Yazımızda Neler Var?
Freeman Fox and Partners Kimdir? Boğaziçi Köprüsü Resmi Proje Planları Boğaziçi Köprüsünü Kim İnşaa Etti? 1968- 1972 Yapım Süreci ve İhale Detayları
Freeman Fox and Partners şirketiyle karşılaştıysanız muhtemelen Boğaziçi Köprüsü’nün tarihine yahut mühendislik projesine rastladınız, zira Asya ve Avrupa kıtasını boğazlarımız üzerinden bağlayan köprü bu şirket tarafından inşa edildi. Denizin üstünden köprüyle devam eden karayolu adeta boğaza takılmış bir kolye gibi İstanbul’un simgelerinden biri oldu.
Freeman Fox and Partners Kimdir?
Freeman Fox and Partners, 1945 yılında Londra, İngiltere’de kurulan bir mühendislik danışmanlık firmasıdır. Başlangıçta inşaat ve köprü mühendisliğinde odaklanan bu firma, zamanla mühendislik projelerinde dünya çapında önemli başarılar elde etmiştir. Özellikle köprü tasarımı ve inşası alanında yenilikçi projelere imza atan şirket, dünya genelinde çok sayıda ikonik yapıya katkıda bulunmuş ve mühendislik dünyasında kendine sağlam bir yer edinmiştir. 20. yüzyılda gelişen modern köprü teknolojisinin öncülerinden biri olarak kabul edilen Freeman Fox and Partners, gelişmiş mühendislik çözümleri ve yenilikçi yaklaşımlarıyla bir döneme damga vurdu.
Boğaziçi Köprüsü: Kıtaları Bağlayan Büyük Eser ve Freeman Fox İmzası
Şirket Türkiye’deki mühendislik projeleri arasında en bilinenlerinden biri olan Boğaziçi Köprüsü’nün tasarımında ve inşasında önemli bir rol oynamıştır. Boğaziçi Köprüsü, Asya ve Avrupa kıtalarını İstanbul Boğazı üzerinde birleştiren ilk asma köprü olup, Türkiye’nin simgelerinden biridir. 1968 yılında başlayan proje, dönemin en karmaşık mühendislik projelerinden biri olarak kabul ediliyordu. Türkiye hükümeti, köprünün tasarımı için Freeman Fox and Partners ile işbirliği yapma kararı aldı ve bu kararın ardından İngiliz firma köprünün mühendislik tasarımını üstlendi.
Boğaziçi Köprüsü’nün Proje Planı ve İnşaat Görüntüleri
Boğaziçi Köprüsü Yapım Maliyeti ve Teknik Proje Bilgileri
Toplam Uzunluk : 1.560 m.
Orta Açıklık : 1.074 m.
Ortaköy Viyadüğü : 231 m.
Beylerbeyi Viyadüğü : 255 m.
Köprü Genişliği : 33,40 m.
Orta Açıklıkta Denizden Yüksekliği : 64 m.
Kulelerin Yüksekliğe : 165 m.
ANA SİSTEMDEKİ YÜKLER :
Bir Kabloya Gelen : 7.27 ton / m.
Ana Sistemde Hareketli Yük : 1.33 ton / m.
Rüzgar Hızı : 45 m / s.
Deprem İvmesi : 0.1 g.
Ana Kablo Sehimi : 93.00 m.
Ana Kablodaki Çekme : 15.400 ton / kablo.
Ana Kablo Çapı : 58 cm.
BAZI İMALAT MİKTARLARI :
Kazı : 63.000 m3.
Beton : 71.000 m3
Betonarme Çeliği : 4.000 ton
Yapı Çeliği : 17.000 ton
Kablo Çeliği : 6.000 ton
Kesin hak edişe Göre Köprü
Yapım Maliyeti : 191.785.265 TL.
23.213.666 ABD Doları
Bilgiler Karayolları Genel Müdürlüğü’nün paylaşmış olduğu Boğaziçi Köprüsü Projesi’nden alınmıştır.
Freeman Fox and Partners’ın Diğer Önemli Projeleri
Freeman Fox and Partners’ın en ünlü mühendislerinden biri olan Sir Gilbert Roberts ve ortağı William Brown, bu projeye liderlik etti. Firmanın daha önce İngiltere’de gerçekleştirdiği Severn Köprüsü ve Avustralya’daki Sidney Liman Köprüsü gibi projelerde kazandığı tecrübeler Boğaziçi Köprüsü’nün tasarımında büyük rol oynadı. Boğaziçi Köprüsü, her iki kıtayı modern bir mühendislik harikasıyla birleştirmek amacıyla oluşturulan ilk büyük proje olduğu için mühendislik dünyasında oldukça ses getirmiştir.
Humber Köprüsü (İngiltere):
1981 yılında tamamlanan Humber Köprüsü, dönemin en uzun asma köprüsü olma unvanını taşımaktaydı. Freeman Fox and Partners, bu projede köprü mühendisliği konusunda geliştirdiği uzmanlığını bir kez daha kanıtladı. Aşağıdaki görsel Humber Köprüsü’ne ait güncel bir görüntüyü sizlere aktarıyor.
Boğaziçi Köprüsü’nün Tasarımı ve İnşa Süreci
Boğaziçi Köprüsü’nün tasarımı, dönemi için asma köprü teknolojisinin zirvesinde olan bir yapı olarak dikkat çeker. Freeman Fox and Partners, köprüyü tasarlarken geniş bir mühendis kadrosu ile çalıştı ve projede yenilikçi teknikler kullandı. Tasarım aşamasında, köprünün deniz seviyesinden yüksekliği ve genişliği büyük bir hassasiyetle planlandı. Bu süreçte Boğaz’ın akıntıları, rüzgar koşulları ve sismik aktivite gibi doğal etkenler detaylı analizlere tabi tutuldu.
1970 yılında başlayan inşaat süreci dört yıl sürdü ve köprü 30 Ekim 1973’te, Türkiye Cumhuriyeti’nin 50. kuruluş yıldönümünde halka açıldı. Bu köprü, dönemin dünya mühendislik literatüründe bir “mühendislik harikası” olarak tanımlanmıştı. Freeman Fox and Partners, bu projeyle birlikte mühendislikte yenilikçi teknikler uygulamakta ve zorlu doğal koşullara karşı dayanıklı yapılar inşa etmekte dünya çapında üne kavuştu.
İnşaat Süreci ve Kültürel Bağlam
Boğaziçi Köprüsü’nün yapım süreci, 1970’te başladı ve 1973’te tamamlandı. İnşaat sürecine Türk şirketi ENKA da dahil oldu ve Alman Hochtief AG ile İngiliz Cleveland Bridge & Engineering gibi uluslararası firmalarla iş birliği yapıldı. Köprü, yalnızca bir mühendislik başarısı değil, aynı zamanda Türkiye’nin kültürel birleşimini simgeleyen bir yapı olarak değerlendirildi. Boğaziçi Köprüsü’nün tamamlanması, İstanbul’un iki yakasında yaşayan toplulukları fiziksel olarak birleştiren ilk köprüydü ve bu yönüyle büyük bir sembolik değer taşıyordu.
Köprünün tamamlanmasının ardından, her gün yaklaşık 200.000 aracın geçiş yaptığı önemli bir ulaşım hattı haline geldi. İlk yıllarda yaya geçişine izin verilen köprü, günümüzde sadece motorlu araçlara açık.
Meraklısı İçin Bütün Proje Raporuyla Boğaziçi Köprüsü
Boğaziçi Köprü İhalesi
Köprünün yapım ihalesine 4 konsorsiyum teklif vermiş bulunmaktadır. Bunlar sırasıyla:
Krupp Grubu (5 Alman, 2 İngiliz, 3 Fransız Şrk.) 35.665 Milyon Dolar
I.H.I. GRUBU (6 Japon, 1 Alman Şirketi) 36.031 Milyon Dolar
Beton und Monierbau Grubu (5 Alman, 1 İngiliz, 1 Fransız Şrk.) 35.427 Milyon Dolar
Hochtief Grubu ( 1 Alman 1 İngiliz Şirketi) 33.721 Milyon Dolar
İdare, 20 Ocak 1970 günü Hochtief Grubu ile, 21.774.283 ABD Doları ve ayrıca 104.849.465 TL. üzerinden sözleşme imzalamıştır. (20 Ocak 1970-TCMB ABD Dolar alış kuru 9 TL.)
PROJE ESASLARI :
İngiliz Freeman Fox and Partners Firmasınca projelendirilmiş olan Boğaziçi köprüsü 6 trafik
şeritli ve 130.000 araç/gün kapasiteli bir karayolu köprüsüdür. Toplam uzunluğu 1.560 m. olup
Boğaz’ın iki sahilinde karada yer alan kuleleri arasındaki 1.074 m. lik orta açıklığı asma bir
sistemdir. İki yanlardaki 231 ve 255 m. lik yaklaşım açıklıkları ise askılı olmayıp, aşağıdan mesnetli
viyadük şeklinde düzenlenmişlerdir.
Boğaziçi köprüsü, İngiliz standartları esas alınarak projelendirilmiş ancak yük kabulleri daha
yüksek alınmıştır. Rüzgar yükü için 45 m/s. lik bir rüzgar hızı ve temel zemininin ivmesi için 0,1 g.
değeri kabul edilmiştir.
Boğaziçi Köprüsü’nü Diğer Asma Köprülerden Ayıran Özellikler
Boğaziçi Köprüsü’ nün projelendirilmesinde klasik asma köprülere göre farklılık, arz eden iki
özelliği mevcuttur. Bunlardan ilki, köprünün rijitlik kirişinin kafes kiriş şeklinde tertibi yerine, içi boş
kutu enkesitli aerodinamik biçimli bir dizayn uygulanarak, gerek asma yapının hafifliği gerekse
rüzgar etkisinin 1/3 oranında azalması nedeni ile kule temel ve ankraj projelendirilmesinde ve
bakım çalışmalarında tasarruf sağlanmasıdır. İkinci farklı özelliği ise, askılarının eğik olarak
tertiplenmesi ve bu şekilde köprünün yapısal söndürme yeteneğinin arttırılmış olmasıdır.
KÖPRÜNÜN YAPIM ÇALIŞMALARI :
Boğaziçi Köprüsü’nün yapım çalışmaları aşağıda sıralanan 5 bölüm halinde yürütülmüştür:
- Kule Temelleri ve Ankraj Blokları
- Çelik Kuleler
- Ana Kablolar
- Asma Tabliye
- Yaklaşım Viyadükleri
KULE TEMELLERİ VE ANKRAJ BLOKLARI :
1.a – 1970 Yılının mart ayında başlayan Ortaköy kule temeli kazıları çelik palplanj
batardolar içinde, – 17 ve 24 m. derinliğe kadar inmiştir. Zemin kaya zemin olup, 26,7 m.
derinliğindedir. Diabaz ve sert grovak kayaya oturtulan temeller 18. m. çapında ve silindirik birer
kütle betonudurlar. Beylerbeyi kule temelleri hafriyatı ise, sağlam kayanın satha yakınlığı nedeniyle
batardo yapılmasını gerektirmemiştir. 5 ila – 12,5 m.ye kadar inilen temel kazılar dikdörtgen olarak
açılmış ve planda 15 x 19 m. lik beton temeller inşa edilmiştir.
Temel betonları içine yerleştirilen çerçevelerin taşıdığı 30 adet ön gerilmeli Dyform kablosu
daha sonra, kule ayaklarını temelleriyle irtibatlandırmada kullanılmışlardır.
1.b – Kule temellerinin inşasına paralel olarak, Ortaköy ve Beylerbeyi sırtlarında, ana
kabloyu ankre edecek ve kablodaki çekme kuvvetini sağlam kayaya aktarma görevini üstlenecek
beton ankraj bloklarının yapımına başlanmıştır.
Her biri iki kablo ankraj odasını ihtiva eden blokların takriben 2/3’ü toprak içinde olmak
üzere, derinlikleri kademeli olarak 40 m. ye kadar inmektedir. Plan ölçüleri ise, 35 x 40 m. dir.
Hücreler arkada betonarme bir perde ile birleştirilerek ortada çekmeye karşı bir kaya blokunun
ilave direncinden de yararlanılmaktadır. Keza, taban sürtünmesi ve pürüzlü kaya yüzüne dökülen
beton, ankraj bloklarının çekmeye karşı direncini arttırmaktadır.
Ankraj bloklarının her iki hücresinde beton kitle içine çelik konstruksiyon birer çerçeve
yerleştirilmiş olup, bunların içindeki 244 adet öngerilmeli (macalloy) çubuğuna daha sonra, kablo
çekmesini dengelemek üzere toplam 15.400 ton çekme gerilmesi verilmiştir. Bu çerçevenin ön
yüzündeki mekanizmaya daha sonra ana kablonun bükümleri tespit edilmiştir. Ortaköy ve
Beylerbeyi ankraj bloklarının kitle ağırlıkları sırasıyla 60.000 ve 50.000 tondur.
ÇELİK KULELER :
Kule temellerinin hazırlanmasını müteakip, her iki yakada çelik kulelerin montajına
başlanmıştır. Toplam olarak 165 m. yüksekliğinde olan çelik kuleler, birbirlerine üçer adet yatay
portal kirişle bağlanmış ikişer ayağa sahiptirler. Tabanda 5.20 x 7.00 m. tepede ise 3.00 m x 7.00
m. ebadında olan kule ayakları, 10 kademe halinde inşa edilmişlerdir. Kule eklemlerinde yüksek
mukavemetli çelik bulonlar kullanılmıştır.
Her kademe 4 adet çelik panelin bir araya getirilerek bulonlarla birleştirilmesi suretiyle teşkil
edilmiş ve bu suretle içi boş bir kutu kesit formu elde edilmiştir. İlk kademesi 6,5 m., diğer
kademeleri 18-19 m. yüksekliğinde olan çelik paneller, İtalya’dan hazır olarak şantiyeye getirilmiş
ve tırmanır vinçlerle yerlerine monte edilmişlerdir.
Toplam olarak 5.000 ton miktarındaki St 42 ve St. 51 gibi yapı çeliğinin kullanıldığı
kulelerde ayakların iç boşluklarında tabliye kotuna kadar 18 kişi kapasiteli yolcu asansörleri güney
kule ayaklarında ise, tabliye kotundan kule tepesine kadar küçük bakım asansörleri bulunmaktadır.
Kule eksenlerinden itibaren açıklık 1.074 m.dir. Kule tepesi semer yayı yarıçapı 80 m.dir.
ANA KABLOLAR :
Asma tabliyeden gelen yükleri kule ve ankrajlar vasıtasıyla zemine aktaran ana kablolar,
Almanya’dan getirilen 5 mm. çapında 160 kg/mm2. lik bir kopma mukavemetine sahip galvanizli
çelik tellerin, havai çekim metodu ile montajı suretiyle, yerinde teşkil edilmişlerdir. Her bir ana
kablo, kuleler arasındaki kesiminde 19 adet ana büklüm ihtiva etmekte ve büklümlerin her biri de
548 adet paralel telden oluşmaktadır. Bu şekilde kuleler arasındaki kesimde 10.412 adet tek tel yer
almakta ve kablo kalınlığı bitmiş halinde 58 cm. çapında olmaktadır. Arka gergilerde ise her biri
192 adet tel ihtiva eden 4 ilave büklüm daha bulunduğundan, bu kesimde tel sayısı 11.180’e kablo
çapı ise 60 cm. ye yükselmiş durumdadır.
Ana kablo meyilleri beylerbeyi tarafı 24, Ortaköy tarafı 26 derecedir. Kablo çalışmaları için
Ortaköy’de özel bir tel çekimi şantiyesi kurulmuş ve kuleler arasında montajda kullanılacak birer
havai servis köprüsü teşkil edilmiştir. Tel çekimi sırasında 300 m./dakika hızla hareket eden çekme
tekerleklerine, Ortaköy tarafından tel yüklenerek Beylerbeyi tarafından boş olarak geri
dönmüşlerdir. Günde üç vardiya halinde yürütülmüş olan tel çekme işlemlerinde, gündüz çekim,
gece ise çekilen telleri nihai pozisyonlarına getirme çalışmaları yapılmıştır.
Ana balo beheri 5 mm2 oluşan ; 11.176 adet telden meydana gelmiştir. Kablonun çekim
işlemi tamamlandıktan sonra hidrolik kompaktör cihazı ile, dairesel bir kesit elde edilmek üzere,
sıkıştırılıp üzerlerine orta açıklık boyunca 59 adet kablo kelepçesi yerleştirilmiştir.
Bu kelepçelere daha sonra, asma tabliyesi taşıyacak askı halatları asılmıştır. Ana
kabloların harici etkenlerden bozulmaması için, üzerleri önce 3,5 mm. kalınlığındaki yumuşak
galvanize telle sarılmış olarak iki kat astar iki katda harici boya ile boyanmıştır. Kablolarda 6.100
ton çelik tel kullanılmıştır.
ASMA SİSTEMİ :
Asma sistem ilk defa İngiltere’de Severn Köprüsünde 1966 yılında uygulanan aerodinamik
şekli haiz içi boş kutu kesitli 60 adet tabliye ünitesinin birbirine kaynaklanmasından meydana
gelmiştir. Bu yapım tarzı geleneksel kafes sisteminden daha hafif olduğu için ve ayrıca rüzgar
etkisini de 1/3 oranında azaltması nedeniyle, malzemeden tasarruf sağlanmasına olanak vermiş,
ayrıca inşaatın bitiminden sonra yarattığı bakım kolaylığı da bir diğer avantaj olmuştur.
Asma tabliyeyi teşkil eden 60 ünitenin yapımında kullanılan paneller, İtalya ve İngiltere’de
hazırlanmış olarak Türkiye’ye getirilmiş olup, Boğaziçi’nde, Göksu’da kurulan geçici bir şantiyede
birbirlerine kaynaklanarak her biri 140 ton ağırlığında olan 60 adet ünite teşkil edilmiş ve bunlar
özel bir şat üzerinde köprüden monte edilecekleri yere nakledilmişlerdir.
Özel kaldırma vinçleri vasıtasıyla yukarı kaldırılan üniteler önce geçici olarak ana kablodan
sarkan askı halatlarına asılmış, daha sonra birbirilerine çepeçevre kaynaklanarak tabliyeye son
şekli verilmiştir. Ünitelerin montajı işlemine açıklığın ortasından başlanmış ve iki yana doğru
simetrik olarak devam edilmiştir. Asma tabliye düşeyde 17.900 m. yarıçaplı bir kurb üzerinde
bulunmaktadır. Kaynaklama sırasında TÜBİTAK tarafından ultrasonik tahribatsız kaynak
muayeneleri sürekli olarak yapılmıştır. Ünitelerin montajı günde bir veya iki ünite ve bu sırada
Boğaz’ın gemi trafiği birkaç saat durdurularak tamamlanmış ve 35 ünitenin enine kaynaklama
işlemine geçilmiştir.
Tabliyenin boyuna hareketlerini karşılamak üzere her iki uçta kuleler hizasında birer döner
levha tipinde (DEMAG) genleşme derzi monte edilmiştir.
Yapım öncesinde, tabliyenin rüzgar salınımına geçmediği hususunu tahkik için 100 m. lik
bir bölümün, 1/50 ölçekli bir modelinin İngiltere’de rüzgar tüneli testleri yapılmış olup, bu durum
ispatlanmış bulunmaktadır.
Yapım işlerinin tamamlanmasını müteakip raspa ile temizlenen tabliye çelik üst yüzeyi
üzerine önce 3 mm kalınlığında (bağlayıcı) kauçuklu bitüm tabakası konmuş, daha sonra, 35 mm
kalınlığında mastik asfalt serilerek elle mastarlanmak suretiyle tabliye kaplaması teşkil edilmiştir.
Köprünün iki yanındaki yaya yollarında ise, çift kat kauçuklu bitüm uygulanmıştır.
YAKLAŞIM VİYADÜKLERİ :
Kuleler ve ankrajlar arasında yer alan yaklaşım viyadükleri kompozit sistemde
projelendirilmiş köprülerdir. Orta ayak temellerinin üzerine yerleştirilen 1,5 m. çapındaki çelik
kolonlar, kutu kesitli içi boş taşıyıcı çelik ana kirişlere mesnet teşkil etmektedir. Taşıyıcı ana kirişler
15 m. lik parçalar halinde hazırlanarak şantiyeye getirilmiş ve montajlarına ankrajlardan kuleye
doğru olmak üzere başlanmıştır. Taşıyıcı ana kirişler üzerine 3 m. aralıklarla enine (I) kirişleri
yerleştirilmiş olup bunların uçları tabliyenin yaya yolu altında, konsol olarak uzanmaktadır. Bu çelik
yapının üzerinde ise, 19 cm. lik betonarme bir döşeme yer almaktadır.
Yaklaşım viyadüklerine ait çelik elemanlarının tamamlanmasını müteakip, tabliyesinin
betonlanmasına geçilmiştir. Yaklaşım viyadüklerinin betonarme döşemesinin üzerine de asma
tabliyede olduğu gibi, toplam 38 mm. lik kalınlığında mastik asfalt uygulaması yapılmıştır.
Köprü inşaatına paralel olarak yürütülen köprü işletme idare binası, para toplama yeri
tesisleri ve polis ünitesi inşaatları da tamamlanmış ve tüm tesis 29 Ekim 1973’te hizmete açılmıştır.
Kaynakça:
Construct of the Week: The Bosphorus Bridge – BaseStone
