Patnitop Tüneli ve Dr. Syama Prasad Mookerjee Tüneli olarak da bilinen Chenani-Nashri tünelinin inşaatına 2011 yılında başlanmış ve 2017 yılında trafiğe açılmıştır.
Proje, Jammu ve Keşmir’deki Chenani ve Nashri köyleri arasında iki paralel tünelin, çift yönlü bir ana trafik tünelinin ve bir kaçış tünelinin inşasını içeriyordu. Her iki tünel de sırasıyla Chenani ve Nashri köylerinin Güney ve Kuzey uçlarından eşzamanlı olarak inşa edildi.
Yoğun kar yağışı nedeniyle yolların kapandığı Patnitop sıradağlarının çevresindeki sert kışları göz önünde bulundurarak, Hindistan Ulusal Otoyol Otoritesi’ne (NHAI) bu 9 km uzunluğundaki Chenani-Nashri tünelinin geliştirilmesi sorumluluğu verildi. Patnitop’u baypas edin. İnşaattan sonra Chenani ile Nashri arasındaki mesafe 41 km’den 9 km’ye düşürüldü.
1050 m’yi aşan aşırı yük ile karmaşık ve düzensiz coğrafi koşullarda tünellerin planlanması ve geliştirilmesi zor bir işti. Tünel alanının jeolojisi ve Chenani-Nashri tünelini inşa etmek için kullanılan tasarım metodolojisi bu makalede tartışılmıştır.
1. Chenani-Nashri Tünel Sahasının Jeolojisi
Chenani-Nashri tünel bölgesi, Batı Himalaya bölgesinde, Alt Himalayalar olarak bilinen bir çarpışma kuşağı alanında yer almaktadır. Bu yapısal alan kuzeye doğru ana sınır bindirmesiyle ve güneyde Himalaya ön bindirmesiyle sınırlıdır.
Bu birincil bindirmeler, tıpkı Himalaya orojenezinin kuzeybatı bölgesindeki kuşakların ve birimlerin çoğunluğu gibi, kuzeybatıdan güneydoğuya doğru, güneye veya kuzeye doğru orta ila hafif dalmalarla doğrultu gösterir.
Aşağıdaki noktalar, Chenani-Nashri tünelinin jeolojisini açıklamaktadır:
- Tünelin ekseni boyunca bulunan kayaçların çoğu Aşağı Murree formasyonuna aittir.
- Sedimanter kayaçlar, kırmada mükemmel dayanıklılık gösteren Murree Structural Belt altında sınıflandırılır. Ayrıca, tortul kayaçlar, kuzeyde bölgesel olarak Ana Sınır Bindirmesi (MBT) olarak adlandırılan bir bindirme kompleksi ile ve güneyde Ana Ön Bindirme (MFT) tarafından sınırlandırılmıştır.
- Hem MBT hem de MFT, metamorfik diziden geliştirildi.
- Bir grup killi ve kumlu kayaçlar çoğunlukla Muree formasyonunda sınırlıdır. Chenani-Nashri tünelinde killi ve kumlu kaya gruplarında ara tabakalı kumtaşları, silttaşları ve kiltaşı mevcuttur. Kumtaşı tabakalarının kalınlığı birkaç metre ile 10 m arasında değişmektedir.
- Eğim yönleri, Chenani ucundaki tünel kazısı için elverişsizken, Nashri ucunda tam tersidir. Genel olarak, tünel ekseni boyunca eğim, kazı için uygun koşulları temsil eder.
- Chenani ucundaki çarpma yönü tünel eksenine paralelken, Nashri ucundaki çarpma yönü tünel eksenine diktir.
- Kazı sırasında genellikle farklı kalınlıklarda birkaç kumtaşı, kiltaşı ve silttaşı bandı bulunmuştur.
- Karışım halindeki silttaşı, kumtaşı ve kiltaşı gibi karışık kaya bantlarına ayrıca tünel kazısı sırasında rastlanmıştır.
- Kumtaşının tek eksenli basınç dayanımı (UCS) 65-110 MPa aralığındayken, silttaşı ve kiltaşı için UCS sırasıyla 30-50 MPa ve 9-16 MPa aralığındaydı.
- Kiltaşının düşük UCS’si, kiltaşının çevreye açık bırakıldığında, yaklaşık bir hafta içinde küçük parçalara parçalanacağını gösterir.
- Silttaşı eklemleri aşınabilir çamur dolgularına sahiptir.
- Kiltaşı üzerinde üç adet eklem takımına rastlanırken, hem kumtaşı hem de silttaşı için bir veya iki sayıda eklem takımı bulunmuştur.
| S.No. | kaya türü | Kaya kütlesi derecelendirmesi (RMR) | Kaya kütlesi kalitesi (Q –değeri) | N-değeri |
| 1 | Kumtaşı | 64 | 5.20 | 13 |
| 2 | silttaşı | 54 | 3.05 | 7 |
| 3 | kil taşı | 26 | 0,15 | 0.50 |
| 4 | Kumtaşı ve silttaşı karışımı | 48 | 1.60 | 4 |
| 5 | Silttaşı ve kiltaşı karışımı | 43 | 0,54 | 2.5 |
Tablo-1: Chenani-Nashri tünelinin inşası sırasında karşılaşılan farklı kayaların RMR, Q değeri ve N değeri
Tablo-1’e göre kiltaşı için RMR, Q-değeri ve N-değeri diğer kayaçlar arasında en düşük olanıdır. Bu nedenle, kiltaşı için çatı destekleri, ağır çelik destekler gerektirmiştir. Oysa kumtaşı daha az çatı desteği gerektirmişti.
2. Chenani-Nashri Tünelinin İnşaat Detayları
NHAI’ye Hindistan hükümeti tarafından NH-1A bölümünü dört şeride geri yükleme, güçlendirme ve genişletme sorumluluğu verildi. Chenani-Nashri tünelinin inşasına, NH-1A’nın Patnitop tepesindeki tüm bölümü kış aylarında kar yağışı nedeniyle tıkandığı için acil olarak başlandı. Böylece, Jammu ve Keşmir eyaletlerinin Hindistan’ın geri kalanıyla bağlantısı engelleniyor.
Chenani-Nashri tüneli projesi, bir yer altı tüneli, iki köprü, ücretli geçiş yerleri, güney portalına doğru 1,3 km’lik yaklaşım yolu, kuzey portalına doğru 0,6 km’lik yaklaşım yolu, tüm proje tesisleri ve çöplüklerin inşasını içermektedir.
Ayrı bir paralel kaçış tüneli ile birlikte 9 km uzunluğunda bir ana tünel inşa edilmiştir. Ana tünel, her yönde iki şeritli çift yönlü bir tünel olarak tasarlanmıştır. Kaçış tüneli, herhangi bir kaza anında acil kullanım için tasarlanmıştır.
Ayrıca kaçış tüneli, bakım sırasında trafiği ana tünelden yönlendirmek için kullanılır. Kaçış ve ana tünel yaya geçidi için 300 m, araç geçidi için 1200 m aralıklarla birbirine bağlanmaktadır.
Ana tünelin genişliği 11,75 m olup, bunun 9,35 m’si taşıt yoluna, 1,2 m’si ise her iki taraftaki yürüme yollarına ayrılmıştır. Tünelin geometrisi, tünelin tüm bölümü boyunca tamamen enine havalandırma sistemi için hükümler sağlanabilecek şekilde tanımlandı. Chenani-Nashri tüneli, Hindistan’ın tamamen çapraz havalandırma sistemi (egzoz havası ve taze hava kanalları) ile donatılmış ilk tünelidir.
Aksine, kaçış tünelinin geometrisi, yüklenici ile ekipmanın mevcudiyeti ve boyutuna göre tanımlandı, çünkü ana tünelin inşasının kaçış tünelinden ilerletilmesi gerekiyordu. Jumbo, beko, boşaltıcı gibi iş makinaları detaylı bir şekilde incelendikten sonra 5 m genişliğinde bir kaçış tüneli tamamlanmıştır. Kaçış tüneli, her iki tarafında yaya yolları bulunan tamamen motorlu olarak tasarlanmıştır.
Kaçış tüneli ile ana tünel arasındaki çapraz geçişler, makine ve dişli geçişleri için kullanıldı. Ana tünelin kazısı için ekstra yüz, çapraz geçitlerle sağlandı. Böylece, ana tünelin kazılması için ikiden fazla yüz mevcut olduğundan daha hızlı bir kazı oranı elde edildi.
Chenani-Nashri tünelinin inşası için delme ve patlatma tünel açma yöntemi kullanıldı. Bölüm, sert kaya yüzlerinde kazı yapmak için esas olarak başlık (tünelin üst kısmı) ve basamak (tünelin alt kısmı) olarak alt bölümlere ayrılmıştır. Buna karşın mekanik ekskavatörler, kayma bölgeleri ve zayıf kaya kütlesi boyunca kazı yapmak için kullanıldı.
Ana tünelin kazısı için enine kesit 130 m 2 ile 170 m 2 arasında değişiyordu çünkü zayıf kaya kütlesi koşullarında daha ağır destekler (daha fazla alanı çevreleyen) gerekliydi ve bunun tersi de geçerliydi. Kazıdan hemen sonra kaya kütlesini stabilize etmek için birincil kaplama desteği olarak püskürtme beton, kafes kiriş ve kaya bulonları kullanılmıştır.
Nihai astar, beklenen uzun vadeli canlı yüklere, hidrolik yüklere ve sismik yüklere dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Birincil ve son kaplama arasında, beton temel kirişlerine kadar tünelin tüm çevresi boyunca jeotekstil koruyucu keçe ile birleştirilmiş bir su yalıtım membranı sağlanmıştır.
3. Chenani-Nashri Tünelinin İnşasında Kullanılan Tünel Açma Yöntemi
Orta ila yüksek mukavemetli kayalar, Chenani-Nashri Tüneli’nin büyük bölümünde mevcuttu. Bu nedenle, hem ana hem de kaçış tünelinin inşası için delme ve patlatma yöntemi benimsenmiştir. Ayrıca, delme ve patlatma yöntemi çok çeşitli kaya koşulları için kullanılabilir ve aynanın stabilizasyonu için daha fazla bekleme süresi sağlar. Tünel açma makinelerinin (TBM’ler) kullanımı, bunların Himalayalara taşınmasının zorluğu ve ilk yatırım maliyetinin yüksek olması nedeniyle benimsenmedi.
Delme ve patlatma yöntemi kullanılarak tünel inşaatının tipik döngüsü aşağıda açıklanmaktadır:
- Kazı yüzünde patlatma modelinin işaretlenmesi
- İstenen derinliğe kadar işaretli patlatma modelinin delinmesi
- Açılan deliklerin patlayıcılarla doldurulması
- Patlayıcıların patlatılması, ardından patlama dumanlarının giderilmesi için havalandırma
- Kazılan kayanın patlama yoluyla çıkarılması
- Birincil kaplama desteklerinin takılması
- Yer değiştirmelerin izlenmesi ve su yalıtım membranlarının döşenmesi
- Son olarak, kalıcı astarın takılması
SSS
Chenani-Nashri tünelinin yapım amacı nedir?
Çoğunlukla Patnitop tepesindeki NH-1A’daki yollar, kış mevsiminde yoğun kar yağışı nedeniyle oldukça uzun bir süre kapalı kalır. Böylece, Patnitop tepesini baypas etmek için Chenani-Nashri tünelinin inşa edilmesine karar verildi.
Chenani-Nashri tünelinin inşaatı ne zaman başladı ve tamamlandı?
Chenani-Nashri tünelinin inşaatına 2011 yılında başlandı. Hem ana hem de kaçış tünelleri sırasıyla Chenani ve Nashri köyünün güney ve kuzey ucundan eş zamanlı olarak inşa edildi ve inşaat 2016 yılında tamamlandı.
Chenani-Nashri tünelinin inşaatı sırasında karşılaşılan kaya türleri nelerdi?
Chenani-Nashri tünelinin inşaatı sırasında ara tabakalı kumtaşları, silttaşları ve kiltaşı ile karşılaşılmıştır.
Hindistan’ın tamamen çapraz havalandırma sistemi ile donatılmış ilk tüneli hangisidir?
Chenani-Nashri tüneli, Hindistan’ın tamamen çapraz havalandırma sistemi (egzoz havası ve taze hava kanalları) ile donatılmış ilk tünelidir.
Chenani-Nashri tünelini inşa etmek için hangi tünel açma yöntemi kullanıldı?
Orta ila yüksek mukavemetli kayalar, Chenani-Nashri Tüneli’nin büyük bölümünde mevcuttu. Bu nedenle, hem ana hem de kaçış tüneli inşa etmek için delme ve patlatma yöntemi benimsenmiştir.