1. 1
1. GİRİŞ
Tünel, Türk Standartları Endüstrisinin tarifine göre; yeraltında çeşitli kayaçlar içinde
inşa edilen giriş ve çıkışı olan, drenaj, kanalizasyon, su boruları, kanal, demiryolu,
karayolu, yaya yolu vs. geçişine imkan veren bir geçiş yoludur. Galeri ise yeraltının
istenilen yerine ulaşmak için açılan yatay veya eğimli bir boşluk veya geçittir.
Dünyamız her geçen gün artan oranlarda bir nüfus artışıyla karşı karşıya kalmaktadır.
Buna paralel olarak insanların ihtiyaçları ve sorunları da beraberinde getirmektedir.
Nüfus artışına paralel olarak şehirleşme hızla artmakta, bunun sonucunda da
kentlerde yaşayan insan populasyonu artmaktadır. Özellikle milyonlarca insanın
beraberce yaşadıkları metropollerde trafik ve çevre kirliliği gibi belli başlı sorunlar
nüksetmektedir. Ulaşımın hızlı olarak sağlanması, özellikle büyük şehirlerde yer altı
ulaşım sistemlerinin (metro) oluşturulmasıyla mümkün olmaktadır. Boş alan azlığı
ve çevre sorunlarının yaşanmadığı önceki yıllarda tünelcilik sadece, zorlu dağ
engellerini aşmak için düşünülürken günümüzde yer yokluğu ve çevre etkisi daha
kolay yöntemlerle (örneğin hafriyat) çözümlenebilecek yapılarda bile insanları
tünellere yöneltmektedir Ayrıca metropollerin önemli sorunlarından biri olan
kanalizasyon gibi alt yapı sorunları karşısında sağlanan gelişmelerde de sevindirici
olmaktadır.
Gün geçtikçe artan hammadde ihtiyacı karşısında doğal kaynaklardan yararlanma
eğilimi ön plana çıkmaktadır. Gerekli olan hammadde ve doğal kaynaklara en hızlı
ve en ekonomik şekilde ulaşma ihtiyacı gündeme gelmektedir. Yeraltı madenlerinin
işletilmesinde çağdaş standartlara uygun olarak üretim kapasitesinin arttırılması
yönünde bir eğilim vardır. Bu da ancak mekanize edilmiş yeraltı maden
işletmelerinde gerçekçi bir uygulama sağlanırsa mümkündür.
Dünyada olduğu gibi ülkemizde de enerji sorunun çözümünde varolan akarsu
kaynaklarımız üzerinde yeni barajların yapılması ile birlikte etkin ve hızlı bir
ulaşımın sağlanması için gerekli olan tünellerin açılmasında mekanizasyon yönünde
bir tırmanış vardır.

2. 2
Galeri ve tünel açmada yaşanan en son teknolojik gelişmeler sayesinde hem
madencilik alanında hemde inşaat mühendisliği alanında çalışma hızı ve ekonomiklik
dolayısıyla da verimlilik artmaktadır.
Türkiye son yıllarda gerek kara ve demir yolu tünelleri, metrolar, kanalizasyon
gerekse doğal rezervlerimiz açısından mekanizasyon çalışmaları için önemli bir
potansiyel teşkil etmektedir. Mekanize kazı sistemi 20. asrın son yarısından
başlayarak bugüne hızlı bir gelişme göstermiştir. Madencilik alanında yüksek üretim
kapasitesine erişmek ve yapı endüstrisinde ise daha kısa zamanda daha duraylı
tünellerin açımında uygulanan mekanize kazı sistemleriyle normal koşullarda diğer
klasik yöntemlere oranla daha yararlı olmaktadır.

3. 3
2. TARİHSEL GELİŞİM
En eski tüneller günümüzden 3000 yıl kadar önce değerli metallerin araştırılması
amacıyla Babilliler ve Aztekler tarafından Hindistan, Mısır ve Mezopotamya ‘da inşa
edilmiştir. Yaklaşık olarak 19. yüzyıla gelininceye değin sert kayadaki tüneller
arında ateş yakılarak kaya ısıtıldıktan sonra oluşan sıcak yüzeye su ve sirke
püskürtülmesi esasına dayanılarak kazılmaktaydı. Bu yolla elde edilen ilerleme
miktarı yaklaşık olarak haftada 1 metreydi.
Yeryüzünde ilk tünel M.Ö. 4000 yıllarında Babil şehri yakınlarında, Fırat nehrinin
altında açıldığı söylenmektedir. İnşa edilen bu tünel 3.5x4.5 çapında ve 1 km.
uzunluktadır.
Sonraki dönemlerde galeri açmanın bir savaş tekniği olarak da kullanıldığı
görülmektedir. Surların aşılabilmesi için altlarında galerilerin kazma ve kürek
vasıtasıyla açıldığı bilinmektedir.
Mısırlılar ve Romalılar da ağırlıklı olarak su nakletmek amacıyla tüneller
açmışlardır.
Barutun icat edilmesiyle beraber birçok alanlarda gelişmeler olmasına rağmen
tünelciliğe uzun süre bir yararı olmamıştır.
Tünel işlerinde önem arz eden bir gelişme 1823 – 1843 yılları arasında Thames
nehri altında açılan tünel sebebiyle olmuştur. Bu tünelin önemi Fransız mühendis
Brunel ‘in patentini aldığı Bukliye (kalkan) metodunu ilk kez burada
uygulamasından kaynaklanmaktadır. Bu 4.20 m ve 4.80 m çaplarında ikiz tünel olup
halen kullanılmaktadır.
1830 yılında Lord Cohrane ‘da sulu zeminlerde kuyu ve galeri açmada
kullanılabilecek, basınçlı havadan istifade ederek uygulanabilecek yöntemine ait
patenti almıştır.

4. 4
Büyük tünellerin artışının gözlenmesi demiryollarının gelişimine paralel olarak
gerçekleşmiştir. İlk demiryolu tüneli Fransa’da St.Etienne – Terre Noire hattında
1826 yılında gerçekleştirilmiştir.
1868 yılında New York metrosu Amerika kıtasının ilk yeraltı demiryolu ulaşım
sistemi olarak hizmete açılmıştır. İlk yeraltı demiryolu ise Türkiye ‘de 1874 yılında
Galata – Pera arasında hizmete açılmıştır.
Avrupa’nın gerçekleştirdiği büyük projelerden biriside Manş tünelinin altından tünel
inşasıyla geçilmesidir. 1987 ‘de başlayıp 1993 yılında tamamlanan, 50.5 km.
uzunluğunda, deniz yüzeyinin 100 m, deniz tabanınınsa 40 m altındaki tünelin
maliyeti günümüz rakamlarıyla 648 trilyon liradır.

5. 5
3. GELENEKSEL YÖNTEMLERLE GALERİ VE TÜNEL AÇMA
3.1. Hidrolik Kırıcılar
Hidrolik maden ve inşaat mühendisliğinin uğraşı alanındaki bir çok işlerde
kullanılabilir. Tünel açma faaliyetlerinde de hidrolik kırıcılar özellikle jeolojik
süreksizliklerin yoğunlaştığı formasyonlarda galeri sürülmesi işlerinde kullanılırlar.
Modern hidrolik kırıcıların yapıları oldukça basittir. Serbest hareket eden piston
darbe enerjisini, çok kısa bir sürede gerekli hacımdaki yağı sağlayan bir
akümülatörden alır. Bu akümülatör devamlı olarak hidrolik pompa yardımı ile şarj
edilir. Hidrolik kırıcıların bir avantajı da herhangi bir ekskavatöre monte edilebilir
olmalarıdır.
Hidrolik kırıcılardaki piston ile kırıcı uç arasında darbe enerjisini ileten bir yağ
yastığı vardır. Bu yastık, kırıcı uçta aşırı stres birikmelerini önleyerek yüksek darbe
hızlarını mümkün kılar. Pistondaki kinetik enerji yağda gerilme enerjisine dönüşür,
yağda basınç yükselir ve kırıcı uç ileri giderken biriken basınç tekrar kinetik enerjiye
dönüşür. Eski tip pnömatik kırıcılarda darbe enerjisinin piston ağırlığına oranı 2 iken,
bu oran hidrolik kırıcılarda 8 ‘e yükselmiştir. Bu nedenle hidrolik kırıcılar, pnömatik
kırıcılara oranla 20 defa daha güçlü olabilmektedir.

6. 6
Çizelge 3.1. Galeri sürmede kullanılan bazı hidrolik kırıcılara ait teknik özellikler
Hidrolik Hidrolik
Firma Darbe Darbe Ağırlık Debi Basınç Nitrojen/Gaz
Adı Tipi En. (J) (Dak) (kg) (lt/dak) (kg/cm2) Basıncı
Gaz Basıncı=1/2
Ingersoll G500 680 135-600 220 54,5‘e kadar13,8 yağ basıncı 96
Rand G1100 1900 60-600 33 163 ‘e kadar 13,8 kg/cm2
Hm200 540 700 240 55 12-15
Krupp Hm600 18530 450 550 70-90 13-16 Dış Akümülatör
Shand - 2350 180 500 60 Kas.14 69 kg/cm2
Montabert SRH 500 2000 350-450 475 60-170 6,5-13 İç Akümülatör
Gullick
Dobson - 4070 600 700 185 16,6 4.1-5.5 kg/cm2
3.2. Galeri Sürülmesi Amacı İle Kullanılan Hidrolik Kırıcılar
Bunlar genelde bir paletli aracın üzerine monte edilmiş haldedirler. Operatörün
arındaki jeolojik süreksizlikleri görüp, gerektiği yerlere kırıcı ucu yöneltmesi kazı
verimini oldukça artırmaktadır. Masif formasyonlarda pek uygulama alanı
bulamamıştır. Genelde galeri açma makinelerine nazaran % 50 ucuzdur ve kazı
sırasında açığa çıkan toz miktarı da minimumdur. Buna rağmen çok zayıf
formasyonlarda, ucun formasyonu kırmadan arına gömülmesi kullanılmaları
konusunda bazı tereddütler yaratmıştır. İngiliz kömür ocaklarında 1965 senesinden
beri uygulama alanları aranmışsa da gelişme istenildiği gibi olmamıştır.
3.3. Delme ve Patlatma
Delme – Patlatma yöntemi madencilik alanındaki tüm gelişmelere rağmen bazı
avantajlarından dolayı bir çok maden işletmesinde kullanılmaktadır. Patlayıcı
maddenin anlamı belirli şartlar altında aniden yanarak veya patlayarak ayrışan ve gaz
haline dönerek yüksek basınç oluşturan kimyasal bileşimler veya karışımlar anlaşılır.
Patlayıcı maddelerle kayaçların kazılmasında kayaç içerisine patlayıcı maddelerin
konulacağı deliklerin açılması gerekmektedir. Deliklerin açılmasında patlayıcının

7. 7
etkisinin artması için delik ağız kısmının dar dip kısmının ise geniş olması fazla
patlayıcı yerleştirilmesi açısından gerekmektedir. Patlayıcı madde yerleşiminden
sonra üzeri etkinin artırılması için sıkılanır. Sonra ateşleme sistemi kurularak
patlatmaya geçilir.
Patlayıcı maddelerin güvenlik açısından kullanımı ve saklanması esnasında bilinip
dikkat edilmesi gereken bazı hususlar vardır. Çünkü bir işletmede ancak 1 – 2 ay
yetecek kadar patlayıcı bulundurulması gerekir. Patlayıcı maddenin darbe ve
sürtünmeye karşı olan duyarlılığına saklanması sırasında dikkat edilmelidir. Patlayıcı
maddelerin kıvılcım ve alev etkisiyle ateş alabilme özelliklerine karşı yer altı
depolama noktaları özenle seçilmelidir. Kullanımı sırasında delikler içerisine
konulacak patlayıcı miktarı ve yüzdeleri, patlayıcının kayaçtan parça koparma
miktarına göre özenle seçilmelidir. Patlayıcı maddenin suya karşı dayanımına da
dikkat edilmelidir. Çünkü patlayıcı madenin su içinde veya ıslak yerlerde patlatılma
zorunluluğu varsa buna uygun ambalajlı olmalı ayrıca depolama alanında su ve neme
dikkat edilmelidir. Dona karşı duyarlılıkta önemlidir. Soğuk iklimin hakim sürdüğü
yerlerde don olayı meydana gelirse patlayıcı madde patlama özelliğini kaybettiği gibi
duyarlılığı artmakta ve kullanımı sırasında tehlikede arz etmektedir. Patlatma işlemi
sırasında açığa çıkan CO ve NO2 gibi zehirli gazlarda özellikle yer altı işletmeleri için
dikkat edilmesi gerekmektedir.
Patlayıcı madde ile kazının bazı avantaj ve dezavantajları vardır. Avantajları ; Büyük
miktarlarda ilk yatırım masrafı gerektirmez. Piyasadan temin edilebilmesi hızlı ve
kolaydır. Makine ile kazıdaki gibi enerji ve güç teminine ihtiyaç yoktur.
Dezavantajları ise ; üretimin kesikli olarak yapılabilmesidir. Metan tehlikesi olan
işletmelerde kullanılamaz. Emniyetli değildir. Galeri iç cidarlarında fazla kırık çatlak
yapısı geliştiğinden iyi bir tahkimata gerek vardır. fazla söküm dolayısıyla pasa nakli
artmıştır. İlerleme hızı düşüktür. Yerleşim bölgelerinde açılan tünelcilik
faaliyetlerinde kullanımı sakıncalı olmaktadır.

8. 8
4. MEKANİZE YÖNTEMLERLE GALERİ VE TÜNEL AÇMA
4.1. Galeri Açma Makineleri
4.1.1. Galeri Açma Makinelerine Genel Bir Bakış
Galeri açma makinelerinden anlaşılan, kazı işini yapıp, pasa ‘yı uygun bir nakliyat
donanımına veren ve kendiliğinden ileri doğru hareket eden makineler anlaşılır.
Galeri açma makineleri ilk olarak 1950 ’li yıllarda kömürün kazımı için Macarlar
tarafından f2 modeli olarak tasarlanmış ve kömür madenlerinde kullanılmıştır. Daha
sonra Ruslar bu makineleri geliştirerek Pk modeli GAM ’ni üretmişlerdir. Batı
Avrupa’da kullanılan ilk makineler ise 1961 ‘de İngiliz Kömür İşletmelerince
Sovyetler Birliğinden ithal edilen PK3 ‘ler dir. Daha sonraki yıllarda İngilizler,
mekanik ve hidrolik sistemi daha gelişmiş makineleri tasarlandırmışlar ve Dosco
adıyla üretmeye başlamışlardır. Son 50 yılda makine ağırlığı, boyutları ve kesici kafa
motor gücü, bum dizaynı kazılan malzemenin yüklenme sistemi, hidrolik ve elektrik
sisteminde gelişmeler, kesici uçların metalürjik gelişmeleri ve uzaktan komuta ve
otomasyon gibi birçok bölümünde teknolojik gelişmeler yaşanarak bugünkü
seviyesine gelmiştir.
Makine ağırlıkları 150 ton ’a ulaşmış durumdadır. Bu makinelerle daha sert kayaç
formasyonlarında yüksek itme kuvveti oluşturulmaktadır. Kesici kafa motor gücü
550 kW ’a kadar ulaşmış durumdadır. Sabit durulan bir noktadan, 100 m 2 kesitli bir
galeri kazımı yapılabilmektedir.
Ağır galeri açma makineleri 120 MPa ‘a kadar ki kayaçlarda ekonomik olarak
kullanılabilmekte ve düşük RQD değeri içeren tabakalı veya çatlaklı basınç dayanımı
160 MPa’ a kadar olan kayaçları da kazabilmektedir. Eğer kayaç çok abrasiv özellikli
ise uç tüketim değeri 1 adet/m3’ den fazladır. Kayacın içinde bulunan silis içeriğinin
artması GAM ’nin performansını oldukça düşürmektedir.

9. 9
GAM ile çeşitli galeri kesitlerinde (atnalı, dikdörtgen vb.) ve eğimlerde (20 o’ ye
kadar nadiren 30o) çalışılabilmekte ve 90o ’ye varan dönüşlerde rahatlıkla
çalışılabilmektedir.
Galeri açma makineleri (GAM) makine tipi (paletli, şiltli), makine ağırlığı, kesici
kafa tipi, kesici kafa gücü, kesici kafanın geometrik yapısı, bum tipi (tek, çift,
tamburlu) ve diğer yardımcı ekipmanlardan (lazer ünitesi, uç soğutma sistemi ve toz
bastırma sistemi, vb.) oluşmaktadır.
4.1.2. Galeri Açma Makinelerinin Ana Üniteleri
Bum tipi galeri açma makineleri (GAM) bum, kesici kafa, kesici uçlar, yükleme
ünitesi olmak üzere 4 bölümden oluşmaktadır.
4.1.2.1. Bum
Galeri açma makineleri sabit veya teleskobik bum ’lu olabilmektedir. Teleskobik
bum özellikle yumuşak tabanlarda avantajlı olmakta, kılavuz kazı sırasında makineyi
yürütmeden, teleskobik bum ile kılavuz kazının yapılması mümkün olmaktadır.
4.1.2.2. Kesici Kafa
Bum tipi galeri açma makinelerini bum eksenine paralel (BEP) (Axial) ve bum
eksenine dik (BED) (Transverse) GAM olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.
4.1.2.3. Kesici Uçlar
Galeri açma makinelerinde genellikle üç ayrı tipte kesici uç kullanılmaktadır. Bunlar,
kömürler ve yumuşak kayaçlar için kullanılan radyal uçlar, orta sertlikte kayaçlar ve
kömürler için kullanılan ileri atımlı uçlar ve sert ve aşındırıcı kayaçlar için kullanılan
yuvasında dönebilen, ileri atımlı kalem uçlardır.

10. 10
GAM ’nde kullanılan kalem uçlar yüksek dayanımlı kayaçları kazabilecek şekilde
imal edilmişlerdir. Karbit üzerindeki etkileri ve uçta sıcaklık oluşumundan dolayı
yüksek silis içerikli dayanımı yüksek kayaçların kazılmasını sınırlamaktadır.
Tungsten karbitin kobalt içeriği, uçlardaki sıcaklığın etkisini azaltmakta ve uç
sağlamlığını arttırmaktadır. Kesme işlemi boyunca oluşan sıcaklık ve toz miktarını
azaltan daha fazla kesme verimini sağlayan uç şekilleri geliştirilmektedir.
Küçük disk çapların, polikristalin elmaslarda ve karbitlerdeki son gelişmeler daha
verimli kesme sağlamaktadır.
4.1.2.4. Yükleme Ünitesi
Galeri açma makinelerinde kazılan malzemeyi yüklemek üzere makine önünde bir
yükleme ve taşıma ünitesi mevcuttur. GAM ’nin tipine göre, paletli konveyör, çift
zincirli paletler, yıldız çarklar, yengeç kolları, yükleyici kollu, yükleyici diskli veya
yükleyici kanatlı gibi çeşitleri bulunmaktadır. Yengeç kollar kaba ve iri malzemelere
uygunken yıldız çarklar ince malzemelerin yüklemesinde kullanılırlar. Zincirli
paletler ise her iki koşulda kullanılmaktadır.
4.1.3. Galeri Açma Makinelerinin Tipleri
4.1.3.1. Bum Eksenine Paralel Galeri Açma Makineleri
Bu tip GAM ’nde kesici kafa küçüktür ve selektif kazı işine daha uygundurlar. Ana
kesme kuvveti yanlara doğru uygulanmakta olup, kesilen malzeme arına paralel
olarak atılmaktadır. BEP makinelerde kesici kafalar silindirik, konik, küresel veya
bunların kombinasyonları biçiminde olabilmektedir.
Silindirik ve küresel kafaların bir diğer dezavantajı da kesici kafayla sağa sola doğru
yapılan kesme işlemi sırasında yan mahmuzlar galeri yan duvarına erişemediğinden
tam bir güç alamaz. Ayrıca kesilen malzeme yana doğru atılacağından tekrar
yüklenmesi gerekir ve buda zaman kaybına neden olur.

11. 11
4.1.3.2. Bum Eksenine Dik Galeri Açma Makineleri
Bu makinelerde alına paralel bir eksen etrafında dönen tek veya çift kafa
bulunmaktadır. Ana kesme kuvveti yukarıdan aşağıya doğru kafanın dönüşü ile
sağlanmakta, buna bumun aşağı doğru uyguladığı hidrolik güç yardımcı olmaktadır.
Kesilen malzemenin büyük çoğunluğu ( % 80 ‘i ) doğrudan öndeki yükleyicinin
üzerine atılmaktadır.
Bum eksenine dik galeri açma makinelerinin bazı dezavantajları vardır. Bunlar kesim
esnasında galeri içi cidarında dalgalı bir kesit oluştururlar. Bunun ise sakıncalı
yönleri vardır. Öncelikle makine paletleri yüzeye tam oturmamasından dolayı
zorlanır ve vibrasyon yani titreşim artar. Bu makinede arızalara neden olur. Oluşan
dalgalı kesitte uç noktalara gelen yükler ve dolayısıyla tahkimat üzerine binen yükler
artmaktadır. Tünel açmada gereksiz bir yüzey açılmış olacağından fazladan bir
maliyet getirecektir. Ayrıca bu kazılan fazla alanda çimentolanması gerekeceğinden
yine maliyeti artırıcı bir etkisi olacaktır.
4.1.3.3. Tamburlu Galeri Açma Makineleri
Bu makinelerdeki çalışma sistemi ise buma monte edilmiş silindirik tambur
üzerindeki kesici uçlar vasıtasıyla açılacak galeri yüzeyi aşağıdan yukarı yada
yukarıdan aşağıya doğru tek seferde silindirik tamburun genişliği kadar taranarak
gerçekleştirilmektedir. Kesilen malzeme yine öndeki yükleyiciye atılmaktadır.
4.1.3.4. Çift Bumlu Galeri Açma Makineleri
Çift bumlu galeri açma makinelerinin çalışma prensibi bum eksenine paralel galeri
açma makineleri gibidir. Bu makinelerde bir yerine iki adet bum ve kesici kafa
ünitesi vardır. Yani her iki kesici kafada bum eksenine paraleldir. Bu makineler daha
ağır olmakta ve dolayısıyla toplam güç ve kesici kafa gücü de fazla olmaktadır.

12. 12
4.1.4. Kesici Uçlarda Yüksek Su Jeti Kullanan Makineler
Galeri açma makinelerinin kesme performansını arttırmak amacıyla kesici uçlarla
birlikte yüksek basınçlı su jeti kullanan makineler mevcuttur. Su jetinin kullanım
avantajları;
a- Daha az kesme kuvveti gerektirmesi, daha sert kayaçların kesilebilmesi,
b- Kesme hızında artış,
c- Toz oluşumunda azalma,
d- Kıvılcım oluşunun önlenmesi,
e- Kesici uç aşınmasında azalma, daha uzun ömür
4.1.5. Galeri Açma Makinelerinin Kazı Verimini Etkileyen Parametreler
4.1.5.1. Makineye Bağlı Özellikler
1. Makinenin gücü, ağırlığı ve stabilitesi
2. Kesme kafasının tipi ve geometrisi
3. Pasa toplama ve taşıma kapasitesi
4.1.5.2. Çalışılan Yer ve Şantiyeye Bağlı Özellikler
1. Galeri boyutu, şekli, eğimi ve uzunluğu
2. Tahkimat şekli
3. Havalandırma imkanları
4. Standart hizmetler, güç ve su temini gibi
5. Pasa nakliye sistemi
6. Çalışma vardiya sayısı, çalışılabilir zamanın uzunluğu
7. Verimlilik teşviki
8. Kazı ekibinin tecrübesi

13. 13
4.1.5.3. Makine Bakım Özellikleri
1. Makinenin kullanım yaşı ve durumu
2. Makineden faydalanma oranı
3. Bakımın uygun ve planlandığı şekilde yapılması
4. Bakım ekibinin iş tecrübesi
5. Yedek parça temini
6. Gerektiğinde aşınmış uçların değiştirilmesi
4.1.5.4. Kazılan Formasyonun Özelliği
1. Sertliği
2. Kırılganlığı
3. Aşındırıcılığı
4. Mineralojisi
5. Jeolojik süreksizlikler
6. Tabakaların ve şistozitenin kazı yönüne göre eğim ve doğrultusu
4.1.6. Geleneksel Metotlarla Kazı ile Galeri Açma Makineleriyle Kazının
Karşılaştırılması
İlerleme hızının önemi kadar önemli olan diğer bir hususta galerinin sürülme
masrafıdır. 1970 yılında Dortmunder Madencilik isimli bir şirket makine ile açılan
bir galeri ile klasik yolla sürülen ( yani patlayıcı madde ve hidrolik yükleyicinin
bulunduğu ) bir galeri ile masraflar bakımından karşılaştırmıştır. Klasik yollardan 5
ayda sürülen galeri 428 m olmuş ve burada ortalama 1762 DM/m lik’ bir maliyete
mal olmuştur. Buna karşılık 4 ayda firmaya ait Eickhoff EV 100 modeli ile açılan
397 m ‘lik galeri maliyeti ortalama 1298 DM/m lik bir maliyetle bitmiştir.böylece
makine ile galeri açma klasik yolla galeri açmanın ancak 2/3 üne mal olmuş
bulunmaktadır.

14. 14
Çizelge 4.1. Dinamitleme Yoluyla ve Continuous Miner ile Galeri Açmanın
Karşılaştırılması
Aynı Damarda Başka Damarda
CM CM
Dinamitleme CM
Dinamitleme Dinamitleme
(YM var) (YM var)
(YM yok) (Oran)
İlerleme (m/gün) 22 4,4 5 4,5 5
Kazı randımanı
(fm3/yevm) 3,2 1,1 3 2,5 1,3
İşletme
masrafları
(DM/fm3) 32 78 0,4 57 0,56
CM=Continuous Miner ; YM=Yükleme Makinesi
Çizelgedeki değerlerden göz önüne alınan durumlar için Continuous Miner ile elde
edilen ilerlemenin dinamitle ilerleme yöntemine nazaran (masraflar sadece %40) 5
defa daha fazla olduğu anlaşılmaktadır.

15. 15
4.1.7. Galeri Açma Makineleri Hakkında Genel Bir Değerlendirme
Son 40 sene içinde büyük gelişim gösteren bu makineler gittikçe artan bir sayıda
kullanılmaya başlanmış ve günümüzde de yalnızca madencilikte değil inşaat
mühendisliği alanında da yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makineler düşük
dayanımlı kayaçlardan orta sert dayanıma kadar olan formasyonlarda
kullanılmaktadır. Kanalizasyon, ulaşım ve benzeri amaçlarla tünel ve kanal açılması
ihtiyacı, bu işlerle uğraşan müteahhit firmalarını, bugüne kadar sadece madenciliğe
mahsus olan “yumuşak ve sert taşlarda galeri açma problemi” ile karşı karşıya
bırakmıştır. Bunun sonucu olarak çok yakın zamanlarda da, özellikle inşaat
mühendisliği açısından, gene en sert taşları bile delip geçmek için “sert kayaç
makineleri” nin gelişimi kaçınılmaz bir zorunluluk olarak ortaya çıkmış
bulunmaktadır. Ayrıca bu makinelerle galeri ilerleme randımanı artmış, galeri açma
maliyeti de azalmıştır. Yine direkt makineye bağlı olmamakla birlikte bir diğer
üstünlüğü de nakliye, havalandırma, su atımı vs. gibi çeşitli donanımların bir yeni
kullanma alanı için daha çabuk serbest kalmaları, dolayısıyla onlara yatırılan
sermayeden çok daha iyi yararlanabilme olanağının doğmuş olmasıdır.
Madencilik için “sahanın çabuk açılması, yeni işletme yerlerinin çabucak tesisi ve
geri dönüş galerilerinin işletme başlayıncaya kadar olan muhafazası zamanının
kısalması” gibi ilave bazı yararlar daha vardır.
Ekonomik üstünlüklerinin yanı sıra tünel açılması işlerinde, patlayıcı madde ile
yapılacak bir çalışmanın mümkün olmadığı yerler ile meskun mahallerin altına isabet
eden az derin kısımlarda, tünel ve kanal açma işlerinde Galeri Açma Makinelerinin
kullanılması adeta bir zorunluluk haline gelmektedir. Dolayısıyla patlayıcı madde
kullanılmasındaki bütün emniyet tedbirlerine de gerek kalmamaktadır. Bunun
yanında galeri duvarlarını düzgün açması da önemli bir üstünlüktür. Ayrıca galeri
açma makinelerinin bir diğer önemli avantajı da dinamitleme yöntemindeki
kaçınılmaz olan arazi çatlatılmasının meydana gelmeyişi ve galeri yüzeyinin çok
daha düzgün bir şekilde açılabilmesidir. Bunların sonucunda tahkimat işi hafifler ve
yapımı da kolaylaşır.

16. 16
Galeri açma makinelerini tam kesit ve kısmi kesitli diye ikiye ayıracak olursak tam
kesit galeri açma makinelerinde bütün aynanın aynı anda kazılması prensibinin
gereği olarak bu makinelerde keskiler tüm galeri yüzeyini kavrayacak şekilde dizayn
edilmişlerdir. Bunun bazı dezavantajları vardır. Artık aynaya yanaşmak mümkün
değildir, dolayısıyla keskilerin değiştirilmesi zorlaşmıştır ve tahkimat ancak
makineyi takiben arka kısımda yapılabilmektedir.
Kısmi kesitli makinelerde ise makine genişliği galeri kesitinin sadece bir kısmını
işgal ettiği için kazı yapılan galeri yüzeyine kolayca ulaşılabilmekte, keskiler
değiştirilebilmekte ve tahkimat makinenin yan kısmında, gereğinde aynaya kadar
yapılabilmektedir. Paletli yürüme düzenine sahip kısmi kesit açma makineleri
genellikle tahkimatı da yapılmış olan galeride, demontaj etmeye gerek kalmadan
geriye doğru hareket edebilmektedir.
Galeri açma makinelerinde dikkat edilmesi gereken diğer bir önemli noktada
çalışılmakta olan galerinin eğimidir. Eğimin artması makinenin açılmakta olan galeri
yüzeyine uygulayabileceği baskı kuvvetini artırır yada azaltır. Yeraltında eğim
aşağıya doğru ise makinenin kesme performansı uygulayacağı baskı kuvvetinin
artmasından dolayı artacaktır. Tam tersi durum içinse fizik kurallarından ötürü baskı
kuvveti düşecektir ve kazı performansı da düşecektir. Ayrıca bu sorun kesici kafanın
geometrisinin bozulması yönünde de etkide bulunacaktır.
Bu alanda kullanılan makinelerin çok özel yapıda olması ve ülke genelinde az sayıda
bulunması vb. nedenlerle mesleğin icrası için özel eğitim gerekmektedir. Bu
meslekte kullanılan makine ve ekipmanların üretimi ülkemizde
gerçekleştirilmemektedir. Bu nedenle kullanılan makine ve ekipmanlar ithal
edilmekte, teknoloji kullanımı bakımından bu alanda ileri sayılan ülkeler seviyesine
yakın bir çalışma standardı izlenmektedir.
Teknolojik gelişmeler bu mesleği de doğrudan etkilemekte, iş güvenliği, kalite ve
verimliliği artırmaktadır. Teknolojik yenilikler sonucu ortaya çıkan yeni malzeme,

17. 17
alet ve makine kullanımının bilinçli bir şekilde çalışanlara aktarılması ve eğitim
yoluyla niteliklerinin yükseltilmesi giderek önem kazanmaktadır.
4.2. Tünel Açma Makinelerine Genel Bir Bakış
2 – 12 m arasında değişen çaplarda kazı yapabilecek şekilde tasarlanmışlardır. Bazı
özel genişletme makineleri 3 m çaplı pilot kazı deliğini 15 m çaplı hale getirebilecek
şekilde tasarlanmıştır. Bu makinelerin uzunlukları 12 – 25 m arasındadır. TAM 3 ana
bölümden oluşur. Kuyruk kısmı, gövde kısmı ve yüz kısmıdır. Kuyruk bölümü;
kaplama tesisi için, konveyör tesisi için, platform için gerekli olan kaldırma kollarını
içermektedir. Gövde bölümü; operatör çemberi, hidrolik ve elektrikli sistemleri,
motorlar, jeneratörler, dişli sistemi ve çalışma platformu gibi üniteleri içermektedir.
Kesici kafada değişik formasyonlar için farklı kesici uçlar kullanılmaktadır. Kesici
tipte uçlar ve dişler yumuşak tip formasyonların kazılmasında kullanılmaktadır. Disk
tipte keskiler tüm kayaç türlerinde ki kazılarda kullanılabilmektedir. Dış gövde,
makinenin yapısına göre sayısı 2 – 8 arasında değişen demirleme ayakları taşır. Bu
ayaklar kazı esnasında makineyi yerinde tutmakta ve sağ – sol yapmayı
ayarlamaktadır. Ayrıca üst tarafında kazılmış olan malzemeyi arkaya nakleden bir
bant bulunmaktadır. TAM ‘i üzerinde lazerli yön verme sistemleri ; kazı sırasında
birçok makine parametresinin izlenmesine olanak veren izleme ve veri transferi
sistemleri ile makine performansını otomatik olarak optimize eden PLC sistemleri
kullanılmaktadır.
Tünel açma makinelerinin genellikle, metro, otoyol, demiryolu tüneli inşaatları ve
maden ocağı galerileri yapımında büyük ölçekli işletmelerce kullanıldığı
gözlenmektedir. Türkiye’de bu alanlardaki gelişme ve yatırımlar devam etmektedir.
Tünel Açma Makinelerinin (TAM) ilk uygulamaları ise roadheader ‘lardan sonra
olmuştur. 1970 ‘lerden sonra teknolojik gelişmelerin bir sonucu olarak TAM ‘nin
performansları senelere bağlı olarak artmaktadır. TAM bugün en sert formasyonlarda
bile başarıyla kullanılmaktadır. Basınç dayanımı 2500 kg/cm2 olan bir granit

18. 18
formasyonunda, 7 m çapında bir makine günde kolaylıkla 8-9 m ‘lik kazı hızlarına
ulaşabilmektedir.
İngiltere kömür ocaklarında yapılan mukayeseli bir çalışma da, klasik yöntemle
açılan bir galerinin maliyetinin tam cepheli bir tünel açma makinesi ile açılan galeri
maliyetinin hemen hemen aynısı olduğunu göstermiştir, buna rağmen mekanize kazı
hızı 3 misli daha fazla olmuştur.
Tünel Açma Makinelerinde elektrik ve hidrolik donanımların kumanda aletleri
operatör mevkiinde toplu halde bulunmaktadır. Makineyi burada idare etmek için bir
işçi yeterli olmaktadır. Bu büyük makinelerin yönsel idareleri önceleri çok zordu.
Ancak şimdi “Lazer Işınları” sayesinde artık çok büyük uzunluktaki galeri
sürülmesinde ve kurba (Dönemeç yada Viraj) olan hallerde bile, santimetrelerle
ölçülebilecek kadar büyük bir hassasiyetle yönsel idare mümkün olabilmektedir.
Bugün bir roadheader ‘ın fiyatı kullanılma durumuna, güç ve ağırlığına bağlı olarak
700.000 $ ile 2.000.000 $ arasında, TBM ‘nin fiyatı ise 2.000.000 $ ile 8.000.000 $
arasında değişmektedir.
4.2.1. Tünel Açma Makinelerinin Sınıflandırılması
4.2.1.1 Tünel Açma Makinelerinin Çaplarına Göre Sınıflandırılması
4.2.1.1.1. Tünel Açma Makineleri
Çapı 3,7 m ‘den fazla olan tünellerin açılmasında kullanılır.
4.2.1.1.2. Mini Tünel Açma Makineleri
Mini TBM ‘ler ilk olarak tek eksenli basma dayanımı 117 mPa ile 207 mPa arasında
olan bir kayada 2,1 m çapında bir tünelin açılmasında kullanılmışlardır. Mini TBM ‘
ler, yatayda 30 ila 45 arasındaki açılarda 1,5 m ile 3,7 m çaplı tünellerin açılmasında

19. 19
kullanılırlar. Bu tüneller genel olarak, ana tünellere çeşitli açılarda başlanan yan
tünellerdir.
4.2.1.1.3. Mikro Tünel Açma Makineleri
Micro tünel açma makineleri, yumuşak zeminlerde su, lağım, elektrik ve telefon
kanallarının açılması için geliştirilmişlerdir. Bununla birlikte, sert ve orta sert
kayalarda gerçekleştirilmesi düşünülen madencilik ve tünelcilik uygulamalarında da
kullanılabilen makineler geliştirilmiştir. Tam cepheli kazı yapan, çapı 1,5 m den
küçük olan, bir yeraltı açıklığını bir diğer yeraltı açıklığı ile veya yüzeyle birleştirilen
kazı makineleri micro tünel açma makineleri olarak adlandırılmaktadır. Yeni
geliştirilen BorPak sisteminde tahrik ve itme sistemi başyukarı içinde kesici kafa
üzerinde bulunmaktadır. Alt kotta bulunan kesici kafa, üst kota doğru 45 0 ‘den büyük
açılarda kazı yapar. Makine içinde, kazılan malzemenin alt kota aktarıldığı bir boşluk
bulunmaktadır. Bu makinelerin havalandırma başyukarı, cevher nakliye kuyuları,
kaçış yolları ve su drenaj galerilerinin açılmasında kullanılmaları planlanmaktadır.
4.2.2. Tünel Açma Makinelerinin Avantaj ve Dezavantajları
Bu mekanize sistemin avantajlarından, kazı, pasa nakliyesi ve tahkimat sistemlerinin
birbirinden bağımsız olarak tam otomasyon şeklinde sürekli yapılabilmesidir.
TAM ‘nin asıl avantajı makine tarafından açılan yuvarlak ve düzgün kesittir. Bu
kesitler çok sağlamdırlar ve dolayısıyla ya tahkimat hiç ihtiyaç göstermezler ya da
çok az bir tahkimat gerektirirler.
TAM bir diğer avantajı da ; galerinin yan duvarlarına karşı basit bir şekilde tespit
edilebilmeleri ve böylece aynada çalışan keskilerin dönme momenti ve itme
kuvvetinden dolayı meydana gelen reaksiyon kuvvetlerini alabilmeleridir. Bu durum
bilhassa sert kayaçların kazılmasında çok önemli bir faktördür. Dolayısıyla sert
kayaçlarda açılacak galeriler için en uygun makine tipidir.

20. 20
Mekanize kazı sistemlerinin, delme – patlatma yöntemine nazaran en önemli
avantajlarından biri, kayaç formasyonlarının kırılıp çatlamaması ve aşırı sökülmenin
en az olmasıdır. Buna bağlı olarak tahkimat masrafları önemli ölçüde azalmaktadır.
Yine delme – patlatmaya oranla sessiz işlem yapabilme özelliğinden dolayı oluşan
titreşimlerin çok düşük seviyede olması avantajlarından birisi olmaktadır.
TAM ve roadheader ‘ların avantajları ; hızlı kazı hızı, emniyet, sürekli pasa nakli ve
tahkimat sistemlerinin kullanılabilmesi ve havalandırma kolaylığıdır. Uniform ebatlı
pasa çıkması bu pasanın dolgu, agrega olarak muhtelif işlerde kullanılabilmesine
imkan vermektedir. Daha az sayıda çalışacak personel gerekliliği, dolayısıyla maliyet
düşüşü önemli olmaktadır.( Her vardiyada yaklaşık olarak 5 – 12 personel yeterli
olamktadır.)
TAM ‘nin dezavantajı ise belirli bir çap içinde kesim işlemi yapabilmeleri ve bu
çapın çok az değiştirilebilir olmasıdır. İlk açılan galeride makinenin amortismanını
sağlamadığı durumlarda alıcı firmalar için bu bir risk demektir. Çünkü açılacak
ikinci bir galerinin boyutları bilinmemektedir. Bu makineler için diğer dezavantajlar
ise ; kazı yapılan galeri yüzeyinin artık insan için ulaşılabilir durumda olmamasıdır
ki buda keski değişimleri için çok önemlidir. Tahkimatın ancak makineyi takiben
sonradan yapılabilmesi ve makinenin tahkimat yapıldıktan sonra kurulu halde geri
hareketinin artık çok zor olacağı montaj ve demontaj işleminin ise uzun ve masraflı
olması hususlarıdır.
Mekanize sistemin en büyük dezavantajı ilk yatırımlarının yüksek olması,
makinelerin nakil ve montaj süreleridir. Kısa tüneller için TAM operasyonlarının çok
yüksek maliyetlere ulaşması bir dezavantajdır. Çok sert ve aşındırıcı formasyonlarda
keski masrafları tüm kazı maliyetinin %30 ‘u olabilmektedir. Bu makinelerde
yatayda sınırlı bir dönüş yarıçapı vardır. Bazı makineler için bu 100 –125 m, bazıları
içinse 225 – 300 m olmaktadır.