Yüksek Hızlı Tren Teknolojisi

Yüksek hızlı Tren nedir :Tam 63 yıl önce, yani l961 yılında, Ankara’da yatılı Demiryolu Meslek Lisesi’nde öğrenciyim. Mesleki Demiryolu dergisinde resimli haberler çıkıyor, Japonya’daki hızlı trenler hakkında:

” Tokyo – Osaka arası 500 km. imiş, hızlı trenler hiç durmadan bu mesafeyi iki saatte katediyorlarmış. ” Bizim ülkemizde böyle bir hızlı tren teknolojisi hayal dahi edilemiyordu. O zamanlar ülkemiz genelindeki demiryollarımızda, önemli merkezler arasında dahi buharlı trenler çalışıyordu. Onlarında yapabildiği en yüksek hız saatte 90 km. idi. Motorlu trenler vardı, dizelli lokomotifler ile çalışan trenler henüz ülkemiz teknolojisi ile tanışma aşasında idi. Buharlı trenler 1980’lerin ortasına kadar ülkemizde varlığını sürdürdü. Bu aşamadan sonra dizelli lokomotifler ile çekilen trenler ve Ankara – İstanbul gibi önemli merkezler arasında Elektrikli lokomotifler ile çekilen trenler ülkemiz için en gelişmiş teknoloji olarak hakimiyetini sürdürdü. Yolcu trenlerinden ekspres trenlerin dahi ortalama hızı saatte 50 km. olarak taa ki 2000’li yılların başına kadar gelindi.

Demiryolu literatüründe trenler üç gruba ayrılır:

1. Yolcu trenleri
2. Yük trenleri
3. İş trenleri

Son 8-10 senedir içinde bulunduğumuz modern demiryolculuk literatüründe yolcu trenleri hız bakımından üçe ayrılmaktadır

• Saatteki hızı 160 km.ye kadar olan trenlere BÖLGESEL TREN
• Saatteki hızı 160 – 250 km. olan trenlere HIZLI TREN
• Saatteki hızı 250 km. ve daha fazla olan trenlere YÜKSEK HIZLI TREN [ YHT ] diye isimlendiriliyor.

Bundan sonra anlatacağım teknik özellikler, standartlar Yüksek Hızlı Tren teknolojisi ile ilgilidir.

Yeni milenyumun ilk yıllarında değişen siyasi iktidar 50 – 60 yıldır, ihmal ettiği, bir kenara ittiği Demiryolu taşımacılığının ülke ekonomisindeki önemini hatırladı. Böylece konvansiyonel hatların ihmal edilen bakım ve çok yıpranmış bölümlerini yenileme çalışmalarını hızla başlattı, bunun yanında hızlı tren teknolojisini yurdumuza getirmek için düğmeye bastı. Bilindiği gibi Ankara – Eskişehir arasında yani arazi durumu olarak yurdumuzun en uygun ortamında inşaata başlandı. 5 yıl sonra da 2007 yılında işletmeye alındı. Sonra da Ankara – Konya hattı inşaatı yapıldı ve hizmete alındı. Şimdide bilindiği gibi 5 yıldır inşaatı devam eden Eskişehir – İstanbul Yüksek Hızlı Tren İnşaatı tamamlandı. Test sürüşleri devam ediyor. Kısa bir süre sonra da hizmete girecek.

Havayolu taşımacılığına büyük rakip ve alternatif olan Yüksek Hızlı Tren teknolojisini halkımız pek sevdi.

Tahmin edildiği gibi Yüksek Hız teknolojisi, çok ileri bir teknoloji. Yol alt ve üstyapısı, bu yol üzerinde seyredecek çeken ve çekilen araçlarının standartlarının yüksekliği ile de farklı bir teknoloji. Yolun ve araçların bakım ve kontrolünde en ufak bir ihmal  yüksek hız sebebiyle  büyük ve telafisi imkansız kazalara ve kayıplara sebep olabiliyor. Ama sisteminin içindeki günlük ve sıkı kontrol, bakım ve müdahale gereği sonucu muhtemel ihmal ve hata olasılığı büyük ölçüde önlenebiliyor. Görev alan personel seçiminde özen gerekiyor. Çok iyi bir eğitim ve denetim ile güvenli bir çalışma ortamı sağlanabiliyor. Allaha şükür ki, İşletmecilikte bu güne kadar önemli bir hata ve kaza olmadı. Sistem oturdu. Ayrıca ülkemizde batı tarzı sistemli ve titiz çalışma ortamını ülkemize getirdi ve gelenekleşmesini sağladı.

Bilindiği gibi her inşaatta olduğu gibi demiryolunda altyapı ve üst yapı söz konusu. Altyapı kapsamına üstyapının döşendiği platformu oluşturan, yarma [ yükseltilerin geçilmesi ] dolma [ çukurlukların geçilmesi ] köprü [ su engelinin aşılması ] viyadük [ büyük ve uzun çukurların aşılması ] tünel [ dağların ve tepelerin aşılması ] alt geçit ve üst geçit köprüleri gibi inşaatlar girmektedir. Bu inşaatlar üzerinden geçecek dinamik yüksek hızlı araçların  dinamik yükünü taşıyacak kalite standartta olması gerekir. Bu da konvansiyonel hatlardaki altyapı inşaatlarına kıyasla çok maliyetlidir. Standartları milletlerarası anlaşmalarla belirlenmiştir.

Üstyapı ise, platform üzerine serilen belli kalite ve standartlarda kırılmış taş parçalarından oluşan ” balast ” üzerine yine özel standartta imal edilmiş beton traversler döşenmesi ve bu traverslerin üzerine ise yine belirli standartlar ve kalitede imal edilmiş olan bir çift ray bağlanması ile oluşur. Yüksek Hızlı Tren rayları konvansiyonel hatlardakine oranla daha geniş kesitte ve ağırlıktadır.

Ayrıca Yüksek Hızlı Tren dizileri ( setleri ) de üst yapı kapsamındadır. Bunların da tahmin edeceğiniz gibi özellikle güçlü motor, araç dingillerinin yüksek hızda yanmaması gibi standart ve kalitede olması gerekmektedir.

YHT yol teknolojisinde ” üstyapı geometrisi ” de çok önemlidir. Bu konunun anlaşılması için ilgili temel terimleri de kısaca tanımlayalım:

Yolu düşey doğrultuda ele aldığımızda; yolun belirli iki noktası arasında kot [ yükseklik ] farkı yoksa böyle yola düz yol, iki noktası arasında yükseklik farkı varsa meyilli veya eğimli yol denir. YHT standardında yolun sıfır eğimde veya sıfır eğime çok yakın, çok az eğimde olması gerekir. Çünkü eğimli yollar yani rampalar hızı sınırlayan oluşumlardır.

Yatay doğrultuda ele aldığımızda doğru yol ve eğri yol gibi iki farklı yol türü söz konusudur. Eğri yollar yarıçapı belirli bir dairenin yayıdır. Ve eğri yollar yol teknolojinde kurp diye isimlendirilirler. Kurpların yarıçapı ne kadar büyük ise üzerindeki araçların o kadar daha fazla hızlı seyri mümkün olur. Yarıçap küçüldükçe hızı sınırlar. Örnek olarak konvansiyonel bir hatta kurp yarıçapı 300 metre ise, araçların azami hızı 70 km/saat dir. Bu hız aşıldığında araçlar kurp merkezinin dışına doğru savrulur ve devrilebilir. Çünkü fizik kuralı gereği dairesel olarak dönen cisimler merkezkaç kuvveti etkisi ile daire merkezinin dışına doğru itilirler ve sonucunda savrulurlar. Bu sebeple YHT standardında kurplar hiç olmamalı veya en az ” doğru yol ” a yakın özellikte 3500 – 5000 metre gibi çok büyük yarıçaplarda olmalıdır.

Bu üstyapı geometrisi standartları yani sıfır ve sıfıra yakın eğimli yollar, çok büyük yarıçaplı kurplar zorunluluğu altyapı standartlarını da etkiler ve YHT yolu inşaatında büyük, yüksek, uzun ve geniş köprüler, tüneller, viyadükler inşa edilmesi zorunluluğunu doğurur. Sonuçta yol inşaa maliyetinin çok yükselmesine sebep olur. Çok engebeli arazilerde bu standartları gerçekleştirmek çok zordur.