+90 (216) 575 32 12   info@temeltek.com.tr    Turkey English

Jet grout uygulayarak zemin iyileştime yöntemi, öngörülen çap ve derinlikte delgi yapılarak ve aşağıda tarif edilen jet grouting ekipmanı kullanılmak suretiyle mevcut zemin içinde   zemin ve çimento karışımı (soilcrete) kolon elde edilmesi yöntemleri açıklanmaktadır.

Yöntemin tarifi:

Bu yöntemde ilk etapta zemin, öngörülen derinliğe kadar özel ataşmanlı  klasik delgi makinalarıyla ve genellikle rotary usulü ile çalışan veya dıştan darbeli çekiçlerle Ф 90 cm çapında delinmektedir. Delgi sırasında kullanılan akışkanlar su, hava, bentonit suspansiyonu veya çimento-su karışımıdır. İkinci aşamada delgi tijinin ucundaki delik kapatılarak monitör denilen özel parçaya yatay olarak tesbit edilen 1.5~4.0 mm çaplı  1~4 adet püskürtme memelerinden (nozzle) 400 ~ 600 bar basınçla jetleme enjeksiyonu yapılır. Püskürtme memelerinden ortalama 250 m/sn gibi çok büyük bir hızla çıkan enjeksiyon malzemesi, taşıdığı büyük kinetik enerji dolayısıyla çevredeki zemini yırtarak karıştırır,  bu sırada tijin belirli sabit bir hızla döndürülerek yukarıya çekilmesi ile homojen ve sürekli yapıda, özellikleri tamamen değiştirilmiş ve iyileştirilmiş zemin-çimento karışımı, yeni bir malzemeden oluşan jet grout kolonlar elde edilir. Enjeksiyon hızı, açısı, dönme ve geri çekiş hızı, nozul (nozzle) adedi ve çapı gibi parametrelerin değiştirilmesi ile çeşitli iyileştirilmiş zemin şekilleri elde etmek mümkündür. Bu yöntemle diğer klasik enjeksiyon sistemlerine göre farklı olarak uygulamadan önce gerekli malzemenin miktarı, iyileştirilmiş zeminin taşıma kapasitesi, geçirgenlik (permeabilite) gibi çeşitli zemin parametrelerinin bilinmesi ve dolayısıyla işin başında maliyetin belirlenebilmesi mümkün olabilmektedir. Jet grout yöntemiyle kil gibi kohezyonlu veya kum, çakıl gibi kohezyonsuz ve değişik karakterde çok geniş ve farklı türdeki zeminler islah edilebilmektedir. Jetleme sırasında bir kısım malzeme tijle zemin arasındaki boşluktan yüzeye çıkar. Bu husus iyileştirilen zemin içerisinde basınç olmadığının işaretidir. Böylece istenilen çap ve boyda, istenilen dayanımı haiz kolonlar imal edilir.

 

Kohezyonsuz kumun kum taşına başkalaşımı  doğada Diyagenez süresince uzun dönemlerde meydana gelir.  Litostatik yük veya tektonik kuvvetlerin uyguladığı aşırı basınç sonucunda bu meydana gelir.  Fakat şimdilerde bu süreç birkaç suni yöntemle imal edilebilmektedir. Bu yöntemlerin başında jet grout tekniği bulunmaktadır.

Jet grout metodunun geçmişi onlarca yıl önce petrol edüstrisinde metrelerce derinlikte kilitlenmiş delgi uçlarının yaylarını açmada edinilen deneyimlere dayanır.

İlk olarak Pakistan’da bir mühendislik firması olan Cementation Co. Tarafından uygulanmış, sonrasında Japon mühendislik ve inşaat şirketleri uygulamışlar ve yakın zamanda Avrupa ve Türkiye’de yaygın kullanılan bir zemin güçlendirme yöntemi olarak inşaat endüstrisine girmiştir.  Kullanılan teknolojilerin sayesinde uygun tasarım ve yapısal özelliklerde uygulanabilmektedir. Her yeni yıl ortaya çıkan teknolojilerle gelişmekte olduğundan jet grout metodunu daha yenilebilir bir teknoloji olarak görmek yerinde olur.  Bu sayfanın ilerleyen bölümlerinde aşağıdaki konuları incelenrek sunulmuştur.

  • Farklı zemin tür ve koşullarına uygulanabilirlik.
  • Tasarım kriteri
  • İnşa aşamasında süreçlerin kontrolü
  • Son yıllarda ortaya çıkan yeni teknolojiler
  • İnşaat ve çevre mühendisliğinde jet grout yönteminin kullanılması
  • Tarihte uygulaması yapılmış uygulama örnekleri

 

JET GROUT OPERASYON METODLARI VE GEREKLİ EKIPMANLAR

Jet grout yönteminde kullanılan teknolojiler belirlenmiş oranda zemin hacmini ıslah etmek için çapları küçük olarak delinmiş (7 ile 10 cm) deliklerden kontrollü bir şekilde çimento groutunun zemine enjekte eden ekipmanlardan oluşur.

Islah çalışması üç farklı şekilde uygulanabilir.  İlk ikisi İtalya’da 3. Metod ise Japonya’da geliştirilmiştir.  Aşağıda bunlar sıralanmıştır.

  • Sadece grout harcının zemine enjekte edilmesi (monofluid sistemi)
  • Hava ve grout harcının zemine enjekte edilmesi (bifluid yöntemi)
  • Hava, su ve grout harcının zemine enjekte edilmesi (trifluid yöntemi)

Mono-fluid jet grout yönteminde zeminin parçalanması  çimento harcının hareketiyle sağlanır ve bu ayrıca çimentolamayı da sağlar.

Bifluid jet grout yönteminde ise parçalayıcı hareket  dağılmayı önleyen ve sonuş olarak da delici gücü veren 8-12 barlık bir hava basıncı halkası tarafından yönlendirilen yüksek hızlı jet harcının enjekte edilmesiyle elde edilir.

Trifluid yönteminde ise zeminin içinde kısmi olarak toprak partiküllerini dışarı çıkaran hava tarafından kontrol edilen su  (hava basıncı 5 bar kadardır, su basıncı ise 400 bar kadardır) ve ardından ardından 50 bar basınçla çimento harcının zemine enjekte edilmesi ile yapılır.

Mevcut zemin genişliği, inşa aşamaları ve daha da önemlisi ıslah edilmesi gereken zemin türü gibi sahadaki operasyonve gereksinimler hangi jet grout yönteminin uygunen uygun yöntem olduğunu belirler.

Jet Grout uygulaması için gerekli olan ekipmanlar aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Şekil: Jet Grout ekipmanları 

Ekipmanın kulesindeki delgi  aparatının yaylarının bağlantı noktları yüksek basınca dayanıklıdır ve alt tarafta enjeksiyon haznesine ve genellikle üçgen şeklinde olan uca tespit edilmiştir. Monofluid sisteminde üstdeki rot döner bir mafsal ve esnek bir hortumla yüksek basınçlı grout pompasına bağlanmıştır. Genellikte 60, 76 ve 90mm çapında Standard ölçülerdeki rot yayları kullanılır.  Bifluid ve trifluid uygulamaları için kullanılacak ekipmanlar pompa ve kompresörden beslenen ayrı bir grout/hava ve grout/hava/su besleme yapan döner mafsal ile birlikte gelir.   Bifluid sisteminin hava ve grout akışını sağlayan iki ayrı koaksiyal borusu bulunmaktadır.  Trifluid sisteminin ise hava, su ve grout harcının ayrı olarak pompalanabilmesi için üç adet borusu bulunmaktadır. Enjeksiyon haznesi delgi aparatının tam ucuna yerleştirilmiştir.  Monofluid sistemlerinde bu  40 cm çapında diğer delgi rotlarına benzeyen içi boş bir silindir şeklindedir. Duvarların bir yada daha fazla  nozullara monte edilmiş radyal delikleri vardır ve hazneninb alt kısmında delgi sırasında grout harcının delgi ucuna ulaşabilmesi için 2 cm çapında merkezi bir boyun bulunmaktadtır. Bu boyunun içine bir bilya atılarak bloke edilebilir ve böylece  grout harcının nozullara basınçlı bir şekilde gitmesini sağlar.  Grout nozulları 1 ya da 4 adet olabilirler ve iç çapları 1-5 veya 3-0 mm’dir.  Genellikle aralıkları 1 ya da 2 cm olacak şekilde sıralanmışlardır.

Delgi operasyonları rotasyon ya da darbeli rotasyon olarak sulu ya da susuz olarak gerçekleştirilebilir.  Taneleri iyi olan zeminlerde delgi kulesi hafif olan ekipmanlar seçilirken  gevşek zeminlerde ya da iri tanelerden oluşan zeminlerde darbeli rotasyon delgi aparatları ve ağır ekipmanlar tercih edilir. Aynı şekilde yüksek basınç da gerekli olur.

Delgi işlemi tamamlandıktan ve gerekli derinliğe ulaşıldıktan sonra  enjeksiyon haznesindeki boyun bloke edilir ki grout işlemi bu şekilde başlamış olur.  Pompa, 40-60 MPa basınçla esnek hortum aracılığı ile  groutu rotların içinden enjeksiyon haznesine ardından da nozula ve sonuç olarak da radyal olarak zemine enjekte eder.

Delgi rotu belirli aralıklarla ve dikkatlice kontrollü bir hızda dışarı çekilip geri zemine dönerek uygun ivme ile indirilerek  kolonlar için gerekli olan silindirik şekil elde edilmiş olur.  Sıvı yüksek enerji hızlarından zemine pompalanabilir ( aslında jet zemini saatte 800 km hızla deler).

Yıllara dayanan deneyimiyle Temeltek, teknolojide yapılan değişimleri takip edip uygulayan bir firma olmuştur.  Üretici firmalar,  yıllar içerisinde daha hızlı , esnek ve güvenilir makinalar üretmişlerdir. Uzman bir firma olarak iş gücünden tasarruf ve uygulama zamanlarını kısaltmak için her zaman yeni teknoloji ve metodları kullanan Temeltek kalitenin adresi olmuştur.

ÇALIŞMA PRENSİPLERİ

Monofluid ve bifluid sistemleri en yaygın kullanılan tekniklerdir iki aşamada uygulanır. 

 Jet grout imalatı için makine üreticileri rotari ve rotari-darbeli delgi kuleleri kısıtlı alanlarda çalışma alanları geliştirilmiştir. Ayrıca yatay jet grout imalatlarının gerekli olduğu yer altı inşaatları için de uygun ekipmanlar geliştirilmiştir.  Aşağıda yanal ve darbeli olarak çalışmaya uygun jet grout ekipmanı gösterilmiştir.  Hidrolik aparatlar mastın 180 derece dönmesini ve inklinasyonun 14 dereceye çıkmasını sağlar ve yatay alanda bu oldukça elverişli operasyon olanağı sağlar.  Bu türden bir ekipman kullanılarak ilk yatay jet grout çalışması Campiolo isimli kitabın  yazarının tasarımından faydalanılarak  Italya devlet demir yollarının yapımında ilk olarak kullanılmıştır.

İlk aşama:  Nozul haznesi ile tasarlanmış olan delgi aparatı zemine istenilen derinliğe kadar uygulanır.  Islah çalışması sırasında rod kullanımında istenmeyen durumlar gerçekleşebileceğinden  bu aşamada iyi sonuçlar elde debilmek için yeteneğe ihtiyaç vardır.

İkinci aşama:  Geri çekme ya da dışarı çıkarma aşamasıdır.  Delgi aparatı nozullardan grout basarken uygun  yükselme ve açısal ivme ile yukarı doğru çekilir. Daha önce de bahsedildiği gibi bifluid sisteminde grout harcı hava ile yönlendirilerek daha fazla delici güç elde edilir.

 Aşağıdaki değerler uygun şekilde ve ölçüde ıslah edilmiş zemin oluşturmak için kontrol edilmiştir.  Ayrıca grout basıncı, yükselme oranı, açısal ivme ve nozul sayıları da dikkate alınmalıdır.  Bu çalışma sonucunda su geçirgenliği açısından zemin iyice ıslah edilmiş olur ve mukavemet gücü ise betonunkiyle karşılaştırılabilir.

 

Şekil: Yatay jet grout süreci

Operasyon Değerleri

Çalışma prensiplerindeki ana değerler aşağıdaki gibidir;

  • Enjeksiyon basıncı
  • Nozulların çapı ve sayıları
  • Grout harcının su/çimento oranı
  • Enjeksiyon süresi/zamanı

Enjeksiyon basıncı, basınç göstergeleri aracılığı ile kontrol edilir; jet enerjisi ve sonuç olarak da hareketin ortalaması basınca bağlıdır.  Üst basınç sınırları kullanılan pompanın kapasitesi ile belirlenir. Genellikle 40 ile 60 MPa olarak operasyon basıncı seçilir.

Nozulların sayısı ve çapları ise enjeksiyon kapasitesi, birim zamanda zemine enjekte edilen grout hacmini ve ıslah oranını belirler. Doğal olarak yüksek akış oranları daha yüksek basınç üretebilen pompaları çalıştırmanızı gerektirir. Diğer taraftan geniş nozul çapları çalıştırılan güçten verim alabilmede daha etkili olurlar. Basma oranı  sabit tutularak çok sayıda nozul, basınç kaybı oluşturacağından performansın düşmesine sebibiyet verir.  Bunun yanı sıra yüksek basınçlı pompaların olmadığı yerlerde nozul sayısını düşürmek verimli olur.

Islah edilen zeminin mekanik değerleri ve ilk zemin-grout karışımının davranışı  açısından su/çimento oranı parametreler arasında en önemli olanıdır. Taban suyu seviyesinin ve oranının yüksek olduğu yerlerde su/çimento oranının düşük olması, denetimden hemen sonra taban suyunun uygulanan groutu etkilemesinden dolayı oldukça önemlidir. Laboratuar testleri ıslah edilen zeminin kompresif mukavemeti ve su/çimento oranı arasında ilişki olduğunu göstermiştir.

Şekil: Jet Grout Operasyonu ile oluşturulmuş jet grout kolonları

Enjeksiyon süresi ya da zamanı rotun yükselme oranı ve açısal ivmeye bağlıdır.

Yükselme zamanı ise delgi kulesine yerleştirilmiş olan hassas bir zamanlama cihazı ile kontrol edilir. Yükselme 4 cm’lik basamaklarla gerçekleştirilir. Böylece belirlenen sürelerde jetin zeminde uygulama yapılan kısımlarda davranış göstermesi beklenir. Uygulama yapılanzeminin mekanik özellikleri ve çapı ile ıslah çalışması için gereken süre yükselme oranından etkilenir.   Toprak türü , uygulama oranı ve basınç değerleri dikkate alınarak yükselme hızının altında değerlerde uygulama yapıalamaycak koşullar da söz konusudur.  Rotu geri çekme hızının düşük olması dönme hareketini genişletebilmek için gereken enerjiye sahip olmayan jetin delgi aparatının dışına taştığı gözlenmiştir.

Rotun açısal ivmesi ise yükselme hızına bağlıdır. Jetin yırtma kuvvetini ayarlayabilmek için bu ikisinin senkronize edilmesi gerekir.  Belirlenen değerin altında jet refleksiyonun oluştuğu  daha düşük bir açısal ivme limiti bulunmaktadır.  Gerekli önlemler alınmadığında bu durumlar verimliliği düşürmektedir.

KULLANILAN YÖNTEME GÖRE KOLON ÖZELLİKLERİ

Zeminin özelliklerine ve operasyon parametrelerine bağlı olarak çap oranında 0-40 ile 1-40 m değşilik gösteren kolonlar monofluid sistemi kullanılarak elde edilebilir.

Bifluid sistemi ise jetin gücünü artırmakta, sonuç olarak da delme kapasitesini artırmaktadır.  Bifluid sistemi kullanılarak elde edilen kolonların çapı monofluid kullanılarak elde edilen kolonlardan %30-70 oranında daha büyüktür. Diğer taraftan ıslah edilen mataryelin içine basılan havanın etkisiyle mekanik mukavemet de düşmektedir.

Teknik açıdan yatay yani horizantal çalışmalarda kullanılamayan trifluid sistemi ise  2m’den daha geniş kolonların imaltında kullanılabilir.  Fakat bu avantajına rağmen daha maliyetli ve daha az çalışma esnekliğinin de ötesinde kolonların çevresindeki zemin katmanlarının yumuşamasına sebebiyet verme potansiyeli bu yöntemin kullanılmasının kısıtlılıklarındandır.

İki aşamalı bir sistem kullanılarak daha geniş çapta kolonların imal edilmesi de mümkündür.  Zeminin preleminar olarak yırtılmasını sağlamak için tasarlanmış yüksek basınçlı su enjeksiyonunundan önce grout enjeksiyonun yapılmasıdır. Daha sonra uygulanan grout enjeksiyonu (ikinci aşama) suyu ve zemin parçalarını dışarı çıkarıp yerlerini grout harcına bırakır.  Halihazırda zemin zaten işlenmiş olduğundan grout, daha az mukavemet ile karşılaşır ve daha derine gider. Bundan da fazlası, zemin partiküllerinin dışarı atılması ıslah edilmiş mataryele daha iyi özellikler verir.

SistemSıvıBasınçNozul (mm)Yükselme Oranı (cm/min)

Açısal Hız

r.p.m

Su/Çimento Oranı

Deşarj

(l/min)

MonofluidGrout400-5001-2×2-515-1005-151.0-1.570-600
BifluidGrout+hava

400-550

10-12

1-2×2-5

10-30

10-30

4-81.0-1.5

70-600

4000-10000

TrifluidGrout+Hava+Su

50-100

10-12

400-500

1-2×4-5

1-2×2-3

6-15

6-15

6-15

4-8

1.2-1.5

80-200

4000-10000

40-100

Bingazi Multiuse Projesi Jet Grout İşleri

Multiuse Projesinin bulunduğu konum itibari ile deniz kenarındadır ve taban suyunun oldukça yoğun olduğu bir jet grout ve diğer temel güçlendirme yöntemleri açısından mücadele gerektiren bir bölgededir. Temeltek, proje kapsamında jet grout ve fore kazık işlerini başarıyla icra etmiştir.

İzmit Çolkaoğlu Jet Grout İşleri

Projenin bulunduğu konum itibari ile taban suyunun yüzeye yakın olması yapılması planlanan yapıların temellerinin korunmasını gerekli kılmış, dolayısıyla Temeltek'in uygulamış olduğu mühendislik kalitesi ile proje için gerekli olan zemin izolasyonu jet grout çalışması aracılığı ile sağlanmıştır.

3. Havalimanı Projesi Zemin İyileştirme Jet Grout İşleri

Dünyanın en büyük havalanı compleksi olacak olan 3. Havalimanı projesi kapsamında Temeltek üstlenmş olduğu zemin iyileştirme ve jet grout işlerini başarıyla tamamlamıştır. Projenin inşa edileceği alan bataklık bir alan üstünde olmasına rağmen uygulamış olduğumu teknolojiler sayesinde projenin teminatı olacak zemin güçlendirme Temeltek tarafından icra edilmiştir.

JET GROUT UYGULAMASI İÇİN ZEMİNİN UYGUNLUĞU

Temeltek’in daha önce bitirmiş olduğu projelerde edindiğimiz deneyimlere göre jet grout işlemi partiküllerin büyüklüğü, su geçirgenliği gibi koşullardan bağımsız olarak her türlü zemine uygulanabilmektedir. Fakat mukavemet gücü yüksek sert kohezif kayaçların olduğu yerlerde jet grout operasyonu işin üstesinden gelemez. Orijinal zeminin özelliklerine bakılmasızın jet grout operasyonu betonlaşma ve su geçirmezliğini sağlayacak şekilde, katmanlaşmış zemin tülerini ( kum, silt ve kil gibi) ıslah etmede bu teknolojilerin büyük avantajı vardır.

İnce taneli toprak katmanlarında kolonların yüzeyleri normal olarak düzgün ve düzenli olur.  Diğer taraftan taneciklerin büyük ve heterojen olduğu  zeminlerde kolon yüzeyleri düzensiz olur. Bundan dolayı da grout harcının sert zemin taneciklerinin yoğun olduğu yerlerden diğer boşluklara dolduğu görülür.

Taban suyunun varlığı ıslah çalışmasını etkileyemez.  Sızıntı durumlarında grout hızının artırılması gibi özel önlemler alınabilir ve taban suyunun varlığında bile 0-1cm/s ivme düzeninde süreç gerçekleştirilebilir.  Jet grout uygulaması yapılmış alanlarındaki komresif makas mukavemeti, enjekte edilmiş groutun su/çimento oranı ve zeminin kotundan kaynaklanır.  Çakıllı ve killi alanlarda 50 MPa değerlerine kadar ulaşılmıştır. Turbalı zeminlerde ise bu oran 10 katı düşük olarak çıkmıştır.  Genel olarak, monofluid sisteminde çimento ve su karışımının kullanıldığı ortamlarda makas mukavemeti ortalama olarak 12 ile 19 MPa değerindedir.

2 ile 14 MPa değerlerinin elde edildiği ortamlarda su ve çimento oranını artırarak ince taneli zeminlerde yeterli mukavemet elde edilebilir.  Bifluid sisteminde hava kullanıldığından kabarcıklar oluşurken trifluid sistemini kullandığınızda imal edilen kolonların temiz ve pürüzsüz oluşlarından dolayı mukavemet gücü yüksek kolonlar elde edilebilir.

Farklı jet grout yöntemleriyle ıslah edilen sert zeminler büyük varsyonları sergileyebilir.  Genelde  E sekant çarpanı ve kompresive güç R1 arasındaki E/R1 oranı ince taneli zeminlerde 200-300, çakıllı ve kumlu zeminlerde ise 1000 olacak şekilde değişkenlik göstermektedir.  Kullanılan havadan kaynaklanan koşullardan dolayı,  bifluid sisteminde mukavemet monofluid sisteminden daha düşük olur.  Buna ek olarak, aynı enerji oranını kullanarak hava tarafından yönlendirilen jet groutdan dolayı kohesif zeminlerde büyük hacimlerde toprak, su/çimento karışımından etkilenir.

Ortaya çıkan sonuçlarda trifluid daha farklı varyasyonlar ortaya koymuştur. Betonun oturmasıyla birlikte karışan zeminlerde, mekanik sonuçların kalitesi sadece orijinal zeminin kesme ve çıkarma işlemi tamamlanınca ve operasyonun iki ana prensibi yani hava ve su ile kesip grout ile doldurma süreci ayrı tutulunca ancak pozitif olur. Yırtılmış ve yıkanmıi mataryelin yer değiştirmesini uygun kılmak için groutun her zaman su/çimento oranının düşük olması hayati önem taşır.

TEMELTEK, PROJELERİNİZDE DERİN TEMEL, ZEMİN İYİLEŞTİRME VE GEOTEKNİK TEST İŞLERİNDE UYGUN FİYATLANDIRMA SEÇENEKLERİYLE YANINIZDA!

TASARIM KRİTERLERİ

Jet grout tekniğini kullanarak yapılan zemin iyileştirme işlemi aşağıdaki aşamaları içerir;

  • Zemin araştırma ve saha hazırlık testleri
  • Grout tipinin seçimi ve operasyon parametreleri
  • Grout işlemi gerçekleştirilecek hacimlerin modeli, şekli ve büyüklüğüne karar verme
  • Kuvvet-gerilim ilişkisi için en uygun matematiksel modelinin belirlenmesi
  • Kontrol yöntemlerinin seçilmesi

Araştırma ve Saha Testleri

Saha ön araştırma ve testleri çalışmaların başarısı açısından oldukça önemlidir. Çünkü, bu değerler jet grout operasyonun uygulanabilir ya da uygulanamaz olduğunu ve de icra edilecek işlerin ana parametrelerini belirler.  Saha ön araştırmaları aşağıdakilerini kapsar;

  1. Zemin koşullarını belirlemek amacıyla test delikleri açma
  2. Zeminin mekanik özelliklerini belirlemek için statik ve dinamik delme testleri
  3. Özellikle kohesif toprak türlerinde, su geçirgenliği için laboratuar testleri
  4. Benzer çalışma koşullarına sahip bir sahada saha enjeksiyon testlerinin yapılması

 

Grout kompozisyonu ve çalışma parametrelerini belirlemede ana bilgi kaynaklarını saha enjeksiyon testleri oluşturur. Çünkü şuanki kuramlar bilimsel alanda bu konuyu tam anlamıyla desteklememektedir.

Uygun bşr sahada tasarımı planlanan kolonların şekil, büyüklük ve tasarımına uygun şekilde test kolonları oluşturulur. Genellikle testler sahanın yakınlarında bir yerde gerçekleştirilir.  Operasyon parametleri her bir kolonda ve her bir kolon grubunda farklı çıkacaktır. Bunun hemen ardından test sonuçlarına uygun olarak en uygun kombinasyonlar seçilir. Saha araştırmaları tamamlanmasının hemen ardından aşağıdaki testler gerçekleştirilir.

Sonik Test (Ses Yankı Testi- boşluk dibinde ve boşluklar arasında) : Daha önceden belirlenen aralıkla borular dikey olarak zemine ya da jet grout işleminin gerçeklşetirildiği hacimlere indirilir. Boşluk ya da delik dibi testlerinde Birbirlerini olan dikey mesafeleri uygun bir şekilde ayarlanmış olan bir ses ileticisi ve ses alıcısı ile birlikte donatılmış olan çubuk delinerek açılmış olan delikten aşağı indirilir. Ses dalgaları alıcaya ulaşmadan önce uygulama yapılmış olan alanın içerisinden geçer.  Titreşim genliği, frekans ve sinyalin şekli, sesin hızını da etkileyen mataryelin özellikleri tarafından belirlenir. Jet grout makinasının açmış olduğu delikler arasında yapılan delikler arası teknolojik testle, bir ses ileticisi ile ses alıcısının birbirne bitişik deliklerin içerisine indirilmesi iki bitişik nokta arasında yatay dalga ivmelerini ölçer.

 

Diğer bir kontrol yöntemi ise direk kazı yapılarak uygulama yapılmış jet grout kolonlarının görsel olarak çaplarının kontrolü, yapısal süreklilik ve birbirinin üzerini örtme gibi davranışlar incelerinir.

Laboratuar testlerinin mekanik mukavemetini ölçmek için dikey ve enine olacak şekilde ıslah çalışması yapılan alanın çekirdekleri üzerinde kırım testlerinin yapılması da yöntemlerden birisidir.

Jet Grout Uygulama Tasarımı

Jet grout uygulamasının model ve boyutlarını belirlerken farklı konseptlerin iyi anlaşılması gerekmektedir.

  • Daha önce yapılmış kazıklara benzeselerde Jet grout uygulamasıyla ıslah edilecek zemin hacimleri, yapı değil çimentolanmış zeminlerdir.
  • Islah uygulaması yapılan hacimlerin yanında ıslah edilmeyen ve ıslah edilen yapıların dokusundan daha sert olan bir yapının varolması gerilimin istendik yönde yönlendirilmesini sağlayacağı dikkate alınmalıdır.
  • Islah edilen zemin kompresyon ve makaslama yapabilir , sonuç olarak da diğer gerilim türlerinin uygulanmasından kaçınılmalıdır.

Bu bağlamda jet grout uygulamasının gerektiğinde güçlendirilebileceğine değinmek gerekir.  Fakat demir ile güçlendirilmiş beton yapıların gücünün elde edilemeyeceği fikrini de dikkate almak oldukça önemlidir.

Gravite ve yüksek frekanslı vibratörler kullanılarak elde edilecek oturma/oturtma süreci gerçekleşmeden önce demir çbuklar ya da çelik yapılar kullanılarak zeminin güçlendirilmesi elde edilebilir.  

Jet Grout  Hesabı

Jet grout uygulaması yapılmış zeminle ilgili olarak ortaya çıkmış olan problem türleri, bu işde kullanılan veya bu olaya dahil olan malzameler genellikle doğrusal olmayan bir davranışa sahip olduğundan, doğrusal ya da liner değillerdir. Bunun yanı sıra inşaat operasyonları ya da kazılardan etkilenerek şekilsel olarak değişime uğrayan yapıları da derinlemesine incelemek gereklidir.  Basit vakaların dışında, sonuç olarak bu tip problemlerin analizinin  kullanılan metodu anlamak oldukça kolaydır. Bu ıslah edilmeyen koşulların analiz edilmesiyle başlar ve  işin aktüel olarak gelişiminin ortalama değerlerini ortaya koyan uygun aşamaları reel olarak oluşturur.

Denetleme

Jet grout uygulama operasyonlarının denetimini yapmak için etkili bir sistem geliştirmek oldulkça önemlidir. Yani uygulama esnasında ya da uygulamadan sonra yapılan işi ya da imalatları denetlemek gereklidir.  Islah çalışması sırasında mekanik ve elektriksel özelliklerin güvenirliliğini reel bir noktada tutmak için oldukça dikkatli olunmalıdır.  Su/çimento, basınç ve grout harcının basılması, basma ve delme aparatının yükselme ve açısal ivmesi gibi değerleri sürekli olarak denetlemek ve kayıt altına almak gerekir.

Denetlenmesi gereken diğer hususlar aşağıdaki gibidir.

  • Delginin doğru yönde olup olmadığı kontrol edilmelidir.
  • Uygulama zemininin yanında bulunan katmanlardaki çekme ve oturma gibi davranışların denetlenmesi
  • Enjeksiyon sırasında zemine taşan atık sıvının kontrol edilmesi gerekir. Islah çalışmasının son özellikleri mataryelin niteliksel ve niceliksel olarak hesaplanabilir.

Islah çalışmasından sonra yapılması gereken denetimler şöyledir;

  • Farklı kolonlarda yükleme testi (özellikle temel kolonlarında
  • Süreğen kolonlar arasındaki sürekliliğin yanı sıra kolonların mekanik özelliklerinimn sonik testlerle denetlenmesi.

Temeltek, problem türleri veya kolon türü ne olursa olsun müşterilerine Jet Grout Süreklilik Testi- PIT hizmeti sunmaktadır. Bunun yanı sıra, bağımsız kuruluş testinin gerekli olduğu yerlerde yasal olarak yetkili test ve komisyon şirketi olarak siz müşterilerimize hizmet vermektedir. Temeltek’in sunmuş olduğu jet grout süreklilik testine birçok sebepten dolayı derin temel inşaalarında ve zemin iyileştirme süreçlerinde ihtiyacınız olacaktır.

JET GROUT TEKNOLOJİSİNDEKİ GELİŞMELER

Temeltek, jet grout uygulamaları ve kullanılan ekipmanlar konusunda yeni teknolojilerin sürekli takipçisi olmuştur. Bu manada müşterilerimiz bizden teklif istediğinde en yeni yöntem ve tekniklerin yanı sıra ekipmanlarımızı da icra edilecek işlerde kullanmakta  ve asla kaliteden ödün vermemekteyiz.

Teknolojinin yıllardır takipçisi olarak, jet grout uygulamaların tarihsel süreçlerini incelediğimizde jet grout teknolojilerde önemli gelişmeler olmuştur.  Bu gelişmeler ekipmanlarda, operasyonel tekniklerde, ve jet grout araştırmalarında gerçekleşmiştir.  Ayrıca uygulanan sistemden oldukça verim alabilmek için inşa tasarımları da geliştirilmiştir.

Teknolojik Gelişmeler

Jet grout uygulamalarında kullanılan teknolojiler hakkındaki araştırma ve geliştirme faaliyetleri daha etkili nozul şekilleri, ve yüksek basınçlı devrelerin yanı sıra pompa mekaniği konuları tarafından yönlendirilmektedir.  İlk amaç, jetin daha geniş döner hareketi vermek ve ıslah çalışmasına daha fazla mukavemet katmak için grouta kum karıştırmaktır. Saha deneyleri iyi biçim verilmiş kireç veya slika agregası 1mm çapında ve çimento karışımının 100 de yüzü oranda eklenmesiyle çakıl , kil ve alüvyollu zeminlerde deneme yapılmıştır.

Monofluid jetlerde dakikada 500 barlık bir basınçla 1500 litre basabilen 2700 beygir gücündeki pompalar, 2 metreden büyük çapı olan kolonları kilde bile oluşturmada kullanılmıştır.  Bu sonuçlar daha yüksek performans zamanlarının yanı sıra atık sıvıların azalmasında yararlı olmuştur.

İkinci amaç ise delgi işlemi gerçekleşirken enjeksiyon yapabilme kabiliyetidir.  Gerçekleştirilen ilk deneylerde, delgiye yardımcı olacak şekilde jetin yönlendirilmesi için  enjeksiyon hazneleri 1 ile 5 nozul ile donatılmıştır.  Sonuçlar varolan tekniklerle karşılaştırıldığında performans zamanı %50 oranında artmıştır.

Üçüncü amaç ise normalde delgi tijinin düşük yükselme oranı ve düşük açısal ivme nedeniyle oluşan yansıma etkisini azaltmak ya da ortadan kaldırmak  olmuştur.  Tek bir delikten iyileştirilmiş zemin diyaframlarına izin veren ilginç sonuçlar elde edilmiştir.  Diğer heyecan verici bir gelişme ise tek bir jet ile daha geniş dairesel hareket olmuştur.  Daha düşük açısal ivme ile 8 metre çapına yakın kolonları oluşturan 3 ile 4 metrelik  dairesel harekettir.

Jet grout teknolojisi son zamanlarda kayalar içerisine de uygulanmaya başlanmıştır.  Geleneksel yöntemlerde yapılan çalışmalarda enjekte edilen grout harcı çatlak ve kırıklardan dışarı kaçmaktaydı. Fakat jet grout uygulamasıyla bunun önüne geçilmiş ve su geçirmezlik şartları sağlanmıştır.

Temeltek, zemin iyileştirme ve güçlendirme faaliyetlerinde ihtiyacınız olacak tüm ekipman, makina, deneyimli operatörler ve mühendislik ekibiyle hizmetinizdedir.

İnşaat ve Çevre Mühendisliğinde Jet Grout Uygulamaları

Farklı koşullara uygulabilen yapısal özelliklerinden sayesnde zemin iyileştirme metodu olarak jet groutun inşaat mühendisliğinde geniş bir kullanım alanı vardır.

İlk zamanlardaki kullanıldıkları alanlara bakılınca fore kazıkların ilk kullanım yeri olarak ıslah edilen hacimlerin kolona benzeyen şekillerinden dolayı istinat duvarı veya temel çalışmaları olarak karşımıza çıkmaktadır. Bunu gevşek zeminlerde inşa edilmesi planlanan tünel kazıları, hidrolik yapılar ve şev stabilitesi gibi daha gelişmiş çalışmalar izlemiştir.  Aşağıda bu gelişimin takibini yapabileceğimiz örnekler verilmiştir.

İstinat Yapıları

Açık çukur ve derin kazıların kısıtlanmasında ve güvene alınmasında tasarım açısından dikkate değer birçok ilerleme olmuştur. Uygulanan ilk çalışmalarda kazı çukurunun etrafını çeşitli aralıklarla çevreleyecek şekilde ıslah edilmiş bir dizi kolonlar tasarım olarak kullanılmıştır.  Böyle bir tasarım, 1980 yılında Milan Metrosunun inşaatında Sesto Giovanni çukurunda İtalya’da kullanılmıştır.   Benzer bir uygulama ise şehir metrosunun Sans Souci istasyonun D hattındaki kazılarda kullanılmıştır. Bu çalışmalarda zeminin kohezyon oranı kolonların arasını 70 cm’den ortalama olarak 2 metreye kadar çıkarmıştır.

Şev Stabilesi

Yandaki şekilde tipik olarak kullanılan yelpaze, payanda yay etrafında tasarımları  planda dairesel olarak tasarımlanan jet grout kolonları ) ve  son olarak da geniş ölçekli kesonun  tasarımları gösterilmiştir .

İlk tasarım Gela bölgesinde İtalya’da kullanılmıştır. Tepenin eteklerinde su geçirgenliği az bir tabakanın üstünde gerçekleşen erozyon tarafından kaynaklanan toprak kaymasını yatay drenaj delikleri ile donatılmış bir yapı ile kombine olarak kullanılmıştır.  Jet grout kolonları ve drenaj kanallarının kombine olarak kullanılması tepesinde birçok yapının bulunduğu lokasyonda şev kaymasını önlemiştir.

Payanda yöntemi şse bir park alanı inşası sırasında oluşan killi tabakanın durdurulmasında 1984 yılında Val Topina da kullanılmıştır.

Jet Grout teknolojisi aşağıda sıralanan avantajları sağlamıştır;

  1. Hafriyat çalışmasına gerek kalmadan toprak kaymasına sebebiyet verebilecek ek faktörler ortadan kaldırılmıştır
  2. Toprak kaymasını tetikleyecek titreşimler oluşmamıştır
  3. İşin icrasında kullanılan hafif araçlar nedeniyle şevin yapısına basınç uygulanmamıştır
  4. Zeminin kaymasını tamamen durdurarak yeterli düzeyde stabilizasyon sağlamıştır.

Keson yöntemi ise otoban üzerinde bulunan tünellerde şev stabilitesi sağlamada oldukça etkili olmuştur.

Temel ve Temel Güçlendirme

Jet grout teknolojisinin temel ve temelaltı güçlendirme işlerinde geniş bir kullanım yelpazesi vardır. Temel işleri dikkate alındığında iki farklı metot kullanılmaktadır.

  • İyileştirilmiş zemin üzerine radye temel: aşamalı olarak artan sertliği ile bu tasarım özellikle sismik hareket bölgeleri için uygundur.
  • Geniş çaplı keson: Bunlar ise şev stabilitesinin gerekli olduğu yamaçlarda ya da nehir yataklarında kullanıma uygundur.  Jet grout teknolojisi kullanılarak elde edilen kesonların imalatı hızlı ve ekonomiktir ve ayrıca taban suyu seviyesinin altındaki çalışmalarda eşsiz çözüm sağlarlar.  Birbiriyle örtüşen jet grout kolonlarının süreğen bir şekilde oluşturulmasından meydana gelen diyafram ve jetlenmiş alt tarafını kapsayan bir süreçtir.  İçeride zemin kazıları  alt tabanın üstünde kuru ortamda gerçekleştirilir. Daha sorasında ise açılmış olan kuyucuk gro beton ile temel ayağında kadar doldurulur.

Bu sistem kullanılarak kesonlar taban suyu seviyesinin altında uygulanmıştır.  Bunun il örneklerinden birisi Italya Devlet Demir Yollarının geçtiği Fella nehri üzerinde yapılmıştır.

Temeli alttan güçlendirme işlerinde jet grout uygulamaları konusunda tarihte birçok örnek bulunmaktadır.  Klasik tekniklerle  tarihi binaların yanında uygulanırsa zemin kabarması fenomeni tehlikeli bir şekilde gelişir.   Fakat jet grout teknolojisi ile  jet sürecinde radyal davranış doğru şekilde uygulanırsa ve operasyon parametreleri doğru şekilde ayarlanırsa, temel ayaklarına  kısa mesafeli yerlerde bile yüksek basınca rağmen  sorun çıkmadan operasyon gerçekleştirilebilir.

 

Yandaki şekilde ise jet grout uygulamasının temellerinde kullanımına başka bir örnek verilmiştir.  Nehir yataklarındaki temellerin güçlendirilmesinde ve tamiratında çok etkili bir yöntem olarak jet grout çalışması kullanılabilir.

 Kasım 1982 yılında Taro Nehri üzerindeki Italya Devlet Demir yollarına ait bir köprü bu yöntemle tamir edilmiştir. Bu köprü taşkınlar sırasında zarar görmüş ve köprünün bir kısmı da çökmüştür. Fakat uygulanan jet grout çalışmasıyla hasar kolaylıkla çözülmüştür.  Uygulanan zemin iyileştirme çalışmaları iki aşamadan oluşmaktaydı;

  • Yatay dekompozisyonu sınırlandırmak ve suyun aşındırıcı etkisiyle savaşmak içimn her bir köprü ayağına yeterli kalınlık ve derinlikte jet grout kolonlarından oluşan süreğen kolonların imalatı yapılmıştır.  Bunun yanı sıra köprünün ağırlığından kaynaklanan dekompressiyonu engellemek ve köprünün taşıma kapasitesini de artırmak amaçlar arasında yer almıştır.
  • Su geçirgenliğini azaltmak ve mukavemeti yükseltmek için se koruyucu kemerin içinde klasik yöntemle düşük basınçlı jet grout uygulamasıyla zemin iyileştirme yapılması

Tüneller

Tünel inşaat süreçlerindeki gelişmelere , jet groutun son 15-20 yıllık süreçte büyük katkısı olmuştur. Horizantal yani yatay olarak yapılan jet grout uygulamaları kohezyonsuz zeminlerde gerçekleştirilen kazılarda yaşınılan zorlukların aşılmasını mümkün kılmıştır.  Zeminin özellikleriyle eşleşen statik tasarımı oldukça önemlidir. Yani kompresif ve makas gerilimlerine maruz kalabilecek ve dayanabilecek bir tasarım gereklidir.  Bu tünelin ağzından girip zeminin içinde kemer oluşturarak ilerlemeyi sağlayan şemsiye tekniği uygulamasıdır.

Bu tekniğin ilk uygulması 1983 yılında Campiolo demiryolu tünelinin inşasında uygulanmıştır.  Tünel içinde yapılan zemin ıslah çalışmasının süreğen olması oldukça önemlidir.  Bu amaçla,  kazı çalışması iki aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir.  Islah edilmiş zeminden oluşan yaydan kaynaklanan gerilimi aktarmak içim dikey kolonlara jet grout uygulamak gerekir. Deneyimler, ıslah edilmiş zemin yayından ıslah edilmemiş zemine yayılan stresin kapanma kontrolüne büyük etkileri olduğunu göstermiştir.  Sonuç olarak Campiolo Tüneline adapte edilen uygulama, alttaki kazı enkesitinin iyileştirilmesinde de kullanılmıştır.

Portallarda jet grout teknolojisi kullanılarak kabuk yapıları oluşturmada dikey jet grout uygulaması ile yatay kullanım  oldukça zor koşullu alanlarda kazı alanını çevreleyen zeminlerde zarara yol açmadan çalışmaya imkan vermiştir.

Kalecik Hidroelektrik Santrali Gövdealtı Jetgrout Geçirimsizlik Perdesi

Proje Adı: Kalecik Hidroelektrik Santrali Gövdealtı Jetgrout Geçirimsizlik Perdesi Yıl: 2012 Lokasyon: TÜRKİYE İşveren: Aska Uluslarası İnşaat A.Ş.

Isparta Hasköy Hidroelektrik Santrali Gövdealtı Jetgrout Geçirimsizlik Perdesi İmalatı

Proje Adı: Isparta Hasköy Hidroelektrik Santrali Gövdealtı Jetgrout Geçirimsizlik Perdesi İmalatı Yıl: 2012 Lokasyon: TÜRKİYE İşveren: Aytemiz Enerji

Tokat Erbağ Hidroelektrik Santrali Fore Kazıklı Geçirimsizlik Perdesi İmalatı

Proje Adı: Tokat Erbağ Hidroelektrik Santrali Fore Kazıklı Geçirimsizlik Perdesi İmalatı Yıl: 2015 Lokasyon: TÜRKİYE İşveren: Sanko Holding

Hidrolik

Jet grout, barajlarda ya da gölet çalışmalarında su geçirgenliğini azaltmak amacıyla yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.  Örneğin Ravedis’de su geçirgenliğini azaltmak ya da ortadan kaldırmak için taş zemine uzanan iki sıra ötürşen jet grout diyaframı oluşturularak alüvyonlu zeminde kullanılmıştır. İki sıra arasından bulunan zemine alçak basınçlı grout uygulaması yapılmıştır.

Jet grout kullanarak su geçirgenliğinin azaltıldığı diğer bir uygulama ise Brombach, Almanya’da gerçekleşmiştir.  Burada ilginç olan vaka uygulamanın kaya, kumtaşı gibi özellikleri olan bir zeminde gerçekleştirilmesidir.  Kayaların içerisine 1 metreden daha uzun olacak şekilde kesişen bir dizi kesik bifluid jet yöntemiyle uygulanmıştır.  Su geçirgenliğini azaltmak için içerisinde katkı malzemesi bulunan çimentolu karışım ile bunlar doldurulmuştur.

Hendek ya da su yarması  gibi yapılara bakıldığında ise 1987 yılında 300 metrelik bir hendeğin taşkınlar tarafından etkilendiği Adda nehri karşımıza çıkar.  Acil durum koşullarında geniş ve büyük kaya parçalarıyla önlem alınmaya çalışılmış fakat su geçirgenliğini azaltmada bu bir işe yaramamıştır.  Daha sonrasında patlayıcılar kullanılmış ve jet grout uygulaması yapılarak su geçirliğinin oranı önemli ölçüde azaltılmıştır.  Bu hendeğin gövdesine patlayıcılar yerleştirilerek ve sonrasında ile ufalanmış kaya ve çakıl parçalarına jet grout basılarak kolon oluşturma süreci ile yapılmıştır.

JET GROUT UYGULAMALARI KONUSUNDA DENEYIMLI EKİBİMİZLE HER TÜRLÜ OPERASYONU GERÇEKLEŞTİRECEK EKİPMAN VE KABİLİYETE SAHİP BİR FİRMAYIZ!

KAPAT