Keson

Keson, su geçirmez bir tutma yapısı [1], örneğin bir köprü ayağının temelleri üzerinde çalışmak, beton bir baraj inşası için [2] veya gemilerin tamiri için kullanılır.[3] Kesonlar, çalışma ortamını kuru tutacak şekilde suyun dışarı pompalanabileceği şekilde inşa edilmiştir. İskeleler açık bir keson kullanılarak inşa edildiğinde ve uygun toprağa ulaşmak pratik olmadığında, uygun bir alt temel oluşturmak için sürtünme kazıkları çakılabilir . Bu kazıklar, kolon ayağının dikildiği bir temel pedi ile birbirine bağlanır.

Basınçlı bir kesonun şematik kesiti

Türler

Bir kesonun yerine takılması için uygun bir temel malzemesi ile karşılaşılıncaya kadar yumuşak çamurdan aşağı indirilir. Ana kaya tercih edilirken, ana kaya çok derin olduğunda bazen sabit, sert bir çamur kullanılır. Dört ana keson türü kutu keson, açık keson, pnömatik keson ve monolitik kesondur .[4]

Kutu

Bir kutu keson, prefabrik bir beton kutudur (yanları ve bir tabanı olan); hazırlanmış üsler üzerine kurulur. Yerine geldiğinde, köprü ayağı temeli gibi kalıcı işlerin bir parçası olmak için betonla doldurulur. İçi boş beton yapılar genellikle sudan daha az yoğun olduğundan betonla doldurulana kadar yüzmesini önlemek için bir kutu keson balastlanmalı veya sabitlenmelidir. Gelgit bölgeleri gibi bazen ayrıntılı demirleme sistemleri gerekli olabilir. Bir GPS anketiyle birleştirilmiş ayarlanabilir sabitleme sistemleri, mühendislerin bir kutu kesonunu kesin doğrulukla konumlandırmasını sağlar.

Açık

Açık bir keson, bir alt yüze sahip olmaması dışında, bir kutu kesona benzer. Yumuşak killerde (örneğin bazı nehir yataklarında) kullanıma uygundur, ancak zeminde büyük engellerin olabileceği yerler için uygun değildir. Açık hendek kazılarının pratik olmadığı yumuşak zeminlerde veya yüksek su masalarında kullanılan açık bir keson, mikro tünel açma, boru krikosu ve diğer işlemler için derin menholler, pompa istasyonları ve kabul / fırlatma çukurları kurmak için de kullanılabilir. Bir keson, üstüne yerleştirilen kendi ağırlığı, beton veya su balastı veya hidrolik krikolar ile batırılır. Kesonun ön kenarı (veya kesme pabucu ), dikey bir şekilde batmaya yardımcı olmak için keskin bir açıyla eğimlidir; genellikle çelikten yapılır. Ayakkabı, sürtünmeyi azaltmak için genellikle kesondan daha geniştir ve ön kenar, çöküntüleri ve boşlukları doldurarak oturmayı stabilize ederek suda şişen basınçlı bentonit bulamacı ile tedarik edilebilir. Açık bir keson batma sırasında su ile dolabilir. Malzeme, vinç üzerinde kapaklı ekskavatör kepçesi ile kazılır. Formasyon seviyesindeki alt toprak, kazı veya taşıma kapasitesi için hala uygun olmayabilir. Kesondaki su (yüksek su tablası nedeniyle), altındaki yumuşak toprakların yukarı doğru itme kuvvetlerini dengeler. Susuzlaştırılırsa, taban "boru" atabilir veya "kaynayabilir",   kesonun batmasına neden oluyor. Bu problemle mücadele etmek için, yığınlar şu şekilde hareket etmek üzere yüzeyden sürülebilir:

• Yük taşıyıcı duvarlar, yükleri daha derin topraklara ilettikleri için.
• Çapalar, yüzeyleri ile sürüldükleri çevreleyen toprak arasındaki arayüzdeki sürtünme nedeniyle yüzmeye direndikleri için.

H-kiriş bölümleri (tüm eksenlerde bükülmeye direnç nedeniyle tipik kolon bölümleri) kayaya veya diğer sert topraklara "eğimli" açılarda sürülebilir; H-kirişler tabanın üzerinde bırakılır. <i id="mwQg">Tremie beton yerleştirme</i> olarak bilinen bir işlem olan suyun altına bir betonarme tıpa <i id="mwQg">yerleştirilebilir</i> . Keson susuzlaştırıldığında, bu tıpa, alt toprağın yukarı doğru kuvvetlerine direnen bir yığın başlığı görevi görür.

Monolitik

Monolitik bir keson (veya basitçe bir monolit ) diğer keson türlerinden daha büyüktür, ancak açık kesonlara benzer. Bu tür kesonlar, genellikle gemilerin çarpmasına karşı direncin gerekli olduğu rıhtım duvarlarında bulunur.  

Pnömatik

Sığ kesonlar havaya açık olabilirken, yumuşak çamura nüfuz eden pnömatik kesonlar (bazen basınçlı kesonlar olarak adlandırılır), üstte kapatılmış dipsiz kutulardır ve suyu ve çamuru derinlemesine dışarıda tutmak için basınçlı hava ile doldurulur. Bir hava kilidi, odaya erişim sağlar. Sandhog adı verilen işçiler, çalışma alanının kenarından çamur ve kaya kalıntılarını ( pislik olarak adlandırılır), yüzeye bir tüp ( pislik tüpü denir) ile bağlanan su dolu bir çukura taşır. Yüzeydeki bir vinç, toprağı kapaklı bir kova ile kaldırır. Borudaki su basıncı, fazla havanın çamur borusundan dışarı çıkmasıyla hava basıncını dengeler. İşçiler için düzenli hava değişimlerini sağlamak ve kesonun tabanına aşırı çamur veya su girişini önlemek için basınçlı hava akışı sabit olmalıdır. Keson ana kayaya çarptığında, sandhoglar hava kilidinden çıkar ve kutuyu betonla doldurarak sağlam bir temel iskelesi oluşturur.[5] Pnömatik (basınçlı hava) bir kesonun kuru çalışma koşulları sağlama avantajı vardır, bu da beton yerleştirmek için daha iyidir. Diğer yöntemlerin bitişik yapıların oturmasına neden olabileceği temeller için de çok uygundur.

İnşaat keson zorunluluk ait basınçlı bir ortam bırakmak işçiler decompress onlar kaçınmak istiyorsak vücut dokularında çözünmüş gazlar etkisiz bir belirti serbest bırakılmasını sağlayan bir oranda dekompresyon hastalığı, ilk keson işçilerinde tanımlanan bir durumun ve aslen adı "keson meslek tehlikesinin tanınmasında hastalık ". Basınçlı kesonlarla inşa edilen Brooklyn Köprüsü'nün inşaatı, inşaatı sırasında çok sayıda işçinin keson hastalığından ölmesine veya kalıcı olarak yaralanmasına neden oldu.[6] Kulaklarda, sinüs boşluklarında ve akciğerlerde barotravma ve disbarik osteonekroz diğer risklerdir.[7]

Diğer kullanımlar

• Hidrolik asansörlerin montajında da yer seviyesinin altına tek kademeli bir koçun monte edildiği durumlarda kesonlar kullanılmıştır.  
• Phoenix kod adı verilen Kesonlar, II.Dünya Savaşı Müttefiklerin Normandiya'yı işgali sırasında kullanılan Dut limanlarının ayrılmaz bir parçasıydı.[8]

Diğer anlamlar

• Tekne kaldırma kesonları : Keson kelimesi, aynı zamanda, bir kanal yüksekliğinden diğerine kaldırılırken teknelerin ve gemilerin dinlendiği keson kilitlerinin, kanal asansörlerinin ve eğimlerin hareketli oluk kısımlarının eşanlamlısı olarak da kullanılır; su, ilgili çalışma prensibine göre kesonun içinde tutulur veya kesonun dışında tutulur.  
• Yapısal kesonlar : Keson bazen, içi boş bir silindirik forma dökülerek oluşturulan betonarme bir yapı için, tipik olarak açık bir kazıda derecenin altına bir keson formu yerleştirerek ve dolgu tamamlandıktan sonra dökerek veya kademede delme yoluyla oluşturulan bir betonarme yapı için konuşma dili olarak da kullanılır. Desteksiz kazılar, keson formu eklenmeden önce çökebileceğinden, bu derin kesonlarda sorunlu olabilir. Bu şekilde, boş keson formunun etrafına yerleştirilen toprak, stabilite ve mukavemet sağlar, betonun daha az komplikasyonla ve daha az form patlaması riski ile dökülmesine izin verir. Teknik olarak, sadece formun kendisi aslında bir keson olsa da, herhangi bir derecenin altındaki beton döküm sütunun basitçe bir keson olarak adlandırılması nadir değildir.
• Havalandırma filtrasyon sistemleri : Keson kelimesi, tehlikeli maddelerle uğraşan tesislerde havalandırma filtreleri için hava geçirmez bir muhafaza adı olarak da kullanılır. Mahfaza genellikle bir ön filtre elemanı için bir yukarı akış bölmesine ve yüksek verimli bir filtre elemanı için bir aşağı akış bölmesine sahiptir. Birden fazla bölmeye sahip olabilir. Muhafaza, filtre elemanlarının değiştirilmesine izin vermek için contalı erişim kapılarına sahiptir. Muhafaza genellikle filtrelerin verimliliğini test etmek ve filtre ortamı boyunca diferansiyel basınçtaki değişiklikleri izlemek için kullanılan bağlantı noktaları ile donatılmıştır.

Ayrıca bakınız

• Suction caisson – Open bottomed tube anchor embedded and released by pressure differentialction caisson – Open bottomed tube anchor embedded and released by pressure differential
• Air lock diving-bell plant – An underwater work support barge used at Gibraltar, a mobile barge-mounted engineering caisson used in the Port of Gibraltar
• Cofferdam – Barrier allowing liquid to be pumped out of an enclosed area, a temporary water-excluding structure built in place, sometimes surrounding a working area as does an open caisson.
• Offshore geotechnical engineering – A sub-field of engineering concerned with human-made structures in the sea, for information on geotechnical considerations.

Patentler

• U.S. Patent 123.002 – Improvement in construction of sub-aqueous foundations

Kaynakça

1. "Caisson" def. 3. Knight, Edward Henry. Knight's American mechanical dictionary A description of tools, instruments, machines, processes, and engineering; history of inventions; general technological vocabulary; and digest of mechanical appliances in science and the arts. vol. 1. Boston: Houghton, Osgood and Co., 1880. 420. Print.
2. Aichel, Ordulf George. The caisson as a new element in concrete dam construction; a proposal made in connection with the Columbia River Power Project. New York: Spon & Chamberlain; [etc.], 1916. Print.
3. Wilson, Theodore Delavan, and Edward J. Reed. An outline of ship building, theoretical and practical. New York: J. Wiley & son, 1873. 383. Print.
4. Chudley, R.; Greeno, R. Advanced construction technology. Third Edition. Oxford: Longman, 1999. 9780582316171, 0582316170. 173. Print.
5. Greater Gotham: A History of New York City from 1898 to 1919. New York: Oxford University Press. 2018. ss. 155-56. ISBN 9780195116359.
6. Butler WP (2004). "Caisson disease during the construction of the Eads and Brooklyn Bridges: A review". Undersea Hyperb Med. 31 (4): 445-59. PMID 15686275. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 8 Ekim 2008.
7. Stellman, Jeanne Mager. Encyclopaedia of occupational health and safety. 4th ed. Geneva: International Labor Office, 1998. 36.5. Print.
8. "The story of the Mulberry harbours". arromanches-museum.com. Arromanches: Musée de Débarquement. 19 Mart 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 1 Haziran 2017.