Boru itme yönteminin tünel destek sistemi olarak kullanımının incelenmesi
Investigation of the use of pipe jacking method as tunnel support system
Yazar: İNCİ NUR ÇAKAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ERGENOKON SELÇUK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geoteknik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Şehir içi nüfusunun artmasıyla birlikte kişisel ulaşım araçlarından toplu ulaşım araçlarına yönelimler artmaktadır. Karayolu üzerinden ulaşım sağlayan araçların büyük şehirlerde karşılaştığı en büyük problemlerden biri olan trafik, insanların yaşam kalitesini düşürmekte ve noktalar arası ulaşımı zorlaştırmaktadır. Özellikle büyük şehirlerde ulaşımı daha konforlu ve hızlı bir hale getiren raylı sistem ulaşım ağları her geçen gün artan kullanıcı talebiyle karşılaşmakta ve raylı sistem ulaşım araçlarından biri olan metro ağlarının sayıca artmasıyla birlikte şehir içi tünelciliği de her geçen gün daha fazla önem kazanmaktadır. 
Şehir içi tünelciliğinin artan önemiyle birlikte karşılaşılan farklı zemin-tünel-yüzey ilişkilerine göre geleneksel yöntemlerin yanında özel tahkimat sistemleri geliştirilmekte ve uygulanmaktadır. Bu çalışmada, şehir içinde işlek bir konumda açılacak olan sığ bir tünelin analiz çalışmalarına yer verilmiştir. Bu tünel, İstanbul Anadolu Yakası'nda bulunan M8 Dudullu-Bostancı Metro Hattı, Kayışdağı İstasyonu'nun giriş yapılarını birbirine bağlayan, ortalama 6m örtü kalınlığı bulunan ve kil tabakası içinde konumlanmış yaya tüneli, yüzey deformasyonlarının kontrolü için şemsiye süren ve tünel tahkimatı açısından kullanımı pek yaygın olmayan boru itme yöntemi ile çelik kemer oluşturma yöntemleri kullanılarak irdelenmiştir. Boru itme yöntemi için, aynı tahkimat özellikleri ile Plaxis 2D ve Plaxis 3D programlarında tamamlanan analiz modelleri, okunan deformasyonlar ve sistemin karşılaştığı yükler bakımından kıyaslanmış olup, tünelcilikte özel bir destek sistemi olan boru itme yönteminde üç boyutlu analiz modellerinin tasarım avantajları incelenmiştir.
Yapılan bu çalışma kapsamında, sığ bir tünel tasarımı için kullanılabilecek tahkimat elemanlarının kıyaslaması yapılmıştır. İki ve üç boyutlu analiz modelleri literatürde kabul görmüş tekniklerin kullanılmasıyla hazırlanmış, elde edilen deformasyon değerleri kontrol edilerek kıyaslanmış ve seçilen tasarım yöntemi sebepleri ile birlikte açıklanmıştır.

Abstract:
With the increasing urban population, there is a growing shift from personal transportation vehicles to public transport vehicles. Traffic, which is one of the major problems faced by vehicles traveling on highways in large cities, reduces people's quality of life and complicates transportation between points. Particularly in large cities, rail transit networks, which make transportation more comfortable and faster, are encountering increasing user demand. Alongside the increasing number of metro networks, which are one of the rail transit vehicles, urban tunneling is gaining more importance day by day.
Alongside the increasing importance of urban tunneling, special lining systems are being developed and applied according to the different ground-tunnel-surface relationships encountered. This study focuses on the analysis of a shallow tunnel to be opened in a busy location within the city. This tunnel, located in the clay layer with an average cover thickness of 6m, connects the entrance structures of Kayışdağı Station on the M8 Dudullu-Bostancı Metro Line on the Anatolian side of Istanbul. It examines the use of umbrella arches for surface deformation control and methods such as pipe jacking and steel roof pipe arches, which are not widely used in tunneling for tunnel lining.
For the pipe jacking method, analysis models completed in Plaxis 2D and Plaxis 3D with the same lining characteristics were compared in terms of observed deformations and loads encountered by the system. The design advantages of three-dimensional analysis models in the pipe jacking method, which is a special support system in tunneling, were investigated.
As a result of this investigation, a comparison of lining elements suitable for shallow tunnel design was conducted. Two and three-dimensional analysis models were prepared using accepted techniques in the literature, and the obtained deformation values were compared by verification, explaining the selected design method along with its reasons.