Microsoft Word TCVN 13342 2021 (7 8) OK TCVN 13342 2021 0 TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 13342 2021 Xuất bản lần 1 THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO – THAM SỐ THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG High Speed Railway Design.
TCVN 13342:2021 TCVN TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 13342:2021 Xuất lần THIẾT KẾ ĐƯỜNG SẮT TỐC ĐỘ CAO – THAM SỐ THIẾT KẾ TUYẾN ĐƯỜNG High Speed Railway Design – Track Alignment Design Parameters HÀ NỘI – 2021 TCVN 13342:2021 TCVN 13342:2021 MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Kí hiệu từ viết tắt 10 4.1 Kí hiệu 10 4.2 Các từ viết tắt 11 Quy định chung 11 5.1 Khái quát 11 5.2 Đặc điểm tuyến 12 Giới hạn khổ đường 435 mm 13 6.1 Bán kính đường cong nằm (R) 13 6.2 Siêu cao (D) 13 6.3 Siêu cao thiếu (I) 14 6.4 Siêu cao thừa (E) 16 6.5 Chiều dài đoạn vuốt siêu cao (LD) đường cong chuyển tiếp mặt (LK) 17 6.6 Độ dốc vuốt siêu cao (dD/ds) 19 6.7 Tốc độ biến đổi siêu cao (dD/dt) 19 6.8 Tốc độ biến đổi siêu cao thiếu (dI/dt) 20 6.9 Chiều dài đoạn cong trịn có siêu cao không đổi hai đoạn vuốt siêu cao tuyến tính (Li) 22 6.10 Biến đổi đột ngột độ cong ngang 22 6.11 Biến đổi đột ngột siêu cao thiếu (I) 22 6.12 Chiều dài đoạn nối hai đường cong (Lc) 23 6.13 Chiều dài đoạn thẳng đệm hai đường cong (Ls) 24 6.14 Độ dốc dọc (p) 25 6.15 Bán kính đường cong đứng (Rv) 26 6.16 Chiều dài đường cong đứng (Lv) 26 6.17 Biến đổi đột ngột độ dốc dọc (p) 27 Phụ lục A (Tham khảo) .28 Thơng tin bổ sung hình dạng chiều dài đường cong chuyển tiếp 28 A.1 Quy định chung 28 A.2 Định nghĩa tính chất đường cong chuyển tiếp đoạn vuốt siêu cao khác .28 A.3 Các khía cạnh bổ sung xem xét thiết kế tiên tiến tuyến đường 34 Phụ lục B (Tham khảo) .37 Các ràng buộc rủi ro liên quan đến sử dụng giới hạn đặc biệt .37 Phụ lục C (Tham khảo) 38 Đánh giá điều kiện mũi lưỡi ghi 38 TCVN 13342:2021 C.1 Quy định chung 38 C.2 Phương pháp dựa bán kính có hiệu 38 Phụ lục D (Tham khảo) 40 Xem xét thiết kế ghi 40 D.1 Các ví dụ ghi thơng thường 40 D.2 Sử dụng tâm ghi chéo, tâm ghi chéo có trượt ghi kép .42 D.3 Ghi trên, gần, cầu 42 D.4 Tiếp giáp ghi 42 D.5 Ghi đường cong nằm 42 D.6 Ghi đường có siêu cao 43 D.7 Trắc dọc ghi 43 Phụ lục E (Tham khảo) .46 Ví dụ áp dụng 46 E.1 Quy định chung 46 E.2 Ví dụ chỗ giao đường cong nằm 46 E.3 Ví dụ đoạn vuốt siêu cao hai đoạn tuyến tính 47 E.4 Ví dụ đoạn vuốt siêu cao thiết kế không trùng với đường cong chuyển tiếp 48 E.5 Ví dụ đường cong chuyển tiếp chuẩn 48 E.6 Ví dụ mà số đoạn tuyến tạo thành đoạn chiều dài trung gian 49 Phụ lục F (Tham khảo) 51 Ví dụ giới hạn cục siêu cao thiếu 51 Phụ lục G (Tham khảo) 52 Xem xét liên quan đến siêu cao thiếu siêu cao thừa 52 G.1 Giới thiệu 52 G.2 Siêu cao thiếu 52 G.3 Siêu cao thừa 52 G.4 Tiêu chí bánh xe trườn qua ray 52 G.5 Lật toa xe .53 G.6 Cường độ theo phương ngang đường ray chịu tải (giới hạn Prud’homme) 53 G.7 Siêu cao thiếu chỗ bố trí ghi đường cong 53 Phụ lục H (Tham khảo) 54 Độ thoải mái hành khách đường cong 54 H.1 Quy định chung 54 H.2 Gia tốc ngang 54 H.3 Tốc độ biến đổi gia tốc ngang 54 H.4 Chuyển động bám lăn 55 Phụ lục I (Quy định) 56 Quy tắc kí hiệu để tính (D), (I) (p) 56 I.1 Quy định chung liên quan đến quy tắc kí hiệu 56 I.2 Quy tắc kí hiệu để tính (D) 56 TCVN 13342:2021 I.3 Quy tắc kí hiệu để tính (I) 56 I.4 Quy tắc kí hiệu để tính (p) .57 Phụ lục J (Tham khảo) 58 Chiều dài đoạn cong trịn có siêu cao không đổi hai đoạn vuốt siêu cao tuyến tính (Li) 58 Phụ lục K (Tham khảo) .59 Nguyên tắc chuyển tiếp ảo .59 K.1 Chuyển tiếp ảo biến đổi đột ngột siêu cao thiếu .59 K.2 Chuyển tiếp ảo đoạn thẳng đệm hai đường cong 60 K.3 Các giới hạn dựa nguyên tắc chuyển tiếp ảo 61 Phụ lục L (Quy định) 62 Chiều dài đoạn trung gian (LC) để ngăn khóa đệm 62 L.1 Quy định chung 62 L.2 Toa xe điều kiện vận hành 62 L.3 Chiều dài (Lc) đoạn thẳng trung gian hai đường cong tròn hướng ngược 62 L.4 Các trường hợp chung chênh lệch độ nhô cuối toa xe 63 Phụ lục M (Tham khảo) 66 Xem xét độ dốc dọc 66 M.1 Độ dốc dốc lên 66 M.2 Độ dốc dốc xuống 66 M.3 Độ dốc đường dừng tàu ke ga 66 Thư mục tài liệu tham khảo 67 TCVN 13342:2021 Lời nói đầu TCVN 13342:2021 biên soạn sở tham khảo DIN EN 13803:2017 TCVN 13342:2021 Cục Đường sắt Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố TCVN 13342:2021 TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 13342:2021 Xuất lần Thiết kế đường sắt tốc độ cao – Tham số thiết kế tuyến đường High Speed Railway Design – Track Alignment Design Parameters Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định quy tắc giới hạn tham số thiết kế tuyến đường, bao gồm tuyến phạm vi ghi Một số giới hạn hàm số vận tốc Ngồi ra, tuyến đường có, tiêu chuẩn quy định quy tắc giới hạn để xác định vận tốc cho phép Tiêu chuẩn áp dụng cho khổ đường danh định 435 mm với vận tốc đến 360 km/h Tiêu chuẩn áp dụng cho tuyến đường mà sử dụng phương tiện cho phép khai thác điều kiện siêu cao thiếu lớn (bao gồm tàu tự nghiêng) Các yêu cầu hạn chế Thông số kỹ thuật khả tương tác liên quan đến hệ thống phụ “Cơ sở hạ tầng” hệ thống đường sắt (TSI INF) quy tắc khác (quốc gia, công ty, ) áp dụng Không cần thiết phải áp dụng Tiêu chuẩn cho tuyến, phận chuyên dụng sở hạ tầng đường sắt mà khơng tương thích với phương tiện đường sắt thử nghiệm phê duyệt theo EN 14363 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 11806:2017, Ứng dụng đường sắt - Độ thoải mái hành khách - Đo lường đánh giá EN 13848-1, Railway applications - Track - Track geometry quality - Part 1: Charaterisation of track geometry (Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Chất lượng hình học đường ray - Phần 1: Đặc trưng hình học đường ray) EN 13848-5, Railway applications - Track - Track geometry quality - Part 5: Geometric quality levels - Plain line (Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Chất lượng hình học đường ray - Phần 5: Mức chất lượng hình học - Tuyến khu gian) EN 14363, Railway applications - Testing for the acceptance of running characteristics of railway vehicles - Testing of running behaviour and stationary tests (Ứng dụng đường sắt - Thử nghiệm để nghiệm thu đặc tính vận hành phương tiện đường sắt - Thử nghiệm vận hành thử nghiệm tĩnh) EN 15273-1, Railway applications - Gauges - Part 1: General - Common rules for infrastructure and rolling stock (Ứng dụng đường sắt - Khổ giới hạn đường sắt - Phần 1: Tổng quan - Các quy tắc chung cho sở hạ tầng đầu máy toa xe) EN 15273-2, Railway applications - Gauges - Part 2: Rolling stock gauge (Ứng dụng đường sắt Khổ giới hạn đường sắt - Phần 2: Khổ giới hạn đầu máy toa xe) EN 15273-3, Railway applications - Gauges - Part 3: Structure gauges (Ứng dụng đường sắt Khổ giới hạn đường sắt - Phần 3: Khổ giới hạn kiến trúc) TCVN 13342:2021 EN ISO 80000-3, Quantities and units - Part 3: Space and time (Số lượng đơn vị - Phần 3: Không gian thời gian) EN 14067-6:2010, Railway applications - Aerodynamics - Part 6: Requirements and test procedures for cross wind assessment (Ứng dụng đường sắt - Khí động học - Yêu cầu quy trình thử nghiệm đánh giá ảnh hưởng gió theo phương ngang) EN 13232-1:2003, Railway applications - Track - Switches and crossings - Part 1: Definitions (Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Ghi - Phần 1: Định nghĩa) EN 13232-3:2003, Railway applications - Track - Switches and crossings for Vignole rails - Part 3: Requirements for wheel/rail interaction (Ứng dụng đường sắt - Đường ray - Ghi cho ray thông thường (ray Vignole) - Phần 3: Yêu cầu tương tác bánh xe ray) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau 3.1 Khổ đường (track gauge) Khoảng cách ngắn hai má tác dụng hai ray 3.2 Khổ đường danh định (nominal track gauge) Giá trị xác định khổ đường khác với khổ đường thiết kế, ví dụ: khổ đường sử dụng rộng rãi có giá trị danh định 435 mm khổ đường thiết kế thường quy định 3.3 Giới hạn (limit) Giá trị thiết kế khơng vượt q CHÚ THÍCH 1: Các giá trị đảm bảo chi phí bảo trì đường ray giữ mức hợp lý, ngoại trừ điều kiện đặc biệt đường ray ổn định, mà không ảnh hưởng đến độ thoải mái hành khách Tuy nhiên, giá trị thiết kế thực tế tuyến thường có dự trữ đáng kể so với giới hạn CHÚ THÍCH 2: Đối với số tham số định, Tiêu chuẩn quy định giới hạn thông thường giới hạn đặc biệt Giới hạn đặc biệt thể giới hạn hạn chế thấp áp dụng tuyến, sử dụng trường hợp đặc biệt u cầu chế độ bảo trì liên quan 3.4 Đoạn tuyến (alignment element) Đoạn đường có theo phương dọc, phương ngang phương đứng (siêu cao) tuân theo mơ tả tốn học dạng hàm số lý trình CHÚ THÍCH: Trừ có quy định khác, tham số thiết kế tuyến đường xác định tim đường, khoảng cách theo phương dọc tim đường xác định hình chiếu 3.5 Lý trình (chainage) Khoảng cách theo phương dọc dọc theo hình chiếu tim đường TCVN 13342:2021 3.6 Độ cong (curvature) Đạo hàm góc chuyển hướng đường cong theo lý trình CHÚ THÍCH 1: Theo hướng lý trình, độ cong dương (+) đường cong rẽ phải âm (-) đường cong rẽ trái Độ lớn độ cong điểm đường cong tương ứng với nghịch đảo bán kính đường cong nằm điểm 3.7 Đường cong trịn (circular curve) Đường cong có độ cong khơng đổi tồn chiều dài 3.8 Đường cong chuyển tiếp (transition curve) Đường cong mà độ cong biến đổi theo lý trình suốt chiều dài CHÚ THÍCH 1: Đường clothoid (đơi xấp xỉ đa thức bậc ba) thường sử dụng làm đường cong chuyển tiếp, tạo biến đổi tuyến tính độ cong Trong số trường hợp, độ cong làm trơn đầu cuối đường cong chuyển tiếp CHÚ THÍCH 2: Có thể sử dụng dạng đường cong chuyển tiếp khác, mà với dạng thể biến đổi phi tuyến độ cong Phụ lục A cung cấp thông tin chi tiết số dạng đường cong chuyển tiếp sử dụng thiết kế tuyến đường CHÚ THÍCH 3: Thơng thường, khơng sử dụng đường cong chuyển tiếp cho trắc dọc 3.9 Đường cong ghép (compound curve) Chuỗi đoạn tuyến cong, bao gồm hai nhiều đường cong trịn chiều CHÚ THÍCH 1: Đường cong ghép bao gồm đường cong chuyển tiếp đường cong tròn và/hoặc đường cong tròn đường thẳng 3.10 Đường cong ngược chiều (reverse curve) Chuỗi đoạn tuyến cong, chứa đoạn tuyến mà cong theo hướng ngược lại CHÚ THÍCH 1: Chuỗi đoạn tuyến cong bao gồm đường cong ghép đường cong ngược chiều 3.11 Siêu cao (cant) Sự chênh lệch cao độ hai ray mặt cắt ngang đường ray 3.12 Siêu cao cân (equilibrium cant) Giá trị siêu cao vận tốc định mà hợp lực phương tiện tác động vng góc với mặt phẳng qua hai đỉnh ray (mặt phẳng chạy tàu) TCVN 13342:2021 3.13 Siêu cao thiếu (cant deficiency) Độ chênh lệch siêu cao thực tế siêu cao cân bằng, giá trị siêu cao cân lớn siêu cao thực tế CHÚ THÍCH 1: Khi có siêu cao thiếu, có lực ngang chưa cân mặt phẳng chạy tàu Hợp lực hướng phía ray lưng đường cong 3.14 Siêu cao thừa (cant excess) Độ chênh lệch siêu cao thực tế siêu cao cân bằng, giá trị siêu cao cân nhỏ siêu cao thực tế CHÚ THÍCH 1: Khi có siêu cao thừa, có lực ngang chưa cân mặt phẳng chạy tàu Hợp lực hướng phía ray bụng đường cong CHÚ THÍCH 2: Siêu cao đường thẳng gây siêu cao thừa, tạo lực ngang hướng phía ray thấp 3.15 Đoạn vuốt siêu cao (cant transition) Đoạn tuyến siêu cao biến đổi dần theo lý trình CHÚ THÍCH 1: Thông thường, đoạn vuốt siêu cao trùng với đường cong chuyển tiếp CHÚ THÍCH 2: Thường sử dụng đoạn vuốt siêu cao với biến đổi siêu cao tuyến tính Trong số trường hợp, siêu cao làm trơn đầu cuối đoạn vuốt siêu cao CHÚ THÍCH 3: Có thể sử dụng dạng vuốt siêu cao khác, mà thể biến đổi siêu cao phi tuyến Phụ lục A cung cấp thông tin chi tiết số dạng vuốt siêu cao, sử dụng thiết kế tuyến đường 3.16 Độ dốc vuốt siêu cao (cant gradient) Giá trị tuyệt đối đạo hàm siêu cao theo lý trình 3.17 Tốc độ biến đổi siêu cao (rate of change of cant) Giá trị tuyệt đối đạo hàm siêu cao theo thời gian 3.18 Tốc độ biến đổi siêu cao thiếu và/hoặc siêu cao thừa (rate of change of cant deficiency and/or cant excess) Giá trị tuyệt đối đạo hàm siêu cao thiếu và/hoặc siêu cao thừa theo thời gian 3.19 Khoảng cách tim hai đường (track distance) Khoảng cách theo phương ngang tim hai đường ray, đo hình chiếu tim đường TCVN 13342:2021 G.5 Lật toa xe Điều kiện lật xảy toa xe siêu cao thiếu lớn bắt đầu quay quanh ray lưng Tiêu chí xác định rủi ro lực đứng bánh xe ray ray bụng Khả xảy loại cố với toa xe khơng tự nghiêng nhỏ giới hạn siêu cao thiếu nhỏ, thực tế giới hạn lực gây dịch chuyển đường ray theo phương ngang thường đạt giá trị siêu cao thiếu thấp Tuy nhiên, hoạt động tàu tự nghiêng, tổ hợp lực quán tính ngang lực sinh tác động gió ngang dẫn đến lực thẳng đứng bánh xe bên khơng EN 14363 mơ tả quy trình cần thiết giới hạn để xác định "tiêu chí lật toa xe" Thông số kỹ thuật ảnh hưởng gió ngang EN 14067-6 TSI INF, đường cong gió đặc trưng xác định TSI (Thông số kỹ thuật khả tương tác) đầu máy toa xe tốc độ cao G.6 Cường độ theo phương ngang đường ray chịu tải (giới hạn Prud’homme) Nếu lực ngang bánh xe ray (lực gần tĩnh lực động học) lớn, lực gây chuyển vị ngang lâu dài đường ray Những khiếm khuyết hình học đường ray phát triển theo lưu lượng giao thơng Q trình dẫn đến trật bánh phương tiện Giới hạn cường độ đường ray theo phương ngang biểu diễn dạng giới hạn Prud'homme, tương ứng với giới hạn loại đường ray khác thử nghiệm Do giới hạn Prud'homme áp dụng cho đường ray chèn đá, nên việc hạn chế vận tốc tạm thời áp dụng giai đoạn lèn chặt đường ray Các phận đường ray (biên dạng ray, loại tà vẹt, loại phụ kiện kẹp ray, đặc tính đá) yếu tố khác độ chặt đường ray sau chèn đá, lực nhiệt ray, độ gần hai bánh xe, lực đứng động học bánh xe ray) ảnh hưởng đến sức kháng chuyển vị theo phương ngang đường ray G.7 Siêu cao thiếu chỗ bố trí ghi đường cong Do không liên tục kết cấu má tác dụng lưỡi ghi ảnh hưởng ray hộ bánh ray cánh chẽ mũi tâm ghi, nên ứng xử động lực học giá trị cực đại lực ngang bánh xe ray lớn so với đường khu gian Những tình nghiêm trọng ghi lắp đặt đường ray có siêu cao thiếu lớn Mặc dù tải trọng trục tàu tự nghiêng thấp hơn, mức lực cực đại cao hơn, vận tốc lớn so với tàu thông thường Để tránh hư hỏng cho đường ray bánh xe, giới hạn siêu cao thiếu cho tàu tự nghiêng đường cong có ghi đặc điểm tương tự khác, chẳng hạn thiết bị co giãn, nên thấp giới hạn chung siêu cao thiếu Để xác minh vận tốc cho phép lớn tơn trọng tính đa dạng đặc điểm vận hành tàu tự nghiêng khác nhau, nên đo trực tiếp phản lực phận đường ray bánh xe Cũng cần lưu ý phép đo thông thường bánh xe, theo EN 14363, bị ảnh hưởng ngưỡng tần số lọc thông thấp khoảng từ 20 Hz đến 40 Hz Do đó, cần sử dụng hệ thống đo với ngưỡng tần số lọc thông thấp cao hơn, và/hoặc bổ sung hệ thống đo bánh xe cách thực đo trực tiếp phận đường ray ray bản, ray hộ bánh và/hoặc ray cánh chẽ Cũng cần đánh giá tình trạng ray hộ bánh gờ bánh xe bị mài mòn lớn theo phương ngang, lực ngang lớn cao so với gờ bánh xe chưa bị mòn 53 TCVN 13342:2021 Phụ lục H (Tham khảo) Độ thoải mái hành khách đường cong H.1 Quy định chung Các phương pháp đo đạc đánh giá độ thoải mái hành khách xác định TCVN 11806:2017 EN 12299:2009 Tiêu chuẩn định lượng độ thoải mái thông qua đo gián tiếp, tức đo xử lý đại lượng chuyển động có liên quan Các quy trình cụ thể tiêu chuẩn dựa đo gia tốc lọc băng thông không bao gồm ảnh hưởng hình học đường ray thiết kế Chúng định lượng ảnh hưởng kết hợp bất thường đường ray ứng xử động lực học toa xe Độ thoải mái đường cong (phương pháp PCT) phương pháp để định lượng độ thoải mái (không thoải mái) đường cong chuyển tiếp Độ thoải mái tức thời (phương pháp PDE) phương pháp để định lượng độ thoải mái (không thoải mái) bất thường lớn đường ray đường cong nằm đường thẳng Độ thoải mái đường cong (phương pháp PCT) độ thoải mái tức thời (phương pháp PDE) bao gồm đánh giá gia tốc ngang lọc thông thấp, tốc độ biến đổi gia tốc ngang lọc thông thấp vận tốc bám lăn lọc thông thấp Phải thực đo đạc chuyển động sàn xe phương tiện Do đó, hình học đường ray thiết kế, độ uốn lăn toa xe (và hệ thống tự nghiêng sử dụng), ảnh hưởng đến việc định lượng độ thoải mái Các phương pháp TCVN 11806:2017 EN 12299:2009 áp dụng cho việc đo chuyển động để mô chuyển động H.2 Gia tốc ngang Gia tốc ngang lọc thông thấp, song song với sàn toa xe, thành phần độ thoải mái đường cong (phương pháp PCT) độ thoải mái tức thời (phương pháp PDE) Lọc thông thấp làm giảm ảnh hưởng bất thường đường ray Đóng góp gia tốc ngang khơng bù mặt phẳng đường ray, tỷ lệ thuận với siêu cao thiếu Đối với toa xe không tự nghiêng, gia tốc ngang sàn xe ước tính cách nhân gia tốc ngang không bù mặt phẳng đường ray với hệ số 1 sr , (sr) hệ số uốn lăn Đối với toa xe tự nghiêng, gia tốc ngang sàn xe ước tính cách nhân gia tốc ngang không bù mặt phẳng đường ray với hệ số 1 sr 1 st , (sr) hệ số uốn lăn (st) hệ số bù hệ thống tự nghiêng H.3 Tốc độ biến đổi gia tốc ngang H.3.1 Tốc độ biến đổi gia tốc ngang hàm số tốc độ biến đổi siêu cao thiếu Tốc độ biến đổi gia tốc ngang lọc thơng thấp thành phần độ thoải mái đường cong (phương pháp PCT) Lọc thông thấp làm giảm ảnh hưởng bất thường đường ray Đóng góp tốc độ biến đổi gia tốc ngang không bù mặt phẳng đường ray, tỷ lệ thuận với tốc độ biến đổi siêu cao thiếu Đối với toa xe không tự nghiêng, tốc độ biến đổi gia tốc ngang sàn xe ước tính cách nhân tốc độ biến đổi gia tốc ngang không bù mặt phẳng đường ray với hệ số 1 sr , (sr) hệ số uốn lăn 54 TCVN 13342:2021 Đối với toa xe tự nghiêng, tốc độ biến đổi gia tốc ngang sàn xe ước tính cách nhân tốc độ biến đổi gia tốc ngang không bù mặt phẳng đường ray với hệ số 1 sr 1 st , (sr) hệ số uốn lăn (st) hệ số bù hệ thống tự nghiêng Phương pháp PCT xác thực đường clothoid với thời gian s Khơng có phương pháp xác thực đường cong chuyển tiếp ngắn đường cong chuyển tiếp có siêu cao thiếu biến đổi phi tuyến H.3.2 Tốc độ biến đổi gia tốc ngang hàm số biến đổi đột ngột siêu cao thiếu Tốc độ biến đổi gia tốc ngang lớn chỗ biến đổi đột ngột siêu cao thiếu Tốc độ biến đổi gia tốc ngang biến đổi đột ngột siêu cao thiếu tăng (nhưng nhỏ so với tỷ lệ tương ứng) theo vận tốc Do khơng có phương pháp xác thực để định lượng đường cong chuyển tiếp với qng thời gian ngắn s, nên khơng có phương pháp chung chấp nhận để định lượng độ không thoải mái biến đổi đột ngột siêu cao thiếu Tuy nhiên, rõ ràng biến đổi đột ngột siêu cao thiếu tạo độ không thoải mái nhiều so với đường cong chuyển tiếp có độ lớn biến đổi siêu cao thiếu H.4 Chuyển động bám lăn Vận tốc bám lăn lọc thông thấp thành phần thứ yếu độ thoải mái đường cong (phương pháp PCT) Lọc thông thấp giúp giảm ảnh hưởng bất thường đường ray Chuyển động bám lăn thân xe bị ảnh hưởng tốc độ biến đổi siêu cao đoạn vuốt siêu cao Chuyển động bám lăn bị ảnh hưởng tốc độ biến đổi siêu cao thiếu Nếu siêu cao siêu cao thiếu tăng đường cong chuyển tiếp, ảnh hưởng tốc độ biến đổi siêu cao thiếu làm giảm vận tốc bám lăn toa xe không tự nghiêng (do hệ số bám lăn), làm tăng vận tốc bám lăn toa xe tự nghiêng 55 TCVN 13342:2021 Phụ lục I (Quy định) Quy tắc kí hiệu để tính (D), (I) (p) I.1 Quy định chung liên quan đến quy tắc kí hiệu Trong hầu hết tiêu chuẩn tham số thiết kế tuyến đường, quy tắc giới hạn đưa khơng có quy tắc ký hiệu mà phân biệt đường cong bên phải bên trái, độ dốc dốc lên dốc xuống Cách tiếp cận tương tự sử dụng Tiêu chuẩn Phụ lục xác định quy tắc để tính khác biệt tham số I.2 Quy tắc kí hiệu để tính (D) (D) biến đổi siêu cao chiều dài đoạn vuốt siêu cao (LD) Đối với trường hợp thông thường đoạn vuốt siêu cao mà ray bên trái ray cao ray thấp, biến đổi siêu cao (D) tính theo Cơng thức (I.1) Đối với trường hợp thơng thường đoạn vuốt siêu cao mà ray bên trái ray cao đầu ray thấp đầu kia, biến đổi siêu cao (D) tính theo Công thức (I.2): D D2 D1 (I.1) D D2 D1 (I.2) đó: D1 - siêu cao thực tế đầu đoạn vuốt siêu cao, (mm); D2 - siêu cao thực tế cuối đoạn vuốt siêu cao, (mm) Việc áp dụng Công thức (I.1) (I.2) giả thiết tính chất tốn học khơng đổi tồn chiều dài đoạn vuốt siêu cao Mặt khác, phải chia đoạn vuốt siêu cao thành phần, (D) tính cho phần, yêu cầu Điều phải đáp ứng cho phần đoạn vuốt siêu cao Ví dụ, phải đánh giá đoạn chuyển tiếp ngược với hai độ dốc siêu cao không đổi khác hai đoạn vuốt siêu cao I.3 Quy tắc kí hiệu để tính (I) (I) biến đổi liên tục siêu cao thiếu (I) (và/hoặc siêu cao thừa (E)) chiều dài định (đường cong chuyển tiếp đoạn vuốt siêu cao đường thẳng đường cong tròn), biến đổi đột ngột siêu cao thiếu (và/hoặc siêu cao thừa (E)) biến đổi đột ngột độ cong (I) xác định theo Cơng thức (I.3) (I.4) CHÚ THÍCH: Theo định nghĩa, I = -E Công thức (I.3) áp dụng cho đoạn chuyển tiếp với điều kiện A hai đầu, điều kiện B hai đầu, theo Bảng I.1 Công thức (I.3) áp dụng cho biến đổi đột ngột siêu cao thiếu, mà điều kiện trước sau biến đổi đột ngột độ cong giống (hoặc điều kiện A điều kiện B Bảng I.1) Công thức (I.4) áp dụng cho đoạn chuyển tiếp với điều kiện A đầu điều kiện B đầu kia, theo Bảng I.1 Công thức (I.4) áp dụng cho biến đổi đột ngột siêu cao thiếu mà điều kiện, theo Bảng I.1, trước sau biến đổi đột ngột độ cong khác D I I1 (I.3) 56 TCVN 13342:2021 D I I1 (I.4) đó: I1 - siêu cao thiếu đầu đoạn vuốt siêu cao, trước biến đổi đột ngột độ cong, (mm); I2 - siêu cao thiếu cuối đoạn vuốt siêu cao, sau biến đổi đột ngột độ cong, (mm) Bảng I.1 - Điều kiện tiếp điểm Điều kiện văn a Đường cong bên phải với siêu cao thiếu dương A Đường cong bên phải với siêu cao thiếu âm (siêu cao thừa) B Đường cong bên trái với siêu cao thiếu dương B Đường cong bên trái với siêu cao thiếu âm (siêu cao thừa) A Đường thẳng có siêu cao, ray bên trái thấp A Đường thẳng có siêu cao, ray bên trái cao B Văn a: Gia tốc ngang nhận biết mặt đường ray hướng bên trái điều kiện A, hướng bên phải điều kiện B Việc áp dụng Công thức (I.3) (I.4) giả thiết tính chất tốn học khơng đổi toàn chiều dài đoạn chuyển tiếp Mặt khác, phải chia đoạn chuyển tiếp thành phần, (I) tính cho phần, yêu cầu Điều phải đáp ứng phần đoạn chuyển tiếp Ví dụ, phải đánh giá đoạn chuyển tiếp ngược với tính chất toán học khác trước sau điểm uốn hai đường cong chuyển tiếp Điều cho phép hai (hoặc nhiều hơn) biến đổi đột ngột độ cong tách với chiều dài chuẩn theo Điều 6.13, với điều kiện tổng biến đổi siêu cao thiếu không vượt giới hạn biến đổi đột ngột siêu cao thiếu Tổng biến đổi siêu cao thiếu tính Cơng thức (I.3) (I.4) (tùy thuộc vào điều kiện Bảng I.1), cách sử dụng siêu cao thiếu trước biến đổi đột ngột độ cong (I1) siêu cao thiếu sau biến đổi đột ngột độ cong sau (I2) I.4 Quy tắc kí hiệu để tính (p) Biến đổi đột ngột độ dốc thường xác định theo Công thức (I.5), độ dốc dốc xuống nối với độ dốc dốc lên xác định theo Công thức (I.6) p p2 p1 (I.5) p p2 p1 (I.6) đó: p1 - độ dốc đoạn thứ nhất; p2 - độ dốc đoạn thứ hai 57 TCVN 13342:2021 Phụ lục J (Tham khảo) Chiều dài đoạn cong trịn có siêu cao không đổi hai đoạn vuốt siêu cao tuyến tính (Li) Trong số ứng dụng định, chiều dài thực tế đoạn tuyến (trừ đường cong chuyển tiếp) nên đặt cao giới hạn cho Bảng J.1, tính đến tham số thiết kế tuyến thực tế đoạn siêu cao lân cận; đoạn dài nên sử dụng giá trị cao tham số Điều mong muốn nối hai đường cong trịn ngược đường cong chuyển tiếp liên tục thay đặt đoạn thẳng hai đường cong chuyển tiếp Do đó, trường hợp này, chiều dài đoạn thẳng không Bảng J.1 - Giới hạn chiều dài đoạn siêu cao không đổi hai đoạn vuốt siêu cao tuyến tính (Li) Vận tốc (km/h) Giới hạn thông thường (m) a Giới hạn đặc biệt (m) km/h < V 70 km/h V/3 V / 10 70 km/h < V 200 km/h V/2 V / 5,2 200 km/h < V 360 km/h V / 1,5 V / 2,5 a Không 20 m Sự nối tiếp nhanh đường cong đường thẳng làm giảm độ thoải mái, đặc biệt chiều dài đoạn tuyến riêng rẽ đến mức khiến cho hành khách chịu biến đổi gia tốc tốc độ tương ứng với tần số dao động riêng toa xe 58 TCVN 13342:2021 Phụ lục K (Tham khảo) Nguyên tắc chuyển tiếp ảo K.1 Chuyển tiếp ảo biến đổi đột ngột siêu cao thiếu Nguyên tắc dựa giả thiết toa xe đặc trưng chạy biến đổi đột ngột siêu cao thiếu tăng giảm, siêu cao thiếu (và/hoặc siêu cao thừa) chiều dài khoảng cách tâm giá chuyển hướng toa xe đặc trưng (Lb) Khoảng cách biểu thị chuyển Lb bên biến đổi đột ngột siêu cao 2 tiếp ảo giả thiết kéo dài khoảng thiếu I xác định theo Công thức (K.1) t Tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu I I V t Lb qv (K.1) đó: qv = 3,6 km.s/(h.m); I - biến đổi đột ngột siêu cao thiếu, (mm); V - vận tốc toa xe, (km/h); Lb - khoảng cách tâm giá chuyển hướng toa xe đặc trưng, (m) I phụ thuộc vào khoảng cách tâm t I giá chuyển hướng toa xe Do đó, giá trị khơng thể so sánh với tốc độ biến đổi siêu cao t dI thiếu đường cong chuyển tiếp quy định Điều 6.8 dt Tốc độ ảo tính tốn biến đổi siêu cao thiếu I đưa Điều K.3 t Giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu Giá trị tương ứng (I) (xem Điều 6.11) vận tốc (V) cho trước, chiều dài (Lb) cho trước I tính theo t giá trị tốc độ ảo cho trước biến đổi siêu cao thiếu Công thức (K.2) I qv I Lb V t (K.2) đó: qv = 3,6 km.s/(h.m); V - vận tốc toa xe, (km/h); I t - tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu, (mm/s); 59 TCVN 13342:2021 Lb - khoảng cách tâm giá chuyển hướng toa xe đặc trưng, (m) Các giá trị biến đổi đột ngột siêu cao thiếu, dựa nguyên tắc chuyển tiếp ảo, phải tuân theo giới hạn quy định Điều 6.11 K.2 Chuyển tiếp ảo đoạn thẳng đệm hai đường cong Khi hai biến đổi đột ngột siêu cao thiếu phân tách chiều dài (Ls) mà ngắn khoảng cách tâm giá chuyển hướng toa xe đặc trưng (Lb), biến đổi đột ngột siêu cao thiếu thứ hai tương tác với biến đổi đột ngột siêu cao thiếu thứ theo cách mà tổng biến đổi siêu cao thiếu qua hai tiếp điểm tăng lên, chiều dài (Ls) đoạn trung gian đánh giá I xác định theo Công thức (K.3) t cách tính tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu I I1 I V t Lb Ls qv (K.3) đó: qv = 3,6 km.s/(h.m); I - biến đổi đột ngột siêu cao thiếu, (mm); V - vận tốc toa xe, (km/h); Lb - khoảng cách tâm giá chuyển hướng toa xe đặc trưng, (m); Ls - chiều dài đoạn thẳng đệm hai đường cong, (m) CHÚ THÍCH: Điều K.1 áp dụng cho số hai biến đổi siêu cao thiếu I phụ thuộc vào khoảng cách tâm t I giá chuyển hướng toa xe Do đó, giá trị so sánh với tốc độ biến đổi siêu cao t dI thiếu đường cong chuyển tiếp quy định Điều 6.8 dt Tốc độ ảo tính tốn biến đổi siêu cao thiếu I đưa Điều K.3 t Giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu Giới hạn (Ls) vận tốc (V) cho trước, tổ hợp cho trước (I1) (I2), giá trị I biểu diễn Công thức (K.4) t lim cho trước Ls, lim I1 I V Lb qv I t lim (K.4) đó: qv = 3,6 km.s/(h.m); I - biến đổi đột ngột siêu cao thiếu, (mm); V - vận tốc toa xe, (km/h); 60 TCVN 13342:2021 Lb - khoảng cách tâm giá chuyển hướng toa xe đặc trưng, (m); Ls - chiều dài đoạn thẳng đệm hai đường cong, (m) Giá trị âm (Ls,lim) có nghĩa khơng u cầu đoạn trung gian, có chiều dài theo nguyên tắc chuyển tiếp ảo Giá trị chiều dài trung gian (Ls), dựa nguyên tắc chuyển tiếp ảo, phải tuân theo giới hạn quy định Điều 6.12 Điều 6.13 Phải kiểm tra việc tuân thủ yêu cầu này, tức trường hợp Ls > Lb K.3 Các giới hạn dựa nguyên tắc chuyển tiếp ảo K.3.1 Quy định chung Nguyên tắc chuyển tiếp ảo xác định Điều K.1 Điều K.2 Các công ty đường sắt châu Âu sử dụng nguyên tắc chuyển tiếp ảo thường có toa xe đặc trưng khác đó, có thay đổi khoảng cách tâm giá chuyển hướng I khác t Ngoài ra, giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu công ty đường sắt Một số công ty đường sắt hạn chế sử dụng nguyên tắc chuyển tiếp ảo cho vận tốc 160 km/h Ví dụ giới hạn đưa Điều K.3.2 Điều K.3.3 K.3.2 Toa xe đặc trưng với khoảng cách 20 m tâm giá chuyển hướng I cho toa xe đặc trưng có khoảng t Giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu cách 20 m tâm giá chuyển hướng quy định Bảng K.1 I t Bảng K.1 - Giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu Giới hạn thông thường (mm/s) Giới hạn đặc biệt (mm/s) Chung Ghi 55 125 150 K.3.3 Toa xe đặc trưng với khoảng cách 12,2 m 10,06 m tâm giá chuyển hướng I cho toa xe đặc trưng có khoảng t Giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu cách 12,2 m 10,06 m tâm giá chuyển hướng quy định Bảng K.2 I t Bảng K.2 - Giới hạn tốc độ ảo biến đổi siêu cao thiếu Giới hạn thông thường (mm/s) Giới hạn đặc biệt (mm/s) Chung 35 55 Ghi 35 80 61 TCVN 13342:2021 Phụ lục L (Quy định) Chiều dài đoạn trung gian (LC) để ngăn khóa đệm L.1 Quy định chung Có giới hạn độ nhơ cuối toa xe, khác hai toa xe liền kề Tiêu chí liên quan đến khóa đệm, toa xe có khớp nối có giới hạn tương tự Độ nhơ cuối toa xe lệch ngang hình học (dga) cuối toa xe, xác định EN 15273-1 Tiêu chí phù hợp với bình diện có đường cong bán kính nhỏ theo hướng ngược Đối với đường cong nằm có bán kính chuẩn, tiêu chí phù hợp với đường cong nối với đường thẳng phạm vi đường cong ghép L.2 Toa xe điều kiện vận hành Yêu cầu chiều dài đoạn trung gian rút phép khả tương tác hai loại phương tiện Toa xe khách có số đặc điểm cụ thể sau: Khoảng cách trục đứng giá chuyển hướng: 19,0 m, Khoảng cách mặt đệm trục đứng giá chuyển hướng: 3,7 m Toa xe hàng có số đặc điểm cụ thể sau: Khoảng cách bánh xe, trục đứng giá chuyển hướng: 12,0 m, Khoảng cách mặt đệm trục bánh xe trục đứng giá chuyển hướng: 3,0 m Đối với đường giao thông hỗn hợp đường tàu khách chuyên dụng, giới hạn bình diện xác định Phụ lục này, dẫn đến chênh lệch độ nhô cuối toa xe 395 mm hai toa xe khách liền kề Đối với đường tàu hàng chuyên dụng, giới hạn bình diện xác định Phụ lục dẫn đến chênh lệch độ nhô cuối toa xe 225 mm hai toa xe hàng liền kề Đối với phương tiện có đặc điểm khác, người ta cho cấu truyền động, móc nối toa xe đệm thiết kế cho chiều dài tối thiểu đoạn trung gian (Lc) Người quản lý sở hạ tầng quy định hạn chế hơn, chiều dài dài (các đoạn chuyên dụng của) mạng đường sắt để ngăn khóa đệm phương tiện không đáp ứng giả thiết L.3 Chiều dài (Lc) đoạn thẳng trung gian hai đường cong tròn hướng ngược Các bảng điều dựa trường hợp mà bình diện có chứa đường cong trịn dài, đường thẳng trung gian đường cong tròn dài theo hướng ngược lại với đường cong thứ Đường ray có giá trị khổ đường khai thác lớn 470 mm (khổ danh định 435 mm cộng với 35 mm, xem EN 13848-5) Toa xe thứ có bánh xe thứ (hoặc trục đứng giá chuyển hướng) đường cong tròn đầu tiên, toa xe thứ hai có bánh xe sau (hoặc trục đứng giá chuyển hướng) đường cong tròn thứ hai Hai bánh xe trung gian (hoặc trục đứng giá chuyển hướng) đặt đường cong đường thẳng trung gian Đối với trường hợp khác, xem Điều L.4 Tiêu chuẩn dựa tiêu chí chênh lệch độ nhô tĩnh cuối toa xe Giới hạn đề cập đến đường cong tròn dài bán kính 190 m, nối với đường cong trịn dài bán kính 190 m theo hướng ngược lại, với đường thẳng trung gian dài 6,0 m Điều dẫn đến giá trị lớn chênh lệch độ nhô cuối toa xe 395 mm hai toa khách cho phép 62 TCVN 13342:2021 đường cong trịn dài bán kính 213 m nối trực tiếp với đường cong tròn dài có bán kính 213 m theo hướng ngược lại Nó cho phép kết hợp đường cong trịn mà biến đổi độ cong nhỏ 1/106,5 m-1 Trường hợp đường cong nằm có độ cong mà chênh lệch 1/113 m-1, phải chèn vào đoạn trung gian để giảm chênh lệch độ nhô cuối toa xe, sử dụng phương pháp tĩnh EN 15273-1, xuống nhỏ 395 mm toa xe khách Đoạn đường thẳng, đường cong chuyển tiếp đường cong tròn Chiều dài cần thiết đoạn trung gian phụ thuộc vào bán kính đường cong bán kính nhỏ loại đoạn trung gian Bảng L.1 quy định giới hạn chiều dài đoạn thẳng trung gian cho kết hợp đường cong tròn dài định toa xe khách xác định Tiêu chí tuyến tàu hàng chuyên dụng cho phép đường cong trịn dài bán kính 200 m nối trực tiếp với đường cong tròn dài có bán kính 200 m theo hướng ngược lại Nó cho phép kết hợp đường cong trịn mà biến đổi độ cong nhỏ 1/100 m-1 Trường hợp đường cong nằm có độ cong mà chênh lệch 1/100 m-1, phải chèn vào đoạn trung gian để giảm chênh lệch độ nhô cuối toa xe, sử dụng phương pháp tĩnh EN 15273-1, xuống nhỏ 225 mm toa xe hàng Đoạn đường thẳng, đường cong chuyển tiếp đường cong tròn Chiều dài cần thiết đoạn trung gian phụ thuộc vào bán kính đường cong bán kính nhỏ loại đoạn trung gian Bảng L.2 quy định giới hạn chiều dài đoạn thẳng trung gian cho số kết hợp đường cong tròn dài định tuyến tàu hàng chuyên dụng cho toa xe hàng xác định L.4 Các trường hợp chung chênh lệch độ nhơ cuối toa xe Khi cần có đoạn đường trung gian, đường thẳng, phải thực tính tốn chi tiết để kiểm tra độ lớn chênh lệch độ nhô cuối toa xe Khi hai đường cong bán kính nhỏ ngắn đoạn liền kề trước đường cong thứ và/hoặc sau đường cong thứ hai có bán kính lớn hơn, chiều dài đoạn trung gian, sau kiểm tra đặc biệt, ngắn Tiêu chí áp dụng cho đường cong nằm có bán kính chuẩn nhỏ 150 m Cần thiết kiểm tra đặc biệt để đảm bảo chênh lệch độ nhô tĩnh cuối toa xe nhỏ 395 mm toa xe khách tuyến giao thông hỗn hợp tuyến tàu khách chuyên dụng, 225 mm toa xe hàng tuyến tàu hàng chuyên dụng 63 TCVN 13342:2021 Bảng L.1 - Giới hạn chiều dài Lc (m) đoạn thẳng trung gian hai đường cong tròn dài ngược chiều 64 TCVN 13342:2021 Bảng L.2 - Giới hạn dưới, cho tuyến tàu hàng chuyên dụng, chiều dài Lc (m) đoạn thẳng trung gian hai đường cong tròn dài ngược chiều 65 TCVN 13342:2021 Phụ lục M (Tham khảo) Xem xét độ dốc dọc M.1 Độ dốc dốc lên Đối với tuyến ga (khu gian), nên hạn chế độ dốc dốc lên dài liên quan đến khối lượng lực kéo sẵn có tàu Ngồi ra, cường độ móc nối toa xe xác định giới hạn ràng buộc khối lượng tàu và/hoặc độ dốc dốc lên Đường cong nằm tạo gia tăng sức cản chuyển động tàu Độ lớn gia tăng phụ thuộc vào bán kính cong nằm, chiều dài đường cong đặc điểm toa xe Độ dốc dọc ngắn chiều dài đồn tàu tàu nặng tuyến có giới hạn hạn chế độ dốc Khi tàu dự kiến tăng tốc từ điểm dừng từ vận tốc thấp, giới hạn độ dốc dọc nên hạn chế so với vị trí mà tàu dự kiến chạy vận tốc không đổi Khuyến nghị dự án xây dựng tuyến mới, độ dốc đánh giá thông qua vận hành mô phỏng, xem xét đến đặc điểm tàu hàng xác định Người quản lý sở hạ tầng M.2 Độ dốc dốc xuống Độ dốc dốc xuống nên hạn chế, tính đến khả hãm phanh phương tiện M.3 Độ dốc đường dừng tàu ke ga Độ dốc ga nên tính đến việc tàu tăng tốc từ điểm dừng ga Các đường dừng tàu, lý tưởng, nên nằm ngang Các quy tắc quốc gia cơng ty quy định giới hạn độ dốc qua ke ga Đối với vị trí dừng tàu dọc theo ke ga vị trí đỗ tàu, độ dốc liên quan độ dốc trung bình chiều dài tàu, khơng phải giá trị lớn cục Giới hạn hạn chế độ dốc dọc khẳng định toa xe thường xuyên nhập vào tách khỏi đoàn tàu 66 TCVN 13342:2021 Thư mục tài liệu tham khảo [1] DIN EN 13803:2017 Railway applications - Track - Track alignment design parameters Track gauge 435 mm and wider - 67 ... bố TCVN 13342: 2021 TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 13342: 2021 Xuất lần Thiết kế đường sắt tốc độ cao – Tham số thiết kế tuyến đường High Speed Railway Design – Track Alignment Design Parameters Phạm... thiết kế tiên tiến tuyến đường A.3.1 Khái quát Trong tuyến đường thông thường, gia tốc ngang tốc độ biến đổi gia tốc (độ giật) ngang tính điểm cao độ đường ray (tỷ lệ với siêu cao thiếu tốc độ. .. dài đường cong chuyển tiếp với biến đổi độ cong siêu cao số Đối với đường cong chuyển tiếp với biến đổi độ cong siêu cao số, dD dD , tốc độ biến đổi siêu cao tốc độ biến đổi siêu cao