Orman Yol Yapım Makinaları

. ORMAN YOL YAPIM MAKİNELERİ

Orman yol yapımının gelişimi ile birlikte oturmaya karşı duyarlı temel ve alt temel tabakalarının yapımına hız verilmek amacıyla, gerek orman yollarında toprak işleri ve gerekse bu işler için kullanılan makineler önem kazanmıştır. Yol yapım işlerinin gittikçe artması, bu işlerle ilgili teknolojiyi zorlamış ve özel iş makinelerinin ortaya çıkması kaçınılmaz olmuştur. Bu makinelerin tam ya da yarı otomatik olarak çalışması insanı, bu makinelerin özelliklerini daha yakından tanıması zorunluluğunu birlikte getirmiştir.
Orman yollarının yapımında kullanılan özel makineler yoktur. Büyük karayollarında kullanılan makineler orman yollarında daha ekonomik olmasına karşın projeyi dar kurplar gerektiren araziye tam anlamıyla intibak etmemesi ve bu makinelerin orman yol standartlarına uymaması gibi olumsuz yönleri kullanım alanını sınırlandırmaktadır. Orman yollarının yapımı sırasın da kullanılan bu makinelerin özelliklerini incelemeye geçmeden önce genel olarak orman yol çalışma aşamalarını incelemek yararlıdır.
Orman yolları yapımında yamaç eğiminin %65 in üzerinde olduğu yerlerde yol dolduru malzemesinin tutulabilmesi normal koşullarda olanaksız olduğu için yol kazı içine alınmalıdır. Bu veya daha dik eğimlerde kazı materyallerinin hiç kullanılmadan yamaç aşağı atılması istenmediğinden fazla kazı materyalinin daha önceki veya sonraki projelerde dolduru malzemesi olarak değerlendirilmesi gerekliliği ortaya çıkar ve bu ise malzemenin taşınmasını gerektirir.Bu amaç için orman yolları yapımında her yıl milyonlarca metreküp toprak yer değiştirir.Bu ise toprak işlerinin gerek organizasyonunun gerekse uygulamasının nedenli önemli olduğunu gösterir.

I.AşamaII.Aşama

Ön Çalışmalar

§ Ölçme
§ Planlama
§ Zemin etütleri
§ Proje

Arazi İşleri

§ Temizleme
§ Düzenleme ve Önlem


Şantiye Kuruluşu

§ Şantiye düzeni
§ İş organizasyonu

Materyal kazanımı

§ Çözme,kazı
§ Yükleme

Taşıma

§ Taşıma
§ Boşaltma

Yapım

§ Dolduru
§ Enine Dağıtım
§ Düzleme
§ Sıkıştırma















Orman Yollarında Kullanılan Makineler:
1. Kazı Makineleri: Buldozer, angledozer, yapım greyderi, kompresör, ekskavatör
2. Yükleme: Loader
3. Taşıma: Damper, damperli kamyonlar
4. Sıkıştırma: Silindir
5. Taş Kırma: Taş kırma makineleri, eleme makineleri
Yol yapım sırasında hangi makinenin kullanılacağını genellikle taşıma uzaklığı belirler. Taşıma uzaklığı ise kazı ve dolduru yerlerinin ağırlık merkezleri arasındaki uzaklıktır.

Kazı Makineleri

1.1.1. Dozerler:

Genel Anlamda Dozerler;
1. Yapım alanı ağaçlardan ve ağaç köklerinden temizlemek
2. Taşıma uzaklığı en çok 60m civarında olmak üzere engebeli ve sert zeminlerde ekonomik kazı ve düzelteme yapmak
3. Servis yolları açmak
4. Kanal açmak
5. Menfez yerini açmak
6. Tesviye alanından organik üst humus tabakasını kaldırmak
7. Taşınmaları söz konusu olmayan çakıl,kum ve diğer malzemelerin kazılıp depolanması veya serilmesini sağlamak gibi yüksek itici gücü sayesinde ve önündeki bıçakla kazmak,kısa mesafeye itmek türünden işlerde kullanılırlar
Dozerler bıçağın traktör eksenine göre durumu göz önüne alınarak adlandırılırlar.Bıçak, traktör eksenine dik durumda kalıyorsa bu halde dozere (buldozer) denir.Bıçak traktör eksenine göre oynak ve bu eksene eğik duruma getirilebiliyorsa bu halde dozere “angledozer” denir.Bıçağın bir ucunun diğerinden aşağıda veya yukarıda bulunması halinde bu dozer “Tiltdozer” ismini alır.
Dozerlerde bıçak kontrolü hidrolik kumanda ile sağlamaktadır. Hidrolik,dişli bir pompa yardımı ile görev yapar.Bıçağın zemine daldırılmasına yardım eder,değişik çaplarda olabilen ve belli bir basınç yaratan iki adet basınç silindiri vardır.Özellikle küçük dozerlerde bıçağın kendi ağırlığı ile zemine daldırılması yeterli olmadığından basınç silindirleri bu görevi üstlenmiş olurlar.
Özellikle büyük hidrolik kontrollü dozerlerde traktör ağırlığının önemli bir kısmından bıçağın zemine daldırılmasında yararlanılır.Bıçağın kontrolü oldukça kolay olup sevk ve idare edilebilir.Buna karşılık bu tip kontrol sisteminde bıçağın aşağı yukarı hareketi sınırlıdır.
Bugün genel yol yapımı ile diğer toprak işlerinde çeşitli büyüklükteki dozerlerden yararlanılmakta olup bunların gücü örneğin CAT D9 da 385 beygir gücüne ulaşmış bulunmaktadır.Esasen motor gücü ve dozerin ağırlığı arttıkça bununla orantılı olarak da toprak işlerinin maliyet giderleri de azaldığı için yapılacak işin alanı uygun olduğu taktirde yüksek güçteki makineler daha ekonomiktir.Fakat bir taraftan küçük olan platform genişlikleri diğer taraftan çoğunlukla ahşap olarak inşa edilen orman yol köprülerinin taşıyabileceği maksimum yükler orman yollarında çok ağır makinelerin kullanılmasını engellemektedir.Gerçekten, örneğin Ca D9 dozerinin ağırlığının 35.5 ton ve bıçak uzunluğunun 4.87 m olduğu göz önüne alınırsa bu makinelerin esasen dar ve minimal kurp yarıçapları küçük olan orman yollarında treylerle taşınmasının güçlüğü yanında çok zaman 15 tonu aşmayan araçlar için projeleri yapılmış bulunan orman köprülerinin de yetersiz kalacağı açıktır.İşte bu nedenlerden dolayı orman yolları inşaatına CAT D7 veya aynı güçteki diğer dozerlerden yararlanmak çoğunlukla olanak dışı kalmaktadır. Diğer taraftan yapılacak işin alanı ve zemin şartlarına bağlı olarak D4 veya benzeri güçteki dozerlerden yararlanmak olanaklı ise de özellikle sert zeminlerde ve köklerin yapımından önce sökülmemiş olması hallerinde bunların güçleri bu işi yapmak için yetersiz kalmaktadır.
Orman yollarında kullanılan dozerler 40-100 PC gücünde olup hızları öne doğru 2.5-11 km/saat, geriye doğru 2.1-10.3 km/saat arasında değişmektedir.
Dağlık arazilerde yamaçlar üzerindeki orman yolu yapımında ham yolun açılmasında yalnız palet tekerlekli angledozerler kullanılmaktadır. Angledozerlerde tesviye bıçağının durumu eğimli halede getirilebilmektedir. Bu sayede dağlık yamaçlar üzerinde ham yolun açılmasında yol üstünün enine olarak yamaca doğru eğimlin olacak şekilde düzeltilmesi olanak dahilindedir. Angledozerlerde bıçağın daha uzun olması ve istenen şekilde eğilebilmesi nedeniyle bunların kazdıkları toprak buldozerlerden daha fazladır. Diğer taraftan buldozerler kazdıkları materyali sadece kendi hareket yönlerinde itebildikleri halde angledozerler hem hareket yönlerinde hem de buna dik yönde yani yana doğru itebilmektedirler. Bu nedenle aynı şartlarda her m³ kazı için %20-30 daha azdır.
Buldozer ise yolun açılmasında yalnız toprağı kazmakla kalmaz, aynı zaman da kullanılan makinenin büyüklüğü anında yumuşak veya daha önce dinamitle atılmış kayaları çözerek genellikle 6-20 m gerektiği hallerde 30-50 m uzaklığa ekonomik olarak iterler. Bu nedenle yolun ham olarak açılmasında başka işlerin yapılması söz konusu değilse operatörden veya onun yardımcısından başka kimseye ihtiyacı yoktur.
Avrupa ülkelerinde orman yollarında dozerlerin yolun alt tarafında oluşturduğu zararlar nedeniyle kullanımları önemli ölçüde azalmış ve hatta İsviçre ve Avusturya da kanunla yasaklanmıştır. Buralarda dozerlerin yerini kepçeli yükleyicilere benzeyen trakskavatörlerin kullanılmasına izin verilmiştir.
Dozerlerin Verimleri Şu Faktörlere Bağlıdır:
1. Zeminin cinsine
2. Her metre uzunluk için kazılacak toprağın miktarına
3. Bitki örtüsünün türü ve durumuna
4. Kayaların bulunmasına
5. Drenajın yapılıp yapılmamasına
6. Dozerlerin yukarıdan aşağı doğru veya aşağıdan yukarı doğru çalışmasına
7. Kazılan materyalin taşınacağı uzaklığa
8. Hava koşullarına
9. Dozerin gücüne ve kapasitesine
10. Operatörün yeteneğine ve iş organizasyonuna
11. Çalışma yerinin denizden yüksekliğine

• Zeminin cinsi:

Zemini yumuşak, ağır olmasına veya kayalık bulunmamasına göre dozerin verimi değişir.

• Her metre uzunluk için kazılacak toprağın miktarı:

Orman yolarında her metre için kazılacak kazı miktarı ortalama 2-10 m³ arasında değişir. Bunun sonucu olarak kazı miktarı arttıkça beher metre yol uzunluğuna düşen buldozer verimi düşer.

• Bitki örtüsünün türü ve durumu:

Orman yolu yapımında geçkisine rastlayan ağaçların kesilmesi, kütüklerin sökülmesi, yapı alanının temizlenmesi olarak nitelendirilir.
Demirköy işletmesi ormanlarında yapılan araştırmada 9660 m² ‘ lik %25-30 eğimdeki bir yamaçta CAT D7 dozeri ile ortalama 20-30 cm çapında normal sıklıkta meşe-kayın kütüklerinin sökülmesi 7.00 saatte yapılmıştır.
1 m yol uzunluğuna düşen dozer verimini etkileyen bu çalışma saati ağaçların sıklığı ve türüne göre değişir.
4. Kayaların bulunması:
Kayalık bir arazide çalışmak, toprak arazide çalışmaktan daha zordur.Patlatılan materyalin sökülmesi, taşınması ve kayalık yolun uzunluğu her metre yol için dozer verimini olumsuz etkiler.
5. Drenaj yapılıp yapılmaması:
Yol üzerindeki ve kenarındaki suların uzaklaştırılması zeminin taşıma yeteneğini olumlu etkiler.Böyle zeminlerde dozerler kolay hareket ederler.Islak ve batak arazilerde zeminde yatay yöndeki itici kuvvetlerinin düşüklüğü nedeniyle dozerin hareket yeteneği azalır.Bu da Doğal olarak verimi etkiler.
6. Dozerlerin çalışma yönü:
Bilindiği gibi dozerlerle yol yapımında aşağı doğru çalışmada verim artar. Bu olanak ölçüsünde gerçekleşir. Palet tekerlekli dozerlerde aşağıdan yukarı doğru çalışmada artan direnç fazla eğimli olmayan yol kısımlarında dozerlerin tonu ve %1 eğim başına 10 kg dır. Buna göre 20 ton ağılığında ve %10 eğimli bir yol geçkisinde çalışılıyorsa, dozer gücünden 2000 kg ını eğim direncini yenmek için harcayacaktır.

1. Kazılan materyalin taşınacağı uzaklık:
Kazılmış toprağın itileceği veya taşınacağı uzaklık arttıkça verim fazlaca düşer.
Yatay bir yol geçkisi boyunca yapılan denemelerin sonucu olarak Cat D7 dozeriyle 15 m ye kadar taşıma değerleri 100 kabul edilerek diğer uzaklıklara ait olanlar bu değerin yüzdesi olarak hesaplanırsa , taşıma uzaklığı 30 m ye çıkınca verim 2/3 e inmekte 60 m ye 1/3 e düşmektedir. Taşıma uzaklığının 100 m ye aşması halinde ise verim 1/6 ya düşer.
2. Hava koşulları:
İyi hava koşullarında verim yüksektir. Fena hava koşulları özellikle yağış, makinenin olumsuz etkiler. Donlu günler ise makinenin güvenliğini tehlikeye sokması, donan toprağın ise büyük partiler halinde düzeltme ve dolduru yapma olanağı vermemesi yönünden dozerlerle çalışmada arzu edilmez.
3. Dozerin gücü ve kapasitesi:
Dozerin güçlü olması arzu edilir olmasına karşılık bunların orman yolları için uygun boyutta olması ve yol yapım sahasına nakledilmeleri orman yapımında etkilidir.
4. Operatörün yeteneği ve iş organizasyonu:
Operatörlerin eğitilmiş olmaları , isteyerek çalışmaları ve sağlık durumlarının iyi olması daima düşülmelidir.Operatörün yapacağı işler ve çalışacağı yerler iyi organize edilmelidir.Dozer işletmeye ait değil ise işletme şartlarına göre kazı için m³ başına fiyat ödemek yerine dozeri kiralamak uygun olur.
5. Çalışma yerinin denizden yüksekliği:
Denizden yükseldikçe çalışma yerine göre makinenin verimi azalır.Hatta 600-700 m yükseklikte verim %7-10 oranında düşer.

1.1.2. Greyderler

Makineli modern yol şantiyelerinde kullanılan araçlardan bir tanesidir.Ana elemanı her yöne hareket etmeye uygun 3.5-4.0 m uzunlukta bir bıçaktır.Greyderler ortak motorlu olarak yapıldığından motorgreyder de denir.
Greyderler yapım ve bakım greyder olarak ikiye ayrılır.
Yapım Greyderleri:
Yamaç üzerinde daha önce buldozerlerle ham olarak açılmış olan yolda alt yapıda düzeltme; üst yapıda üst yapı malzemelerinin karıştırılmasında,serilmesinde ve yayılmasında,şevlerin yapılmasında ve hendeklerin açılmasında kullanılır.
Genellikle 5-8 ileri vitesleri vardır.Çalışma hızları 2-20 km/saat arasındadır.İki geri vitesleri vardır.Bazı greyderlerde ileri ve geri vitesler eşit sayıda ve aynı güçte olabilirler.Bu tipler kullanışı kolaylaştırdığı gibi 300-500 gibi uzun mesafeler için çalışma da ileri – geri giderek zamandan tasarruf sağlarlar.
Greyderin cinsine ve fiyatına göre bıçaktaki ayar ve hareket olanağı artar ve çeşitlenir.Bıçak ileri geri, yana eğilme, dönme hareketi yapabildiği gibi bu hareketleri ön ve arka viteste iken de aynı kalitede yapabilir.
Motor güçleri 50-180 beygir gücü arasındadır.Orman yol işlerine en uygun alanlar 100-150 beygir gücünde olanlardır.
Greyderlerin ön ve arka tekerlek eksenleri ara mesafesi 5-6 m civarıdır.10-15 ton ağırlığında olup lastik basınçları düşüktür.Bıçakları hidrolik korumalıdır.

Greyderler özel olarak şu işlerde kullanılırlar:
1. Büyük taneli taşlı yollar dışında gerektiği hallerde yolların üst yapı tabakalarının sökülmesidir.
2. Yoların tesviye edilmesinde, şevlerin düzeltmesinde, banketlerin temizlenmesinde, gerekirse yol yapım alanından humus tabakasının uzaklaştırılmasında kullanılır.
3. Çakıl ve çeşitli stabilize malzemelerin serilmesi ve yayılmasında
Greyderle çalışmaya kaba tesviye bittikten sonra başlanır.Yapılan araştırmalarda yolun ortalama eğiminin %10 ve yamaç eğiminin %35, %40, %50 ve %60 olması halinde 100 PS gücündeki caterpillar 12 greyderi bir iş saatinde sırasıyla 100, 78, 58 ve 50 m ‘lik bir verim göstermiştir.
Sürekli yağmurlar sırasında, dar olduğu ve kar bulunduğu zamanlarda greyderle çalışma durdurulur.

Kompresörler


Şekil 2: Kompresörler

Hava basıncı ile çalışan bulgularla beraber kompresörler, orman yollarında kayaların parçalanmasında kullanılır. Özellikle dağlık bölge orman yolu yapımında önemlidir.
Kompresörler meydana getirdiği 5-7 atmosferlik basınçlı hava hortumlarla hava basıncı ile çalışan pnömatik tabancalara sevk edilerek burguları çalıştırılır. Dağlık arazideki orman yolları yapımında çok kez 1-2 tabancayı çalıştıran hafif kompresörler kullanılır.
Kompresörler ya jipler ya da lardroverter çekilerek yapı sahasına götürülürler, yahut kendileri motorludurlar.
Büyük tipteki kompresörler ikiden daha fazla tabancayı çalıştırabilse de bunların iş yerine taşınması bazen zordur.
Hortumları genellikle 80 m dir. Matkaplar 6 m olup tepesi sert bir metalden yapılmış keski ile donatılmıştır. Matkapla delikler genellikle bir


Şekil 2.1: Kompresör

matkap boyu aralıkla açılır. Matkaplar 80 cm(birlik), 160 cm(ikilik), 240 cm(üçlük), 320 cm (dörtlük) olarak boyutlandırılır. Genellikle birlik matkaba bir dinamit lokumu kullanılmakta, bundan sonraki her 30 cm derinlik için bir lokum artırılmaktadır. Bulgularla lağımların açılmasında ortalama her 30 lağımda bir matkap kırılmaktadır.
Kompresör kullanımında önemli kurallar:
1. Kompresörler yatay bir zemin üzerinde ve havanın mümkün olduğu kadar yani tozsuz olduğu yere yerleştirilmelidir.
2. Kompresörler yol yapımında ya da taş ocağında çalıştırıldığı sırada dinamitle patlatma zararlarına karşı güvenceli bir yerde bulundurulmalıdır.
3. Bulgular iyi durumda bulundurulmalı, hortumlar hava kaçırmamalıdır. Kaybı önlemek için kompresörle tabanca arasındaki uzaklık olarak ölçüsünde kısa tutulmalıdır.
4. Kompresör ünitesinin bakımı ihmal edilmemelidir.
1.1.4. Portatif Kaya Burguları

Portatif kaya burguları dağlık ve kayalık arazide orman yolları yapımı sırasında kayaları delmek için büyük kompresörlerin iş yerini götürülemediği durumlarda kullanılmaktadır.
Motorlu portatif kaya bulguları silindirli ve iki zamanlı bir motorla çalışmaktadır. Çalışma esnasında motor ve burgu teknik olarak birbirinden ayrıldığı için motor tozları kapmamaktadır. Bu burguların, burgunun ağır olan teçhizatı ile beraber işyerlerine taşınması özellikle sarp arazide 2 kişiye ihtiyaç vardır. İş yerinde burgu bir işçi tarafından çalıştırılmaktadır.
Motor
1 silindirli, 2 zamanlı 70cm
Yakıt deposu
1 litre
Vurgu çapı
45 mm
Delme hızı
15 cm/dk
Ağırlığı
24 kg
Toplam uzunluğu
61 cm
Delebildiği derinlik
4 m

Cobra marka bir kaya burgusunun özellikleri

Vagondriller
Vagondriller bir traktör, dozer, loader, kompresör ünitesi yardımıyla motor gücü kullanarak bir çelik destek elamanı boyunca matkapları belli bir hız, güç ve basınçla kayaların içine doğru iterek lağım delikleri açmaya yarayan araçlardır.
Vagondrillerin çalışması kompresör tabancası gibi olmasına rağmen, çalışmasında insan gücü etkisi bulunmayan tamamen hidrolik güce bağlı olup insan eli değmeden gerçekleşen makinelerdir.
Orman yollarında açtığı lağım deliklerinin derinliklerine göre küçük ve büyük olarak 2’ye ayrılır.
Vagondriller çalışma tertibatlarına göre tiplere ayrılmaktadır. Bunlardan ilki yapıları gereği derin lağım delikleri açar. Bu tip vagondriller sahip oldukları matkap çaplarından dolayı (75 mm- 85 mm) genellikle taş ocaklarında taş kırma ve parçalama işlerinde kullanılırlar. Lağım delikleri için havanın basınçla iletilmesi dönen matkap üzerinden gerçekleştirilir. Bunlardan dakikada delme hızı 6 – 20 cm arasında değişmektedir. 6 – 7 atmosfer basıncında hava ihtiyacı dakikada 10 dm kadardır.
Diğer bir vagondril tipi ise geri kısmına sondaj demiri eklemek suretiyle uzatılabilen bir yapıya sahiptir. İlk tipe nazaran bunlar da 6 – 7 atmosfer basıncında hava ihtiyacı dakikada 20 dm civarındadır.
Matkap çaplarına göre (64 – 76 mm) dakikada delme hızları 20 – 50 cm arasında değişir. Bu tip vagondriller yol yapımı için uygun olan yapıları ve verimli çalışmalarından dolayı genellikle sert kayaların delinmesinde kullanılırlar. Bunların çalışması için 200 ps güçte bir motor gücüne ihtiyaç vardır.
Vagondrillerin başka bir tipinde ise darbe etkili ve dönen matkaplarla hidrolik güçle lağım delikleri açan tipler olup matkaplar 6 – 7 ton gibi bir güçle kaya içine itilmeye çalışılır. Bunların çalıştırılması için en az 70 ps gücünde bir motora ihtiyaç vardır. Dakikada 30 – 70 cm delme hızına erişebilirler. Motor gücünün yaklaşık yarısı hava basıncı oluşturmak için harcanır. Delme ekipmanı lastik tekerlekli bir araç tarafından taşınmaktadır. Delme ekipmanının yüksekliği, yeri ve yönü istenildiği gibi ayarlanabilir. Bu tip vagondriller kalkerli kayalarda çok hızlı ve verimli bir çalışma göstermektedir.
Bütün vagondril tiplerinde delme ekipmanını taşıyan araç 2,3 veya 4 tekerlekli olabilen, yer değiştirebilen ancak motorsuz araçlardır. Araç ilk konumda delme işini tamamladıktan sonra bir diğer araç tarafından çekilerek bir sonraki konuma getirilir. Delme gücü matkap şasi düzeni ardındaki hareketli bir araç tarafından sağlanmaktadır. Bu hareketli araç kompresör ünitesi monte edilmiş bir traktör, bir dozer, bir loader veya unimog olabilir.
1.1.6. Ekskavatörler

Ekskavatörler ham yolun açılması sırasında toprağın, yol kenar hendeklerinin ve drenaj hendeklerinin kazılmasında yani her çeşit zemininin kazanılmasında ve kazılan materyalin taşıma makinelerine yüklenmesinde yararlanılan kablolu ve hidrolik sistemle donatılmış makinelerdir. Ayrıca bina inşaatlarında temel kazısının yapılmasında oldukça kullanışlı bir makinedir. Yaptığı işin özelliğine, arazinin ve makinenin teknik yapısına göre çeşitli isimler alırlar.

Kablolu ekskavatörler esas itibariyle alt kısmı, üst kısmı ve ön kısmı olmak üzere 3 ana kısımdan oluşurlar ve üniversal bir ekskavatör ön kısmın değiştirilmesiyle çeşitli amaçlar için kullanılan farklı tipler durumuna getirilebilirler. Buna göre de vinç, çeneli ekskavatör, kaşıklı ekskavatör, Dropline veya kavalı ekskavatör ve ters kaşıklı ekskavatör gibi adlarla anılırlar. Bunların hepsinde ortak olan alt kısım paletli, lastik tekerlekli ve kamyon şasili şekillerde olabilir. Üst kısımda alt kısım üzerine oturtulmuş olan ve düşey bir eksen etrafında 360 derece dönebilen kapalı bir hücre şeklindedir ve motor ile kumanda yerini içermektedir.




Şekil 3.1: CAT Lastikli Ekskavatörler
Kablolu üniversal ekskavatörlerin önemli tiplerinden biri kaşıklı ekskavatörlerdir. Ve bunlar da esas kazıcı elaman olan kaşık üstü açık ve altı klape kapaklı olan çelik bir kutu şeklindedir. Kaşık üstten dolar ve klapenin açılması ile alttan boşalır. Bu tipte esas özellik kazı kuvveti büyüktür ve kaşık hassas şekilde kumanda edilebilir. Bundan dolayı an sert zeminler ve en hassas kazı işleri için kullanılabilirler, gevşek veya patlayıcı madde ile gevşetilmiş sert kayaların kazı işlerinde kullanılırlar.
Kaşıklı ekskavatörler sert zeminlerdeki kazılardan, temel çukurlarının açılmasında, hendeklerin açılmasında ve şevlerin düzeltilmesinde faydalı olur. Kablolu üniversal ekskavatörlerin ters kaşıklı tipleri taban seviyesinin altındaki sert zeminlerde kazı yapabilirler. Çeneli ekskavatörler taban seviyesinin hem çok altında ve hem de üstünde kazı yapabilirler; kazı sırasında çene sadece düşey doğrultuda hareket ettiği için küçük kesitli kuyu şeklinde derin çukur açılmasında kullanılabilirler; ulaşım mesafesi büyük olduğu için kazdığı materyali taşıta yüklemek terine, doğrudan doğruya depo edileceği yere boşaltabilirler. Drogline adı verilen kavalı ekskavatörler de taban seviyesinin oldukça aşağısında ve su altında kazı yapabilirler; uzun taşıma kolu dolayısıyla ulaşım mesafesi büyüktür ve kazılan materyali taşıta yüklemeye gerek kalmadan depo edileceği yere dökebilmektedir. Nehir yataklarının düzenlenmesi, kum ve çakıl çıkarılması, kanal ve temel çukuru açılması gibi amaçla kullanılırlar. Kazı kuvvetleri düşük olduğu içim sert zeminlerde çalışamazlar.
Yüksek verim sağlamaları, kullanım kolaylığı ve kaşığın daha hassas bir şekilde kontrol edilebilmesi imkanları sağladığı için kaşıklı ve ters kaşıklı ekskavatörlerin hidrolik tipleri daha çok tercih edilir. Bütün ekskavatörlerin tek olumsuz yanı kazılan materyali sadece etkili olduğu veya kepçenin dönebildiği alan içinde depo edebilmesi veya yükleyebilmesidir. Bu alanın dışında uzunca mesafelere taşıma için mutlaka taşıma araçlarına gereksinme duyulur.

Sökücüler (Riperler)

Hidrolik olarak kumanda edilebilen veya dozere monte edilen sökücüler, genelde 3 kancalı olarak imal edilirler. Kullanım yerleri şunlardır:
1. Dozerlerle sökülmeyen çok sert beton yolların sökümü,
2. Kalın ağaç köklerinin sökülmesi,
3. Sert ve çatlak kayalı veya bloklu sert zeminlerin sökülmesi,gevşetilmesi


Şekil 4: Riperler
Riperlerden iyi verim almak için;
1. Riperlerin kazmalarının bütün derinliğince zemine girmiş olarak traktörle çekilmesi gerekir. Traktörün gücü yetersiz kalıyorsa, bu halde riperden bir, hatta iki kazmayı çıkararak kalan tek kazma tüm derinliğince zemine sokularak riper çekilmelidir.
2. Dönme sırasında kazmalar zeminden çıkarılmalıdır.
3. Zemine kazmayı iyice batırabilmek için riper gövdesine başlangıçta bir ağırlık yüklenmelidir.
4. Aşınmış kazmalar yenilenmelidir.
5. Sökücülerin çalışmaları ve verimli inşaat sahasında mevcut olan diğer makinelerle iyi organize edilmelidir.
1.2. Yükleme Makineleri ( Loaderler )

Loader öne takılan kepçesi hidrolik sistemle hareket eden paletli veya lastik tekerlekli bir traktördür ve toprak, çakıl, kum, patlayıcı maddeler yardımıyla patlatılarak parçalanmış kayaları yüklemek amaçları için faydalanılırlar.
Loaderin lastik tekerlekli olanlar sadece gevşek malzemeli yığıldığı yerden araçlara yüklemek için kullanılabildiği halde paletli olanlar çok sert olmayan zeminlerde hem kazı ve hem de yükleme işini yapabilirler. Kazı ve yükleme için kullanılan loaderlerin kepçelerinin alt kenarı, kazı işini yapacak şekilde dişli olarak imal edilmiştir. Zemini kazma işinde verimlerin dozerlere nazaran daha düşüktür. Zira kazma sırasında kepçe hemen hiçbir zaman tam olarak dolmaz. Ayrıca kepçesini doldurduktan sonra yükseğe kaldırarak kısa mesa

Taşıma Mesafeleri (m)

5

10

20

40

80

Lastik Tekerlekli

%100

%80

%50

-

-

Paletli

%100

%85

%70

%40

%16-20

felerde taşıma yapabilirler. Ancak taşıma mesafesi arttıkça verim de düşmektedir ve bu mesafe paletli olanlar için lastik tekerleklere göre daha kısadır. Her iki tip için de 5 m mesafeye taşımadaki verim %100 kabul edilirse değişik mesafelere taşımalardaki verimler yaklaşık olarak aşağıdaki şekildedir.


Loaderler kullanış amaçlarına göre çok değişik kepçe kapasitelerinde imal edilmektedir. Gerçekten günümüzde piyasada 0,25 m ten başlayarak 4,5 – 5,0 m ‘e kadar kapasiteli loaderler bulunmaktadır. Orman yollarında bunlardan daha çok 1,0 – 2,5 m arasında değişir.



Şekil 5: Yükleyici 1 Şekil 5.1: Yükleyici 2

Kepçelerdeki toprak, çakıl, kum veya kaya patlatma artığı materyaller kepçenin döndürülmesiyle taşıtlara (kamyonlara) yüklenir. Bazı hallerde materyalin kullanacağı yere taşınarak dökülür.
Yükleyicileri sert kayaların veya taş parçalarının bulunduğu yerlerde çalıştırmak gerektiği hallerde lastiğin ömrünü düşürmemek yani lastiği yıpratmamak için tekerleklere zincir takılmalıdır.
Orman yolları yapımında loaderlerden daha çok stabilize malzeme, kum ve çakıl gibi gevşek malzeme yükleme işlerinde faydalanılır ve bu işlem dört safhada gerçekleştirilir.
Loaderlerin verimli bir şekilde çalıştırılmasının sağlanması, bir kamyon için gerekli yükleme zamanı ile yüklü gidiş ve boş dönüş zamanı gözönüne alınarak ekibi oluşturacak kamyon sayısını belirlemek suretiyle mümkün olabilir. Örnek olarak:
Yükleme zamanı
4,3 dak
Yüklü gidiş zamanı
8,7 dak
Boş dönüş zamanı
6,8 dak
Zaman kayıpları
0,8 dak
Toplam zaman
20,6 dak


olarak belirlenen bir üst yapı çalışmasında gerekli kamyon sayısı: 20.6 / 4.3 = 4.79 – 5 kamyon olarak hesaplanır.
Kamyon sayısı şu faktörlere bağlıdır:
§ Taşıma uzaklığına
§ Kepçe kapasitesine
§ Kamyon kasa hacmine
§ Kazılacak malzeme cinsine
§ İş ve idare koşullarına
1.2.1. Kepçeli Yükleyiciler Loaderle Çalışma Tarzı

Kepçeli yükleyicilerinin çalışma tarzı daha başkadır. Örneğin Traxcovotonlarda olduğu gibi. Aşağıya doğru bırakılmış kepçeyle çalışılması gerektiği taktirde, kepçe kazıcı dişlerle teçhiz edilmiştir ve bu taktirde çalışma tarzı tesviye makinelerinkine benzemektedir. Bu tarz çalışmada yan tesviye (makineye ilave olarak takılan ve eğik duruma getirilen tesviye bıçağı ile); ya da tabaka tesviye aşağıya bırakılan ve makine eksenine dik durumdaki yükleme kepçesiyle yapılır.
Fakat esas kepçeli yükleyiciye özgü çalışma tarzı, bir yerde daha önce kazınmış olan toprağın, çakıl ve taş gibi materyalin ile alınarak hemen orada duran taşıta yüklenmesi ya da toprakla doldurulmuş ve yukarıda kaldırılmış kepçeyle materyalin taşınmasındaki, bu sonucu iş traktörünün kendi hareketi ile yapılmaktadır. Bu taktirde baştan tesviyenin uygulanması lazımdır. Burada kepçeli yükleyici ya yolun başında ve yol eksenine dik, ya da yol eksenine paralel bir alanda (platform) durarak çalışmaktadır. Bu şekilde daha önce açıklanan ve tesviye bıçağının kavrama kapasitesinden tam olarak faydalanmayan usullerin aksine olarak, toprağın kazınmasından sonra gevşetilmiş olması da önemli bir rol oynamaktadır. Burada toprağın taşıyıcı vasıtaları nakil söz konusu olduğundan, bu çalışma tarzında randıman, yeter sayıda taşıtın ve bu taşıtların gidip gelirken birbiri yanında savuşması imkanını mevcut olması halinde (bu imkan orman yollarında nadiren mevcuttur). 50 ps ile 30 m/saat kadardır. Fakat çok kez kepçeyle alınmış olan materyalin dere tarafına aktarılması şekli uygulanmaktadır.

Taşıma Makineleri

1.3.1. Damperler

Damperler, özellikle güç koşulları altında yapılması gerekli yol inşaatlarında veya dolgu çalışmalarında yapılacak büyük harfiyat işlerinde büyük lastik tekerlekleri sayesinde taş, toprak gibi materyallerin ham toprak veya yumuşak zemin üzerinde taşınmasını sağlayan araçlardır. Damperlerin yapısı kunt ve sağlam olup büyük bir manevra kabiliyetine sahiptirler. Özellikle taş ve toprak malzemesini kısa mesafeler içinde taşınması için ideal araçlardır. Sıkı ve sağlam bir yapıya sahip olan damperler kısa denilebilecek uzunlukta ve yerden oldukça yüksek taşıma makineleridir.
Damperli kamyonların aksine damperler, kamyonu bir damper ilavesi ile oluşturulmamış, tüm teknik yapısı aynı yerde ve aynı zamanda kombine edilerek tek bir fabrikadan çıkmışçasına bir bütün olarak oluşturulmuştur. Çok özel bir taşıma aracı olan damperlerde tekerlekler büyük boyutlarda özel olarak imal edilmiştir. Bu yüzden damperlerde yerden yükseklik diğer kamyonlara göre çok daha fazladır. Damperlerde taşıma hızları ve güçleri diğer kamyonlara oranla belirgin bir üstünlüğe sahiptir. Ancak hacim olarak taşıma kapasiteleri kasanın küçüklüğü ile orantılı olarak daha azdır. Çoğunluğu iki akslı olan damperlerin yanında üç akslı olanları da vardır. Taşıma kapasiteleri 30 ton ve daha fazla olabilir.
Damperlerde hidrolik bir devirme vitesi mevcuttur. Bu vites yardımıyla taşınan materyal yavaş yavaş arkaya boşaltılabilir. Bu şekilde zemine serilecek malzemelerin zemin üzerinde ince bir tabaka oluşturacak şekilde serilebilmesi mümkün olur. Damperler özellikle taş ve toprak gibi malzemelerin kısa mesafeler içinde taşınması için ideal araçlardır. Hızları yanında büyük bir manevra kabiliyetine de sahiptirler. İlerlemenin kolay olduğu sağlam ve sıkı yollar üzerinde diğer taşıma araçlarına göre daha ekonomiktir. Yumuşak zeminlerde daha ziyade 3 akslı olanları tercih edilir.
Orman yolları yapımında damperlerden malzemenin pek kısa mesafeler içinde taşınması gerektiği yerlerde damperlerle taşıma ekonomik olmaz. Bu gibi yerlerde başka bir taşıma şekli düşünmelidir. Damperler, özellikle robüst yapısından ve büyük manevra kabiliyetinden ve sağladığı süratten ötürü taş ocaklarında çalışmak için yeterli bir ünite teşkil ederler. Damperler genellikle yüklenecek yükün hacmine göre sınıflandırılmaktadır. Damperin sandığı toprak ve taş ile doldurulduğu taktirde, yükün ağırlığı müsaade edilen miktar içinde kalmaktadır. Ormancılıkta damperler, küçük çapta açılan taş ocaklarında taş ve yol inşaatında doldurulan için gerekli toprağın taşınmasında kullanılmakta olup, bu işler için 3. yol ya da 4,5. yol büyüklüğünde tipler söz konusu olmaktadır.

Damperli Kamyonlar

Damperli kamyonlar orman yol yapımında yükleyicilerle birlikte çalışarak uzun mesafeler içinde materyal doldurulması veya depolanması ile yol üzerinde kurulacak sanat yapısı, köprü gibi teknik yapılara malzeme sağlayan taşıma araçlarıdır. Damperli kamyonların harfiyat taşıma ve malzeme taşıma gibi iki asli görevleri ormancılık çalışmaları sırasında da önemlidir. Yani damperli kamyonlardan toprak yol üzerine olduğu gibi stabilize yol üzerinde de yaralanılmaktadır.
Damperli kamyonlar, damperler kadar sıkı ve sağlam olmamasına karşın yine de normal kamyonlara oranla bu özellikleri bünyelerinde taşırlar. Damperli kamyonlar, adından da anlaşıldığı gibi iki ana kısmın birleştirilmesinden oluşturulmuştur. Bu iki ana kısım kamyon ve damper’dir. Birleştirilme tak bir aşamada fabrikada olabileceği gibi fabrika çıkışlı kasasız kamyona fabrika dışında da damper monte edilebilir. Bu ikinci yöntem ülkemizde daha fazla uygulama alanı bulmuştur. Damperli kamyonlarda tekerlekler damperlerdeki gibi büyük boyutlarda özel olarak imal edilmemiş olup normal bir kamyon tekerleği şeklindedir. Yüklü halde taşıma hızları ve güçleri yine damperlerden düşük fakat kasa kapasiteleri hacim olarak daha büyüktür. Bu tip kamyonların uzunluğu ise normal bir kamyon uzunluğu ile damper uzunluğu arasındadır. Orman için inşaat çalışmalarında yapılacak iş kapasitesi ve yol standartları göz önüne alınarak iki akslı olanlar tercih edilirken, özel sektör ve TCK’den daha çok üç akslı olanları tercih edilmektedir. Damperli kamyonların kapasiteleri geniş sınırlar içerisinde değişmesine rağmen orman yolları yapımında 7 – 9 m olanları oldukça elverişlidir. Bu kamyonların kasaları çoğunlukla çeliktendir.




Şekil 6: Damperli Kamyonlar
Arazide güç şartlar altında çalışan bu araçların hareketleri ve motor güçleri yanında kasalarının da hidrolik bir sistem yardımıyla devrilerek taşıdığı malzemeyi boşaltılabilmesi büyük önem taşır. Zira bu işin insan gücü ile gerçekleştirilmesi hiçbir şekilde ekonomik değildir. Genellikle damperli kamyonların kasaları geriye doğru boşaltma işlemi yapmakla birlikte iki yan tarafa doğru boşaltan ve alttan döken tipleri de bulunmaktadır. Çoğunlukla arkaya devirmeli olan bu damperli kamyonlarda kapasite 9 – 30 ton arasındadır. Yüklü iken çıkış eğimleri ortalama %5 – 10 , çalışma hızları ise saatte 40 – 45 km kadardır.
Orman yolları yapımı sırasında özellikle ortaya çıkacak fazla materyalin belirli uzaklığa depolamak veya dolduru açığını kapamak amacıyla uygun yerden toprak malzeme getirmek için damperli kamyonlar daima bir ekskavatörle veya bir yükleyici ile birlikte çalıştırılmalıdır. Burada kamyon kapasite ve cinsi ile kepçe arasında uygun bir denge bulunmalıdır. Pratik bir kural olarak, taşıt kapasitesi kepçe kapasitesinin 4 – 5 katı olmalıdır. Aynı şekilde orman yolu üzerindeki sanat yapısı olanlarına taş, toprak ve çimento gibi malzemeleri de taşımaya yarayan damperli kamyonlarda kamyonun geriye dönüp boşaltılması ile büyük iş ve zaman kaybı önlenir.
Kamyonun dönüş işlerinin kolay olması ve uzun sürmemesi için inşaatın ilerlemesine paralel olarak yol boyunca yamaç tarafında küçük manevra yerleri de açılabilir. Yol inşaatı sonrasında bu yerlerden karşılaşma yeri olarak da yararlanılabilir. Ayrıca alt yapı inşaatında boşaltılacak materyalin uzunca bir mesafe içinde yayılması arzu edildiği taktirde damperli kamyon bu mesafe içinde damperin; yukarı kaldırarak yürütülmek suretiyle söz konusu malzeme bu alanda dağıtabilir.
Damperli kamyonların verimleri, yakıt sarfiyatı, arazinin durumu, uygulanan hız, bir defada taşınan malzemenin sürücünün yeteneği ve eğitimi, kullanılan yakıtın özellikleri gibi bir takım faktörlere bağlıdır.

Zemin Sıkıştırma Makineleri

Genel olarak kazılıp getirilerek bir yere konan zeminlerin taşıma kabiliyeti, taneler arasında bulunan hava ve sudan dolayı azdır. Yüklendiği zaman büyük deformasyonlara uğrayan bu gibi zeminlerin taşıma kabiliyetini arttırmak için tanelerin birbirine yaklaştırılıp aradaki fazla hava ve suyu uzaklaştırmak amacıyla sıkıştırılması gerekir. Böylece zeminlerin bir taraftan taşıma kabiliyeti arttırılmış, diğer taraftan da zararlı tesirler yapan suyu alma kabiliyeti azaltılmış olur. Orman yollarında da trafik yükü altında deformasyonu imkan ölçüsünde azaltabilmek bu bakımdan büyük önem taşır. Bu da bir taraftan dolguların sıkıştırılması bir taraftan da zemin taşıma gücüne uygun üst yapı kalınlıklarının belirlenmesi ile gerçekleştirilmektedir.
Uniform bir sıkıştırma yapabilmek için bu konuda önem taşıyan faktörlerin göz önüne alınması gerekir ve bunlarda zeminle ilgili faktörler, sıkıştırma makinesi ile ilgili faktörler ve sıkıştırma yöntemi ile ilgili faktörler olarak üç grupta toplanabilir:

1. Zeminler sıkıştırma tekniği bakımından kohezyonu (kil ve silt) ile kohezyonsuz (kum ve çakıl) zeminler olmak üzere iki tiptir ve tabiatta karşılaşılan zeminler genellikle bunların değişik ortamlardaki karışımları şeklindedir. Her cins zemin için minimum enerji ile maksimum sıkışmayı (maksimum yoğunluğu) sağlayan optimum bir nem oranı vardır. Nem oranın bu değerden az olması sıkıştırmayı güçleştirir, çok olması ise maksimum sıkıştırmanın elde edilmesine engel olur. Bu amaçla özellikle kohezyonlu zeminlerde nem oranının,optimum değerden az olması durumunda, su serpmek suretiyle arttırılması ve çok olması durumunda ise havalandırma suretiyle azaltılması gerekir.
2. Sıkıştırma amacı ile kullanılan makineler silindirler, tokmaklar ve vibrotörler olarak üç gruba ayrılırlar. Bir sıkıştırma makinesi her cins zemin için kullanılmaz. Biz burada orman yollarında taşıdığı önem dolayısıyla silindirler üzerinde durmakla yetineceğiz.
3. Zemin cinsi ile makine tipinin değişmediği kabul edilirse uygulanacak sıkıştırma yöntemi ile ilgili şu faktörler sıkıştırma üzerinde etkili olur:
1. Tabaka kalınlığı:
Zeminler belirli kalınlıktaki tabakalar halinde serilir ve tabaka tabaka sıkıştırılırlar. Tabaka kalınlıklarının zemin cinsini ve makinenin tipine uygun olarak seçilmiş olması gerekir. Tabaka kalınlığının küçük seçilmesi durumunda tabaka sayısının artması, büyük seçilmesi durumunda ise gerekli geçiş sayısının artması nedeni ile verim düşer.
2. Makine üzerinde yapılabilecek ayarlar ve değişiklikler:
Makinenin çalışma hızı ve ilave edilecek balast ağırlığı gibi hususlar zeminin cinsine ve tabaka kalınlığına uygun olmalıdır.

3. Geçiş sayısı:
Sıkıştırılacak belirli kalınlıktaki zeminin bir geçişle tam olarak sıkıştırılmasının sağlanması mümkün değildir. İlk geçişte sıkıştırma etkisi ortadan kalkınca elastik deformasyon kadar bir kabarma meydana gelir ve böylece zemin sadece plastik deformasyon kadar sıkıştırılmış olur. Ancak sıkıştırma işlemi tekrar edilince aynı olay daha küçük deformasyonlarla yeniden meydana gelir. Sıkıştırma yeteri sayıda tekrarlanınca plastik deformasyon meydana gelmiş olur ve bundan sonra artık devam etmenin bir yararı kalmaz. Zemin henüz yeteri derecede sıkışmamış ise sıkıştırma elde edebilmek için sıkıştırma etkisi başlangıçta küçük seçilir ve sonra arttırılır. Sıkıştırma işleminin tekrarlanma sayısı (geçiş sayısı) gerekli sıkışma sağlanacak şekilde seçilmiş olmalıdır. Bir zeminin arazide yapılan sıkıştırma sonucunda ulaşılan kuru birim ağırlığının () en az aynı malzeme ile laboratuar denemeleri sonucu elde edilen kuru birim ağırlıktan(2) küçük olmaması gerekir. Diğer bir ifade ile bir zeminin sıkıştırma derecesi Practor oranı adı verilen 100. 1 /2 oranı ile ifade edilir ve bu oranın 100’den küçük olmaması gerekir. Uygulamada çeşitli geçiş sayıları ve çeşitli tabaka derinlikleri için Practor oranları bulduktan sonra, bu oran 100’den küçük olmayacak şekilde, en uygun tabaka kalınlığı ve geçiş sayısı belirlenir.
Orman ürünlerinin taşınması amacıyla planlanan orman yollarının görevlerini tam anlamıyla yerine getirmesi için gerek alt, gerekse üst yapı tabakalarının sıkıştırma makineleriyle iyice sıkıştırılmaları zorunludur. Yol inşaatında zeminin ve üst yapı tabakalarının amaca uygun olarak sıkıştırılmasının yol yapısının taşıma yeteneği, stabilitesi ve su geçirme özelliği üzerine büyük etkisi vardır. Sıkıştırma işlemi ile zeminin ve yapı malzemenin sürtünme açısı arttırılırken taşıma yeteneği ve stabilitesi yükseltilir, su geçirme yeteneği düşürülür.
Orman yollarında kullanılan sıkıştırma makineleri grup içinde incelenebilir:
1. Sıkıştırma silindirleri
2. Sıkıştırma plakaları
3. Tokmaklama makineleri
1.4.1. Sıkıştırma Silindirleri

Sıkıştırma silindirleri yapı ve etki şekillerine göre 3 gruba ayrılır:
1. Statik etki yapan sıkıştırma silindirleri,
2. Dinamik etki yapan vibrasyon silindirleri,
3. Statik ve ezici etki yapan lastik tekerlekli silindirler.
Bu sıkıştırma silindirlerinden her birisinin kullanış yerleri ayrıdır. Farklı zemin ve tabakalarda farklı sıkıştırma etkisi oluştururlar. Vibrasyon silindirleri ve lastik tekerlekli silindirler genellikle statik etki yapan silindirlerden daha yüksek bir sıkıştırma etkisi gösterirler.


Şekil 7: Hamm Silindirler 1