Toprak İş leri ve Demiryolu Mühendisliği (CRN:13133) ğ ...celikoglu/tools/1516dyol05.pdf · 1 Vermelding onderdeel organisatie Toprak İşleri ve Demiryolu Mühendisliği (CRN:13133)

1

Vermelding onderdeel organisatie

Toprak İşleri ve Demiryolu Mühendisliği (CRN:13133)

2015-2016 Güz Yarıyılı

Prof. Dr. Hilmi Berk ÇelikoğluAraş. Gör. Mehmet Ali Silgu

Toprak Toprak İşİşleri ve Demiryolu Mleri ve Demiryolu Müühendislihendisliğği i (CRN:13133)(CRN:13133)

20152015--2016 G2016 Güüz Yarz Yarııyyııllıı

October 20, 2015 Slide 2

INS351 Toprak INS351 Toprak İşİşleri ve Demiryolu Mleri ve Demiryolu Müühendislihendisliğği (CRN: 13133), Gi (CRN: 13133), Güüz 2015z 2015Prof. Dr. Hilmi Berk Prof. Dr. Hilmi Berk ÇÇelikoglu, Araelikoglu, Araşş. G. Göör. Mehmet Ali Silgur. Mehmet Ali Silgu

Ders BilgileriDers Bilgileri

Dönemiçi ders planı

Kazı Yöntemleri ve Kullanılan Mekanik Araçlar15.12.2015Hafta14

Demiryolu Üstyapı Elemanları03.11.2015Hafta8

DDööneminemiççi i 2. 2. SSıınavnav22.12.2015Hafta15

Brückner Yöntemine Göre Toprak Dağıtımı08.12.2015Hafta13

Genel Yönteme Göre Toprak Dağıtımı01.12.2015Hafta12

Kütleler Diyagramı ve Toprak Dağıtımı24.11.2015Hafta11

Toprak İşlerinde Enkesit Alanları ve Hacimleri17.11.2015Hafta10

Toprak İşlerine Giriş, Temel Kavramlar, DDööneminemiççi i 1. 1. SSıınavnav10.11.2015Hafta9

Güzergah-Geçki Araştırması ve Etüd, Trafik, Hat Kapasitesi27.10.2015Hafta7

GeGeççki Geometrik ki Geometrik ÖÖzellikleri (Ezellikleri (Eğğimler)imler)20.10.2015Hafta6

Geçki Geometrik Özellikleri (Yatay Kurblar, Dever, Birleştirme Eğrileri)13.10.2015Hafta5

Demiryolu Araçlarının Çekim Mekaniği06.10.2015Hafta4

Demiryolu Araçlarının Çekim Mekaniği29.09.2015Hafta3

Demiryolu Araçlarının Özellikleri, Nadal Kuramı22.09.2015Hafta2

Ulaştırma ve Demiryolu Mühendisliğine Giriş15.09.2015Hafta1

KonuKonuTarihTarihHaftaHafta

2



Demiryolu HatlarDemiryolu Hatlarıında Dnda Düüşşey Geometriey Geometri

Gerek etüd ve tasarım, gerekse işletilme yönünden sabit direnimli kesimler

boyunca irdelenmesi gereken düşey geometrik özellik: eeğğimim

•• Ortalama eOrtalama eğğim,im,

•• Uygulama eUygulama eğğimi,imi,

•• Yatay Kurb Yatay Kurb –– TTüünel enel eğğimi,imi,

•• İİstasyon estasyon eğğimi,imi,

•• En bEn büüyyüük ek eğğim,im,

•• ZararlZararlıı--ZararsZararsıız ez eğğim, Fren eim, Fren eğğimiimi

•• Negatif eNegatif eğğim,im,

•• Ekonomik eEkonomik eğğimim



Ortalama EOrtalama Eğğim im –– Uygulama EUygulama Eğğimiimi

Ortalama eOrtalama eğğim (Sim (SOO) :) :

1. Güzergah boyunca var olan sabit direnimli kesim sayısı kadar ortalama

eğim değeri vardır.

2. Sabit direnimli kesimde yatay kurb, tünel ve istasyon eğimi

düzeltmeleri göz önüne alınmaz

3. Güzergah araştırmasında teknik ve ekonomik etüd aşamalarında

irdelenir.

Uygulama eUygulama eğğimi (Simi (Suyuy):):

1. Sabit direnimli kesimlerin yatay kurb, tünel ve istasyonsuz kısımlarında

uygulanacak eğim değeri.

2. Suy > SO

3



Yatay Kurb ve TYatay Kurb ve Tüünel Enel Eğğiimiiimi

Yatay kurb ve tYatay kurb ve tüünel enel eğğimi (Simi (SRR, S, STT, S, SR,TR,T):):

1. Sabit direnimli kesimlerde toplam hat direnimi ‘Σh’nin sabit

kalabilmesi için uygulama eğimi Suy’dan düşülen eğim miktarı

RuyRuy wSS −=

TuyTuy wSS −=



İİstasyon Estasyon Eğğimiimi

•• İİstasyon estasyon eğğimi (Simi (Sii): ): İstasyon, trafik alıp veren, yükleme ve boşaltma yapılan, vagon ve lokomotif manevrası yapılan yer.1. Demeraj için:

2. Kayma manevrası için (V↓↓):

id0a S-w-w-

GG

dtdv ⋅μ

=⋅ρ

0eba wS

GGμ

+=⋅

( )γρ-wSS debi ⋅−=⇒

3kg/tw2.0%S 0i ≅<≅

4



En BEn Büüyyüük Ek Eğğimim

En bEn büüyyüük ek eğğim (Sim (Sebeb):):

1. Doğru ve düzlükte en büyük eğim:

2. Tünelli kesimde en büyük eğim:

T0a

ebTT wwG

Gμ0.80Sμμ −−⋅⋅

=⇒<

RT0a

ebTR,T wwwG

Gμ0.80Sμμ −−−

⋅⋅=⇒<

0a

eb wGGμS −⋅

=



ZararlZararlıı/Zarars/Zararsıız Ez Eğğim, Fren Eim, Fren Eğğimiimi

Rejim evresinde iniRejim evresinde inişş yyöönnüünde:nde:

⇒++= TR0TR, wwwS

⇒++> TR0TR, wwwS

⇒++< TR0TR, wwwS

FREN EFREN EĞİĞİMMİİ (Z(Zbb=0, P=0, Pff=0)=0)

ZARARLI EZARARLI EĞİĞİM (PM (Pff=...)=...)

ZARARSIZ EZARARSIZ EĞİĞİM (ZM (Zbb=...)=...)

5



Negatif ENegatif Eğğimim

Negatif eNegatif eğğim:im:

1. Trafik ve topoğrafik zorunlu noktalar dışında, eğim

değişiminden kaçınılmalıdır.

2. Gereksiz eğim değişimi, demiryolu boyunu uzatır.

3. Sarf edilmesi gereken çekim enerjisini arttırır.



Ekonomik EEkonomik Eğğimim

GGööreli olarak daha yreli olarak daha yüüksek eksek eğğim kullanmak:im kullanmak:

1. Yolun araziye uyumunu kolaylaştırır.

2. Toprak işini azaltır.

3. Sanat yapısı sayısında ve boyunda tasarruf sağlar.

4. İşletme maliyetini arttırır.

Dolayısıyla min{min{((İşİşletme Maliyeti)+(Yatletme Maliyeti)+(Yatıırrıım Maliyeti)m Maliyeti)}}

yapacak eğim, ekonomik eekonomik eğğimim olarak adlandırılır!

6



Uygulama EUygulama Eğğimi ve Kot Kayimi ve Kot Kayııplarplarıı

SSoo

SSoo

SSoo

SSoo

hh

HH

LL

LHSo = TiR hhhh ++= ( )∑

∈⋅=

nddd lwh

( )

L

lwS

LhHS nd

dd

ouy

∑∈

⋅

+=+

=

hhRR

hhii

hhTT



•• GeGeççkiki (g(güüzergah):zergah): Kara ulaKara ulaşşttıırmasrmasıı

yapyapııssıınnıın, arazi n, arazi üüzerindeki izidirzerindeki izidir

(do(doğğrultusudur). rultusudur).

•• Plan:Plan: GeGeççkinin, her tkinin, her tüürlrlüü elemanelemanııyla, yla,

yatay dyatay düüzlemdeki izidir.zlemdeki izidir.

•• TeTeğğet, Doet, Doğğruru ((aliynmanaliynman): ): EEğğriliriliğği i

sonsuz olan dosonsuz olan doğğru parru parççasasııddıır.r.

•• Yatay Yatay Kurp (eKurp (eğğri):ri): Belirli bir yarBelirli bir yarııççapta apta

eeğğriliriliğği olan, genelde daire i olan, genelde daire

parparççalaralarıından olundan oluşşan ean eğğri yol ri yol

parparççasasııddıır.r.

Yatay GeometriYatay Geometri

7



Yatay kurp

Teğet

Teğet

Yatay GeometriYatay Geometri



•• Siyah kot:Siyah kot: Siyah Siyah ççizgi izgi üüzerindeki herhangi kottur.zerindeki herhangi kottur.

•• Siyah Siyah ççizgi:izgi: Yol ekseni Yol ekseni üüzerinde arazi durumunu gzerinde arazi durumunu göösteren steren ççizgidir.izgidir.

•• Boyuna eBoyuna eğğim: im: Yol ekseninin dYol ekseninin düüşşey dey düüzlemdeki ezlemdeki eğğimidir. Kimidir. Kıırmrmıızzııççizginin eizginin eğğimidir.imidir.

•• KKıırmrmıızzıı ÇÇizgi:izgi: Yol inYol inşşaataatıı tamamlandtamamlandığıığında, yol ekseninin boykesitte nda, yol ekseninin boykesitte sahip olmassahip olmasıı istenen istenen ççizgidir.izgidir.

•• KKıırmrmıızzıı kot:kot: KKıırmrmıızzıı ççizgi izgi üüzerindeki herhangi zerindeki herhangi kottur.kottur.

DDüüşşey Geometriey Geometri

UZAKLIK

KOTSiyah çizgi

Kırmızıçizgi

Kırmızıkot

Siyah kot

düşey kurp düşey

kurpα

Boyuna eğim: tg(α)

8



31.8156.4

14.3

BOYUNA EĞİMKİLOMETRE

HEKTOMETREBAŞLANGICA UZAKLIK

ARA MESAFEKESİT NOSİYAH KOT

KIRMIZI KOT

PLAN

42.31A

24.5

0

24.5

74.4

82.5

77.7

680

.0

68.2

870

.0

106.2

32

66.839.4

70.9

275

.0

4

142.1

35.9

65.8

2

449.8

R=70m=24°

55.0

60.5

4

300.3

TF165

219.3180.9

38.424.5

60.0

63.2

6

63.0

6

65.0

20.7355.8

40.887

32134.8

52.5

57.0

4

56.6

55.0

9

396.6553.2

60.0

56

=75°R=25m

26.7

56.9

4

488.8

111039

56.0

65.0

226.7

515.5

65.0

58.0

60.0

593.240.7

1312

542.251

59.2

258

.0

60.8

455

.0

TF2

633.9

63.5

455

.0

1060.3

40.254.4

R=40m=33°

70.8

8

80.0

774.2698.433.2

1514

665.732.7

65.7

60.0

6 67.0

465

,06

16

731.642.6

70,0

669.

12804.3

79.4173

30.1

73.1

4

85.0

TF3

883.7

74.7

4

88.0

R=35.6m=35°

4

938.1

78.5

8

89.0

42.6

79.1

2

77.8

480

.0

1017.6

1918

980.736.9

78.8

685

.0

20TF4

104729.4 13

76.8

676

.376

.16

75.0

R=30m=37°

1173.535.9

70.6

65.0

1134.133.66

2221

1100.5

73.1

870

.0

539.34

67.4

260

.0

61.5

851

.0

1242.7

TF523

1209.433.3

64.5

255

.0

X (m)

75.0

81

65.0

55.0

60.0

70.0

75.0

80.0

85.0

Y (m)

1/20

0

90.0

64.9

2

% 6.5% 5.3

% 7.86

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120 1

% 6.5 % 5.3 % 7.86

BoykesitBoykesit: : Plandaki yol ekseninin bir doPlandaki yol ekseninin bir doğğru boyunca dru boyunca düüşşey dey düüzlemdeki zlemdeki

izdizdüüşşüümmüüddüür.r.

DDüüşşey ey eeğğri (kurp):ri (kurp): BoykesitteBoykesitte dodoğğrular arasrular arasıında kalan enda kalan eğğri kri kııssıımlardmlardıır.r.

DDüüşşey Geometriey Geometri



ZZ

XX

YY

XX

YY

ZZ

DDüüşşey Geometri: Boykesitey Geometri: Boykesit

UZAKLIK

KOTSiyah çizgi

Kırmızıçizgi

Kırmızıkot

Siyah kot

düşey kurp düşey

kurpα

Boyuna eğim: tg(α)

Boykesit: Boykesit: Plandaki yol Plandaki yol ekseninin bir doekseninin bir doğğru ru boyunca dboyunca düüşşey dey düüzlemdeki zlemdeki izdizdüüşşüümmüüddüür.r.

9



DDüüşşey Geometri: Dey Geometri: Düüşşey Kurpey Kurp

DDüüşşey eey eğğri (kurp): ri (kurp): Boykesitte doBoykesitte doğğrular rular arasarasıında kalan enda kalan eğğri kri kııssıımlardmlardıır.r.



ZZ

YY

XX

XX

YY

ZZ

EnkesitlerEnkesitler

Enkesit: Enkesit: GeGeççki eksenine dik doki eksenine dik doğğrultuda alrultuda alıınan kesittir.nan kesittir.

10



• Arazi, sıfır çizgisi kotundan daha düşük kotta geçilmeye çalışılırsa ‘yarmayarma’, sıfır çizgisi kotundan daha yüksek kotta geçilmeye çalışılırsa, ‘dolgudolgu’ortaya çıkar.

Yol Eksenine GYol Eksenine Gööre Yarma ve Dolgure Yarma ve Dolgu

dolgu

yarma

dolgu

yarma

200

150

100

50

Sıfır çizgisi



•• EnkesitEnkesit elemanlarelemanlarıı:: Hendek, Hendek, ŞŞev ve Platformev ve Platform

•• Hendek: Hendek: YoldanYoldan ya da yarma ya da yarma şşevinden gelen yaevinden gelen yağışğış sularsularıınnıı yoldan yoldan uzaklauzaklaşşttıırmak irmak iççin yarma boyunca ve yarma kenarin yarma boyunca ve yarma kenarıına yapna yapııllıır. r. Yarma kenarYarma kenarıı hendehendeğği, bir drenaj, i, bir drenaj, akaakaççlamalama elemanelemanııddıır.r.

•• AkaAkaççlamalama (Drenaj):(Drenaj): YYüüzeysel sularzeysel sularıı yoldan uzaklayoldan uzaklaşşttıırmak irmak iççin in yapyapıılan donanlan donanıımlardmlardıır.r.

•• ŞŞev:ev: Platform ile arazi parPlatform ile arazi parççasasıı arasarasıındaki dolgu ya da yarma ndaki dolgu ya da yarma yyüüzeyine zeyine şşev ev denir.denir.


hendekhendekYarma Yarma şşevievi

Dolgu Dolgu şşevievi

Eksen Eksen ççizgisiizgisiDoDoğğal zeminal zemin

11



•• ŞŞev: ev: Platform ile arazi parPlatform ile arazi parççasasıı arasarasıındaki dolgu ya da yarma ndaki dolgu ya da yarma yyüüzeyine zeyine şşev denir.ev denir.

•• KretKret noktasnoktasıı:: Arazi ile yarma Arazi ile yarma şşevinin kesievinin kesişşme noktasme noktasııddıır.r.•• Dolgu eteDolgu eteğği:i: Arazi ile dolgu Arazi ile dolgu şşevinin kesievinin kesişşme noktasme noktasııddıır.r.

hendekhendekYarma Yarma şşevievi

Dolgu Dolgu şşevievi

Eksen Eksen ççizgisiizgisiDoDoğğal zeminal zemin

Yarma Yarma kretikreti

Dolgu eteDolgu eteğğii




ZZ

YY

XX

XX

YY

ZZ

XX

YY

ZZ

Enkesitler: Tam YarmaEnkesitler: Tam Yarma

12



ZZ

XX

YY

ZZ

YY

XX

XX

YY

ZZ

XX

YY

ZZ

Enkesitler: Tam YarmaEnkesitler: Tam Yarma



ZZ

YY

XX

XX

YY

ZZ

ZZ

XX

YY

XX

YY

ZZ

Enkesitler: KarEnkesitler: Karışıışıkk

13



ZZ

YY

XX

XX

YY

ZZ

Enkesitler: Tam DolguEnkesitler: Tam Dolgu

ZZ

XX

YY

XX

YY

ZZ

20 October 2015 Slide 26



1. Hattın yarmada – dolguda olması2. Hat sayısı3. Hattın açık havada – tünelde olması4. Hattın doğru – eğri kesimde olması5. Travers boyu (2.80m)6. Travers yanı balast omuz genişliği (50cm)7. Balast kalınlığı (platform ekseninde 40cm)

14




8. Balast şev eğimi (1/2.3)9. Balast kenarı banket genişliği10. Yanal eğim (bombe) (%2.5)11. Kablo – su kanal boyutu12. Elektrik direkleri konumu13. Hat eksenleri arası mesafe: 3.50m – 4.40m (yüksek hızlı)

• Taşıt gabarilerine• Yanyana geçen katarların aerodinamik etkilerine• Üstyapı bakım yöntemine




15



GabariGabari

1.1. TaTaşışıtt Gabarisi:Gabarisi: Taşıt enbüyük yapım çerçevesi. Yol – sabit engel

konumu belirleme

•• SinematikSinematik Gabari:Gabari: Geometrik/Dinamik deplasmanlar

•• StatikStatik Gabari:Gabari: Açık vagonların yüklenmesi için gerekli

22. Engel . Engel (Serbest Alan) Gabarisi(Serbest Alan) Gabarisi:: Peron gibi sabit tesislerin tasarımında

• 329cmx431cm

• Enküçük hat aralığı 3.57m (120-200km/sa ⇒ 3.67m)

Documents

Toprak İş leri ve Demiryolu Mühendisliği (CRN:13133) ğ ...celikoglu/tools/1516dyol05.pdf · 1 Vermelding onderdeel organisatie Toprak İşleri ve Demiryolu Mühendisliği (CRN:13133)