Evaluation of the Use of Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) Basalts as Railway Ballast

Öz

The aim of this study is to evaluate the use of Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) basalts as railway ballast. Investigations were carried out in the basalt quarry and samples were taken for the experiments to be carried out in the study. According to the Ballast Technical Specification, abrasion resistance determination with Micro-Deval, resistance to fragmentation with Los Angeles test, Magnesium Sulphate test, water absorption and grain density tests were carried out to determine the physical properties of the rock. Petrographic analysis was carried out to determine the name and origin of the rock. The rock's resistance to abrasion was determined as 6%, resistance to fragmentation as 9%, frost resistance value as 1%, grain density as 2.90 Mg/m3 and water absorption rate as 0.3%. The experimental studies have shown that Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) basalts can be used as railway ballast in conventional railway, speed train and high-speed train lines. It will provide an idea about the usability of Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) basalt quarry in meeting the ballast needs of Ankara-İzmir high-speed train lines, which are currently under construction, and Eskişehir-Antalya high-speed train lines, which are currently under project studies.

Anahtar Kelimeler

• Ballast
• basalt
• railway ballast
• Akin Sandıklı
• Los Angeles
• high speed train

Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) Bazaltlarının Demiryolu Balastı Olarak Kullanımının Değerlendirilmesi

Öz

Bu çalışma ile Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) bazaltlarının demiryolu balastı olarak kullanımının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bazalt ocağında incelemeler yapılarak çalışmada yapılacak deneyler için örnekler alınmıştır. Balast Teknik Şartnamesine göre kayacın fiziksel özelliklerin belirlenmesi için Mikro – Deval ile aşınma direnci tayini, Los Angeles deneyi ile parçalanmaya karşı direnç tayini, Magnezyum Sülfat deneyi, su emme ve tane yoğunluğu deneyleri yapılmıştır. Kayacın isim ve kökenini belirlemek için petrografik analiz yapılmıştır. Kayacın aşınmaya karşı direnci % 6, parçalanmaya karşı direnci % 9, dona dayanıklılık değeri % 1, tane yoğunluğu ise 2,90 Mg/m3, su emme oranı ise % 0,3 olarak tespit edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar konvansiyonel demiryolu, hızlı tren ve yüksek hızlı tren hatlarında Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) bazaltlarının demiryolu balastı olarak değerlendirilebileceğini göstermiştir. Akin (Sandıklı/Afyonkarahisar) bazalt ocağının, yapımı devam eden Ankara-İzmir, proje çalışmaları devam eden Eskişehir-Antalya yüksek hızlı tren hatların balast ihtiyacının karşılanmasında kullanılabilirliği hakkında fikir verecektir.

Anahtar Kelimeler

• Balast
• bazalt
• demiryolu balastı
• Akin Sandıklı
• Los Angeles
• yüksek hızlı tren

Kaynakça

1. Oğul K, Topal İ, Poşluk E. Ankara - İstanbul yüksek hızlı tren demiryolunda balast hammaddesi olarak granit ve bazaltın birlikte kullanılabilirliğinin araştırılması ve aşınma dayanımlarına etkisi, MT Bilimsel 2012; 1, 81-89.
2. Kozak M. Hemzemin geçitlerdeki kaplama çeşitleri ve güvenliğe etkisinin araştırılması, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 2012; 2(1), 1-11.
3. Nålsund R. Railway ballast characteristics, selection criteria and performance, Doctoral Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Faculty of Engineering Science and Technology, Department of Civil and Transport Engineering, 2014.
4. Kozak M. Demiryolu balastının ve özelliklerinin araştırılması, Demiryolu Mühendisliği 2021; 13, 86-96.
5. Rağmındı GP. Research on railroad ballast specification and evaluation, Transportation Research Record 1985; 1006, 1-8, 1985.
6. Okonta FN, Magagula SG. Railway foundation properties of some South African quarry stones, Electronic Journal of Geotechnical Engineering EJGE 201; 179-197.
7. Yılmaz A. Demiryolu üstyapısında balast kirliliği, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 2015; 6(1), 11-17.
8. Bayrak MÇ. Altyapı özelliklerinin demiryolu üstyapısının performansına etkisi, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2018.

9. Bassey D, Ngene B, Akinwumi I, Akpan V, Bamigboye G. Ballast contamination mechanisms: a criterial review of characterisation and performance ındicators. Infrastructures 2020; 5(11), 94.
10. Anonim, Yol mühendisleri kursu yol üstyapı ders notları, TCDD Eğitim ve Öğretim Dairesi Başkanlığı Yayınları, Ankara, 2016.
11. Yüzbaşı İB. Göksun ofiyoliti kabuksal kayaçlarının demiryolu balast malzemesi olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş, 2019.
12. Anonim, TCDD balast teknik şartnamesi. TCDD Araştırma ve Geliştirme Dairesi Başkanlığı, Ankara, 2020.
13. Kahraman E, Yapıcı N. Kurtpınar (Ceyhan) bazaltlarının demiryolu balastı olarak kullanımının değerlendirilmesi, Demiryolu Mühendisliği 2022; 16, 14–22.
14. Sabancı A. Pazarcık (Kahramanmaraş) ve Solhan (Bingöl) magmatiklerinin demiryolu balastı olarak kullanılabilirliği, Yüksek Lisans Tezi, T.C. İnönü Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Malatya, (2018).
15. Işlak H. Evciler (Gölbaşı/Ankara) bazaltının petrografik ve petrokimyasal özelliklerinin demiryolu balast ve balastaltı malzemesi olarak kullanılabilirliği üzerine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Konya Teknik Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Konya, 2019.
16. Kozak M. Yenikaracaören (Kütahya) bazaltlarının demiryolu balastı olarak kullanılabilirliği, Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 2024; 14(2), 944-952.
17. Kozak M. Işıkkara (Kütahya) bazaltlarının demiryolu balastı olarak kullanılabilirliği, Demiryolu Mühendisliği 2024; 20, 25–30.
18. Kahraman E, Özdemir AC. Çavuşlu (Malatya) granitlerinin demiryolu balastı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması, Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 2024; 39(3), 813-820.
19. Kozak M. Kolankaya (Eşme/Uşak) andezitik bazaltlarının konvansiyonel demiryolu hatlarında demiryolu balastı olarak kullanılabilirliği, Muş Alparslan University Journal of Science 2024; 12(2), 169-173.
20. Öngür T. Sandıklı (Afyon) jeotermal araştırma bölgesine ilişkin jeolojik durum ve jeotermal enerji olanakları, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Rapor No;5520, Ankara, 1973.
21. Tuzcu G. Küçük Sincanlı Ovası hidrojeolojik etüt raporu, TC, Enerji ve Tabi Kaynaklar Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü Jeoteknik Hizmetler ve Yeraltısuları Dairesi Başkanlığı, Ankara, 1974.
22. Afşin M. Afyon Sandıklı Kuruçay ovası ve Hüdai kaplıcasının hidrojeoloji incelemesi, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1991.
23. Aksever F. Afyon-Sandıklı havzası hidrojeoloji incelemesi, Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2011.
24. Ercan T. Orta Anadolu’daki Senozoyik volkanizması, MTA Dergisi, 107, 119-141, 1986.
25. Becker-Platen JD, Benda L, Steffens F. Litho- und biostratigraphische Deutung radiometrischer Altersbestimmungen aus dem Jungtertiär der Turkei, Geologisches Jahrbuch 1977; B25, 139-167.
26. TS EN 1097-2. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler bölüm 2: parçalanma direncinin tayini için metotlar. Türk Standartları Enstitüsü, 2020.
27. TS EN 1097-6. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler-bölüm 6: tane yoğunluğunun ve su emme oranının tayini. Türk Standartları Enstitüsü, 2013.
28. TS EN 1367-2. Agregaların termal ve bozunma özellikleri için deneyler-bölüm 2: magnezyum sülfat deneyi. Türk Standartları Enstitüsü, 2011.
29. TS EN 1097-1. Agregaların mekanik ve fiziksel özellikleri için deneyler-bölüm 1: aşınmaya karşı direncin tayini (Mikro- Deval). Türk Standartları Enstitüsü, 2011.
30. Apaydın ÖF, Yılmaz M. Bazaltik kayaçların balast kirlenmesi yönünden karşılaştırılması, Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 2019; 8(1), 296-311.
31. Teymen A. Bazı kayaçların petrografik, fiziksel ve mekanik özellikleri arasındaki ilişkilerin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 2005.
32. Güleç K. Kayaçların fiziksel ve mekanik özelliklerinin su muhtevası ile değişimi, Bilimsel Madencilik Dergisi 1974; 13(3), 13-16, 1974.
33. Kozak M. İscehisar (Afyonkarahisar) mermerlerinin jeolojik ve jeomekanik özelliklerinin araştırılması, Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Afyonkarahisar, 2016.
34. Arsoy Z, Çiftçi H, Ersoy B, Uygunoğlu T, Arslan B. Afyonkarahisar bölgesi mermer parça atıklarının beton agregası olarak değerlendirilebilirliğinin araştırılması. El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi 2019; 6(3), 503-516.