İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB), son yıllarda raylı sistemler konusunda büyük atılımlar gerçekleştiriyor.

Elektrik-Mekanik Sistemlerin Tünel Kesitine Etkisi

İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB), son yıllarda raylı sistemler konusunda büyük atılımlar gerçekleştiriyor. İBB Başkanımız Ekrem İmamoğlu’nun raylı sistemleri İstanbul’da ulaşımın omurgası olarak konumlandırma vizyonu doğrultusunda İstanbul, dünyada aynı anda en fazla raylı sistem inşaatı yapılan şehir konumunda yer alıyor.

İstanbul için planlanan projelerden belki de en merakla bekleneni Beylikdüzü ile Sabiha Gökçen Havalimanı arasında ulaşımı 53 dakikaya indirecek HızRay Hattı. 74,5 km uzunluğunda 13 istasyondan oluşacak HızRay, saatte 140 km hıza ulaşacak ve 8 istasyonunda 1’er, 5 istasyonunda ise en az 2 metro hattı ile ve tüm istasyonlarında diğer ulaşım modları ile entegre bir ulaşım deneyimi sunacak.

Hızray Hattı’nın elektromekanik sistemlerinin tasarımı Metro İstanbul Tasarım Merkezi Müdürlüğü tarafından gerçekleştiriliyor. İstanbul’daki metro hatlarında uygulanan 5,7 m iç çapa sahip TBM tünellerinin HızRay’da da uygulanabilirliği üzerine yaptığımız çalışmaların sonuçlarına ilişkin değerlendirmelerimizden özet olarak bahsetmek isterim.

1- CER Simülasyonu

CER gücü beslemesinin farklı gerilim seviyelerinde (1.5 kV DC, 3 kV DC ve 25 kV AC) yapılabilirlik durumu ile ilgili ön CER simülasyon çalışması yapılmış alınacak ilave önlemler ile farklı gerilim seviyelerinde CER gücü beslemesinin yapılabileceği tespit edilmiştir. Türkiye’de ilk kez uygulanacak 3 kV DC CER besleme gerilim seçimi ile yer üstünde tasarlanması gereken trafo merkezlerinin sayısı 1.5 kV DC sistemlere göre yaklaşık 15 adet azaltılmıştır. Bu sayede 13 yeraltı istasyonlu yapı ile trafo merkezleri çözülmüş, kamusallaştırma gerektiren ve çevreye olumsuz etkileri olan ilave yerüstü trafo merkezi ihtiyacı oluşmamıştır.

Hızray Hattı CER Gücü Sistemi/Tren CER Paketi Optimizasyonu araç temel parametreleri ile ilgili yapacağımız iyileştirmeler ile CER gücü sisteminin genel boyutlandırmasını ve alınacak ilave önlemlerin azalmasını sağladık. Önemli optimizasyonlar elde ettik.

2- SES Piston Etkisi Ön Simülasyonu

Maksimum tasarım hızında trenlerin hareketi esnasında tünelde oluşan basınç farkı ve basınç farkı hızının; tren içindeki yolculara ve tren/hat boyu sistem ekipmanlarına etkisini irdeledik. 5,7 m iç çapına sahip ana hat tüneli için yapılan çalışmada basınç farkı hızının, uluslararası standart ve uygulamalara uygun olduğunu tespit ettik. Hazırladığımız raporda belirtilen basınç değerlerinin; hız sınırlamaları ve tren sızdırmazlık katsayısının artırılması gibi ilave çözüm önerileri geliştirdik.

3- Dinamik Gabari Çalışması

Firmalardan gelen çalışma ve görüşler çerçevesinde; en kritik olarak tespit edilen 1000 m yarıçapına sahip kurp ve 160 mm’lik devere ait dinamik gabari çalışmalarını incelediğimizde 5,7 metre iç çapına sahip ana hat tünel kesitinin uygulanabileceğini tespit ettik.

4- Katener Sistem Seçimi

Üretici ve tedarikçi firmalar ile yaptığımız görüşmeler ve aldığımız verilere göre 160 km/h hıza sahip hatlarda rijit katener uygulaması bulunmakta ve bu uygulama da TSI sertifikası ile belgelendirilmiş durumda.

Yaptığımız araştırmalar sonucu ve 35 yıllık raylı sistem deneyimimiz ile aşağıdaki sistem seçimini içeren karşılaştırma tablosunu hazırladık.

5- Mali Değerlendirme

Gerilim seviyesine bağlı olarak sistem kurulum maliyeti, trafo yapılarına ait inşai ve tünel imalat maliyeti hakkında yaklaşık olarak mali ön analiz gerçekleştirdik. Yapılan ön hesaplama neticesinde, 3kV DC gerilim seviyesi ve rijit katener seçimi ile 25 kV AC gerilim seviyesi seçimleri gerek şartları (ana hat tünel maliyetleri) ile kıyaslandığında; yaklaşık 400 milyon Euro’nun üzerinde yapım maliyet farkının ortaya çıkacağını tespit ettik.

Sonuç olarak, Hızray Hattı’nda 5,7 metre iç çapına sahip ana hat tünel kesitinin uygulanmasını; CER gücü simülasyonu, SES piston etkisi ön simülasyonu, araç dinamik gabari çalışmaları, katener seçimi, mali fizibilite ön hesap çalışmaları çerçevesinde; 3 kV DC gerilim seviyesi ve rijit katener sistemi tercihi ile birlikte uygun olarak tasarladık.

Fatih Gültekin

Metro İstanbul Genel Müdür Yardımcısı