Zemin mühendisliği ve derin temel projelerinde kullanılan ekipmanların her biri, projenin başarısını doğrudan etkiler. Bu ekipmanlardan biri de karotiyer, uluslararası adıyla core barrel’dir. Fore kazık, baraj, tünel ve büyük çaplı delgi projelerinde sıkça yer alan karotiyer, delme işlemi sırasında karşılaşılan sert zemin, kaya blokları ve dayanımlı tabakaları kesip dışarı almak için kullanılan özel bir ekipmandır. Sondaj makinelerinde kullanılan numune alma karotiyerlerinden farklıdır; burada amaç yumuşak zemini almak değil, sert tabakaları kırıp çıkarmaktır.

Karotiyer, kuyu içinde kesme, parçalama ve malzeme toplama görevini üstlenir. Böylece delme sürecinin sürekliliğini sağlar, kazığın hedeflenen derinliğe sorunsuz ilerlemesine yardımcı olur ve betonlama aşamasında gerekli temiz taban yüzeyini oluşturur.

Karotiyer (Core Barrel) Nedir?

Karotiyer, büyük çaplı fore kazık makinelerinde rotary sisteme bağlanarak çalışan güçlü bir delgi ekipmanıdır. Dönme hareketiyle zemine iner, ucundaki kesici dişler sert malzemeyi kırar, kopan parçalar gövde içerisine dolar ve ekipman yüzeye alındığında temizlenmiş kuyu tabanı elde edilir.

Bu ekipmanın en önemli özelliği, numune almak gibi bir görevinin olmamasıdır.
Karotiyer;

• kaya bloklarını kesmek,
  
  
• sert tabakaları parçalamak,
  
  
• kuyu içinde ilerlemeyi engelleyen malzemeyi toplamak
  için tasarlanmıştır.
  
  

Bu nedenle büyük çaplı kazı projelerinde, özellikle 1000 mm ve üzeri delgi çaplarında, karotiyer kullanımı neredeyse zorunlu hale gelir.

Karotiyerin Yapısı ve Çalışma Prensibi

Karotiyer, dayanıklı çelikten imal edilmiş üç ana bölümden oluşur:

1. Kesici Uç (Cutter Bit)

Karotiyerin en önemli parçasıdır.
Zemindeki sert tabakayı keser, kayaçları parçalar ve delme sürecinin sorunsuz devam etmesini sağlar.

Kullanılan uç tipleri zemine göre değişir:

• Elmas uçlar çok sert kayalarda,
  
  
• Tungsten karbür uçlar orta sertlikte tabakalarda,
  
  
• Özel çelik geometrili uçlar daha kolay kırılabilen yapılar için tercih edilir.
  
  

Yanlış uç seçimi hem verimi düşürür hem de ekipmanın erken aşınmasına neden olur.

2. Gövde (Barrel)

Kesilen kaya ve sert zemin parçalarının toplandığı silindirik yapıdır.
Yüksek tork altında ezilmemesi için özel çelikten üretilir ve iç hacmi optimum toplama kapasitesine göre tasarlanır.

3. Shoe – Alt Kapak Mekanizması

Parçalanan malzemenin içeri girmesine izin verir ancak dışarı çıkmasını engeller.
Bu sayede karotiyer yüzeye kaldırılırken malzeme dağılmaz.

Karotiyer zemine indirilir, rotary hareketiyle kayayı keser, parçalar gövdeye dolar ve delgi esnasında kuyu temiz kalır.

Karotiyer (Core Barrel) Hangi Alanlarda Kullanılır?

Karotiyer, özellikle sert tabakaların bulunduğu projelerde vazgeçilmezdir.

Fore Kazık Uygulamaları

Karotiyer, fore kazık delme sürecinde kuyu içinde karşılaşılan kaya tabakalarını kırarak ilerlemeyi kolaylaştırır.
Ayrıca kuyu tabanının temiz oluşunda büyük rol oynar; bu da kazığın taşıma kapasitesini doğrudan artırır.

Baraj ve Tünel Projeleri

Büyük altyapı projelerinde temel kayaya oturmak kritik bir gerekliliktir.
Core barrel, sert kayayı kontrollü şekilde keserek tünel girişleri ve baraj temellerinde düzgün yüzeyler elde edilmesini sağlar.

Büyük Çaplı Delgiler

Kırıcı kova ya da auger sistemlerinin zorlandığı geniş çaplı kuyularda karotiyer kullanımı en doğru çözümdür.
Hem hız kazandırır hem de delgi hattını hassas şekilde korur.

Zemin İyileştirme Uygulamaları

Enjeksiyon veya jet grout gibi işlemlerden önce sert tabakanın kaldırılması gerektiğinde karotiyer devreye girer.

Karotiyer Uç Seçimi Nasıl Yapılır?

Uç seçiminde üç kriter önemlidir:

1. Zemin/kaya sertliği
   
   
2. Makine tork kapasitesi
   
   
3. Projenin delgi derinliği ve çapı
   
   

Sert zeminlerde düşük kalite uçlar hem makinenin yükünü artırır hem de gereksiz maliyet çıkarır.
Bu nedenle uçların zemin analizine uygun seçilmesi delgi verimini doğrudan yükseltir.

Core Barrel Bakımı ve Kullanım Önerileri

Karotiyer, ağır şartlarda çalışan bir ekipmandır.
Bu yüzden çalışma verimini koruması için düzenli bakım şarttır.

Kesici Uç Kontrolü

Aşınan dişler anında değiştirilmelidir.
Kör uçla çalışmak hem makineyi zorlar hem de tork değerlerini artırarak arıza riskini yükseltir.

Gövde Temizliği

Her kullanım sonrası iç yüzey tamamen temizlenmelidir.
Kalan çamur veya kaya parçaları gövdeyi zamanla aşındırır.

Bağlantı ve Kaynak Noktaları

Rotary bağlantıları ve kaynak hatları yüksek torka maruz kaldığı için düzenli olarak kontrol edilmelidir.

Korozyon Önlemleri

Suya doygun zeminlerde gövdeye koruyucu kimyasal uygulanması, ekipmanın ömrünü önemli ölçüde uzatır.

Modern Fore Kazık Teknolojisinde Karotiyerin Önemi

Günümüzde karotiyerler, sadece sert tabakaları kıran basit birer ekipman olmaktan çıktı.
Yeni nesil modeller artık sensör destekli yapılarla;

• dönme hızını,
  
  
• tork yükünü,
  
  
• delme derinliğini
  anlık olarak takip edebiliyor.
  
  

Bu da operatöre kontrol gücü sağlar, hata payını azaltır ve kazı kalitesini yükseltir.

Her sağlam kazık, arkasında doğru uçla çalışan güçlü bir karotiyer barındırır.
Core barrel sistemleri, zemin mühendisliğinde görünmeyen ama delgi kalitesini belirleyen en kritik ekipmanlardan biridir.