Balastsız Hat (Slab-Track), modern demiryolu teknolojisinde özellikle Yüksek Hızlı Tren (YHT) hatları ve yoğun trafiğe sahip metro projelerinde standart haline gelmiş bir üstyapı sistemidir.
Geleneksel balastlı (taşlı) yola göre en büyük farkı; yüklerintravers yerine rijit bir beton plak aracılığıyla zemine aktarılmasıdır. Bu sistem, "sıfır bakım" prensibine en yakın çözümdür.
Balastsız Hat (Slab-Track) Yapım Metodolojisi ve Teknik Analiz
Slab-Track Yapım Metodolojisi
Bu yöntemde; raylar ve slab-trackl’er bir "iskelet" (track skeleton) halinde hazırlanır, havaya kaldırılır ve slab-track’lerin altı/çevresi taze betonla doldurularak sabitlenir.
1. Zemin Hazırlığı ve Seviye Ayarlama Tabakası (Levelling Layer)
Rijit üstyapı (slab-track) imalatının geometrik doğruluğunu sağlamak ve pahalı bir malzeme olan KYB'nin sarfiyatını kontrol altında tutmak için öncelikle kusursuz bir alt zemin oluşturulur.
- Yüzey Temizliği ve Hazırlık: Tünel taban betonu (invert) veya viyadük döşemesi üzerindeki toz, yağ ve gevşek parçalar temizlenir. Üstyapı ile altyapının mekanik olarak kenetlenmesi (bonding) isteniyorsa yüzey pürüzlendirilir (scabbling).
- Seviye Ayarlama Betonu (Levelling Concrete): Tünel inşaatından kaynaklanan kaba kot farklarını (± toleransları) gidermek amacıyla, proje kotunun belirli bir mesafe altına kadar (örneğin ray mantarından 50-60 cm aşağıya) Seviye Ayarlama Tabakası dökülür.
- Amaç: Üzerine gelecek olan asıl taşıyıcı betonarme plağın (Slab-track) her noktada eşit ve standart kalınlıkta olmasını sağlamaktır.
- Uygulama: Genellikle C20/25 veya C25/30 sınıfı beton kullanılarak, finişer veya basit kalıp yöntemleriyle düz bir "çalışma masası" oluşturulur.
- Jeotekstil veya Ayırıcı Katman (Opsiyonel): Eğer "Yüzer Döşeme" (Mass-Spring System) yapılacaksa, bu seviye ayarlama betonunun üzerine titreşim sönümleyici elastomerler serilir.
2. Donatı Yerleşimi
Seviye betonunun üzerine, dökülecek olan esas plağın (Slab) donatıları yerleştirilir.
- Alt ve Üst Hasır: Genellikle çift sıra çelik hasır veya boyuna/enine inşaat demirleri örülür.
- Kritik Fark: Bu aşamada donatılar, aralarına girecek olan travers bloklarına (booted sleepers) yer bırakacak şekilde düzenlenir.
3. Slab-Track Dağıtımı ve Ray Montajı (İskelet Oluşumu)
Prefabrik beton slab-track’ler sahaya indirilir.
- Slab-Track Dizimi: Slab-Track blokları, proje aralıklarına göre (örn: 65 cm) donatının üzerine veya geçici takozlara dizilir.
- Ray Bağlantısı: Raylar vinçle getirilir ve bu travers bloklarının üzerine bağlanır (kliplenir).
- Sonuç: Artık yerde, rayları ve slab-track’leri birbirine bağlı, esnek bir "merdiven" (track panel) durmaktadır.
4. Top-Down Askıya Alma ve Hassas Ayar
Sistemin "Top-Down" özelliği burada devreye girer.
- Portal (Gantry) Kurulumu: Ray-slabtrack iskeletinin üzerine her 3-5 metrede bir ayar portalları (iğneler) kurulur.
- Havaya Kaldırma: Portallar, rayları tutarak tüm sistemi (ray + slab-track bloklarını) havaya kaldırır.
- Hassas Ayar: Total Station kullanılarak sistem X, Y ve Z ekseninde (kot, eksen, burulma) milimetrik olarak ayarlanır.
- Durum: Şu an slab-track blokları, alttaki donatının içinde, zemine değmeden havada asılı durmaktadır.
5. Kendiliğinden Yerleşen Beton (KYB) Dökümü
Vibrasyon yapılamayacağı için KYB (SCC) teknolojisi burada hayati önem taşır.
- Döküm: KYB pompalanmaya başlar.
- Akış ve Dolgu: Çok akışkan olan beton;
- Slab-track bloklarının altına girer ve boşluksuz doldurur.
- Slab-track bloklarının yanlarını sarar.
- Donatıların arasından geçer.
- Aderans (Kenetlenme): Slab-track bloklarının yüzeyindeki pürüzler veya filiz demirleri, taze betonla birleşerek tek bir blok (monolitik yapı) haline gelir.
6. Priz ve Bitiş
- Beton donduktan sonra portallar sökülür.
- Artık raylar, betona gömülmüş slab-track blokları üzerinde sapasağlam durmaktadır.
Neden Balastsız Hat?
Özellik | Balastlı Hat (Klasik) | Balastsız Hat (Slab-Track) |
|---|---|---|
Bakım İhtiyacı | Yüksek (Düzenli buraj, balast eleme gerekir) | Çok Düşük / Yok (Sıfır bakım) |
İlk Yapım Maliyeti | Düşük | Yüksek (%30-%50 daha pahalı) |
Kullanım Ömrü | 30-40 Yıl (Balast yenilenmeli) | 60+ Yıl (Beton ömrü kadar) |
Yapı Yüksekliği | Yüksek (Daha geniş tünel çapı gerektirir) | Düşük (Tünel çapından tasarruf sağlar) |
Konfor ve Hız | Yüksek hızlarda balast uçuşma riski vardır | Çok yüksek hızlar (300+ km/s) için idealdir |
Gürültü ve Titreşim | Balast sesi sönümler (daha sessizdir) | Beton sesi yansıtır (Özel pedler/önlem gerekir) |
Neden Tercih Edilir?
- Metro Tünelleri: Tünel içinde balast bakımı yapmak çok zor, tozlu ve maliyetli olduğu için metrolarda neredeyse zorunludur.
- Yüksek Hızlı Tren: 250 km/s üzeri hızlarda balast taşlarının vakum etkisiyle havalanıp trene zarar verme riski olduğu için balastsız hat tercih edilir.
- Temizlik: İstasyon bölgelerinde ray aralarının temizlenmesi (çöp, su vb.) beton zeminde çok daha kolaydır.
Özet Değerlendirme
Travers yerine doğrudan beton plağın kullanılması ve KYB ile döküm yapılması; tünel kesitinden tasarruf sağlar, insan hatasını (vibrasyon eksikliği vb.) ortadan kaldırır ve mekanik bağlantıların betonla bütünleşmesini maksimize eder. Özellikle gürültü ve titreşim hassasiyeti olan şehir içi hatlarda en üst düzey çözümdür.
