Jeoteknik Sondajda Kullanılan Ekipmanlar

Bir zemin etü­dü­nün ka­li­te­si, büyük ölçüde sahada kul­la­nı­lan ekip­ma­na ve bu ekip­ma­nın doğru seçilip bakımlı tu­tul­ma­sı­na bağ­lı­dır. Aynı kuyu, uygun olmayan bir ka­ro­ti­yer­le ya da ayarı bozuk bir şah­mer­dan­la açıl­dı­ğın­da; düşük karot verimi, gü­ve­nil­mez SPT de­ğer­le­ri ve tek­rar­lan­ma­sı gereken de­ney­ler ortaya çıkar. Bu yazıda jeo­tek­nik son­daj­da kul­la­nı­lan başlıca ekip­man­la­rı ve hangi işe ya­ra­dık­la­rı­nı sade bir dille özet­li­yo­ruz.

Sondaj Ma­ki­ne­le­ri

Sondaj ma­ki­ne­si; tij di­zi­si­ni dön­dü­ren, kuyuya baskı uy­gu­la­yan ve ekip­ma­nı kuyuya indirip çıkaran ana do­na­nım­dır. Jeo­tek­nik işlerde iki temel tür kul­la­nı­lır:

• Tam hid­ro­lik ma­ki­ne­ler: Dön­dür­me, baskı ve çekme iş­lem­le­ri hid­ro­lik sis­tem­le yapılır. Devir ve baskı hassas şekilde ayar­la­na­bil­di­ği için karot verimi ve kuyu düz­gün­lü­ğü açı­sın­dan avan­taj­lı­dır; hid­ro­lik morset ve tij tutucu gibi do­na­nım­lar ma­nev­ra­la­rı hız­lan­dı­rır ve sa­ha­da­ki el işini azaltır.
• Mekanik ma­ki­ne­ler: Güç, şan­zı­man ve kavrama üze­rin­den ak­ta­rı­lır. Basit ve da­ya­nık­lı ya­pı­la­rı sa­ye­sin­de zor arazi ko­şul­la­rın­da ve sığ-orta de­rin­lik­te­ki ku­yu­lar­da hâlâ yaygın olarak kul­la­nı­lır.

Ma­ki­ne­ler ta­şı­yı­cı­ya göre de ayrılır: paletli ma­ki­ne­ler yumuşak, eğimli veya dar sa­ha­lar­da hareket ka­bi­li­ye­ti sağ­lar­ken kamyon üstü ma­ki­ne­ler ka­ra­yo­luy­la hızlı mo­bi­li­zas­yon ge­rek­ti­ren, kuyular arası me­sa­fe­nin uzun olduğu işlerde öne çıkar. Galen Zemin makine par­kın­da oto­ma­tik SPT do­na­nım­lı iki adet ZT 250 Q5 tam hid­ro­lik makine, bir adet TSM 750 mekanik makine ve bir adet kamyon üstü hid­ro­lik makine bulunur; böylece sahanın ko­şul­la­rı­na uygun ma­ki­ne­yi se­çe­bi­li­yo­ruz.

Tijler ve Mu­ha­fa­za Borusu

Tijler, ma­ki­ne­nin dönme ve baskı ha­re­ke­ti­ni kuyu ta­ba­nın­da­ki ka­ro­ti­ye­re veya numune alıcıya ileten çelik bo­ru­lar­dır. Düz ve ha­sar­sız tij kul­la­nı­mı, hem kuyunun sap­ma­sı­nı hem de SPT'de enerji kaybını azaltır.

Mu­ha­fa­za borusu (casing), gevşek, akıcı veya göçmeye eği­lim­li bi­rim­ler­de kuyu du­va­rı­nı des­tek­le­mek için kul­la­nı­lır. Kuyu çapı ve iler­le­me du­ru­mu­na göre farklı çap­lar­da borular ka­de­me­li olarak in­di­ri­le­bi­lir. Mu­ha­fa­za borusu ayrıca yeraltı suyu se­vi­ye­si­nin öl­çül­me­si ve kuyu içi de­ney­le­rin sağ­lık­lı ya­pı­la­bil­me­si için de önem­li­dir.

Ka­ro­ti­yer­ler ve Tel Halatlı (Wi­re­li­ne) Sistem

Ka­ro­ti­yer, kayayı halka şek­lin­de keserek ortada kalan si­lin­di­rik nu­mu­ne­yi (karotu) içine alan tüptür:

• Tek tüplü ka­ro­ti­yer: Karot, dönen tüpün içinde sondaj sı­vı­sıy­la doğ­ru­dan temas eder. Sağlam ve masif ka­ya­lar­da kul­la­nı­la­bi­lir; kırıklı bi­rim­ler­de karotun bo­zul­ma­sı­na yol aça­bi­lir.
• Çift tüplü ka­ro­ti­yer: İç tüp dönmez; karot, sıvının aşın­dı­rı­cı et­ki­sin­den ve dönme ha­re­ke­tin­den korunur. Jeo­tek­nik son­daj­lar­da en sık kul­la­nı­lan türdür.
• Üçlü tüplü ka­ro­ti­yer: İç tüpün içinde ayrıca bö­lün­müş bir tüp veya gömlek bulunur. Karot, bu göm­lek­le bir­lik­te çı­ka­rıl­dı­ğı için kırıklı, ay­rış­mış ve zayıf ka­ya­lar­da numune en az ör­se­len­mey­le in­ce­le­ne­bi­lir. Bu sis­tem­de karot çapı aynı seriye göre bir miktar küçülür.

Tel halatlı (wi­re­li­ne) sis­tem­de iç tüp, tij dizisi kuyudan çe­kil­me­den bir tel halat ve ya­ka­la­yı­cı yar­dı­mıy­la yüzeye alınır. Bu yöntem özel­lik­le derin ku­yu­lar­da zaman ka­zan­dı­rır ve kuyu du­va­rı­nın her ma­nev­ra­da bo­zul­ma­sı­nı önler.

Karot Çapları: NQ, HQ ve PQ

Tel halatlı sis­tem­ler­de en yaygın bo­yut­lar ve yak­la­şık karot çapları şöy­le­dir:

• NQ: yak­la­şık 47,6 mm
• HQ: yak­la­şık 63,5 mm
• PQ: yak­la­şık 85 mm

Büyük çap, kırıklı ve zayıf ka­ya­lar­da daha yüksek karot verimi ve la­bo­ra­tu­var de­ney­le­ri için daha uygun numune sağlar. Çap seçimi ve RQD ile iliş­ki­si hak­kın­da ay­rın­tı­lı bilgi için Karotlu Sondaj, TCR ve RQD ya­zı­mı­za ba­ka­bi­lir­si­niz.

Kronlar ve Mat­kap­lar

Ka­ro­ti­ye­rin ucuna takılan kesici halkaya kron denir. Kron seçimi, kayanın sert­li­ği­ne ve aşın­dı­rı­cı­lı­ğı­na göre yapılır:

• Emp­ren­ye elmas kronlar: Elmas ta­ne­le­ri metal matris içine da­ğı­tıl­mış­tır; matris aşın­dık­ça yeni el­mas­lar açığa çıkar. Sert ve aşın­dı­rı­cı ka­ya­lar­da tercih edilir.
• Yüzey elmas kronlar: El­mas­lar kronun yü­ze­yi­ne yer­leş­ti­ril­miş­tir. Orta sert­lik­te­ki ka­ya­lar­da hızlı iler­le­me sağlar.
• TC (vidia) kronlar: Tungs­ten karbür uçludur. Yumuşak ka­ya­lar­da, ay­rış­mış zon­lar­da ve mu­ha­fa­za borusu ile iler­le­me­de eko­no­mik bir çö­züm­dür.
• Tricone (üç konili) mat­kap­lar: Karot alın­ma­dan iler­len­me­si gereken bö­lüm­ler­de, örneğin kuyu açma veya ge­niş­let­me iş­le­rin­de kul­la­nı­lır.

SPT Ekip­ma­nı

Stan­dart Pe­net­ras­yon Deneyi için 63,5 kg ağır­lı­ğın­da bir şah­mer­dan, 76 cm yük­sek­lik­ten tij di­zi­si­ne dü­şü­rü­lür ve ucun­da­ki ayrık tüp (split-spoon) numune alıcı zemine çakılır. Numune alıcı ikiye açı­la­bil­di­ği için için­de­ki zemin in­ce­le­nip eti­ket­le­ne­rek la­bo­ra­tu­va­ra gön­de­ri­lir.

Şah­mer­da­nın düşme ener­ji­si­nin ne ka­da­rı­nın tijlere ak­ta­rıl­dı­ğı, so­nuç­la­rı doğ­ru­dan etkiler. Oto­ma­tik şah­mer­dan­lar­da düşme yük­sek­li­ği mekanik olarak sa­bit­le­nir ve halat sür­tün­me­si gibi ope­ra­tö­re bağlı etkiler ortadan kalkar; bu nedenle enerji ak­ta­rı­mı daha yüksek ve daha tu­tar­lı­dır, deney so­nuç­la­rı tek­rar­la­na­bi­lir olur. Deneyin ay­rın­tı­la­rı ve N60 dü­zelt­me­si için SPT Deneyi ya­zı­mı­za ba­ka­bi­lir­si­niz.

UD (Shelby) Tüpü

Kil ve silt gibi ko­hez­yon­lu ze­min­ler­den ör­se­len­me­miş numune almak için ince cidarlı çelik tüpler kul­la­nı­lır. Tüp, darbe uy­gu­lan­ma­dan, sürekli ve tek bir ha­re­ket­le zemine itilir; böylece zeminin doğal yapısı ve nem durumu mümkün ol­du­ğun­ca korunur. Numune alın­dık­tan sonra tüpün uçları pa­ra­fin­le veya kapakla ka­pa­tı­lır ve dik konumda la­bo­ra­tu­va­ra taşınır. Bu nu­mu­ne­ler; kon­so­li­das­yon, üç eksenli basınç ve serbest basınç gibi de­ney­ler için kul­la­nı­lır.

Kuyu İçi Deney Do­na­nım­la­rı

Pre­si­yo­met­re (Menard)

Pre­si­yo­met­re sondası, kuyunun deney se­vi­ye­si­ne in­di­ri­len ve ba­sınç­la şi­şi­ri­len si­lin­di­rik bir hüc­re­dir. Uy­gu­la­nan basınca karşı hacim de­ği­şi­mi öl­çü­le­rek zeminin veya zayıf kayanın de­for­mas­yon modülü ve limit basıncı be­lir­le­nir. Deneyin gü­ve­ni­lir­li­ği, sondaya uygun çapta ve düzgün açılmış bir kuyuya bağ­lı­dır.

Lugeon Deneyi İçin Packer

Kayanın ge­çi­rim­li­li­ği­ni ölçmek için kuyunun belirli bir bölümü şi­şi­ri­le­bi­lir lastik tı­kaç­lar­la (packer) ya­lı­tı­lır ve bu bölüme ka­de­me­li ba­sınç­lar­la su basılır. Tekli packer, kuyu tabanı ile tıkaç arasını; çiftli packer ise iki tıkaç ara­sın­da­ki bölümü deneye açar. Su sayacı ve basınç gös­ter­ge­si­nin kalibre olması so­nuç­la­rın doğ­ru­lu­ğu için şarttır.

İnk­li­no­met­re Borusu ve Probu

Şev ve heyelan iz­le­me­le­rin­de ya da derin ka­zı­lar­da yatay ha­re­ket­le­ri ölçmek için kuyuya iç yü­ze­yin­de dört kılavuz oluk bulunan özel bir ink­li­no­met­re borusu yer­leş­ti­ri­lir ve boru ile kuyu duvarı arası en­jek­si­yon­la dol­du­ru­lur. Oluklar boyunca in­di­ri­len prob, belirli ara­lık­lar­la (ge­nel­lik­le 50 cm) eğim okuması yapar; oku­ma­la­rın zaman içinde kar­şı­laş­tı­rıl­ma­sı, ha­re­ke­tin de­rin­li­ği­ni ve hızını gös­te­rir.

Çamur Pompası ve Sir­kü­las­yon

Sondaj sıvısı (su veya ben­to­nit katkılı çamur), çamur pompası ile tij­le­rin içinden kuyu ta­ba­nı­na basılır. Sıvı; kronu soğutur, kesilen mal­ze­me­yi yüzeye taşır ve ge­rek­ti­ğin­de kuyu du­va­rı­nı des­tek­ler. Pom­pa­nın debisi ve basıncı kayaya ve kron tipine göre ayar­la­nır; sir­kü­las­yon kaybı ise kayada boşluk veya açık çatlak bu­lun­du­ğu­nun önemli bir işa­re­ti­dir ve kuyu loguna kay­de­di­lir.

Karot San­dık­la­rı ve Eti­ket­le­me

Ka­rot­lar, de­rin­lik sırası ko­ru­na­rak bölmeli karot san­dık­la­rı­na yer­leş­ti­ri­lir. Manevra baş­lan­gıç ve bitiş de­rin­lik­le­ri ara ta­koz­lar­la işa­ret­le­nir; sandık üzerine proje adı, kuyu nu­ma­ra­sı, sandık nu­ma­ra­sı ve de­rin­lik aralığı yazılır. San­dık­lar ölçek ve etiket gö­rü­ne­cek şekilde fo­toğ­raf­la­nır ve fo­toğ­raf­lar rapor ekine konur.

İş Sağlığı ve Gü­ven­li­ği Ekip­ma­nı

Sondaj sahası; dönen tijler, ağır ekipman ve yüksek ba­sınç­lı hid­ro­lik hatlar ne­de­niy­le dikkat ge­rek­ti­ren bir çalışma ala­nı­dır. Ekip için baret, ref­lek­tör­lü yelek, iş el­di­ve­ni, çelik burunlu iş ayak­ka­bı­sı ve ge­rek­ti­ğin­de kulak ko­ru­yu­cu ve ko­ru­yu­cu gözlük temel do­na­nım­dır. Ma­ki­ne­ler­de dönen aksamın çev­re­sin­de­ki ko­ru­yu­cu ka­fes­ler ve acil dur­dur­ma bu­ton­la­rı çalışır durumda olmalı, sahanın çevresi şeritle işa­ret­len­me­li­dir.

Galen Zemin olarak SPT'li ve karotlu sondaj, pre­si­yo­met­re, Lugeon ve ink­li­no­met­re ça­lış­ma­la­rı­nı kendi makine par­kı­mız ve de­ne­yim­li saha eki­bi­miz­le Türkiye'nin her yerinde yü­rü­tü­yo­ruz; pro­je­niz için teklif almak is­ter­se­niz bizimle ile­ti­şi­me ge­çe­bi­lir­si­niz.