Demiryolu traverslerinin çok yönlü incelenmesi ve örnek hat üzerinde kullanılan farklı tipteki traverslerin irdelenmesi

Ülkemiz ve dünya nüfusunun ve tüketiminin sürekli artmasıyla beraber, güvenilir ve verimli bir ulaştırma ağına olan ihtiyaç sürekli artmaktadır. Taşınabilen yük ve yolcunun harcanan enerjiye oranına bakılarak yapılan çalışmalarda demiryollarının bu ihtiyacı karşılayabilecek başlıca ulaştırma tipi olduğu tespit edilmektedir. Artan ulaşım ihtiyacının ekonomik, konforlu ve güvenli bir şekilde karşılanabilmesini sağlayabilmek için günümüzde yeni demiryolları inşa edilmekte ve mevcut demiryolları hatlarının bu ihtiyaca yanıt verebilecek kaliteye ulaşabilmesi için yenilenmesine çalışılmaktadır. Demiryolu hatlarının inşaatında ve yenilenmesindeki ana elemanlardan biri demiryolu traversleridir. Demiryolu traversleri, demiryolu ağlarının en önemli yapı taşlarından biri olmasına rağmen traverslerin çeşitleri, işlevleri ve kullanım alanları ile maliyet ve kullanım ömürlerini bünyesinde özetleyen bir bilimsel araştırmaya nadiren rastlanmaktadır. Bu doğrultuda, ana görevi trenlerden gelen yüklerin raylardan balasta ve zemine iletilmesini sağlamak ile hat geometrisini sabit tutmak olan traverslerin; günümüze kadar kullanılmış ve halihazırda geliştirilmekte olan birbirinden farklı çeşitlerini tanımlamak; traverslerin kullanım alanları ve özel işlevleri ile kullanım ömürlerini tespit etmek ve üretim ve inşaat maliyetlerinin analizini bir araştırma bünyesinde toplayabilmek amacıyla geniş kapsamlı literatürü kapsayan bir araştırma projesine ihtiyaç olduğu tespit edilmiştir. Bu tezin içeriğinde öncelikle dünyada ve Türkiye'de kullanılmış olan ana tipteki demiryolu traversleri, halihazırda test aşamasında olan ya da özel ihtiyaçlar neticesinde geliştirilmiş olan demiryolu traverslerine ağırlık verilerek incelenmiştir. Geçmişte ve günümüzde en yüksek oranda kullanılmakta olan ahşap, çelik ve betonarme traverslerin üretim yöntemleri hakkında bilgiler bir araya getirilmiştir. Literatür taraması esnasında, artan demiryolu işletme hızları ve ağırlıkları ile konfor ihtiyaçlarının, geçmişte sıklıkla kullanılmış olan ahşap ve çelik traverslerin kullanımını azalttığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, gerek betonarme teknolojisindeki gelişmelerin, gerekse global rekabet koşullarının betonarme traverslerin kullanımını arttırdığı gözlenmiştir. Bu sebeple tezin devamında beton traverslerin kendilerine has özellikleri üzerinde daha fazla durulmuştur. Kullanılan betonarme traversler arasında, B70 Tipi Monoblok Betonarme traverslerin, konvansiyonel ve hızlı tren hatlarında daha fazla tercih edildiği tespit edilmiştir. Dolayısıyla tezin içeriğinde bu traverslerin teknik özellikleri, üretim standartları, kalite ve dizayn onayları ve testleri üzerine daha fazla ağırlık verilmiştir. Bahsi geçen tipteki betonarme traverslere oranla işletme hızı ve maksimum aks yükü düşük olan TCDD hatlarında hala kullanılmakta olduğundan, B58 Tipi Monoblok Betonarme traverse de bu kısımda değinilmiştir. Araştırmanın bu kısmına eklenmek üzere ve monoblok traverslerin üretim esaslarının daha iyi anlaşılabilmesi için araştırmacı, Ankara-Konya Hızlı Tren'in de traverslerinin üretimini yapmış olan, B70 Tipi Monoblok Betonarme travers üreticisi bir fabrikaya gözlemci olarak gitmiştir. Merkezi Afyon'da bulunan bu fabrikada, döner konveyör yöntemi ile monoblok üretiminin ana esaslarını araştırmış ve tezinin bu bölümüne eklemiştir. Farklı çeşitlerde traverslerin üretim esaslarının literatür taramasında yer almasının ardından, ahşap, çelik ve betonarme traverslerin birbirlerine karşı olan olumlu ve olumsuz yönleri belirlenmiştir. Bunun için yakın zamanda elde edilmiş tecrübelerden de faydalanılmıştır. Bu bölümde, traverslerin kullanım ömürleri, kullanım alanları, malzeme ve inşaat maliyetleri ile çevreye etkileri temel alınarak dört farklı kategoride karşılaştırmalar yapılmıştır. Betonarme traverslerin kullanımındaki artışın sebeplerini anlayabilmek için bu bölümdeki verilerin aydınlatıcı olacağına inanılmaktadır. Travers altındaki yük dağılımlarının traverslerin tasarımında önemli bir yere sahip olması dolayısıyla, bu dağılımların nasıl gerçekleştiği üzerinde de durulmuştur. Aynı zamanda travers tasarım kriterlerinin neler olduğu ve travers tasarımının kritik noktalarını tespit edebilmek için demiryolları konusunda tüm dünyada söz sahibi olan UIC'nin standartları esas alınmıştır. Son bölümde ise, traverslerin kullanım alanlarının ve traverslerin seçiminde örnek teşkil edeceği düşünüldüğünden, İstanbul ve Türkiye'deki demiryolu ulaşımında çok önemli bir yere sahip olan Marmaray BC1 Projesi'ne değinilmiştir. Bu projede kullanılmış olan traverslerin seçiminde etkili olan faktörler, uygulama alanları ve farklılıkları ile maliyet analizleri irdelenmiştir. Bu proje örneklendirilerek, demiryollarında bir üstyapı elemanı olarak traverslerin önemi ile doğru tipteki travers seçiminin hattın üstyapısına, konforuna ve inşaat maliyetlerine etkisi etraflıca analiz edilmiştir. Araştırmacı, bu bölümde, maliyet hesaplamalarının kolaylıkla anlaşılabilmesini hedefleyerek, bir kilometrelik örnek bir demiryolu planlayarak, ortaya çıkabilecek maliyetleri hesaplamıştır.