TETRAPOD KAPLAMALI DALGAKIRANDA PERİYODİK İNCELEME VE BAKIM EREĞLİ DEMİR ve ÇELİK FABRİKASI YENİ LİMAN GÜNEY MENDİREĞİ ÖRNEĞİ Eyüp ŞİŞMAN a, A.Selami SADIK a, M.Serhan ÖZDOĞAN a, a EREĞLİ DEMİR ve ÇELİK FABRİKASI, Yatırım, Sözleşme, Kontrol ve Koordinasyon Müdürlüğü, Kdz.EREĞLİ, ZONGULDAK, TÜRKİYE e-mail : esisman@erdemir.com.tr, ssadik@erdemir.com.tr, sozdogan@erdemir.com.tr ÖZET Deniz yapıları hizmet sürelerince ya hiç hasar görmeyecek ya da çok az hasar görecek şekilde tasarlanmaktadır. Ancak yapıyı hiç hasar görmeyecek şekilde tasarlamak maliyet açısından ekonomik olmamaktadır. Bu nedenle maliyet ile kalite arasında optimum bir çözüm bulunmalıdır. (1) Limanımızı koruyan tetrapod kaplamalı dalgakıranda yapının durumunu incelemek için yapılan kontroller sırasında, koruyucu kaplamanın bazı bölgelerde bozulduğu tespit edilmiştir. Hesap raporu, yapının projeleri ve mevcut durum arasındaki farkların tespiti için İTÜ ile birlikte incelemelerde bulunulmuş ve sonuçlar değerlendirilerek bakım çalışmaları yapılmıştır. Limanların korunması ve faaliyetlerine kesintisiz şekilde devam edebilmeleri için en önemli unsurlardan biri olan 50-100 yıl dönüş periyodunda tasarlanan dalgakıranların şiddetli fırtınalar sonrası periyodik olarak incelenmeledir. Hasar meydana gelmesi durumunda vakit geçirmeden zamanında bakım faaliyetleri hayata geçirilmelidir. ABSTRACT Marine structures are designed into little damage risk during whole service life. However, designing structures without any damage is none economic for project cost. Therefore, an optimal solution must be found between cost and quality. Some disrupted areas have been identified during the situation checks of tetrapod breakwater protects in Ereğli port. Construction application projects with calculation reports are investigated for the purpose of detecting differences between the current situation and project which held by İTU. All results evaluated and maintenance work was carried out. The protection of harbor and to progressive operation without any interruption within 50-100 years return period. Furthermore one of the most important elements for designing of breakwater is must be examined periodically after heavy storms. When the damage occurs, maintenance activities should be implemented in a timely manner without delay. Anahtar Kelimeler : Breakwater, Tetrapod, Maintenance Activities 935
GİRİŞ EREĞLİ Demir ve Çelik Fabrikaları T.A.Ş (ERDEMİR) Kdz.EREĞLİ de bulunan Türkiye nin en büyük yassı çelik üreticisidir. Grubun biri Ereğli diğeri İskenderun tesislerinde olmak üzere 2 limanı bulunmaktadır. ERDEMİR ve İSDEMİR limanları yılda 20 şer milyon ton elleçleme kapasitesine sahiptir. Konu limanlar kapasite kullanım oranları ile ülkemizin ilk 10 büyük limanı içerisinde yer almaktadır. İSDEMİR Limanı, Akdeniz in doğusunda İskenderun Körfezi nde, 1100 metre tali dalgakıran ile korunan, 19 metre su derinliğine sahip Akdeniz Bölgesi nin en büyük dökme katı ve genel kargo limanıdır. (2) ERDEMİR Limanı 1964 yılında hizmete başlayan Eski Liman ve 1998 yılında hizmete açılan Yeni Limandan oluşmaktadır. Liman içerisinde 2 adet Dökme Yük Rıhtımı, 4 adet Genel Kargo Rıhtımı, 1 adet Ro-Ro Rıhtımı ve 1 adet Tren Ferisi Yanaşma Rıhtımı bulunmaktadır. Limandaki rıhtım su derinlikleri 6.5 m ile 20 m arasındadır. Limanın gemi kabul tonajı maksimum 200.000 DWT dur. Limanda bulunan 8 rıhtımın toplam uzunluğu 1670 metredir.(2) Yeni Liman 1277 metre boyunda dalgakıran yapısı tarafından korunmaktadır. Yeni Limanın inşaatına başlanmadan optimum liman planı için 1990 yılında ODTÜ Kıyı ve Liman Mühendisliği Araştırma Merkezi ile model araştırmaları ve proje dalga tahmini için sinoptik haritalar ve rüzgar verileri kullanılarak dalga iklim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Model deney sonuçlarına göre liman konumu belirlenmiş ve dalgakıranın tetrapod ile projelendirmesi yapılmıştır. 2010 yılında gerçekleştirilen kontroller sırasında Erdemir Yeni Liman Güney Mendireğinde mendirek yapısının su üstündeki kısmında koruma tabakası olarak inşa edilen 20 tonluk tetrapodların üst sıralarında kaymalar ve çökmeler nedeniyle tetrapodların proje konumlarında yerlerinde olmadığı tespit edilmiştir. Konuyla ilgili İstanbul Teknik Üniversitesi Su ve Deniz Bilimleri UYG-AR Merkezi ile birlikte incelemeler yapılmıştır. 936
Şekil.1 Genel Cografi Konum (Google Earth) Şekil.2 Cografi Konum (Google Earth) Yapılan saha incelemesi kapsamında yapının tüm kesitleri, topuk kısmı, sualtı ve su üstü mevcut durumu dalgıç ve uzman personeller tarafından gözden geçirilmiştir. Su altı incelemeleri sırasında yan taramalı sonar sistemi 937
yardımıyla yapı boyunca 10 metre aralıklı olarak yapının kesitleri hazırlanmış ve hazırlanan kesitler projelerle karşılaştırılarak değerlendirmelerde bulunulmuştur. Yapılan incelemelerde su altında gövde kesitlerinde ve topuk kısmında anroşman ve tetrapodların yerleşim düzenlerinde bozulmaların olmadığı tespit edilmiştir. Su üstünde ise sistemin çalışmasıyla toleranslar dahilinde yeri değişenlerin haricinde, bölgesel olarak 2.kademelerin ve hatta 1.kademe tetrapodların görevini yapamayacak derecede önemli oranda yer değiştirdiği, anroşmanın yer yer sökülmeye başladığı görülmüştür. Mevcut durum proje kesitleriyle karşılaştırmalı şekilde incelendiğinde tamir gerektiren tam hasarorta hasar seviyesinde bölgelerin olduğu belirlenmiştir. Hasarın ileri seviyede olduğu bölgeler için ivedi, az hasarlı kesitler için de ilerleyen süreçte uygun zamanda bakım çalışmaları planlanmıştır. İlk olarak 2010 yılının Eylül-Aralık aylarında Mendireğin müzvarı ile Km. 1+130 arasında kalan 230 metrelik bölgesindeki hasarlı bölgenin düzenlenmesi acilen tamamlanmıştır. İkinci bakım çalışması 2012 senesi Temmuz-Kasım döneminde, 1+135 km ile 0+700 km leri arasında yapılmıştır. Bakım çalışmaları sırasında kırılan, yerlerinden oynaması sebebiyle çatlak oluşan tetrapodlar tespit edilerek sökülmüş, yerlerine yeni tetrapodlar koyulmuştur. Kırılan, çatlak tespit edilen ve proje düzenleri bozulan tetrapodların demontaj ve yeniden montajının yapılabilmesi için su üstünde bulunan tüm tetrapodların ve yer yer bölgesel olarak su altındaki tetrapodların demontaj ve montajı yapılmıştır. Konu bakım çalışmalarıyla düzenleme yapılan bölgelerde yapının stabilitesi tekrardan sağlanarak, onaylı projelere uygun hale getirilmiştir. ÇALIŞMA YÖNTEMİ Yeni Liman Güney Mendireği ERDEMİR Yeni Liman Güney Mendireği 1277 m uzunluğunda olup, yapı 20 ton ağırlığında 2 sıra tetrapod kaplamalı bloklar ile korunmaktadır. Yapının gövdesinde açık deniz tarafındaki şev eğimi 1: 4/3, müzvar kısmında şev eğimi 1:3/2 dir. Dalgakıran kret kotu + 6.0 m kotunda projelendirilerek inşaa edilmiştir. 938
Şekil 1 Dalgakıran tip en kesiti Şekil 2 Liman Yerleşim Planı 939
Şekil 3 Mendirek Kesiti ve Tetrapod Bloklarının Yerleşim Planı Deniz Ölçüm Çalışmaları (Yan taramalı Sonar Sistemi) Deniz tabanı yüzey yapısının ve topuğun mevcut durumunu saptamak amacıyla Imagenex marka çift frekanslı (330 800 khz) sayısal veri toplama ve işleme özelliğine sahip yan taramalı sonar sistemi kullanılmıştır.(4) Yan taramalı sonar' ın deniz birimi (towfish), çekme kablosu ile araştırma teknesi tarafindan çekilerek çalışma hattı boyunca transduserden ses sinyalleri yayar ve dönüş sinyalleri yine transduser tarafından alınır. Transduser tarafından algılanan ses dalgaları elektrik enerjisine dönüştürülüp, çekme kablosu ile kayıt birimine (kayıtçı, PC) iletilerek sayısal kaydı gerçekleştirilir. İletilen bu akım sinyalleri tabandaki malzemenin yansıma katsayısının şiddetine bağlı olarak gri nin tonları şeklinde deniz tabanı yüzeyinin görüntüsünü oluşturmaktadır. Mendirekte boyunca kıyıya dik olarak 10 metre profil aralıklarıyla, 330 khz frekansında 7 adet, 60m. iskele ve 60m. sancak olmak üzere her bir profil için toplam 120 metrelik deniz tabanında yüksek çözünürlüklü yan taramalı sonar profilleri çekilmiştir.(4) İnceleme alanında yapılan batimetrik ölçümlerden elde edilen derinlik değerlerinin, işlenmesi sonucu proje sahasının üç boyutlu renkli batimetri haritası, Şekil 3 ve Şekil 4, oluşturulmuştur. 940
Şekil 4 Renklendirilmiş Batimetri Haritası Şekil 5 Proje Sahasının Üç Boyutlu Mozaik ve Batimetri Haritası 941
Yandan taramalı sonar çalışmaları sonucunda elde edilen batimetrik harita kullanılarak dalgakıran hattı boyunca 10 metre aralıkla kesitler hazırlanmıştır. Şekil 6 Ölçüm Sonucu Bulunan Kesit ile Proje Kesitlerinin Karşılaştırılması (3) Karşılaştırmalı kesitler incelendiğinde topuk bölgesinde proje kesitlerinde değişiklik olmadığı, hatta yer yer fazla miktarda topuk malzemesi bulunduğu belirlenmiştir. Hazırlanan kesitlerin kontrolü amacıyla uzman dalgıçlar tarafından su altında yerinde kontrol yapılmıştır. Kontrollerde topuk tabakasının derinliği, genişliği, kullanılan malzemenin niteliği ve tetrapodların topuğa yaslanma durumları incelenmiş olup, proje dışı herhangi bir durumla karşılaşılmamıştır. Su üstü kesiminde ise öncelikle gözle kontroller yapılmış, proje kesitlerine göre proje dışı olduğu düşünülen elemanların ölçümlerle mevcut konumları tespit edilerek proje kesitleriyle karşılaştırılmıştır. Proje kesitleri dışında oldukları tespit edilen elemanların demontaj ve montajı yapılarak kesitler projeye uygun olarak yeniden teşkil edilmiştir. SONUÇLAR VE ÖNERİLER Dalga etkilerine açık limanların korunmaları, gemilerin rıhtımlara emniyetle yanaşmaları, ayrılmaları ve yükleme boşaltma faaliyetlerini yapabilmeleri için konunun uzmanları tarafından dalgakıran yapıları dizayn ve inşaa edilmelidir. Bahse konu yapılarda inşaat aşaması sonrası gerekli performans için tasarımla birlikte yapım gerekliliklerine de titizlikle uyulmalıdır. Konu bildiri tasarım ve inşaat aşamaları tamamlanmış, yaklaşık 15 yıldır faaliyette olan 942
limanı koruyan dalgakıran yapısında tamamlanmış bakım çalışması uygulamasını, yaşanan örnekleri ve bunların yanında genelde ülkemizde ihmal edilen önemle üzerinde durulması gereken limanların işletme faaliyetlerinin aksamadan verimli şekilde yürütülmesi için liman yapılarının periyodik olarak kontrol ve bakımlarının düzenli olarak yapılmasının gerekliliğini vurgulamak için hazırlanmıştır. Yapılan çalışmalar ve sonuçlar maddeler halinde sıralanmıştır. (4) Mendireğin topuk malzemesinin üst kotlarının ve topuğun genişliğinin proje ile uygun olduğu, Tetrapod bloklarının deniz tabanında topuk kayalarına düzgün bir biçimde yerleştirilmiş olduğu, Topukta kullanılan malzemenin projede belirtilmiş olan 3-8 ton kategorisine uygun olduğu, Mendirek boyunca topuk tabakasının üzerine çıkan herhangi bir sedimente rastlanılmamıştır. Yukarıda sıralanan bulgular neticesinde yapının topuğu ile ilgili olarak stabiliteye etki edebilecek herhangi bir olumsuz durumla karşılaşılmayacağı söylenebilir. Su üstünde ise proje ile karşılaştırıldığında yerinde olmayan ve kırık tetrapodların olduğu tespit edilmiş ve yapının stabilitesinin sağlanabilmesi için yeniden düzenleme yapılmıştır. Yapıda tasarıma uygun yapılan bakımın yanı sıra güncel dalga iklim analizleri kullanılarak koruma tabakası stabilite analizi, dalga tırmanma yüksekliklerinin belirlenmesi, dalga aşma hesapları, topuk stabilite analizi, ve kesitlerin geoteknik stabilite analizleri tekrardan hesaplanmış ve değerledirilmiştir. 943
Resim 1. 2010 yılında Erdemir Yeni Liman Mendireğinden Hasarlı Kesit Resim 2.Tetrapod Demontajı Yapılan Kesit Resim 3. Su Seviyesi Tetrapod Demontajı 944
Resim 4. Anroşman Tanzimi ve Tetrapod Montajı Yapılan Kesit KAYNAKLAR Resim 5. Bakım Çalışmaları Sonrası Dalgakıran 1 Yüksel, Y., Çevik, E., Dalgakıran Tasarımı Ders Notları, İstanbul 2008 2 Çelikten Gelecek, ERDEMİR Grubu aylık süreli iç iletişim yayını Ağustos 2014 Syf.10 3 Çelikten Gelecek, ERDEMİR Grubu aylık süreli iç iletişim yayını Temmuz 2014 Syf.10 4 ERDEMİR Limanı Güney Mendireği Batımetrik Ölçüm ve Arazi Çalışmaları Değerlendirme Raporu, İstanbul Teknik Üniversitesi Su ve Deniz Bilimleri Uyg- Ar Merkezi, 2011 945