Demiryolu Balastının ve Özelliklerinin Araştırılması

Öz

Bu çalışmada demiryollarında üstyapı malzemesi olarak kullanılan balast ve özellikleri araştırılmıştır. Platformun üzerine döşenen, traverslerin aralarını dolduran ve traverse elastik bir yatak oluşturan, traversler tarafından kendisine iletilen tüm etkileri platforma ileten, 22,4-63 milimetre ebadında kırılmış, keskin köşeli ve keskin kenarlı sert ve sağlam kayaçlara balast denilmektedir. TCDD tarafından 2020 yılında balast teknik şartnamesi güncellenmiştir. Bu güncelleme neticesinde balast olarak kullanılacak kayaç ile ilgili köken ve isim koşulu ortadan kaldırılmış ve şartnamede istenilen özellikleri sağlayan metamorfik, sedimanter ve eski teknik şartnamede ismi yer almayan diğer magmatik kökenli kayaçların balast olarak kullanılabilirliğinin önü açılmıştır. Bu durumunun balast maliyetine olumlu yönde etkisi olacaktır. Bu çalışma kapsamında yeni ve eski balast teknik şartnamesi karşılaştırılarak değişiklikler irdelenmiştir. Ayrıca iyi bir balastta bulunması gereken özellikler, üstyapı elemanları içerisinde balastın görevleri, teknik şartnameye göre balasttan istenilen geometrik ve fiziksel deneyler ve sınır değerleri, kayacın mikroskobik inceleme ve makro özelliklerine göre talep edilebilecek ek deneyler ve sınır değerleri ele alınmıştır. Yapılacak yeni çalışmalarda, farklı kayaç türlerinden elde edilecek balastların, aynı proje kriterlerine sahip demiryolu hat kesiminde tek orjinli kayaç olacak şekilde belirli aralıklarla kullanılarak, bakım maliyeti, ömrü ve benzeri kriterleri tespit edilerek fayda zarar analizlerinin yapılması faydalı olacaktır. Ayrıca güncellenen teknik şartnameye göre balast olarak kullanılabilecek kayaçların belirlenmesi için yeni çalışmaların yapılması faydalı olacaktır. Ülkemizde raylı sistem ve ulaşım alanında ulusal düzeyde akademik çalışmaların sayısının az olduğu görülmekte olup bu çalışmanın literatüre ve bilime katkısı olacağı düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Demiryolu
• Üstyapı malzemesi
• Balast
• Bazalt
• Granit
• Kireçtaşı

Investigation of Railway Ballast and Its Properties

Öz

In this study, ballast and its properties used as superstructure material in railways has been investigated. Ballast is a composition of hard and solid rocks with sharp corners and sharp edges 22,6-63 mm in size that fill between the sleepers and form an elastic bed for the sleepers which transmit all the effects transmitted to them by the sleepers to the platform. The ballast technical specification has been updated by TCDD in 2020. As a result of this update, the requirement concerns the origin and name of the rock to be used as ballast has been removed. Therefore, the use of the rock types which meet the conditions of the new specification such as metamorphic, sedimentary or the other magmatic rocks which were not listed in the former specification permitted. This will reduce the cost of ballast. Within the scope of this study, the changes were examined by comparing the new and former ballast technical specifications. In addition, the properties that should be found in a good ballast, the tasks of the ballast in the superstructure elements, the geometric and physical tests and limit values required from the ballast according to the technical specifications, additional tests and limit values that can be requested according to the microscopic examination and macro properties of the rock are discussed. In further studies, making a profit-loss analysis according to maintenance, life and similar criteria for the certain railway sections which have been constructed by use of different rock types with a single origin will be beneficial. In addition, it will be useful to carry out new studies to determine the rocks that can be used as ballast according to the updated technical specifications. In our country, it is seen that there are few academic studies in the field of transportation and railway at the national level so it is thought that this study will contribute to the related literature.

Anahtar Kelimeler

• Railroads
• Pavement Material
• Ballast
• Basalt
• Granite
• Limestone

Kaynakça

1. [1] A. P. Akgüngör, A. Demirel “Türkiye’deki ulaştırma sistemlerinin analizi ve ulaştırma politikaları,” Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt 10, Sayı 3, Sayfa 423-430, 2004.
2. [2] N. Yayla, “Karayolu mühendisliği,” Birsen Yayınevi, İstanbul, 2004.
3. [3] M. Kozak, “Beton travers üretiminde agrega türü (bazalt – kalker) ve çelik lifin kullanılabilirliğinin araştırılması,” Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar, 2010.
4. [4] M. Kozak, “Beton traversin gelişimi ve üretim aşamasının araştırılması,” Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 6(2), 73-81, 2010.
5. [5] T.C. Devlet Demiryolları İşletmesi Genel Müdürlüğü, “Yol mühendisleri kursu yol altyapısı ders notları,” TCDD Eğitim ve Öğretim Dairesi Başkanlığı Yayınları, Ankara, 2016.
6. [6] T.C. Devlet Demiryolları İşletmesi Genel Müdürlüğü, “2015-2019 istatistik yıllığı,” http://www.tcdd.gov.tr/files/istatistik//20152019yillik.pdf, 18.08.2020.
7. [7] M. Kozak, “Demiryolunda rayların birleşim noktaları ve özelliklerinin araştırılması,” Yapı Teknolojileri Elektronik Dergisi, 7(2), 40-49, 2011.
8. [8] T.C. Devlet Demiryolları İşletmesi Genel Müdürlüğü, “Yol mühendisleri kursu yol üstyapı ders notları,” TCDD Eğitim ve Öğretim Dairesi Başkanlığı Yayınları, Ankara, 2016.

9. [9] H. Güler, S. Jovanovic, “Demiryollarında hız yükseltilmesi amacıyla yapılması gerekli ön çalışmalar,” 6. Ulaştırma Kongresi, 275-286, İstanbul, Türkiye, 23-25 Mayıs 2005.
10. [10] Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, “Kayaçlar,” https://www.mta.gov.tr/v3.0/muze/kayaclar, 19.08.2020
11. [11] K. Görgülü, “Bazı mermer ocaklarında (Isparta-Burdur-Sivas) işletme sistemlerinin incelenmesinin ve öncelikli kaya madde/kütle özellikleri ile ilişkilendirilmesi araştırmaları,” Yüksek Lisans Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas, 1994.
12. [12] M. Kozak, “İscehisar (Afyonkarahisar) mermerlerinin jeolojik ve jeomekanik özelliklerinin araştırılması”, Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Afyonkarahisar, 2016.
13. [13] M. Tutuş, “Çukurova yöresinde bulunan bazı mermerlere ait fiziko-mekanik özelliklerin istatistiksel analizi,” Yüksek Lisans Tezi, Çukurova Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Adana, 2007.
14. [14] Y. Kibici, “Doğaltaş atlası,” Kubilay Ofset Repro, İzmir, 2006.
15. [15] T. Koralay, İ. Çobanoğlu, M. Demir, “Ofiyolitler içerisindeki gabro dayklarının balast malzemesi olarak kullanılabilirliği: inceler (Bozkurt-Denizli) örneği,” KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17(2), 32-48, 2014.
16. [16] 2020/565831 İhale Kayıt Numaralı “Ankara-Kayseri hattı km 190+760 da köprü yapılması ve km 190+000 ile km 191+000 arası güzergahın deplase yapılması”, https://ekap.kik.gov.tr/EKAP/Ortak/IhaleArama/index.html, 16.11.2020
17. [17] İ. B. Yüzbaşı, “Göksun ofiyoliti kabuksal kayaçlarının demiryolu balast malzemesi olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi,” Yüksek Lisans Tezi, T. C. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş, 2019.
18. [18] F. M. Kumru, “Demiryolunda balastsız (slab track) ve balastlı üstyapı uygulamalarının maliyet analizi,” Yüksek Lisans Tezi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Karabük, 2019.
19. [19] B. Ağbaba, “Balastlı demiryolu ve balastsız demiryolunun ansys programı yardımıyla analizinin yapılması ve karşılaştırılması,” Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2019.
20. [20] M. Ç. Bayrak, “Altyapı özelliklerinin demiryolu üstyapısının performansına etkisi,” Doktora Tezi, T. C. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta, 2018.
21. [21] 2020/384731 İhale Kayıt Numaralı “Çorlu istasyonuna 5.000 m3 balast alım işi balast teknik şartnamesi,” http://www.tcdd.gov.tr/ihale-detay/4397, 12.08.2020.
22. [22] Kamu İhale Kurumu, Elektronik Kamu Alımları Platformu (EKAP), “İhale işlemleri – ihale arama,” https://ekap.kik.gov.tr/EKAP/Ortak/IhaleArama/index.html, 21.08.2020