Mangan ve raydan üretilen makas göbeklerinin bakımları ve maliyetlerinin incelenmesi: M2 Yenikapı - Hacıosman Metrosu örneği
Investigation of the maintenances and costs of manganese and rail manufactured crossings: M2 Yenikapı - Hacıosman Metro line
Yazar: GÖKHAN ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Raylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Raylı Sistemler Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ulaşım = Transportation ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Bakım = Maintenance ; Demir yolları = Railways ; Demir yolu işletmeleri = Railway businesses ; Maliyet analizi = Cost analysis ; Metro = Metro ; Raylı sistemler = Railway systems

Özet:
Raylı sistemler günümüzde ulaşım anlamında en çok yatırım yapılan bir sektördür. Ülkemizde de yatırımlar bu yönde devam etmekte ve raylı sistemlerin geliştirilmesine önem verilmektedir. Özellikle şehir içi ve şehirler arası ulaşımda raylı sistemler zaman ve konfor açısından tercih edilenlerin ilk sırasında gelmektedir. Raylı sistemlere ilginin fazla olması ileriki yıllar için de yatırımların ulaşımda bu sektörde olması sürpriz olmayacaktır. Demiryolu üstyapı ekipmanlarından biri olan makas raylı sistemlerin önemli bir parçasını oluşturmaktadır. Makaslar trenlerin bir hattan diğer bir hatta geçişini sağladığı için bakımların çok iyi ve sıkı yapılması gerekmektedir. Hatta kullanılan makasın türü bakım ve maliyeti belirleyeceğinden projelerde tercih edilirken dikkat edilmesinde fayda vardır. Bu işletmenin sürekliliği için gereklidir. Makastaki en önemli parçalardan biri de kuşkusuz makas göbekleridir. Makas göbekleri demiryolu hattının ana damarlarından biridir. Deray olma riskinin olduğu bölgelerden biridir. Bu sebeple dikkate değer bir makas parçasıdır. Metro hatlarında demiryolu makasları genel olarak mangan göbek ve raydan mamül göbek olarak iki türü kullanılmaktadır. Son yıllarda en yaygın olanı mangan göbektir. Bu çalışmada amaç, makas göbeklerinin teknik, maliyet ve bakımlarının incelenmesi, en avantajlı olanının belirlenmesidir. M2 Yenikapı – Hacıosman Metrosu bu incelemenin yapılacağı en uygun hat olarak görülmüştür. 2010-2018 yılları seçilerek düzgün veriler elde edilmeye çalışılmıştır. 9 yıllık bir süre birçok açıdan incelemek için bize güzel bir örnek sunmaktadır. Çalışmada öncelikle makaslar ile ilgili, makasın görevleri ve çeşitleri hakkında detaylı bilgiler verilmiştir. Ayrıca makası oluşturan elemanların neler olduğu ve görevleri ile ilgili detaylı açıklamalara yer almaktadır. Devamında bir makasların tanımı için hangi bilgilere sahip olması gerektiği, etikette olmazsa olmaz nelerin olduğu incelenmiştir. Makasların elemanlarında ise asıl makası oluşturan parçaların isimleri, görevleri, ne işe yaradıkları belirtilmiştir. Makas bakım şablonları tanıtılarak işlevselleri yüzeysel incelenmiş bakım bölümünde daha fazlası bulunmaktadır. Makas tabelaları da metro hatlarında nerelerde nasıl kullanıyor bilgisi verilerek incelenmiştir. Devamında makaslarda kullanılan standartlar konusuna değinilmiştir. Bu standartlarda makaslarla ilgili hangi bilgilerin olduğu, ne gibi testler yapıldığı ve bu standartların ne için kullanıldığı yazılmıştır. 3 farklı standart türünün makaslara nasıl etki ettiği kısaca tanıtılmıştır. Makas bakımları önleyici ve düzeltici başlıkları altında bakımların nasıl yapıldığı, hangi ekipmanların nasıl kullanıldığı, ne kadar sürede bir tekrar ettiği ve bakım formları detaylı bir şekilde ele alınmıştır. Bakımlarda en çok nelere dikkat etmek gerektiği ve bakım sonrası bir arıza tespit edilirse nasıl bir yol izlenmesi ile ilgili bilgiler mevcuttur. Mangan ve raydan mamül göbek için önleyici bakımların aynı olduğu ama düzeltici bakımlarda farklılıklar olduğu anlatılmıştır. Özellikle dolgu kaynak bölümünde iki farklı tip makas göbeğinin bakımları derinlemesine incelenmiştir. Dolgu kaynak, kaynak öncesi, kaynak sırası ve kaynak sonrasında neler yapılması gerektiği bilgileri sırasıyla verilmiştir. Makas taşlama ile ilgili de makaslarda hangi parçaların taşlandığı, taşlamanın nasıl yapıldığı ve hangi zamanlarda makasta taşlama yapmak gerektiği incelenmiştir. Son olarak bu bölümde makas parçalarından olan dil takımı ve makas göbeğinin hangi durumlarda değiştirilmesi gerektiği ve nasıl yapıldığı, değiştirilmez ise ne gibi sorunlarla karşılaşılacağı bilgileri detaylı bir şekilde aktarılmıştır. Bu çalışmada M2 Yenikapı – Hacıosman Metrosu' ndaki farklı tipteki makas göbeklerinin bakım çalışmalarının nasıl yapıldığı, hangi periyotlarda bu işlemlerin sürdüğü ve arızalara nasıl müdahale edildiği detaylı bir şekilde anlatılmıştır. İlk olarak M2 hattının tanıtımı ile ilgili bilgiler yer almaktadır. Hattın tarihçesi ve hat şeması bilgileri de incelenmiştir. M2 hattında hangi makas tipinin nerede kullanıldığı, makas özellikleri ve makas göbek türlerinin neler olduğu bir çizelgede detaylı verilmiştir. Ayrıca M2 hattının detaylı hat şeması da verilerek makas konumlarının yerleri kolayca görülmektedir. Çalışmada 1. faz ve 3. faz olmak üzere ana hatta yer alan 21 adet raydan mamül makas göbeği ve 10 adet mangan makas göbeği incelenmiştir. Bu makas göbekleri bakım ve maliyet açısından değerlendirilerek sonuçlar çıkarılmaya çalışılmıştır. Çalışma 2010-2018 yılları arasında mangan ve raydan mamül makas göbeklerinin bakım ve maliyetlerinin incelenmesini içermektedir. Bu yıllarda incelemenin olmasının sebebi 2009 yılından itibaren, hatta mangan göbek kullanılmaya başlanmasıdır. 9 yıllık bir süre zarfında makasların nasıl davrandığı ile ilgili kapsamlı bir çalışma yer almaktadır. Öncelikle makasların yıllık planlarında neler olduğu ve bu planların değişip değişemeyeceği bilgileri de incelenmiştir. Yolcu sayıları ve sefer sayıları da irdelenmiş olup böylece yolcu ve tren yükleri hesaplanarak hat üzerindeki yükün ne olduğu bilgisi de elde edilmiştir. Burada sefer sayıları tek yönde alınmış olup ortalama bir değerle yaklaşık yük bulunulmaya çalışılmıştır. Yıllık bakım maliyetlerinde ise ilgili şefliklerden sistemden bilgiler alınarak hesaplanmış ve çizelgelere işlenmiştir. Burada mangan göbek ve raydan mamül göbeklerin önleyici bakımlarının aynı maliyette olduğu ama düzeltici bakımlarda farklı olduğu görülmüştür. Bunun nedenleri açıklayıcı bir şekilde incelenmiştir. Çalışmanın sonunda mangan ile raydan mamül göbekler maliyet ve bakım yönleriyle incelenerek karşılaştırılmıştır. Maliyet olarak incelemede ilk kurulum maliyetinde raydan mamülün üstünlüğü görülmüştür. Güncel fiyat bilgileri doğrultusunda bu inceleme yapılmıştır. Bakım maliyetinin tamamı incelendiğinde mangan göbeğin bariz üstünlüğü ile sonuçlanmaktadır. 9 yıllık süre içinde çok az arıza meydana geldiği inceleme sonucunda anlaşılmıştır. Raydan mamül göbek ise çok fazla arıza vermiş ve bakım maliyetinin arttığı gözlemlenmiştir. Mangan göbeğin raydan mamül göbekten daha verimli ve dayanklı olduğu sonucuna varılmıştır. Makas göbeklerinin yıllık bakım maliyetleri karşılaştırılırken incelenen bölgedeki toplam makas sayıları dikkate alınmıştır. Ayrıca makaslarda oluşan arızalar detaylı incelenmiş ve hesaplamalar titizlikle yapılmıştır. Personel sayıları, ekipman sayıları, periyotlar ve sahada çalışılan süreler çıkarılmış çizelgelere anlaşılabilir şekilde yazılmıştır. Karşılaştırma yaparken mangan göbek ve raydan mamül göbeklerin önleyici ve düzeltici bakım işçilik birim maliyet değerleri göz önünde bulundurulmuştur. 2010 – 2018 yılları arasında toplam makas önleyici ve düzeltici bakımların birim maliyetlerine baktığımızda raydan mamül makas göbeği mangan makas göbeğinin 1.5 katı olduğunu görmekteyiz. İlk kurulum maliyetinde ise mangan makas göbeği raydan mamül makas göbeğinin 3 katıdır. Sonuçların tamamı incelendiğinde mangan göbeğin raydan mamül göbekten daha avantajlı olduğu sonucuna varılmıştır. İlk maliyette raydan mamül makas göbeğinin avantajı olmasına rağmen metro makaslarında mangan göbek tercih etmek hem işletme hem de bakım açısından daha iyi olacaktır.

Abstract:
Rail systems are the most invested sector in terms of transportation. In our country, investments continue in this direction and importance is given to the development of rail systems. Especially in urban and intercity transportation, rail systems come first in terms of time and comfort. It is no surprise that the rail systems are in high demand and investments in this sector will be in the future for the future. One of the railway superstructure equipment is an important part of turnout rail systems. Since the turnouts provide the passage of trains from one line to the other, maintenance needs to be done very well and tightly. In fact, the type of turnouts used will determine maintenance and cost, so it is useful to pay attention when choosing projects. This is necessary for the continuity of the operation. One of the most important parts of the turnouts is undoubtedly the crossings. Crossings are one of the main vessels of the railway line. Derailment is one of the regions where there is a risk. It is therefore a notable piece of turnouts. In the metro lines, railway turnouts are generally used as manganese and rail manufactured crossings. The most widely used manganese manufactured crossing in recent years. The aim of this study is to investigate the technical, cost and maintenance of the turnout crossings and to determine the most advantageous. M2 Yenikapı - Hacıosman Metro Line was considered to be the most suitable line for this study. 2010-2018 years were selected and proper data were obtained. It offers us a nice example to examine in many respects a period of 9 years. In this study, firstly detailed information about the turnouts and the types of turnouts are given. In addition, detailed descriptions about the elements of the turnouts and their duties are included. Afterwards, what information should be known for the definition of a pair of turnouts, what is necessary in the label is examined. In the elements of the turnouts, the names of the parts of the main tunouts, their duties and what they do are explained. Turnout maintenance templates are introduced and their functions are more in the superficially examined maintenance section. Turnout signs are also examined by giving information about where they are using in metro lines. Subsequently, the standards used in turnouts were discussed. These standards describe what information is available for turnouts, what tests are performed and what these standards are used for. It has been briefly introduced how 3 different standard types affect turnouts. Turnout maintenances, preventive and corrective under the heading of how to do maintenance, which equipment is used, how long a repetition and maintenance forms are discussed in detail. What to pay attention to the most care in maintenance and if a breakdown is detected after the maintenance of information on how to follow a path is available. Preventive maintenance for manganese and rail manufactured crossing is the same, but there are differences in corrective maintenance. Particularly, two different types of turnout crossing maintenances are examined deeply in the filler welding section. The information about the fill source, pre-welding, welding sequence and what to do after the welding are given in order. Turnout grinding was also investigated in which turnouts were shredded on the turnouts, how to grind and at what times to make grinding on the scissors. Finally, in this section, it is explained in detail how the switch set and turnout crossing which are part of the turnout parts should be changed and how they are made and what problems will be encountered if they are not changed. In this study, it is explained in detail how maintenance work of different types of turnout crossing maintenances in M2 Yenikapı - Hacıosman Metro Line, how these processes are continued and how the faults are interfered in detail. First, there is information about the introduction of M2 line. History of the line and line diagram information are also examined. In the M2 line, which type of turnouts are used, turnout features and what are the types of turnout crossing are given in detail in a table. In addition, the detailed line diagram of the M2 line is also given and the locations of the turnouts are easily visible. In the study, 21 rail manufactured crossings and 10 manganese manufactured crossings were examined for 1st phase and 3th phase in main line. These turnout crossings were evaluated in terms of maintenance and cost and the results were tried to be extracted. The study included the study of maintenance and costs of manganese and rail manufactured crossings between 2010-2018 years. The reason for the investigation in these years is that since 2009, even the manganese manufactured crossings has been used in this metro line. A comprehensive study of how turnouts behave over an 9-year period. First of all, the information about what is happening in the annual plans of turnouts and whether these plans can be changed are also examined. The number of passengers and the number of headways were also examined, so that the passenger and train loads were calculated and the load on the line was obtained. Here, the number of headways were taken in one direction and an approximate load was tried to be taken with an average value. In the annual maintenance costs, information from the system has been calculated and processed in the charts. It was found that the preventive maintenance of the manganese manufactured crossings and rail manufactured crossings was the same cost but different in corrective maintenance. The reasons for this were examined in an explanatory manner. At the end of the study, manganese and rail manufactured crossings were compared with the cost and maintenance aspects. In the cost analysis, the superiority of the rail manufactured crossing was seen at the initial installation cost. Based on the current price information, this review was conducted. When the total cost of care is examined, it results in the obvious superiority of the manganese manufactured crossing. During the 9-year period, very few breakdowns occurred. Rail manufactured crossing has caused too many breakdowns and increased maintenance costs. It is concluded that the manganese manufactured crossing is more fertile and more durable than the rail manufactured crossing. We can also say that the manganese manufactured crossing gets harder as the load passes and it provides a good adaptation to the environment. While comparing the annual maintenance costs of the turnout crossings, the total number of turnouts in the region examined was taken into consideration. In addition, the breakdowns in the turnouts are examined in detail and the calculations have been done carefully. The number of employee, number of equipment, periods and time worked on the field are written in a clear way. When comparing the manganese manufactured crossing and rail manufactured crossing, preventive and corrective maintenance employee unit cost values were taken into consideration. While the cost calculations were made between 2010 and 2018, hourly wages of employee were examined and charts were prepared according to the average values of Metro Istanbul A.Ş. company. The most accurate analyzes were made and the comparison of the manganese and the rail manufactured crossing maintenance was examined. When we look at the unit costs of total scissors preventive and corrective maintenance between 2010 and 2018, we see that the rail manufactured crossing is 1.5 times the manganese manufactured crossing. At the initial installation cost, the manganese manufactured crossing is 3 times the rail manufactured crossing. When all of the results were examined, it was concluded that the manganese manufactured crossing was more advantageous than the rail manufactured crossing. Although the first cost is the advantage of rail manufactured crossing, it is better to use manganese manufactured crossing in metro shears in terms of both operation and maintenance.