımlarında uygulanacak eğim değeri. 2. S uy > S O Slide 4 2
atay Kurb ve Tünel T EğiimiE atay kurb ve tünel t eğimi e (S R, S T, S R,T ): 1. Sabit direnimli kesimlerde toplam hat direnimi Σh nin sabit kalabilmesi için uygulama eğimi S uy dan düşülen eğim miktarı SRuy = Suy wr STuy = Suy w T Slide 5 İstasyon EğimiE İstasyon eğimi e (S i ): İstasyon, trafik alıp veren, yükleme ve boşaltma yapılan, vagon ve lokomotif manevrası yapılan yer. 1. Demeraj için: dv ρ = dt μ G a G - w μ G a = Seb + w 0 G 0 - w d - Si Si = Seb w d - ( ρ γ) 2. Kayma manevrası için (V ): Si %0.2 < w0 3kg/t Slide 6 3
En Büyük B k EğimE En büyük b k eğim e (S eb ): 1. Doğru ve düzlükte en büyük eğim: μ G S a eb = w0 G 2. Tünelli kesimde en büyük eğim: 0.80 μ G μ a T < μ ST eb = w0 wt G 0.80 μ Ga μt < μ SR,T eb = w0 wt w R G Slide 7 ararlı/arars /ararsız z Eğim, E Fren EğimiE Rejim evresinde iniş yönünde: nde: SR, T = w 0 + w R + w T FREN EĞİE ĞİMİ ( b =0, P f =0) SR, T > w 0 + w R + w T ARARLI EĞİE ĞİM M (P f =...) SR, T < w 0 + w R + w T ARARSI EĞİE ĞİM M ( b =...) Slide 8 4
Negatif EğimE Negatif eğim: e 1. Trafik ve topoğrafik zorunlu noktalar dışında, eğim değişiminden kaçınılmalıdır. 2. Gereksiz eğim değişimi, demiryolu boyunu uzatır. 3. Sarf edilmesi gereken çekim enerjisini arttırır. Slide 9 Ekonomik EğimE Göreli olarak daha yüksek y eğim e kullanmak: 1. olun araziye uyumunu kolaylaştırır. 2. Toprak işini azaltır. 3. Sanat yapısı sayısında ve boyunda tasarruf sağlar. 4. İşletme maliyetini arttırır. Dolayısıyla min{(iş İşletme Maliyeti)+(atırım m Maliyeti)} yapacak eğim, ekonomik eğime olarak adlandırılır! Slide 10 5
Uygulama Eğimi E ve Kot Kayıplar pları H S o = L h = h R + hi + h T h = ( w d l d ) d n h H + h d n Suy = = So + L ( w d ld ) L h T S o h i S o H h R S o S o L Slide 11 atay Geometri Geçki (güzergah): Kara ulaştırmas rması yapısının, n, arazi üzerindeki izidir (doğrultusudur). Plan: Geçkinin, her türlt rlü elemanıyla, yatay düzlemdeki d izidir. Teğet, et, Doğru (aliynman): Eğriliği sonsuz olan doğru parças asıdır. atay Kurp (eğri): Belirli bir yarıçapta apta eğriliği i olan, genelde daire parçalar alarından oluşan eğri e yol parças asıdır. Slide 12 6
atay Geometri Teğet atay kurp Teğet Slide 13 Düşey Geometri Siyah kot: Siyah çizgi üzerindeki herhangi kottur. Siyah çizgi: ol ekseni üzerinde arazi durumunu gösteren g çizgidir. Boyuna eğim: e ol ekseninin düşey d düzlemdeki d eğimidir. e KırmK rmızı çizginin eğimidir. e Kırmızı Çizgi: ol inşaat aatı tamamlandığı ığında, yol ekseninin boykesitte sahip olması istenen çizgidir. Kırmızı kot: Kırmızı çizgi üzerindeki herhangi kottur. Siyah kot KOT Siyah çizgi Kırmızı çizgi Kırmızı kot α düşey kurp düşey kurp Boyuna eğim: tg(α) UAKLIK Slide 14 7
Düşey Geometri Boykesit: Plandaki yol ekseninin bir doğru boyunca düşey d düzlemdeki d izdüşümüdür. Düşey eğri (kurp): Boykesitte doğrular arasında kalan eğri e kısımlardk mlardır. r. (m) 1/200 90.0 85.0 80.0 % 7.86 75.0 70.0 65.0 % 6.5 % 5.3 60.0 55.0 KIRMII KOT SİAH KOT KESİT NO ARA MESAFE BAŞLANGICA UAKLIK HEKTOMETRE KİLOMETRE BOUNA EĞİM PLAN 82.5 74.4 80.0 77.76 70.92 75.0 68.28 70.0 65.82 65.0 63.06 64.92 60.0 63.26 A 1 2 3 4 5 6 TF1 7 8 9 10 11 2 12 13 TF2 14 15 16 3 17 TF3 4 18 19 TF4 20 21 22 5 23 TF5 24.5 42.3 39.4 35.9 14.3 24.5 38.4 81 20.7 34.8 40.8 53.2 39 26.7 26.7 51 40.7 31.8 32.7 33.2 42.6 30.1 79.4 54.4 42.6 36.9 29.4 13 40.2 33.66 39.34 35.9 33.3 24.5 66.8 106.2 156.4 219.3 300.3321 355.8 396.65 449.8 488.8 515.5 542.2 593.2 633.9 665.7 698.4 731.6 774.2 804.3 883.7 938.1 980.7 1017.6 1047 1100.5 1134.1 1173.5 1209.4 1242.7 142.1 180.9 1060.3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 R=70m =24 55.0 60.54 % 6.5 52.5 57.04 55.0 56.6 60.0 56 56.0 65.0 56.94 65.0 58.0 60.0 59.22 58.0 60.84 55.0 R=25m =75 63.54 55.0 60.0665.7 65,0667.04 70,0669.12 70.88 75.0 73.14 74.74 80.0 R=40m =33 85.0 78.58 88.0 % 5.3 % 7.86 79.12 89.0 78.86 85.0 R=35.6m =35 77.84 80.0 76.3 76.86 75.0 76.16 70.0 73.18 65.0 70.6 60.0 67.42 55.0 64.52 R=30m =37 51.0 61.58 (m) Slide 15 Düşey Geometri: Boykesit Boykesit: Plandaki yol ekseninin bir doğru boyunca düşey d düzlemdeki d izdüşümüdür. Siyah kot Kırmızı kot KOT Siyah çizgi α düşey kurp Kırmızı çizgi düşey kurp Boyuna eğim: tg(α) UAKLIK Slide 16 8
Düşey Geometri: Düşey D Kurp Düşey eğri e (kurp): Boykesitte doğrular arasında kalan eğri e kısımlardk mlardır. r. Slide 17 Enkesitler Enkesit: Geçki eksenine dik doğrultuda alınan kesittir. Slide 18 9
ol Eksenine Göre G arma ve Dolgu Arazi, sıfır çizgisi kotundan daha düşük kotta geçilmeye çalışılırsa yarma, sıfır çizgisi kotundan daha yüksek kotta geçilmeye çalışılırsa, dolgu ortaya çıkar. Sıfır çizgisi yarma dolgu yarma 200 dolgu 150 100 50 Slide 19 Enkesitler Enkesit elemanları: Hendek, Şev ve Platform Hendek: oldan ya da yarma şevinden gelen yağış sularını yoldan uzaklaştırmak için i in yarma boyunca ve yarma kenarına yapılır. arma kenarı hendeği, bir drenaj, akaçlama elemanıdır. Akaçlama (Drenaj): üzeysel suları yoldan uzaklaştırmak için i in yapılan donanımlard mlardır. r. Şev: Platform ile arazi parças ası arasındaki dolgu ya da yarma yüzeyine şev denir. Dolgu şevi hendek arma şevi Doğal zemin Eksen çizgisi Slide 20 10
Enkesitler Şev: Platform ile arazi parças ası arasındaki dolgu ya da yarma yüzeyine şev denir. Kret noktası: Arazi ile yarma şevinin kesişme noktasıdır. Dolgu eteği: Arazi ile dolgu şevinin kesişme noktasıdır. Dolgu şevi hendek arma kreti arma şevi Dolgu eteği Doğal zemin Eksen çizgisi Slide 21 Enkesitler: Tam arma Slide 22 11
Enkesitler: Tam arma Slide 23 Enkesitler: Karışı ışık Slide 24 12
Enkesitler: Tam Dolgu Slide 25 Enkesitler 1. Hattın yarmada dolguda olması 2. Hat sayısı 3. Hattın açık havada tünelde olması 4. Hattın doğru eğri kesimde olması 5. Travers boyu (2.80m) 6. Travers yanı balast omuz genişliği (50cm) 7. Balast kalınlığı (platform ekseninde 40cm) 20 October 2015 Slide 26 13
Enkesitler 8. Balast şev eğimi (1/2.3) 9. Balast kenarı banket genişliği 10. anal eğim (bombe) (%2.5) 11. Kablo su kanal boyutu 12. Elektrik direkleri konumu 13. Hat eksenleri arası mesafe: 3.50m 4.40m (yüksek hızlı) Taşıt gabarilerine anyana geçen katarların aerodinamik etkilerine Üstyapı bakım yöntemine 20 October 2015 Slide 27 Enkesitler 20 October 2015 Slide 28 14
Gabari 1. Taşı şıt Gabarisi: Taşıt enbüyük yapım çerçevesi. ol sabit engel konumu belirleme Sinematik Gabari: Geometrik/Dinamik deplasmanlar Statik Gabari: Açık vagonların yüklenmesi için gerekli 2.. Engel (Serbest Alan) Gabarisi: Peron gibi sabit tesislerin tasarımında 329cmx431cm Enküçük hat aralığı 3.57m (120-200km/sa 3.67m) 20 October 2015 Slide 29 15