Toprak işlerinde Brukner uygulamaları

Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

1

Đnşaat mühendisi Necdet TOSUN

ÖNSÖZ Karayollarında bir fiil çalışan bir inşaat mühendisi olarak, uygulamalar esnasında karşılaştığım sorunlarla ilgili bir çok teknik konuda dokümanların yetersiz olduğunu, var olanların ise olanların günümüz teknolojisine göre geri kaldığını, bir çok konuda da hiç yayın bulunmadığını var olanların ise dağınık halde farklı kaynaklarda olduğunu gördüm. Bu kitap Karayolu mühendislerimizin yol yapımı esnasında Toprak işleri taşıma imalatlarının yapımı ve hak ediş düzenlemelerinde ödemeler hakkında gereksinim duyacakları bilgileri bir arada sunmak amacı ile yazılmıştır. Sunulan bilgilerin iş alanında uygulamaya yönelik veri ve teknik bilgileri karşılayacak düzeyde , sorunları çözüme kavuşturucu bir nitelikte ve içerikte olmasına özen gösterilmiştir. Kendi alanında bir boşluğu doldurup özellikle şantiyeci arkadaşlarımıza uygulamada ışık tutacak bir kitap olmasına özen gösterilmiştir. Bu kitapta kontrollük hizmetlerini yürüten ,yol projelendirmesi yapan, kesin hesap ve hak ediş düzenlenmesini hazırlayan ve şantiyede imalat hizmetini yürüten teknik personelin hatalı ödeme yapmasına, yanlış taşımaların yapılmasının önüne geçinebilmesi, ekonomik projelerin hazırlanması ve verimli çalışmaların yapılmasına katkıda bulunması düşünülmüştür. Đnşaat sektörünün her alanında modern teknolojinin ve bilgisayar programlarının kullanıldığı günümüzde ; bu kitapta sadece toprak taşıma işleri ile brükner diyagramının ana kuralları tanıtılacaktır. Yaptığım araştırmalar ve çalışmalar sonucunda edinmiş olduğum bilgi birikimini, siz değerli meslektaşlarımla paylaşmak istedim.Bu bilgilerin bilgisayar ortamında kullanıldığı ve gereksinim olmadığı düşünüle bilinir. Ancak bilgisayar ortamında hazırlanmış bir brükner diyagramından nasıl faydalanılacağını ve bir brükner diyagramı hazırlanırken nelerin esas alındığını ve bundan nasıl ekonomik şekilde faydalanılacağını hakkındaki bilgilerinizi tazelemek ve uygulama sırasında karşılan sorunlara çözüm bulmak için bu kitabı yazdım. Bu kitap geçmiş uzun zaman birikiminde oluşan bilgi birikimi ve yoğun bir çalışmanın sonucu olarak ortaya çıkmış olsa da gözden kaçabilecek bazı hata ve noksanlıkların olması muhtemeldir.Kitabın yazılmasında faydalanılan eserlerin listesi sunulmuştur.Kaynak eserlerin bazı bölümleri aynen alınmış bazı bölümler ise konu bütünlüğünü sağlayacak şekilde bir araya getirilmiştir.Bu nedenle hata ve noksanlıkların giderilmesi hususunda yapacağınız eleştirileriniz ve katkılarınızı şükranla beklemekte ve en içten teşekkürü şimdiden bir borç kabul edilmekteyim. Bu kitabın yazılmasında teknik anlamda katkılarından ve 8.3 bölümünün hazırlanmasındaki katkılarından dolayı Sayın Đnş.Müh. M. Kemal BEŞENK,e Teknik notların hazırlanmasındaki katkılarından dolayı Sayın Đnş.Müh. Özge Özlem KARANFĐL’ e ve Bilgisayar verilerinin elektronik ortamda hazırlanmasındaki katkılarından dolayı Sayın Kadir ÖZGÖÇEN’ e, ve kitabın çeşitli hazırlık aşamalarında emeği geçen herkese teşekkür etmeyi bir borç bilirim. 21 / 11 / 2006

Necdet TOSUN Đnşaat Mühendisi


2


ĐÇĐNDEKĐLER ÖNSÖZ

2

1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.4 1.5 1.5.1 1.5.1 1.5.1

GENEL OLARAK TOPRAK ĐŞLERĐ Kütleler diyagramı Kütleler Diyagramının Tanımlanması ve Çizimi Geçit Noktaları Uygulama Uzaklıkları Hacim Tablosunun Hesaplanması ve Eğrinin Çizilmesi Güzergah Araştırması ve Toprak Đşleri Hesaplarında Bilgisayarlardan Yararlanılması Kütleler Diyagramının özellikleri Brükner Yöntemiyle Toprak Dağıtımı Brükner Yönteminin genel Özellikleri A-Denge Çizgisinden Sonra Yapılan Đşlemler B-Ana Denge Çizgisi Saptandıktan Sonra

5 7 8 14 14 15 19 19 24 25 25 25

2 3 3.1 3.2

TOPRAK DAĞITIMI KOŞULLARI TOPRAK KÜTLELERĐNĐN DAĞITIMI En Uygun Dağıtımın Esası Genel Dağıtım Yöntemi Yalnız Bir Tepeden (Ya Da Bir Vadiden ) Oluşan Bir Kütleler Diyagramında Toprak Dağıtımı Bir Çok Tepe ve Vadiden Oluşan Bir Kütleler Diyagramında Toprak Dağıtımı Girişim Durumu PROBLEM 1 PROBLEM 2 PROBLEM 3 PROBLEM 4 Birçok Tepeden ve Vadiden Oluşan Bir Kütleler, Diyagramında Girişim Olması Durumunda Toprak Dağıtımı Toprak Dağıtımı Đle Brükner Diyagramının Kıyaslanması DEPO VE ÖDÜNÇ OLANAĞI BULUNMAMASI DURUMUNDA TOPRAK DAĞITIMI Depo Ve Ariyet Yerleri Özel Durumlar ĐKĐNCĐ DERECEDEN DAĞITIM ÇĐZGĐLERĐ VE TOPRAK DAĞITIMINDA TAŞIMA MALĐYETĐ Ortalama Taşın Mesafesi Saptanması Boyuna Taşıma, Depo Ve Ariyet Maliyetleri Taşıma Maliyeti PROBLEM 5 Kazı ve Taşıma Araçlarının Kullanılacakları Yerler ve Maliyetleri Depo ve Ödünç Đşlemleri ve Maliyetleri PROBLEM 6 PROBLEM 7 TOPRAK ĐŞLERĐNDE KAZI MAKĐNALARININ SEÇĐMĐ Makine Parkının Çalıştırılması Makine Parkının Seçimi Makineli Taşıma Uzaklıkları

26 27 28 28

3.3 3.4

3.5 3.5.1 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.2.1 5.2.3 5.2.4

6 6.1 6.2 6.3


3

31 34 34 36 37 40 43 45 48 50 51 53 54 59 62 62 67 70 71 73 75 77 80 80 81


6.4 6.4.1 6.4.1.1 6.4.2 6.4.2.1 6.4.2.2 6.4.3 6.4.3.1 6.4.3.1.1 6.4.4 6.4.4.1 6.4.5 6.4.5.1 6.4.5.2 6.4.5.3 6.4.5.3.1 7 7.1 7.2 7.3 7.4 8 8.1 8.2 8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 9 9.1 9.1. A 9.1. B

9.1. C 9.2 9.3

10 10.1 10.2 10.3 10.4

Tesviye işlerinde kullanılan belli başlı makineler Paletli traktörler (Dozerler) Dozerlerin teorik ortalama saatlik verimleri Skreyperler Paletli traktörle çekilen skreyperler Motor Skreyperler Ekskavatörler Şavul ekskavatörler Şavul ekskavatörlerin verimleri Dreglayn ekskavatörler Dreglayn ekskavatörlerin verimi Yardımcı makineler: sökücüler (riper), iticiler (puşer) ve kamyonlar Sökücüler: (riperler) Đticiler (Puşerler) Kamyonlar özel kamyonlar Bir ekskavatöre verilecek kamyon sayısı KAZI IŞLERĐ ĐÇĐN MAKINA PARKI TEŞKĐLĐ Süre Đşin 1. keşfinden ve projesindeki brüknerden her birinin ekonomik taşın mesafelerini de göz önüne alarak Ana. kazı makinelerinin verimleri Karayollarının Mekanik Direnci BRÜKNER DEĞERĐ ÜZERĐNDEN TOPRAK ĐŞLERĐ ÖDEMESĐ Ocak Ariyetlerinin Ve Depo Miktarlarının Brükner Üzerinde Gösterilmesi Kübaj Ve Taşıma Cetvelinin (7582719 Kübaj Ve Taşıma Cetveli) El Đle Yapılması Etüt Proje , Yapım Brükneri Ve Hak Ediş Ödemeleri Arasındaki Farklar Toprak Đşleri Ve Brükner Hesapları Toprak Đşleri Çalışmalarının Büro Hesaplarına Yansıtılmasında Dikkat Edilecek Hususlar Brükner Dengeleme Çizgisi Ve Alan Hesaplamasında Dikkat Edilecek Hususlar BRÜKNER RAPORU DÜZENLEME ESASLARI Brükner Etüdü Hazırlanırken Kabul Edilen Prensipler Otoyol Ana Gövdesi Dışındaki Toprak Hareketlerinin Brükner'e Dahil Edilmesi Ve Brükner Değerleri B-1 ) Brükner Etüdü Toprak Hareketleri Alternatifleri B-1) ALTERNATĐF-1 B.2) ALTERNATĐF-2 B.3) ALTERNATĐF-3 SONUÇ Đhaleli Birim Fiyat Hesapları Alternatif-1 Maliyet Hesabı Alternatif-2 Maliyet Hesabı Alternatif-3 Maliyet Hesabı TOPRAK ĐŞLERĐNDE , MAKĐNE KULLANIMINDA ve ÜRETĐM ARTIŞININ SAĞLANMASINDA VERĐMLĐLĐK Toprak Đşlerinde Toprak Đşleri Taşımalarında Şantiye Makine Ve Ekipmanlarında Üretim Artışının Sağlanması ve Verimlilik Kaynaklar


4

81 82 82 84 84 84 84 84 85 87 87 90 90 90 91 91 92 92 92 92 94 94 98 102 107 107 108 108 115 115 115 116 116 117 117 118 118 120 123 126 130 130 132 133 135 138


1-GENEL OLARAK TOPRAK ĐŞLERĐ : Ulaşım yollarının toprak gövdelerinin oluşturulması amacıyla yapılacak toprak işleri işlemlerinin ayrıntılı biçimde incelenmesi hem şantiye organizasyonu hem de en ucuz çözüm yolunun bulunması bakımından gereklidir.Ulaştırma yollarının toprak gövdelerinin oluşturulmasına ilişkin sorunlar yarma kesimlerinin kazılması, dolgu kesimlerinin doldurulması çerçevesinde ortaya çıkarlar. Dolgu kesimlerin doldurulması için gerekli toprak üç yoldan sağlanabilir : 1-Yarma kesimlerinden kazılan zemin ; dolgu oluşturma için gerekli özelliklere sahip ve dolguları karşılamaya yeterliyse, yarmalardan çıkan toprak , dolguları oluşturmak için kullanılır. 2-Yarma kesimlerinden çıkan toprağın dolguya elverişli olmaması durumunda, uygun nitelikteki toprak yol gövdesi dışında seçilmiş yerlerden sağlanır. Böylece dolguların oluşturulması için yarma kesimleri dışından uygun yerlerden ve uygun nitelikteki toprakların alınarak dolguya getirilmesi işlemine «ödünç» Ariyet denir. Ödüncün yolun kenarından sağlanabilmesi « paralel ödünç» , «yan ödünç» ya da «yan ariyet» diye adlandırılır.Ödüncün yol kenarından sağlanamayıp daha uzaklardan dolgu için gerekli toprakların getirilmesi durumunda «noktadan ödünç» ya da «depodan» ya da «ariyetten» işlemi söz konusudur. 3-Yukarıdaki iki durumun karması bir yol izlenerek, dolgunun belirli bir kesimi yarma kazısından çıkan toprakla, Öteki kesimleri de ödünçten sağlanan toprakla oluşturulabilir. Dolguların oluşturulmasına ilişkin açıklamalardan : Yarma kazısından çıkan toprağın, dolguya elverişli niteliklere sahip olması koşuluyla, dolguya taşınabileceği, Yarma kazısından çıkan toprağın, dolguya elverişli olmaması, dolguda kullanılmasının ekonomik olmaması ya da dolguyu dengeledikten sonra artması durumunda uygun bir yere yığılması gerekeceği anlaşılmaktadır. Yarmadan çıkan toprağın uygun bir yere yığılması işlemine «depo» denir.Yarma kazısından çıkan toprağın yol kenarına depo edilmesi «paralel depo» ya da «yan depo» olarak adlandırılır. Yol kenarına yığılması olanağı bulunmayan yarma toprağının daha uzaklarda uygun yerlere depo edilmesi durumunda «noktaya depo» söz konusudur. Programdaki hedeflerin tutturulması amacı ile ortaya çıkan zorunlu nedenlerle kazıya başlangıç tarihi dolgu yerinin hazırlanmasından önce ise, kazı malzemesi geçici bir süre için işverenin onayladığı bir yere depo edilir. Bu malzeme, dolgu sahası hazır olduğunda ikinci bir yükleme ve taşıma ile dolguya götürülür. Bu Đşleme röpriz denir. Röpriz, Özellikle yol inşaatlarında ödenen iş kalemlerinden olmayabilir. Çünkü yol inşaatlarında röpriz,tercih edilen bir çözüm değildir. Röprizin zorunlu ise geçici depo yerinin elverişli bir taşıma uzaklığı içinde seçilmesi gerekir. Özetlemek gerekirse, ulaşım yollarının toprak gövdelerinin oluşturulmasında (Şekil -1.) de görüldüğü gibi : a) Yarma kesimlerinden çıkan toprağın dolguların oluşturulması için kullanılması, b) Teknik ya da ekonomik açıdan yarma toprağın dolgu oluşturulmasında kullanılmasının uygun olmadığı ya da yarmadan çıkan zemin dolguya elverişli olsa bile yetersiz bulunduğu durumlarda,yarma toprağının depoya gönderilmesi ve dolgu için gerekli toprağın uygun bir yerden ödünçle sağlanması,


5


Şekil - 1 c) Teknik ve ekonomik ölçütlere göre yukarıdaki iki durumun uygun bir bileşimini saptayarak sorunun çözümü gerekmektedir. Birinci durum «boyuna taşıma», ikinci durum «depo» ve ödünç, üçüncü durum «boyuna taşıma» «depo» «ödünç» işlemleriyle nitelendirilir. Ulaşım yollarının toprak gövdelerinin oluşturulmasına ilişkin (Şekil:-1) deki üç durumdan üçüncüsü hem ilk iki durumu içermekte hem de sorunu genel biçimde kapsamaktadır. O halde üçüncü durumu göz önüne alarak çözüm yolu araştırılabilir. Bu amaçla bazı soruların yanıtlanması gerekir. l.a—) Güzergah boyunca her yarma kesiminden kazılacak toprağın boyuna taşımayla dolguya mı götürüleceği, depoya mı konulacağı b—) Dolguya taşınacaksa hangi kesimlerdeki yarma toprağıyla hangi kesimlerdeki dolguların oluşturulacağı, hangi kesimlerdeki yarma toprağının ve nerelerde depo edileceği. 2.a—) Güzergah boyunca her dolgu kesiminin oluşturulması için gerekli toprağın yarmadan mı yoksa ariyetten mi (ödünçten mi) sağlanacağı, Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

6


b—) Yarmadan sağlanacaksa hangi kesimlerdeki dolguların hangi kesimlerdeki yarmalardan çıkan toprakla oluşturulacağı, hangi kesimlerdeki dolgular için gerekli toprağın nerelerdeki ödünçlerden sağlanacağı soruları öncelikle yanıtlanması gereği bulunmaktadır. Güzergah boyunca yarma ve dolgu hacimleri arasındaki denge durumlarını, yarmadan çıkan malzemenin dolgu da kullanılması veya fazlalıklarının doğrudan ve kolayca saptanması olanağını verecek bir aracın bulunması yararlı olacaktır. Bu araç «kütleler diyagramı»dır. Bunun için toprak dağıtımı esas olarak dolguların hangi yarmadan çıkan zemin ile veya ariyet (uygun bir yerden kazılan zemin) ile oluşturulmasına ve bu işlerin hangi taşıma araçlarıyla yapılacağına ilişkin kararların verilmesi gereği bulunmaktadır. Kararın ölçütü maliyettir. Dolayısıyla en uygun çözüm bir yol gövdesinin oluşturulmasında yarma ve dolgunun en küçük maliyetle gerçekleştirilmesi anlamına gelmektedir. Toprak dağıtımı için kütleler diyagramından yararlanılır. Yukarıdaki soruların dışında, yarma ve dolguların oluşturulması için yapılması gerekli kazı, yükleme ve taşıma işlemlerinin hangi yol kesimlerinde hangi araçlarla gerçekleştirileceğinin belirlenmesi sorununun çözülmesi gerekir. Bu amaçla yine kütleler diyagramından yararlanılır. Kısacası, ulaşım yollarının toprak gövdelerinin oluşturulmasına ilişkin sorunların çözümü için öncelikle «kütleler diyagramı»nın çizilmesine gerek vardır. Ancak kütleler diyagramı Önemli bir araç olmakla birlikte tek başına yeterli değildir. Çünkü çok sayıda seçenek arasından teknik koşulları yerine getirmek üzere ekonomik bakımdan en uygununu seçmek için bir ölçütten yararlanılması zorunludur. En anlamlı ve geçerli ölçüt parasaldır. O halde maliyeti en küçükleyen çözümün araştırılması söz konusudur. Bu nedenle yarma ve dolguların oluşturulmasında başvurulacak boyuna taşıma, depo ve ödünç gibi işlemlerin, dolayısıyla bu işlemlerin içerdiği kazı. yükleme ve taşıma gibi temel işlemlerin maliyetlerinin analizi yapılmalıdır. Böylece sorunun çözümü için gerekli veriler elde edilmiş olacaktır. 1.2 Kütleler Diyagramı: Kütleler diyagramının tanımlanmasına geçmeden iki konunun kısaca açıklanmasında yarar vardır.Birinci konu, yarma ve dolgu hacimlerinin bire bir dengelerini (yani 1 m3 yarma ile 1 3 m dolgu arasında dengeyi) sağlamak için gerekli işlemin yapılmasıdır. Gerçekte 1 m3 lük yarmanın kalıcı kabarmalı dolguda (1+θk) m3 e, sıkışmış bir dolguda ise (1-S) 1 m3 e karşı gelmektedir. Buna göre yarma-dolgu arasındaki bire bir denge kurulabilmesi için : - Ya dolgu hacimlerini karşılayacak yarma hacimlerini saptamak üzere dolgu hacimlerinin, kabarma ya da sıkışma durumuna bağlı olarak, (1+θk) ye ya da (1-S) e bölünmesi, - Ya da yarma hacimlerinin karşılayacakları dolgu hacimlerini saptamak üzere yarma hacimlerinin kabarma ya da sıkışma durumuna bağlı olarak, (1+θk)ile ya da (1-S) ile çarpılması gerekir. Birinci yaklaşım dolgulara oluşturacak toprakların hangi yarma kesimlerinden getirileceklerinin bilinmesi ile geçerlilik kazanabilir. Çünkü çarpanlardaki kalıcı kabarma katsayısı θk ve sıkışma yüzdesi S dolguyu oluşturacak yarma zeminine karşılık olan değerlerdir. Oysa kütleler diyagramı çizilerek dengeleme yapılmadan dolguları oluşturacak toprakların hangi yarma kesimlerinden sağlanacağı bilinemez. Bu nedenle bu yaklaşımın kullanılması doğru değildir. Đkinci yaklaşım, yarma hacimlerinin doğrudan yarmadan çıkacak zemin özellikleriyle ilgili belirli çarpanlarla çarpılması esasına dayandığı için yukarıdaki sakıncayı taşımaz. Bu durumda kütleler diyagramındaki yarma hacimlerinin doğal durumlarındaki hacimler olmadığı unutulmamalıdır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

7


Sonuç olarak, kütleler diyagramındaki yarma hacimleri boykesit ve enkesitler yardımıyla hesaplanan geometrik hacimlerinin (1+θk) ya da (1-S) ile çarpılmış değerleriyle, dolgu hacimleri ise doğrudan geometrik hacim değerleriyle göz önüne alınırlar. Burada açıklanmasında yarar görülen ikinci konu. aynı türden tam enkesitlerin birbirlerini izlemeleri durumu dışında, iki enkesit arasında hem yarma hem de dolgu hacimlerinin bulunması ile ilgilidir. iki enkesit arasında hem yarma hem de dolgu hacimleri bulunduğunda, öncelikle bu enkesitlerle sınırlı yol kesimi içinde olası denge sağlanmalıdır. Örneğin iki enkesit arasında Vy hacminde yarma ve Vd hacminde dolgu varsa: 1. ∆V=V y (1+θk) –V d >0 ya da ∆V=V y dengelendikten sonra ∆V hacminde yarma fazlası kalır.

(l-S)-V d >0

ise

dolgu

2. ∆V<0 ise yarmanın tümüyle dolguya gönderilmesine karşın hacminde dolgu eksik kalır ∆V hacminde dolgu fazlası kalır. Dengelenen hacim kütleler diyagramına ve kütleler diyagramı üzerindeki dengeleme işlemlerine girmemektedir. Yalnız ∆V hacmindeki yarma fazlası ya da dolgu fazlası kütleler diyagramında değerlendirilir. 1.3 Kütleler Diyagramının Tanımlanması ve Çizimi Bir yol geçkisinin her kesitinde başlangıçtan itibaren başlangıçtaki enkesit noktasından son en-kesit noktasına kadar her enkesit noktasında o kesitten önce varolan hacimlerin yarmaların (yarmaların dolgu eşdeğerleri ile ve ( + ) işaretle ) ve dolguların ( dolguların geometrik hacimleriyle ve (–) işaretle) cebrik toplamlarının bir karşılaştırma çizgisinin (apsis ekseninde uzunluklar, ordinat ekseninde ise hacimler belirtilir) üstünde yarmaların (+) ve altında dolguların (-) belirli bir ölçekle işaretlenerek bu noktaların birleştirildiği bir diyagrama "kütleler diyagramı" denir. Kütleler diyagramı tepe ve vadiler biçimlerindeki kesimlerin "tepe" ve "vadi" denilen kısımlarından oluşur. Kütleler diyagramının çiziminde, önce yatay ve düşey ölçeklerin seçilmelidir. Yatay ölçek genellikle boykesitteki ölçeğe eşit alınır. Düşey Ölçek, toprak hacimlerinin büyüklüğüne bağlı olarak 500 m3 ya da 100 m3 lük hacmin 1 cm ile gösterilmesi biçiminde belirlenir. Yol gövdesinin yapımı esnasında, kazı ve dolgu yapılacak toprağın hacminin hesaplanması, arazide her kırık nokta için arazi alımları bulunan enkesitlere dayanarak enkesit alanı hesapları yapılır. Bu hesap, birbirini izleyen iki enkesit arasındaki arazi parçasının düz olduğu kabulü ile ve bazı ihmallerin yapılmasından doğan yaklaşıklıkla, bize iki enkesit arasındaki hacmi bulmak olanağı verir. Eğer enkesit alınan noktalar arasındaki mesafe çok büyük değilse, hesabın verdiği hacimler bu iş için yeterli kabul edilir. Bu nedenle, arazi ne kadar engebesiz olursa olsun, yol aplikasyonunda, enkesit ve boykesit için alınan noktalar arasındaki mesafe aliyimanda (50 m.) yi, kurpta ise (20 m.) yi geçemez. Şimdi birbirini izleyen enkesitlerin şu farklı şekillerde olabilir değişik durumlarına göre aralarındaki hacmin bulunuşları ayrıca hesaplanırlar Đkiside tam dolguda veya tam yarmada (Şekil: 2) Biri tam dolguda, öteki tam yarmada (Şekil: 3) Biri tam, öteki karışık kesit (Şekil: 4) Đkiside karışık kesit (Şekil: 5-6)


8


Şekil -2


9


Şekil -3 Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

10


Birbirini Đzleyen En Kesitlerin Biri Tam Dolgu Veya Yarmada Ötekini Karışık Kesit Olması Hali

Şekil 4 (PN) Geçit çizgisi

Vy1=VRPDEFNKLM

Kama Hacmi

Sy'1 + SY2 V= ------------ * L

2

Vy2= ABCPR yarma alanı ile GHN dolma alan enkesitlermiş gibi yukarıdaki duruma gelir Dolayısıyla (Sy1) ²

Vy2=½ ---------- * L ( Sy'1 + SD2) Toplam yarma hacmi Vy= Vy1 + Vy2 (S D2) ²

VD=½ ---------- * L ( Sy'1 + SD2) Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

11


Şekil -5


12


Şekil -6


13


1.3.1 Geçit Noktaları; Yolda, dolgudan yarmaya ve yarmadan dolguya geçiş noktaları, yani boy kesitte kırmızı ve siyah çizgilerin kesişme noktalarıdır. Bu noktaların her iki taraftaki farklı isimli (yarma dolgu) kesitlere olan uzaklığın bulunması da, bu noktaların hesap kısmını oluşturur. Burada dikkat edilecek husus, 7 inci sütundaki "Alanlar farkı" sütununda, dolgudan yarmaya veya yarmadan dolguya geçen kısımlardır. 7 inci sütunda böyle bir geçiş oldukta, 4 üncü sütunun o hizasında bir geçit noktası olacaktır. Bu noktanın, ardışık iki farklı kesit arasında, nerede olacağının hesabı ise, basit bir orantı sonucu bulunur. (Şekil 7) Geçit noktasından önceki alan farkı (Sı), sonraki ve dolayısıyla işaretteki alan farkı (S2), ve bu en kesitlerin ara mesafesi de (L) ise; geçit noktasının Sı e olan (X) uzaklığı : Sı . L X =--------------- ,

S2. L S2 ye olan (Y) uzaklığı ise Y= ---------- olur. Sı + S2 Sı + S2

Şekil -7

1.3.2 Uygulama Uzaklıkları : Geçit noktası olmayan ardışık kesitlerde bu uzaklıklar, 0+L1 , L1+L2 , L2+L3 , L3+L4 ,vs. şekliyle ortalama uzaklık olarak hesaplanır. ------ ------- -------- --------2 2 2 2

Şekil –8 Geçit noktası olan yerlerde ise

L4 + x ve sonraki Y+L6 olarak hesaplanır, (Şekil 8). 2 2 Alan farkı diyagramı ve hacimler tablosunda, uygulama tümüyle belirtilmektedir. (Tablo 1 ) Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

14


Hacim hesaplamalarında istinat duvarını veya iksa duvarını veya her ikisini de taşıyan en kesitlerde bu duvarların tüm köşe noktaları ilerideki metrajda kullanılmak için koordinatlanır. Bu noktaların ayrıca, en kesit alan hesabında da kullanılması gerekecektir. Nitekim, dolgu alanının hesabı, istinat duvarı alanı hesaba katılmadan; yarma alanı hesabı ise, duvar alanı da hesaba katılıp yapılır. 1.3.3 Hacim Tablosunun Hesaplanması ve Eğrinin Çizilmesi Hacim hesapları ile ilgili olarak açıklandığı gibi, gerek hacim hesaplarının gerekse onu izleyen kütleler diyagramına ilişkin hesapların yanılgıya düşmeksizin belirli bir düzen içinde yapılabilmesi ve hesapların kolaylıkla kontrol edilebilmesi için özel olarak düzenlenmiş tablolardan yararlanılır. Bütün en kesit alanları hesaplandıktan sonra bunların sonuçlarına bağlı toprak işinin sayısal sonucun ortaya çıkarılması işi, "Hacimler Tablosu" adı verilen tabloda toplanır. (Tablo:1). Hacim ve kütleler diyagramlarının çizimi için gerekli olan birikmiş hacim hesap değerleri bu tablodan alınır. Bu tablonun değişik biçimlerde düzenlenmesi mümkündür.. (Tablo:1) in doldurulmasında izlenen yol aşağıdaki gibi özetlenebilir : 1 Kolona yol geçkisinin enkesit alınan noktalarının başlangıca uzaklıkları yazılır. 2. Kolona enkesitler arasındaki uzaklıklar yazılır. 3 ve 4. kolonlara yarma ve dolgu enkesitlerinin alanları yazılır. 5 ve 6. kolonlara birbirlerini izleyen yarma ve dolgu enkesitlerinin alanları ortalaması yazılır. 7 ve 8. kolonlara yarma ve dolgu hacimleri hesaplanarak yazılır. Bu amaçla birbirlerin izleyen aynı türden tam enkesitler için 2. kolondaki ara uzaklıklarla 5 ya da 6 kolonlardaki alanlar ortalaması değerleri çarpılır, Geçit Kesitleri Đçin: Geçit noktası sıfır alanlı bir nokta gibi kabul edilerek, 5. kolonda gösterilen ortalama yarma ve dolma alanlarının geçiş mesafeleri (hacim hesapları «düşünceler» kolonunda belirtilerek sonuçları) ile çarpımı olarak geçit kamalarının hacmini ,yine 7 ve 8. kolonlara yazılır. 9 ve 10. kolonları(. Karayollarında sıkışma ve kabarma şu anlamda kullanılır. sıkışma ve kabarma sütununa yazılacak miktarlar şu şekildedir: Yarma veya ariyet olarak orijinal yerinde 1 m3 hacminde bir toprak kazılarak bununla 1 m3 yeri dolduralım. Bazı zemin cinslerinde 1 m3 lük yer dolmaz, bazılarında ise doldurulduktan sonra artar, yani kabarır. Yarma veya ariyet, olarak orijinal yerinde (V) m3 hacminde bir toprak kazılarak, bununla bir dolgu yapıldığını düşünelim. Sıkışma (% a) örneğin (% 20) demek: Dolgu yapımında gerekli ve şartnameye uygun serme ve sıkıştırma yapıldığında, bu (Vm3) toprakla (0.80 Vm3) lük bir dolgu yapılabileceğini, (% b) kabarma (örneğin % 5) demek. Yarma veya ariyette kazılan (Vm3) toprak ile sıkışma sonunda (1.05 Vm3) dolgu yapılacağını gösterir.) enkesitin alındığı arazi kesimindeki zeminin türüne göre yarma hacimlerinin dolgu eşdeğerlerini hesaplamakta kullanılacak kabarma ya da sıkışma durumuna karşı gelen dönüştürme çarpanları yazılır. 9. kolon (l+θ k) ve 10. kolon (l–S) değerlerine ayrılmıştır. kolonda hesaplanan (V) yarma hacimlerinin sıkışma (% a) ise [(1–% a) V]. Kabarma (% b) ise [(1– % b) V] olmak üzere dolguya tekabül eden hacimlerini verir. Sıkışma ve kabarma yüzdeleri güzergahın geçtiği araziden alınan numunelere göre, laboratuarda deneylerle saptanır ve proje yapılırken bu değerler bilinir. 11 ve 12. kolonlara dolgu eşdeğeri olarak yarma ve dolgu hacimleri fazlaları yazılır. Yalnız yarma ya da yalnız dolgu hacimlerinin bulunduğu kesimler için yapılacak işlem 7. kolondaki yarma hacimlerinin duruma göre ya 9. ya da 10. kolondaki çarpanla çarpılarak 11. kolona, 8. kolondaki dolgu hacimlerinin ise doğrudan 12. kolona yazılmasıdır. Her yarma hem dolgu hacimlerinin bulunduğu kesimlerde Đse bu hacimlerin dolgu eşdeğerleri arasındaki fark hesaplanarak yarma fazlası varsa 11. kolona, dolgu fazlası varsa 12. kolona yazılır,


15


13 ve 14. kolonlara kütleler diyagramı çiziminde kullanılacak birikmiş hacimler(Bürükner değeri) yazılır. Güzergah başlangıç noktası için seçilen Başlangıç kesitinde hiçbir hacim bulunmadığı ( sıfır veya 100 000, 500 000 gibi keyfi seçilebilir) , birbirini izleyen iki enkesit arasındaki hacmin kilometre artış yönüne göre ikinci enkesite ait olduğu varsayımına dayanılır. Her kesitte başlangıçtan o kesite kadar olan hacimlerin cebrik toplamı (+) ise birikmiş yarma fazlası olarak 13. kolona, yarma miktarları (+) alınıp eklenerek, karşıt durumda dolgu fazlası olarak 14. kolona dolgu miktarları (–) alınıp çıkartılarak her kesit için bulunan değerler yazılır. Yani bu kolona yazılan rakam başlangıçtan itibaren yarmadan kazılan toprakla dolguya giden toprağın arasındaki farktır. Bu fark dolgu veya kazının laboratuar deneyleri sonucu tespit edilen sıkışma veya kabarma miktarı ile işlem gördükten sonraki sayıdır. 15. kolon «düşünceler» başlığıyla aynı türden tam enkesitler arasındaki hacimler dışındaki hacim hesaplarının açıklanması için ayrılmıştır. Kolonların doldurulması biçimi (Tablo: 1) de görülmektedir. Bu tablodaki değerlere göre ;Kübaj cetvelinin 1. ci kolonundaki enkesitleri, başlangıç (0+000) km.den başlayarak, belirli bir ölçek ile (genellikle karayollarında 1/2000) bir (x) yatay karşılaştırma ekseni üzerinde işaretlersek, sonra her enkesitin kübaj cetvelinin 13,14. cu kolonundaki brükner değerlerini, işaretlerine göre (+) üstte, (–) altta olacak biçimde, karşılaştırma eksenine dik olarak belirli bir ölçekle (genellikle 1 cm. 1000 m3) yerleştirsek bir poligon elde ederiz. Bu kırıklı poligona “Brükner poligonu”, bunun enkesitlerin çok sık ve yakın olması halindeki limit durumuna, “Brükner eğrisi” denir. (Şekil: 9) Eğer başlangıç ile herhangi bir nokta arasındaki yol kısmında, yarma hacimleri toplamı dolma hacimleri toplamından fazla ise, iki hacmin farkından ibaret olan ordinatın karşılaştırma ekseni üstünde, aksine dolma hacmi yarma hacminden fazla ise karşılaştırma ekseni altında alınması gerekir. Yani brükner eğrisinin çiziminde yarma hacimleri (+) dolma hacimleri (–) kabul edilir. Normal olarak poligon biçimindeki kütleler diyagramında enkesitler arasındaki uzaklıkların küçültülmesi durumunda, limitte poligon bir eğriye dönüşür. Đlerideki açıklamalarda kütleler diyagramı poligon yerine eğri biçiminde çizilecektir. Diyagramın maksimum noktası içeren kesimleri «tepe», minimum noktası içeren kesimleri «vadi» olarak adlandırılacaktır. Bir kütleler diyagramı, bir geçki boyunca genellikle tek parçadan oluşmaz. Çünkü geçki üzerindeki köprü, viyadük, tünel gibi sanat yapılarının bulunması boyuna taşımayı engeller. Bu nedenle, boyuna tanımayı engelleyen sanat yapılarıyla ayrılmış geçki kesimlerinin her biri için kendi içinde dengeleme yapılacak kütleler diyagramları çizilir. Örneğin (Şekil: 9 a ) deki geçki kesimi köprü ve tünelle üç parçaya ayrılmıştır. Bu parçaların her biri için çizilen kütleler diyagramları dengeleme işlemi bakımından birbirlerinden bağımsızdır.

Şekil 9-a


16


Tablo 1 Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

17


(+)

(

-)

Şekil 9 Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

18


1.3.4 Güzergah Araştırması ve Toprak Đşleri Hesaplarında Bilgisayarlardan Yararlanılması Bir yol gövdesi: üzerinde taşıtların hareket edeceği kırmızı çizgisine uygun boykesit ve enkesitlere bağlı, az eğimli düz platformun sağlanabilmesi için, kırmızı çizgiden geçen düzlem Üzerindeki fazla arazi parçası, kazılıp çıkarılarak, kırmızı çizgiden geçen düzlemden aşağıdaki arazi parçası da doldurularak teşkil edilir. Yani bir yol işinde gövde teşkilinde, toprak "kazı"sı ve toprak "dolgu"su işleri ya beraberce, ya teker, teker muhakkak olacaktır. Buna ek olarak, gövdenin doğal araziye oturacağı taban kesiminde, belli bir genişlik ve derinlikte kazılarak, bitkisel topraktan, ağaçlardan temizlenmesi gerekir. Bu temizleme işinde de bitkisel toprak kazısı olacaktır. Güzergah araştırmasının ilk etüd aşamasında, Güzergaha ilişkin temel değerlendirmeler ve seçimler yapılarak Güzergah seçenekleri belirlenir. Bu aşama sezgi gücü ve deneyim isteyen düşünsel bir çabayı gerektirir. Bu nedenle yeterli deneyimi olan mühendislerce gerçekleştirilmesi zorunludur. Ancak başlıca Güzergah seçeneklerinin belirlenmesini izleyen ve 200-1000 m. lik şeritler üzerinde büyük ölçekli haritalarla çalışılan aşamalarda, insanlar tarafından yapılması bıktırıcı olan ve yavaş yürüyen işlemler bilgisayarlarla daha hızlı ve daha doğru olarak gerçekleştirilebilir. Örneğin ilk etüd aşamasında geçici seçeneklerin belirlenmesinden sonra, daha yaklaşık Güzergahların saptanması, bunların boykesitlerinin çizimi, toprak hacimlerinin hesabı, toprak dağıtımı işlemleri ve yaklaşık maliyetlerin hesabı bilgisayarlar yardımıyla yapılabilmektedir. Böylece çok sayıda seçenek türetilerek, bunların değerlendirilmesi sayesinde en iyi çözümün bulunması ya da buna büyük ölçüde yaklaşılması olanağı elde edilmektedir. Ayrıca etüd sırasındaki zaman sıkışıklıkları giderilebilmektedir. Toprak işleri hesaplan için bilgisayarların kullanımını, Güzergah araştırmasında ve toprak işleri hesaplarında bilgisayarlar Önemli olanaklar sağlamaktadır. 1.4

Kütleler Diyagramının özellikleri

Kütleler diyagramının burada sıralanacak özellikleri, diyagramın tanımlanması ve çizimin açıklanmasından sonra kolaylıkla anlaşılacaktır. Kütleler diyagramına dayanılarak toprak dağıtımının yapılabilmesi için diyagramın özelliklerini çok iyi bilmek gerekir. Kütleler diyagramının başlıca özellikleri şunlardır. 1. Karşılaştırma ekseninin Üstünde ve altında Brükner Eğrisine ait kapalı alanlar meydana gelir. Bu alanlardan herhangi birisi, hacim olarak birbirine eşit dolgu ve yarmayı gösterir .Kütleler diyagramının herhangi bir noktasındaki ordinat, başlangıçtan o noktaya kadar olan hacimlerin cebrik toplamım, başka bir deyişle dengelenmemiş yarma ya da dolgu hacmini verir. Göz önüne alınan nokta, karşılaştırma çizgisinin üstünde ise dengelenmemiş yarma hacmi (yani yarma fazlası), karşılaştırma çizgisinin altında ise dengelenmemiş dolgu hacmi (yani dolgu fazlası) söz konusudur. Bu özellik karşılaştırma eksenine paralel bütün doğrular için geçerlidir. Farklı düzeyde dağıtma çizgileri çizilebilir; ancak aynı hacmi iki defa almamaya dikkat etmelidir. Örneğin (Şekil: 10 ) de A,B.C noktalarında başlangıçtan beri tüm hacimlerin cebrik toplamları sırasıyla V 1 ', V 2', V 3 ' tür ve üç noktada dengelenmemiş yarma hacmi (yani yarma fazlası) V1 V2, V3 hacimlerinin yarmaların dolgu eşdeğerlerine karşılık oldukları belirtilmişti. Yükselen kısımlar kazıyı, alçalan kısımlar dolguyu gösterir, D noktasında başlangıçtan beri birikmiş hacim V, tür ve bu nokta karşılaştırma çizgisinin altında olduğu için dolgu fazlası söz konusudur. V, dolgu fazlasının dolgu geometrik hacminin karşılığı olduğu yine daha Önce belirtilmiş olan bir konudur.


19


Şekil 10 * Denge çizgisi eğrinin altında ise taşıma soldan sağa olur. * Denge çizgisi eğrinin üstünde ise taşıma sağdan sola olur. Boy Kesit

Şekil 11 2. Kütleler diyagramın da herhangi iki noktanın ordinatlarının cebrik fark,bu noktalar arasındaki dengelenmemiş hacme eşittir. göz önüne alınan iki nokta, diyagramın belirli bir yüklenen kesimi içinde ise ordinat farkı bu iki nokta arasındaki yarma hacimlerim dolgu eşdeğeriyle. diyagramın belirli bir alçalan kesimi içinde ise ordinat farkı bu iki nokta arasındaki dolgu hacimlerini doğrudan doğruya geometrik hacim değeriyle verir. Örneğin (Şekil: 10) de diyagramın OM1 yükselen kesimindeki A ve S noktalarının ordinatları arasındaki fark boy kesitte bu noktalara karşı gelen a ve b kilometreleri arasındaki yarma hacminin dolgu eşdeğeridir. Yine aynı şekil içinde diyagramın M1 M2 alçalan kesimindeki C ve D noktalarının ordinatları farkı |V 3— (—V4| bu noktalara karşı gelen c ve d kilometreleri arasındaki dolgu hacmine eşittir. Şekilde, bu durumlar diyagramların boy kesitteki karşılıklarıyla belirtilmiştir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

20


3-Kütleler diyagramında soldan sağa doğru, yükselen kesimler boy kesitte yarmalara, soldan sağa doğru alçalan kesimler ise boykesitte dolguya karşı gelirler. (Şekil: 10-11) diyagramın OM1 ve M2 S kesimleri yarma ve M1 M2 kesimi dolgu olarak şematik boy kesitçe gösterilmiştir .

Şekil 12

4-Kütleler diyagramında Her maksimum veya minimum noktası, boykesitteki bir geçiş noktası tekabül eder. ;maksimum noktalar boy kesitte yarmadan dolguya geçiş noktalarına, minimum noktalar ise boy kesitte dolgudan yarmaya geçiş noktalarına karşı gelirler. Bu nedenle Brükner eğrisinin herhangi bir maksimum noktasıyla ondan sonraki minimum noktası arasında yol daima dolguda, aksine bir minimum noktası ile ondan sonraki maksimum noktası arasında yol daima yarmadadır. Bu özellik diyagramın eğri biçiminde varsayılması durumunda kesin olarak doğrudur (Şekil 10). Ancak gerçekte, poligon biçimindeki diyagramın maksimum ya da minimum noktası da bulunur (Şekil 9). Eğri biçiminde çizilmiş (Şekil 10) deki diyagramda maksimum noktası M1 in yarmadan dolguya geçişe, minimum noktası M2 nin dolgudan yarmaya geçişe karşı geldiği boykesitten izlenebilmektedir. Bu özellikle bir önceki Özelliğin doğal sonucudur. 5-Bu açıklamalara göre, Gözönüne alınan brüknere ait alanda maksimum ve minimumların sayısı daha fazla ise, her maksimum veya minimum noktasından karşılaştırma eksenine çizilen paralel ile birbiriyle dengelenen yarma ve dolgu hacimlerini ve bu hacimlerin yol Üzerindeki konumlarını saptamak olanağı bulunur. Bu durumda bunlardan karşılaştırma eksenine çizilecek paralelin brükner eğrisini kestiği nokta ile yaptığı kirişle dengelenmiş kısımları elde edilir (Şekil 13)


21


K

Şekil 13 Bir kütleler diyagramının son noktası karşılaştırma çizgisi üzerinde bulunursa, kütleler diyagramının karşı geldiği yol kesiminin tümü üzerinde yarma ve dolgu hacimleri birbirlerini dengeliyor demektir. (Şekil 14)

Brükner başlangıcı

ANA DENGE ÇĐZGĐSĐ A

Brükner eğrisi

Brükner sonu

B

Şekil 14 Karşılaştırma çizgisinin üstünde bulunursa, söz konusu yol kesiminin tümü üzerinde dengelenmeyen yarma hacmi fazlası var demektir, kazı fazlası, yani depo; Bu fazla kazı "Depo"ya konacaktır Dengelenmeyen hacmin dolgu eşdeğeri bu noktanın ordinatı ile belirlidir. (Şekil 15)

B DEPO A

ANA DENGE ÇĐZGĐSĐ

Şekil 15


22


Karşılaştırma çizgisinin altında bulunursa, söz konusu yol kesiminin tümü üzerinde dolgu hacmi fazlası var demektir., dolgu fazlası, yani ödünç olur. bütün yol için karşılanamamış "dolgu miktarını gösterir.Bu eksik hacim yol dışından alınacak bir "ariyet" ile karşılanacaktır. Buda ya yol eksenine paralel ve yol enkesitine bitişik bir "yan ariyetten" veya uzaktan bir "ariyet ocağından" getirilerek sağlanır. Dengelenmeyen hacim bu noktanın ordinatı ile belirlidir. (Şekil 16)

YARDIMCI DENGE ÇĐZGĐSĐ

ANA DENGE ÇĐZGĐSĐ

ARĐYET A

B

Şekil 16 Kütleler diyagramında karşılaştırma çizgisine paralel olarak çizilen ve diyagramla birlikte kapalı bir alan oluşturan her çizgi, kapalı alanla sınırlı yol kesimi sınırları içinde yarma ve dolgu hacimleri arasında dengeleme yapar. Karşılaştırma çizgisinin kendisi de kapalı alan oluşturduğu kesimlerde yarma-dolgu dengelemesini sağlar. Bu nedenledir ki diyagramın son noktasının karşılaştırma çizgisi üstünde ya da altında bulunması durumunda diyagramın karşı geldiği yol kesimi üzerinde yarmaya da dolgu hacmi fazlası olduğu anlamını taşımaktadır, (Şekil: 17 ) deki kütleler diyagramında karşılaştırma çizgisine paralel KL ve PR çizgileri kapalı alan oluşturmakta ve yarma-dolgu dengesini sağlamaktadır. Gerçekten KL çizgisinin oluşturduğu kapalı alan kesiminde dolgu hacmi K ve M1 noktalarının ordinatları arasındaki fark, yarma hacminin dolgu eşdeğeri M1 ve L noktalarının ordinatları arasındaki fark olup, her ikisi de V1 hacmine eşittir. Aynı biçimde diyagramın tepe kesiminde P ile M2 noktaları arasındaki yarma ve M2 ile R noktaları arasındaki dolguyu dengelemektedir. Yine (Şekil 17) de karşılaştırma çizgisinin Ol ve IJ kesimleri oluşturdukları kapalı alan kesimlerinde dengeleme yapmaktadırlar. Dolayısıyla diyagramın sonunda J ve S noktaları arasındaki Vd dolgu hacmi dengelenmemiş dolgu fazlası olarak kalmaktadır.

Şekil 17


23


6. Kütleler diyagramında dengeleme amacıyla gerekecek boyuna taşımaların yönü diyagramın tepe kesimlerinde ileri doğru (soldan sağa doğru), diyagramın vadi kesimlerinde geriye doğru (sağdan sola doğru) olmaktadır. Taşıma yönünün yarmalardan dolgulara doğru olacağı düşünülürse bu özellik yukarıdakilerin sonucu olarak ortaya çıkar. Gerçekten (Şekil 17) de KL çizgisine göre k ve mı kilometreleri arasındaki dolguyu m1 ve l kilometreleri arasındaki yarma dengeleyeceği için taşımalar sağdan sola doğru olacaktır. Buna karşılık PR çizgisine göre dengelemede p ve m2 kilometreleri arasındaki yarmadan çıkan zeminin m2 ve r kilometreleri arasındaki dolguya gönderilmesi gerekeceği için boyuna taşımanın soldan sağa doğru olması zorunludur (Şekil 17) de KL ve PR. çizgilerinin yaptıkları dengelemeler taşıma yönleriyle birlikte şematik boykesitte de gösterilmiştir. 1.3

Brükner Yöntemiyle Toprak Dağıtımı

Birçok yayınlarda ve uygulamada kütleler diyagramından, « Brükner r Poligonu» (ya da Brükner eğrisi), « Brükner epürü», «Brükner diyagramı» adlarıyla söz edilmektedir. Toprak dağıtımı da « Brükner Yöntemi »nin kurallarına göre yapılmaktadır. Bu yöntem ilgili kaynaklarda ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Ancak, burada daha önce yapılmış açıklamaların ışığında « Brükner Yöntemi» ile toprak dağıtımı kısa yoldan ve kolaylıkla tanımlanabilir. Çünkü « Brükner Yöntemi» bu bölümde anlatılmış olan genel yöntemin Özel durumu niteliğini taşımaktadır. Brückner Yöntemi Brükner Yöntemi, zorunlu ödünç ve depo dışında dağıtımı boyuna taşıma ile gerçekleştirileceği esasına ve taşıma maliyetinin taşıma uzaklığı ile orantılı olduğu varsayımına dayanmaktadır. Belirtilen varsayım dağıtım çizgisinin kapattığı alanların maliyeti temsil ettiği anlamına gelir, dolayısıyla çözüm kapalı alanlar toplamının en küçük değer(minimum kılan) biçimine dönüşür. Bu duruma en uygun çözüm durumu yani çizginin tepe ve vadi kesimlerinde ayırdığı parçaların birbirine eşit olmasıdır. ∑t=∑v Brükner toprak dağıtım diyagramının en mühim karakteristiği yapılmış bulunan yekün taşın momentidir. Projenin tümü için yapılan yekün taşın momenti ne kadar az olursa Brükner toprak dağıtım diyagramı o nispette ekonomik olur ve projenin maliyeti o nispette düşer. Sonuç olarak bir yol projesine ait kitleler diyagramı çizildikten sonra bununla alakalı olarak muhtelif Brükner toprak dağıtım diyagramları tanzim edilir; bunların arasında projeye ait yekün toprak taşın momentini min. kılan “Brükner toprak dağıtım diyagramı” en ekonomik olanıdır ve tercih edilmelidir. 1.5.1 Brükner Yönteminin genel Özellikleri Genel yöntemden (kütleler diyagramından) «Brükner Yöntemi»ne geçebilmek için bu yöntemin başlıca varsayımlarını sıralamak gerekir. Bu varsayımlar şunlardır : 1- Kütleler diyagramı boyunca yarmadan çıkan zemin dolgu için elverişlidir. 2- Kütleler diyagramında yarma fazlası olduğunda dolgunun (ödünçle) ariyetle oluşturulmasına izin verilemez ve dolgu ihtiyacı olduğunda da yarma malzemesinin depo yapılmasına izin verilemez. 3- Kazı fiyatı sabittir .Dolayısıyla ikinci varsayıma göre diyagramın tümü için kazı maliyeti sabittir. 4- Bir ana dağıtım çizgisi brükner diyagramını ne kadar çok noktada keserse o kadar ekonomik olur.Km eksenine paralel herhangi bir yatay çizginin ana dağıtım çizgisi olabilmesi için brükner diyagramını asgari iki noktada kesmesi gerekir 5- Bir ana dağıtım çizgisi ile dengelenmiş kapalı bir devrede ayrıca muhtelif makinelerle yapılan taşımaların ayrı ayrı belirtmek için tali dağıtım çizgileri kullanılır. 6-Taşıma mesafeleri imkan dahilinde kısa alınmalıdır.Taşıma maliyeti taşıma uzaklığı ile orantılıdır Amaç dağıtma çizgisi adı verilen ve taşın uzaklıklarını gösteren yatay çizgilerden en ekonomik taşımayı vereni bulmaktadır.Eğrinin dağıtma çizgisi ile sınırladığı kapalı alan maksimum ordinat Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

24


olan (V) hacmindeki toprağın, ortalama Lo mesafesine taşınması gerektiğini gösterir. Bu alanın değerine '"Taşın momenti" denir. Taşın momenti alanının maksimum veya minimum ordinata bölünmesi ile bulunan (L,,) uzunluğu "Ortalama Taşıma Mesafesi" denir. 7- Makinelerin cins ve güçlerine göre ekonomik olarak taşın yapabilecekleri mesafeler tespit edilmiştir.Bunlar çok çeşitli olmakla beraber biz sadece üç kategori tespit ettik. Ancak unutulmamalıdır ki makine tip ve güçleri geliştikçe aşağıdaki listede gösterilen azami taşın mesafeleri de değişecektir Tespit edilen bu mesafelere göre şu araçlar kullanılır. 0- 100m. arasında DOZER kullanılır. 150-1500m SKREYPER kullanılır. 1500 m ve daha büyük mesafede EKSKAVATÖR ve KAMYON GRUBU 8- Denge çizgisini çizerken taşımaları yokuş yukarı yapmamak için dikkat edilmelidir. Denge çizgisi Brükner eğrisinin altında veya üstünde olabilir .Buna göre denge çizgisi, meyile göre sağdan sola veya soldan sağa taşınmak istenen kazıya göre ayarlanır. 9- Ana denge çizgisi ve yardımcı denge çizgisi göz önüne alındığında : *Yardımcı denge çizgisi üstte kalıyorsa arada kalan miktar DEPO *Yardımcı denge çizgisi altta kalıyorsa arada kalan miktar ARĐYET olur. 10-Faktörler’ de (+) değerler kabarmaları (-) değerler sıkışmaları gösterir .Yardımcı dağıtma çizgilerini çizerken dikkate alınmalı ve faktör değişimi kazıya denk geldiğinde denge çizgisi çizilmelidir. 1.5.1 A-Denge Çizgisinden Sonra Yapılan Đşlemler: a ) Klaslar ayrılır b) Denge noktalarının Km .leri bulunur ve işaretlenir. c) Denge noktaları arasında kalan kısımlar yardımcı denge çizgileri ile bölür ve bölünen kısımlar numaralanır , ayrı ayrı hesaplanır. 1.5.1 B- Ana Denge Çizgisi Saptandıktan Sonra : a ) 1 no.lu yardımcı denge çizgisi çizilir, boyu ( 150 m.) alınır. b ) 2 no.lu “ “ “ tepe noktasından geçirilir. c ) 3 no.lu “ “ “ Faktör değişikliğinin denk geldiği Km .ye denk gelen yerden geçirilir. d ) I II.III.IV ile gösterilen taşınacak hacim bölümleri ( Bilahere momentleri hesaplamak üzere) Km. nin büyüme istikameti göz önüne alınarak numaralanır e ) Taşımalar yokuş aşağı taşınmalıdır. Şayet mecburiyet karşısında ters taşıma yapılırsa Azami eğim % 3 ‘ ü geçemez. f )A başlangıç (Brükner diyagramı başlangıç noktası) ve B son (Brükner diyagramı bitiş veya son noktası) noktaları arasında brükner diyagramını dengelemek veya yol projesine ait dolma ve yarma kitlelerini dengelemek ve taşın momentlerini halletmek için yüzlerce ana dağıtım çizgisi geçirilebilir. Bu muhtelif çözümler arasında en ekonomik olanı “∑ taşın momenti”ni min. kılan çözümdür. g )- ∑ taşın momentini min. kılan brükner diyagramı dengelemesi eğer her iki yöndeki taşımaları (Soldan sağa ve sağdan sola olan taşımalar) eşit kılıyorsa veya her iki yöndeki taşınlar arasındaki farkı asgariye indiriyorsa dengeleme en iyi şekilde halledilmiş demektir.


25


FAKTÖR S= % 20 ANA DENGE ÇĐZGĐSĐ FAKTÖR DEĞĐŞĐMĐ ĐLE BULUNAN ÇĐZGĐ YARDIMCI DENGE ÇĐZGĐSĐ FAKTÖR S= % 10 150 m.

PARASIZ TAŞIMALAR

Şekil 18 2-TOPRAK DAĞITIMI KOŞULLARI Daha önce belirtildiği gibi toprak dağıtımı maliyetin en küçüğe indirgenmesi amacına göre gerçekleştirilir. Toprak dağıtımındaki ana kural en uygun çözüme kavuşturulmuş kesimlerin toplamından oluşan bir diyagramın en uygun çözüme kavuşmuş olmasıdır Toprak dağıtımı işlemine geçilmeden önce yol boyunca hangi kesimlerdeki yarmaların dolgu oluşturmaya elverişli olduklarının, depo ve ödünç olanaklarının bulunup bulunmadığının, bu olanaklar varsa yerlerinin ve maliyetlerinin ayrıntılı biçimde saptanması gerekir. Bu bilgiler çözüm seçeneklerini belirleyen başlıca şartlardır, Görülüyor ki öncelikle yol boyunca zemin türlerinin ve bunların dolguya elverişli olup olmadıklarının belirlenmesine gereksinim vardır. Bu amaçla güzergah planı ve boykesit üzerinde zemin türleri tanımlanmalıdır. Maliyet bakımından zemin türlerinin önemli oldukları ve her zemin türü için ayrı bir taşıma uzaklık-malîyet Ölçeğinin oluşturulması gereği belirtilmiştir. Bu nedenle arazi gezilir, gerekli sondajlar yapılır, gerektiğinde jeologların yardımına başvurulur. Yanıtlanması istenen öteki soru, nerelerde depo nerelerde ödünç olanağının bulunduğu konusudur. Genellikle düz ve açık arazide depo ve ödünç yerlerinin sağlanması kolaydır. Yerleşim bölgelerinde bu olanak ya yoktur ya da çok güç sağlanır. Ödünç(ariyet) yerlerinin belirlenmesinde zeminin dolgu oluşturmaya elverişli olup olmadığı incelenmelidir. Kayalık ve killi araziler ödünç bakımından elverişli değildir. (Şekil: 20)de bir yol kesiminin boykesiti üzerinde zemin türleri ile depo ve ödünç yerleri belirlenmiştir. Başlangıçta da belirtildiği gibi depo ve ödünç maliyetleri elden geldiğince doğru biçimde saptanmalıdır.


26


Toprak dağıtımı yapılırken boyuna taşımaya ilişkin olarak şu durumlarla karşılaşılabilnir: - Yol boyunca yarmalardan çıkan zeminler dolgu oluşturmaya elverişlidir. - Yolun bazı kesimlerindeki (ya da tümündeki) yarmalardan çıkan zeminler dolgu oluşturmaya elverişli değildir, dolayısıyla depo edilmeleri gerekir. Depo ve ödünçle ilgili olarak karşılaşılabilecek durumlar şöyle sıralanabilir : - Yol boyunca uygun depo ve ödünç olanağı vardır. - Yolu bazı kesimleri için (ya da tümü için) ne depo ve ne de ödünç olanağı yoktur. Toprak dağıtımı yöntemi açıklanırken yol boyunca yarmalardan çıkan zeminlerin dolgu oluşturmaya elverişli olmaları ve yine yol boyunca depo ve ödünç olanağının bulunması genel durum olarak ele alınacaktır.Öteki durumların çözümleri genel duruma ilişkin yöntem yardımıyla belirlenmeye çalışılacaktır. 3. TOPRAK KÜTLELERĐNĐN DAĞITIMI Toprak kütlelerinin dağıtımı sorunu ulaşım yolu toprak gövdelerinin oluşturulmasında belirli koşullar altında : - Yarmalardan çıkan zeminlerin dolguların oluşturulması için mi kullanılacağı, yoksa depoya mı verilecekleri, yarmalardan çıkan zeminlerin dolgularda kullanılması söz konusu ise hangi kesimlerden çıkan zeminlerin hangi kesimlerdeki dolgulara taşınacakları, hangi kesimlerdeki yarmaların depoya verilecekleri, - Dolguların oluşturulması için boyuna taşımadan mı, ödünçten mi yararlanılacağı, hangi kesimlerdeki dolguların hangi kesimlerdeki yarmadan çıkan zeminlerle, hangi kesimlerdeki dolguların ödünçle oluşturulacakları, Sorularının yanıtlanması anlamını taşımaktadır. Bu sorular, kütleler diyagramında karşılaştırma çizgisine paralel ve kapalı alan oluşturan çizgiler yardımıyla yanıtlanabilir. Sıfır çizgisine paralel çizilen her çizgi yeni bir toprak dağıtım şekli meydana getirir Bu çizgilere «birinci dereceden dağıtma çizgileri» denir. Dağıtma çizgileri, sıfır çizgisi ile eğrinin son uç noktasının arasında kalan bölgenin dışına çıkmamalıdır. Dağıtma Çizgisi geçirilirken alanlar toplamının minimum olmasına dikkat edilmelidir. Bu husus ekonomik bir taşıma sağlar Bu çizgilerle belirlenen taşıma işlemlerinin hangi araçların nerelerde, hangi uzaklıklar için ve hangi hacimdeki zeminler için kullanılarak gerçekleştirileceği soruları yine kütleler diyagramında karşılaştırma çizgisine paralel ve kapalı alan oluşturan «ikinci dereceden dağıtma çizgileri» yardımıyla karşılanabilir. Dağıtım çizgisi sayısını arttıran bir çözüm, önceki çözümden daha uygundur. Bir başka anlatımla olabildiğince kademeli çözüm, diğer çözümlerden daha uygundur. Birinci dereceden dağıtma çizgilerinin geçirilmesi. Bu amaçla aşağıdaki varsayımlardan yararlanılacaktır. 1- Göz önüne alınan kütleler diyagramı kesiminde yarmalardan çıkan zeminlerin tümü dolgu oluşturmaya elverişlidir. 2- Göz önüne alınan kütleler diyagramının her kesiti için depo ve ödünç olanağı vardır. 3- Göz önüne alınan kütleler diyagramı kesiminde depo maliyeti Md ve ödünç maliyeti Mo sabittir. Dolayısıyla Md + Mö=M=St dir. Bu varsayımlarla öncelikle yalnız bir tepeden (ya da bir vadiden) oluşan bir kütleler diyagramında toprak dağıtımı yöntemi belirlenecek, sonra birçok tepe ve vadiden oluşan bir kütleler diyagramı için genelleme yapılmaya çalışılacaktır, diyagramın tümüne ve büyük bölümlerine ilişkin çözümler yerine daha küçük bölümlerin en uygun çözümlerinin toplamı daha uygun bir çözüm oluşturmaktadır.


27


3.1 En Uygun Dağıtımın Esası Dağıtımın temel sorununun maliyet ölçütüne göre dolgunun yarmadan çıkan zeminlerle mi, yoksa ödünçle mi oluşturulması gerektiği sorunu olduğu daha önceden belirtilmişti. Daha açık anlatımla, konunun özü, dolguların en ucuz biçimde nasıl oluşturulacağı hususudur. Bu amaçla iki seçenekten söz edilebilir. 1- Yarmadan çıkan zemin ile dolgunun oluşturulması. Buna "boyuna taşıma" denilmektedir. 2- Dolgu için ödünçten yararlanılması. Bu durumda zorunlu olarak yarma zemini depoya (zeminin uygun bir yere dökülerek bırakılması) gönderilecektir. Bu seçeneklerden biri sabitlenirse sorunun çözümü basittir. Gerçekten çözüm yaklaşımında ilgilenilen diyagram kesiminde m3 başına ödünç ve depo maliyetleri toplamı yani çözümün ikinci seçeneği sabit maliyet varsayılmaktadır. Mö+Md =M=sbt (Mö+Md) toplam maliyetinin sabit varsayılmasıyla konu bu maliyetin yarmadan dolguya taşıma maliyetiyle karşılaştırılması noktasına gelmektedir. Bu karşılaştırma kütleler diyagramında (Mö+Md) toplam maliyetinin taşımadan meydana geldiği varsayımına karşı gelen taşıma uzaklığı lm'den yararlanılarak gerçekleştirilir.

Şekil 21 Gerçekten şekil 21deki lm'in üstündeki kesimlerde (Mö+Md) toplam boyuna taşıma maliyetinden pahalı olduğu için boyuna taşımanın tercih edilmesi doğaldır. Bu çizginin altında ise ödünç ve depo ile çözümün uygun olacağı açıktır.

3.2 Genel Dağıtım Yöntemi Yukarıdaki açıklamaların ışığında genel dağıtım sorununun çözümünde genel yöntem diyagramın tüm tepelerine ve vadilerine lm uzunluğunu karşılaştırma çizgisine paralel olarak yerleştirildiğinde kapalı alan oluşturan bölgede boyuna taşıma, diğer kesimlerde ödünç ve depo ile dağıtımın sağlanmasıdır. Böylece çelişkisiz ve tutarlı bir çözüm bulunuyorsa sonuca ulaşılmıştır. En uygun dağıtımı sağlayan çizgilere 1. derece dağıtım çizgisi denir. Kazı fiyatı sabit ve taşın masrafının taşın uzaklığı ile orantılı olduğu kabul edilirse, (kazı+taşın) işinden ibaret toprak işi fiyatının, taşın momentiyle, yani (Brükner eğrisi ile karşılaştırma ekseni veya ona paralel bir “dağıtma çizgisi” arasında kalan alanlarla gösterilebileceği anlaşılır. Bu nedenle, toprak işi fiyatının minimum kılabilmek için, dağıtma çizgisinin kabil olduğunca bu alanların toplamını minimum kılacak şekilde geçirilmesi ve üstelik yapılacak kazı işininde minimum olması gerekir. Dağıtma çizgisinin saptanması. (Şekil 22) Taşın momentinin birim fiyatı sabit ve bütün yol boyunca depo ve ariyet fiyatının değişmediğini kabul edelim. Brükner eğrisinin karşılaştırma eksenine göre durumunda evvelce de söylediğimiz gibi (3) şekil söz konusudur. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

28


1- Brükner eğrisinin son noktasının tam karşılaştırma ekseni üzerinde bulunması, 2- Brükner eğrisinin son noktasının karşılaştırma ekseni üzerinde bulunması, 3- Brükner eğrisinin son noktasının karşılaştırma ekseni altında bulunması, Her biri için dağıtma çizgisinin özelliklerini inceleyelim. 1. Şekil: Bu durumda bütün yol için toplam yarma ve dolma hacimleri arasında denge bulunduğundan, dağıtma çizgisi karşılaştırma ekseninin kendisi olur. (Şekil: 22) çünkü karşılaştırma ekseninden başka herhangi bir (Y1Y2’) doğrusu dağıtma çizgisi olarak seçilirse (KY1) enkesitleri arasındaki (Y1Y1’) hacmindeki yarma toprağının depoya konması ve (Z1Y2) arsındaki dolmanın (Y1Y1’) yarma hacmine eşit (Y2’Y2) ariyetiyle yapılması gerekir ki, bu durumda kazı işinin minimum olması gereğine uyulmamış olur. 2. Şekil: Bu durumda bütün yol için yarma hacminde fazlalık var demektir. Dağıtma çizgisinin karşılaştırma ekseni ile brükner eğrisinin son noktası (Z2) den çizilecek paralel arasında olması gerekir. Çünkü bu aralık dışında (Z2’Y1) gibi bir dağıtma çizgisi ön görülse, (AY1) kesitleri arasındaki (Y1Y1’) yarma hacminin depoya konması ve (Z2Z2’) arasındaki (Y2Y2’) hacmindeki dolmanın ariyetle yapılması gerekir. Eğer (Z2Z2’) dolgusu (Y1Y1’’) yarması ile yapılmak istenirse taşın momenti karşılaştırma eksenine nazaran taralı alan kadar artar. 3. Şekil: Aynı düşünce biçimiyle, dağıtma çizgisi (AY2) ve (Z3Y3’) paralelleri dışında (Y3Y1) olarak seçilsin. (Y1Y1’) yarması depoya konacak, (Y3Y3’) dolması ariyetle yapılacaktır. Veya (Y1Y1’) yarma fazlası (Y3Y3’’) ne taşınacak, (Y2Y2’) ariyetle yapılacaktır. Bu durumda karşılaştırma çizgisinin dağıtma çizgisi olarak kabulüne göre taşın momenti taralı alan kadar artacaktır. SONUÇ: Taşın momentinin birim fiyatı sabit ve bütün yol boyunca depo ve ariyet fiyatı değişmediği kabulüne göre, dağıtma çizgisi ya karşılaştırma ekseni veya son noktadan karşılaştırma eksenine çizilen


29


Şekil 22 paralel çizgi veya bu iki paralel ve yatay çizgi arasında bulunan bir başka yatay çizgi olmalıdır. Kısmi dağıtma çizgileri, brükner eğrisinin baş ve son noktalarından geçen yatay çizgiler arasında olabilir veya bunlara çakışabilir. Kısmi dağıtma çizgileri; uygulanması olanağı olmayan bir toprak dağıtımı gerektirecek şekilde saptanmamalıdır. Örneğin (Şekil: 23) deki durumu alalım.


30


Burada kısmi dağıtma çizgileri (Y1Y1) ve (Y2Y2) olursa (dc) dolması hem (ab) yarması ile, hem de (ef) yarmasından çıkacak toprakla doldurulacak demektir ki buna olanak yoktur. O halde birbirini izleyen iki alanda, (Y2Y2) gibi ortak bir kısım bulunmamalıdır 3.3 Yalnız Bir Tepeden (Ya Da Bir Vadiden) Oluşan Bir Kütleler Diyagramında Toprak Dağıtımı Bir ulaşım yolunun toprak gövdesinin oluşturulması geçit yerlerinden başlar ve iki yana doğru ilerler. Kütleler diyagramında karşılaştırma çizgisine paralel ve kapalı alan oluşturan çizgiler dengeleme yaptığına göre, tepe biçimindeki diyagram kesiminde maksimum, vadi biçiminde diyagram kesiminde minimum noktalarından başlanarak dengelemeyi geliştirmek gerekmektedir. Başka bir anlatımla toprak dengelemesi boykesitte geçit noktasından, kütleler diyagramında bu noktaya karşı gelen maksimum ya da minimum noktasından başlar. 0 halde kütleler diyagramında en uygun toprak dengelemesini sağlamak için, maksimum ya da minimum noktasından başlayarak geliştirilen dengelemede karşılaşılacak seçenekleri maliyet ölçütüne göre değerlendirmek ve ucuz seçenekleri seçmek gerekecektir. (Şekil: 24} deki diyagramda karşılaştırma çizgisine paralel IJ çizgisinin diyagramda oluşturduğu kapalı alan bölgesindeki yeterince küçük bir AV hacmindeki dengeleme için iki seçenek vardır. 1.Yarma kesimi IM den kazılan zeminle M ve J arasındaki dolgunun oluşturulması. Bu işlemin maliyeti taşıma uzaklığının fonksiyonu olacaktır. Ortalama taşıma uzaklığı olarak λ=IJ/2 alınabilir. 1m3 zemini bu uzaklığa taşımanın maliyeti M(λ), taşıma uzaklık-maliyet ölçeğinden bulunur. Buna göre ∆V hacmindeki dilim için boyuna taşıma ile dengeleme maliyeti M (λ) . ∆V olur. 2.Yarma kesiminden (IM) çıkan zeminin depoya gönderilmesi ve dolgu (MJ) için gerekli zeminin ödünçten sağlanması. Bu işlemin maliyeti. (Md + Mo) . ∆V olup başlangıçtaki varsayıma göre sabittir. Yukarıdaki açıklamalara göre M noktasından başlayarak alınan yeterince küçük ∆V hacimli dilim için dengeleme yapılırken, bu dengelemenin boyuna taşımayla mı yoksa depo ve ödünçle mi yapılmasının uygun olacağına maliyetlerin karşılaştırılmasıyla karar verilebilir. Md+Mo>M(λ) ise boyuna taşıma Md+MoM (λ) durumundan Md+Mo
31


Şekil 24 Yukarıda varılan sonuç, başka biçimde de açıklanabilir, Bu amaçla şantiyede kullanılacak taşıma araçlarının taşıma uzaklık-maliyet diyagramı üzerine depo ve ödünç maliyetleri toplamı (Md+Mo) nun grafiği çizilmelidir. Varsayım olarak (Md+Mo) toplamı sabit olduğundan grafiği apsis eksenine paralel bir doğru olacaktır. Böylece aynı eksen takımı üzerinde çizilmiş boyuna taşımalı ve (depo ve ödünç) KJ çözümlerin maliyet eğrilerinin kesim noktası iki çözüm arasındaki ekonomiklik sınırını belirler (Şekil: 25). Gerçekten lm den küçük uzaklıklarda boyuna taşımanın, lm den büyük uzaklıklarda depo ve ödünçle dengelemenin ucuz olduğu şekilden kolaylıkla görülebilmektedir.

Şekil 25 O halde bir tepeden (ya da bir vadiden; oluşan bir kütleler diyagramında en ekonomik toprak dağıtımı lm uzaklığının taşıma uzaklık-mali-yet ölçeğinden saptanarak, karşılaştırma, çizgisiniparalel biçimde diyagramın kolları arasına yerleştirilmesiyle belirlenebilmektedir. Çizginin diyagrama yerleştirilmesi işlemi karşılaştırma çizgisi üzerinde lm apsisti noktadan diyagramın sol koluna paralel çizmek ve bu paralelin diyagramı kestiği noktadan karşılaştırma çizgisine paralel çizmekten ibarettir. (Şekil: 26} Bu çizgiye göre diyagramdaki ve şematik boykesitteki toprak dağıtımın belirlenmesi sorun yaratmaz. Örneğin (Şekil: 26)de lm uzunluğundaki KL çizgisinin altındaki kesimlerde boyuna taşıma ile, üstündeki kesimlerde depo ve ödünç ile dengeleme gerekmektedir. Boyuna taşımanın yönü. kütleler diyagramının Özelliği olarak belirtildiği gibi vadilerde sağdan sola doğrudur. Depo ve ödünç işlemlerinin yönleri ise kural olarak kilometrelerin artış Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

32


yönünde kendilerini izleyen ya da izleyebileceği tasarlanan tepe ya da vadi kesimlerindeki boyuna taşıma yönleridir. Yalnız diyagram başlangıcındaki depo ve ödünçlerin yönleri için bu kuralın karşıtı geçerlidir. Bu açıklamalara göre diyagramın o ve k kilometreleri arasındaki dolgu ödünçten sağlanacak zeminle oluşturulacaktır, k ve l kilometreleri arasındaki yarma-dolgu birbirlerini dengeleyeceklerdir. I ve s kilometreleri arasındaki yarma kazısından çıkacak zeminlerin depoya gönderilmeleri gerekecektir. (Şekil: 26)de toprak dağıtımının nasıl gerçekleştirileceği şematik bir boykesit üzerinde de gösterilmiştir. Sonuç olarak Vo hacmindeki zeminin Ödünçten sağlanması, Vb hacmindeki zeminin yarmadan dolguya taşınması, Vd hacmindeki zeminin depoya gönderilmesi söz konusudur,lın uzunluğundaki çizgiye göre yapılacak dengelemenin en ekonomik çözüm olduğunu, bu çizgi üstünde ya da altında alınan herhangi bir çizginin daha pahalı çözüm verdiği gösterilerek açıklanabilir. Gerçekten (Şekil: 5.14) de KL çizgisini ∆V kadar üstünde alınan bir çizgi ile yapılan dengeleme (Md+Mo) . ∆V kadar bir maliyet azalışına karşılık M (λ) . ∆V kadar bir maliyet artışı sağlanır. Burada λ söz konusu AV dilimi için ortalama taşıma uzaklığı olup lm den büyük olduğu şekilden anlaşılmaktadır. O halde yeni çizgi ile dengelemeden doğan maliyet artışı :

Şekil 26


33


olur. Bu durumda lm>λ ve dolayısıyla M (lm)>M (λ) olduğundan yine ∆M>0 dir. Yapılan açıklamalara ek olarak söylenebilecek son söz, lm diyagram içine yerleştirilemeyecek kadar büyük olması durumunda dağıtım çizisinin karşılaştırma çizgisi olacağıdır. Çünkü dağıtım çizgisinin ötesindeki kapalı alan oluşturmayan çizgiler dengeleme yapamaz. 3.4 Bir Çok Tepe ve Vadiden Oluşan Bir Kütleler Diyagramında Toprak Dağıtımı Bir çok tepe ve vadiden oluşan bir kütleler diyagramında tepe ve vadilerden her birinde ekonomik toprak dağıtımı sağlanırsa, diyagramın tümü için en uygun dağıtım elde edilmiş olur. Öyleyse yapılacak işlem, önceki bölümde açıklandığı gibi, (Md+Mo) toplam maliyetine karşı gelen lm uzunluğunun saptanarak her tepe ve vadide karşılaştırma çizgisine paralel bir biçimde lm uzunluğundaki çizginin yerleştirilmesidir. Ancak bu yaklaşımla çözüme ulaşmak her zaman olası değildir. Çünkü lm uzunluğundaki çizgilerin tepelere ve vadilere yerleştirilmesiyle iki değişik durum ortaya çıkmaktadır : 1- Girişim olmaması durumu, 2- Girişim olması durumu, O halde, öncelikle «girişim» kavramının tanımlanması gerekir. GĐRĐŞĐM DURUMU: Bazı durumlarda; dolgu için gerekli olanın iki katı yarma zemini hareketi, veya yarmadan kendi hacminin iki katı zemin hareketi gibi çelişkiler söz konusu olabilmektedir. Bu durumu "girişim" deyimiyle tanımlıyoruz. Girişim olan kesimde, girişimi oluşturan çizgiler arasından geçen bir çizgi ile çelişkiler giderilmektedir. Bu çizgilerden --- -> -----∑M=∑M koşulunu (soldan sağa doğru yönlenmiş maliyetler toplamı, soldan sağa doğru yönlenmiş maliyetler toplamına eşit olmalıdır) sağlayan çizgi en uygun çözümü sağlamaktadır. Bunun için (Şekil: 27) deki kütleler diyagramının tepe ve vadilerine yerleştirilmiş lm uzunluğundaki, EF, GH, IJ ve KL dağıtma çizgilerinin birbirlerine göre konumları ve yaptıkları dağıtımlar incelenirse : - Diyagramın 0 noktasından I noktasına kadar olan kesiminde EF ve GH çizgilerinin normal bir Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

34


dağıtım gerçekleştirdikleri, - Diyagramın I noktasından S noktasına kadar olan kesiminde ĐJ ve KL çizgilerinin normal bir dağıtım gerçekleştiremedikleri görülür. Gerçekten diyagramın başlangıcından H noktasına kadar olan kesiminde o ve e kilometreleri arasındaki yarma kazısı depoya gönderilecek, e ve m1 kilometreleri arasındaki yarma m1 ve f kilometreleri arasındaki dolguyu dengeleyecek, f ve g kilometreleri arasındaki dolgu için gerekli zemin ödünçten sağlanacak, g ve m2 kilometreleri arasındaki dolguyu m2 ve h kilometreleri arasındaki yarma dengeleyecek, h ve ı kilometreleri arasındaki yarma kazısı depoya gönderilecek ve böylece en uygun dağıtım elde edilmiş olacaktır Oysa diyagramın I ve S noktalan arasında uygulanabilir nitelikte bir dağıtım sağlanamamıştır. Çünkü (Şekil: 27)den kolaylıkla izlenebileceği gibi, K ve J noktaları (k ve j kilometreleri) arasındaki dolgu için gereksinim duyulan zemin bir yandan I ve K' noktaları arasındaki yarmadan, öte yandan J've L noktaları arasındaki yarmadan gelmektedir.Dolayısıyla K ve J noktaları arasındaki dolguya bu dolgu kesiminin oluşturulması için gerekli zemin hacminin iki katı kadar zemin taşınmış olmaktadır. Bu, yol gövdesini oluşturma amacımızla çelişen ve soruna çözüm sağlamayan bir durumdur. Bir kütleler diyagramında birinci dereceden dağıtım çizgileri belirli bir yarma kesiminden o yarmada sağlanabilecek zemin hacminin iki katı bir yarma zemini alınması ya da belirli bir dolgu kesimine o dolgunun oluşturulması için gerekli zemin hacminin iki katı zemin gönderilmesi gibi anlamsız ve geçerliliği olmayan bir çözüm ortaya çıkarıyorlarsa bu dağıtım çizgileri arasında «girişim var» denir.

Şekil 27 Bu açıklamaya güre, (Şekil: 27)deki kütleler diyagramında 0 ve I noktaları arasındaki kesimde girişim yoktur, dolayısıyla EF ve GH dağıtım çizgileri gerekli dengelemeyi sağlamışlardır. Buna karşılık diyagram I ve G noktalarıyla sınırlı kesiminde IJ ve KL dağıtım çizgileri arasında girişim vardır, dolayısıyla bu girişim durumunu ortadan kaldıracak bir çözüm araştırılması zorunludur. Sonuç olarak birçok tepe ve vadiden oluşan bir diyagramda tepe ve vadilere dağıtım çizgileri (lm uzunluğundaki) karşılaştırma çizgisine paralel olarak yerleştirildiğinde bu çizgiler arasında girişim yoksa dağıtım işlemi tamamlanmış olmaktadır. O halde incelenmesi gereken durum, dağıtım çizgileri arasında girişim olması durumudur. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

35


PROBLEM 1

Şekilde l m = KL>EF = FG>CD ve LM = MN olduğuna göre, toprak dağılımını kütleler diyagramında ve şematik boykesit üzerinde gösteriniz. ÇÖZÜM 1 Diyagram ile ilgili olarak verilen büyüklük ilişkileri tm uzunluğundaki dağıtım çizgilerinin yerleştirilmesi çabası sonucunda, birinci vadiye ait dağıtım çizgisinin KL olacağı, son tepe ve vadideki dağıtım çizgileri (FG ve CD) arasında girişim meydana geleceği anlaşılmaktadır. Belirtilen girişimi gideren en uygun çizgi (LM=MN) koşulunu sağlayan LMN çizgisidir. Dolayısıyla diyagramın iki parçası için ayrı ayrı en uygun çözümü sağlayan KL ve LMN çizgileri ayni kısaca KMN çizgisi olmaktadır. Dağıtımın nasıl gerçekleştirileceği şekilde görülmektedir.


36


PROBLEM 2

Yukarıda verilen kütler diyagramında : a) lm = 400 m değerine göre, b) Đm = 600 m değerine göre, c) dm = 1200 m değerine göre, d) Brückner yöntemine göre, Toprak dağıtımını kütleler diyagramında ve şematik boykesit üzerinde gösteriniz. ÇÖZÜM 2 a) lm = 400 m'ye göre toprak dağıtımı :


37


Diyagramın tepe ve vadi kesimlerinde lm uzunluğu karşılaştırma çizgisine paralel olarak yerleştirildiğinde, girişim ortaya çıkmadığından dağıtım gerçekleştirilmiş olmaktadır. Dağıtımın yapılış şekli kütleler diyagramında ve ona karşılık olan şematik boykesitte görülmektedir

b) lm = 600 m'ye göre toprak dağıtımı:

c) lm = 1200 m'ye göre toprak dağıtımı: Tepe ve vadilere yerleştirilen lm uzunluğundaki çizgiler kütleler diyagramının başlangıcından sonuna kadar girişim durumunda bulunduklarından diyagramı boydan boya kat eden bir çizgi ile dağıtımın gerçekleştirilmesi zorunluluğu bulunmaktadır. Bu çizginin, ∑M =∑M M(tı) + M(t2) = Md + Mö + M(vı) koşulunu sağlaması gerekir. Bu koşula en yakın çizilecek çizgiyle dağıtım gerçekleştirilmiş olacaktır. Bu çizginin çizilmesi deneme yanılma yoluyla olmaktadır, önce dağıtımı gerçekleştirebilecek bir çizgi çizilir. Bu çizgi üzerinde ti, ta ve vı uzunlukları ölçülür. Bu uzunluklar ölçekle büyültülerek taşıt maliyet bağıntılarındaki uzaklık değerleri yerlerine yazılarak birim maliyetler hesaplanır, Eğer sağa Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

38


birim maliyetler sola birim maliyetlerden büyükse, aşağıda verilen şekil için dağıtım çizgisi biraz yukarıya çekilerek yeniden ölçüm ve hesap işlemi tekrarlanır Bu işlemler, sağa birim maliyetler ile sola birim maliyetler arasındaki fark en küçüklenene kadar sürdürülür. Problemde kademeli çözüm olanağının bulunmadığının ve bu yüzden tek çizgi ile dağıtımın yapıldığına dikkat edilmelidir

d) Brükner yöntemine göre toprak dağıtımı: Brückner yönteminde yarma fazlasının depoya gönderilmesi zorunluluğu dışında depo ve/veya ödünce izin verilmemesi, dağıtım çizgisinin yalnız ve yalnız karşılaştırma çizgisi olabileceğini göstermektedir. Dağıtımın bir yardımcı çizgi ile iki düzeyde gerçekleştirildiğine dikkat edilmelidir Birinci düzeyde vadinin en küçük noktasından geçen yatay çizginin üstündeki iki tepedeki boyuna taşıma, ikinci düzeyde yardımcı çizginin altında oluşan kapalı alandaki uzun mesafeli boyuna taşıma ile dağıtım gerçekleştirilmelidir. Depo ise diyagramın başındaki kaçınılmaz depodan ibarettir Ödünç Brückner yöntemine göre olanaksızdır. Dağıtım çizgileri ve dağıtımın nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir.


39


PROBLEM 3

Şekilde verilen kütleler diyagramı için; a) lm = 500 m değerine göre b> lm = 1100 m değerine göre, c) Brückner yöntemine göre, toprak dağıtımını kütleler diyagramında ve şematik boykesit üzerinde gösteriniz


40


ÇÖZÜM 3 a) lm - 500 m için toprak dağıtımı: Tepe ve vadilere yerleştirilen lm uzunluğundaki çizgiler arasında girişim bulunmaması nedeniyle, bu çizgiler çözümü sağlayan dağıtım çizgileri olmaktadır.

b) lm = 1100 m için toprak dağıtımı: Đlk vadi ve tepede lm çizgileri arasında oluşan girişim "v = t"ye en yakın olan karşılaştırma çizgisi ile giderilebilir. Đkinci vadide lm =1100 m uzunluğundaki çizginin önceki dağıtım çizgisi ile girişimi söz konusu olmadığından önceki dağıtım çizgisi (karşılaştırma çizgisi) ile bu çizgi en uygun dağıtımı gerçekleştirirler. Dağıtım çizgileri ve dağıtımın nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir.


41


c) Brückner yöntemine göre dağıtım : Brückner yöntemine göre, yarma fazlasından ibaret depo miktarını arttırmayacak ve ödünç yaratmayacak çizgi karşılaştırma çizgisidir. Kademeli çizgilerle çözüm olamayacağı anlaşıldıktan [ilk vadi ve tepenin dağıtım çizgisine göre ikinci vadinin dağıtım çizgisi, karşılaştırma çizgisinin altında (ek depo ve ödünç ortaya çıkar) veya üstünde (ilk tepe ve vadi dağıtım çizgisi ile girişim ortaya çıkar) olamaması nedeniyle] sonra karşılaştırma çizgisine en uygun dağıtım çizgisi olması durumu kesinleşir. Dağıtım çizgileri ve dağıtımın nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir


42


PROBLEM 4

ÇÖZÜM 4

Brückner yöntemine göre uygun çözüm başlangıçtan itibaren bir tepe, bir vadiden oluşan kesimlerinin "t=v" eşitliğini sağlayan çizgileri ile sağlanır. En son tepe kendi başına çözümlenir. Başka çözüm seçeneği bulunmadığından bu çizgiler uygun dağıtım çizgilerini oluşturur ve şekildeki gibi dağıtımı gerçekleştirilir. Dağıtım çizgileri ve dağıtımın nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir.


43



44


3.5 Birçok Tepeden ve Vadiden Oluşan Bir Kütleler, Diyagramında Girişim Olması Durumunda Toprak Dağıtımı Bir çok tepeden ve vadiden oluşan bir kütleler diyagramında, dağıtım çizgileri arasında girişim bulunup bulunmadığını incelemek gerekir. Đki dağıtım çizgisinin girişimi söz konusu olduğunda, bu girişimi ortadan kaldırmanın yolu bu iki çizgi yerine bunların arasından geçen tek çizgi çizmektir. Bu yeni çizginin kendisini izleyen dağıtım çizgisi ile girişimi varsa, bu kez bunlar arasındaki girişimi giderecek ve bunların yerini alacak yeni bir çizginin çizilmesi gerekir. Bu işlemi dağıtım çizgileri arasında girişim söz konusu olmayıncaya değin sürdürerek dağıtım gerçekleştirilir. Böylece göz önüne alınan diyagram için yalnız bir dağıtım çizgisinin geçirilmesi zorunda kalınabilir. Girişim olması durumunda toprak dağıtımının nasıl yapılacağına ilişkin yukarıdaki açıklamanın tamamlanması için şu soru yanıtlanmalıdır. Aralarında girişim bulunan dağıtım çizgileri arasından, girişimi ortadan kaldırmak üzere, kuramsal olarak sonsuz sayıda çizgi geçirilebileceğine göre, bunlardan hangisi seçilmelidir? Şimdi bu çözümün ne olduğu söylenecek ve çözümün geçerliliği saptanmaya çalışılacaktır. Burada izlenecek yol, girişimleri ortadan kaldıracak çizginin özelliğini saptayacak bir yaklaşım yerine, Önceden bu çizginin özelliğinin ne olması gerektiğini belirterek bunun dışındaki çizgilerin dağıtım maliyetini arttıracağını göstermek biçiminde olacaktır. Böylece varılan sonuçlar, yalnız bu bölümde incelenen girişimli durum için geçerli olmayacak, daha ileride incelenecek depo ve ödünç olanağı bulunmaması durumunda en ekonomik dağıtımın gerçekleştirilmesi sorununun çözümüne de dayanak oluşturacaktır. Ayrıca «Brückner» adıyla tanınan dağıtım yöntemi bu sonuçlar yardımıyla açıklanacaktır. Bu nedenle girişim olayının ve bu durumda en ekonomik dağıtımın sağlanması amacıyla başvurulan çözümün iyi kavranması özel bir önem taşımaktadır. Şekil 27 daki kütleler diyagramında başlangıçtan itibaren karşılaşılan girişimlerin giderilmesi amacıyla en uygun dağıtım çizgilerinin çizildiğini ve girişimin diyagramın sonuna, kadar sürmesi nedeniyle diyagramı boydan boya kat eden en uygun (maliyeti enküçükleyen) dağıtma çizgisi EFGHIJ çizgisi olarak saptanmış olsun. Bu çizgiye göre başlangıçta depo, sonda ödünç ve öteki kesimlerde boyuna taşımayla dengeleme sağlanmış olmaktadır. Bu çizginin tepeler ve vadilerde ayırdığı parçalar EF=t1 FG=v1, GH= t2, HI=v2, IJ= t3 ile gösterilsin. Bu diyagramın dengelenmesinde yararlanılacak taşıma uzaklık-maliyet ölçeğinin düzenlenmiş olması durumunda en uygun dağıtım çizgisi EFGHIJ şöyle tanımlanabilir. Soldan sağa doğru yönlenmiş işlemlerin maliyetleri toplamının, sağdan sola doğru yönlenmiş işlemlerin maliyetleri toplamına eşit olmasını sağlayan çizgi en ekonomik dağıtımı yapan çizgidir. Burada işlemlerin yönleri sözü ile belirtilmek istenen boyuna taşıma, depo ve Ödünç için daha önce açıklanmış olan yönlerdir. (Şekil: 27)ya göre tepelerdeki boyuna taşıma işlemleri soldan sağa. yönlenmiş vadilerdeki boyuna taşıma işlemleriyle depo ve ödünç işlemler: sağdan sola yönlenmiş işlemlerdir. EFGHIJ dağıtım çizgisinin sağlaması gereken özellik, genel olarak : ∑M=∑M (1) biçiminde ifade edilebilir. (Şekil: 5.27)daki kütleler diyagramı ve en ekonomik dağıtımı sağladığı varsayılan EFGHIJ çizgisi göz önüne alınarak (1) bağıntısı açık biçimde aşağıdaki gibi yazılabilir. M(tı)+M(t2)+M(t3)=Md+M(v1)+M(v2)+Mo (2) Bu özelliği sağlayan çizginin en ekonomik dağıtımı yaptığı, önce bu çizginin üstünde ve sonra bu çizginin altında birer çizgi alınarak bu çizgilerin EFGHIJ çizgisine göre daha pahalı dağıtımlar yaptıkları gösterilerek açıklanacaktır.


45


EFGHIJ çizgisinin AV kadar üstünde bir çizgi alınır ve bu çizginin EFGHIJ ye göre doğurduğu maliyet artışı ile maliyet azlığı arasındaki fark ∆M saptanırsa, ∆M>0 olması yeni çizginin eskisinden daha pahalı bir çözüm oluşturduğunu gösterir. Sözü edilen üstteki çizgi (Şekil: 5.27) da E' F' G' H' I' J' dür. Ortaya çıkardığı maliyet artışı vadilerde ∆V hacminde boyuna taşıma işlemi ve ayrıca depo ve ödünç işlemleri artışlarına bağlıdır. Artan boyuna taşımalara ilişkin ortalama taşıma uzaklıkları ve ilk çizginin vadilerde ayırdığı parçalarla bu çizginin vadilerde gerektirdiği en büyük taşıma uzaklıklarıyla büyüklük ilişkisi : v1+v1' v2+v2' λv1= –—–––> v1 λv2= –—–––> v2 (3) 2 2 biçimindedir. Bu uzaklık ilişkilerine göre maliyet ilişkileri : M(λ vı)>M(vı), M(λ vı)M(v2) (4) biçiminde olur. (3)de v1'=F'G', v2=H'I'dür. Bu açıklamalara göre maliyet artışı : ∆V. [Md+M(λv1)+M(λv2)+Mo) (5) olur. E' F' G' H' I’ J' çizgisinin tepelerdeki boyuna taşıma azalması nedeniyle sağladığı maliyet azalışı için t1,=E'F', t2=G'H' ve t1+t1' λt1= ––––– < t1, 2

t3'=I'J' olmak üzere

t2+t2' λt2= ––––– < t2, 2

t3+t3' λt3= ––––– < t3, 2

M(λt1)
(6) (7)

yazılabilir.


46


Şekil 28

Maliyet artışları ile maliyet azalışları arasındaki fark için ∆M=∆V{[(Md+Mo)+M(λv1)+M(λv1)]-[M(λt1)+M(λt2)+M(λt1)]}

(8) elde edilir.

EFGHIJ çizgisinin sağlanması gereken özelliği ilişkin (2) bağıntısı: 0=∆V{[(Md+Mo)+M(vı)+M(v2)]-[M(tı)+M(t2)+M(t3)]} (9) biçimine dönüştürülebilir. (8) eşitliğinden (9) eşitliği çıkarılır ve gerekli düzenlemeler yapılırsa: ∆M=∆V.{[M(λv1)-M(vı)] + [M(λv2)-M(v2) | + | M{t1)-M(λt1)] + [M(t2)-M(λt2) | + | M(t3)-M((λt3)]} (10) eşitliği bulunur. Burada ∆M >0 olması için (∆V >0 olduğuna göre) ikinci çarpanın sıfırdan .büyük olması gerekir. Oysa (4) ve (6)daki eşitsizlik ifadelerine göre ikinci çarpanda köşeli parantez içindeki farkların hepsi ve dolayısıyla toplamları sıfırdan büyüktür. O halde AM>0dir. Yani E' F' G'H’T’J' çizgisi EFGHIJ ye göre maliyeti arttırır, ve böylece EFGHIJ nin üstünde kendisinden daha ekonomik dağıtım yapan bir çizgi bulunmadığı sonucuna varılır. EFGHÎJ nin altında E"F"G"H"I"J" çizgisi alınarak, bunun da daha ekonomik bir çözüm sağlayamayacağı yukarıdaki yol izlenmek suretiyle kolaylıkla gösterilebilir. Sonuç olarak, bir kütleler diyagramında girişim durumu söz konusu olursa en ekonomik dağıtım, ∑M=∑M özelliğini sağlayan bir çizgi ile gerçekleştirilebilir. Böyle bir çizgi, ardışık yaklaşımlarla araştırılarak belirlenir. (Şekil: 28) deki kütleler diyagramında baştan sona girişim söz konusu olduğunda, genel koşulun t=v (dağıtım çizgisinin tepe ve vadide eşit uzunluklar ayırması) koşuluna dönüşeceği kolaylıkla gösterilebilir. (Şekil: 28) deki kütleler diyagramında baştan sona girişim söz konusu olması durumunda öngörülen koşulu sağlayan dağıtma çizgisi diyagramın sonunda (S noktasından) geçen yatayla karşılaştırma çizgisi arasında bulunabilir. S den geçen yatay çizgi için ∑M>∑M ise, bu çizgi dağıtım çizgisi olur. Karşılaştırma çizgisi için ∑M<∑M ise, dağıtım çizgisi karşılaştırma çizgisiyle çakışır. Dağıtım çizgisi hangisi olursa olsun, başlangıçtaki ve sondaki depo hacmi toplamı değişmemekte ve ödünç söz konusu olmamaktadır. Bu diyagramda dağıtım çizgisi EFGHI olarak saptanmış olsun.Yukarıdaki açıklamadan depo Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

47


hacmini arttırmaksızın, depo sayısını arttırmak suretiyle bir dağıtım çizgisi yerine iki dağıtım çizgisi geçirilebileceği anlaşılmaktadır. Böylece boyuna taşıma maliyetini küçülten bir çözüm bulunabilir. Örneğin: E' F' G' ve G"H"I" çizgileri, diyagramın G noktası ile ayrılan iki kesimi için Öngörülen koşulu sağlayan çizgiler olarak bir ara depo oluşturmakta, fakat toplam depo hacminde değişiklik yapmamaktadırlar. Ayrıca bu çizgilerin boyuna taşıma maliyetini önceki tek çizgiye göre azalttıkları gösterilebilir. Çünkü bu çizgilerle artan ve azalan boyuna taşıma hacimleri eşit olduğundan maliyet değişimi ortalama taşıma uzaklığı değişimine bağlı kalmaktadır. Oysa, azalan boyuna taşımaların ortalama uzaklıklarının artan boyuna taşımaların ortalama uzaklıklarından daha büyük oldukları şekilden açıkça görülmektedir. O halde tek çizgi yerine iki çizgi ile dağıtım yapmak uygun olmaktadır. (Şekil: 29)deki kütleler diyagramında, tek çizgi ile toprak dağıtımı karşılaştırma çizgisi ve onun üstündeki çizgilerle gerçekleştirilebilir. Karşılaştırma çizgisinin üstünde bir dağıtım çizgisi bulunabilmesi durumunda, diyagramın başında depo ve sonunda ödünç işlemleri söz konusu olacaktır. Bu depo ve Ödünç hacimlerini arttırmaksızın, birden fazla dağıtım çizgisiyle daha ekonomik bir dengeleme yapılması olanağı araştırılmalıdır. Karşılaştırma çizgisi için ∑M>∑M olması durumunda tek dağıtım çizgisi olarak karşılaştırma çizgisinin seçilmesi gerekir. Böylece depo işlemi ortadan kalkar, ödünç işlemi de azalarak dolgu fazlasıyla sınırlanmış olur. Karşılaştırma çizgisi ve altındaki dağıtım çizgileri Ödünç hacmini değiştirmeksizin Ödünç yeri sayısını arttıran çözüm seçenekleri türetilmesine olanak verirler. Bunlardan dağıtım maliyetinde azalma sağlayabileni varsa dağıtım çizgileri olarak, onlar seçilirler.

Şekil 29 Sonuç olarak, tek çizgiden oluşan dağıtımın elde edilmesinden sonra depo ve ödünç hacimlerini (dolayısıyla boyuna taşıma hacimlerini) değiştirmeksizin birden fazla dağıtım çizgisiyle daha ekonomik dengeleme elde edilip edilemeyeceği araştırılmalı, varsa bu çözüm esas alınmalıdır. Ancak, her zaman bu olanak sağlanamaz. 3.5.1 Toprak Dağıtımı Đle Brükner Diyagramının Kıyaslanması Yukarıdaki bilgilerin ve varsayımların irdelenmesi «Brükner yönteminin tanımlanması için gerekli ve yeterli bilgileri verecektir. 1- Varsayım genel yöntem için de geçerli olduğundan bu konuda söylenecek bir şey yoktur. 2- Varsayım «Brükner yöntemi» nin genel yöntemin «depo ödünç olanağı bulunmaması durumu» diye nitelenmiş olan durumuna karşı geldiğini göstermektedir. Bu nedenle orada açıklanan genel kurallar bu yöntem için de geçerlidir. 3- Varsayım kazı fiyatının sabitliği anlamında genel yöntemin dayandığı varsayımdır. Kütleler diyagramının tümü için kazı maliyetinin (yani toplam kazı maliyetinin) sabit bulunması varsayımı, genel yöntemin depo ve ödünç olanağı bulunmaması durumunda tam olarak geçerlidir. 4- Varsayım taşıma aracı türlerinin göz önüne alınmaması ve daha önce tanımlanan «taşıma momenti» nin taşıma maliyetinin ölçüsü olarak kullanılabilmesi demektir. «Brükner yöntemi» nin belirleyici özelliği bu varsayımdan doğmaktadır. Genel yöntemde taşıma maliyetini en küçükleyen çözüm araştırılırken, «Brükner yönteminde taşıma momentleri toplamını en küçükleyen çözüm araştırılacaktır. Yukarıdaki açıklamalardan sonra toprak dağıtımı amacıyla «Brükner yöntemi»ni uygulamakta Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

48


önemli bir güçlükle karşılaşılması söz konusu değildir. Ancak genel tanımlamayı belirli basit kurallara indirgemek olanağı vardır. Đlk kural, bir tepe ya da bir vadiden oluşan kütleler diyagramlarıyla son noktaları karşılaştırma çizgisi üzerinde bulunan kütleler diyagramlarında dağıtım çizgisinin karşılaştırma çizgisiyle çakışmasıdır. Çünkü karşılaştırma çizgisinin altında ya da üstünde ya kapalı olan oluşmayarak dengeleme olmayacak ek depo ve ödünç işlemleri doğacaktır. (Şekil: 19) de son noktası karşılaştırma çizgisinin üstünde dolayısıyla depoya gönderilecek yarma fazlası olan bir kütleler diyagramı görülmektedir. El. fazlalık dışında depo ve ödünce izin verilmediği için dağıtım çizgisinin karşılaştırma çizgisiyle S den geçen yatay çizgi arasın da bulunması gerekmektedir. Bu çizgi ikinci varsayımın sonucu olarak ∑M=∑M koşulunu sağlamalıdır. Bu çizgi EFGHIJK çizgisi olsun. EF=t1 FG=vı, GH=t2, HI=v2, IJ=t3, JK=v3 ile gösterilerek öngörülen koşul yazılırsa,

Şekil 19

M(t1)+M(t2)+M(t3)+Md=M(vı)+M(v2)+M(v3)+Md

(11)

eşitliği elde edilir. Son varsayım uyarınca taşıma maliyeti bağıntısı M=k . 1 (k: 1 m3 zeminin 1 m ye taşınması fiyatı, 1 taşıma uzaklığı) biçiminde ifade edilebileceğine göre (11) den : k . t1+k . t2+k . t3=k . v1+k . v2+k . v3 iki yan k’ ya bölününce t1+t2+t 3 =v ı +v2+v 3 (12) bağıntısı bulunur. Bu çizilen dağıtma çizgisinin kütleler diyagramının tepelerinde ayırdığı kirişlerin uzunlukları toplamının, diyagramın vadilerinde ayırdığı kirişlerin uzunlukları toplamına eşit olması gerektiğini göstermektedir. Taşıma momentleri toplamının (yani dağıtma çizgisinin oluşturduğu alanlar toplamının) en küçüklenmesi koşulu ile aynı sonuca varılmaktadır. Böylece genel yöntemdeki ∑M=∑M koşulunun yerini tanımlanan yeni koşul almış olmaktadır. Gerçekten dağıtma çizgisi AV kadar yukarıya kaydırılırsa taşıma momentlerindeki azalma (AV nin bu azalmalara ilişkin ortalama taşıma uzaklığının t1, t2, t3, alınabileceği varsayımıyla ∆V(t1+t2+t3) taşıma momenti erindeki çoğalma benzer biçimde ∆V(v1+v2+v3) olur. Yeni çizginin toplam taşıma momentini azaltabilmesi için : (t1, t2, t3,) > (v1, v2, v3,)

(13)

olması gerekir. Oysa (12) koşulunu gerçekleştiren çizginin yukarıya doğru kaydırılmasıyla (t1+t2+t3) toplamı küçüldüğüne göre seçilen dağıtma çizgisinin üstündeki bir çizginin (13) koşulunu gerçekleştirmesi yani toplam taşıma momentini azaltması olanaksızdır.


49


Dağıtma çizgisinin altında alınacak bir çizginin de toplam taşıma momentini çoğaltacağı benzer biçimde gösterilebilir. Sonuç olarak (12) koşulunu sağlayan çizgi en uygun dağıtımın çizgisi olmaktadır. S den geçen çizgi için (13) eşitsizliğinin söz konusu olması durumunda dağıtımın bu çizgiyle yapılması gerekir. Karşılaştırma çizgisi için [(t1+t2+t3)<(vı +v2 +v3 )] ise dağıtım çizgisi karşılaştırma çizgisi olur. Brükner yöntemi konusu üzerinde daha fazla durmaya gerek yoktur. Çünkü genel yönteme ve özellikle depo ve ödünce izin verilmemesi durumuna ilişkin açıklamalar Brükner yönteminin uygulanmasında karşılaşılacak sorunların çözümlerine katkıda bulunacak niteliktedir. 4. DEPO VE ARĐYET ( ÖDÜNÇ ) OLANAĞI BULUNMAMASI DURUMUNDA TOPRAK DAĞITIMI : Depo ve ödünç olanağı bulunmaması durumunda, depo ve Ödünç işlemine yalnız ve yalnız diyagramın tümündeki yarma ve dolgu fazlaları için kaçınılmaz işlemler olduklarında başvurulabilir. O halde bir tepeden ya da bir vadiden oluşan diyagramlarda ve ayrıca son noktalan karşılaştırma çizgisi üzerinde bulunan (yarma ya da dolgu fazlası bulunmayıp tümüyle yarma-dolgu dengesi içinde bulunan) diyagramlarda dağıtım çizgisi karşılaştırma çizgisi olacaktır. Son noktası karşılaştırma çizgisi üzerinde bulunmayan diyagramlarda yarma ya da dolgu fazlaları, dolayısıyla depoya gönderilecek ya da ödünçten sağlanacak zemin hacimleri belirlidir. Ayrıca bu belirli hacimlerden fazla depo ya da ödünç yapmamak zorunluluğu nedeniyle dağıtım çizgisinin karşılaştırma çizgisiyle, diyagramın son noktasından karşılaştırma çizgisine çizilen paralel arasında bulunması gerekir. Depo ve ödünç olanağı bulunmaması durumunda en ekonomik dağıtım çizgisinin araştırılmasında, sorunu belirleyen koşulu: depo ve ödünç işlemlerinin diyagram çerçevesinde boyuna taşımadan pahalı olduğu biçiminde düşünmek doğru ve uygun olur. Buna göre Lm, uzunluğundaki çizgiler, diyagramdaki tepe ve vadilerin en büyük açıklıklarından daha büyük demektir. Dolayısıyla bu çizgiler arasında girişim bulunacaktır. 0 halde dağıtım sorunu, girişim söz konusu olması durumundaki dağıtımın diyagramdaki yarma fazlası kadar depo ya da diyagramdaki dolgu fazlası kadar ödünç olabilmesi özel durumuna karşı gelmektedir. (Şekil: 30} daki diyagramda OA, M1, M1', M2, M2', S' S çizgileri L uzunluğuna göre saptanan dağıtım çizgileri olup girişim durumundadırlar. Bu nedenle yapılacak işlem ∑M=∑M koşulunu sağlayan çizginin bulunmasıdır. (Söz konusu koşulun depo ve ödünç işlemlerini içermemesi bu tür sorunların ayırıcı özelliğidir). Bu çizgi zorunlu olarak karşılaştırma çizgisiyle S den çizilen yatayın arasında bulunacaktır. Yani genel olarak incelediğimiz (depo ve ödünç olanağı bulunması) durumuna göre çözüm yöntemi açısından bir ayırım yoktur. S noktasından karşılaştırma çizgisine paralel olarak çizilen çizgi için ∑M>∑M ise dağıtım çizgisi S den geçen çizgi olacaktır. Karşılaştırma çizgisi için ∑M<∑M ise dağıtım, çizgisi karşılaştırma çizgisinin kendisi olacaktır.

Şekil: 30 Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

50


Şekil: 31 deki gibi bir diyagramda dağıtım karşılaştırma çizgisi ile ya da başlangıç kesimi için karşılaştırma çizgisi ve diyagramın geri kalan kesimi için karşılaştırma çizgisiyle S S' arasında olmak ve yine ∑M=∑M koşulunu sağlamak üzere iki dağıtım çizgisi ile gerçekleştirebilir. SS' çizgisi için ∑M<∑M ise ikinci dağıtım çizgisi SS' olacaktır. Depo ve ödünç yerleri belirlenmemişse ve bu yerlerin sayısını arttırmak olası ise depo ya da ödüncü arttırmaksızın birden fazla dağıtım çizgisiyle daha ekonomik dağıtım olanağı araştırılmalıdır.

Şekil: 31 4.1 Depo Ve Ariyet Yerleri: Ariyet yerleri ve depo yerleri genellikle keyfi olarak seçilemezler. Ariyet yerlerinin seçiminde, toprağın taşıma gücü yönünden, gerekli koşulları haiz olması, ariyet yerinin istimlak veya geçici toprak alınması bedelinin çok pahalı olmaması, taşın mesafesinin çok uzun olmaması, depo yerinin de çok uzakta olmaması ve toprak dökmeye uygun olması gerekir. Brükner eğrisinde; ariyetten alınacak toprağın, yola girdiği noktadan kullanılacağı noktaya kadar yapılacak taşını göstermelidir. Ariyet toprağının yola girdiği noktaya ve yarma fazlasının yoldan ayrıldığı noktadan depo yerine kadar taşınması için yapılan, yola dik veya eğik taşın, brükner eğrisinde gösterilmez, buna ait taşın momenti ayrıca saptanır ve eklenir.

Şekil 32


51


Bir ariyet yeri bulunması durumu: Bir brükner eğrisinde (Şekil: 32) ariyet toprağının girdiği kesit (M1 M2) olsun (M1 M2) ye, yoldaki yarmalardan çıkan toprakla dolgusu tamamlanamayan kesitlere toprak veren bir yarma kesiti gibi bakabiliriz. Bu kesite, brükner eğrisi (ACM1) ve (M1CB) gibi iki bölüme ayrılır, (ACM1) için dağıtma çizgisi (AM1), (M1CB) için (BM2) dir. Buna göre yarmadan çıkacak toprakla yapılacak dolgulara ait taşın momenti tek taramalı, ariyetle yapılacaklar çift taramalı olarak çizilen alanlarda saptanır. Đki ariyet yeri bulunması durumu: Bir brükner eğrisinde (Şekil: 33) ariyet toprağının yola girdiği iki kesit (M1 M2) ve (M3 M4) olsun. Đki ariyet toprağının da yola girdiği kesitten itibaren taşın masraflarının eşit olduğunu kabul ederek,

Şekil 33

(M1 M2) ve (M3 M4) brükner eğrisini (ACM1), (M1CDM2) ve (M2DB) gibi üç bölüme böler. (M1) ve (M2) ye yol için gerekli dolgu toprağını veren iki kesit gibi bakılabilir. (ACM1) ve (BDM2) için dağıtma çizgileri (AM1) ve (BM3) tür. Ortadaki (M1CDM2) parçası içinse, (AM1) ve (BM3) arasında ∑ a1 = ∑ b1 koşulunu sağlayan veya buna en yakın (XX’) çizgisidir. Ariyet ve depo yerlerinin daha fazla olması halinde dağıtma çizgisi: - Başlangıçtan birinci ariyet yerine kadar karşılaştırma ekseni, - Brüknerin son noktasından sonuncu ariyet yerine kadar çizilen yatay çizgi, - Birinci ve sonuncu ariyet yerleri arasındaki yol kısımlarında ise, birbirini izleyen ariyet yerleri arasında genel kurala göre geçirilecek dağıtma çizgilerinden ibaret olur. Bu tip grafikler, seçilen güzergahın plan ve boykesitinin tesviye işleri, yani kazı, dolgu ve toprak taşın işlerinin maliyetine etkisini hesaplarken kullanıldığında, bize yol plan ve boykesit geometrik standartlarında, bu maliyeti düşürecek tedbirleri araştırmaya da ışık tutarlar. Evvela geometrik standartlardan ödün vermeden, boykesitte kırmızı hattı yer yer değiştirerek, tesviye işlerinin maliyetinin azaltılmasına çalışılır. Eğer olanak varsa, bu araştırmaya planda da devam edilerek yolun sınıfına göre optik ve dinamik konfordan, dolayısıyla geometrik karakteristiklerden ödün vermeden, tesviye işlerinin en ucuz nasıl yapılacağı etüt edilir.


52


4.2Özel Durumlar Bir tepe ve bir vadiden oluşan bir kütleler diyagramında girişim olması özel durumu ve t=v koşulunu sağlayan çizginin en ekonomik dağıtımı sağlayacağı daha önce açıklanmıştı. Diyagramdaki zorunlu depo ya da ödünç için belirli bir yer ayrılmış olabilir, örneğin diyagramın başlangıcı ya da sonu depo ya da ödünç yeri olarak verilmiş olabilir. Bu tür kısıtlar dağıtım çizgisini doğrudan belirleyici niteliktedir. Depo ya da ödünç yeri diyagramın başlangıcında ise bunları diyagramın başlangıç kesimi yönünde oluşturmak üzere dağıtım çizgisi olarak diyagramın son noktasından geçen çizgiye gerek vardır. (Şekil: 34). Karşıt durumda, depo ya da ödünç diyagramın sonunda oluşturmak üzere karşılaştırma çizgisinden yararlanılması durumu doğar (Şekil: 35)

Şekil 34

Şekil 35 Depo ya da ödünç yerinin başlangıç ve son arasında verilmesi durumunda, bu yer bir kesit olarak belirlenmişse diyagram bu kesitle ikiye ayrılarak daha önce diyagramın başlangıç ve sonundaki depo ya da ödünç yerleri bulunmasında olduğu gibi iki diyagram kesimi için ayrı ayrı dağıtım yapılır. (Şekil 36)de aradaki depo yerine göre başlangıç kesimi için dağıtım çizgisi karşılaştırma çizgisi, ikinci kesim için dağıtım çizgisi S den geçen yatay çizgi olacaktır.


53


Şekil 36

Depo ve ödünç yeri arada belirli bir paralel depo ya da ödünç alanı ve hacmi ile belirli olduğunda, bu yerin depo ve ödünç olanağına göre var olabilecek çözüm seçeneklerinden en uygunu seçilir. Depo ve ödünç yeri tam kısıtlayıcı nitelikte ise bu kesimdeki iki dağıtma çizgisi birer noktalarıyla belirlenmiş olur. Başka bir özel durum, belirli yarma kesimlerindeki zeminin dolgu oluşturmaya elverişli bulunmamasıdır. Bundan ötürü buradan çıkacak zeminin depoya gönderilmesi, bu yarmanın dengelemesi gereken dolgunun ise Ödünçten sağlanan zeminle oluşturulması zorunluluğu doğar. Özel durumlar çoğaltılabilir. Ancak uygulamada karşılaşılabilecek tüm dağıtım sorunları, bu bölümde ayrıntılı olarak açıklanan genel kurallara göre çözülebilir.

5. ĐKĐNCĐ DERECEDEN DAĞITIM ÇĐZGĐLERĐ VE TOPRAK DAĞITIMINDA TAŞIMA MALĐYETĐ : 1. derece yatay çizgiler yardımıyla dolguların nasıl oluşturulacağı (yarmadan boyuna taşıma veya ödünç), yarma zemini için hangi işlemin (dolgu için boyuna taşıma veya depo) yapılacağa yani yol toprak gövdesinin oluşturulması sorunu çözüme kavuşturulduktan sonra; taşıma maliyetinin Saptanması için toprak dağıtımında hangi taşıma araçlarının, hangi kesimlerdeki ve hangi hacimlerdeki zeminler için kullanılacağını belirlemek amacıyla ikinci dereceden dağıtım çizgilerinim çizilmesi gerekmektedir. 2. derece dağıtım çizgileri, taşıma araçları arasındaki ekonomik uzaklık sınır değeri ile tanımlanır. Örneğin T1 ve T2 gibi iki taşıma aracı arasındaki l e(1-2) sınır değerine eşit uzunluktaki bir çizgi bir tepe veya vadiye yerleştirildiği zaman bu çizginin kapalı alan oluşturduğu bölgedeki taşıma uzaklıkları l e(1-2) 'den küçük olması nedeniyle, bu bölgede T1 taşıma aracının kullanılması gerekir. Benzer biçimde T2 ve T3 vb. taşıma araçlarının kullanılması gereken yerler belirlenebilir. Her araçla taşıma maliyeti, bu aracın kullanılacağı bölgedeki ortalama taşıma uzaklığına ( λ1 ) karşı gelen Mı(λ1) (TL/m3) birim maliyetinin, bu araçla taşınacak Vı (m3) hacminin çarpımıyla (Mı(λ1) V1) elde edilir. Mı(λ1) 'nin saptanması için öncelikle Tı'in kapalı alanı, yüksekliği V1 olan eşdeğer bir dikdörtgen alanına dönüştürülür. Bu dikdörtgenin taban uzunluğu T1 ortalama taşıma uzaklığı λ1'e eşittir. Buraya kadar anlatılanlar bir tepe veya vadi içindir. Tüm tepe ve vadileri içerecek biçimde genel toplamı elde etmek üzere bir taşıma aracı için tepe ve vadilerdeki ortalama uzaklıkların ilgili hacimlere göre ortalamaları, buna göre birim taşıma maliyeti ve bu maliyet ilgili zemin hacmi ile çarpılır. Bu işlemler problemlerde daha açık biçimde anlaşılacaktır. Boyuna taşıma maliyetin depo ve ödünç maliyetine eklenerek taşıma maliyeti toplamı elde edilir.


54


Şekil 37 Taşıma uzaklık-maliyet ölçeği (yol koşulları ve özellikle eğime göre gidiş ve dönüş yönleri için ayrı iki ölçek) hazırlanmış bulunduğuna göre soruna çözüm bulmak güç değildir. Kütleler diyagramında maksimum ya da minimum noktalarından uzaklaşıldıkça taşıma uzaklıkları büyümektedir. Dolayısıyla şantiyede kullanılacak taşıma araçlarının ekonomik taşıma sınır uzaklıkları kütleler diyagramının tepe ve vadilerine birinci dereceden dağıtım çizgilerine erişinceye kadar karşılaştırma çizgisine paralel olarak yerleştirildiğinde; küçük taşıma uzaklıklarından büyüklerine doğru taşıma araçlarının her birinin ekonomik çalışma alanları ve ne kadar hacimde zemini taşıyacakları belirlenmiş olur. Şekil: 38) de yalnız bir tepeden oluşan bir diyagramda açıklanan işlemler yapılmıştır. Yalnız bir vadiden oluşan bir diyagram için aynı işlemler ve açıklamalar geçerlidir. (Şekil: 39) da.KL lm olup birinci de T1 ve T2 taşıma araçları arasında ekonomik taşıma sınır uzaklığıdır. Ie2 T2 ve T3 taşıma araçları arasındaki ekonomik taşıma sınır uzaklığıdır. Böylece de şekildeki kütleler diyagramında: e ve m kilometreleri arasındaki yarma zemini m ve f kilometreleri dolguya T1 aracıyla; g ve e kilometreleri arasındaki yarma zemini f ve h kilometreleri arasındaki dolguya T2 aracıyla: k ve g kilometreleri arasındaki yarma zemini h ve l kilometreleri arasındaki dolguya T3 aracıyla taşınacaktır. 0 ve k kilometreleri arasındaki yarma zemini depoya gönderilecektir' Şekilde ld virtüel uzaklığı verilmiştir. Bu nedenle istimlâk ya da kira maliyetini de yansıtmaktadır. l ve s kilometreleri arasındaki dolgu için gerekli zemin Ödünçten sağlanacaktır lo virtüel ödünç uzaklığı şekilde belirlenmiştir. Bu uzaklık kazı ile istimlâk ya da kira maliyetini de hesaba katan bir uzaklık olmaktadır.


55


Şekil 38

Yukarıdaki bilgilere göre taşıma maliyetini hesaplayabilmek için her taşıma aracına ilişkin ortalama taşıma uzaklıklarının bilinmesine gerek vardır. Belirli bir taşıma aracı için ortalama taşıma uzaklıklarının belirlenmesi amacıyla bu taşıma aracıyla ilgili alan (taşıma momenti) ekonomik taşıma sınır uzaklığını gösteren çizgi üzerine oturmak üzere eşdeğer alanlı dikdörtgene dönüştürülür. Bu dikdörtgenin genişliği ortalama taşıma uzaklığı, yüksekliği ise bu taşıma aracıyla söz konusu ortalama uzaklığa taşınacak zemin hacmi olur. Bu yol izlenerek T1, T2 ve T3 taşıma araçları için saptanan ortalama taşıma uzaklıkları sırasıyla λ1, λ2 ve λ3 olsun Düzenlenmiş taşıma uzaklık-maliyet ölçeğinden bu uzaklıklara karşı gelen M(λ1), M(λ2) ve M(λ3) taşıma maliyetleri bulunur. Boyuna taşıma maliyeti de M=M(λ1) . V1+M(λ2) . V2+M(λ3) . V3 olur. Daha önce taşıma işleminin kazı işleminden soyutlanamayacağı dolayısıyla (kazı-taşı-raa) işlemlerini birlikte- göz önüne almanın uygun olacağı belirtilmişti. Bu nedenle, birim maliyetler kazı maliyetini de içerecek biçimde saptanabilirler, böylece (14) bağıntısıyla boyuna taşıma işleminin kazı ve taşıma maliyetleri elde edilmiş olur. Buna Ma. Vd ve Mo. Vo depo ve ödünç maliyetleri eklenirse toprak dağıtımı toplam maliyetine varılır. (Şekil: 38) de görülen ve yukarıda açıklanan işlemler ve maliyetleri (Tablo: 5.2) deki düzen içinde belirlenebilirler.


56


Genel olarak kütleler diyagramı birçok tepe ve birçok vadiden oluşur. Bu durumda taşıma araçlarının her biri için ortalama taşıma uzaklıklarının saptanmasında diyagramdaki tüm tepe ve vadileri göz önüne almak gerekir. (Şekil: 39) da diyagramın her tepe ve vadisinde T, taşıma aracı ile taşınacak zemin hacmi ve yine T1 aracına ilişkin ortalama taşıma uzaklıkları verilmiştir. Hacimler ve ortalama taşıma uzaklıkları simgelerindeki iki indisten birincisi taşıma aracı türünü ikincisi diyagramın tepe ya da vadisinin yerini belirtmektedir. Buna göre n tepe ve vadiden oluşan diyagramda T1 taşıma aracına ilişkin ortalama taşıma uzaklığı :

Şekil 39


57


Biçiminde belirlenmektedir.Bu bağıntı kısaca şöyle yazılabilir

Şantiyede m taşıma aracı türünden i incisinin ortalama taşıma uzaklığı:

olur. Belirli bir taşıma aracı için ortalama taşıma uzaklığı bir tablo düzeni içinde saptanabilir. (Tablo: 5.3) böyle bir tablo düzenlenmesi için fikir vermektedir. (i) numaralı taşıma aracı için düzenlenen bu tablonun 4. kolonundaki toplam 2. kolonundaki toplama bölünerek λio ortalama taşıma uzaklığı elde edilir.

Bir taşıma türüne göre ortalama taşıma uzaklığı saptandıktan sonra buna karşı gelen birim maliyet taşıma uzaklık-maliyet ölçeğinden bulunur. Örneğin T, taşıma aracı için M(λio) değeri ölçekten alınabilir. Bu birim Maliyetin uygulanacağı (yani T1 taşıma aracıyla taşınacak) zemin hacmi n ∑ Vij j=1 Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

58


olduğuna göre kütleler diyagramının tümündeki taşıma maliyeti,

biçiminde ifade edilebilir. Bu maliyetler boyuna taşıma ile ilgilidir. Uygulamada belirli uzaklıklara kadar olan taşımalar kazı maliyeti içinde hesaba katılarak, daha uzaklara yapılan taşımaların maliyeti saptanmaktadır. Ülkemiz karayollarında 150 m ye kadar taşıma, kazı maliyetleri içinde hesaplanmakta ve bu nedenle kütleler diyagramının tepe ve vadilerinde 150 m lik bir yatay uzunluğun kapsadığı alan kesimi taşıma maliyeti hesaplarında göz önüne alınmamaktadır. Daha Önce de belirtildiği gibi, son bağıntıda yalnız taşıma maliyetleri yerine (kazı-taşıma) maliyetleri bütünü göz önüne alınabilir. Toplam toprak dağıtımı maliyetinin elde edilebilmesi için ayrıca depo ve ödünç maliyetlerinin eklenmesine gerek vardır. Ülkemiz karayollarında kazı ve taşıma maliyetleri ayrı ayrı hesaplanmakta paralel depo ve ödünçlerde ortalama 100 m. uzaklığa taşıma yapıldığı varsayılmaktadır. Taşımalardaki hacim olarak zeminin kazılmadan önceki hacmi esas alınmaktadır. Ortalama taşıma uzaklıkları kütleler diyagramının dengelenmiş her kesimi için 150 m uzunluğundaki çizgi ve dağıtım çizgisi arasındaki alana göre saptanmaktadır. Bu ortalama taşıma uzaklıkları ve bunların ilgili olduğu hacimlere göre kütleler diyagramının tümü için geçerli olacak ortalama taşıma uzaklığı elde edilmektedir. 5.1 Ortalama Taşın Mesafesi Saptanması: Taşın momentini minimum kılan dağıtma çizgisi saptandıktan sonra, “ortalama taşın mesafesinin” bulunmasına geçilir. Bir de taşın cinslerine göre ayrı ayrı "L ort" lar bulmak gereklidir. Toprak taşını, Buldozer, Paletli Skreyper, Motoskreyper ve kamyonlar1a yapılır. Bunların ekonomik taşıma uzaklıkları anılan iş makinalarını üreten firmalara göre değişmekte ancak genel kabullerde dikkatte alınmalıdır. “Ortalama taşın mesafesi” yarma hacimleri ile bunların taşın mesafelerinin çarpımının (taşın momentinin) toplamının, yarma hacimleri toplamına bölümünden ibarettir. Yani [Lort=∑ Vnln / ∑ Vn] dir. Brükner eğrisinde alanların taşın momentine eşit olduğunu evvelce söylemiştik. Alanların maksimum ordinatları da yarma hacmini gösterdiğine göre, yüksekliği bu ordinata dik ve alanı brükner eğrisi alanına eşit bir dikdörtgenin diğer kenarı o yarma için ortalama taşın mesafesini verecektir. (Şekil: 40)


59


y1

12

11 y1

ŞEKĐL: 40

L1 . L2 ……... v.s.

ortalama taşın mesafeleridir.

Bu ana kadar taşın birim fiyatını sabit olarak almıştık. Fakat bu kullanılan taşın aracına göre değişir. Kullanılacak taşın aracıda, taşın mesafesine göre ekonomik olacak şekilde seçilir. Dolayısıyla taşın fiyatı, yani birim taşın momenti için seçilecek fiyat taşın mesafesine bağlıdır. Bu nedenle, her taşın aracı için en ekonomik taşın mesafesine eşit uzunluklarla, brükner eğrisi alanları yeniden bölünür. (Şekil: 41) Muhtelif taşın araçları için ekonomik taşın mesafeleri 11, 12, 13 olsun. Brüknere ait her alanda, dağıtma çizgisine paralel olarak bu boyların kestiği parçaların alanları o taşın aracına ait taşın momentini verecektir. Ülkemiz karayollarında 100 m.ye kadar taşıma, kazı fiyatları içinde hesaplandığından, brükner eğrisinde 150 m.lik bir kirişin üzerindeki kesime taşın ücreti ödenmez ve bu kesim alınmaz.


60


Şekil 41

m2 n2, m3 n3, m4 n4 çizgilerine ikinci derece dağıtma çizgileri denir. Bu çizgilerin ayırdığı brükner eğrisine ait (m1 n1, m2 n2) alanına denk (m’1 k n’ l1), (m2 n2, m3 n3) alanına denk (m’2 k2, n’2, l2) vs. dikdörtgenlerinin, örneğin m’1 k1,ordinatı (m2 m1) kesitleri arasındaki (M1) taşıtı ile taşınacak yarma hacmini ve (k1 l1) de ortalama taşın mesafesini, (m’2 k2) ordinatı (M2) taşıtı ile taşınacak yarma hacmini, (k2 l2) de bu taşıta ait ortalama taşın mesafesini gösterir. Depoya konacak veya ariyet alınacak 1 m3 toprağın kazılması, yükleme ve boşaltılması depoya, veya ariyetten dolguya taşınması fiyatı güzergahın her noktasında aynı değildir. Bu farkın dağıtma çizgisinin saptanmasından etkisi vardır. Bir (AB) brükner eğrisi söz konusu olsun (Şekil: 42)


61


Şekil 42 Eğer her noktada taşın ve kazı fiyatı aynı olsaydı. Y1 Y2 = Y2 Y3 olmak üzere seçilen dağıtma çizgisi en ekonomik olacaktı. Eğer yolun başlangıç ve sonunda depo ve ariyet farklı ise, dağıtım çizgisinin konumu değişir ve dağıtım çizgisinin araştırılmasında depo ve ariyet fiyatı göz önüne alınır. Örneğin (AY1) de 1 m3 toprak depo masrafı (M) , (BB’) de (M’) olsun. (Y1 Y3) dağıtma çizgisini yukarı doğru (1 m3) kaldırdığımızı farz edelim. Elde edilecek ekonomi: Bir metreküp toprağın (Y1 Y2) boyunca taşınması + M2 = E; ve fazla masraf ise: Bir metreküp toprağın (Y2 Y3) boyunca taşınması + M = D dir. E > D ise dağıtma çizgisini yuları doğru E < D ise aşağı doğru hareket ettirerek E = D durumuna getirmelidir. Bazen de, başlangıçta ariyet ve sonda depo yerlerinin arttırılması halinde dağıtım çizgisi ekonomik olabilir. Brükner eğrisi, (A) başlangıç ve (B) son olmak üzere (Şekil: 43) deki gibi olsun ve dağıtma çizgisi (AA’) olsun.

Şekil 43 Yolun başlangıç (A) noktasında 1 m3 ariyet fiyatı (M), yol nihayetinde (1 m3) depo fiyatı (M’) olsun. Dağıtma çizgisini (1 m3) indirmekle sağlanacak ekonomi E; Bir metreküp kazının (AA’) mesafesine taşınmasıdır, fazla masraf ise, D= M+’M olacaktır. E > D ise dağıtma çizgisini E= D olana kadar aşağı indirmek gerektir. E < D ise olduğu gibi bırakılır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

62


5.2 Boyuna Taşıma, Depo Ve Ariyet Maliyetleri Ulaşım yollarının toprak gövdelerinin oluşturulması, boyuna taşıma, depo ve ödünç işlemlerinin belirli birleşimle gerçekleştirilmesi anlamını taşıdığına göre, sorun bu birleşimlerin en uygununu seçmek biçiminde özetlenebilir. Uygunluğun ölçüsünün maliyet olabileceği belirtilmişti. 0 .halde boyuna taşıma, depo ve ödünç işlemlerinin maliyetlerini çözümlemek gerekmektedir. Gerçekte söz konusu işlemler de kazı, yükleme, taşıma ve boşaltma gibi temel işlemlerle sağlanabilmektedir.Đlk yaklaşımla, ödünç dışındaki işlemler için kazının toprak dağıtımından bağımsız ve zorunlu olarak gerçekleştirilecekleri, dolayısıyla özellikle boyuna taşıma açısından maliyet çözümlemesine kazı maliyeti sokulmayarak incelemenin basite indirgenebileceği düşünülebilir. Đleride belirtileceği gibi bu yaklaşım gerçeği tam olarak yansıtmamakla birlikte bazı kavramları daha kolay tanımlamak ve konu ile ilgili kaynaklardaki yaklaşımlarla paralellik kurmak bakımlarından kolaylık sağlar. Bu durumda Özellikle üzerinde durulması gereken temel işlem (boşaltma işleminin taşıma içinde göz önüne alınabileceği düşünülürse) taşıma olmaktadır. 5.2.1Taşıma Maliyeti Taşıma Maliyeti Boyuna taşıma maliyeti (Yarmadan çıkan zeminin boyuna taşınması için kullanılan bir kavramdır.) ile depo ve ödünç (ariyet) maliyetinden oluşur. Toprak işlerinde taşıma işleminin maliyetinin taşıma uzaklığına bağlı olduğu açıktır.Toprak işleri şantiyesinde yalnız bir tür taşıma aracının kullanılması ve taşıma maliyetinin uzaklıkla orantılı olması gibi iki basitleştirici varsayımla, «taşıma momenti» denilen taşıma işi birimi taşıma maliyeti için uygun bir ölçü oluşturabilir. Taşın momenti; diyagram ile, yer veya dağıtma çizgileri arasında kalan kapalı alanların değeri olduğundan, taşın momentini bulmak için bu kapalı alanları hesaplamak gerekir. Bu yamuk alanları hesaplamanın kolay ve pratik bir yolu, bu alanları eşdeğer dikdörtgene dönüştürmektir. Bu dikdörtgenlerin yüksekliği, yine (V) maksimum hacmi; yatay boyutu ise ortalama taşın mesafesini göstermektedir. Böylece yamuk alanlar, çok yaklaşık olarak aynı alan değerindeki eşdeğer dikdörtgenlere dönüştürülür ve, (L) ye (V) değerleri yazılır. 1m3 zeminin 1 m. uzaklığa taşınmasıyla yapılan ise «taşıma momenti» denir. Dolayısıyla taşıma uzaklığı ile bu uzaklığa taşınan zeminin hacminin çarpımı, «taşıma momenti»ni verir. Yukarıdaki varsayımlarla, taşıma maliyetini elde etmek için taşıma momenti ile birim taşıma maliyetini çarpmak yeterli olacaktır. (Şekil: 44) de K ve K' noktalan arasındaki ∆V hacminde yarmanın L ve L' noktalan arasındaki dolguyu oluşturması için taşınması durumunda, taşıma uzaklığı KL den başlayarak K' L' ye kadar büyüyecektir. ∆V hacmi için taşıma uzaklığı olarak : KL+K'L' λ=–––––––––––––– 2


63


Şekil 44 ortalama uzaklığı alınabilir. Buna göre söz konusu ∆V hacmindeki zeminin taşınması işine ilişkin taşıma momenti A = AV . λ olup, KL ve K' L' ile diyagramın kolları arasındaki alana eşit olur. (Şekil 44) deki diyagramın M maksimum noktasından başlayarak karşılaştırma çizgisine paralel dilimlerle karşılaştırma çizgisine kadar inilirse diyagramda yarmadan dolguya taşımaların taşıma momenti, karşılaştırma çizgisiyle diyagram arasındaki alan olarak belirir. Sonuç olarak, denilebilir ki : bir kütleler diyagramında karşılaştırma çizgisine paralel ve kapalı bir alan oluşturan çizginin yaptığı dengelemeye ilişkin taşıma işi bu çizgi ile diyagram arasındaki alanla Ölçülür. Bu sonuç yukarıdaki varsayımlarla geçerlidir. Ancak bir toprak işleri şantiyesinde yalnız bir tür taşıma aracının kullanılması ve taşıma maliyetinin taşıma uzaklığı ile orantılı olması varsayımının uygulamada geçerliliği yoktur ya da özel durumlar için söz konusudur. Çünkü toprak işleri şantiyelerinde taşıma amacıyla birçok araç kullanılabilir ve taşıma maliyeti ile taşıma uzaklığı arasındaki bağıntı kullanılan aracın türüne göre değişiklik gösterir. Bu nedenle taşıma aracının taşıma, uzaklığı göz önünde bulundurularak seçilmesi gerekir. Kullanılan taşım araçlarının her birinin kendine özgü M1= T 1( l ), M2= T 2( l ),... gibi taşıma maliyetleri bulunmakta ve her taşıma aracı belirli taşıma uzaklığı aralığında ekonomik çalışmaktadır. Taşıma araçlarının ekonomik taşıma uzaklıkları arasındaki sınır değerler, bu araçların taşıma maliyeti denklemlerinim ortak çözümü ile elde edilmektedir. Örneğin T1 ve T2 taşıma araçları için bunların maliyet denklemlerini eşitleyen M1=M2 bağıntısından le(1-2) olarak elde edilmektedir. Depo maliyeti depo yeri kira veya satın alma bedeli ile taşıma maliyetinden oluşmaktadır: Md= Mdi + Mdt Ödünç maliyeti ise ödünç alınacak yerin satın alma bedeli ile kazı ve taşıma maliyetlerinden oluşur : Mö = Möi + Mök + Möt Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

64


Şekil 45 Bir toprak işleri şantiyesinde, birbirinden farklı özellikler gösteren birçok taşıma aracı bulunduğunu varsayalım. Bunlar sırasıyla T1, T2, T3-.., Tn araçları olsun. Taşıma uzaklığı (l ) ile gösterilirse, 1 m3 zeminin taşıma maliyetini veren maliyet bağıntıları birbirlerinden farklı olurlar ve araçlar için belirtilen sıraya uygun olarak : M1 = T1 (l), M2= , T2 (l),... M3= T3 (l),...,Mn=Fn (l) biçiminde ifade edilebilirler. Apsis ekseninin uzaklık ekseni ve ordinat ekseninin maliyet ekseni olarak seçildiği bir eksen takımında yukarıdaki maliyet bağıntılarının eğrileri çizilirse «taşıma uzaklık-maliyet grafiği» elde edilir (Şekil 45) Taşıma maliyetini taşınacak zeminin türü de etkilemektedir. Bu nedenle her zemin türü için ayrı bir grafik söz konusudur. (Şekil 45) dairi yalnız T1, T2, T3 gibi üç taşıma aracı için çizilmiş maliyet eğrilerinin incelenmesiyle taşıma uzaklığına bağlı olarak ekonomik olan ve dolayısıyla kullanılması gereken araçların kolaylıkla belirlenebileceği anlaşılır. T1, T2,..., Ti…, Tn araçlarının ekonomik çalıştıkları uzaklıklara göre sıralanmış oldukları varsayılarak : T1,(l)= T2 (l) , T2(l)= T3 (l)…, T n-1 (l)= T n,(1)eşitlikleri ile bu araçların ekonomik taşıma yapacakları uzaklıkların sınırları belirlenebilir. Örneğin ilk eşitliğe göre le1 uzaklığı saptanmışsa


65


Şekil 46

Le1 den küçük uzaklıklarda T1 in ekonomik çalışacağı anlaşılır, dolayısıyla T1 aracının maliyet eğrisinde geçerliliği olan kesim 0 ile arasındaki kesimdir, ikinci eşitliğin vereceği le2 uzaklığı le1 den büyük uzaklıklarda ekonomik olan T2 aracı için üst uzaklık sınırını belirler. Böylece T2 aracının maliyet eğrisi le1 ve le2 arasındaki kesimiyle, ekonomik taşıma alanına ve kullanılma durumuna karşı gelmektedir. Aynı açıklamalar tüm taşıma araçları için sürdürülerek le1, le2,..., lei,…, le (n-1) gibi uzaklık sınırları ve taşıma araçlarının ekonomik kullanım alanları tanımlanabilir. Taşıma uzaklık-maliyet grafiği ile elde edilen sonuçları uygulamada kolaylıkla yararlanılabilir bir duruma getirmek için «Taşıma uzaklık-maliyet ölçeği» denilen bir Ölçek oluşturulabilir. Bu amaçla bir karşılaştırma çizgisi üzerinde kütleler diyagramındaki yatay ölçeğe göre uzaklıklar işaretlenir. Ayrıca le1, le2,..., lei uzaklık sınırlan belirlenir. Bu uzaklık değerleri karşılaştırma çizgisinin altına yazılır. Böylece taşıma araçlarının ekonomik çalıştıkları uzaklıklar saptanmış olur. Ölçeğin tamamlanabilmesi için karşılaştırma çizgisinin üstüne, alttaki uzaklıklara karşı gelen maliyetlerin yazılması gerekir. Bu amaçla her uzaklık, o uzaklıkta ekonomik çalışan taşıma aracının maliyet bağıntısında yerine konularak gerekli maliyet değerleri elde edilir. Örneğin 0 ile le1 arasındaki uzaklıkların taşıma maliyetleri (1 m3 zemin için) Mt bağıntısından, le1 ile le2 arasındaki uzaklıkların taşıma maliyetleri M2 bağıntısından ve işlem böylece sürdürülerek son olarak le1(n-1)den büyük uzaklıkların taşıma maliyetleri de Mn bağıntısından hesaplanır. (Şekil 46). le1, le2,..., lei sınır uzaklıkları için maliyetlerin bu uzaklıkları sınır kabul eden araçlardan herhangi birinin maliyet bağıntısıyla bulunabileceği açıktır. Taşıma maliyetinin zemin türünden etkilenmesi nedeniyle yapılacak yol boyunca karşılaşılacak her zemin türü için bu ölçeğin ayrı ayrı çizimi gerekir. Açıklandığı gibi oluşturulan taşıma uzaklık-maliyet Ölçekleri yardımıyla belirli bîr zemin türünün 1 m3 taşıma maliyeti doğrudan doğruya okunabilir. Ya da bunun karşıtı olarak, bir maliyet değerine karşı gelen taşıma uzaklığı saptanabilir.


66


PROBLEM 5

Bir geçki kesimine ait kütleler diyagramı şekilde görülmektedir. Bu diyagrama göre toprak dağıtımında kullanılacak taşıma araçları Ti, T2, T3 ve maliyet bağıntıları aşağıda belirtildiği gibidir. _ M1 =10.000√1-100.000 _ M2 =7.500√1-75.000 _ M3 =5.000√1-25.000 Depo maliyeti Md= 70.000 TL/m3, ödünç maliyeti Mö=280.000 TL/m3’dür. aBu verilere göre taşıma araçlarının kullanım bölgelerini belirleyecek biçimde çizgisel taşıma uzaklığı-maliyet ölçeğini çiziniz. bBirinci dereceden dağılım çizgilerini belirleyiniz ve dağıtımın nasıl yapılacağını, diyagramda ve şematik boykesitte gösteriniz. c- T1 taşıma aracı ile Vı=300 m3, T2 taşıma aracı ile V2=750 m3 ve T3 taşıma aracı ile V3=900 m3’lük taşıma yapılacağı bilindiğine göre boyuna taşıma ve depo maliyetlerini hesaplayınız. d- Đkinci derece dağıtım çizgileri belirleyiniz ve bu çizgilere göre dağıtımın nasıl yapıldığını gösteriniz. ÇÖZÜM 5 a) Taşıma araçları arasındaki ekonomik taşıma sınır uzaklıkları maliyet bağıntılarının eşitlenmesi suretiyle elde edilir, Buna göre T1 ve T2 araçları arasında le(1-2) değeri _ _ M1 =10.000√1-100.000 = 7.500√1-75.000 eşitliğinden 100 m T2 ve T3 araçları arasında le(1-2) değeri _ _ 7.500√1-75.000 = 5.000√1-25.000 eşitliğinden 400 m olarak bulunur. Buna göre çizgisel taşıma uzaklığı-maliyet ölçeği Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

67


100 m uzaklığı için taşıma maliyetinin 0 olması, 100 m'ye kadar taşımaların kazı maliyeti içinde düşünülmesindendir Uygulamadaki yaklaşım ve örneğin T.C.K. için uygulama bu yöndedir b) Öncelikle saptanması gereken lm uzunluğu, 3 no'lu araç maliyetinin (Mo+Md) maliyetine eşitlenmesi suretiyle hesaplanır. _ 5.000√ lm -25.000 = 70.000+280.000 bağıntısından lm = 4225 m olarak bulunur. Dağıtımın nasıl yapılacağı şekilde gösterilmiştir


68


c) Boyuna taşıma maliyetleri için ortalama taşıma uzaklıklarının saptanması gerekir bu uzaklıklar: 100 + 400 λ2 =-------------------- = 250 m 2

400+1600 λ2 =----------------------= 1000 m 'dır. 2 Buna göre boyuna taşıma maliyetleri, 100 m'ye karşı gelen taşımalar kazı maliyeti içinde hesaba katıldığından T2 ve T3 için sırasıyla : ___ ∑M2 = (7.500√250-75.000).750 = 32.689.059 TL ____ ∑M2 = (5.000√1000-25.000).900 = 119.802.495 TL ve toplam olarak 152.491.554 TL bulunur. Depo maliyeti ise 400x70.000=28.000.000 TL'dir. Boyuna taşıma ile depo maliyeti toplamı 180.491.554 TL olur. d) Đkinci derece taşıma çizgileri ile taşımanın nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir.


69


5.2.3 Kazı ve Taşıma Araçlarının Kullanılacakları Yerler ve Maliyetleri Yukarıdaki açıklamalara dayanarak, belirli bir kütleler diyagramı çerçevesinde şantiyedeki taşıma araçlarının nerelerde kullanılabilecekleri ve taşıma maliyetleri saptanabilir. Bu amaçla, araçların kullanım yerlerini saptamak üzere ekonomik taşıma sınır uzaklıklarını karşılaştırma çizgisine paralel olarak diyagrama yerleştirmek yeterlidir. Örneğin aralarındaki sınır uzaklıkları le1 ve le2 olarak saptanmış üç taşıma, aracı için (Şekil 47) deki kütleler diyagramında bu işlem yapılmıştır. le1 e eşit IJ çizgisinin üstündeki kesimde T1 IJ Đle le2 ye eşit KL çizgisi arasındaki besimde T2 ve KL ile karşılaştırma çizgisi arasındaki kesimde T3 araçlarının kullanılması gerekmektedir. (Şekil: 47) de karşılaştırma çizgisi ile diyagram arasında kalan alan yukarıda açıklanan taşıma momenti anlamını yitirmiştir. Öncelikle üç değişik taşıma aracı kullanılması nedeniyle üç kesime ayrılmıştır ve bu kesimlerin birim alanları maliyet bakımından birbirleriyle eşdeğer değildir. Ayrıca, birim taşıma maliyetinin zorunlu olarak taşıma uzaklığı

Şekil 47 ile orantılı olmaması ve taşıma araçlarının değişik maliyet fonksiyonlarına sahip olmaları nedeniyle IJ, KL ve OP çizgilerinin ayırdıkları alanların taşıma momentlerindeki anlamda taşıma maliyetlerinin ölçüsü olma nitelikleri yoktur. Bu durumda taşıma momenti kavramını kullanarak kütleler diyagramında en uygun dengeleme işlemi yapılamaz. Bu nedenle doğrudan doğruya maliyetlerle ilgilenilmesi gerekmektedir. Burada, başlangıçtaki kazı ve taşıma işlemlerinin birbirlerinden bağımsız oldukları biçiminde ortaya konulan basitleştirici yaklaşımı gerçek duruma göre irdelemekte yarar vardır. Đrdelemeye, toprak işlerinde taşıma için kullanılan araçların önemli bir özelliği ışık tutacaktır. Söz konusu özellik, taşıma işi için kullanılan bazı araçların yalnız taşıma yapmakla kalmayıp kazı ve taşıma işini birlikte gerçekleştirmeleridir. Đleride daha ayrıntılı olarak açıklanacağı gibi dozer, skreyper, v.b... bu tür araçlar yaygın biçimde kullanılmaktadır. Böylece kazı ve taşıma işlemlerinin birbirlerinden bağımsız olduklarını varsayan yaklaşım gerçekçi olmamaktadır. Bu işlemler birbirlerini koşullandırmaktadır. Sonuç olarak, boyuna taşıma, depo ve ödünç işlemlerini birbirleriyle ve kendi içlerinde yalnız taşıma maliyetine göre değil (kazı+ taşıma) maliyetine göre karşılaştırmak gerekmektedir.Bu durumda, kamyon, damper, raylı taşıma gibi yalnız taşıma yapan araçların kendileriyle işbirliği yapan araçlarla birlikte göz önüne alınması zorunluluğu ortaya çıkmaktadır.Başka bir anlatımla ya hem kazı hem taşıma yapan araçlar ya da kazı araçlarıyla taşıma araçlarının uygun bir birleşimi söz konusudur. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

70


Bu açıklamalara göre, yukarıda Tl T2..., Ti Tn, gibi taşıma araçları için yapılan değerlendirmelerin (kazı+taşıma) işlemleri bütünlüğü gözetilerek geliştirilmesine gereksinim vardır. Böylece sonuçta, yalnız taşıma maliyetini değil, (kazı+taşıma) maliyetini veren uzaklık—maliyet ölçekleri elde edilecektir. Buna «kazı-taşıma uzaklık-maliyet ölçeği» denilebilir. Bu anlamıyla söz konusu ölçek boyuna taşıma, depo ve ödünç işlemlerinin, dolayısıyla genel olarak toprak dağıtımı seçeneklerinin değerlendirilmesinde önemli bir araç olacaktır. Ancak bu yaklaşımla ödünç işleminin özel durumu gözden kaçırılmış olmaktadır. Gerçekten boyuna taşıma ve depo işlemlerindeki kazının, çözüm seçeneği ne olursa olsun, kaçınılmaz olmasına karşın, ödünçle dolgu oluşturmasındaki kazı ek bir işlem olarak ortaya çıkmaktadır. Başka bir anlatımla, çözüm seçeneğine bağlı olarak boyuna taşıma ve depo için az ya da çok ama zorunlu olarak bir harcama yapılacaktır. Çözüm seçeneğinde Ödünce yer verilmesi durumunda ödünç için kazı yapılacaktır. Bu nedenle ödünce ilişkin kazı maliyeti farkının çözüm seçenekleri karşılaştırmalarında gözükmesi gerekmektedir. Bu amaçla ye boyuna taşıma ve depo için yalnız taşıma maliyetlerinin, ödünç için (kazı+-taşıma) maliyetlerinin göz önüne alınması, ya da yukarıda açıklandığı gibi tüm işlemler için (kazı-Kaşıma) maliyetlerinin göz önüne alınması ve ayrıca ödünç işlemindeki kazının mutlak zorunlu olmadığını ,ek bir işlem olarak ortaya çıktığını belirtmek üzere ödünç maliyetine bu farkın yansıtılması yolu seçilebilir. Bu amaçla, kazı ve taşımaya Đlişkin maliyetlerin tümünün ve bu arada depo (kazı+ taşıma) maliyetlerinin de hesaba katılmasına ihtiyaç vardır. Anlatım kolaylığı bakımından ilerideki değerlendirmeler için birinci yaklaşım esas alınacaktır. Bunun için hem kazı hem taşıma yapın araçların taşıma maliyetlerinin ayrı bağıntılar biçiminde ifade edilmesi gerekir.

5.2.4 Depo ve Ödünç Đşlemleri ve Maliyetleri Depo maliyeti kazı işi bir yana bırakıldığında iki bölümden oluşur : Depo yapılacak yer için ödenecek istimlâk (Mdi TL/m3) - Taşıma maliyeti (Md(l): TL/m3m) Böylece 1m3 zeminin depo maliyeti : Md=Mdi + Md (1) olur. maliyeti üç bölümden oluşur : ödünç yeri için ödenecek istimlâk ya da kira maliyeti (Moi: TL/m3} Kazı maliyeti (: TL/m3) Taşıma maliyeti(Mo (1) : TL/ m3/m)

ye

da

kira

maliyeti

Böylece 1 m3 zeminin ödünç maliyeti : Mo= Moi + Mok + Mo (l) olur. Depo ya da ödünç yeriyle yarma ya da dolgu arasındaki uzaklığa bağlı olan taşıma maliyetleri göz önüne alınan zemin türü için çizilmiş taşıma uzaklık-maliyet ölçeğinden saptanacaktır. Taşıma uzaklığı depo ya da ödünç yerine göre değişecektir. Yol kenarında depo yapmak olanağı varsa ve yarma yüksekliği fazla değilse (2 m. dolayında) yarma zemini doğrudan yol kenarına atılarak depo yapılabilir. «Buna paralel depo» denir. Bunlarla park alanları ve servis alanları oluşturulmaya çalışılır. Yarma yüksekliğinin belirli bir sınırı aşması durumunda geçit yerlerinden geçilerek depo yapılır, ödünç için de aynı olanaklar söz konusudur. Doğrudan yol kenarından ödünç alınmasına «paralel ödünç» yan ariyet denir.


71


Geçit yerlerinden geçilerek depo yapılması ve ödünç sağlanması durumlarında taşıma uzaklığı işlem boyunca değişecektir. Örneğin (Şekil 48)da yarmadan çıkan zeminin geçit yerinden geçirilerek depo edilme sinde G noktasından işe başlanır ve kazılan zemin depo yerinin en uzak noktasına taşınır. Yarmada sağa doğru ilerlenirken depo yerinde sola doğru ilerlenir. Depo yerinin bitimine gelindiğinde geçit yerine yaklaşılmışken, yarmada en uzak A noktasında bulunulur. Depo için ortalama taşıma uzaklığı olarak depo yeri ağırlık merkezi ile buna karşı gelen yarma yerinin ağırlık merkezi arasındaki geçit yerinden geçen uzaklık alınabilir. Depo Đçin yapılan bu açıklamalar Ödünç içinde geçerlidir. Seçilmiş belirli depo ve ödünç yerleri için yoldan çıkış ya da yol kesitlerine uzaklıklar belirlenerek ortalama uzaklıklar saptanabilir. Böylece yolun belirli kesimleri için depo ya da ödünç taşıma uzaklıkları ortalama bir değerle sabit varsayılabilir. Đstimlâk ya da kira için ve ödünçteki kazı işlemi için aynı varsayım yapıldığında depo ve ödünç maliyetlerinin yolun belirli kesimlerinde sabit olduğu biçiminde genel bir varsayım söz konusu olur. Toprak dağıtımı 'yönteminde bu varsayıma dayanılacaktır.

Şekil 48

Depo maliyetinin yalnız taşıma işinden ileri geldiği varsayımına göre taşıma uzaklık-maliyet Ölçeğinden bu maliyete karşı gelen bir uzaklık bulunabilir. Bu uzaklığa «virtüel depo uzaklığı» denir, ödünç maliyetinin yalnız taşıma işinden ileri geldiği varsayımına göre saptanan uzaklığa «virtüel ödünç uzaklığı» denir. Yukarıdaki varsayımlar sonucu, belirli yol kesimlerindeki virtüel depo ve virtüel Ödünç uzaklıkları sabit olacaktır. (Sekile 49) daki kütleler diyagramında virtüel depo ve virtüel ödünç uzaklıkları diyagramın kollarına paralel çizgilerle belirlenmiştir. Virtüel depo uzaklığı ld, virtüel ödünç uzaklığı lo ile gösterilmiştir. Burada da, boyuna taşımadaki varsayımlarla, karşılaştırma çizgisine paralel çizgilerle diyagramın kolları ve son olarak çizilen çizgiler arasındaki taralı alanlar taşıma momentleri olmaktadır.


72


Şekil 49

PROBLEM 6

Şekildeki kütleler diyagramı ile ilgili karayolu yapım şantiyesinde yararlanılan iki taşıma aracının maliyet formülleri M1 = 400-l-18.000 TL/m3 ve M2 = 300-l-3.000 TL/m3 olarak verilmiştir. Depo ve ödünç maliyetleri sırasıyla Md = 60.000 TL/m3 ve Mö = 180.000 TL/m3 'tür. Buna göre : a-Toprak dağıtımında hangi uzaklığa kadar boyuna taşıma yapılması uygundur b-Şekildeki kütleler diyagramı içindeki uzunlukları verilmiş yatay çizgilerle belirlenmiş dört dilimin tanımladığı taşıma momentleri sırasıyla 30.0000 m4, 186.000 m4, 240.000 m4, 58.006 m4 olduğuna göre boyuna taşıma maliyetleri ile depo ve ödünç maliyetleri toplamı ne kadardır? c-Yukarıdaki bilgilere göre kütleler diyagramındaki boyuna taşımaları şematik bir boykesit üzerinde gösteriniz.


73


ÇÖZÜM 6 a) Toprak dağıtımında boyuna «taşımanın uygun olduğu en büyük uzunluk : Mö + Md = 60.000 + 80.000 = 140.000 TL/m3 maliyetine karşı gelen uzunluktur. Bu maliyete karşı gelen uzunluk çizgisel taşıma uzaklığı-maliyet ölçeğinden elde edilir. Bu amaçla öncelikle iki taşıma aracının ekonomik taşıma uzaklığı sınır değeri M1 = M2 eşitliğinden; 15000 le(1-2)=------- = 150 m 100 bu uzunluğa karşı gelen maliyet M = 400-150-18.000 = 42.000 TL/m3 Maliyet bağıntılarından 1 no'lu taşıma aracının 150 m'den küçük uzaklıklarında, 2 no'lu taşıma aracının daha büyük uzaklıklarda ekonomik hizmet vereceği anlaşılmaktadır. Buna göre "Mö + Md" maliyetine karşı gelen uzaklık, yani 24.000 + 3.000 lm = –––––––––––– = 900 m 300

olarak bulunur.

b) Boyuna taşıma maliyetleri için karşılaştırma çizgisinin altındaki kesimin boyuna taşıma ile dengeleneceği ve kütleler diyagramının 1. diliminde 1 no'lu taşıma aracının kullanılması gerektiği görülmektedir Dolayısıyla öncelikle bu kesimlere ait ortalama taşıma uzaklıklarının belirlenmesi gerekmektedir. Taşıma momenti kavramı, ortalama taşıma uzaklığı (λ) ile bu uzaklığa taşınacak zemin hacminin çarpımı olarak tanımlandığına göre, 1 no'lu taşıma aracı için ortalama taşıma uzaklığı: 30.000 λ1 =------- = 60 m 500 2 no'lu taşıma aracı için ortalama taşıma uzaklığı ; 186.000 + 240.000 + 58.000 λ1 =------------------------------------= 220 m bulunur. 2200 Bu değerlere göre boyuna taşıma maliyeti [M1 . λ1 . V1 + M2 – λ2 . V2] ve ayrıca toplam olarak V1 = 500 m3, V2 = 2000+1000+200 = 2200 m3 olduğuna göre: (400 -60-18.000)- 500 + (300 - 220 - 3.000)- 2200 = 141.600.000 TL elde edilir 1000 m3 'lük depo söz konusudur. Ödünç yoktur. Depo maliyeti: Vd-Md =1000-60.000 = 60.000.000 TL bulunur c) Birinci dereceden dağıtım çizgilerine göre toprak dengelemesi ile ikinci dereceden dağıtım çizgilerine göre boyuna taşımaların hangi araçlarla ve nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir.


74


PROBLEM 7

depo ve ödünç maliyetleri Md = 65.000 TL/m3 ve Mö = 330.000 TL/m3 'tür. a-Araçlar için taşıma uzaklığı sınır değerlerini ve lm uzunluklarını hesaplayınız. b-Kütleler diyagramında ve şematik bir boykesitte toprak dağıtımını gösteriniz. Đkinci dereceden dağıtım çizgilerini çizerek boyuna taşımada taşıma araçlarının konumlarını belirtiniz. c-Toplam taşıma maliyetini hesaplayınız. ÇÖZÜM 7 Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

75


a) Araçlar (T1, T2) için taşıma uzaklığı sınır değeri M1=M2 eşitliğine göre : 150.000-5.000 le(1-2) = –––––––––– = 250 m bulunur. 400 lm uzunluğu (Mö+Md) maliyetine karşı gelen uzaklıktır. Mö+Md = 65.000+330.000=395.000 TL/m3 değerinin T2 aracının etkinlik bölgesinde bulunduğu belirlenerek: M2 =800-l-5000 = 395.000 eşitliğinden, lm= 500 m olarak elde edilir b) Birinci dereceden dağıtım çizgilerine göre toprak dengelemesi ile ikinci dereceden dağıtım çizgilerine göre boyuna taşımaların hangi araçlarla ve nasıl yapılacağı şekilde görülmektedir.

c) Toplam taşıma maliyeti boyuna taşıma maliyeti ile depo ve ödünç maliyetleri toplamından oluşmaktadır. Karşılaştırma çizgisinin altında (lm=500m=OC) boyuna taşıma yapılacaktır. 250 T1 ile yapılacak taşıma için ortalama taşıma uzaklığı λ1 = —–– = 125 m, T2 250+500 2 için ise h =------------ = 375 m'dir. Taşınacak zemin hacimleri ise 2 şekilden sırasıyla 100 m3 ve 300 m3 olduğu görülmektedir. Bu bilgilere göre boyuna taşıma maliyeti: T1 için (1200 . 125-105.000)-100 = 4.500.000 TL T2 için (800-375-5.000).300 = 88.500.000 TL ve toplam olarak 93.000.000 TL olarak elde edilir. Buna depo maliyeti olarak 450-65.000 = 29.250.000 TL eklenirse toplam maliyet 122.250.000 TL olarak belirlenir.


76


6- TOPRAK ĐŞLERĐNDE KAZI MAKĐNALARININ SEÇĐMĐ Toprak hareketleri çalışmalarını yerine getirebilmek için uygun makineleri (donatım) seçmek Müteahhidin sorumluluğundadır. Bu seçim, kazılacak malzemenin cinsine, çalışılacak olanın büyüklüğüne ve malzemenin taşınması gereken mesafeye bağlıdır. Bir büyük otoyol ve yol projesinin ; malzemeleri,kazma koşulları ve taşıma mesafelerinde geniş sınırlar ihtiva ettiği açıktır. Müteahhidin seçeceği donatım ancak ortalama koşullara uygun olacaktır.Müteahhit her durum için optimum makineyi kapsayan donatıma sahip olamayabilir

Tablo 1 Tablo1 farklı koşullar için donanım seçiminde yardımcı tablodur. Farklı donatım farklı taşıma mesafelerinde etkili olmakta ve bunların özelliklerine Şekil.50 de işaret edilmektedir. Bu bağlantıların hassas yorumu özel durumlara bağlı olacaksa da,şekil taşıma mesafesi arttıkça bir cins donatımın diğerine nasıl üstünlük sağladığı hakkında fikir vermektedir.


77



78



79


6.1 Makina Parkının Çalıştırılması Şekil 51 bir plan boyunca tipik boyuna kesiti göstermektedir. Bu plan önceden yapılması gereken toprak işleri ve köprülerin mevcudiyeti gibi toprak işleri çalışma planlamasını etkileyen özelliklerle birlikte seri halinde yarma ve dolguları göstermektedir.Şekil, kazı tekniklerinin nasıl seçildiğini göstermektedir. Bu bilgi, kontrol personeli için önemlidir, çünkü donatımın seçimi, ortalama taşıma mesafesi ve taşıma koşulları dolgu alanına götürülecek malzemenin mertebesini tayin eder. Bu bilgi, götürülen malzeme ile başa çıkabilmek için ne kadar sıkıştırma donatımına ihtiyaç olacağının tespit edilmesine imkân verir. Eğer kazı ve sıkıştırma donatımı arasındaki oran doğruysa, bu dolgulara giden malzemenin uygun sıkıştırıldığı güven altına alınmış demektir. Toprak işleri çalışması iş programındaki çalışılan aylara bağlı bir periyot için programlanmış, toprak işleri V m3 kazısı hacmi olan L km uzunluğunda ki taşıma yolu göz önüne alınmalı. Hava koşulları ve tatiller çıkarıldığında, her ay takriben kaç gün çalışma yapılabileceği dikkate alınmalı,ve her gün Đçin kaç ms ortalama kazı mertebesi ortalama kazı mertebesi ortaya çıkacaktır. Bu ortalamayı karşılamak için, günde takriben kaç m3 kapasiteye sahip toprak hareketi donatımı kullanılmasına ihtiyaç olacaktır. Lastik tekerlekli motorlu skeyperler kısa taşımalar işleri için; bir kazıcı ekskavatör ve damperli kamyonlar, uzun taşıma işlerinde; traktörlerle birlikte çekilen sandık skreyperler bitkisel zemin tabakalarının alınmasında kullanılabilir. Yalnız elden geçirilen malzemelere uyan donatım araçların kullanılması önemlidir. Kendi bulunduğu durumda veya elden geçirme ve yerine koyma sırasında veyahut nihai sıkıştırma halinde zeminin doğal mukavemetini tahrip eden veya azaltan donatım kullanılmamalıdır. Bu nedenle, bitkisel zemin tabakalarının alınması veya yumuşak alanlardan malzemelerin çıkarılması için lastik tekerlekli skreyper yerine traktörler gibi paletli araçlar ve sandık skreypeder kullanılması çoğunlukla arzu edilir. Toprak işleri çalışmalarının kalitesi için Müteahhittin ana toprak hareketi ve sıkıştırma donatımı olduğu kadarı yeterli destekleyici donatım da kullanması önemlidir Bu destekleyici donatım, yarma alanlarında, kazının yağmurun kötü etkisinin zeminlere zarar vermeden uzaklaştırabilecek enine eğimle düzgün tertipli olarak kalmasını güven altına alabilecek buldozerler ve greyderleri ihtiva eder. Bu destekleyici donatım; taşıma güzergahı boyunca sadece etkili bir taşıma için değil, malzemelerin tahribini minimuma indirme için de buldozeler ve greyderler ihtiva eder özellikle çevresel olarak hassas alanlarda, tozu azaltmak için su akıtma boruları sarnıçlar da buna dahil edilmelidir. 6.2 Makine Parkının Seçimi Brüknerden çıkan hacim miktarına göre makinelerin kapasitesine bağlı makine adedi belirlenir. Brükner diyagramından çıkan makine grubuna göre çalışma yapılır hangi makine hangi km de ise ona göre iş programı yapılır taşıma yolları ayarlanır ve makineler sevk edilir.. Şantiyede kullanılacak makine gurubuna göre toprak dağıtımı yapılmalı makineler ekonomik çalıştırılmalı.)


80


Y

Şekil 52 Brükner diyagramının çizimi toprak dağıtımı, taşın momentlerini ve Lort ları içeren tabloları ve çeşitli yol makineleriyle şantiye düzeni oluşturulur. Bu nedenle, ana dağıtma çizgileri ile beraber tali dağıtma çizgileri de çizilerek bu karayolu taşın araçlarının ekonomik olduğu yol bölümleri belirlenir. (Şekil 52)deki sembolik örnekte (3-4) arasındaki V1 yarma hacmi,. Buldozerle, (4-5) kesitleri arasındaki aynı hacimli dolguya; (2-3) kesitleri arasındaki Vı yarma hacmi, Paletli Skreyper ile, (5-6) kesitleri arasındaki V2 hacimli dolguya; (1-2) kesitleri arasındaki yarma hacmi, Motoskreyperle, (6-7) kesitleri arasındaki aynı hacimli dolguya taşınır. Nihayet (7-8) arasındaki Vö dolgu hacmi ise ödünç yerinden taşınacaktır. 6.3 Makineli Taşıma Uzaklıkları 1- Buldozer ile her cins kazının kazılması ve kullanılması : a) Mikst kesitlerde b) M<150 m. Olan kesimlerde 2- Skreyper ile her cins toprağın kazılması ve kullanılması : a)Yan ariyet kazılarında b) Klas <%30 kaya ve M=150 -1500 m. Olan kesimlerde her miktarda kazı için ( Arazi müsait ise) 3- Ekskavatör ile her cins toprağın kazılması ve kullanılması a)M >1500 m. Olan kazı kesimlerde. b)Klas %30 kaya ve M= 150 m. Olan kesimlerde . 0- 100m. arasında DOZER kullanılır. 150-1500m SKREYPER kullanılır. 1500 m ve daha büyük mesafede EKSKAVATÖR ve KAMYON GRUBU -Klas alınırken yarmaya tekabül eden klaslar alınmalıdır. -Klasın değiştiği her yerde paralı taşıma ayrı ayrı yazılır. -Dozer ortalama 60 mt. Đçinde çalışır.150 mt. Lik taşıma içerisinde bunu ayırmak gerekir. 6.4 Tesviye işlerinde kullanılan belli başlı makineler: - Bıçaklı paletli traktörler (Dozerler) - Traktörle çekilen Skreyperler (Kazıcı ve taşıyıcı makine) - Motorlu skreyperler -Toprak taşıyıcı özel kamyonlar -Đticiler (Lastik tekerlekli veya paletli puşerler) - Kazıcılar (Riperler) -Ekskavatörler, paletli ve lastik tekerlekli yükleyiciler (Loder) - Greyderler (tesviye ediciler) -silindirler -Arazözler -Kamyonlar -Elekler, Elevatörler, Vibratörler v.s. gibi çeşitli yardımcı makineler Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

81


6.4.1 Paletli traktörler (Dozerler) Bir makineyi seçerken, o makinenin hangi işler için yapıldığını ön planda tutmalıdır. Paletli traktör gurubunun ana makinesi olan dozer, önüne genellikle hidrolik düzenle hareket edebilen bir bıçak yerleştirilmiş, güçlü bir paletli traktördür. Bıçak indirme düzenine göre, kablo kontrollü veya hidrolik kontrollü olarak sınıflandırılabilirler. Fakat artık kablo kontrol düzenli dozerler yapılmamaktadır Hidrolik kontrollü indirme düzeninde ise, bıçak yerinin daha ayarlanabilmesi ve bıçağın zemine girmesinde, bıçak ağırlığına ek olarak bıçağa, yukardan aşağı baskı kuvveti verilebilmesi avantajlarından söz edilebilir. Bıçağın kollarında yapılabilen ayarlamalarla, bıçağa yatay ve düşey eğiklikler verilebilir (Angldozer, tilddozer,buldozer). Dozerler yol yapımında; yapım alanını ağaçlardan ve ağaç köklerinden temizlemek, taşıma mesafesi en çok (60) m. yöresinde olmak üzere engebeli ve sert zeminlerde karışık en kesitlerde ekonomik kazı ve düzeltme yapmak, servis yolları açmak, ariyet ve ocak üstlerini temizlemek, kanal açmak ve çukur doldurmak, menfez yerlerini açmak. tesviye alanından işe yaramaz zemini kaldırmak, açık hendek kazıları, taşıma söz konusu olmayan çakıl, kum veya diğer malzemelerin kazılıp depolanması veya serilmesi, konkasörlerin rampa ile beslenmesi, skreyperlerin itilmesi ve çekilmesi, riperlerin çekilmesi. I/I (yani 45°) eğimli şevlerin reglajı, (projesine uygun hale getirilmesi, düzeltilmesi), gibi yüksek itici gücü yardımı ile ve önündeki bıçakla kazmak, kısa mesafeye itmek türünden işlerde kullanılırlar. 6.4.1.1 Dozerlerin teorik ortalama saatlik verimleri : Dozer bıçağının, zemin cinsine ve bıçak büyüklüğüne göre değişen teorik kapasiteleri bilinirse, dozerin bir saatte yapacağı geçiş sayısı tahmin edilerek,ortalama saatlik verimleri bulunabilir (Tablo2) Tablodaki değerler, kazının yerinde (kesitinde) ölçüsü üzerindendir.

Tablo 2


82


Şekil 53


83


6.4.2 Skreyperler : Bıçaklı büyük bir kovadan oluşan skreyperler, yumuşak veya gevşetilmiş zeminlerde; yükleme, taşıma ve boşaltma (serme) işlemlerini yalnız yapabilme özelliğine sahiptirler. Bu nedenle, diğer birçok yardımcı makineye bağlı olmama avantajların vardır. Üstelik,bir skreyper gurubunda, içlerinden biri bozulsa bile, işi durdurmak gerekmez. Zemini Üniform kalınlıkta serme yetenekleri vardır. Paletli veya tekerlekli traktörlerle çekilerek kullanılanları olduğu gibi, kendinden motorlu skreyperler de vardır. Bunlara « Motor Skreyper denir.>>Bugün bu makineler yaygın olarak kullanılmamaktadır. 6.4.2.1 Paletli traktörle çekilen skreyperler : Yumuşak veya gevşetilmiş zeminlerde, bir yönde ekonomik mesafesi olan 60 - 300 m. arasında, yükleme, taşıma ve serme işlemlerini yapar. Paletli traktörle çekilen skreyperlerin kapasiteleri (2,30 _ 14 m3') arasındadır. Taşıma mesafesi uzadıkça tekerlekli traktör daha avantajlı olur. Tekerlekli traktör, paletli traktöre göre daha hızlı hareket edebilir, az engebeli arazide, saatlik ortalama (25) km. hıza ulaşabilirler. Bunların dezavantajları, büyük çekme kuvveti verememeleri ve paletli traktöre göre daha Uzun bir doldurma mesafesine gereksinmeleri olmasıdır. 6.4.2.2 Motor Skreyperler: Bir yönde (240 - 1000) m. arasında yumuşak veya gevşetilmiş sert zemin kazılma ve taşınmasında çok uygun makinelerdir. Dik yamaç şevi kesilmesi, banket kesilmesi, hendek ve kanal açılması işinde de kullanılabilirler, (22-30) km/saat hızla gidebilirler 6.4 3 Ekskavatörler : Zemin kazısı ve bu kazının kamyonlara veya diğer taşıma araçlarına yüklenmesinde kullanılırlar. Kepçe tiplerine ve bu kepçelerin çalışma şekillerine göre, Şavul ve Dreglayn ekskavatör diye iki gruba ayrılırlar. Dreglayn ekskavatörlerin özelliği, kanal ve hendek gibi, kazılarda kazdığı çukura ekskavatörün tümü ile girmesinin gerekmemesidir. Bu nedenle, çamurlu kesimlerde çok yararlıdırlar, çünkü ekskavatör gövdesi sağlam doğal zeminde veya kalas üzerinde dururken, kepçesi ile çukurda kazı yapabilir. 6.4 3.1 - Şavul ekskavatörler : Paletli ve lastik tekerlekli olabilirler. Kendi yürüyen tiplerinde, hem kazı işleri, hem de yürümesi için gerekli güç aynı motordan sağlanır. Şavul ekskavatörlerin boyutları, (yarda küp) (yd3) cinsinden ölçülen kovasının hacmi ile belirlenir ve aşağıdaki boyutları Amerika ve Avrupa'da fabrikasyon olarak yapılır. Bunlar: (3/8), (1/2), (3/4), (1), (1 1/4), (F/z), (2) (2 1/2) luktur. Burada sayılar, ekskavatör kovasının yarda küp cinsinden hacmidir. Yani (11/2) luk ekskavatör demek kovasının hacmi (11/2) (yd3) olan ekskavatör demektir. (lyd3) = 0,76455 (m3) tür. Şavul ekskavatörün ana elemanları (Şekil 54) da şematik olarak gösterilmiştir. Bir Şavul ekskavatörün verimini etkileyen en önemli etkenlerden biri optimum kazı derinliğinde çalışmasını sağlamaktır.


84


Optimum kazı derinliği; zemin cinsine ve kovanın büyüklüğüne bağlı olan ve kovaya aşırı bir kuvvet uygulanmasına gerek göstermeden, onun yukarıya tam dolu çıkmasını sağlayan ve en yüksek verimi veren derinliktir. 6.4.3.1.1 Şavul ekskavatörlerin verimleri : Şavul ekskavatörlerin verimini etkileyen faktörler şunlardır: -Kazı malzemesinin cinsi ve sınıfı - Kazı derinliği Dönüş açısı -Đş ve Đş idare koşulları Taşıma araçlarının boyutları - Operatörün mahareti - Şavulün durumu

Bunları kısaca gözden geçirelim ; a-Kazı malzemesinin sınıfına göre, değişik şavul ekskavatörlerinin saatlik ideal verimlerinin nasıl değiştiği (Tablo 3) de gösterilmiştir

Tablo 3

b- Kazı derinliği optimum derinlikten az ise, ekskavatör operatörü kovayı bir defada dolduramaz, o zaman kovayı doldurabilmek için, ya kovayı birkaç kez zemine daldırır, yada eksik kovayı taşıt aracına boşaltır. Eğer kazı derinliği optimum derinlikten çoksa, o zaman operatör, kovan kazı yüzüne daIma derinliğini azaltarak, kovayı doldurma:,,, yoluna gider. Bu ise, devir süresini azaltır, yada kazıya üstten başlar. Sonra aşağı doğru devam eder, yada bütün kazı yüzü boyunca kazar, kepçeden taşan toprak dökülür, bunları sonra alıp tekrar taşıtIara yükler. Her üç halde de optimum kazı derinliğindeki çalışmaya göre, zaman kaybı olur. Kazı yüzü derinliğinin şavul verimine etkisi (Tablo 4) de gösterilmiştir. Tablodaki «optimum kazı derinliği yüzdesi)), gerçek kazı derinliğinin, kazılan malzeme cinsi ve kova hacmine göre, bulunacak optimum derinliğe, oranının, (1/100) üdür. Örneğin, gerçek kazı derinliği (7 ft) kazı yapılan zemin cinsi için optimum kazı derinliği (10 ft) ise, optimum kazı derinlik yüzdesi (70) dir.


85


c- Şavulün dönüş açısı (kovanın kazı durumu ile, yükleme durumu arasındaki yatay açısı) nın, tur süresine, dolayısı ile verime etkisi vardır. Değişik kazı derinliği yüzdesi ve dönüş açısı için saatlik verim dönüştürme katsayıları (Tablo 4) de gösterilmiştir.

Tablo 4 Katsayılar, (tablo 3) de verilen optimum kazı derinliğinde ve dönüş açısı (90°) olarak çalışmada, değişik cins zeminler ve değişik kova hacimli ekskavatörler için saptanan ideal saatlik verimler ile çarpılarak, optimum kazı derinliğinden ve (90°) dönüş açısından farklı çalışmalardaki verimi bulmaya yarar. Örneğin, kum ve çakılda (9 ft) derinlikte ve dönüş açısı ile çalışan (1 '/2) (yd3) lük bir ekskavatörün saatlik verimini tabloları kullanarak bulalım. Önce optimum kazı derinliği yüzdesini saptayalım. 11/2 (yd3) lük ekskavatörün bu cins zeminde, optimum kazı derinliği (Tablo 3)den (7 ft) bulunur. Öyleyse: optimum kazı derinlik yüzdesi (9XI00)/7 = 128 dir Dönüş açısı (60°) için, optimum kazı derinliği yüzdesi (128) e karşıt olan «verim dönüştürme katsayısı» (Tablo 4den, tatonmanla 1.08) bulunur. Başka etkenler göz önüne alınmadığına göre, bu ekskavatörün (60) dakikalık verimi: (Tablo 3) den 1.08X270= 292 yd3 olacaktır. d-Đş ve iş idare koşulları: Đş koşulları deyince; ekskavatörün ve kazılan zemini taşıyacak taşıtların, en verimli biçimde çalışması veya çalışamaması, yahut arazinin iyi drene edilmesi veya edilememesi, kazı derinliğinin, optimum kazı derinliğine göre çok değişken olması, ekskavatörün çalıştığı yerin geniş veya dar olması ve dolayısıyla, ekskavatörün çift yönlü yükleme yahut zor yükleme yapabilmesi, servis yollarının fizik ve geometrik standartlarının durumu, yer altı ve üstü sularının durumu gibi verime doğrudan etki yapan faktörler söz konusudur. Đş idare koşulları ise; ekskavatörün çalışma saatlerinin saptanması, şavulün bakımı ve onarımı v.s. gibi gerek makine ve gerek işçinin verimini arttıracak faktörlerdir(Tablo 5)


86


6.4.4 Dreglayn ekskavatörler: Dreglayn ekskavatörler, zemin kazısı, ve bu kazının taşın araçlarına yüklenmesi işlerinde kullanılırlar. Kanal, sedde, baraj v.s. gibi mühendislik yapılarında büyük kamyonlarla beraber çok kullanılırlar. Yol yapımında ise, yol batak bir kesimden geçiyorsa, orada dolgu yapılmasında,derivasyon kanalı, malzeme çıkarılması v.s. gibi işlerde olmak Üzere fakat şavul ekskavatöre göre daha yaygın olarak kullanılırlar. 6.4.4.1 Dreglayn ekskavatörlerin verimi Dreglayn ekskavatörlerin verimi aşağıdaki etkenlere bağlıdır: a) Kazı klası b) Kazı derinliği c) Dönüş açısı d) Kova tip ve büyüklüğü e) Bom uzunluğu f) Đş ve iş idare koşulları g) Kazının depolanma veya taşın biçimi h) Taşıma araçlarının büyüklüğü k) Operatörün mahareti 1) Makinenin durumu Dreglaynm verimi, yerinde ölçülen (yd3) cinsinden saatlik kazı hacmi ile belirtilir ve iş yerinde gözlemlerle saptanabilir. Şimdi dreglayn ekskavatörlerin verimini etkileyen bu faktörlerin etkilerini gözden geçirelim. a) Kazı klası: Zeminler sökülebilme sertliğine göre; (toprak, küskü, yumuşak veya çatlaklı kaya, sert kaya) diye sınıflandırılmaktadır. toprak: kazma ve kürekle sökülebilen, küskülük: küskü denen özel demirle sökülebilen topraktan daha sert, çatlaklı kaya veya yumuşak kaya: patlayıcı madde kullanmadan «Riper ile gevşettikten sonra sökülebilen zemini gösterir. Kazı işlerindeki klas; kazı yapılan belli hacimdeki zeminin içindeki, toprak küskü ve kaya hacminin toplam hacme oranının yüzde olarak ifadesidir. Örneğin; bir zeminin klas ı (%30) toprak, (%40) küskü, (%30) sert kaya ise; bu kazı hacminin (%30) u toprak, (%40) ı küskü, %30)u sert kaya demektir. Kazı klasının etkisi: Kısa bomlu ve 'Optimum kazı derinliğinde ve (90°) dönüş açısı ile, hiçbir gecikme olmadan çalışan bir dreglayn ekskavatörün, değişik klastaki zeminlerde, yerinde (yd3) cinsinden ölçülen (60) dakikalık ideal verimi (Tablo 6) de deneylere dayanarak verilmiştir. Tablodaki üst sayılar optimum kazı derinliğini, alt sayılar saatlik ideal verimi göstermektedir. b) c) Kazı derinliği ve dönüş açısının dreglayn ekskavatörün verimine etkisi: (Tablo 7) de optimum kazı derinlik yüzdesi ve dönüş açısına göre ((Verim dönüştürme katsayıları» verilmiştir. Şavul ekskavatörlerde olduğu gibi, bulunan katsayı (Tablo 50) deki ideal verimle çarpılarak, o kazı derinliği ve dönüş açısı için saatlik verim bulunur.


87


Tablo 6

Tablo 7

d) e)Kova tipi ve büyüklüğü ve bom uzunluğunun etkisi: Kovalar hafif, orta ve ağır olmak üzere (3) e ayrılır. Kova seçerken, bom uzunluğu ile kova büyüklüğünün, zemin cinsi ve çalışma koşullarına bağlı olarak dengeli olmasının, verimi arttırdığını göz önünde tutmak gereklidir. Hafif tip kovalar, kumlu, kumlu killi, kazılması kolay zeminlerde, orta tip kovalar, kil, şist, gevşek çakıllarda, ağır tip kovalar ise, parçalanmış kaya ve çok sert zeminlerde kullanılır. Dreglayn kovasının büyüklüğü; (n') = (0,028317 m3) cinsinden silme kapasitesi ile ifade edilir. Piyasada çok kullanılan 1, 11/2, 2, 2"'2 yd' lük dreglayn ekskavatörlere ait kova kapasiteleri, kova ağırlık ve boyutları (Tablo 8) de verilmiştir (Ilibre 0,45359 kg, 1 inç 2,54 cm).


88


Dreglayn ekskavatörlerde; kova seçerken dikkat edilecek nokta, (Kova+Kovadaki zemin) ağırlığının, bom açısı, boşaltma yarıçapı, boşaltma yüksekliği, maksimum kazı derinliği gibi, işletme koşullarına bağlı olan ve ekskavatörün önceden bilinen «(güvenle kaldıracağı maksimum ağırlık» ı geçmemesidir.


89


6.4.5 Yardımcı makineler: sökücüler (riper), iticiler (puşer) ve kamyonlar : Yukarda özet olarak özellik ve verimlerini anlattığımız ana kazı makineleri olan paletli traktörler, skreyperler ve ekskavatörler dışında, kazı işlerinde, taşımada gerekli kamyonlar ve kazı verimini arttırmada gerekli iticiler ve sökücülerden de kısaca söz edelim. Tesviye işlerinin kazıdan sonra diğer bölümü olan dolgu yapılmasında en önemli faktör «sıkıştırma>> bahsinde de, silindirler ve arozözlerden, gene tesviye işlerinde, kaba tesviyesi biten zemin yüzeyinin, ince tesviye işlerinde kullanılan greyderden de «ince tesviye» yüzeyinin oluşturulması bahsinde söz edilecektir. 6.4.5.1 Sökücüler: (riperler) : Hidrolik olarak kumanda edilebilen ve traktöre monte edilen ve onunla çekilen üç kazmalı basit bir sökücüdür. Kullanma yerleri: - Dozerlerle sökülemeyen çok sert eski bitüm betonu yolların sökülmesi, - Kalın ağaç köklerinin sökülmesi. - Sert ve çatlak kayalı veya bloklu sert zeminlerin sökülmesi, gevşetilmesi işleridir. Riperden iyi randıman alabilmek için: - Riperin; kazmalarının bütün derinliğince zemine girmiş olarak traktörle çekilmesi gerekir, eğer traktörün gücü buna yetmezse, riperden bir, hatta iki kazmayı çıkararak, kalan tek kazma tüm derinliğince zemine sokularak riper çekilmelidir. - Dönmelerde kazmaları zemin yüzeyine çıkarmalıdır. - Zemine kazmayı iyice batırabilmek için, riper gövdesine başlangıçta ağırlık yüklenmelidir. (Örneğin, diğer traktör bıçaklar ile bastırarak) - Aşınmış kazmalar yenilenmelidir. - Skreyperle yükleme yapılan bir yerde riper kullanılacaksa, bunlar aynı alanda, aynı. zamanda beraber çalıştırılmamalı, çalışma yerleri farklı olacak biçimde ayarlanmalıdır. Bugün riperlerden sert zeminlerin sökülmesinde çok faydalanılmakta, örneğin kayada, dinamitIe gevşetip ekskavatörle söküp, kamyonla taşıma ve dozerle serme yerine; Riperle söküp, skreyperle taşıyıp serme, bazen daha ekonomik olabilmektedir. Hangi tip çalışmanın o işte daha uygun olacağı, gerçek bir maliyet analizi ile belli olur. Skreyperle taşıma ve serme, kamyonla taşıma ve dozerle sermeden daha ucuz olduğundan, kayalık veya sert küskülük zeminlerde deneyler yaparak «(Riper)) kullanma olanağını maksimuma çıkarmalıdır. 6.4.5.2 Đticiler (Puşerler) : Skreyperlerin yükleme mesafelerini azaltmak ve böylece randımanlarını arttırmak için, zemin cinsine ve skreyperin kapasitesine bağlı olarak, skreyperleri değişken kuvvet ve hızda itmek gerekir. Bunun için {(Tork konverterli» (Debriyaj yok, türbinli, gaz pedalına basışa göre itme kuvveti ve hız derhal değişebilir) Traktörlerin, puşer olarak kullanılması uygun olur. Puşerler, motorlu ve traktörle çekilir skreyperlerde kullanılırlar. Skreyperin yüklemeyi kovasının (60) saniyeden daha az zamanda dolacak biçimde yapabilmesi için, çok kere puşer'e gerek olur. Puşer'li çalışmada, puşerin motorunun devamlı işler durumda bırakılması gerekir. Ekonomik çalışma sağlamak için, bir puşer başına düşecek skreyper sayısı aşağıdaki biçimde hesaplanır: Skreyper tur zamanı Đtilecek skrevper adedi = ------------------------dır . tur zamanı Ortalama koşullarda, bir puşerin «tur zamanı)) (1,5-2,5) dakikadır Motorlu. skreyperlerde. genellikle puşer kullanılması zorunlu gibidir. Puşerin ekonomik olabilmesi için, genellikle itme mesafesinin 30 m. yi aşmaması gereklidir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

90


6.4.5 3 Kamyonlar özel kamyonlar: Tesviye işlerinde kullanılan kamyonların şase, makas ve kaldırma elemanları, normal kamyonlardan farklıdır ve arazide çalışabilecek biçimde özel olarak yapılmışlardır. Kasaları da özel dizayn edilirler.kasa tipine bağlı olarak aşağıdaki şekilde sınıflandırılırlar Arkaya devrilir (Reardump) Yana devrilir (Sidedump) Alttan döken (Buttendump) olmak Üzere farklı biçimlerde olabilir. Genellikle fazla kullanılan «arkaya devrilin) (Reardump) kasaların kapasiteleri, (9-45) ton arasındadır. Yüklüyken çıkış eğilimleri ortalama ( %5- % 10) ve çalışma hızları (40 - 48) km. dir. Yeni nesil kamyon gurupları ise farklı hacimde ve kapasitede üretildiklerinden çıkacakları yol eğimi daha dik , daha fazla hacimle daha hızlı hareket edebilme kapasitesi bulunmaktadır. Bu taşıtlar daima bir ekskavatör veya bir yükleyici ile beraber çalıştıklarından, kamyon kapasite ve cinsi ile, kepçe kapasitesi arasında uygun bir denge bulunmalıdır. Pratik bir kural bir olarak; taşıt kapasitesinin, kepçe kapasitesinin (4-5) katı olması gerektiği söylenebilir. 6.4.5.3.1 Bir ekskavatöre verilecek kamyon sayısı : Bir ekskavatöre veya loder'e verilecek kamyon sayısı aşağıdaki etkenIere bağlıdır: - Taşıma uzaklığına - Kepçe kapasitesine - Kamyon karoseri hacmine - Kazılacak malzeme cinsine - Đş ve Đdare koşullarına


91


Bir ekskavatörü en yüksek verimle çalıştırabilmek Đçin gerekli kamyon sayısını : d d 60 ( --------- + tı -------------+ t2) V, V2 N= 1+ -------------------------------------------n X Tz formülü ile hesaplayabiliriz. Burada: N: Kamyon sayısı n: Bir kamyonu doldurmak için gerekli kepçe sayısı (adet) d: Taşıma mesafesi (m) V,: Yüklü kamyonun hızı (m/dakika) tı: Bir kimyonun dolma süresi (dakika) V2: Boş kamyonun hızı ( m/dakika) t2: Kamyonun doldurulmak üzere ekskavatör kepçesi altına yerleşmesi ve diğer tüm kayıp zamanlar toplamı Tz: Ekskavatörün tur zamanı Ana kazı makinelerinin ekonomik taşın mesafelerini. saatlik verimlerini ve hangi cins zeminde verimli olduklarını ve normal çalışma koşullarını böylece saptadıktan sonra, bir yol yapım işinde. kazı işlerine yeterli ve gerekli «makine parkı) ayrılabilmesi için hangi faktörleri göz önüne almak gerektiğini kısaca ve genel biçimde gözden geçirelim

7- KAZI IŞLERĐ ĐÇĐN MAKINA PARKI TEŞKĐLĐ: Kazı işleri için makine parkı teşkili şu bilgilere önceden gerek vardır: -Kazı işlerinin bitmesi gereken süre -Yapılacak kazı işinin zemin cinsleri ve miktarları - Ana yapım makinelerinin o işteki çalışma koşullarına göre saatlik verimleri. Bu bilgiler, işin 1. keşfi ve brükneri ve makine işletme bilgisi ile birlikte değerlendirilince, sırasıyla aşağıdaki işlemler yapmalıdır ; 7.1 Süre : Genellikle takvim günü olarak ifade edilen iş programında, toprak işleri için ayrılan zamandan resmi tatil günleri, kötü hava koşulları yüzünden çalışamayacak günler v.s. çıkarılarak, toprak gerçek çalışma yapılabilecek iş günü sayısı saptanır. 7.2 Đşin 1. keşfinden ve projesindeki brüknerden her birinin ekonomik taşın mesafelerini de göz önüne alarak: - Dozerle yapılacak kazı miktarını ve bunun ortalama taşın mesafesini - Çekilir tip skreyperle yapılacak kazı miktarını ve bunun ortalama taşın mesafesini - Motorlu skreyperle yapılacak kazı miktarını ve bunun ortalama taşın mesafesini - Ekskavatör - Arkaya devrilir kamyon ekibi ile yapılacak kaya kazı miktarını ve ortalama taşın mesafesini saptamak gerekir. 7.3 Ana. kazı makinelerinin verimleri; Değişik cins dozerlerin, skreyperlerin ve ekskavatörlerin saatlik verimleri, bu işin çalışma koşullarına göre tablo ve abaklardan faydalanarak hesaplanır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

92


Bu hesaplardan sonra; Kazı işi süresi (T), toplam iş günü içinde: Dozer ana grubu ile yapılacak iş hacmi: VID m3 Çekilir skreyperle yapılacak iş hacmi: VIS m3 Motorlu skreyperle yapılacak iş hacmi; VIM m3 Ekskavatörle yapılacak iş hacmi: VIE olduğuna göre, her bir ana gurup için bir iş gününe düşen iş hacimleri:

VID - Dozer grubu

Vgd = ---------m3/gün T

VIS - Çekilir Skreyper grubu

Vgs= -------- m3/gün T

VIM - Motorlu skreyper grubu Vgm = --------m3/gün

VIE -Ekskavatör grubu

Vge =------ m3/gün T

olarak hesaplanır. Her guruba ait ana makinenın saatlik verimi bilindiğinden, vardiya sayısı ve günlük çalışma saatlerine göre her grup için seçilecek ana iş makinesinin bir tekinin günlük verimleri hesaplanır Bunlar sırasıyla: Dozer grubunda Pd. çekilir skreyper grubunda PS, motorlu skreyper grubunda Pm, ekskavatör grubunda Pe ise: Her gurupta kullanılacak makine sayısı : Vgd Dozerler ……………….. nd = ------- Adet Pd

Çekilir skreyperler ……..

Vgs ns =------- Adet PS

Motorlu skreyperler…….

Vgm nm = -- ----Adet Pm

Ekskavatörler……………

Vge ne = -------- Adet Pe

olarak hesaplanır. Bundan sonra «Yardımcı makinelerinin cinsi ve sayısı saptanır. Yardımcı makineler; ana kazı makinelerinin verimini azaltmayacak ve çalışma sürekliliğini bozmayacak biçimde saptanmış olmalıdırlar.


93


7.4 Karayollarının Mekanik Direnci: Her mühendislik yapısında olduğu gibi, yol yapımında da amaç; yapının fonksiyonuna bağlı olarak, taşıtlardan doğacak statik ve dinamik etkiler, diğer dış etkiler ve yapıyı oluşturan malzemelerin fiziksel ve kimyasal niteliklerinden doğacak iç etkilere rağmen, gerek kendi bünyesinde ve gerekse oturduğu doğal zeminde, kalıcı deformasyonlar meydana getirmeden, önceden seçilebilecek belli bir süreç içinde, yeterli güvenlik ve konfor ile, kendinden istenen hizmeti en ekonomik biçimde sağlayacak yapıyı yapmaktır. Her mühendislik yapısında o yapının kullanılış biçimine göre, belirli düzeyde bir ((güvenlik öngörülür ve bu da bir ile ifade edilir. Genellikle bu katsayının gereğinden yüksek tutulması, ekonomik yönden bir pahalılık doğurur. Örneğin; yol üzerinde dağınık noktalarda ve yol boyuna göre çok kısa boyda olan köprüler için düşünülen güvenlik katsayısı ile, yolun diğer kesimlerindeki güvenlik katsayısını ayni tutmak, elbette gerekmez: çünkü köprüde olacak bir çökmenin, tamiri çok zor, taşıt güvenliği ve zarar yönünden etkisi çok büyük olabilir, halbuki, yolun herhangi bir yerinde, yavaş yavaş ortaya çıkabilecek bir bozulmanın , hem tamiri oldukça kolay, hem de taşıt güvenliği ve zarar yönünden etkisi büyük olmayabilir. Bu nedenle; karayolu yapımında, yüksek güvenlik katsayıları alarak, aşırı pahalı yollar yapmaktansa, bütün gereksiz fazla yatırımlara engel olacak, oldukça düşük güvenlik katsayıları kullanarak, makul riskleri göze almak daha ekonomik olur. 8 - BRÜKNER DEĞERĐ ÜZERĐNDEN TOPRAK ĐŞLERĐ ÖDEMESĐ Kesin hesap yapılırken kazı ve taşıma hesapları ve ödeme:işlemleri Karayolları fiyat analizlerine göre toprak, küskü ve kayada El, Buldozer, Skreyper, Ekskavatörle kazılan orijinal yerinde 1 m3 toprağın fiyatları, işçilik rayiçleri, makine amortismanları, yakıt masrafına göre muhtelif “poz” larda hesaplanır. Yarma ve ariyet kazılarının taşınması; fiyat analizinde formüllerden yararlanılarak bedeli bulunur. Taşıma mesafeleri brükner eğrisi üzerinden hesap edilen, yarma ve yan ariyet kazısı birin fiyatına ortalama (100 m.) ye kadar taşıma bedeli sokulduğundan, ∑Vn. 1n / ∑V= lort. mesafesi 100 m. den fazla olması halinde, her cins ve klastaki zeminde, yarma ve yan ariyet kazısının yollar fenni şartnamesinin ilgili kısmındaki koşullar içinde dolguya taşınması; birim fiyata, toprağın taşınması için gerekli her türlü işçilik, malzeme, makine, alet, edevat masrafları ile müteahhit karı ve genel masraflar dahildir. Ölçü: taşımalarda hacim, taşınan toprağın kazılmadan önce yerinde ölçülen ve sahalar ortalaması metodu ile hesap edilen m3 cinsinden hacmidir. Mesafe ise brükner eğrisinde şöyle hesaplanır: Bu mesafeye taşınan hacim brükner eğrisindeki değil, kazıdan önce orijinal kesitinde ölçülen hacim olacaktır. Brükner eğrisinin dengelenmiş her kısmında bu şekilde, ortalama 100 m.den fazla mesafeye taşımalar için bir ortalama taşın mesafesi ve birde bu taşımaya ait metreküp cinsinde hacim bulunacaktır. Bunların çarpımlarının toplamı, hacimler toplamına bölünerek, brüknere ait ortalama taşıma mesafesi bulunmuş olacaktır. Brükner eğrisinin tepe noktası ile, 150 m.lik yatay doğru parçası arasında kalan kısım, ortalama taşıma mesafesi hesabında dikkate alınmaz. Kendi kesitinde kullanılan yan ariyet ve miks kesit kazılarının ortalama 100 m. mesafeye taşındığı kabul edilmiştir. Bu kazılar brüknere dahil edilmez. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

94


Yol Đnşaatın yapımı sürecinde toprak işlerinde şu hususlara dikkat etmek gerekir ki ilerde ödemelerde aksamalar olmasın. a) Yarma ve dolgular arasındaki taşımalarda Avan Brükner Eğrisinin verdiği taşıma sınırları içinde çalışmaya dikkat etmeli, b) Çalışmaların sonuna doğru Avan Brükner Eğrisinin bazı hataları veya realiteye uymaması ile aksaklığı olduğu görülürse yarma bitmeden ariyet almaya, imla bitmeden depo çıkartmaya müsaade etmemeli. c) Avan Brüknere göre pratik çalışmalar fark ettiğinde: bir yarmanın hangi kesiminden, dolgunun hangi kesimine (ne miktar boşluğa ne miktar yarma hacmi) taşındığı (depo); yarmanın hangi kesim ve kesitlerinden ne miktar hacmin, dolgunun hangi kesimlerindeki ne miktar boşluğuna gittiğini derhal zamanında tespit edip tutanak haline getirmeli, günün tarihini belirterek iki tarafın imzalarını sağlamalıdır. Bu tutanak gerçek veya gerçeğe pek yakın kabarma ve sıkışma oranının bulunmasına, Brükner Eğrisinin çizilişinde özel noktaların tespitine yararlı olacak çok gerekli bir tutanaktır. Etüd - Proje Brükner cetveli tanzim edilirken bir dolgunun hangi kesimlerinin hangi yarmadan teşkil edileceği henüz bilinmemektedir. Çeşitli yarmadan alınan zemin, çeşitli dolgulara taşındığında, sıkışma, kabarma durumu başka olduğuna göre, bir dolguya verilen oran, grafiğin sonucuna göre kendisine taşınmayan ya da o kesimine taşınmayan yarmaya göre olabilir. Bu da yanlış bir sonuçtur. O halde oranlar yarmalara uygulanmalı ve bunların dolgu teşkilindeki sıkışma ve kabarmalarını göstermelidir. d) Brükner eğrisi ve yardımcı taşıma hesapları birer adet yapılır, iki tarafça tanzim tarihi belirtilerek imzalanır. Burada şunu da hatırlatalım ki zayıf toprak hafriyatı, ocak üstü hafriyatı gibi çeşitli işlerde de taşımalar olmuştur. Eğer birim fiyat tarifinde bunların taşımaları da tesviye taşımalarına giriyorsa bunlar da dahil edilir. Bunların taşıma hesapları “ataşman defteri” nde yapılmıştır. Ocak ariyeti için ilk önce arazide birinci röleve yapılır. Ocak üstü temizlik yapılır ikinci röleve alınır. Kazı imlaya taşınır ve imla hacmi dolduktan sonra son röleve alınmalıdır. Ariyet ocağı klası ocak üstü temizliği yapılmasına müteakip klaslandırılacaksa röleve durumu ve klas işlemlerine bağlı taşıma ve ödemelere ayrıca dikkat edilmesi gerekmektedir. e) Yapılacak kübajlar projede belirtilen kübajlarla karşılaştırılarak farklı bulunduğunda üst kademelere nedenleriyle birlikte intikal ettirilmelidir. Şartnameler ve sözleşme esas alınarak hukuki durumu çözümlenmelidir. Bu yazı verdiği bilgiler bakımından ikinci keşfin hazırlanış raporuna paraleldir. Ancak, iki keşfin karşılaştırılmasına bunda lüzum yoktur. f) Kazılan veya dolgu yapılan toprak hacmini hesaplayabilmek için; önce kazı veya dolgu enkesitlerinin alınlarını hesaplamak gerekir. Etüd - Projenin Enkesit alanları kesin veya yaklaşık olarak hesaplanmış olabilir. Arazi koşulundaki değişikliler dikkate alınarak başlangıç ve nihai enkesitler alınıp hassas bir şekilde hesaplanmalıdır. g )Tesviye Đşleri, Kübaj_ve Taşıma Cetvelleri: Bir yol gövdesi: üzerinde taşıtların hareket edeceği, boy ve enkesit kırmızı çizgisine uygun, az eğimli düz platformun sağlanabilmesi için, kırmızı çizgiden geçen düzlem Üzerindeki fazla arazi parçası, kazılıp çıkarılarak, kırmızı çizgiden geçen düzlemden aşağıdaki arazi parçası da doldurularak teşkil edilir. Yani bir yol işinde gövde teşkilinde, toprak "kazı"sı ve toprak "dolgu"su işleri ya beraberce, ya teker, teker muhakkak olacaktır. Buna ek olarak, gövdenin doğal araziye oturacağı taban kesiminde, belli bir genişlik ve derinlikte kazılarak, bitkisel topraktan, ağaçlardan temizlenmesi gerekir. Bu temizleme işinde de bitkisel toprak kazısı olacaktır. Kazılan veya dolgu yapılan toprak hacmini hesaplayabilmek için; önce kazı veya dolgu enkesitlerinin alınlarını hesaplamak gerekir. Enkesit alanlarının kesin veya yaklaşık olarak hesaplamaya yarayan, grafik metotlar, cebrik metot, çizim metodu, planı metre ile ölçmek ve cross gibi bir çok metotlar ve bilgisayar yardımıyla yapılabilinir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

95


Arazide enkesit alımında bu hesap biçimine uygun olması için, arazi kırık noktalarının eksene olan mesafesi eksene göre sağ ve solda olmak üzere ölçülür ve mesafeler paydaya kotlar paya gelecek şekilde bir özel deftere yazılır. Bu. şekilde yarma ve dolgu alanları bulunduktan sonra enkesitlerin bilgisayar.çıktısından önce geçici olarak tesviye işlerinin kübajını ve taşıma hesaplarını yapmak için "Tesviye işleri kübaj ve taşıma cetvelleri" kullanılır. Bu cetvel kesin hesaba eklenmek üzere tanzim edilir "Kübaj" ve Taşıma" cetvelinde sırası ile su sütunlar bulunmaktadır. Şantiyelerde Yapılan işin büyüklük ve bütünlüğüne bağlı olarak ilaveler birleştirmeler ve farklı tanımlamalar olabilir. 1- Kesit kilometreleri sütunu 2- Ara uzaklıklar sütunu 3- Enkesitlere göre imla alan, ortalama alan ve hacimler 4- Yarma alanı, ortalama alan ve hacimleri 5- Nebati toprak alan ve hacimleri 6-Yan ariyet alan ve hacimleri 7- Şiltete alan ve hacimleri 8- Kullanılacak yarma hacmi 9- Yarmanın sıkışma yüzdesi 10- Sıkışmış veya kabarmış yarma 11- Kesitteki mevcut dolgu hacmi 12- Kendi kesitinde kullanılan dolgu hacmi 13- Yarmanın dolgudan fazlası 14- Dolgunun yarmadan fazlası 15- Başlangıçtan itibaren hacimlerin cebrik toplamı (brükner değeridir) Kübaj cetvelinin 1.kolonundaki enkesitlerin başlangıç (0+000) Km.den bağlayarak belirli bir Ölçekle (Genellikle Karayollarında 1/2000) bir (x) yatay karşılaştırma ekseni üzerinde işaretlenecek sonra her enkesitin kübaj cetvelinin 15.kolonundaki brükner değerlerini, işaretlerine göre (+) üstte, (-) olacak biçimde, karşılaştırma eksenine dik olarak belirli bir ölçekle, genellikle (1 cm.=2000 m3) yerleştirirsek bir poligon elde ederiz. Bu kırıklı poligona "Brükner poligonu" bunun enkesitlerin çok sık ve yakın olması halindeki limit durumuna "Brükner eğrisi denir.. Her kesitteki sıyırma hacimleriyle yan ariyet alan ve hacimlerini hesaplamakta her kesitteki sıyrılan bitkisel toprak hacmi kadar dolgu hacmini, yan ariyet alınan kesitlerde yan ariyet hacmi kadar yarma hacmini artırmaktadır. Bu tablodaki kümülatif hacimler brükner eğrisi çiziminde kullanılacak değerlerdir . h- Brükner Eğrisi milimetrik aydınger veya plotur kağıdı üzerine mürekkeple çizilmelidir. Apsisler için plan profillerde kullanılan 1/2000 ölçeği seçilebilinir. Ordinatlar için toprak hacminin en büyük cebrik değerine göre ve kağıda sığması düşünülerek bir ölçek seçilir. Çizimde (+) değerler yukarı (-) değerler aşağıya alınır. Dengeleme çizgileri inşaat esnasında fiilen yapılan taşıma ve dengelemeleri elde edecek şekilde yerleştirilir.Đnşaatta alınan ariyetler ve çıkarılan depolar yerinde ve miktarında ariyet ve depo çıkmalarıdır. Çizim bitince bir takım kapalı eğriler elde edilecektir. Bu eğrilerin alanlarının hesaba alınmayacak kısımları şartnamelerde belirtilmiştir. Bu kısımları ayıran çizgiler çizilir ve bunların Brükner eğrisini kestiği noktalar bulunur. Hesapla bu noktaların apsis ve ordinatları tespit edilir. Bu noktalar A , B olsun; Brükner Eğrisinin sıfır çizgisini kestiği noktalar da C, D olsun; A, B, C, D noktalarının çevirdiği alanın ölçümü hesaplarla bulunur. Bu şekilde bulunan bütün alanlar toplamı, bu alanlardaki A B çizgileri ordinatlarının toplamına bölünürse Brüknerdeki taşımaların (ortalama taşıma uzaklığı) bulunmuş olur. Diğer taraftan bu taşımaya dahil hacmin orijinal yarma hacimleri cinsinden değeri de bulunmalıdır. Ayrıca depolara yapılan taşımaların ortalama taşıma uzaklığı ve yarma cinsinden taşınan hacim, ariyetlere yapılan taşımaların ortalama taşıma uzaklığı, taşınan ariyetlerin orijinal yerindeki hacimlerin toplamı hesaplanır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

96


Bu hesaplar Brükner Eğrisi ve yardımcı hesaplama cetvelleri ile yapılır.En sonunda “Taşıma Momentleri” toplamı (Momentteki hacimler orijinal kazıdaki hacimlerdir) orijinal hacimler toplamına bölünerek tesviye işlerinin “genel ortalama taşıma uzaklığı” bulunmuş olur. Taşınan hacimler ise bahsedilen orijinal hacimler toplamıdır j- Yol inşaatına başlamadan proje bürükneri hazırlanıp arazi ile uyumu kontrol edilmeli ve daha sonrada imalatlar devam ederken meydana gelen değişikliklere bağlı olarak yapım brükneri hazırlanmalıdır. k- Ara hakedişlerde kolaylığı sağlamak üzere keşiflere belirli bir mesafeye göre hesaplanarak tespit edilmiş geçici bir taşıma bedeli öngörülmüş ve uygulanmış ise sonunda kesin hesap sırasında bu geçici taşıma bedelleri kesildikten sonra tespit edilmiş bulunan gerçek taşıma mesafelerine göre bulunan taşıma bedelleri ödenir. l- Kazıdan çıkarılan malzemenin taşınması idare tarafından brükner eğrisine göre yapılacaktır.Yan ariyetler yolun ,kanal,sedde bütünüyle birlikte yol ve kanal sedde eksenine göre alınan enkesitleriyle kübaj ve taşıma hesabına “karışık enkesitler gibi önce kendi kesitinde dengelendirilecek” elde edilecek ve brükner eğrisine geçilecektir . Đdare inşaat esnasında bu eğride gerekli göreceği değişikliği yapamaya yetkilidir.bu değişikliği müteahhit aynen kabul etmek ve tatbik etmekle mükelleftir. m- Yarmadan taşınmayıp müstakil ariyette olduğu gibi yol ve kanal, sedde dışında taşınan malzemenin taşıma mesafesi vasıtaların çalışmasına engel çıkarmayan en kısa yol olarak alınacaktır. Bu yolu idare tayin edecektir ve bu bir tutanakla tespit edilecektir. n- Taşımalarda hacim metreküp, mesafeye yatay olarak metre cinsinden ölçülür.Ödemeye esas olacak miktar taşınan malzemenin kazılmadan evvel yerinde metreküp cinsinden ölçülen hacmidir.taşıma mesafesi olarak ,malzemenin yerindeki ağırlık merkezi ile taşımadan sonra bununla inşa edilen kısmın ağırlık merkezleri arasındaki yatay mesafe alınacaktır.Kazı malzemesinin naklinde ve bu mesafe (kaya,küskü,toprak)kabarma ve sıkışmalar nazarı itibara alınarak çizilen brükner eğrisinden çıkarılır.Diğer bütün hallerde mesafe idare tarafından tayin elden en kısa yol olacaktır.Herhangi bir sebeple müteahhit taşımayı bu yoldan başka bir yol takip ederek yapsa dahi hesaba esas bu yol olacaktır. 1- brükner eğrisinin tepe noktası ile 150 mt.lik yatay doğru parçası arasında kalan kısım ortalama taşıma mesafesi hesabında dikkate alınmaz . 2- kendi kesitinde kullanılan yan ariyet ve miks kesit kazılarının ortalama 100 m mesafeye kadar taşındığı kabul edilmiştir.( bu kazılar brükner eğrisine dahil edilmez ve bunlar için ayrıca taşıma mesafesi hesaplanmaz ve taşıma bedeli ödenmez) p- Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazı malzemesinin taşınmasında ortalama mesafesi şöyle hesaplanacaktır. Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazı malzemesinin taşıma mesafesi brükner eğrisinde hesap edilmeyip idare tarafından tayin edilen yolun ölçülmesi suretiyle tespit edilecektir.


97


8.1 Ocak Ariyetlerinin Ve Depo Miktarlarının Brükner Üzerinde Gösterilmesi 1-Ocak Ariyetlerinin Brükner Üzerinde Gösterilmesi : Bu konuyu Sayısal bir Örnek ile gösterelim

BRÜT ARĐYET HACMĐ:310819.75 – 285719.75 = 25100 m3 Brüt Ariyet: Sıkışmış veya kabarmış ariyet miktarı, brükner üzerinde gösterilen değer. Net Ariyet : Yerinde (Arazide) ölçülen ariyet hacmidir. Karayollarında kullanılan Form 7582719 veya şantiyede düzenlenen Tesviye işleri kübaj ve taşıma cetvelleri ile Net Ariyet hesaplanır. Đmlaların doldurulması için (Yarma kazısı kafi gelmediğinde) projede gösterilen yerlerden iki çeşit ariyet alınır. 1- Yan ariyet 2- Ocak ariyeti Yan ariyet aynı yarma kazısı gibi brükner taşımasına girer. 7582719 form tablosunda veya düzenlenen cetvelde hacmi hesaplanır. Yan ariyet yolun istimlak sahasından alınır. Ocak ariyeti ise projede gösterilen yerden alınır. Ocak ariyeti için ilk önce arazide birinci röleve yapılır. Ocak üstü temizlik yapılır ikinci röleve alınır. Kazı imlaya taşınır ve imla hacmi dolduktan sonra son röleve alınır. Daha sonra kesit alanları ataşmana geçer. ·7582719 Kübaj ve Taşıma Cetvelinde alanlar ortalamasına göre ariyet ocağının hacmi bulunur. (Net hacim) ocak ariyetinin brükner üzerinde gösterilmesi için Araştırma Servisince sıkışma kabarma katsayısı (örnek için K=0,95 alınmıştır) tespit edilir. Her ocak için K Katsayısı değişiktir. Brükner üzerinde ocak ariyeti aşağıdaki formülle bulunur. Ocak Ariyet Miktarı (Brüt)–Ocak Ariyet Miktarı (Net) x K Ocak Ariyet Miktarı (Brüt) -26 421,05 x 0,95 = 25 100 m3 Brüt Ocak Ariyetini hesaplamadan ikinci denge (Dağıtma) çizgisini geçmemiz mümkün değildir. Eğer Araştırma Servisince sıkıştırma ve kabarma katsayısı tespit edilmemiş veya unutulmuşsa bu takdirde K=1 almakta yarar vardır. Bu duruma göre: Brüt Ocak Ariyeti Miktarı = Net Ocak Ariyeti Miktarı Böylece hesap hatasını asgari seviyeye indirmiş oluyoruz. Ariyet Ocağının ağırlık merkezi ve ariyetin imlaya taşındığı kısmın ağırlık merkezi 7582720 hesaplanır.


98


Her ariyet ocağı için bir tutanak yapılmalıdır. Tutanaklar günü gününe yapılmalı, karşılıklı olarak imzalanmalıdır. Tutanak örneği:

Taşıma Mesafesi=( ((4+600)- (4+574)) + (50 + 139,45) )= 217,45 m. Taşınan Net Hacim = 26 421,05 m3 Brükner Üzerinde Gösterilen Hacim 25100 m3 Tarih: .......... Kontrol Şefi Adı Soyadı Đmza

Müteahhit Adı Soyadı Đmza

Ariyet Ocağından kazı için 2200 veya ihalede bildirilen benzeri pozlarda ödemeye esas olan değer 26421,05 m3 tür. 07,005/K-1 veya 07.005/K-2 pozlarında (Ariyet Ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması) ödemeye esas olacak ariyet miktarı, taşınan net miktardır. Tutanak 1’deki Moment Miktarı aşağıdaki şekilde hesaplanır. Ml=26421,05 x 217,45 = 574557,32 m4 Eğer ariyet ocağı klas olarak, yarma kazısının klasının aynısı kabul ediliyorsa ödemeye esas olan değer 2200 pozudur. Değişik klasta olması halinde teşkil edilen Komisyon tarafından ve tespit edilen % miktarları üzerinden ocak ariyetinin 1 m3'nün fiyatı bulunur.


99


2 -Depo Miktarının Brükner Üzerinde Gösterilmesi: Bu konuyu Sayısal bir Örnek ile gösterelim Brüt Depo=Sıkışmış veya kabarmış depo miktarı olup, brükner üzerinde gösterilen değerdir. Net Depo: Yerinde (Arazide) ölçülen depo hacmidir, Form 7582719 ile hesaplanır.

Yarma hacmi imlaya taşındıktan sonra fazlası depoya atılır. Yarmadan çıkan malzeme önce imlaya taşınır ve işlem imIa tamamlanıncaya kadar devam eder. Đmla kısımları tamamlandıktan sonra depoya atılacak yarmada birinci röleve alınır. Kazıya devam edilir. Artan hacimler projede gösterilen depoya atılır. Yol kotuna gelince kazı işlemi, biter ve ikinci röleve alınır. Ataşman defterine röleveden sonra enkesit alanları çizilir. Form 7582719 ile depoya taşınan kısmın hacmi hesaplanır. Dolayısıyla taşınan net depo hacmi bulunmuş olur. Daha önceden yarmanın sıkışma, kabarma katsayısı Araştırma servisince tespit edildiğinden brüt depo hacmi şu şekilde hesaplanır.: (Brükner kotlarını hesaplarken 7582719 formunda K=0.90'ı önceden kullanmıştık.) K=0,90 Brüt Depo Hacmi = Net depo hacmi x K Brüt Depo Hacmi = 21111,11 x 0,90 = 19900 m3. Eğer Araştırma Servisince önceden K= 0.90 tespit edilmemişse kazı anında tespit edilmesi gerekir. Net depo hacmi 7582719 formu ile hesaplanır. Brüt depo hacmini bulmadan ikinci denge çizgisini çizmemiz mümkün değildir. Depo miktarlarının ve taşınan kısmın Km. sinin depo taşıması bittikten sonra tutanağa geçmek zorunluluğu vardır. Depo kazısı enkesit alanları yarma alanlarının içinde gösterildiğinden ayrıca kazı için ödeme yapılmaz. Toplam yarma kazısı 2200 pozundan veya ihale esnasında bildirilen pozları analiz ve tanımına göre ödenir. Depo tutanakları günü gününe yapılmalı ve karşılıklı olarak imzalanmalıdır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

100


Tutanak örneği:

Taşıma Mesafesi = ((13+280)-(12+916,55))+165+78=606.45 m. Taşınan Net Hacim = 21111, 11 m3 Brükner üzerinde gösterilen brüt hacim= 19900 m3 Tarih: ……….. Kontrol Şefi Adı Soyadı Đmza

Müteahhit Adı Soyadı Đmza

Tutanak l'deki moment miktarı aşağıdaki şekilde hesaplanır. M1= 21111, 11x606,45 = 2802832,66 m4

(07.005/K-I) (07.005/K-2)-Ariyet Ocağından Getirilecek Veya Depoya Gidecek Kazının Taşınması: DEPO VEYA TAŞIMA MESAFESĐ TAŞINAN MĐKTAR MOMENT ARĐYET NO (m) (m3) (m4) 1. Depo 606,45 21111,11 12802832,66 2. Ariyet 384,56 11868,23 4564046,53 1. Ariyet 217,45 26421,05 5745257,32 5. Depo 836,16 10000,13 8361708,70 3. Ariyet ……… ………… …………… 11. Depo ……… ………… …………… 4. Ariyet ……… ………… …………… ………. ……… ………… ……………

TOPLAM:

––––––––––– –––––––––––– 102881,12 m3

45704884, m4

Top. m4 45704884,25 L Ort. = –––––––––– = ––––––––––––– = 444,25 m. Top. m3 102881,12


101


8.2 Kübaj Ve Taşıma Cetvelinin (7582719 Kübaj Ve Taşıma Cetveli) El Đle Yapılması

Yarma ve dolgu hacimleri ara mesafeler ile ortalama alanlar çarpılarak bulunur. Devam eden yarma kesitlerinden dolguya veya dolgu kesitlerinden yarmaya geçerken meydana gelecek hacimlerin hesaplanmasında aşağıdaki formüller kullanılır.

Örnek yolumuz için 5+013, 5+082, 5+223, 5+570, 5+600, 5+615, 5+630 geçiş km.lerindeki hacimler yukarıdaki formüller kullanılarak aşağıdaki şekilde hesaplanmıştır.


102



103


X2 ve X3. km.ler arasında kotu y=y' olan B noktasının km.sini bulmak için aşağıdaki formül kullanılır.

(x2-x3) y-(x3. y2)-(x2. y3) X' = ––––––––––––––––––––––––––

y2 – y3 X'-x= M1 olsun M1= 150 m. olması gerekmektedir. Eğer M1= 150 değilse A noktası Dx kadar kaydırılır. Yeni x= (x+Dx) değeri için yukarıda işlemler bir kez daha tekrarlanarak x¹-x= M2 değeri bulunur. M2= 150 m. değilse şöyle bir orantı yapılır. X, Dx kadar değiştiğinde M1, M2-m1 kadar değişmiştir. M1’in M1-150 kadar değişmesi için Dx ne olmalıdır? Orantı sonucunda bulunan Dx değeri kadar x değerini artırarak A noktasının km.si bunu 150 ile toplayarak da B noktasın km.si bulunur. Bulunan x değeri No.lu formülde yerine konarak A ve B noktası aynı olan y kotu bulunur. Bilgisayardan alınan kübaj cetvelindeki kümülatif hacim değerlerini kullanarak brükner eğrisini çizeriz. Eğer yan ariyet ve nebati toprak yoksa kümülatif hacim değerleri bilgisayardan çıkmaz. Bu takdirde toplam hacim-kümülatif hacim olur. Brukner toplam hacim değerlerine göre çizilir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

104


Arazideki taşımalara göre dağıtma (denge) çizgileri çizilir. Ariyet ve depo kısımları tatbikata göre tespit edilir. Örnek yolumuzda birinci dağıtma çizgisinin kotu 100000 m3 idi. Ariyet miktarının arazide röleve alınarak ve alanlar ortalaması ile (7582719) Formu ile) hesaplanarak 13093,771 m3 olduğunu kabul edelim. Bulunan ariyet miktarı net olup, taşımaya esas değerdir. Brükner üzerinde göstereceğimiz ariyet değeri ise Araştırma Servisince verilen sıkışma kabarma katsayısından (K= 0,95) faydalanarak bulunur. Brüt ariyet = Net ariyetxK= 13093.771x0.95=12439,083 m3 Brüt ariyet miktarı 1.dağıtma çizgisinden çıkarılarak 2.dağıtma çizgisi bulunur. (10000012439,083= 87560,917 m3) A alanı ve 8 alanı için 150 m.lik taşımasız kısımlar daha önce gösterilen metotlu bulunur. Örneğin A alanı için 150 m.lik hat aşağıdaki şekilde yerleştirilir. 150 m.nin başlangıç km.si 120 ile 150 m.ler arasındaki 133. m. olsun.

X0= 120 Y0= 117468,983

x1 = 150 y1= 119617.032

x2= 282 y2 = 118964,586

x3= 290 y3 = 116596,548

(133-150).117468,983 + (120-133).1196'17,032 y= ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– = 118339,804 = y=118339,804 için x=? 120-150 (282-290). 118339,804 + 290. (118964,586) – 282. (116596,548) x = ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––——— = 283,91 118964,586-116596,548 M1= 283,91-133=150.91 m. x= 33,5 olsun y=? y= 118435.61 ve buna bağlı olarak da= 283.79 olarak bulunur. M2= 283,79-133,5= 150.29 m. 133,5-133) DX

(150,91-150.29) (150,91-150)

0,5x0.91= Dx = ––––––––– = 0.73 0.62 x=133+0.73=133,73 buradan y= 118452,073 ve x'=133,73+150=283.73 olarak bulunur. 150 m. 133,73 118452,073


. 283,73 18452,073

105


150 m.lerin yerleştirilmesinden sonra 150 m. çizgisinin üstünde (B alanı için altında kalan) kısımlar taranır ve moment alanı hesabına dahil edilmez. A ve B moment alanları 7582720 Formu ile hesaplanır. A moment = 65355124,963 m4 B moment= 2164734,569 m4

7582721 Formu kullanılarak ortalama taşıma mesafesi bulunur. Toplam MA+B = 8699859,532 m4 hA=18452,073 m3 Toplam h A+B = 28097,346 m3 hB= 9645.273 m3 Lort= Toplam M = Toplam h

8699859.532 = 309 63 m3 28097,346

B alanı için 2 farklı K Katsayısı vardır. (1,05 ve 1,10) K Katsayısı 5+600 km. değiştiğinden 5+600 km.ye kadar olan alan ve ondan sonraki alan ayrı ayrı hesap edilir. 5+600 km.ye kadar olan alan 1391833,754 m4.dir. Bu alan B alanının0, 6429 dur.

1391833,757 = 0,6429 2164734,569 B alanı için odak K; katsayısı 0,6429 x 1.05+0.3571x1.10=1.0678 olarak bulunur. 7582721 Formu ile toplam moment alanı, toplam taşınan hacim bulunur. Taşımaya esas olan orijinal hacim ise; Orijinal Hacim= Taşınan Hacim formülü ile hesaplanır. K Her alan için hesaplanan orijinal hacimler toplanır. Bu miktar daha önce bahsettiğimiz net hacim olup, taşımaya esastır.


106


8.3 Etüt Proje , Yapım Brükneri Ve Hak Ediş Ödemeleri Arasındaki Farklar 8.3 .1

Toprak Đşleri Ve Brükner Hesapları

Tamamlanan bir projenin Toprak işlerine ait kübaj hesapları, kübaj miktarlarına ait taşıma mesafeleri brükner hesapları ile tespit edilebilmektedir. Ancak sağlıklı bir keşfin hazırlamasında , brükner hesapları sonucunda elde edilen bu tasıma mesafeleri, yapılacak işin hesaplamalarında da temel teşkil etmektedir . Proje çalışmaları safhasında; Projenin sağlıklı bir şekilde üretilmesine taban teşkil eden zemin etüt çalışmalarının kısıtlı ödenekler nedeniyle gerekli sayıdaki zemin sondajları ile desteklenememesi , Belirli derinlikte açılan zemin araştırma çukurlarından elde edilen doneler ve daha önceden edinilmiş tecrübeler çerçevesinde zemin değerlendirilmesinin yapılarak zemin etüdü raporları hazırlanmaktadır Dolayısıyla bu hazırlanan raporlar uygulama esnasında yetersiz kalmaktadır. Programda bulunmayan bazı projelerin değişik nedenlerden dolayı derhal hayata geçirilmesi talepleri sonucunda ivedi olarak yapılması gereken arazi etüt çalışmaları , gözlemsel ve dar imkanlar çerçevesinde yapılmak zorunda kalınmaktadır. Đvedilikle hazırlanan bu çalışmalar doğrultusunda yapılan büro çalışmaları sağlıklı sonuçlar ile brükner yapılmasını engellemektedir Bu olumsuzlukların çerçevesinde Emanet ve Đhaleli Đşlerdeki arazi ve büro çalışmalarının istenilen düzeyde kontrol edilememesi neticesinde projeye yansıyan olumsuzluklar yaşanmaktadır Proje çalışmaları safhasında hazırlanan zemin etüt Raporundaki değerlendirmeler ile projenin tatbiki sırasında çıkan değerlerin birebire örtüşmemesi neticesinde; - Dolgu altında projede öngörülmeyen zayıf zeminlerin ortaya çıkması - Yarma şev değerlerinin öngörülen değerlerden daha yatık veya daha dik yapılması zorunluluğunun ortaya çıkması Yarma malzemesinin üniform çıkmaması ve öngörülenden daha düşük niteliklerde çıkması - Projenin bazı kesimlerinde uygulama safhasında çeşitli etkenlerden dolayı yatay ve düşey gabarisinde değişiklik yapılması zorunluluğunun doğması… vs. gibi etkenler. Yukarıda izah edilen tüm bu olumsuzluklar projenin Yarma , Ariyet kazısı , dolgu ve taşıma mesafelerine ait denge durumlarını tamamen değiştirmektedir. Proje safhasında hazırlanan brükner hesapları işin keşfine esas teşkil etmekle birlikte, işin yapımı safhasında çıkan bu etkenler hesaplarda lehte veya aleyhte büyük farklılıklar meydana getirmektedir. Bu olumsuzlukların önüne geçilmesi, hesapların sağlıklı bir şekilde yürütülmesi, ödemelerin müteahhit ve idare açısından sağlıklı bir yapıya kavuşturulması için; - Arazide alınan ve arazi üzerinde tespit edilen ilk kotların en kısa sürede çizime dönüştürülmesi, - Nebati toprak kazısı taban kotları, - Dolgu altı zayıf-batak ..vs gibi çürük zemin taban kotları, , - Yapılan kaya dolguların alt ve üst kotları, - Yarmadan dolguya çekilmiş malzemelerin alt ve üst kotları, - Yarmadan çıkan çürük zemin alt ve üst kotları, - Uygulama safhasında ortaya çıkan şev değişiklikleri Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

107


- Yarma ve dolgularda yaptırılan üstyapı tabanına ait alt kotlar, - Ariyet ocaklarının çekildiği kesimlere alt ve üst kotları, gibi detayların, gerçekleşme durumlarına göre denetim altında tutularak zamanında tespit edilmesi ve kesitlere ayrı ayrı işlenmesi büyük önem arz etmektedir. Sonuç olarak;Yapılacak yolun sınıfı ve işin hacmine bağlı olarak, Yukarıda izah edilen etkenlerden dolayı proje brükner hesapları ile uygulama brükneri hesapları büyük farklılıklar arz edeceğinden, Sari mukaveleye bağlanan veya yılı içinde tamamlanmak üzere ihale edilen işlerde, yarma nakline (07,004/K pozu) ait ödemelerin geçici olarak işin bitimine kadar proje brükneri değerlerine (keşifteki değerlere) göre yapılması, iş bitiminde ise yeniden hesaplanarak bulunacak brükner değerlerine göre bu ödemelerin revize edilmesi, Đşin yapımı safhasında yaptırılan diğer malzeme nakliyelerine ait ödemelerin ise , yılı içinde tutanağa bağlanarak yapılan tespitlerin ışığında, kısmi brüknerlerinin çizilerek o yıla ait moment alan hesaplarının yapılması, her iki tarafı için daha sağlıklı ve ödeme açıklarının daha minimum düzeyde oluşmasını sağlayacaktır. 8.3.2 Toprak Đşleri Çalışmalarının Büro Hesaplarına Yansıtılmasında Dikkat Edilecek Hususlar Đmalat safhasında yapılan tespitler ışığında yarmadan karşılanan dolgu kesitleri, yarma kesitleri,dolgu altında yapılan nebati ,batak ,balçık,çürük zemin kesitleri, yarmadan çıkan çürük zemin kesitleri aynı kübaj tablosuna işlenmesi, Ariyet miktarı ve nakliye mesafesinin tespiti için, çekildiği kesimlere ait kesitlerin ayrı bir kübaj cetveline işlenmesi , Dolgu altında yapılan nebati ve çürük zemin kazısının depoya nakli için, çekildiği kesimlere ait kesitlerin ayrı bir kübaj cetveline işlenmesi ,(hendek ve orta refüj drenajlarından çıkan kazı depoya atılacaksa bu cetvele dahil edilmesi gerekmektedir.) Yarma çürük zemin kazısının depoya nakline ait kesitlerin ayrı bir kübaj cetveline işlenmesi Dolgu altı taş nakline ait ayrı bir kübaj cetveli de hazırlanması suretiyle , farklı imalatlara bağlı ayrı ayrı brüknerlerin çizilmesi gerekmektedir. 8.3.3 Brükner Dengeleme Çizgisi Ve Alan Hesaplamasında Dikkat Edilecek Hususlar Dengelemede yarma kazısının dolguya taşınması dışındaki ariyet ve Depoya gidecek malzemeler ile taş nakli alanların hesaplanmasında, hesaba esas alınacak alan, malzemenin geldiği veya çıkış aldığı yön ile bu malzemelerin yola giriş veya yoldan ayrılış noktasına olan mesafeleri (ölü mesafeler) hesaplamalarda önem arz etmektedir.


108



109



110



111



112



113



114


9- BRÜKNER RAPORU DÜZENLEME ESASLARI Bu bölümde daha önce hazırlanmış olan Đstanbul-Bursa-Balıkesir-Đzmir Otoyolu'nun Orhangazi –Bursa kesimi için hazırlanmış otoyol projesinin Brükner çalışmalarına ait düzenlenmiş rapor örnek olarak alınmıştır.Bu örnekte rapor düzenlenmesi,birim fiyat hesaplamaları,farklı bürükner alternatiflerine bağlı maliyet hesapları ve bunlara ilişkin düzenlenmiş tablo örnekleri sunulmuştur. Otoyol projesine ait Düzenlenmiş olan bürükner raporunun örnek olarak alınmış bölümleri aşağıdaki başlıklar altında sunulmaktadır. RAPOR GĐRĐŞĐ: Đstanbul-Bursa-Balıkesir-Đzmir Otoyolu'nun Orhangazi Bursa (km=49+000-83+000 arası) kesiminde yapılan Brükner çalışmaları başlangıcında, Otoyol üzerinde km=64+500-66+000 arasında sol taraf yarma şevinin duraylı bir eğimde normal bir şev gibi tanzim edilmesi veya yoğun zeytinlik olan bu arazide kamulaştırmayı azaltmak için çivi ankrajlı daha dik eğimde bir şev olarak tanzim edilmesi gibi iki ayrı alternatif olarak Sn. Đdare'ye sunulan projenin uzun süre karara bağlanmamış olması, ve daha sonra Park Alanı'nın tamamının Đdare tarafından iptal edilmesi, dolayısıyla km=64+500-66+000 arası kesime ait projelerin tamamının Park Alanı olmadan yeniden düzenlenmesi, ayrıca km=65+015-65+762 arasında sol taraftaki beton duvarın iptal edilerek şevlerin 3Y/2D olarak tanzim edilmesi, km=75+100-75+800 arasında otoyolun sağ tarafında 5 m. yüksekliğinde planlanan beton duvar üzerinde 3Y/2D şevin Sn. Đdare'nin önerisi ile duvarsız 1Y/1D olarak etüt edilmesi ve km=82+500-82+727 arasında 3Y/2D olarak düzenlenen yarma şevinin, Dar Mühendislik projesi ile uyumlu olması bakımından her iki projenin de 2Y/1D olarak düzenlenmesi hususundaki idare talimatı doğrultusunda projenin revize edilmesi sebepleri ile Brükner çalışmalarını uzun süre sürdürmek zorunda kalınmıştır. Orhangazi-Bursa Otoyolu Brükner çalışmaları yapılırken, Km=61+860 civarında yer alan, Karsak Deresi ve Devlet Yolu'nu geçen Gemlik-1 Viyadüğü ile km=70+250 civarında yer alan Devlet Yolu'nu geçen Gemlik-2 Viyadüğü mücbir nokta kabul edilerek otoyol üç ana bölüme ayrılmış ve dengeleme işlemleri buna göre yapılmıştır. Km=49+000- 61+860 Km=61+860-70+250 Km=70+250 - 82+720 arasında her kesimin kendi içinde dengelenmesi, her kesimde eksik dolguların ariyetten karşılanması ve fazla yarmaların depoya götürülmesi prensibi ile bir alternatif olarak brükner çalışmaları yürütülmüştür. (Alternatif-1) Daha sonra üst paragrafta açıkladığımız kilometrelerdeki şev eğimlerinin kesinleştirilmesinden sonra km=49+000 - 82+720 arasında kazı ve dolguların dengelenmesi prensibi ile ikinci bir alternatif brükner çalışması yapılmıştır. (Alternatif-2) Bir üçüncü alternatif çalışma da, kazılardan çıkan toprağın önce dolgu yapılacak kesim yakınında teşkil edilecek bir depoya istiflenmesi, daha sonra röpriz yapılarak dolgu yerine taşınması şeklinde yapılmıştır. (Alternatif-3) 9-1 Brükner Etüdü Hazırlanırken Kabul Edilen Prensipler 9-1 A) Otoyol Ana Gövdesi Dışındaki Toprak Hareketlerinin Brükner'e Dahil Edilmesi Ve Brükner Değerleri Otoyol, Bağlantı Yollan ve Devlet Yolları, Otoyol ve Devlet Yolu Kavşakları, Servis ve Park Alanı ile toprak işleri fazla olan Yan Yollar ve Derivasyon Kanalları üzerinde alınan enkesitlerden kesit alanları m2 cinsinden hesaplanmıştır. Enkesit alınan her bir kilometreye ait alan değeri, birbirini takip eden kesitler arası geçiş mesafeleri ile çarpılarak iki kesit arasındaki dolgu veya yarma hacimleri m3 cinsinden hesaplanmıştır. Yarma ve dolguların aynı kesitte bulunması durumundaki karışık kesitlerde, geçiş mesafeleri enterpolasyon yöntemiyle yarma ve dolgu için ayrı ayrı hesaplanmış, bu oranlar kesit alanı ile çarpılarak yarma ve dolgu hacimleri de bu kesitler için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

115


Daha sonra Jeolojik ve Jeoteknik Değerlendirme Raporları'ndan faydalanılarak her bir zemin cinsine ait sıkışma veya kabarma oranları belirlenmiş, yarma hacimleri bu sıkışma veya kabarma oranlarıyla çarpılarak dolguya tekabül eden yarma hacimleri hesaplanmıştır. Dolguya tekabül eden yarma hacimleri (+) işaretli, dolgu hacimleri (-) işaretli olacak şekilde toplamak suretiyle, toprak dengelemesi yapılacak kesime ait Brükner Değerleri bulunarak Brükner tabloları oluşturulmuştur. Brükner Diyagramı çizilirken de tablolardaki Brükner Değerleri esas alınmıştır. Đznik Otoyol ve Devlet Yolu Kavşağı ile Gemlik Otoyol ve Devlet Yolu Kavşakları'nın, Ücret Toplama Alanı, Bağlantı Yolu, Devlet Yolu ve Kavşak Kolları ile o kesimdeki Derivasyon Kanalları'nın toplam yarma ve dolgu hacimleri farkı, Otoyol Kavşağı'nın otoyoldan ayrılma ve katılma noktalarındaki fiziksel burunlar arası mesafeye dağıtılarak, enkesit alınan alana düşen hacim oranı belirlenmiş ve o kesitteki hacim değerine ilave edilerek Brükner Değeri bulunmuştur. Örneğin Đznik Otoyol Kavşağı'nın bulunduğu km=57+660-58+420 arası otoyol kesimindeki Brükner Değerleri hesaplanırken, Đznik Otoyol Kavşağı Kavşak Kolları, Đznik Ücret Toplama Alanı, Bağlantı Yolu, Devlet Yolu, Đznik Devlet Yolu Kavşağı Kavşak Kolları, Karsak ve Gölayağı Derivasyon Kanalları'na ait toplam yarma ve dolgu hacimlerinin farkı alınarak bulunan yaklaşık 307.291 m3 yarma değerinin, 729 m.'de (km=57+660-58+420 arası -kavşak köprüsü hariç- mesafe) lineer olarak dağıtılarak, otoyolun bu kesimindeki yarma hacimlerine ilave edilmesi şeklinde bir hesap yöntemi izlenmiştir. Aynı Şekilde Gemlik Otoyol Kavşağının bulunduğu km=68+620-69+180 arasındaki otoyol kesiminde, Gemlik Otoyol ve Devlet Yolu Kavşakları Kavşak Kolları, Bağlantı Yolu ve Devlet Yolu, Ücret Toplama Alanı ve Kocadere Derivasyon Kanalı'na ait toplam yarma ve dolgu hacimlerinin farkı olarak hesaplanan yaklaşık 468.758 m3 dolgu hacmi, 517 m.'de (km=68+62069+180 arası -kavşak köprüsü hariç- mesafe) lineer olarak dağıtılmış, ve otoyolun bu kesimindeki dolgu hacimlerine ilave edilerek Brükner Değeri hesaplanmıştır. Ayrıca toprak işleri fazla olan Yan Yolların otoyolu kestiği kilometrelerdeki hacme, Yan Yol'a ait yarma ve dolgu hacimlerinin farkı olan hacim değeri ilave edilerek o kilometredeki Brükner Değeri bulunmuştur. Orhangazi-Bursa Otoyolu km=49+000-82+720 arası Brükner Tabloları Ek.3ıde verilmektedir. 9-1- B ) Brükner Etüdü Toprak Hareketleri Alternatifleri B-1) ALTERNATĐF-1 1.Bölüm Km=49+000-61 +860 arası (Otoyol başlangıcından Gemlik-1 Viyadüğü'ne kadar olan kesim) 2.Bölüm Km=61 +860-70+250 arası (Gemlik-1 Viyadüğü ile Gemlik-2 Viyadüğü arasında kalan kesim) 3.Bölüm Km=70+250-82+720 arası (Gemlik-2 Viyadüğü ile Otoyol sonuna kadar olan kesim) olarak belirlenmiş olan her bir bölüm kendi içinde dengelenmiş, dolgu ihtiyaçlarının ariyet ocağından malzeme alınarak karşılanması, kazı fazlasının depoya taşınması prensibi esas alınmıştır. Đlk bölüm olan km=49+000-61+860 arası kesimde, km=49+000-52+000 arasında 675.440 m3, km=61+000-61+304 arasındaki 582.490 m3 olmak üzere toplam 1.257.930 m3 lük dolgu ihtiyacının tamamının, km=58+000 civarındaki Đznik Devlet Yolu yakınlarındaki ariyet ocağından karşılanması düşünülmektedir. Yan ariyet ocağının tahmini yeri Ek.1’de verilmektedir. Đkinci bölüm olan km=61+860-70+250 arasında, km=67+361 -67+641 arasındaki 1.017.570 m3 olan kazı fazlasının tamamı ile km=69+602-70+179 arasındaki 1.672.560 m3 olan kazı fazlasının tamamının depo yerine taşınması düşünülmektedir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

116


Üçüncü bölüm km=70+250-82+720 arasında, km=78+035-78+075 arasında 202.990 m3 ve km=82+475-82+720 arasında 331.060 m3 olmak üzere toplam 534.050 m3 kazı fazlası malzemenin tamamının, depoya taşınması uygun görülmektedir. Alternatif-1'e ait Brükner Diyagramları 1/0510/001.1, 1/0510/002.1 ve 1/0510/003.1 no.lu paftalarda verilmektedir. B.2) ALTERNATĐF-2 Bu alternatif çözümde, toprak dengelemelerinin ariyet ocağından malzemeye ihtiyaç duyulmayacak şekilde yapılması, kazı hacminin tamamının dolgu yapımında kullanılması prensibi esas alınmıştır. Đlk bölüm olan km=49+000-61+860 arası kesimde yarmalardan çıkan toprağın tamamı dolgularda kullanılmış olmasına rağmen, km=49+000-52+000 arasında 675.440 m3, km=61 +00061 +304 arasında 582.490 m3 olmak üzere toplam 1.257.930 m3 lük dolgu ihtiyacı ortaya çıkmıştır. Bunlardan km=49+000-52+000 arasındaki 675.440 m3 dolgu ihtiyacının km=67+36167+641 arasındaki kazı fazlasından, km=61 +000-61 +304 arasındaki 582.490 m3 dolgu ihtiyacının 342.130 m3 ünün km=67+361 -67+641 arasındaki kazı fazlasından, , geri kalan 240.360 m3 dolgu ihtiyacının ise km=69+602-70+179 arasındaki kazı fazlasından karşılanması uygun görülmektedir. Km=49+000-61+860 arasındaki toprak dengelemesi mümkün olan en az maliyette yapılmış olup, dengeleme yapılan her alan için taşıma momenti ve taşıma mesafesi hesaplanmış ve Brükner Diyagramı'nda gösterilmiştir. Taşıma mesafesi 0-150 m. arasında olan yerlerde bedava taşıma yapılacağından bu kesimler dengeleme yapılırken dikkate alınmamış olup bedava taşıma yapılacak alanlar Brükner Diyagramı'nda gösterilmiştir. Dengelenen her alan için hesaplanan taşıma mesafeleri daha sonra Đlgili alanlar ile çarpılarak toplam hacme bölünmüş, tüm otoyol için Ortalama Taşıma Mesafeleri ağırlıklı olarak hesaplanmış ve metraj-keşif hesaplarında bu değerler kullanılmıştır. Đkinci bölüm olan km=61 +860-70+250 arasında, km=67+361 -67+641 arasında bulunan 1.017.570 m3 kazı fazlasının 675.440 m3 ü daha önce de belirtildiği gibi km=49+000-52+000 arasındaki dolgu ihtiyacı için, geri kalan 342.130 m3 ü km=61+000-61+304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılacağı düşünülmektedir. Ayrıca km=69+602-70+179 arasındaki 1.672.560 m3 kazı fazlasının 240.360 m3 ü km=61 +000-61 +304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması, geri kalan 1.432.200 m3 ünün ise depoya taşınması uygun görülmektedir. Üçüncü bölüm km=70+250-82+720 arasında, km=78+035-78+075 arasında 202.990 m3 ve km=82+475-82+720 arasında 331.060 m3 olmak üzere toplam 534.050 m3 kazı fazlası malzemenin tamamının depoya taşınması düşünülmektedir. Alternatif-2'ye ait Brükner Diyagramları 1/0510/001.2, 1/0510/002.2 ve 1/0510/003.2 no.lu paftalarda verilmektedir. B.3)ALTERNATĐF-3 Bu alternatif çözümde, kazı malzemesinin önce dolgu yapılacak yerin yakınında teşkil edilecek bir depoya taşınması ve daha sonra oradan röpriz yapılarak dolgu yapılacak yere taşınması düşünülmüştür. Đlk bölüm olan km=49+000-61+860 arası kesimde, km=49+000-52+000 arasındaki 675.440 m3 dolgu ihtiyacı için, km=67+361-67+641 arasındaki kazı fazlasından 675.440 m3 toprak km=49+ÖOO-52+000 arasında oluşturulacak bir dolgu yerine, oradan röpriz yapılarak dolgu yapılacak yere taşınacaktır. Aynı şekilde, km=61+000-61+304 arasındaki 582.490 m3 dolgu ihtiyacının 342.130 m3 ü km=67+361 -67+641 arasındaki kazı fazlasından alınarak km=61+00061+304 arasında oluşturulacak bir depoya, oradan röpriz yapılarak dolgu yapılacak yere taşınması planlanmaktadır. km=61 +000-61 +304 arasındaki dolgu ihtiyacının geri kalan 240.360 m3 ü km=69+602-70+179 arasındaki kazı fazlasından alınarak önce km=61 +000-61 +304 arasında oluşturulacak depoya, oradan röpriz yapılarak dolgu yerine taşınması şeklinde olacaktır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

117


Km=61+860-70+250 arasında, km=67+361 -67+641 arasında bulunan 1.017.570 m3 kazı fazlasının 675.440 m3 ü daha önce de belirtildiği gibi km=49+000-52+000 arasındaki dolgu ihtiyacı için, geri kalan 342.130 m3 ü km=61+000-61+304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılacaktır. Km=69+602-70+179 arasındaki 1.672.560 m3 kazı fazlasının 240.360 m3 ü km=61 +00061 +304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması, geri kalan 1.432.200 m3 ünün ise depoya taşınacağı daha önceki alternatiflerdeki gibi olacaktır. Km=70+250-82+720 arasında, km=78+035-78+075 arasında 202.990 m3 ve km=82+47582+720 arasında 331.060 m3 olmak üzere toplam 534.050 m3 kazı fazlası malzemenin tamamı depoya taşınacaktır.Alternatif-3'e ait Brükner Diyagramları 1/0510/001.3, 1/0510/002.3 ve 1/0510/003.3 no.lu paftalarda verilmektedir. 9-1 C) SONUÇ Orhangazi-Bursa Otoyolu Brükner dengeleme çalışmaları sırasında, dolgu ihtiyacının kazılardan çıkan malzemelerden karşılanması alternatifi ile bazı kesimlerde uzun mesafede taşıma yapmamak için dolgu ihtiyacının yan ariyetten malzeme alınarak karşılanması alternatifi karşılaştırmıştır. Taşıma maliyetleri hesabında kullanılan birim fiyatlar, KGM Keşif ve Şartname Şubesi Müdürlüğü tarafından hazırlanmış olan 2000 Yılı Yol, Köprü ve Bitümlü Kaplamalar Birim Fiyat Listesi'nden alınmıştır. Birim fiyatı belirlenmemiş olan işlere ait birim fiyatlar, listede tarif edildiği şekilde hesaplanmış olup ekte Đhaleli Birim Fiyat Hesapları bölümünde verilmektedir. Tüm otoyol güzergahı göz önüne alındığında: Alternatif-1 : Toplam 3.224.180 m3 depoya giden malzeme Toplam 1.257.930 m3 ariyet ocağından alınacak malzeme Alternatif-2 : Toplam 1.966.250 m3 depoya giden malzeme Alternatif-3 : Toplam 1.966,250 m3 depoya giden malzeme Toplam 1.257.930 m3 röpriz yapılacak malzeme bulunmaktadır. Her üç alternatife ait kazı yapma ve taşıma maliyetleri karşılaştırıldığında, bir kısım dolgu ihtiyacının karşılanması için gerekli malzemenin yan ariyet ocağından alınması durumunda (Alternatif-1) ve röpriz yapılmak üzere depoya gidecek malzemenin fazla olması (Alternatif-3) ve ayrıca yaklaşık 100.000 m2 lik bir alanın ilave olarak kamulaştırılması ve kamulaştırılacak alanda yan ariyet kazısı yapılması nedenleriyle maliyetin yüksek olacağı görülmektedir. Buna karşılık, kazılardan çıkan malzemenin doğrudan dolgu yapılacak yere taşınması ve kazı fazlasının depoya götürülmesi durumunda (Alternatif-2) maliyetin daha düşük olduğu görülmektedir. Firmamız Alternatif-2'i önermektedir.

9-2 Đhaleli Birim Fiyat Hesapları Poz No K

: :

VM

:

F

:

Birim Fiyat (F)

07.004/K Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması (m3) 28.500.000 Rayiç cetvelinde yazılı (Poz No:02.017) "Her cins ve tonajda motorlu araca ait taşıma katsayısı 33,0558 Brükner eğrisi üzerinden hesaplanan metre cinsinden ortalama taşıma mesafelerinin kareköklerinin ağırlıklı ortalamasıdır. 1,25 x 0,00046 x K x √M - 0,00575 x K :

377.826,923 TL/m3


118


Poz No

:

07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (m3) (10.000 m'ye kadar) 28.500.000 Rayiç cetvelinde yazılı (Poz No:02.017) "Her cins ve tonajda motorlu araca ait taşıma katsayısı 33,0558 Brükner eğrisi üzerinden hesaplanan metre cinsinden ortalama taşıma mesafelerinin kareköklerinin ağırlıklı ortalamasıdır. 1,25 x 0,00034 x K x √M - 0,00425 x K

: VM

:

F

:

Birim Fiyat (F)

:

Poz No

:

07.005/K-2

K

:

M

:

F

:

Birim Fiyat (F)

Poz No

279.263,378 TL/m3

Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (m3) (10.000 m'den fazla) 28.500.000 Rayiç cetvelinde yazılı (Poz No:02.017) "Her cins ve tonajda motorlu araca ait" taşıma katsayısı 1,378.072 Taşıma yolu üzerinden ölçülen mesafeler esas alınarak hesaplanan kilometre cinsinden ortalama taşıma mesafelerinin ağırlıklı ortalamasıdır. 1,25 x Kx (0,0014 x M + 0,02) - 0,00425 x K

:660.106,341 TL/m3

2300 Her cins ve klastaki zeminin röprizi ve kullanılması(m3)

Not: Đlk olarak tüm yarmalar kaya ve kayadan başka malzeme olarak iki sınıfa ayrılmış ve her birine ait hacim değerleri ayrı ayrı hesaplanmıştır. Makine ile kayadan başka her cins zeminin röprizi ve kullanılması (Poz No:15.040/K) ile, makine ile her cins kaya zeminin röprizi ve kullanılması (Poz No:15.041/K) işlerine ait birim fiyatlar "2000 Yılı Yol, Köprü ve Bitümlü Kaplamalar Birim Fiyat Listesinden alınarak bir tablo oluşturulmuş, her bir hacim değeri ile birim fiyatlar çarpılarak toplam tutar hesaplanmıştır Daha sonra 15.040/K ve 15.041 /K Poz No.larına ait bedeller toplamı, hacimler toplamına bölünmek suretiyle her cins ve klastaki zeminin röprizi ve kullanılması işine ait ihaleli birim fiyat tespit edilmiştir. Poz No : 15.040/K Birim Fiyatı Poz No : 15.041/K Birim Fiyatı Kaya Malzeme Miktarı Kayadan Başka Malzeme Miktarı Toplam Tutar Birim Fiyat

Poz No

: : : : : :

200.216,00 TL/ m3 358.398,00 TU m3 6.949.399,88 m3 7.875.385,04 m3 4.067.429.110.530,98TL 274.366.82 TL/m3

;

2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması (m3) Not: Đlk olarak Km=49+000-82+000 arası tüm yarmaların kazı klasları ve ilgili Poz No.ları belirlenmiş, daha sonra her birine ait birim fiyatlar "2000 Yılı Yol, Köprü ve Bitümlü Kaplamalar Birim Fiyat Listesinden alınarak bir tablo oluşturulmuştur. Her klastaki yarma hacmi ile kazı ve kullanılmalarında uygulanan birim fiyatları çarpılarak toplam tutar elde edilmiş, bu toplam tutar hacimler toplamına bölünmek suretiyle her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması işine ait ihaleli birim fiyat tespit edilmiştir.


119


Poz No : 14.001/K-A Birim Fiyatı Poz No : 14.002/K-A Birim Fiyatı Poz No : 14.003/K-A Birim Fiyatı Poz No : 14.004/K-A Birim Fiyatı Poz No: 14.005/K-A Birim Fiyatı Poz No : 14.006/K-A Birim Fiyatı Poz No : 14.007/K-A Birim Fiyatı Poz No: 14.008/K-A Birim Fiyatı Poz No : 14.009/K-A Birim Fiyatı

: : : : : : : ; :

1.479.875,00 TL/m3 1.874.675,00 TL/m3 2.302.375,00 TL/m3 2.631.375,00 TL/ m3 2.691.851,00 TL/m3 3.236.695,00 TL/m3 3.933.303,00 TL/ m3 4.037.718,00 TL/m3 5.645.061,00 TL/ m3

Toprak Malzeme Miktarı

:

3.427.592,35 m3

Küskülük Malzeme Miktarı Yumuşak Kaya Malzeme Miktarı Sert Kaya Malzeme Miktarı Çok Sert Kaya Malzeme Miktarı Toplam Malzeme Miktarı

: : : :

: 4.447.792,69 m3 3.700.023,40 m3 2.572.460,14 m3 676.916,34 m3 14.824.784,92 m3

Toprak Malzeme Tutan Küskülük Malzeme Tutarı Yumuşak Kaya Malzeme Tutan Sert Kaya Malzeme Tutarı Çok Sert Kaya Malzeme Tutan Toplam Malzeme Tutarı

: : : : : :

5.836.220.432.945,82 TL 11.538.867.914.569,90 TL 14.045.823.075.174,10 TL 10.375.006.897.977,90 TL 2.662.517.074.804,32 TL 44.458.435.395.472,10 TL

Birim Fiyat

:

2.998.926,16 TL/m3

9-3 Alternatif-1 Maliyet

Hesabı

Orhangazi-Bursa Otoyolu'nun km=58+000 civarındaki deplase edilen Đznik Devlet Yolu'nun km=0+960-1+180 arası sol tarafındaki tepenin ariyet ocağı yapılması ve km=49+000-52+000 arasındaki brükner değeri 675.440,00 m3 olan dolgu ihtiyacı ile km=61 +000-61 +304 arasındaki brükner değeri 582.490,00 m3 olan dolgu ihtiyacının bu ariyet ocağından karşılanması durumunda maliyet hesabı:


120


Ariyet ocağından dolgu yerine malzeme taşınması durumu: (A) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 675.440,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 675.440,00 x 2.998.926,160 = 2.025.594.685.510,40 TL Poz No : 07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m.'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,38 TL/m3 Ariyet ocağından taşınacak malzeme hacmi : 675.440,00 m3 Malzemenin taşınma maliyeti : 675.440,00 x 279.263,38 = 188.625.657.387,20 TL Toplam maliyet : 2.214.220.342.897,60 TL Ariyet ocağından dolgu verine malzeme taşınması durumu: (B) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 582.490,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 582.490,00 x 2.998.926,160 = 1.746.844.498.938,40 TL Km=61 +000-61 +304 arasındaki 582.490,00 m3 dolgu ihtiyacı için ariyet ocağından malzeme alınması durumunda maliyet hesabı: Poz No : 07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m.'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,38 TL/m3 Ariyet ocağından taşınacak malzeme hacmi: 582.490,00 m3 Malzemenin taşınma maliyeti:582.490,00 x 279.263,38 = 162.668.126.216,20 TL Toplam maliyet : 1.909.512.625.154,60 TL

km=67+361 - 67+641 arasındaki brükner değeri 1.017.570,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 883.964,67 m3 olan kazı malzemesinin tamamının depoya taşınması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (C) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 883.964,67 m3 Kazı yapılması maliyeti : 883.964,67 x 2.998.926,160 = 2.650.944.773.378,77 TL Poz No : 07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m.'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,38 TL/m3 Kazı hacmi : 883.964,67 3 Kazının taşınması maliyeti : 883.964,67 m3 x 279.263,38 =246.858.961.544,79 TL Toplam maliyet : 2.897.803.734.923.55 TL

km=69+602 - 70+179 arasındaki brükner değeri 1.672.560,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 1.778.585,90 m3 olan kazı malzemesinin tamamının depoya taşınması durumunda maliyet hesabı:


121


Kazı malzemesinin doğrudan dolgu verine taşınması durumu: (D) Poz No ; 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 1.778.585,90 m3 Kazı yapılması maliyeti :1.778.585,90 x 2.998.926,160= 5.333.847.783.317,14 TL Poz No : 07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m.'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,38 TL/m3 Kazı hacmi : 1.778.585,90 m3 Kazının taşınması maliyeti : 1.778.585,90 x 279.263,38 = 496.693.910.054,34 TL Toplam maliyet : 5.830.541.693.371,49 TL km=78+035 - 78+073 arasındaki brükner değeri 202.990,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 251.904,86 m3 olan kaz: malzemesinin tamamının depoya taşınma durumunda maliyet hesabı:

Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (E) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 251.904,86 m3 Kazı yapılması maliyeti : 251.904,86 x 2.998.926,160 = 755.444.074.485,14 TL Poz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması (10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,38 TL/m3 Kazı hacmi : 251.904,86 m3 Kazının taşınması maliyeti : 251.904,86 x 279.263,38 = 70.347.802.642,03 TL Toplam maliyet : 825.791.877.127,16 TL km=82+474 - 82+720 arasındaki brükner değeri 331.060,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 300.648,63 m3 olan kazı malzemesinin tamamının yakın bir yerdeki depoya taşınması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan depo yerine taşınması durumu: (F) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 300.648,63 m3 Kazı yapılması maliyeti : 300.648,63 x 2.998.926,160 = 901.623.041.475,16 TL Poz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması (10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,38 TL/m3 Kazı hacmi : 300.648,63 m3 Kazının taşınması maliyeti : 300.648,63 x 279.263,38 = 83.960.152.606,17 TL Toplam maliyet : 985.583.194.081,33 TL Kamulaştırma maliyeti: Km=58+000 civarındaki Đznik Devlet Yolu yakınlarındaki ariyet ocağı yerinin kamulaştırılması Kamulaştırma Alanı : 100.000,00 m2 (yaklaşık) Birim Fiyat : 2.000.000,00 TL/m2 (yaklaşık) Kamulaştırma Tutarı : 200.000.000.000,00 TL Toplam maliyet : 200.000.000.000,00 TL Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

122


ALTERNATĐF-1 TOPLAM MALĐYET HESABI A : 2.214.220.342.900,00 TL B : 1.909.512.625.150,00TL C : 2.897.803.734.950,00 TL D ; 5.830.541.693.400,00 TL E : 825.791.877.150,00 TL F : 985.583.194.100,00 TL KAMULAŞTIRMA : 200.000.000.000,00 TL TOPLAM : 14.863.453.467.600.00 TL

Alternatif-2maliyethesabı

km=67+361 - 67+641 arasındaki brükner değeri 1.017.570,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 883.964,67 m3 olan kazı malzemesinin 675.440,00 m3 ünün km=49+000-52+000 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan dolgu verine taşınması durumu: (A) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 675.440,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 675.440,00*2.998.926,160 = 2.025.594.685.510,40 TL Poz No : 07.004/K Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması Birim Fiyat : 377.826,923 TL/m3 Kazı hacmi : 675.440,00 m3 Kazının taşınması maliyeti :675.440,00 x 377.826,923 = 255.199.416.871,12 TL Toplam maliyet : 2.280.794.102.381,52 TL km=67+361 - 67+641 arasındaki brükner değeri 1.017.570,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 883.964,67 m3 olan kazı malzemesinin 342.130,00 m3 i km=61 +000-61 +304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması durumunda maliyet hesabı:


123


Kazı malzemesinin doğrudan dolgu verine taşınması durumu: (B) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 342.130,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 342.130,00 x 2.998.926,160 = 1.026.022.607.120,80 TL Poz No : 07.004/K Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması Birim Fiyat : 377.826,923 tL/m3 Kazı hacmi : 342.130,00 m3 Kazının taşınması maliyeti : 342.130,00 x 377.826,923 = 129.265.925.165,99 TL Toplam maliyet : 1.155.288.532.286,79 TL km=69+602 - 70+179 arasındaki brükner değeri 1.672.560,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 1.778.585,90 m3 olan kazı malzemesinin 240.360,00 m3 ünün km=61+000-61+304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan dolgu yerine taşınması durumu: (C) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 240.360,00 m3 , Kazı yapılması maliyeti : 240.360,00 x 2.998.926,160 = 720.821.891.817,60 TL Poz No : 07.004/K Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması Birim Fiyat : 377.826,923 TL/m3 Kazı hacmi : 240.360,00 m3 Kazının taşınması maliyeti : 240.360,00 x 377.826,923 = 90.814.479.212,28 TL Toplam maliyet : 811.636.371.029,88 TL km=69+602 - 70+179 arasındaki brükner değeri 1.672.560,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 1.778.585,90 m3 olan kazı malzemesinden geri kalan 1.432.200,00 m3 ünün yakın bir yerdeki depoya taşınması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (D) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 1.432.200,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 1.432.200,00 x 2.998.926,160 = 4.295.062.046.352,00 TL Poz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması(10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 1.432.200,00 m3 Kazının taşınması maliyeti :1.432.200,00 x 279.263,380 = 399.961.012.836,00 TL Toplam maliyet : 4.695.023.059.188,00 TL km=78+035 78+073 arasındaki brükner değeri 202.990,00 m3 , yerinde ölçü hacim değeri 251.904,86 m3 olan kazı malzemesinin tamamının yakın bir yere depoya taşınması durumunda maliyet hesabı:


124


Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (E) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 251.904,86 m3 Kazı yapılması maliyeti :251.904,86 x 2.998.926,160 = 755.444.074.485,14 TL Poz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması(10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 251.904,86 m3 Kazının taşınması maliyeti : 251.904,86 x 279.263,380 = 70.347.802.642,03 TL Toplam maliyet : 825.791.877.127,16 TL

km=82+474 - 82+720 arasındaki brükner değeri 331.060,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 300.648,630 m3 olan kazı malzemesinin tamamının yakın bir yerdeki depoya taşınması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (F) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 300.648,630 m3 Kazı yapılması maliyeti : 300.648,630 x 2.998.926,160 = 901.623.041.475,16 TL Poz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması(10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 300.648,630 m3 Kazının taşınması maliyeti : 300.648,630 x 279.263,380 = 83.960.152.606,17 TL Toplam maliyet : 985.583.194.081,33 TL

ALTERNATĐF-2 TOPLAM MALĐYET HESABI A : B : C : D : E : F : TOPLAM

2.280794.102.400,00 TL 1.155.288.532.300,00 TL 811.636.371.000,00 TL 4.695.023.059.200,00 TL 825.791.877.100,00 TL 985.583.194.100,00 TL : 10.754.117.136.100,00TL


125


Alternatif-3

Maliyet Hesabı

km=67+361 - 67+641 arasındaki brükner değeri 1.017.570,00 m3, yerinde ölçülen hacim değeri 883.964,67 m3 olan kazı malzemesinin 675.440,00 m3 ünün km=49+000-52+000 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin önce dolgu yapılacak verin yakınındaki bir depoya taşınması, daha sonra depodan dolgu yapılacak yere taşınması (RÖPRĐZ) durumu: (A) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 675.440,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 675.440,00 * 2.998.926,160 = 2.025.594.685.510,40 TL Poz No : 07.005/K-2 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m'den fazla) Birim Fiyat : 660.106,341 TL/m3 Kazı hacmi : 75.440,00 m3 Kazının depoya taşınması maliyeti:675.440,00 x 660.106,341 = 445.862.226.965,04 TL Poz No : 2300 Her cins ve klastaki zeminin röprizi ve kullanılması Birim Fiyat : 274.366,820 TL/m3 Kazı hacmi : 675.440,00 m3 Röpriz maliyeti : 675.440,00 x 274.366,820 = 185.318.324.900,80 TL Poz No : 07.005/K-1

Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek Kazının taşınması (10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 675.440,00 m3 Malzemenin depodan dolgu yerine taşınması maliyeti :675.440,00 x 279.263,380 = 188.625.657.387,20 TL Toplam maliyet : 2.845.400.894.763,44 TL Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

126


km=67+361 - 67+641 arasındaki brükner değeri 1.017.570,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 883.964,67 m3 olan kazı malzemesinin 342.130,00 m3 ünün km=61 +000-61 +304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin önce dolgu verine, sonra röpriz yapılarak dolgu yapılacak yere taşınması durumu: (B) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 342.130,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 342.130,00 x 2.998.926,160 = 1.026.022.607.120,80 TL Poz No : 07.005/K-2 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m'den fazla) Birim Fiyat : 660.106,341 TL/m3 Kazı hacmi : 342.130,00 m3 Kazının depoya taşınması maliyeti : 342.130,00 x 660.106,341 = 225.842.182.446,33 TL Poz No : 2300 Her cins ve klastaki zeminin röprizi ve kullanılması Birim Fiyat : 274.366,820 TL/m3 Kazı hacmi : 342.130,00 m3 Röpriz maliyeti : 342.130,00 * 274.366,820 = 93.869.120.126,60 TL Poz No : 07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 342.130,00 m3 Malzemenin depodan dolgu yerine taşınması maliyeti :2.130,00 x 279.263,380 = 95.544.380.199,40 TL Toplam maliyet : 1.441.278.289.893,13 TL

km=69+602 - 70+179 arasındaki brükner değeri 1.672.560,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 1.778.585,90 m3 olan kazı malzemesinin 240.360,00 m3 ünün km=61 +000-61 +304 arasındaki dolgu ihtiyacı için kullanılması durumunda maliyet hesabı: Kaz; malzemesinin Önce dolgu yerine, sonra röpriz yapılarak dolgu yapılacak yere taşınması durumu: (C) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 240.360,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 240.360,00 * 2.998.926,160 = 720.821.891.817,60 TL Poz No : 07.005/K-2 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m'den fazla) Birim Fiyat : 660.106,341 TL/m3 Kazı hacmi : 240.360,00 m3 Kazının depoya taşınması maliyeti : 240.360,00 x 660.106,341 = 158.663.160.122,76 TL Poz No : 2300 Her cins ve klastaki zeminin röprizi ve kullanılması Birim Fiyat : 274.366,820 TL/m3 Kazı hacmi : 240.360,00 m3 Röpriz maliyeti : 240.360,00 * 274.366,820 = 65.946.808.855,20 TL


127


Poz No : 07.005/K-1 Ariyet ocağından getirilecek veya depoya gidecek kazının taşınması (10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 240.360,00 m3 Malzemenin depodan dolgu yerine taşınması maliyeti : 240.360,00 * 279.263,380 = 67.123.746.016,80 TL Toplam maliyet : 1.012.555.606.812.36 TL km=69+602 - 70+179 arasındaki brükner değeri 1.672.560,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 1.778.585,90 m3 olan kazı malzemesinden geri kalan 1.432.200,00 m2 ünün yakın bir yerdeki depoya taşınması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan depo yerine taşınması durumu: (D) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TLVm3 Kazı hacmi : 1.432.200,00 m3 Kazı yapılması maliyeti : 1.432.200,00 * 2.998.926,160 = 4.295.062.046.352,00 TLPoz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması(10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TUm3 Kazı hacmi : 1.432.200,00 m3 Kazının taşınması maliyeti : 1.432.200,00 * 279.263,380 = 399.961.012.836,00 TL Toplam maliyet : 4.695.023.059.188.00 TL

km=78+035 78+073 arasındaki brükner değeri 202.990,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 251.904,86 m3 olan kazı malzemesinin tamamının yakın bir yerdeki depoya taşınması durumunda maliyet hesabı: Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (E) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 251.904,86 m3 Kazı yapılması maliyeti : 251.904,86 x 2.998.926,160 = 755.444.074.485,14 TL Poz No : 07.005/K-1Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması (10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 251.904,86 m3 Kazının taşınması maliyeti : 251.904,86 * 279.263,380 = 70.347.802.642,03 TL Toplam maliyet : 825.791.877.127,16 TL km=82+474 - 82+720 arasındaki brükner değeri 331.060,00 m3 , yerinde ölçülen hacim değeri 300.648,630 m3 olan kazı malzemesinin tamamının yakın bir yerdeki depoya taşınması durumunda maliyet hesabı:


128


Kazı malzemesinin doğrudan depo verine taşınması durumu: (F) Poz No : 2200 Her cins ve klastaki zeminde yarma ve yan ariyet kazısı yapılması ve kullanılması Birim Fiyat : 2.998.926,160 TL/m3 Kazı hacmi : 300.648,630 m3 Kazı yapılması maliyeti : 300.648,630 * 2.998.926,160 = 901.623.041.475,16 TL Poz No : 07.005/K-1 Yarma ve yan ariyet kazılarının taşınması(10.000 m'ye kadar) Birim Fiyat : 279.263,380 TL/m3 Kazı hacmi : 300.648,630 m3 Kazının taşınması maliyeti : 300.648,630 * 279.263,380 = 83.960.152.606,17 TL Toplam maliyet : 985.583.194.081,33 TL

ALTERNATĐF-3 TOPLAM MALĐYET HESABI A : 2.845.400.894.763,44 TL B : 1.441.278.289.893,13 TL C : 1.012.555.606.812,36 TL D : 4.695.023.059.200,00 TL E : 825.791.877.100,00 TL F : 985.583.194.100,00TL TOPLAM :11.805.632.921.868,90 TL


129


10 - TOPRAK ĐŞLERĐNDE , MAKĐNE KULLANIMINDA ve ÜRETĐM ARTIŞININ SAĞLANMASINDA VERĐMLĐLĐK Şantiye çalışmalarının önemli bölümü olan taşımaların; düzenlenmesi, planlaması ve verimli çalışmalarının temin edilmesi yanında iş güvenliği her yönü ile sağlanır, iş kazası olasılığının en yüksek olduğu çalışma bölümü, tasıma / nakliye çalışmalarıdır. 10.1. Toprak Đşlerinde Bu başlık altında incelenecek olan toprak işleri, makine Đle yapılan toprak kazı ve dolgularıdır.Toprak işlerine başlamadan aşağıdaki soruların çözümleri bulunarak iş programlarının buna göre yapılması önem arz etmektedir. Kullanılacak inşaat makinelerinin miktar ve kapasitesi ne olacaktır ? Ne tip inşaat makineleri kullanılacak ? Hafriyat malzemesi hafriyat bölgesinden dışarıya nasıl atılacak ? Hile hafriyat nerelerde olacak ? Ariyet ve depo ihtiyacı ne ölçüdedir ? Kanal hafriyatlarında, taban genişliği ne olmalıdır ? Yeraltı suyu var mı? Kazı şevlerinin eğimi, zemin kesitleri bilindiğine göre, en az ne olmalıdır? Ölçü işleri tamamlanan ve röperleri kurulan sahanın, proje kotuna getirilmesi için, önce yaklaşık 20 cm. kalınlığındaki bitkisel toprağı alınır. Sonraki kademe tesviye hafriyatı (düzleme kazısı) ve tesviye dolgusudur. Đşin cinsi ne olursa olsun önce tabii zemin tesviye kotuna yani projede belirtilen proje kotuna getirilir. Proje kotuna kırmızı, tabii zemin kotuna siyah kot denir. Kırmızı kot, inşaat sahasının tesviye planlarından alınır Kazıdan çıkan bitkisel toprak, önceden kararlaştırılmış bölge ya da çeşitli bölgelerde depo edilir. Depo edilen bitkisel toprak sonradan peyzaj işleri için kullanılır. Bitkisel toprağın hayatiyetinin korunması yüksek yığınlar halinde stoklanmaması ile mümkün olur. Bitkisel toprak depo yerindeki yığın yüksekliğinin üç metreden fazla olmaması gerekir. Ağırlık altında kalan kısımda bitkisel toprak özelliğini kaybedebilir. Đhtiyaç fazlası bitkisel toprak ise civar köylerin yakınında bulunan arazilere olmazsa kazı fazlası ve dolguya elverişli olmayan kazı malzemesi için ayrılmış depo sahasına taşınır. Temel kazıları tesviye edilmiş zeminden başlar. Kanal ve yol kazıları Đse projelerde aksi belirtilmemiş ise bitkisel toprak sıyırma kazısından sonra başlar. Dolgu yapılacak bölümlerde yüzeyin bitkisel toprak tabakası önceden alınır Kazıdan çıkan malzemenin, şartnamelere göre dolguya uygun olması halinde, dolguda kullanılması genel olarak en ekonomik çözümdür. Dolgu sahasının bitkisel toprak tabakası sıyrıldıktan ve varsa şartnamelere göre dolgu Đçin uygun olmayan zemin tabakası alındıktan sonra dolguya başlanabilecek ortam oluşmuş olur. Programdaki hedeflerin tutturulması amacı ile ortaya çıkan zorunlu nedenlerle kazıya başlangıç tarihi dolgu yerinin hazırlanmasından önce ise, kazı malzemesi geçici bir süre için işverenin onayladığı bir yere depo edilir. Bu malzeme, dolgu sahası hazır olduğunda ikinci bir yükleme ve taşıma ile dolguya götürülür. Bu Đşleme röpriz denir Yüklenicinin kusuru olmadan yapılan röpriz işlemleri idarece, birim fiyat esasına göre, yükleniciye ödenir. Röpriz, Özellikle yol inşaatlarında ödenen iş kalemlerinden olmayabilir. Çünkü yol inşaatlarında röpriz,tercih edilen bir çözüm değildir. Röprizin zorunlu ise geçici depo yerinin elverişli bir taşıma uzaklığı içinde seçilmesi gerekir. Dolguda kullanılamayacak kazı malzemesi, depo yeri idarece gösterilmiyorsa inşaat sahasının dışında ve sorun olmayacak bir yerde ve uygun kesitte depo edilir. Kazı ve dolguda kullanılan makinelerin verimli çalışmasını temin etmek şantiyenin önemli görev ve hedeflerinden biridir Diğer üretimlerde kullanılan makineler için de çalışma esası aynıdır. Ancak toprak işleri ve beton üretiminin çoğunlukta olduğu şantiyelerinde toprak işi ve beton işlerinde verimlilik ayrı bir önem taşır. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

130


Her makine kendi işlevinde çalıştırılmalıdır. Makine günlük üretimleri, çalışma saati bazında, sürekli kontrol altında tutulur. Mesai sonunda alınan miktarlar, ertesi gün değerlendirilir. Çalışma saatleri ve iş miktarları formen veya bu işle görevlendirilmiş bir eleman tarafından saplanır ve ilgili saha mühendisine verilir .Saha mühendisi bu raporları genel bir kontrolden geçirdikten sonra program-planlama birimine verir. Gelen bilgiler bir raporda toplanarak ertesi gün, bîr önceki günün üretim raporu adı altında inşaat müdürü ve ilgili müdürlüklere iletilir. Kazı ve dolgu hacimlerinin büyük olduğu şantiyelerde verimli çalışmanın yanında, yapılan kazı ve dolgunun proje ölçüleri içinde olmasına dikkat edilir. Teknik zorunluluklar dışında, projeye göre fazla yapılan toprak işleri, proje ölçülerine göre ödenir. Eksik yapılan toprak işleri sahadaki uygulamaya göre ödenebileceği göz önüne alınır. Özellikle yol inşaatlarında yarma bölümlerindeki şev eğimlerinin ayrı bir önemi vardır. Eğimler her ne kadar zemin mekaniği esaslarına göre hesaplanarak projelerde gösteriliyorsa da; hesaplarla bulunan şev eğim değerlerinin maksimum değerler olduğu unutulmamalıdır. Şevin stabilitesinin sağlanması çoğu zaman yeterli olmayabilir. Şevlerde zamanla oluşan dökülmelerin ve hesap dışı heyelanların varlığı da göz önüne alınmalıdır. Her iki riskin minimuma indirilmesi için, zemin cinsine bağlı kalmaksızın ve hesap sonucunda bulunan eğimlerin altında kalmamak koşulu ile şev eğiminin normal koşullarda 1/1 'den daha dik olmaması genellikle en optimum çözümdür. Çok özel durumlarda, hesap sonuçlarına aykırı düşmemek koşulu ile, şev eğimi (yatay/düşey) 1/2'ye kadar dikleştirilebilir. Daha dik eğim vermek zorunluluğu varsa istinat duvarı düşünülür ya da şevlerin Đyileştirilmesi yöntemlerinden biri/birkaçı kullanılır. Sürşarj istenen bölgelerde sürşarja (oturma hızını artırmak için yapılan yükleme) en kısa zamanda başlayabilecek bir çalışma yöntemi uygulanır. Sürşarj öncesi yapılması gereken tüm işler tamamlandıktan sonra yüklemeye geçilir ve zemin oturma hızı ile miktarı periyodik aralarla ölçülür. Proje değerine ulaşıldıktan sonra belli bir süre daha beklenir ve yük (kullanılan yük genellikle kırma taş, kum yada granüller malzeme olabilir) kaldırılarak sürşarj sahasındaki ünitenin inşaatına geçilir .Đnşaatın gidişini geçici bir sure için durduran imalatların bazıları projede belirtilmiştir. Bazıları ise teknik nedenler sonucunda sonradan ortaya çıkar. Yeraltı su seviyesinin düşürülmesi sonradan ortaya çıkan işlemlere bir örnektir. Fakat her iki halde de bu tip imalatların suresini hassas olarak tayin etmek zordur. En iyi çare bu tür imalat ya da işlemlere en kısa zamanda başlayacak önlemleri almaktır. Herhangi bir nedenle oluşan heyelanların kaldırılması işlemine başlamadan önce: a- Heyelandan çıkacak malzeme için depo yeri bulunur, b -Proje grubu ve mühendis (müşavir) ile teknik çözümde anlaşmaya varılır, c- Heyelan kaldırma projesinin en kısa zamanda onaylanması için gereken girişimler yapılır, d- Kaya payanda istenirse kullanılacak kaya Đçin ariyet ocakları aranır ve en uygun olanı,kontrollüğün ( müşavirin) onayından sonra seçilir. Yol inşaatlarında yarma tabanları ve temel kazılarında temel taban kaya ise yol inşaatında yaklaşık yirmi beş santim, temel kazısında beş santim fazla kazı yapılır. Zayıf zemin kazıları ayrıca ölçülmeli taşıma ve depo programları yapılmalı ver kontrol teşkilatıyla her konuda anlaşılmalıdır. Çoğu şartnamelerde proje kotundan daha fazla kazılan temel çukurunun temel grobetonunun alt kotuna kadar, ödeme yapılmaksızın, grobeton ya da özel dolgu malzemesi ile doldurma şartı vardır. Şevlerin geride olması veya projeye göre daha eğimli açılması halinde ( temel, kanal ve yol kazılarında) fazladan dolgu işi çıkar ve bu iş kalemi ödenen iş kalemi değildir. Hafriyat ve dolgu ödemeleri şevlere göre değil düşey düzlemlere göre yapılıyorsa kazılarda, emniyetli olan en dik şev tercih edilir. Dolgu işlemi, Özellikle teknik açıdan, hassas bir üretimdir Teknik şartnamelere uygun olmayan malzeme ve/veya çalışma yöntemi sonradan önemli sorunlar, dolayısı ile, önemli maliyetler demektir. Kullanılan dolgu malzemesi ve uygulanan çalışma yöntemleri teknik şartnamelere uygun olmalıdır. Yapılar mühendislik hatalarını affetmez. Hatalı yapılmış bir dolgu belli bir zaman sonra mutlaka arızalar gösterir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

131


Standart dolgu, kaya dolgu, özel kaya dolgu, kil dolgu vs. gibi dolgular en çok uygulaması olan dolgulardır. Kazı ve dolgu malzemesinin taşınması için uygun düzenlemeler yapılır. Kamyonların dolu gidiş ve boş dönüş güzergahı, kamyonun doluluğu, servis yolunun kalitesi işin verimine doğrudan etki eden faktörlerdir. Toprak işi taşımalarında taşımanın dolgu üzerinden yapılması hem taşın yolunun iyi ve bakımlı olmasını ve yapılan imalatın ağır trafik yükü altında iyice sıkışması temin edilir.Ayrıca eğer hem dolgu ve hem de zayıf zemin kazısı yapılıyorsa kamyonların iki yönlü kullanımlarına göre programlanması ile depo ve ariyet yerlerinin ona göre belirlenmesi yapılarak ekonomik taşıma gerçekleştirilmiş olunur. Bazı durumlarda dolguya uygun olmayan malzemeyi götüren kamyon dönüşte ariyet yerinin servis yolu güzergahına yakın olması halinde, dolgu malzemesi ile yüklenir ve dolu döner. Bu yöntem ekonomik bîr çalışma yöntemidir. Kamyonların kapasitesinden daha fazla yüklenmemesine özen gösterilir Servis yollarında trafik işaret ve levhaları ile gerekli uyarılar yapılır. Servis yolunun bakım çalışmaları aksamadan devam eder. Makine ve kamyonların akaryakıt ve yağ ikmali, işe başlamalarından önce yapılır Makineler mesai sonunda çalıştıkları yerde bırakılıyorsa periyodik bakımları ve her türlü ikmalleri bulundukları yerde gerçekleştirilir. Bu tür atölye hizmetleri ile Đlgili hususlar şantiye talimatlarında ayrıca belirtilir. Yol inşaatında kazı / dolgu Đşlerini, yüzeyin proje kotuna tam ölçüler ile getirilmesi amacıyla greyder ve / veya yüzeyi ince tabakalar halinde kırpan makinelerle (trimer) kotuna getirilmesi sağlanır. Toprak işleri başlamadan önce, iş sırasında ve sonrasında sürekli olarak kalite kontrol birimince gerekli kontroller yapılır ve sorun olmadığı anlaşıldıktan sonra işveren temsilcisinin işe başlama izni için müracaat edilir .Yeni iş kalemlerine işveren temsilcisinden onay alınması ile başlanır. Her imalatın başlangıcı ve bitimi karşılıklı imzalanan protokollerle resmileştirilir. Sonradan oluşacak bîr arıza durumunda ilgili tutanaklar, arızanın neden kaynaklandığı araştırmalarına ışık tutar, aynı zamanda kontrollük teşkilatının, yüklenici ile birlikte, sorumluluğu resmileşir. 10.2.Toprak Đşleri Taşımalarında Toprak işlerindeki taşımaların, özellikle toprak işi ağırlıklı baraj ve yol şantiyelerinde, diğer taşımalara göre kendine özgü değişik özellikleri vardır. Toprak işi ekipmanlarını; kazı, yükleme, taşıma ve sıkıştırma ekipman grupları adı altında dörde ayırabiliriz. Yükleme ve taşıma ekipmanları, çalışma verimi açısından, birlikte düşünüldükleri için konumuzda her iki ekipman grubu birlikte incelenecektir. Toprak Đşleri ekipmanları seçilirken, öncelikle yükleme ekipmanları seçilir ve bu seçimden sonra da taşıma ekipmanlarına uygun gelen yükleme elemanlarının seçimi yapılır. Taşıma ekipmanlarının seçiminde göz önüne alınması gereken ve önceliği olan faktörler aşağıdaki gibidir: 1-Taşıma ekipmanının dolum kapasitesi yükleme ekipmanlarının kepçesinin kapasitesinin tam sayılı katı olmalıdır. (1,2,3,4,5) x kepçe hacmi kadar gibi. En ekonomik çözüme uygun olabilecek katsayı seçilir. 2-Zemin cinsi (kaya, kil,kum v.b.) ve arazi eğimleri, 3-Kullanılabilecek mevcut yollar ve yolların kaplama kalitesi. 4-Toprak işlerinin iş programı. 5-Taşıma elemanlarının olabildiğince üniversal olması, iş bitiminden sonra diğer şantiyelerde kullanılabilirliği veya kolayca ikinci el olarak satılabilirliği. Toprak işleri şantiyenin prodüktif çalışmalarından biri olduğu için, toprak işlerinin önemli elemanlarından taşımalarda ki verimliliğin sürekli kontrol altında tutulması gerekir. Taşıma ekipmanına kısaca kamyon dediğimize göre aşağıdaki noktalarda kontrol işi gerçekleştirilir: -Kamyonların dolum zamanı, Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

132


-Kamyonların gidiş-dönüş zamanı, -Lastiklerin tamir ve değişme periyodu, -Akaryakıt harcamaları, Görüldüğü gibi ekipmanların kapasite ve teknik donanımları en uygun çözümü yansıtıyor olsa bile en önemli faktör insan faktörüdür. Bu ekipmanları kullanacak olan operatörlerin yeterince teknik bilgi ve deneyime sahip olmaları yanında yaptıkları işe de psikolojik açıdan hazır olmaları gerekir (motivasyon). Hiçbir ekipman, kendisini kullanan operatörün kalifikasyonunun üstünde iş yapacak özellikte olamaz. Şantiye organizasyonunda eğitimin Önemi her iş kaleminde olduğu gibi toprak Đşlerinde de ortaya çıkmaktadır. Otoyol ve baraj gibi toprak işlerinin ağırlıkta olduğu şantiyelerde konunun, en uygun çözümler içinde yürütülmesi şantiyenin karlılığı bakımından son derecede yararlıdır ve doğal olarak gereklidir. Malzeme; bulunduğu depo, ambar ya da stok yerinden alınır ve inşaattın belli bir yerine taşınır. Taşımada kullanılan araçlar; kamyon, beton mikseri, traktör ile çekilen römork ve bazı durumlarda treyler tipi uzun araçlar olabilir. Taşımaların sağlıklı yapılabilmesi kaliteli taşıma yollarının varlığı ile mümkün olabilir. Servis yollarında hareket eden / seyir halinde olan taşıtlar trafik kurallarına uymak zorundadır. Makine ve ekipmanın bakım ve tamirlerinin zamanında ve sürekli yapılmasının yanında yolların da kullanıldıkça zamanla belli bir kalitenin altına düşmemesi için bakımlarının ihmal edilmemesi gerekir. Yolların standardı ve genişliği, üzerinden geçen araçların büyüklük ve tipine bağlıdır. Şantiye içindeki taşımalarda kullanılacak ekipmanların sayıları cinsleri ve kapasiteleri ihale hesapları sırasında saptanır. Ancak şantiye çalışmalarının başlaması ve mevcut koşullara göre bazı değişiklikler yapılabilir. Doğal olarak ihale hesaplarının gerçek duruma uygun olması genellikle tercih edilir. Proje müdürlüğü, iş miktarlarında artış olmaması halinde, düşünüldüğünden fazla sayıda ekipman alınmamasını sağlayacak sonuçları verecek koşulların düzenlenmesine çalışır. Taşıma maliyetlerinin artması giderleri arttırır fakat buna karşılık gelirlerde değişikliğe neden olmaz. Taşıma yolunun projeye dahil bir yolun güzergahı içinde olması, çalışmalara önemli ölçüde ekonomi sağlar. Yol inşaatlarında ve geniş bir sahaya yayılmış inşaatlarda bu yöntem şantiye çalışmalarının bir safhasından sonra uygulanabilir hale gelir. Amaç uygulanabilir durumun en kısa zamanda yaratılmasıdır. Çok özel durumlar dışında taşın ekipmanı lastik tekerleklidir. Servis yollarının kalitesi ile lastiklerin ömrü arasında çok yakın bir bağlantı vardır. Lastik maliyetinin Đnşaat maliyetleri içinde önemli bir yeri olduğundan ihale hesaplarında alınan lastik maliyetinin sınırlarının aşılmamasına çalışılır. Araç park sahalarının yüzeyleri ile ancak bir ağır vasıtanın geçebileceği dar yollarda yapılan ceplerin yüzeyleri yol yüzeyinin kalitesinden daha düşük olmamalıdır. Hareketli araçlarla yapılan taşımalar yatay ya da %10-12 eğime kadar meyilli yollar üzerinde yapılan taşımalardır. Servis yolu süreklidir, akarsu ya da önceden var olan herhangi bir alt yapı ile kesişmesi halinde sürekliliğin sağlanması için ek önlemler alınır. Yolun kestiği, alt yapılar; elektrik hatları, yeraltı boruları, telefon ve elektrik kabloları vb. olabilir. Alt yapıların yer değiştirilmesi ile servis yolunun iki tarafı bağlanır. Ancak akarsu geçişi söz konusu olduğunda ek yapı / yapıların inşası gerekebilir. 10.3. Şantiye Makine Ve Ekipmanlarında Makine ve ekipmanlar şantiyenin en pahalı ve en önemli demirbaşlarıdır. Şantiye tesisleri ile şantiye organizasyonu istenen projeyi gerçekleştirmek amacı ile kurulmuştur. Bu amaca ulaşmak sadece, gereken üretimlerin gerçekleşmesi ile değil aynı zamanda üretimin gerçekleşmesinde kullanılan makine ve ekipmanın düzenli çalıştırılabilmesi ile mümkün olabilir. Yetersiz bir makine bakım, tamir ve kullanımları, şantiye başarısının önünde en büyük engellerden biridir. Đşçi faktörü de bu unsurun bir tamamlayıcısıdır. Ekipmanları canlı varlıklar gibi düşünmek gerekir. Belli Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

133


zamanlarda bakımı yapılır, arıza göründüğünde zaman geçirilmeden ve arıza büyümeden tamiri yapılır. Kullanma kataloglarında açıklandığı şekilde kullanılır. Kapasiteleri zorlanmaz, işlevleri dışında kullanılmaz, kullanımlarında kullanım kuralları aynen uygulanır. Makinelerin sonsuz dayanıklı ve güçlü olmadığı hem kullandıranlar hem de kullananlar tarafından bilinmelidir. Makine ekipman seçimi şantiye çalışmalarının verim ve hızında en etkili olan kararlardan biridir. Seçim iki kademede yapılır. Birincisi Đhale hesapları sırasında, Đkincisi ise iş alındıktan ve araştırmaların derinleşmesi sonucunda. Her iki seçim arasında genellikle önemli farklar yoktur. Daha doğrusu olmaması gerekir. Fark varsa farkın, ekonomi açısından pozitif olması istenilen bir sonuçtur. Ancak farkın düşünülen maliyetin üstüne çıkması halinde konu (ihale sırasındaki tasarım, kabul ve düşünceler) yeniden gözden geçirilir ve ekonomi sağlamak için yeni önlem ve inşaat yöntemlerinin geliştirilmesine çalışılır. Makine ekipman seçimi sırasında makine imalatçılardan bilgi alınır. Đmalatçıların önerileri de verilecek kararlara yardımcı olur. Makine seçiminden sonra Đmalatçının, o işyerinde, Đş yapım yöntemi ile ilgili düşüncelerinden de yararlanılır. Yeni ekipmanlar işe koşulmadan önce operatörler, imalatçı firma tarafından kısa süreli bir eğitimden geçirilir. Operatörlerin deneyim ve kalifıkasyonu (vasfı) iyi düzeyde olsa bile yukarıda sözü edilen eğitim zorunlu ve yararlıdır. Yeni makine ve ekipmanın bir Önceki benzer modellerine göre mutlaka bazı ek özellikleri vardır. Ekipmanlar ısmarlanırken satış sözleşmesine operatörlerin eğitim şartı konur. Eğitim; ekipman fiyatının içinde olan ve imalatçı tarafından verilmesi zorunlu hizmetlerden biridir. Gereğinde makine ve ekipmanların çalışmasını koordine edecek elemanlar imalatçı tarafından makinelerin Đmal edildiği fabrikada kursa tabi tutulur ve makine çalışmalarından örnekler gösterilir. Sonuç olarak makinenin, Đşe başlamadan önce, bütün özellikleri ile tanıtılması ve tanınması gerekir. Şantiyenin bünyesinde mevcut olan makinelerin listesi, şantiyeye yeni makine geldikçe bilgisayarda güncelleştirilir. Güncel makine listeleri belli zaman aralıklarında şirket merkezindeki makine-ikmal birimine gönderilir. Listeler yardımı Đle merkez, şantiyenin ekipman durumunu kontrol eder ve aynı zamanda yeni ihale müracaatları için ön yeterlilik dosyalarındaki ekipman bilgileri güncelleştirilir. Daha Önce belirtildiği gibi her makine için ayrı ayrı sicil fişi düzenlenir. Sicil fişlerine, makinenin imalatçı tarafından verilen karakteristikleri ile, bakım zamanları, çalışmalar sırasında meydana gelen arızalar, tamir için kullanılan yöntem ve malzeme ile yedek parçalar v.b. gibi, her türlü bilgi kaydedilir. Sicil fişlerindeki bilgiler ayrıca bilgisayara işlenir. Makineye yapılan her müdahale anında makinenin sicil fişinde kayda geçer. Makine ve Ekipman diğer şantiyelere gönderildiğinde sicil fişi ile birlikte gönderilmelidir. Đhale hesaplarına göre işe başlarken ve iş sırasında sayı ve çeşit bakımından en az değişen elemanlardır. Kapasite ve makine sayısında, özellikle büyük inşaat makinelerinde, önemli bir değişiklik olmaz. Ancak marka ve tiplerinde bazı değişik tercihler olabilir. Küçük makinelerin sayılarında ise sonucu değiştirmese bile birtakım değişiklikler olabilir. Şantiyede her yönetici kendi kullanımında bir vasıtanın olmasını önce düşler sonra kendini buna inandırır ve istemeye başlar sonra da, büyük olasılıkla, talep eder. Konu ile ilgili şantiye kurallarının delinmesi sonucu araç sayısında ani bir artış meydana gelir. Araç sayısındaki artışın paraca karşılığı önemli boyutlara ulaşır. Araçların alım maliyetlerinin yanında tamir ve bakımları ile artan atölye maliyetleri düşünülen mertebelerin üstüne çıkar. Đş sırasında makinelerden maksimum faydayı elde edebilmek için ''Şantiye Taşımaları" konusunda değinildiği gibi aşağıdaki hususlara dikkat edilir : -Kullanılan makinenin özellikleri bilinir, -Makinenin çalışma sahası çalışma verimininin üst düzeyde olmasına göre, seçilir, -Makine, kapasitesinin üstünde çalıştırılmaz, -Makine-ekipman çalınmalarında birim zamandaki üretim miktarları her gün kontrol edilir ve değerlendirilir. Đnşaat metodunda öngörülen metoda göre köklü bir değişiklik olacaksa makine ekipmanında önemli değişikliklerin olabileceği açıktır. Yeni metoda göre yapılacak maliyet hesaplarında bu hususun etkisi göz önüne alınır. Maliyetin ihale hesaplarındaki maliyetten fazla çıkması halinde Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

134


diğer faktörler göz Önüne alınarak hangi metodun kullanılacağına karar verilir. Makine alımları ile ilgili işlemler. Önceden belirtildiği gibi ihale sırasında başlar ve şantiye kuruluşu sırasında tamamlanır. Makine geliş tarihleri ve ödeme şartları, yeni şartların oluşmaması halinde, ihale hesaplarının içinde kalacak gibi düzenlenir Kalkulasyonda düşünülen makine parkı, işin alındığı kesinleştikten sonra, yeniden gözden geçirilir ve makine listesi kesinleşir. Aynı işlevi gören makinelerin aynı marka ve aynı model olması prensibinden hareketle makinelerin marka ve tiplerine, işin özellikleri göz önüne alınarak, karar verilir. Hem yerli hem de dış piyasada fiyat araştırması ile makinenin nereden alınacağına karar verilir. Makine ekipmanın yanında Önemli yedek parçaları da aynı paket Đçinde ısmarlanır. Yedek parça ambarı malzeme ambarından ayrı yapılır, parça kullanıldıkça yeniden sipariş edilir Bu bakımdan yedek parçaların nereden alındığını gösterir dokumanlar merkez makine müdürlüğüne, bir kopyası da şantiye atölye şefliğinde bulunur. Bilgisayara ambarda bulunan yedek parçalar yüklenir ve harcanan parçalar da kayda geçer .Đlgili bilgisayar programlarına önceden karar verilir. Yedek parça stokunun son durumu bilgisayar kayıtlarından alınabilir. 10.4. Üretim Artışının Sağlanması ve Verimlilik Şantiyedeki işlerin başlama tarihinden sonra şantiyeye gelen makine ve ekipman ile üretimin, kapasitenin artması ile, aynı oranda arttırılması için aşağıdaki önlemler alınır: * Yeni gelen makinelerin nerelerde çalıştırılacağı önceden kararlaştırılır, * Yeni makinelerin atölyeye getireceği ek ihtiyaçlar saptanır Servis, ikmal, tamir, yedek parça vs. , *Yeni gelen makinelerin benzeri kiralık makinelerin hangilerinin yerini alacağı önceden kararlaştırır Yeni çalışma sezonu programının gerçekleştirilebilmesi için, şantiyenin gereken makine ve adam gücüne sahip olmasından sonra, artık yöneticilerin becerisi ön plana geçer. Kazı ağırlıklı şantiyelerde bir metre küp kazıda az da olsa verimlilik oranının değişmesi sonuca önemli ölçüde etki eder .Ciddi ve yakından yapılacak denetlemeler, işin ivmesini arttırarak istenilen iş hızına kısa zamanda ulaşılmasına yardımcı olur. Fazla mesai çalışmaları, genellikle, düşük verimli çalışmalardır Üstelik işçiliklerin saatlik ücretleri yüzde elli ile yüzde yüz arası zamlıdır. Gerekli olmadıkça fazla mesai yapılmaz, fazla mesai yapmaktansa, normal çalışma zamanlarındaki verimin arttırılması için gereke önlemler alınır. Đşin yapılması sırasında sadece o işin hakedişe olan katkısını değil, o iş için yapılan harcamaları da hesaplamalıyız. Fazla işçi, fazla ekipman, özellikle kiralık ekipmanlar, ve zayiatların azaltılması, unproduktiv masrafların şantiyenin her kademesinde kontrol altında olduğu kabulüne göre, gelirin aynı olmasına karşılık giderin azalmasını sağlar. Araç arızalarını azaltmanın usullerinden biri servis yollarının yeterli kalitede olması ve bakımlarının sürekli yapılmasıdır. Lastik tekerlekli araçlar bakımsız ve yeterli kalitede olmayan yollarda kısa zamanda kullanılmaz hale gelir Çalışırken bütün yöneticiler, yapılan işte kar etmenin önde gelen amaç olduğunu bilirler ama kar, yapılan işin kalitesinde ve mukavele şartlarından fedakarlık yapmadan elde edilen kardır. Gerçek bir işletmenin çalışmalarında temel aldığı prensip budur. Fazla ekipman atölyeye çekilir. Boş durmaması için, verimsiz de olsa, çalıştırılması son derecede yanlış bir yönetim tarzıdır. Đlgili ekipman hiç çalıştırılmayacaksa, şantiye üst yönetiminin kararı ile, başka bir şantiyeye gönderilir ya da yeni iş alma umudu zayıfsa satılır. Đşe geliş saatleri mesai başlangıcından hiç değilse beş dakika önce olmalıdır. Geç gelinmesi şantiyede disiplin olmadığının ya da disiplinin yetersiz olduğunun en önemli göstergelerinden biridir Doğal olarak önce yöneticilerin bu kurala uymaları gerekir. Mesai bitim saati için de aynı kural geçerlidir. Đzin almadan, mesai bitiminden önce iş yeri terk edilmez. Belli bir zaman sonra makineler eskimeye ve daha sık tamire girmeye başlarlar. Bu durum iş verimliliğine olumsuz yönde etki eder. Bu duruma gelen makinelere iş verirken makinenin fazla zorlanmamasına özen gösterilir. Toprak Đşlerinde Brükner Uygulaması

135


Verimli ve başarılı bir üretim şantiye birimleri arasındaki koordinasyonla yakından ilgilidir. Saha müdürleri saha çalışmaları ile ilgili bilgileri tüm birim müdürlerine (başta sahada çalışanlar) çeşitli yollarla iletirler. Bu iletişim karşılıklı konuşmalarla, toplantılarla bazen de yazılarla mümkün olur Yapılan her iş zincirin bir halkası olduğuna göre her birim başlayacağı zamanı bilmelidir ve bir önceki işin bitimini izlemelidir. Grup müdürleri de bağlı oldukları saha müdürlerini çalışmalar hakkında bilgilendirirler Yeni aktivitelerin başlangıcında bu bilgi son derece önemlidir. Özellikle toprak işinde yükleme ve taşıma kapasiteleri arasında denge olmalıdır. Ekonomik bir toprak işi çalışmasının ilk öğrenilmesi gereken kuralı budur. Şantiye içi manipülasyonlar taşımalar için treylerlerin sık sık yüklenip boşaltılması söz konusudur Bu işlemi iş güvenliği sınırlarını zorlamadan en hızlı biçimde yapmalıyız. Yükleme ve boşaltmada geçen sürenin üretime katkısı yok denecek kadar azdır. Yapılacak Đş için kullanılacak makine seçiminin doğru olması gerekir. Gereğinden fazla ve atıl olacak kapasite yaratılmamalıdır, Örneğin dolgularda greyder en pahalı çözümdür. Keçi ayaklı bıçaklı dozerler (824C gibi) en uygun çözümdür. Kazı malzemesinin yüklenmesinde kullanılan lastik tekerlekli kepçeler kazıda kullanılmamalıdır. Eldeki makine ve eleman varlığı / iş yapabilme potansiyeli en iyi şekilde kullanılmalıdır. En ideal durum bütün makine ve elemanların hesaplanan verimi sağlayan bir çalışma tempo ve yöntemi içinde olmasıdır. Şantiyedeki üretimde önemli bir artış olmadığı halde (birbirini izleyen iki ayda) akaryakıt gibi çok önemli bir maliyet unsurunun arttığı görülürse bunun nedeni araştırılır ve araştırılırken, makinelerin verimi düşmüş, gereksiz yere sayısı artmıştır unproduktiv taşımalar ile binek arabalarının kullanımında artış olmuştur olasılıkları öncelikle göz önünde bulundurulur .Sonuçta, artışların kaynağı araştırılır ve gerekli önlemler alınarak fazla sarfiyat engellenir. Makine ekipman kullanırken bunlar kiralıkmış gibi kabul edilir ve bu kabule göre ekipmanlardan yüksek verim almaya çalışılır Ancak makinenin çatışma sırasında kapasitesinin üstüne çıkılmamasına dikkat edilir. Gece çalışmaları genellikle, özellikle havaların serin ve yağışlı olduğu zamanlardı düşük verimli çalışmalardır. Verim düşüklüğünü en aza indirmek için nezaretçileri sıkı kontrol altına alacak bir raporlama sistemi kurulur. Gündüz yapılması daha uygun olan işler gece vardiyasına bırakılmaz. Taşeron ekipmanları sanki şirketin ekipmanıymış gibi kontrol altında tutulur. Çalışmayan varsa nedeni sorulur ve taşeronun şantiyenin çalışma yöntemim göre çalışması sağlanır. Sonuçta taşeronun yaptığı işin şantiyeye ait olduğu unutulmamalıdır. Şantiyenin üretim kapasitelerinden biri sayılan taşeronların kapasitesi en fazlası ile kullanılmış olur. Üretimlerdeki adam-saat ve makine-saat değerleri devamlı kontrol altında tutulur.


136


KAYNAKLAR 1-)

Toprak Đşleri ve Demiryolu Problemleri

Prof.Dr. Güngör Evren Ar.Gör.K. Selçuk Öğüt

2-)

Toprak Đşleri

Prof.Dr. Güngör Evren

3-)

KGM Yol Yapım Notları

Fevzi Đzzet ATALAY Mustafa NARTTÜRKER

4-)

KGM Otoyolu Eğitim Programı Ders Notları

KGM Komisyon

5-)

KGM Hakediş Kesin Hesap Düzenlenmesi

KGM Komisyon

6-)

Yol Projesi tatbikat Dersleri

Ertan BABAN

7 - ) Yol Bilgisi Komisyon

Milli Eğitim Bakanlığı

8-)

Turhan SONUÇ

Karayolları Tekniği Cilt 1 ve 2

9- ) Karayolu inşaatında uygulama ve projelendirme

Đlhan SÜTAŞ Güven ÖZTAŞ

10-) Đstanbul -Bursa –Balıkesir -Đzmir Otoyolunun Orhangazi- Bursa kesiminde yapılan brükner çalışmaları. A.Ş.

Botek Proje Danışmanlık

11-) Brükner Çalışma notları

M. Kemal BEŞENK

12-) Şantiye yöneticileri için inşaat yönetimi 2001

Niyazi GALĐPOĞULLARI

13-) Otoyol şantiyelerinden alınan örneklerle Đnşaat yönetimi uygulamaları

Niyazi GALĐPOĞULLARI

ĐLETĐŞĐM BĐLGĐLERĐ:

Necdet TOSUN Đnşaat mühendisi ADRES: Karayolları 14. Bölge Müdürlüğü Yıldırım / BURSA G.S.M: 0.532.221 88 38 E.MAĐL: tosunnecdet @ gmail.com ntosun @ kgm.gov.tr.


137


Toprak işlerinde Brukner uygulamaları

Recommend Documents