Otoyol Portal Çerçeve İşleme

Otoyol portal çerçevesi (kısaca portal çerçeve), otoyollara kurulan, genellikle yolun üzerinde uzanan, iki yan sütun ve bir kirişten oluşan ve “kapı” şeklinde olan büyük bir metal yapı çerçevesidir, bu nedenle “portal çerçeve” olarak adlandırılır. Trafik işaretleri, kameralar, elektronik bilgi ekranları veya açık ücretlendirme sistemi ekipmanlarını asmak için kullanılır ve çok şeritli, yüksek trafikli yollar için uygundur, çünkü yol kenarındaki işaretler büyük araçlar tarafından engellenebilir.

Yapı Türleri

• Tam Portal Çerçeve: Kiriş tüm yolu kaplar, iki yanında sütunlar bulunur, köprüye benzer, çok şeritli otoyollar için uygundur.
• Yarım Portal Çerçeve (Konsol/Kelebek Şeklinde): Tek taraflı sütun kirişi destekler, alanın sınırlı olduğu yol bölümleri veya çıkışlara yakın yerler için uygundur.
• Kafes Tipi: Kafes yapısı (yuvarlak veya kare boru) kullanır, daha yüksek sertlik ve stabilite sağlar, genellikle ağır ekipmanlar için kullanılır.
• Esnek Portal Çerçeve: Forsterin Flexgantrysi gibi, hareketli beton bariyerlere bağlanır, çarpma anında yatay olarak hareket edebilir, güvenliği artırır.

Malzemeler ve Tasarım

• Malzemeler:
  • Çelik: Esas olarak Q235 veya Q345 yüksek mukavemetli düşük alaşımlı çelik kullanılır, akma dayanımı 235-345 MPa, kalınlık 4-10 mm, korozyonu önlemek için sıcak daldırma galvanizleme işlemi (kalınlık 60-80 μm).
  • Alüminyum Alaşım: Hafif tasarım, yoğunluk yaklaşık 2700 kg/m³, korozyona dayanıklı, belirli senaryolar için uygundur.
  • Beton: Bazı sütun temelleri yüksek mukavemetli beton (C30-C40) kullanır, stabiliteyi artırır.
• Tasarım Özellikleri:
  • Boyutlar: Kiriş açıklığı 10-40 metre (şerit sayısına bağlı olarak), sütun yüksekliği 6-12 metre, rüzgar yüküne (yaklaşık 1.2 kN/m²) ve ekipman ağırlığına dayanması gerekir.
  • Yapı: Kiriş genellikle kutu veya kafes yapısıdır, sütun silindirik veya dikdörtgen sütundur, temel genellikle gömülü veya cıvata ile sabitlenmiştir.
  • Modüler: Taşıma ve kurulumu kolaylaştırır, yerinde inşaat süresini azaltır.
  • Güvenlik: Rüzgar ve depreme dayanıklılık standartlarına (Çin “Karayolu Köprü ve Menfez Tasarım Spesifikasyonları” gibi) uygun olmalı ve çarpma güvenliği (REBLOC H4b testi gibi) dikkate alınmalıdır.

İşleme Süreci

(1)Tasarım ve Hazırlık

• Tasarım: CAD veya BIM yazılımı kullanılarak üç boyutlu modelleme yapılır, yükler (statik yük, dinamik yük, rüzgar yükü) hesaplanır, yapı optimize edilir. Sonlu elemanlar analizi (FEA) mukavemet ve sertliği sağlar.
• Malzeme Hazırlığı: Q235/Q345 çelik levhalar veya borular satın alınır, yüzey kalitesi (çatlak, pas yok) kontrol edilir ve gerekli boyutlarda kesilir.

(2)Bileşen İşleme

• Kiriş/Sütun Şekillendirme:
  • Damgalama/Rulo Şekillendirme: Çelik levha, hidrolik pres (1000-3000 ton) veya rulo şekillendirme makinesi ile kutu kiriş veya boru şeklinde yapıya dönüştürülür, tolerans ±1 mm.
  • Boru Bükme: Sütun veya konsol kiriş, CNC boru bükme makinesi kullanılarak bükülür, açı doğruluğu ±0.5°.
• Delik İşleme:
  • Montaj delikleri (işaret levhaları, ekipman sabitleme için) işlenir, delik çapı 10-50 mm, sayı 100-300 adet.
  • CNC Delme: Yüksek hassasiyet (±0.2 mm), çok çeşitli üretim için uygundur.
  • Plazma/Lazer Kesim: Büyük boyutlu delikler veya karmaşık şekiller için kullanılır, hassasiyet ±0.5 mm.
• Kaynak:
  • TIG/MIG kaynağı veya ark kaynağı kullanılır, kaynak dikişlerinde gözenek olmamalı, mukavemet ana malzemenin %90ından fazla olmalıdır.
  • Kaynak doğruluğunu sağlamak için fikstürler kullanılır, sapma <±1 mm.

(3)Yüzey İşlemi

• Kumlama/Bilyalı Kumlama: Oksit tabakası temizlenir, yüzey pürüzlülüğü Ra 3.2-6.3 μm, kaplama yapışmasını artırır.
• Sıcak Daldırma Galvanizleme: Çinko tabakası kalınlığı 60-80 μm, korozyon direnci ömrü 10-20 yıl.
• Püskürtme: Epoksi astar + poliüretan son kat (toplam kalınlık 80-120 μm), renk genellikle yeşil (Çin/Kanada) veya gümüş grisi, bazı senaryolarda mavi (havaalanı yolları gibi).

(4)Montaj ve Kurulum

• Fabrika Ön Montajı: Fabrikada deneme montajı yapılır, boyut ve bağlantı doğruluğu doğrulanır.
• Yerinde Kurulum:
  • Temel İnşaatı: Beton temel (C30-C40) dökülür, gömülü cıvatalar veya çelik levhalar yerleştirilir.
  • Vinçle Kaldırma: Kiriş ve sütunlar vinç (50-100 ton) kullanılarak monte edilir, sapma <±5 mm.
  • Ekipman Montajı: İşaret levhaları, kameralar veya ücretlendirme ekipmanları cıvatalarla sabitlenir, açılar kalibre edilmelidir (Kanadanın Quebec bölgesindeki işaretler sürücülerin görmesi için aşağı doğru eğimlidir).