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