Avrasya Tüneli'nde Yangın Korunumu

12 Mayıs 2016 | UYGULAMA 145. Sayı (Nisan 2016)

Asya ve Avrupa yakalarını ilk kez deniz tabanının altından karayolu tüneliyle birleştiren Avrasya Tüneli'nde dünyanın en ince yangın korunum kaplamasıyla en zor yangın eğrilerinden birine cevap veriliyor.

Yapı Merkezi ile SK E&C tarafından kurulan YMSK Ortak Girişimi tarafından inşaatı gerçekleştirilen ve kısa adı “Avrasya Tüneli” olan İstanbul Boğazı Karayolu Geçişi Projesi, İstanbul’un Asya ve Avrupa yakalarını ilk kez deniz tabanının altından karayolu tüneliyle birleştiren bir proje. İstanbul’da araç trafiğinin yoğun olduğu Kazlıçeşme-Göztepe hattında hizmet verecek Avrasya Tüneli, toplam 14,6 kilometrelik bir güzergâhı kapsıyor. Projenin 5,4 kilometrelik bölümü, deniz tabanı altına özel bir teknoloji ile inşa edilen iki katlı tünelden ve diğer metotlarla inşa edilen bağlantı tünellerinden oluşurken, Avrupa ve Asya yakalarında toplam 9,2 kilometrelik güzergâhta ise kavşak, yol genişletme ve iyileştirme çalışmaları yapılıyor. Proje ile İstanbul’da trafiğin çok yoğun olduğu bir güzergâhta yolculuk süresi 100 dakikadan 15 dakikaya kadar inerken, güvenli ve konforlu yolculuğun da ayrıcalığı yaşanacak.

T.C. Ulaştırma, Denizcilik ve Haberleşme Bakanlığı ile Altyapı Yatırımları Genel Müdürlüğü (AYGM), Avrasya Tüneli Projesi’nin tasarımı, inşaatı ve 24 yıl 5 ay işletmesini gerçekleştirmesi için Avrasya Tüneli İşletme İnşaat ve Yatırım A.Ş. (ATAŞ)’yi görevlendirmişti. İşletme süresinin tamamlanması ile Avrasya Tüneli kamuya devredilecek.

Proje üç bölümden oluşuyor: “Avrupa Yakası” kapsamında, Kazlıçeşme’den Çatladıkapı’ya devam eden Kennedy Caddesi üzerindeki U-dönüşü, alt geçit olarak ve engellilerin erişimine uygun yaya köprüsü de üst geçit olarak inşa ediliyor. Toplam uzunluğu yaklaşık 5.4 km olan mevcut yolun tamamı genişletilerek 2x3 ve 3x2 şeritten 2x4 şeride çıkarılıyor. “Boğaz Geçişi” kapsamında, İstanbul Boğazı’nda deniz tabanının altından geçen 5.4 kilometre uzunluğunda iki katlı tünel inşa ediliyor. Her katta çift şerit yer alıyor. Tünelin Asya yakası girişinde işletme binası, tünelin her iki ucunda havalandırma bacaları ve gişeler yer alıyor. “Anadolu Yakası”nda ise Göztepe’ye ulaşan D100 yolu üzerinde, 2 adet köprülü kavşak ve engellilerin ihtiyaçlarına cevap verecek şekilde modernizasyonları da dâhil olmak üzere yaya üst geçitleri inşa ediliyor. Yaklaşık 3.8 kilometre uzunluğundaki yol genişletilerek 2x3 ve 2x4 şeritten 2x4 ve 2x5 şeride çıkarılıyor.



Özel tasarlanan TBM kullanıldı
Avrasya Tüneli, çap olarak dünyada altıncı, denizaltı derinliği olarak ise ikinci sırada yer alıyor. Bu iki önemli unsurun birleşmesi ise Avrasya Tüneli’ni en ayrıcalıklı inşaatlardan birisi yapıyor. Geçen sene mühendislik ve tünelcilik alanında dünyanın en saygın kuruluşları arasında yer alan ITA Uluslararası Tünel ve Yeraltı Yapıları Birliği tarafından Büyük Projeler dalında Yılın Projesi Ödülü’ne de layık görülen projenin Boğaz geçişi tünelinde sadece bu projeye özel olarak tasarlanan TBM (Tunnel Boring Machine-Tünel Kazma Makinesi) kullanıldı. Anadolu yakasından başlayan tünel inşaatı, Tünel Kazma Makinesi’nin deniz tabanının yaklaşık 25 metre altından toprağı kazarak ve iç çeperleri oluşturarak ilerlemesi sonucunda Avrupa yakasında tamamlandı.
Birçok ilki ve birçok önemli uygulamayı içeren projede yangın riski de minimum düzeye indirilmiş. Dünyanın en büyük çaplı uygulamalarının yapıldığı Avrasya Tüneli’nin yangın korunumu Arabian Vermuculite Industries (AVI)’in AVICOTE AV650 ve AV800 kaplamalarıyla sağlanıyor. Türkiye Temsilciliğini Denge Yapı’nın yürüttüğü ürünler proje için yeniden formüle edilmiş. Biz de Denge Yapı Genel Müdürü Zafer Ülkü’den hem malzemeler hem de yapılan uygulamalarla ilgili bilgi aldık...


Denge Yapı Genel Müdürü Zafer Ülkü

Yalıtım: Proje ve yaptığınız uygulamayla ilgili bilgi alabilir miyiz?

Zafer Ülkü: Betonarme yapılarda pasif yangın korunum kaplaması, çelik yapılardan oldukça farklıdır. Her projeye özel çözüm üretmek gerekir. Avrasya Tüneli projesi de böyle oldu. Ulaşım ağında Avrupa’ya bağlı olduğumuz için her anlamda Avrupa’daki tünel standartları dikkate alındı. Çünkü denizaltında, iki kıtayı bağlayan, yedi farklı zemin formasyonuna sahip, üzerindeki ciddi hidrolik yükten dolayı yüksek basınç altında kalan çok özel bir tüneldi. Dolayısıyla aslında bir karayolu olmasına rağmen trenlerin kullanıldığı tünellerdeki çok daha ağır standartlar uygulandı. AVI de bu ağır standartlara uygun yangın yüklerini dikkate alarak bir yangın koruma kaplaması geliştirdi.

Denizaltında, normal tünellerden beş altı kat daha fazla basınç altında kalan Avrasya Tüneli’nde çok yüksek mukavemette prekast beton kullanılıyor. Normalde betonarme yapılar yangına dayanımlı olarak kabul edilse de yüksek mukavemetli betonarme yapılarda tam tersi bir etki oluşabiliyor. Isıyla birlikte genleşen beton, bütünselliğini kaybedebiliyor ve içindeki donatı zarar görüyor. Dolayısıyla Avrupa standartlarında bu tip yapılarda prekast elemanın yüzeyinin 380 °C’den daha yüksek ısıya maruz kalmasını engelleyecek tedbirler alınması isteniyor. İlk sıradaki donatının da 240 °C’den daha yüksek ısıda olmasına müsaade edilmemesi talep ediliyor.

Projede, RABT-ztv yangın eğrisinde, ortamda 1200 °C’lere fırlayan ve bir saat devam eden, ardından bir saat içinde de soğutma şartlarına betonun dayanmasını sağlayacak bir refrakter tabaka talep ediliyordu. Bunu sağlamak için tüm prekast sistemi full scale test’lere soktuk. Bunun öncesinde de prekast beton parçaların miks dizaynlarına müdahale ettik. Yani betona da müdahale etmek zorunda kaldık. Ardından, ‘kendi geliştirdiğimiz ürünlerden minimum hangi kalınlıkta kaplama yaparsak sıkıntı yaşamayız’ sorusunun cevabını aradık. Almanya’da akredite uluslararası bir laboratuvarda yangın testleri gerçekleştirdik. Zamana bağlı olarak ısı kayıplarını ve bütünselliğini takip ederek 24 milimetre kalınlıkta istenen şartları yerine getirebileceğimizi gördük. Montajdan kaynaklı konstrüktif hataları da dikkate alarak 30 milimetre kalınlıkta bir uygulamayla bu projenin güvenliğinin sağlanabileceğine karar verdik.

Temmuz ayı gibi projenin denizaltında kalan kısmını tamamlamış olacağız. Tahminen eylül ayına kadar tünelin karada devam eden kısımlarına geçeceğiz.



Yalıtım: Ürünün tercih edilmesindeki ana unsur neydi?

Zafer Ülkü: Projeye başlamadan AVI’nin Ar-Ge bölümü devreye girdiğinden üründe bazı geliştirmeler de yapıldı. Mesela vermükulit yerine boksit kullanıldı. Bu da bize, rakiplerin 42 milimetre kalınlıklarla sağlayabilecekleri yangın korunumunu bizim 24 milimetre kalınlıkta çözebilmemizi sağladı. Bu da daha az tonaj kullanımı, daha az işçilik maliyeti anlamına geliyor. Çok daha ekonomik bir çözüm gerçekleştirmiş olduk. İnce bir malzemeyle koruma yapıyor olmak, gabariden kaynaklı kayıpları engelleyeceği için daha küçük delme ile bu işlerin yapılabilirliğini temin etmiş oluyoruz. Bu da tabii maliyeti çok düşürüyor. O anlamda geçen yıl itibariyle dünyada bu sektör için ligde çok önemli bir değişiklik gerçekleştirmiş olduk.

Onun dışında tabii önemli bir farklılık da ürünün bitiş yüzeyindeki pürüzlülük katsayısının düşüklüğü. Tünellerde zaman zaman meydana gelen hava akımının akışkanlığında, yüzeydeki pürüzler çok önem kazanır. Havanın hızı pürüzlülük katsayına da bağlıdır. Bu, özellikle bir yangın anında egzoz fanlarından üflenen havanın daha kolay tahliye edilmesini sağlayan ve türbülansı önleyen bir unsurdur. AV650’nin bitmiş yüzeyindeki pürüzlülük katsayısı ise 3 mikron kadar; ki, diğer ürünlerde bu 3 milimetreyi bulabiliyor. Pürüzlülük oranının, sürtünme direncinin fazla olması ayrıca daha fazla ve güçlü fanlar ile daha fazla elektrik sarfiyatı gerektiriyor.

Yalıtım: Uygulama nasıl oluyor?

Zafer Ülkü: Uygulamayı, makine üreticileriyle geliştirdiğimiz makineler ve kendi ekibimizle gerçekleştiriyoruz. AV uygulanmadan önce bir zemin hazırlığı gerekiyor. Öncelikle projeye özel tasarlanmış yangına dayanıklı çelik dübellerle meshler yüzeye tutturuluyor. Bu arada mesh ile beton arasında paspayına ihtiyaç oluyor, onu da kendi malzememizden yerde döküm yaparak üretiyoruz. Bir grup arkadaşımız meshle beton arasına o paspaylarını yerleştirerek donatının açığa çıkmasını sağlıyor. Daha sonra onun üzerine kaplama yapıyoruz.

Hem müteahhit firmanın hem de bizim çok iyi bir kalite kontrol sistemimiz var. Saat başı makinelerden ıslak numuneler alınarak ıslak yoğunluğumuz kontrol ediliyor. Dolayısıyla ürünün bitiş noktasında kuruduğu zaman olması gereken yoğunluğu takip altında tutuyoruz. İmalat sırasında da sürekli, iki metrede bir hem yaş hem kuru haldeyken kalınlık kontrollerini yapıyoruz. Onun dışında ürünün 28 günlük mukavemet alma süresi tamamlandığında rastgele seçimle numuneler alıp, etüvde 24 saat bekletip, su muhteviyatını istediğimiz değere indirdikten sonra yine hem kuru yoğunluk hem kalınlık kontrollerini yapıyoruz. Ayrıca ortalama bin metrekarede bir Amerikan standartlarında olan bir kalite kontrol sistemini takip ediyoruz. Rastgele seçilmiş bir noktada kopartma testi yapıyoruz. Ürün, istenildiğinden çok yüksek bir mukavemete sahip olduğu için bu zamana kadar hiçbir olumsuz durumla karşılaşmadık.



Yalıtım: Denge Yapı için projenin önemi neydi? Ve ne tür deneyimler yaşadınız?

Zafer Ülkü: Zamana karşı yarışmak zorundaydık... Dünyada bu testleri yapacak laboratuvar sayısı dördü geçmiyor. Bunların da hiçbiri boş değil. Hem Ar-Ge’yi yürütüp hem de her istediğiniz zaman testler yapamıyordunuz. Çünkü projede full scale test yapılması şartı var. Dolayısıyla yeniden deneme şansınız pek olmuyordu. O yüzden biz hedef olarak bir kalınlık öngördük ama olur da hata verirse 5 milim daha kalını olsun, hadi o da hata verirse bir 5 milim daha olsun diye üç alternatif hazırladık. Ama en düşük alternatiften başlattık testi. O başarılı olunca zaten diğer ürünleri denemeye gerek kalmadı. Orada biraz zorluk çektik, çünkü test ettirmemiz gereken parçalar 22 ton ağırlığında. Bunlar tek seferde de test edilmiyor. Üç beş defa aynı yangın testinden geçip hepsinde aynı sonucu aldıktan sonra sonuç ilan ediliyor. Tüm bu tonlarca örneğin Almanya’da test edilmesi de işimizi biraz zorlaştırdı.

Denge Yapı olarak ilk tünel tecrübemizdi. Bu tünel de sıradan bir tünel değil, iki kıtayı denizaltından birbirine bağlayan, çok sayıda ödül almış bir tünel. Bu şans herkese verilmez. Dolayısıyla böyle bir projede rol almak ayrı bir keyif veriyor. Benzer nitelikteki projelerle kıyasladığımızda hız olarak da ayrıcalıklı bir proje oldu. Tünel çok kısa bir sürede delindi ve ona paralel olarak diğer aktiviteler de aynı hızda ilerledi. Kalite standartlarının yüksekliği de projeyi ayrıcalıklı kılan unsurlardandı. İnsanlar bir tünelden çok, bir kuyumcu dükkanında çalışıyor gibiler. Her şey milimetrik ve toleranslar çok az. İş güvenliği açısından da ayrıcalıklı bir projeydi.

Projenin bir önemli boyutu da, tek seferde yangın korunumuna en fazla bütçe ayrılan projelerden birisi olmasıydı. Projede 160 bin metrekare yangın korunumu uygulaması yapıyoruz. Ürün yoğunluklarımızı oldukça aşağıya çekmiş olmamıza rağmen tek seferde üretilen en büyük miktardaki yangın korunum malzemesi dünyada bu projede tüketildi. O anlamda da dünya birincisi. Dünyanın en ince yangın korunum kaplamasıyla dünyanın en zor yangın eğrilerinden birine cevap verildi.

 

---

R E K L A M