Demiryolu Titreşimlerinin Konfora Etkisi:

 

1--Raylı taşıtlarda titreşimlerin ana kaynağı, araç tekerleğinin ray yüzeyi üzerinde yuvarlanırken, ray ve tekerlekte oluşan yapısal titreşimlerdir.

 

1.1--Bu titreşimlerin en önemli nedenleri; alt yapı bozuklukları, ray ve tekerlek yüzeylerindeki aşınmalar sonucunda zamanla oluşan geometrik bozulmalardır. Diğer nedeni ise taşıt tekerleğinin; ray bağlantı yeri, kaynak noktaları, makas, kruvazman vb. kesimlerdeki çarpmasıdır.

 

2—Kaynak yazarlar tarafından yapılan çalışmada incelenen hatlardan biri olan Aksaray-Otogar-Havalimanı arasındaki hafif metro, 18 istasyonlu ve 20 km uzunluğundadır.

 

2.1--Aksaray-Yenibosna arasındaki 18 kmlik hat balastlı ve Yenibosna-Havaalanı arasındaki 2km hat balastsız inşa edilmiştir.

 

2.2--Ray tipi S49 900A’dır, HM (Vossloh W14) elastik bağlantı sistemi kullanılmıştır, makas ve viyadüklerde ahşap travers, diğer kısımlarda ise B55 beton travers bulunmaktadır.

 

2.3--Hatta kullanılan balast tabakası, 30-60mm tane çaplı bazalt taşından olup, yüksekliği travers altından itibaren 30-40cm arasında değişmektedir.

 

3-- Zeytinburnu-Eminönü-Kabataş tramvay hattı ise 13,2 km uzunluklu, istasyon sayısı 24 tür. 700A kaliteli RI60 oluklu raylarını, 30x15cm boyutlarında ve 75cm aralıklarlı donatılı beton bloklar taşımaktadır.

 

4—Çalışma için yapılan ölçümlerde kullanılan 3 eksenli ivme ölçer, sürücünün oturduğu koltuğun altına ISO 2631-1’e göre yerleştirilmiştir. Ölçümler gidiş ve dönüş süresince ardışık istasyonlar arasında yapılmış, Brüel-Kjaer firmasmn bilgisayar tabanlı “PULSE Type 3560C” sistemi kullanılmıştır

 

5--Hesaplanan toplam ivme düzeyleri, ISO 2631-1 ve ISO 2631-4 Standartlarına göre değerlendirilmiştir. Çizelge 2’de, 1 konfor bakımından en kötü durumu, 10 en konforlu durumu belirtmektedir, . Aracın maksimum ivmesi için, Fransız Devlet Demiryolları 0.5m/sn2, Avrupa Standardizasyon Komitesi 1m/sn2 değerini kullanmaktadır

 

5.1-- Çizelge 1. İnsan vücudunun itreşime duyarlı olduğu frekans aralıkları

 

Kafatası………….20-30 Hz  

Kol……………….5-10 Hz

 

Gözbebeği………20-90 Hz    

El………………..30-50 Hz

 

Omuz         ……………4-5 Hz       

Omurga………..10-12 Hz

 

Göğüsduvarı…….50-100 Hz

Karın……………..4-8 Hz

 

Altkol…………..16-30 Hz    

Bacaklar………..2-20 Hz

 

5.2-- Çizelge 2. Titreşim seviyesine göre yolculuk konforu tepkisi ve konfor puanları

 

Titreşim ivmesi değeri (m/sn2)….Yolculuk konforu tepkisi….Konfor indeksi

 

<0,315………………………………..Konforlu…………………..1

 

0,315-0,63………………………..Çok az konforsuz……………..2

 

0,5-1………………………………Biraz konforsuz……………...3

 

0,8-1,6………………………………Konforsuz………………….4

 

1,25-2,5…………………………..Çok konforsuz………………..5

 

>2…………………………………Aşırı konforsuz………………6

 

6--Elde edilen değerlere göre konforun kötü olduğu kesimler incelendiğinde, balast problemlerinin önemli boyutlarda olduğu gözlenmiştir. İncelenen hafif metro hattı 16 yıldır işletmede olduğu için, bakım ihtiyacı zaman içinde artmıştır.

 

6.1--Klasik balastlı sistemlerde toplam trafik yükü arttıkça, periyodik buraj ve taşlama dışında başka bakımların da yapılması gereklidir. Bazı kesimlerde buraj yeterli olamamakta, bu işlem balastın parçalanmasına neden olduğu için yolun daha fazla bozulmasına da neden olabilmektedir.

 

6.2--Balast eleme ile ilgili kriter, ERRI D182 Standartında verilmektedir ve buna göre 22,5mm elek çapından geçen balastın ağırlık olarak oranı %30’a ulaştığında balast eleme işleminin yapılması gerekir.

 

6.3--Belirtilen hafif metro hattından iki istasyon arasında rastgele seçilen noktalarda, bir travers altındaki tüm balast çıkarılarak elekten geçirilmiş ve 22,5mmlik elekten geçen malzemenin ağırlıkça oranı %60-70 oranlarında bulunmuştur.

 

7-- Sonuçlar

 

7.1--Çalışmada, yolcu ve sürücü konforunu belirlemek amacıyla Aksaray-Havalimanı hafif metro ile Zeytinburnu-Kabataş tramvay hattındaki titreşimler ISO Standartına uygun olarak ölçülmüş ve sonuçlar değerlendirilmiştir.

 

7.2--Konforun kötü olduğu kesimler incelendiğinde, balast problemlerinin önemli boyutlarda olduğu gözlenmiştir.

 

7.3--Balast tanelerinin kirlenmesi veya yuvarlaklaşması sonucu, birbirine tutunma ve yol stabilitesini sağlama fonksiyonu azalmakta, bu durum yolculuk konforunu olumsuz etkilemektedir.

 

7.4--Tramvay hattında ise tramvay hattını iyileştirme projesi kapsamında, kısmen balastın kaldırılarak yerine beton tabaka inşa edilmiş ve böylece üstyapının kısmen yenilenmiş olması bu kesimlerde konforu arttırmıştır.

 

7.5--Beton tabaka ile birlikte titreşim azaltıcı ped, elastik bağlantı elemanı vb. önlemler uygulanmıştır. Henüz balastlı üstyapı olarak kullanılan ve yenilenmemiş olan kesimlerde ise, balast tabakasındaki problemler nedeniyle konfor azalmaktadır.

 

Kaynak:İMO Teknik Dergi, 2009 4811-4815, Yazı 314, Kısa Bildiri-Demiryolu Titreşimlerinin Konfora Etkisinin Örnek Hatlarda İncelenmesi--Zübeyde ÖZTÜRK* Turgut ÖZTÜRK** Haluk EROL*** Veysel ARLI****-İTÜ