MỘT SỐ GIẢI PHÁP THI CÔNG CƠ GIỚI ĐƯỜNG SẮT KHÔNG KHE NỐI
ÁP DỤNG CHO ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM
ThS. NGUYỄN HỒNG PHONG
ThS. CHU QUANG CHIẾN
Bộ môn Đường sắt
Khoa Công trình
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu sơ bộ một số giải pháp thi công cơ giới đường sắt của một số
nước tiên tiến, phân tích khả năng áp dụng cho đường sắt Việt Nam và bước đầu xây dựng mô
hình giải pháp thi công đường sắt không khe nối cho đường sắt Việt Nam.
Summary: The paper presents an overview of some mechanical implementing solutions
for continuous welded railways in developed countries; analysis of the possibility of applying
these solutions in Viet Nam; and development of an initial model of such solutions.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Từ những năm đầu thập kỷ 70 - 80 của thế kỷ trước đến nay ở Việt Nam không xây dựng
mới tuyến đường sắt nào, công nghệ thi công đường sắt khi đó là các công nghệ lạc hậu, chủ
yếu dùng phương pháp thủ công để thi công.
Trong thời gian gần đây trên tuyến đường sắt Thống Nhất ở nước ta đặt đường ray hàn dài
ở khu gian Nông Sơn-Trà Kiệu, đoạn đường sắt Thanh Hoá, đây là đoạn ray hàn dài đầu tiên
của Đường sắt Việt Nam, ở đây ray hàn dài không được đặt liên tục trong phạm vi toàn khu gian
hoặc toàn tuyến. Phương pháp thi công đặt đường ray hàn liền trong dự án này là phương pháp
thi công thủ công của Nhật Bản áp dụng cho thay ray hàn dài trong duy tu bảo dưỡng, lẻ tẻ và
ray cũng chỉ dài không quá 50 m. Sang Việt Nam được áp dụng cho ray hàn dài ≥ 800 m.
CT 1
- Ưu điểm: Trang bị đơn giản gồm một đoàn goòng máy chuyên dùng vận chuyển ray hàn
dài gồm một đầu máy goòng và 15 xe goòng có guốc hãm được điều khiển hãm hơi từ đầu máy
goòng. Trên đầu máy có lắp cần trục nâng, hạ ray. Trên các xe goòng có giá đỡ và thiết bị sàng
lực.
(7) Sửa điều chỉnh chính xác vị trí hình học đường ray.
Dây chuyền công nghệ của một số nước tiên tiến được chia thành hai nhóm là đặt từng
thanh tà vẹt và đặt cầu ray dài, điển hình nhất là các dây chuyền công nghệ như sau:
a. Phương pháp đặt ray của đường sắt Pháp
(1) Dùng máy đặt ray phổ thông đặt đường tạm thời phía trước đường đã đặt. Chiều dài đặt
đường ray tạm thời không dưới 2000 m, nối ray tạm thời với đường đã đặt. Kết cấu đường tạm
thời là cầu ray đặt nổi dài 18 m gồm ray và tà vẹt hợp thành. Phía trước đường ray tạm thời đặt
đường ray phụ trợ 200 m.
TCT1
(2) Xe vận chuyển ray dài tiến vào đường ray tạm thời, rỡ ray dài tuần tự sang hai bên
đường, nối ray phụ trợ với ray dài vừa rỡ xuống và đặt song song giữa cự ly đường 3310 mm,
chuẩn bị làm đường chạy cho cần trục cổng chạy. Khi xe vận chuyển quay trở về, dỡ xuống
giữa hai tuyến các ray đợi đặt của đường ray thứ hai.
(3) Xe vận chuyển tà vẹt và xe mặt bằng tiến vào phía trước của đường tạm thời. Tháo lập
lách liên kết giữa đường ray tạm thời và đường đã đặt. Dùng cần trục PTH500 cẩu cầu ray 18 m
trên đường tạm thời, đưa lên xe mặt bằng ở phía trước, tạo khoảng trống đặt tà vẹt và ray dài.
(4) Khi cần cẩu cổng PTH500 quay trở về, cẩu 60 thanh tà vẹt từ xe vận chuyển tà vẹt bê
tông từ phía trước chở tới, đưa vào khoảng trống chia làm hai lần, đặt tà vẹt vào vị trí theo
khoảng cách đã thiết kế.
(5) Dùng máy gắp ray MRT bẩy ray dài vào bệ đỡ của tà vẹt.
(6) Dùng máy định vị tà vẹt PRD9 chỉnh chính xác vị trí tà vẹt và bắt các phụ kiện hình
thành đường ray ray dài nổi.
(7) Dùng phương pháp hàn nhiệt nhôm hàn ray dài với ray dài đã đặt trước, tạo thành
đường ray dài mới đặt.
(8) Đoàn tàu chở đá thế vào đường ray dài nổi dỡ đá, tiến hành chèn từng lớp, phối đá, chnh hỡnh, n nh ng lc, ng ray mi t n nh.
(9) Phỏt tỏn ng sut, khoỏ chớnh xỏc nhit khoỏ ray.
TLR2000
Vận chuyển đá
dăm đến vị trí
Tháo dỡ v lắp đặt t vẹt
máy tháo dỡ v lắp đặt
kgt
Đặt đuờng số II
Vận chuyển t vẹt bê tông
CT 1
Hỡnh 1. Th t t ng TGV ca Phỏp
b. Phng phỏp t ray ca ng st o
(1) Dựng cỏc mỏy SVM1000S, xe ch t vt, xe ch ray di lp thnh on tu cụng trỡnh
ng ray ray di (hỡnh 2).
on tu cụng trỡnh ny khi tỏc nghip thỡ khụng cn gii th, cỏc mỏy múc cựng xp trờn
cựng mt toa cú th hon thnh cỏc tỏc nghip t t vt, t ray, xit cht cỏc ph kin
(2) Phớa trc ca xe tỏc nghip SVM 1000S cú c cu chy kiu xớch, chy trờn m
ng, gia cú mỏy chy phớa trờn v giỏ chuyn hng phớa sau ca SVM 1000S l c cu
t t vt v c cu by ray.
(3) Trc khi r ray, trờn m ng c 10 m t con ln dn hng cho ray. Ray dn xp
trờn xe do c cu y, y n phn u mỏy SVM100S ri do mỏy kộo kộo v phớa trc, r
cỏc con ln hai phớa c ly ray hai phớa l 3000 mm.
(4) Cn cu Long Mụn chy trờn i xe tỏc nghip SVM1000S, cu t vt trờn xe vn
chuyn t vt a v b t vt phớa trc SVM1000S, sau ú mỏy t chớnh xỏc tng thanh
mt ti v trớ t.
(5) Kỡm cp ray v ti chuyn ng thu lc t trờn xe SVM1000S chuyn by ray vo b
ca t vt, tip dú mỏy sit ph tựng t trờn xe, lp xit cỏc ph kin, giỏ chuyn hng phớa
sau ca SVM1000S chy trờn ray di va mi by vo. Xe vn chuyn t vt, xe vn chuyn ray
di u chy trờn ng ray ray di. Hiu sut tỏc nghip bỡnh quõn ca SVM1000S l 350 m/h,
tng trng lc kộo l 900 tn. Tớnh nng cụng tỏc ca SVM1000S chc chn nhng giỏ li
máy đẩy ép đuờng ray xe vận chuyển ray
xe vận chuyển t vẹt
dùng máy ép ray để đẩy ray di 108m ở
trên con lăn của máy
Xe vận chuyển đá
máy kéo
Xả đá
kéo ray lúc bắt đầu tác nghiệp
đặt t vẹt kéo ray (kẹp vo lập lách)
hứơng tác nghiệp
svm 1000s
giá long môn
xe vận chuyển t vẹt
Hỡnh 2. Th t t ng ca ng st o
c. Phng phỏp t cu ray di ca c
hứơng tác nghiệp
cầu ray di 180m
công trừơng tạm thời để
lắp đặt cầu ray
máy vận chuyển lem
máy kéo
1
lớp đá ba lát dứơi đáy t vẹt đừơng ray đã đặt
2
3
đừờng ray phụ
4
5
đua máy vận chuyển ray ra
cẩu cầu ray dài lên.
(11) LEM lui về phía đường đã đặt, đường ray tạm thời kéo về vị trí của đường đợi đặt,
chừa không gian cho cầu ray dài hạ xuống.
(12) PEM hạ cầu ray được cẩu xuống đúng vị trí. Việc đặt cầu ray dài kết thúc.
Các bước trình tự được thể hiện trong hình 3.
d. Phương pháp thay ray quay vòng cầu ray ngắn của Trung Quốc
(1) Tại cơ sở lắp ráp cầu ray, lắp cầu ray dài 25 m.
(2) Vận chuyển cầu ray xuống công trường, dùng máy đặt ray (như máy Platốp, cẩu
poóctích của Áo) lần lượt hạ các cầu ray lên đệm đường và dùng bộ phận liên kết tạm thời để
liên kết các đầu nối lại.
(3) Dùng đoàn tàu chở ray dài đã hàn lại vận chuyển đến công trường, đoàn tàu chạy lùi
vào đường ray nổi dỡ ray dài xuống hai bên cầu ray.
(4) Dùng máy gắp ray MPR-M (hình 4) tháo các thanh ray thông thường để vào trong lòng
đường, gắp hai thanh ray dài ở hai bên đặt vào vị trí của nó trên tà vẹt và liên kết thành đường
ray
(5) Dùng xe thu hồi ray để thu hồi ray quay vòng, trở đến cơ sở rỡ xuống, lắp ráp thành cầu
ray đặt vòng sau.
Hình 4. Máy gắp ray MPR-M của Áo
2. So sánh các phương pháp đặt đường
Qua phân tích ưu nhược điểm của các dây chuyền công nghệ thi công đã nói ở trên, có thể
thấy rằng mỗi công nghệ thi công đều có những ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng riêng. Việc
lựa chọn một dây chuyền công nghệ phải dựa trên các tiêu chí cụ thể như điều kiện áp dụng, khả
năng phù hợp với tình hình trong nước, khả năng đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và đặc biệt là
phải phù hợp với điều kiện kinh tế.
Do số liệu không đầy đủ, dẫn đến việc định lượng cụ thể, đặc biệt là khả năng phù hợp với
điều kiện kinh tế là rất khó khăn. Chính vì vậy mà trong bài báo chỉ nêu so sánh trên cơ sở kinh
xuống, rồi lấy đường ray dài thay các ray ngắn, lắp chỉnh đường, cuối cùng thành đường không
khe nối. Phương thức này lấy ngắn nuôi dài, phù hợp tình hình trong nước, không phải nhập
ngoại, tiết kiệm ngoại tệ, có ưu điểm là đã thành thạo.
Các thiết bị của phương pháp này như đoàn tàu chở ray dài, xe tác nghiệp thay ray dài, cần
cẩu chuyên dùng đặt cầu ray, nhóm tạo thu hồi ray ngắn đều là những thiết bị đã được nhập
trong nước, tính năng tốt, giá rẻ, không cần phải nghiên cứu thí nghiệm. Việc hàn ray cũng có
thể dùng xưởng hàn ray ở gần. Các thiết bị phục vụ công tác hàn chúng ta đã nhập tương đối
đầy đủ, kỹ thuật thành thục. Tóm lại là sử dụng tại chỗ, lợi nhiều hại ít. Tuy nhiên phương pháp
này vẫn phải xây dựng cơ sở lắp ráp cầu ray truyền thống và lượng ray quay vòng với số lượng
nhất định.
III. KẾT LUẬN
Với tình hình cụ thể của Việt Nam, số lượng đường không nhiều, điều kiện kinh tế có hạn,
Việt Nam không nên nhập các dây chuyền hiện đại với năng suất quá cao, nên sử dụng các dây
chuyền có năng suất vừa phải, chỉ nhập các máy chính còn các máy còn lại cần nghiên cứu chế
tạo. Chỉ có như vậy mới tiết kiệm lượng ngoại tệ mà vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
CT 1
Do vậy kiến nghị chọn dây chuyền của Việt Nam là "Phương pháp thay ray quay vòng cầu
ray ngắn", tại bãi lắp cầu ray lắp các cầu ray thông thường, dùng các toa xe chuyên dùng chở ra
hiện trường, dùng cẩu chuyên dụng đặt xuống đường đã có lớp đá lót, đặt xuống đường, liên kết
thành đường ray. Sau đó, dùng các đoạn tầu chở đá ra hiện trường, xả đá xuống đường, máy
chèn đá, làm mặt đá và máy ổn định động lực vào hoàn thiện đường thông thường. Sau khi đã
đặt được đoạn đường đủ dài, dùng các đoàn tầu chở ray dài ra hiện trường đặt sang hai bên
đường, dùng máy gắp ray, tháo đường thông thường, gắp ray dài đặt vào vị trí trên tà vẹt, hàn
nhiệt nhôm liên kết các thanh ray dài thành chiều dài thiết kế, phát tán ứng suất hoàn thiện thành
đường ray hàn liền. Sau khi đã hoàn thiện dùng các đoàn tầu thu gom các thanh ray thông
thường về bãi lắp để tái lắp các cầu ray thông thường.
Tài liệu tham khảo
[1]. Quảng Trung Thạch, Cao Tuệ An - "Đường sắt không khe nối" (Tiếng Trung Quốc) - NXB Đường
sắt Trung Quốc - 2001