Lợi ích của việc xây dựng công trình ngầm Xây dựng công trình ngầm trong đô thị cần tiến hành một cách tổng thể và có quyhoạch, sao cho chúng cùng với các công trình trên mặt đất tạo nên
Trang 1
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm qua quá trình đô thị hoá ở các đô thị Việt Nam đang diễn ravới nhịp độ rất lớn, đặc biệt ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh Điều đó đang tạo ra một
áp lực lớn đối với cơ sở hạ tầng GTVT đô thị Tình trạng tắc nghẽn giao thông, ônhiễm môi trường đô thị đang làm giảm chất lượng sống của người dân trong cácthành phố lớn Trong 5 năm gần đây vận tải hành khách công cộng (HKCC) bằng xebuýt ở các thành phố lớn đã phát triển, tuy nhiên mới cho đáp ứng được khoảng 3%đến 6% nhu cầu đi lại
Hiện tại tốc độ lưu thông trung bình của xe ôtô khoảng 23km/h, dự báo sẽ giảmxuống còn khoảng 13km/h năm 2020 Một trong những trở ngại cho việc phát triểnbền vững là sự gia tăng nhanh các phương tiện xe cơ giới, đặc biệt là xe hai bánh,chiếm tỷ lệ 94% tổng số lượng phương tiện lưu thông trong thành phố
Việc mở rộng xây dựng mới các tuyến đường nội đô, các nút giao, đườngvành đai vẫn không đáp ứng sự gia tăng nhu cầu đi lại của người dân Điều này cũng
là một trở ngại lớn cho việc thúc đẩy các hoạt động kinh tế - xã hội trong đô thị
Theo dự báo để khắc phục sự quá tải về giao thông trong các đô thị lớn như
Hà Nội, TP HCM thì đến năm 2020 vận tải HKCC phải chiếm từ 30 - 50%
Để giải quyết được điều đó cần phải xây dựng một hệ thống tuyến đườngsắt đô thị vận chuyển khối lượng lớn (UMRT - Urban Mass Rapid Transit)
Cuối năm 2006 cẩu phần Depot của dự án tuyến đường sắt đô thị (ĐSĐT) thíđiểm từ Nhổn đến Ga Hà Nội nối khu vực phía Tây thành phố với trung tâm thủ đô
Hà Nội đã được khởi công xây dựng Tuyến có chiều dài 12,5 km trong đó có 4 km đingầm và 8,5km đi cao Dự án tuyến ĐSĐT Bến Thành - Chợ Nhỏ - Bến xe Suối Tiêncủa TP HCM nối khu vực phía Đông với trung tâm thành phố dài 19,5 km trong đóđoạn đi ngầm là 2,2 km, đoạn đi trên cao là 17,3 km cũng sẽ chuẩn bị khởi công
Đây là hai dự án thí điểm đầu tiên dự kiến sẽ đi vào khai thác trong năm 2015,
mở đầu cho việc phát triển nhiều tuyến UMRT khác trong tương lai
Việc xây dựng hệ thống tàu điện ngầm có ý nghĩa lớn trong giải quyết vấn đềgiao thông đô thị, cho phép sử dụng đất đô thị hợp lý Xuất phát từ vấn đề trên, cùng
Trang 2với mục đích nghiên cứu học tập với những kiến thức đã được học trong trường, emchọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế và tổ chức thi công hầm nối hai ga CÁT LINH -
VĂN MIẾU” Trong dự án tuyến đường sắt đô thị (ĐSĐT) thí điểm từ Nhổn đến
Ga Hà Nội
Trong quá trình hoàn thiện đồ án này, em rất cảm ơn sự hướng dẫn nhiệt tìnhcủa GS.TSKH Nguyễn Văn Quảng (Cố vấn cao cấp Công ty APAVE Việt Nam và
Đông Nam Á) ; TS Nguyễn Đức Nguôn (Chủ nhiệm bộ môn “Xây dựng công trình
ngầm đô thị” khoa Xây Dựng, Trường Đại Học Kiến Trúc Hà Nội) và Th.S Nguyễn Đức Toản (Giám đốc kế hoạch - thị trường Công ty VINAVICO) cùng các thầy cô khác
ở các bộ môn trong trường đã trang bị cho em những kiến thức quý báu về chuyên
ngành “Xây dựng công trình ngầm đô thị” trong suốt những năm học vừa qua.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên do trình độ còn hạn chế và thời gian cóhạn, tài liệu tham khảo chưa có nhiều và là một lĩnh vực còn khá mới nên không thểtránh khỏi thiếu sót Vì vậy em rất mong muốn sự góp ý của các thầy cô, và các bạnsinh viên trong trường để em rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn cho công việc saunày
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày…… tháng 6 năm 2010 Sinh viên
Nguyễn Văn Toản
Trang 3
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Hà Nội, ngày…….tháng… năm 2010
Chữ ký
Th.S Nguyễn Đức Toản
Trang 4MỤC LỤC
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 10
1.1 KINH NGHIỆM NƯỚC NGOÀI VỀ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM ĐÔ THỊ 10 1.1.1 Lợi ích của việc xây dựng công trình ngầm 10
1.1.2 Hiệu quả kinh tế xã hội của công trình ngầm 11
1.2 THỰC TRẠNG VÀ NHU CẦU XÂY DỰNG CTN Ở VIỆT NAM 11
1.3 SỰ PHÙ HỢP CỦA TÀU ĐIỆN NGẦM TRONG PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG CÔNG CỘNG Ở HÀ NỘI 15
1.3.1 Vai trò của công trình ngầm 15
1.3.2 Sự phù hợp của tàu điện ngầm trong sự phát triển giao thông ở Hà Nội 16
1.4 CƠ SỞ HÌNH THÀNH TUYẾN TÀU ĐIỆN NGẦM 17
1.5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN 21
1.5.1 Các phương án tuyến và các giải pháp quy hoạch ga 21
1.5.1.1 Các phương án tuyến 21
1.5.1.2 Các giải pháp quy hoạch ga 25
1.5.1.2.1 Số lượng các ga 25
1.5.1.2.2 Các nguyên tắc lồng ghép ga 29
1.5.2 Tổ chức đề xuất dự án 32
1.5.3 Ban quản lý dự án 32
1.5.4 Kế hoạch của dự án 32
1.5.5 Vị trí của dự án 34
1.5.6 Nguồn tài chính của dự án 35
1.6 ĐẶC ĐIỂM CẤU ĐOÀN TÀU VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG METRO 35
1.6.1 Đặc điểm cấu tạo của đoàn tàu 35
1.6.1.1 Cơ cấu đoàn tàu 35
1.6.1.2 Kích cỡ và kích thước đoàn tàu 36
1.6.1.3 Hiệu xuất làm việc và sức kéo 36
1.6.1.4 Công suất và mức độ cấp điện của động cơ 37
1.6.1.5 Dự tính tải trọng của đoàn tàu 37
1.6.1.6 Tiếp điện kéo 37
1.6.1.7 Tiếng ồn và độ rung 38
1.6.1.8 Cấu trúc thân tàu 38
1.6.1.9 Thiết kế bên trong tàu và nội thất 39
1.6.1.10 Điều hòa không khí 39
1.6.1.11 Cabin lái tàu 39
1.6.1.12 An toàn trên tàu 39
1.6.1.13 Các tiêu chuẩn về an toàn chạy tàu 39
1.6.1.14 Hệ thống đẩy 40
1.6.1.15 Hệ thống phanh 40
1.6.1.16 Giá chuyển hướng, bộ bánh xe và hệ thống giảm xóc 40
1.6.1.17 Hệ thống quản lý tàu 41
1.6.1.18 Thử nghiệm phương tiện 41
1.6.2 Các thông số kỹ thuật của hệ thống 41
1.6.2.1 Khổ đường 41
1.6.2.2 Hệ thống cấp điện 43
1.6.2.2.1 Hệ thống cấp điện kéo 43
1.6.2.2.2 Trạm phụ cấp Điện kéo 44
1.6.2.2.3 Ray cấp điện 44
Trang 51.6.2.2.4 Bảo vệ hệ thống cấp điện, tiếp đất 44
1.6.2.2.5 Các cầu giao điện 44
1.6.2.2.6 Các trạm phụ cấp điện và chiếu sáng 44
1.6.2.3 Các Hệ thống Cơ điện 45
1.6.2.3.1 Thang máy và thang cuốn 45
1.6.2.3.2 Hệ thống báo cháy, chữa cháy và phát hiện khói 46
1.6.2.3.3 Kiểm soát môi trường ga 46
1.6.2.3.4 Hệ thống thoát nước cho khu vực ga và đường hầm 47
1.6.2.3.5 Hệ thống cấp nước 47
1.6.2.3.6 Chiếu sáng 48
1.6.2.4 Hệ thống tín hiệu 48
1.6.2.5 Thông tin và trung tâm điều hành 50
1.6.2.5.1 Hệ thống đa chức năng(MSN) 50
1.6.2.5.2 Hệ thống thông tin liên lạc bằng radio 51
1.6.2.5.3 Trung tâm điều hành 51
1.6.2.5.4 Các hệ thống thông tin con 52
1.6.2.6 Hệ thống bán vé và soát vé tự động 52
1.6.2.6.1 Các đặc tính chung 52
1.6.2.6.2 Phương tiện vé 53
1.6.2.6.3 Các cửa tự động 53
1.7 ĐẶC ĐIỂM CÁC GA NGẦM 54
1.7.1 Hình thức bố trí sân chờ trên ga 54
1.7.2 Chiều sâu đặt ga so với mặt đất 55
1.7.3 Các yêu cầu thiết kế nhà ga 56
1.7.3.1 Các yêu cầu về công năng cho thiết kế ga 56
1.7.3.1.1 Tầm nhìn thoáng dọc ke ga 56
1.7.3.1.2 Tính đáp ứng lưu lượng hành khách trong điều kiện thông thường và trong điều kiện khẩn cấp 56
1.7.3.1.3 An toàn cháy nổ 58
1.7.3.1.4 Tính phù hợp với các điều kiện môi trường và khí hậu 58
1.7.3.1.5 Tính đáp ứng việc thay thế và làm mới 58
1.7.3.1.6 Tính phù hợp cho người tàn tật 59
1.7.3.1.7 Tính an toàn 59
1.7.3.2 Quy mô của nhà ga 60
1.7.3.3 Các ga đa phương thức và kết nối 62
1.8 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN VÀ KHẢO CỔ HỌC TRÊN ĐOẠN TUYẾN ĐI QUA 62 1.8.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo 62
1.8.2 Điều kiện địa chất chung của Hà Nội 62
1.8.3 Điều kiện thủy văn 63
1.8.4 Tình trạng khảo cổ học trên đoạn tuyến 64
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CƠ SỞ 66
2.1 ĐOẠN TUYẾN LỰA CHỌN THI CÔNG 66
2.1.1 Đặc điểm đoạn tuyến 66
2.1.2 Điều kiện địa chất Đoạn tuyến thi công 66
2.1.2.1 Sự phân chia các lớp đất đá 67
2.1.2.2 Tính chất cơ lý của các lớp đất 70
2.1.2.2.1 Theo kết quả thí nghiệm trong phòng 70
2.1.2.2.2 Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT 72
2.1.2.2.3 Theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT 73
2.1.2.3 Đoạn tuyến lựa chọn thi công 75
Trang 62.1.3 Điều kiện thủy văn 75
2.1.4 Lựa chọn chiều sâu đặt hầm và công nghệ thi công 77
2.1.4.1 Lựa chọn chiều sâu đặt hầm 77
2.1.4.2 Lựa chọn công nghệ thi công 78
2.1.4.2.1 Các phương án thi công 78
a/ Phương pháp thi công lộ thiên 78
b/ Phương pháp thi công kín 80
2.1.4.2.2 Phân tích đánh giá lựa chọn phương án thi công 81
2.1.4.2.3 Khái quát chung về công nghệ TBM 84
2.2 SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG ÁN MẶT CẮT NGANG HẦM 98
2.2.1 Phân tích tổng thể các điều kiện ảnh hưởng lớn tới phương án hầm của đoạn tuyến đi ngầm 98
2.2.2 Các phương án mặt cắt ngang hầm được đề xuất 100
2.2.3 Các yếu tố chính ảnh hưởng tới đoạn tuyến ngầm 100
2.2.3.1 Ảnh hưởng của móng các tòa nhà dọc tuyến 100
2.2.3.2 Các điều kiện địa chất dọc tuyến 102
2.2.3.3 Các yêu cầu về công trường làm việc 104
2.2.3.4 Các khống chế hình học liên quan đến xây dựng hầm 104
2.2.3.5 Tiến độ thi công 105
2.2.3.6 Dự báo lún 105
2.2.4 So sánh các phương án mặt cắt ngang hầm 107
2.2.5 Các đánh giá liên quan đến ga 109
2.2.6 Các đánh giá liên quan đến lựa chọn hướng tuyến và rủi ra thi công 110
2.2.7 Kích thước và hình dạng ga của hai phương án đề xuất 114
2.2.7.1 Phương án hầm ống đơn 114
2.2.7.2 Phương án hầm đôi 115
2.3 BIỆN PHÁP CÔNG NGHỆ 118
2.3.1 So sánh lựa chọn biện pháp công nghệ 118
2.3.1.1 Các tiêu chí lựa chọn TBM 118
2.3.1.2 So sánh giữa công nghệ MS-E (EPB) và MS-S (Vữa bùn) - Lựa chọn cho dự án Metro Hà Nội118 2.3.2 Tóm tắt công nghệ 119
2.4 KẾT CẤU ĐƯỜNG HẦM 120
2.4.1 Kết cấu vỏ hầm 120
2.4.1.1 Các dạng kết cấu vỏ hầm 120
2.4.1.1.1 Vật liệu làm kết cấu vỏ hầm 120
2.4.1.1.2 Các dạng kết cấu vỏ hầm nối ga 124
2.4.1.2 Các mối nối trong kết cấu vỏ hầm 131
2.4.2 Kết cấu phần bên trên 134
2.4.3 Cấu tạo hệ thống cấp điện, tiếp điện, chiếu sáng 136
2.4.4 Hệ thống thoát nước 138
2.5 THÔNG GIÓ CÔNG TRÌNH NGẦM 139
2.5.1 Thành phần các khí độc trong hầm 139
2.5.2 Thông gió trong đường sắt đặt sâu 140
2.6 KẾT LUẬN VỀ PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN 141
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 143
3.1 TÍNH TOÁN KẾT CẤU 143
3.1.1 Số liệu tính toán 143
3.1.1.1 Địa chất 143
3.1.1.2 Đặc tính vật liệu 144
3.1.1.3 Đặc trưng mặt cắt kết cấu 144
Trang 73.1.2 Tải trọng tác dụng 146
3.1.2.1 Áp lực địa tầng thẳng đứng 146
3.1.2.1.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vòm áp lực của hầm trên: 147
3.1.2.1.2 Kiểm tra điều kiện hình thành vòm áp lực của hầm dưới: 149
3.1.2.2 Áp lực địa tầng nằm ngang 150
3.1.2.2.1 Áp lực ngang tác dụng lên hầm trên 150
3.1.2.2.2 Áp lực ngang tác dụng lên hầm dưới 151
3.1.2.3 Trọng lượng bản thân vỏ hầm 152
3.1.2.4 Áp lực thủy tĩnh 152
3.1.2.5 Phản lực địa tầng 153
3.1.2.6 Tải trọng do ảnh hưởng của hai hầm chạy song song nhau 153
3.1.2.7 Tải trọng do công trình trên mặt đất 153
3.1.2.8 Tải trọng tạm thời 153
3.1.2.9 Tải trọng đặc biệt 153
3.2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU HẦM 154
3.2.1 Lý thuyết tính toán nội lực 154
3.2.2 Xác định nội lực trong vòm 3 khớp do tải trọng gây ra 158
3.2.2.1 Xác định giá trị các lực tập trung tại các nút 158
3.2.2.2 Xác định nội lực trong vòm ba khớp do tải trọng gây ra 161
3.2.3 Xác định nội lực trong phần vành khớp còn lại do tải trọng gây ra 163
3.2.4 Xác định nội lực trong hệ cơ bản do momen đơn vị đặt tại các nút 165
3.2.5 Xác định các hệ số của phương trình chính tắc 166
3.2.6 Xác định các giá trị nội lực 168
3.3 KIỂM TRA NỘI LỰC TẠI CÁC TIẾT DIỆN THEO QUY PHẠM 171
3.3.1 Kiểm tra nội lực tại mặt cắt theo quy phạm 171
3.3.2 Tính toán kiểm tra điều kiện mối nối giữa các mảnh vỏ hầm lắp ghép 172
3.3.3 Kiểm tra điều kiện ép mặt tại các mối nối 172
3.4 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 173
3.4.1 Tính toán cốt thép chịu mômen 173
3.4.2 Tính toán cốt thép chịu lực cắt 174
3.4.3 Bố trí cốt thép phân bố dọc hầm 175
3.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THÔNG GIÓ TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC 176
3.5.1 Các thành phần khí thải độc hại hầm metro trong giai đoạn khai thác 177
3.5.2 Xác định lưu lượng gió sạch cần cung cấp 179
3.5.3 Xác định các thông số theo sơ đồ thông gió và chọn thiết bị quạt gió 183
3.6 TÍNH TOÁN LÚN MẶT ĐẤT DO HOẠT ĐỘNG ĐÀO NGẦM 186
3.6.1 Khái quát 186
3.6.2 Các cách tiếp cận về kiểm soát lún 187
3.6.3 Lý thuyết tính toán lún 188
3.6.4 Áp dụng cho tuyến Metro Hà Nội 190
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG 193
4.1 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG 193
4.1.1 Đặc điểm thi công công trình ngầm 193
4.1.2 Tình hình và nhiệm vụ của đơn vị thi công 193
4.1.3 Vật liệu xây dựng 194
4.1.4 Nguyên tắc thiết kế, tổ chức thi công 194
4.2 THIẾT KẾ THI CÔNG HẦM 194
4.2.1 Các thông số của khiên 194
4.2.1.1 Xác định kích thước của khiên và lực đẩy của kích 194
4.2.1.2 Đường kính ngoài của khiên 195
4.2.1.3 Độ nhanh nhạy của khiên 195
Trang 84.2.1.4 Chiều dài của khiên 196
4.2.1.5 Xác định lực đẩy của khiên 197
4.2.2 Công tác chuẩn bị 199
4.2.2.1 Công tác chuẩn bị thi công khiên 199
4.2.2.2 Xây dựng giếng đứng cho khiên 199
4.2.2.3 Kiểm tra lắp ráp khiên 202
4.2.2.3.1 Kiểm tra bề ngoài 202
4.2.2.3.2 Kiểm tra kích thước chủ yếu 202
4.2.2.3.3 Kiểm tra thiết bị thuỷ lực 203
4.2.2.3.4 Kiểm tra bằng thí nghiệm cho chạy không tải 203
4.2.2.3.5 Kiểm tra tính năng cách điện của các thiết bị điện 204
4.2.2.3.6 Kiểm tra mối hàn 204
4.2.2.4 Chuẩn bị các thiết bị phụ trợ cho thi công khiên 204
4.2.2.4.1 Thiết bị ngoài hầm 204
4.2.2.4.2.Thiết bị trong hầm 205
4.2.2.5 Công tác chuẩn bị mặt bằng 206
4.2.3 Biện pháp đúc các mảnh vỏ hầm lắp ghép 208
4.2.3.1 Bê tông 208
4.2.3.2 Cốt thép 209
4.2.3.3 Ván khuôn 209
4.2.3.4 Thi công bêtông chống thấm 209
4.2.3.5 Chống thấm cho các mảnh vỏ hầm lắp ghép 210
4.2.4 Giải pháp thi công đường hầm 213
4.2.4.1 Tổ chức các công việc trên gương 213
4.2.4.2 Vận chuyển đất đá và các mảnh vỏ hầm lắp ghép 213
4.2.4.3 Vận hành khiên đào trong quá trình thi công 214
4.2.4.4 Lắp ráp vỏ hầm 217
4.2.4.5 Những điểm chú ý trong quá trình thi công 217
4.2.5 Giải pháp thi công chống thấm các khe lắp ghép các mảnh vỏ hầm lắp ghép 218
4.2.6 Giải pháp thi công đổ vỏ bêtông chống thấm bên trong hầm 220
4.2.7 Giải pháp bơm vữa sau vỏ hầm 220
4.2.7.1 Mục đích bơm vữa sau vỏ hầm 220
4.2.7.2 Các giai đoạn bơm vữa sau vỏ hầm 221
4.2.8 Các công tác phị trợ trong thi công 223
4.2.8.1 Thông gió trong thi công 223
4.2.8.2 Cấp nước trong thi công 223
4.2.8.3 Thoát nước cho thi công 223
4.2.8.4 Cấp điện cho thi công 223
4.3 TÍNH TOÁN THI CÔNG 224
4.3.1 Trình tự thi công bằng phương pháp khiên đào 224
4.3.1.1 Lựa chọn và chế tạo máy khoan toàn tiết diện 224
4.3.1.2 Quy trình sản xuất đốt vỏ hầm 225
4.3.1.3 Lắp ráp máy khoan toàn tiết diện trong giếng thi công 226
4.3.1.4 Chuẩn bị hệ thống đảm bảo hậu cần và thi công bể chứa chất thải 226
4.3.1.5 Lắp đặt các thiết bị để lắp ráp máy khoan toàn tiết diện 226
4.3.1.6 Giai đoạn khởi đầu của máy khoan toàn tiết diện 226
4.3.1.7 Thi công đường hầm 227
4.3.2 Thi công vỏ chống thấm 228
4.3.2.1 Công tác ván khuôn 228
4.3.2.2 Công tác cốt thép 229
4.3.2.3 Công tác đổ bêtông 229
Trang 94.3.3 Những công tác phụ trợ cho thi công 229
4.3.3.1 Công tác thông gió 229
4.3.3.1.1 Lựa chọn sơ bộ sơ đồ thông gió 230
4.3.3.1.2 Tính toán thông gió 230
4.3.3.2 Chiếu sáng 232
4.3.3.3 Cấp, thoát nước thi công 232
4.3.4 Tổ chức thi công 232
4.3.4.1 Các điều kiện để lập kế hoạch 232
4.3.4.2 Công tác tổ chức kỹ thuật 233
4.3.5 Lập bảng tiến độ thi công 233
4.3.6 Các biện pháp an toàn trong quá trình xây dựng 234
4.3.6.1 Biện pháp kỹ thuật an toàn khi tổ chức mặt bằng xây dựng 234
4.3.6.2 Biện pháp an toàn khi vận chuyển đất đá, nguyên liệu và người trong quá trình thi công 234 TÀI LIỆU THAM KHẢO 235
Trang 10CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG1.1 KINH NGHIỆM NƯỚC NGOÀI VỀ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM ĐÔ THỊ
1.1.1 Lợi ích của việc xây dựng công trình ngầm
Xây dựng công trình ngầm trong đô thị cần tiến hành một cách tổng thể và có quyhoạch, sao cho chúng cùng với các công trình trên mặt đất tạo nên một hệ thống khônggian thống nhất Trước tiên không gian ngầm phải chiếm các vùng trung tâm đô thị, nơikhan hiếm đất, nơi có mật độ giao thông lớn, đồng thời phải chú ý đến điều kiện địa chất
và điều kiện thi công phù hợp
Sử dụng tổng thể không gian ngầm hạn chế được nhu cầu tăng diện tích của các đôthị lớn và cho phép giải quyết được nhiều vấn đề quan trọng về xây dựng đô thị, giaothông vận tải, các bài toán kỹ thuật và xã hội
Khi sử dụng hiệu quả không gian ngầm, cho phép:
- Tăng cường cấu trúc quy hoạch, kiến trúc đô thị;
- Giải phóng nhiều công trình có tính chất phụ trợ khỏi mặt đất;
- Sử dụng đất đô thị hợp lý cho việc xây dựng nhà ở, tạo ra công viên, bồn hoa, sânvận động, khu vực cây xanh;
- Tăng cường vệ sinh môi trường đô thị;
- Bảo vệ các tượng đài và kiến trúc nổi tiếng;
- Bố trí hiệu quả các cụm thiết bị kỹ thuật;
- Giải quyết vấn đề giao thông;
- Trong trường hợp cần thiết, có thể sử dụng công trình ngầm cho mục đích quốcphòng
Tuy nhiên, trong xây dựng công trình ngầm có những khó khăn cần giải quyết đó là:vấn đề thông hơi, thoáng gió, chiếu sáng, cấp điện, cấp thoát nước, phòng chống hơi độc,phòng chống cháy nổ… để đảm bảo điều kiện sinh hoạt bình thường cho con người vàkhai thác hiệu quả công trình ngầm Trong công nghệ xây dựng công trình ngầm hiệnnay, hầu hết các vấn đề nêu trên đã được giải quyết khá tốt
Trang 111.1.2 Hiệu quả kinh tế xã hội của công trình ngầm
Xây dựng công trình ngầm gắn liền với chi phí đầu tư lớn Tùy thuộc vào dạngcông trình ngầm cũng như điều kiện địa kỹ thuật và tính chất đô thị, giá thành xây dựngcông trình ngầm có thể cao hơn từ 1,5 - 2 lần giá công trình tương tự trên mặt đất.Khoảng cách về giá có thể giảm rất nhiều khi mật độ xây dựng ở đô thị cao, cường độ đilại của các phương tiện giao thông lớn và lượng người đi bộ nhiều Khi giá thành trên mặtđất tăng nhanh cho xây dựng công trình do: phải dịch chuyển nhà, giải phóng mặt bằng,trang thiết bị sữa chữa lại các tuyến giao thông và đường đi bộ… thì chênh lệch giákhông còn lớn nửa Giá thành xây dựng công trình ngầm còn giảm nửa khi ta bố trí chúngtrong tổ hợp chung với các công trình trên mặt đất, khi điều kiện địa kỹ thuật thuận lợicho phép sử dụng các kết cấu công nghiệp tiến tiến, các phương pháp xây dựng nhanh vàkinh tế, cũng như khi khối lượng sữa chữa mạng kỹ thuật ngầm nhỏ Ngoài ra, khoảngcách giá thành xây dựng công trình nổi và công trình ngầm được giảm nhiều nhờ lợi thế
về xã hội và đô thị trong việc bố trí ngầm Như vậy trong các tính toán hiệu quả khai tháckhông gian ngầm, cần đánh giá không những hiệu quả kinh tế xã hội (tăng cường điềukiện sống cho người lao động, trong sạch môi trường đô thị, …) mà cả đánh giá về hiệuquả kinh tế của quỹ đất dùng để xây dựng công trình ngầm
Theo kinh nghiệm của nga, việc sử dụng không gian ngầm ở Matxcơva đã giảiphóng được hơn 5.000 hecta đất đô thị, mà đất ở trung tâm thành phố là vô cũng đắt Nhưvậy đã tiết kiệm được bao nhiều tiền Mặt khác, hiệu quả từ giải phóng đất đai đô thị liênquan đến xây dựng công trình ngầm cũng là vấn đề đáng quan tâm Ví dụ, khi xây 1kmđường ôtô nổi 6 làn xe, phải cần 4,5 - 7 hecta đất, còn để xây dựng công trình ngầm nhưvậy chỉ mất có 0,1 hecta
Như vậy, đầu tư ban đầu cho công trình ngầm thì lớn, nhưng hiệu quả lâu dài cònlớn hơn rất nhiều Tuy vậy ta vẫn phải tính toán, cân nhắc để đầu tư cho đúng, cho hiệuquả trong hiện tại và tương lai
1.2 THỰC TRẠNG VÀ NHU CẦU XÂY DỰNG CTN Ở VIỆT NAM
Theo đánh giá của nhiều cơ quan quản lý nhà nước của việt nam, thì ta có thể đánhgiá một cách tổng quát tình hình về thực trạng công trình ngầm đô thị ở nước ta hiện naynhư sau:
Trang 12Ở Việt Nam nói chung và ngay cả ở các thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố
Hồ Chí Minh nói riêng, hầu như chưa có được một công trình ngầm đô thị nào đúng vớinghĩa của nó Tất cả đều mới bắt đầu
Trong những năm gần đây, Hà Nội đã thực hiện được nhiều dự án đầu tư về hạtầng đô thị Tuy nhiên xét theo các chỉ tiêu bình quân đầu người thì hệ thống hạ tầng kỹthuật của Hà Nội còn rất lạc hậu so với thủ đô các nước Đông Nam Á Tình trạng úngngập nước trong và ách tắc giao thông thường xuyên xảy ra Hệ thống hạ tầng về giaothông vận tải còn lạc hậu, ít về số lượng, phân bố chưa đều, chưa tạo nên một hệ thốngđồng bộ liên hoan Quỹ đất dành cho cơ sở hạ tầng giao thông vận tải của Hà Nội (cũ) chỉ
có 5% diện tích toàn thành phố, trong khi ở thu đô các nước trong vùng là 23 - 25%
Ở Hà Nội chưa có Metro, chưa có bãi đỗ xe ngầm, chưa có collector… Đó lànhững công trình ngầm cần thiết trước mắt
Hiện nay, Hà Nội đã xây dựng được một số đoạn đường hầm đi bộ qua các nútgiao thông như: khu Mỹ Đình, Ngã Tư Sở, Kim Liên Đồng thời đã bắt đầu xây dựngđường sắt đô thị đoạn Nhổn - Ga Hà Nội (Gồm có 8,5km trên cao và 4 Km đi ngầm từkhách sạn DAEWOO đến ga Hà Nội)
Hệ thống nước Hà Nội cũng được đầu tư lớn, đang tiếp tục thực hiện dự án,nhưng còn chậm, nên tình trạng ngập úng mùa mưa chắc vẫn còn kéo dài
Tại Thành Phố Hồ Chí Minh tình trạng cũng tương tự như Hà Nội thậm chí còn tệhơn về mặt giao thông và ngập úng khi trời mưa Đặc biệt vấn đề ngập úng của Hồ ChíMinh càng nghiêm trọng do có địa hình thấp, lại bị triều cường từ nước Sông tràn vào Trong thành phố Hồ Chí Minh có 1.210 giao lộ, trong đó có 320 giao lộ thuộc loạiquan trọng trên 75 đường phố chính và đường giao thông đối ngoại Hàng trăm giao lộđang trong tình trạng quá tải và tình trạng này không thể giải quyết được nếu không cógiao thông khác mức và đặc biệt cần có giao thông ngầm
Tại thành phố Hồ Chí Minh đã lập dự án chuyển 4 nút giao thông cùng mức thànhnút giao thông khác mức bằng hình thức giao thông chui, bao gồm:
- Nút Nam Kỳ khởi Nghĩa - Lý Chính Thắng;
- Nút Điện Biên Phủ - Hai Bà Trưng;
- Nút Xô Viết Nghệ Tĩnh - Cách Mạng Tháng Tám;
- Nút Công Trường Dân Chủ
Trang 13Đặc biệt thành phố Hồ Chí Minh đã lập dự án tiền khả thi cho 4 tuyến tàu điện ngầm:
- Tuyến Bến Thành - Tân Sơn Nhất dài 11km;
- Tuyến Bến Thành - Bình Tây - Phú Lâm - An LẠc dài 15km;
- Tuyến Bến Thành - Thủ Thiêm;
- Tuyến Bến Thành - Nam Sài Gòn
Sau đây là một số ý kiến tổng quát của các nhà chuyên môn về vấn đề xây dựng các công trình ngầm tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh:
Về vấn đề thiết lập bản đồ quy hoạch xây dựng các công trình ngầm đô thị chủ yếu:
Việc xây dựng được quy hoạch phát triển hệ thống công trình ngầm đô thị là rấtkhó Ở các nước phát triển vấn đề này cũng cũng là một bài toán khó, huống chi tại nước
ta khi mà việc xây dựng công trình ngầm mới đang được triển khai xây dựng dựng trongnhững năm gần đây Tuy gặp nhiều khó khăn nhưng chúng ta vẫn phải tìm cách để làm,
vì vấn đề này không thể không giải quyết
Quy hoạch khai thác không gian ngầm đô thị bao gồm nhiều vấn đề, rất nhiều nộidung Kết quả nghiên cứu của các chuyên gia cho thấy chúng bao gồm các loại bản đồsau:
- Bản đồ quy hoạch giao thông ngầm đô thị, trong đó thể hiện rõ mạng lưới quyhoạch nhà ga và đường tàu điện ngầm, quy hoạch hầm đường bộ, quy hoạch cácgara ô tô và bãi đổ xe ngầm Ở các nước tiên tiến, có khi nhà ga tàu điện ngầmđồng thời là tầng hầm nhà cao tầng của siêu thị, của trung tâm thương mại haycao ốc văn phòng lớn Đường lên xuống, ra vào của công trình ngầm phải phùhợp với quy hoạch giao thông trên mặt đất, đảm bảo thuận tiện và an toàn chongười sử dụng
- Bản đồ quy hoạch hệ thống đường ống kỹ thuật đa năng (collector), các đườngống này thường có kết cấu bằng bêtông cốt thép đổ tại chổ hoặc lắp ghép, có hailoại đơn hoặc đôi Có thể đặt ở vỉa hè hoặc giải phân cách của đường bộ, thi côngtheo phương pháp đào mở trong các collector, người ta thường đặt cáp thông tin,cáp điện lực, ống dẫn nước cấp, ống dẫn nhiệt… cứ mỗi 500m lại có cửa lênxuống để ta có thể kiểm tra sữa chữa, lúc đó phải có đèn chiếu sáng và quạtthông gió, ngoài ra trong các collector còn có rãnh thu nước và hố tụ nước để khicần có thể bơm hút nước khô đi
Trang 14- Theo thông kê thì tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh chỉ mới đưa ra phương
án nhưng chưa thực hiện, có thể là do vốn đầu tư lớn Nếu như chưa làm đượctrong đô thị ta nên làm cho các khu đô thị mới Xét về lâu dài, nhất thiết phải cóquy hoạch và bản đồ hệ thống collector cho các thành phố hiện đại
- Bản đồ quy hoạch cấp, thoát nước: Việc quy hoạch hệ thống cấp thoát nước tại
Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh đã có, tuy nhiên thì vấn đề thoát nước tại haithành phố này vẫn còn khó khăn
Ở Hà Nội (cũ) hiện nay có 120 km cống ngầm, nhưng hiệu quả thoát nước thấp vàkhông được nạo vét thường xuyên Trong khi đó các Hồ điều hòa bị san lấp để xây dựngnhiều hầu như không có chổ để thoát nước cấp bách, nên khi mưa trên 100 mm là xuấthiện đến trên 80 điểm ngập úng, có nơi ngập đến 1 mét Bốn Sông thoát nước ra ngoàithành và hơn 130 ha ao Hồ bị bồi lắng nên làm cho tình trạng ngập úng càng trở nênnghiêm trọng
Còn ở thành phố Hồ Chí Minh vấn đề giải quyết ngập úng cho các vùng có địahình thấp ở phía Nam Đông Nam - Tây Nam thành phố chiếm 35% gồm các huyện BìnhChánh, Nhà Bè, Duyên Hải và Nam Thủ Đức gặp nhiều khó khăn do sự xâm nhập củathủy triều, Do vậy ở đây cứ mưa trên 100 mm là có nhiều điểm cục bộ bị ngập úngnghiêm trọng Vì vậy mà thành phố Hồ Chí Minh cần có quy hoạch thoát nước và chốngúng ngập rộng lớn hơn, toàn diện và quyết liệt hơn
Về biện pháp thực hiện:
Về quy hoạch tổng thể giao thông ngầm đô thị: như đã nói ở trên, việc này là rấtkhó, chúng ta chưa làm bao giờ, chúng ta chưa có chuyên gia, do vậy theo cácnhà chuyên môn nên đấu thầu quốc tế, hoặc mời chuyên gia nước ngoài từ cácnước tiên tiến Trước tiên là cho hai thành phố lớn Hà Nội và thành phố Hồ ChíMinh Hiện nay Hà Nội đang có dự án xây dựng tuyến tàu điện ngầm NHỔN -
GA HÀ NỘI do Pháp cho vay vốn và làm tổng thầu Ở thành phố Hồ Chí Minh
có sẽ làm 4 tuyến như đã nêu phần trên Nếu trước mắt mà thực hiện được các dự
án đó thì rất tốt Tuy nhiên vẫn phải làm quy hoạch nhìn xa hàng chục năm, hàngtrăm năm Vì vậy đòi hỏi phải có trình độ, kinh nghiệm, phải đầu tư lớn
Về bãi đỗ xe ngầm: hiện nay bãi đổ xe ngầm là hết sức cần thiết do nhu cầu cấpbách của hai thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Về vấn đề này cónhiều ý kiến ủng hộ đồng thời cũng có nhiều ý kiến phân vân vì cho rằng làm
Trang 15ngầm có nhiều rủi ro hơn và nên làm nổi Cả hai ý kiến trên đều đáng được quan
tâm, tuy nhiên qua phân tích ta thấy rằng, việc làm bãi đỗ xe nổi thì số lượng xe
chứa được không nhiều và thường làm mất yên tĩnh trong khu dân cư Còn nếu
điều kiện địa hình và địa chất thuận lợi ta có thể xây dựng bãi đỗ xe ngầm Người
ta có thể làm bãi đỗ xe ngầm nhiều tầng ở dưới sân vận động, dưới công viên,
dưới quảng trường… như vậy lượng xe chứa được sẽ nhiều hơn, không gây gây
ồn trong khu dân cư
Về hệ thống hầm đa chức năng collector: Đã đến lúc đầu tư lớn và quyết tâm
ngầm hóa mạng lưới kỹ thuật như cáp thông tin, cáp điện lực, ống cấp nước, ống
cấp gas, ống cấp nhiệt… Nếu không ở các thành phố lớn còn tình trạng hệ thống
dây điện, dây thông tin tạo nên những mớ bòng bòng như mạng nhện trên các cột
điện thành phố, rất mất àn toàn và mỹ quan; còn ở vỉa hè và lòng đường thì bị
đào lên lấp xuống liên tục do xây dựng các đường ống nước, tuyến cáp quang…
một cách tùy tiện, không có sự phối hợp và không có kế hoạch nhất quán
Về đào tạo nguồn nhân lực: nói chung nguồn nhân lực là rất quan trọng, có thể
nói hiện nay chúng ta chưa có đội ngũ chuyên gia và công nhân chuyên nghiệp
về xây dựng công trình ngầm Với các công trình ngầm có mức độ phức tạp như
Metro chẳng hạn ta phải thuê chuyên gia nước ngoài cùng với thiết bị tiên tiến
của họ, thiết kế và thi công Còn công nhân và kỹ sư của ta cần đi theo họ cùng
làm và cùng học Nhưng sau đó cần phải tự làm, muốn như vậy cần tích cực và
khẩn trương đào tạo, xây dựng đội ngũ từ bây giờ[1].
1.3 SỰ PHÙ HỢP CỦA TÀU ĐIỆN NGẦM TRONG PHÁT TRIỂN GIAO
THÔNG CÔNG CỘNG Ở HÀ NỘI
1.3.1 Vai trò của công trình ngầm
Song song với sự phát triển về xã hội và kinh tế, các phương tiện giao thông nói
chung và các phương tiện giao thông trong thành phố nói riêng cũng có sự phát triển
mạnh mẽ Trong các thành phố hệ thống các phương tiện giao thông rất đa dạng về loại
hình và phong phú về thể loại
Theo cách phân loại về loại hình có các phương tiện giao thông công cộng như: xebuýt, xe điện và các phương tiện giao thông cá nhân như: xe đạp, xe máy, ôtô, tàu thuyền
Trang 16Theo cách phân loại về không gian bố trí thì gồm các phương tiện chạy trên mặtđất như ôtô, xe đạp, xe máy, tàu hỏa… các phương tiện dưới mặt đất như tàu điện ngầm,
tàu chạy bằng đệm từ; phương tiện trên cao như các hệ thống đường sắt trên cao, đường
không
Theo cách phân loại về nguyên tắc hoạt động có phương tiện thô sơ, phương tiện
chạy bằng động cơ: động cơ xăng, động cơ điện; phương tiện chạy bằng đệm từ
Khi đô thị phát triển nhanh, khối lượng vận chuyển hành khách lớn đến mức mạng
lưới giao thông hành khách hiện tại trên mặt đất (tàu điện, ô tô bus,…) không thể đáp ứng
được Dẫn đến yêu cầu tất yếu phải có một loại phương tiện khác giải quyết vẫn đề đó
Ngày nay, tàu điện ngầm là dạng giao thông vận tải hành khách lớn nhất, tiện nghi và
hoàn thiện nhất
Tàu điện ngầm có đại bộ phận tuyến đường nằm sâu trong lòng đất, ngoại ô mới
chạy, có thể có những đoạn chạy trên mặt đất, cầu cạn hoặc đê cạn để phù hợp với mạng
lưới giao thông chung và để tiết kiệm đầu tư xây dựng
Chi phí xây dựng tuyến đường thường rất đắt: khoảng 50 triệu đôla/km
Thời gian xây dựng 1 tuyến dài 20 km mất từ 5 đến 15 năm Thu Hồi vốn lâu
Kĩ thuật thi công phức tạp, đòi hỏi công nghệ hiện đại, trình độ cao
Tuy nhiên, tàu điện ngầm cũng có nhiều ưu điểm nổi bật không thể phủ nhận:
Do tuyến đường hoàn toàn cách li nên dễ dàng thực hiện tự động hoá giúp cho
mật độ tàu chạy có thể đạt 2 3 phút/tàu, tốc độ cao nhất 90 km/h, bình quân 40
-50 km/h
Lượng hành khách vận chuỵển lớn: 60.000 - 80.000 lượt người/h (đối với tàu 1
chiều) có thể thoả mãn được yêu cầu đi lại trong giờ cao điểm, góp phần giải
quyết tình trạng ách tắc giao thông
Yêu cầu về phòng hoả, giảm chấn, cách âm rất khắt khe nên có tính an toàn, tạo
thoải mái cho hành khách
Giảm ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng
1.3.2 Sự phù hợp của tàu điện ngầm trong sự phát triển giao thông ở Hà Nội
Với những đặc điểm trên của thành phố Hà Nội, thì tiêu chí để đưa ra một hình
thức vận tải hành khách công cộng hợp lý là như sau:
Phù hợp với giao thông ở Hà Nội cho phép đáp ứng nhu cầu của người dân
Trang 17thành phố và hạn chế các phương tiện cá nhân;
Phù hợp với “Sơ đồ quy hoạch tổng thể phát triển đô thị và hệ thống đường sắt
đô thị đến năm 2020”, đồng thời cho phép phát triển các dự án đô thị và kinh tếcủa thành phố cũng như các trung tâm văn hoá và du lịch;
Phù hợp với khả năng tài chính của thành phố Hà Nội;
Một hệ thống tiến tiến, hiện đại và có khả năng mở rộng tuyến để khai thác khinhu cầu đi lại của người dân tăng cao;
Thân thiện với môi trường, chủ yếu là các di tích lịch sử văn hoá và không gianthiên nhiên, hạn chế tối đa sự ô nhiễm về khói bụi cũng như tiếng ồn và giảmthiểu tai nạn giao thông;
Cho phép tái tổ chức có hiệu quả những mạng lưới vận tải công cộng khác (xebuýt và hệ thống đường sắt khác)
Sự phát triển của hình thức giao thông đường sắt nội đô, nhất là hệ thống tàu điệnngầm, được coi là một hình thức vận tại hiệu quả hiện đại tại Châu Âu và Mỹ, cũng nhưmột số thành phố lớn khác trên thế giới sẽ phù hợp với sơ đồ phát triển hệ thống giaothông đường sắt nội đô đến năm 2020 vì:
Hệ thống tàu điện ngầm đặt sâu đảm bảo sự thuận lợi cho dân cư tại các vùng đôthị và tăng cường các điều kiện về an toàn giao thông;
Việc di chuyển trên một tuyến riêng, khổ tĩnh không riêng và di chuyển ngầmdưới đất làm giảm tối đa tiếng ồn đặc trưng của đường sắt ;
Nhờ có các trục giao thông ngầm mà việc tiếp cận mạng lưới giao thông trênmặt đất đối với hệ thống được dễ dàng;
Tính ưu việt của hệ thống càng tăng lên khi giá thành đất đô thị ngày càng tăng
và kỹ thuật thi công ngày càng phát triển, trong khi rất cần duy trì không gian củathành phố nhất là tại các khu phố cổ Khi điều kiện địa chất công trình và thuỷvăn thuận lợi thì việc xây dựng công trình ngầm tại các đô thị có thể rất hiệu quả;
Không những vậy với khả năng vận chuyển hành khách lớn, tốc độ cao cáctuyến tàu điện ngầm sẽ đáp ứng nhu cầu đi lại dễ dàng hơn
Tất cả những biện pháp đó đã giúp cho giao thông công cộng trở nên hấp dẫn hơn
Trang 181.4 CƠ SỞ HÌNH THÀNH TUYẾN TÀU ĐIỆN NGẦM
Hà Nội, thủ đô của cả nước, sẽ kỷ niệm một ngàn năm vào năm 2010 SôngHồng chảy qua thành phố từ phía tây sang phía nam luôn đóng một vai trò rấtquan trọng trong việc phát triển và cân bằng môi trường của khu vực Hà Nội Dovậy, việc thiếu những cây cầu qua Sông và các cây cầu bị phá hủy trong thời kỳchiến tranh đã tạo nên diện mạo của thành phố và ngày nay hầu hết các hoạt độngcủa thành phố đều tập trung ở phía hữu ngạn của con Sông
Sự phát triển của khu vực nội thành trong những năm gần đây
Hình 1.1 - Khu vực Nội thành được mở rộng từ năm 1925 đến năm 2003
(HAIDEP 2007)
Địa giới hành chính của thành phố gần đây đã được mở rộng khi sát nhập với tỉnh HàTây, huyện Mê Linh (tỉnh Vĩnh Phúc) và 4 xã của huyện Lương Sơn vào tháng 8/2008
Trang 19Địa phận Hà Nội hiện nay được mở rộng gấp ba lần và diện tích bề mặt gần 3.345 km2.Dân số mới vào khoảng 6,2 triệu người
Hình 1.2 - Địa giới mới của Thành phố Hà Nội từ tháng 8/2008
Từ cuối những năm 1990, tốc độ tăng trưởng kinh tế và dân số cao đã dẫn đếnviệc tăng nhanh nhu cầu về giao thông ở Việt Nam Trong khi đó hệ thống giaothông công cộng vẫn rất yếu kém, các hộ gia đình có nhu cầu mua xe máy ngàycàng tăng cao Sự gia tăng xe máy và ô tô đã dẫn đến tình trạng giao thông xuốngcấp và gây ách tắc giao thông trong thành phố thường xuyên
Trong bối cảnh này, đã có kế hoạch thực hiện một số tuyến vận chuyển nhanh khối
lượng lớn để đáp ứng nhu cầu đi lại ngày càng tăng cao, đầu tiên là Quy hoạch Tổng thể
đến năm 2020 được lập vào năm 1998 và gần đây là Quyết định số 90/2008/QĐ-TTg
điều chỉnh về tầm nhìn Phát triển Giao thông vận tải đến năm 2020
Tuyến số 3, được đặt kế hoạch xây dựng trong quyết định nêu trên và là đối tượngcủa nghiên cứu khả thi hiện tại, chạy theo trục hành lang Đông Tây Tuyến này được thựchiện nhằm để:
Trang 20 Đáp ứng nhu cầu giao thông tăng cao từ ngắn hạn đến dài hạn dọc theo hành langĐông Tây;
Bước đầu thiết lập một phương phức vận tải công cộng mới cho các thành phốhiện đại trong tương lai của Việt Nam;
Đóng góp vào sự chuyển đổi xu hướng sử dụng từ phương tiện cá nhân sang giaothông công cộng
Theo quy hoach tổng thể đến năm 2010 của thành phố Hà Nội sẽ có 8 dự án tuyến
đường sắt được xây dựng [2].
Hình 1.3: Các dự án tuyến đường sắt đô thị đến năm 2020
Trang 211.5 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ DỰ ÁN
1.5.1 Các phương án tuyến và các giải pháp quy hoạch ga
1.5.1.1 Các phương án tuyến
Các phương án tuyến được đưa ra bao gồm các giải pháp của đoạn tuyến trên cao,đoạn tuyến chuyển tiếp và đoạn tuyến đi ngầm Trong phạm vi của đồ án em chỉ trình bàyphương án tuyến của đoạn đi ngầm Trong phương án tuyến của đoạn đi ngầm cần lưu ý
tới hai điểm quan trọng sau: phương án tuyến giữa Đại sứ quán Thụy Điển và ga Cát
Linh; các phương án trắc dọc của tuyến ngầm.
a/ So sánh lựa chọn phương án tuyến ngầm giữa Đại sứ quán Thụy Điển và ga Cát Linh
Dựa theo sơ đồ mặt bằng tổng thể của tuyến tại vị trí Đại sứ quán Thụy Điển sẽ cóhai hướng tuyến được đưa ra:
- Phương án 1: Trước Đại sứ quán Thụy Điển, tuyến Metro rẽ phải với một bán
kính ngắn theo đường Núi Trúc, sau đó đến Gảng Võ và đến vị trí đặt ga
- Phương án 2: Từ Đại sứ quán Thụy Điển, tuyến đi ngầm dưới khu vực các toà
nhà hướng về phía khách sạn Horizon nhờ vào phương pháp khoan đường hầm
Hình 1.4: Các phương án tuyến từ ĐSQ Thụy Điển đến ga Cát Linh
Trang 22Sau đây là bảng phân tích đáng giá các yếu tố liên quan đến hai phương án:
Các tiêu chí Đi vòng qua đường Núi Phương án 1
Tiện nghi hơn cho hành khách với tuyến đi thẳng
Chiều dài
tuyến
Số mét bổ sung so với phương án 2 (~ hơn 120 m ) Tuyến đi thẳng.
Tuyến này có thể có hình dạng về hình học tốt hơn và dẫn đến khai thác tuyến tốt hơn mà không phải giảm tốc độ
Thời gian
hành trình
Đi vòng qua đường Núi Trúc làm tăng tổng thời gian hành trình
đi thẳng hơn nên thời gian hành trình ít hơn vì ít giảm tốc độ hơn
Chi phí
Bán kính ngắn nên phải sử dụng loại vỏ hầm ngắn hơn (khác với các loại tiêu chuẩn)
Điều này tốn kém hơn và thờigian thi công lâu hơn
Bình thường
Các phương
án đào hầm
- Không khả thi với ống đơn
- Trong trường hợp cấu tạo ống đôi, phương án 1 không tốt hơn phương án 2
Qua các chỉ tiêu so sánh ở trên và dựa trên nghiên cứu tiền khả thi của dự án emxin được lựa chọn phương án 2 Khó khăn của phương án này là phải xây dựng dưới khuvực có mật độ xây dựng dày đặc vì vậy cần phải có sự nghiên cứu kỹ về điều kiện địa
chất cũng như khỏa sát hiện trạng các tòa nhà hiện hữu [2].
Trang 23b/ So sánh lựa chọn các giải pháp trắc dọc của tuyến
Theo phân tích ở phần trên, em đã chọn hướng tuyến của đọan đi ngầm từ Đại sứquán Thụy Điển đến ga Cát Linh là phương án đi thẳng không đi vòng qua đoạn đườngNúi Trúc
Như vậy các phương án hướng trắc dọc trình bày sau đây sẽ dựa trên hướng tuyến
đã chọn Theo báo cáo tiền khả thi của dự án, thì đoạn đi ngầm có 4 phương án trắc dọcđược đưa ra xem xét sau đây:
Giải pháp thứ nhất
Hướng tuyến được lập trên cơ sở phương án ống đôi và đi độc lập, với khoảngcách tối thiểu 12m giữa tim hai đường sắt Sau khi đi tách ra một khoảng tại vị trí GaKim Mã, hướng tuyến bắt đầu đi chồng lên nhau trước khi đi vào khu vực các toà nhà caotầng gần Đại Sứ quán Thụy Điển Hướng tuyến sẽ dừng đi chồng khi ra khỏi khu vực toànhà cao tầng Và lại tiếp tục hướng tuyến tương tự tại Ga Cát Linh và Ga Văn Miếu với hai
Trang 24ke ga có cao độ khác nhau, và phải giữ một khoảng cách tối thiểu là 12m trong đoạnchuyển tiếp khi từ đi song song sang đi trên dưới.
Giải pháp thứ 2
Phương án này đề cập đến phương án ống đơn trong đó thể hiện đường sắt chạysong song trong tuyến ống đơn duy nhất
D B1
A2
D
A2 A2
A1
B2
B2 C
C B1
A2 E
A2 A1
Expropriations!
Can be deeper!
Alignment Option 1
Alignment Option 4
Alignment Option 3
Alignment Option 2
STATION 10 STATION 9
STATION 8 STATION 7
STATION 6 STATION 5
STATION 4 STATION 3
STATION 2 STATION 1
RAMP AND TRENCH
Các ống tách biệt sẽ được xem xét lại với quan niệm thiết kế khác Tại Ga Kim
Mã, các ống được bố trí nằm ngang với khoảng cách là 12 m Khoảng cách này sẽ tănglên 22 m tại các vị trí Ga Cát Linh và Ga Văn Miếu và trở về khoảng cách ban đầu 12mtại Ga Metro Hà Nội
D B1
A2
D
A2 A2
A1
B2
B2 C
C B1
A2 E
A2 A1
Expropriations!
Can be deeper!
Alignment Option 1
Alignment Option 4
Alignment Option 3
Alignment Option 2
STATION 10 STATION 9
STATION 8 STATION 7
STATION 6 STATION 5
STATION 4 STATION 3
STATION 2 STATION 1
RAMP AND TRENCH
A2
D
A2 A2
A1
B2
B2 C
C B1
A2 E
A2 A1
Expropriations!
Can be deeper!
Alignment Option 1
Alignment Option 4
Alignment Option 3
Alignment Option 2
STATION 10 STATION 9
STATION 8 STATION 7
STATION 6 STATION 5
STATION 4 STATION 3
STATION 2 STATION 1
RAMP AND TRENCH
Nội
Hướng tuyến Phương án 1
Hướng tuyến Phương án 2
Hướng tuyến Phương án 3
Trang 25ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM ĐÔ THỊ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOÁ HỌC 2005-2010
D B1
A2
D
A2 A2
A1
B2
B2 C
C B1
A2 E
A2 A1
Expropriations!
Can be deeper!
Alignment Option 1
Alignment Option 4
Alignment Option 3
Alignment Option 2
STATION 10 STATION 9
STATION 8 STATION 7
STATION 6 STATION 5
STATION 4 STATION 3
STATION 2 STATION 1
RAMP AND TRENCH
Để lựa chọn được một phương án tắc dọc phù hợp ta cần phải dựa trên nhiều yếutố: mặt cắt tuyến, mặt cắt các ga, trắc dọc đoạn tuyến, ảnh hưởng tới các công trình lân
Theo nghiên cứu ban đầu của dự án năm 2005 có ba giải pháp quy hoạch nhà ga sau: giải
pháp quy hoạch 15 ga, giải pháp 14 ga và giải pháp 12 ga.
Việc lựa chọn giải pháp quy hoạch ga nào phụ thuộc vào nhều yếu tô như: thờigian hành trình và tốc độ thương mại, sức hút của hệ thống và khu vực thu hút hànhkhách, chi phí thi công
Sau đây là các phương án ga đã được đưa ra:
a/ phương án 15 ga
Theo báo cáo của dự án với phương án 15 ga ta có các số liệu kỹ thuật liên quannhư sau: khoảng cách trung bình các ga là 850m, tổng số dân có thể thu hút trong bánkính 400 m khoảng 260.000 người
Một yếu tố quan trọng cần xét đến trong phương án này đó là: tại hai khu vựcquan trọng “đoạn hạ ngầm” và từ ĐSQ đến khách sạn Horizon” tất cả các yếu tố kỹ thuậtđều đạt đến giá trị tối đa, điều này dẫn tới sự không linh hoạt trong thiết kế
Do vậy để đảm bảo tính linh hoạt trong thiết kế phương án 15 ga đã không đượclựa chọn
b/ phương án 12 ga
Hướng tuyến Phương án 4
Trang 26Hình 1.5: Sơ đồ tuyến phương án 12 ga
Phương án này sự phân bố các ga rải rác hơn do vậy không hấp dẫn được hànhkhách do khoảng cách các ga dài hơn
Vị trí của các ga theo phương án này là:
các nhà gia (m)
Trang 27Hình 1.6: Sơ đồ tuyến phương án 14 ga
Phương án này được đưa ra dựa trên các ưu và khuyết điểm của hai phương ántrên (phương án 15 ga và phương án 12 ga) Phương án này tận dụng sự thuận lợi về phân
bố của phương án 15 ga trong đó vẫn đảm bảo tránh khỏi sự phức tạp về đoạn hạ ngầmcủa phương án 12 ga Sau đây là vị trí của các ga:
điểm km Khoảng cách giữa các
nhà gia (m)
Trang 28 Chi phí thi công.
Sau đây là bảng so sánh giữa hai phương án:
Khoảng cách các ga: Khoảng cách trung bình giữa 2 ga khoảng 1095 m với phương án
12 ga và 925 m trong phương án 14 ga
Thời gian hành trình và tốc độ thương mại: ta thấy rằng số lượng các ga sẽ ảnhhưởng trực tiếp đến thời gian hành trình của toàn bộ tuyến, số lượng các ga ít thìtốc độ trung bình sẽ tốt hơn do giảm tốc độ và sự di chuyển lên xuống của hànhkhách ít hơn
Sức hút của hệ thống và khu vực thu hút hành khách: Tăng khoảng cách giữa cácnhà ga cho thấy sự giảm sức hút đối với hành khách sử dụng hệ thống metro
Chi phí thi công:
Theo ước tính phương án 12 ga có thể giảm chi phí gần 3% so với phương án 14 ga
Sau đây là bản phân tích tổng hợp:
Phương án 12 ga Phương án 14 ga Khoảng cách giữa các
nhà ga Khoảng cách trung bình giữa các nhà
ga tăng lên khoảng 1095m
Khoảng cách trung bình giữa các nhà ga: ~925 m.
Sức hút của tuyến giảm đi Sức hút của tuyến tăng lên
Chi phí Giảm chi phí từ 1 đến 2% trên tổng
vốn đầu tư dự án theo phương án này
Trang 29- Phương án 14 ga thu hút lượng khách cao hơn 2% so với phương án 12 ga
- Chi phí đầu tư cho phương án 14 ga cao hơn 3% so với phương án 12 ga
- Từ nhận xét trên ta thấy rằng mỗi phương án đưa ra đều có các ưu và nhược điểmriêng Tuy nhiên do đây là tuyến tàu điện ngầm đầu tiên tại Hà Nội, đồng thời xét
về lợi ích khai thác lâu dài của dự án ta thấy rằng việc phân bố các ga sao chomang lại sự tiện ích cho hành khách sẽ có tác dụng thu hút hành khách nhiều hơn
và đây là yếu tố đáng được lưu tâm trong quá trình khai thác [2].
Do vậy từ các nhận xét trên và xét theo phương diện khai thác lâu dài của dự án Em
sẽ chọn phương án 14 ga
1.5.1.2.2 Các nguyên tắc lồng ghép ga
Mục đích của việc quy hoạch các vị trí ga là nhằm đảm bảo rằng mỗi ga của tuyếnMetro sẽ được kết nối thích hợp với các trung tâm hoạt động xung quanh, các phươngtiện và dịch vụ vận tải khác
Dưới đây là một số những nguyên tắc chính khi thiết kế sơ bộ các ga
Kết nối với giao thông công cộng
- Các phương tiện xe buýt sẽ được thiết kế phù hợp vớí chiều dài tối đa của xebuýt là 18,75 m;
- Để tối đa hoá tĩnh không tại các ga, giả định rằng các xe buýt hai tầng sẽ không baogiờ được hoạt động tại Hà Nội;
- Tất cả các phương tiện đều có cửa ra vào cho hành khách ở phía tay phải của xebuýt;
- Điểm dừng của xe buýt phải được đặt sao cho giảm thiểu được khoảng cách đi bộ
Trang 30- Các điểm đỗ xe buýt sẽ phải được thiết kế để tạo thuận lợi cho xe buýt đi vào/racác làn đường giao thông chung Phải có các giải pháp ưu tiên xe buýt (phân làn
xe buýt, mở rộng/kéo dài chổ chờ xe buýt tới giao cắt đường bộ tiếp theo);
- Phải bố trí các biển ưu tiên xe buýt tại những vị trí thích hợp để có thể quản lýđược giao diện giữa giao thông bằng xe buýt và giao thông chung;
- Các biển báo ký hiệu hướng dẫn đường đi đến các phương tiện giao thông phảiđược ghi cả bằng tiếng Anh và tiếng Việt để có thể chỉ dẫn sự kết nối đối với tất
cả các phương thức giao thông khác (Metro, bus, taxi…);
- Phải bố trí không gian thích hợp tại các điểm dừng xe buýt để có thể phù hợp với
số lượng người dự kiến sẽ phải đợi vào thời gian cao điểm là 15phút, dựa trên cơ
sở thông tin về hành khách đi xe từ dự báo nhu cầu đi lại
Các điểm giao đường bộ
- Các ga sẽ được kết nối với mạng đường bộ xung quanh một cách trực tiếp nhất
có thể;
- Các điểm kết nối đường bộ với ga sẽ sử dụng các con đường chính tại những vịtrí có thể;
- Các dạng giao thông nối kết với các ga (như xe buýt, taxi) sẽ được phân luồng lại
ra khỏi các đường gom và đưa vào những đường chính để giảm thiểu ảnh hưởngcủa giao thông lên các vùng lân cận;
- Các phương tiện kiểm soát giao thông (như biển báo, tín hiệu) trong phạm vi gầntrực tiếp của khu vực ga sẽ được điều chỉnh hoặc nâng cấp để tính đến ảnh hưởng
về mặt giao thông của ga đối với mạng đường bộ;
- Các điểm trung chuyển đa phương thức phải được thiết kế sao cho không xungđột với các chức năng chính của đường bộ
Các phương tiện taxi
- Bố trí các điểm dừng tắc xi để giảm thiểu khoảng cách đi bộ từ ke ga đến taxi;
- Không gian của điểm đỗ taxi phải đủ để phù hợp với số người xếp hàng đợi taxi;
- Giao thông bằng taxi phải được tách biệt khỏi các làn giao thông chung và cáclàn xe buýt, nếu có thể được
Trang 31Kết nối với người đi bộ
- Việc kết nối bộ hành tới các phương tiện dành cho người đi bộ liền kề sẽ được xâydựng như là một phần của ga;
- Phải bố trí điểm kết nối bộ hành từ các ke ga đến tất cả các điểm dừng xe buýt,
điểm đỗ taxi, các khu vực trả khách, và các mục đích sử dụng đất liền kề;
- Quan trọng là phải duy trì tối đa thảm thực vật tại khu vực đi bộ và lắp đặt cáctrang thiết bị đường phố thích hợp tùy thuộc không gian công cộng có sẵn;
- Nếu các lối đi bộ hành được bố trí trên mặt đất, sẽ phải lắp đặt hay nâng cấp cácbiển báo và tín hiệu;
- Thiết lập sự quản lý mang tính khích lệ đối với người đi bộ, để khuyến khích họ
sử dụng đường hầm/sảnh trung chuyển của ga để đi ngang qua đường chính
Bãi đỗ và các phương tiện đón/trả khách
- Bố trí tối thiểu một điểm đỗ xe ôtô gần mỗi ga;
- Thiết kế các vị trí bãi đỗ xe máy gần ga càng nhiều càng tốt;
- Dường như không thể bố trí được các khu vực đỗ xe gần các ga và dọc hành langtuyến do cấu tạo của tuyến rất bó buộc, đặc biệt là tại vị trí giữa Trường Đại họcquốc gia và Ga Hà Nội;
- Kích thước của vị trí đỗ xe phải tuân theo những tiêu chuẩn hiện hành được sửdụng tại Hà Nội;
- Khu vực dừng xe của người tàn tật phải được bố trí theo các quy định địaphương, hoặc ở mức 1% của tổng số không gian được bố trí (mức tối thiểu ápdụng);
- Việc sử dụng các không gian đỗ xe trên mặt đất sẽ phải được giảm tối thiểu đểtối đa hoá không gian dành cho các phương tiện giao thông khác và cho mục đíchphát triển;
- Khoảng cách giữa các điểm lên/xuống xe và các ke ga phải được giảm tối thiểu
[2].
Trang 321.5.4 Kế hoạch của dự án
Dưới đây là các mốc thời gian chủ yếu của Dự án cho tới khi khánh thành tuyến Metro:
- Hoàn thành Nghiên cứu Khả thi & Thiết kế Cơ sở và Kế hoạch Mua sắm trướccuối năm 2008;
- Hoàn thành các công tác khảo sát trước tháng Hai 2009;
- Thiết kế kỹ thuật đến tháng Bảy 2009
- Đấu thầu và Trao thầu đến tháng Một 2010
- Hoàn thiện:
Đề pô vào quý Một 2011;
Cầu cạn vào quý Ba 2011;
Các ga trên cao vào quý Một 2012;
Các hệ thống
Đầu máy toa xe vào quý Bốn 2012;
Thiết bị và bảo dưỡng vào quý Ba 2013;
Các đường hầm vào quý Hai 2012;
Các ga ngầm vào quý Một 2013;
Trang 33- Hoàn thành chạy thử và bàn giao các thiết bị, hệ thống, đầu máy toa xe, đề pô,cầu cạn và đường hầm vào quý Bốn 2013
Dự tính tuyến Metro này sẽ được khánh thành chính thức vào quý bốn năm 2013 [2].
Hình 1.7 - Các mốc thời gian của Dự án
(Nguồn: Kế hoạch Tổng thể Dự án Metro Hà Nội - Tài liệu Thầy Nguyễn Đức Toản)
1.5.5 Vị trí của dự án
Dự án tuyến đường sắt thí điểm thành phố Hà Nội đoạn Nhổn - Ga Hà Nội là mộtphần của Tuyến đường sắt đô thị số 3 (Nhổn - Ga Hà Nội - Hoàng Mai) Theo quy hoạchmạng lưới đường sắt đô thị của Hà Nội đến năm 2020 đã được Thủ Tướng Chính phủ phê
duyệt tại quyết định số 90/2008/QĐ-TTg ngày 9 tháng 7 năm 2008, tuyến số 3 có chiều
Trang 34dài 21 km, nối khu vực phía Tây tới Trung tâm và khu vực phía Nam thành phố Sau năm
2020 sẽ phát triển tuyến số 3 lên tới Sơn Tây với tổng chiều dài dự kiến là 48 km
Tại giai đoạn này, phần đoạn tuyến được nghiên cứu có chiều dài xấp xỉ 12km đi từ Nhổnđến Ga Hà Nội Hướng tuyến cụ thể như sau:
- Đoạn tuyến từ Nhổn đến đường vành đai 3: tuyến đi trên cao, lồng ghép với quốc
lộ 32 (đang triển khai thi công với mặt cắt quy hoạch là 50m) Đoạn tuyến này điqua địa bàn xã Tây Tựu, xã Minh Khai;
- Đoạn tuyến từ đường vành đai 3 đến vành đai 2: tuyến đi trên cao, lồng ghép vớiđường Xuân Thuỷ - Cầu Giấy đã được xây dựng với bề rộng khoảng 33m Đoạntuyến này đi trên địa bàn Quận Cầu Giấy;
- Đoạn tuyến đi từ vành đai 2 đến Khách sạn Deawoo: đoạn tuyến chuyển tiếp từ
đi trên cao xuống đi ngầm, dọc theo Hồ thủ lệ đến Ngã Tư Nguyễn Chí Thanh Kim Mã Đoạn này đi trên địa bàn Quận Ba Đình;
Đoạn tuyến từ KS Deawoo đến Ga Hà Nội: đoạn tuyến đi ngầm dưới các tuyếnphố Kim Mã, Cát Linh, Quốc Tử Giám, Ga Hà Nội và kết thúc tại đầu phố Trần
Hưng Đạo [2].
-Hình 1.8: Vị trí tuyến của dự án
Trang 351.5.6 Nguồn tài chính của dự án
Trong giai đoạn này của dự án, chi phí đầu tư ước tính khoảng 826.76 triệu Euro.Khoản tiền này tương ứng với việc thực hiện phương án 14 ga, và tương ứng với mộtkhoản đầu tư bổ sung cho thang cuốn và thang máy trong năm 2028 Chi phí này đượcphân bổ theo 9 hạng mục chính:
- Giải phóng mặt bằng, đền bù và tái định cư;
1.6.1 Đặc điểm cấu tạo của đoàn tàu
1.6.1.1 Cơ cấu đoàn tàu
- Cấu tạo đoàn tàu Metro 4 hoặc 5 toa bao gồm:
T: Toa xe không có động cơ;
Trang 36 MC: Toa xe có động cơ và cabin;
M: Toa xe có động cơ
Tàu điện ngầm có thể đi theo hai hướng và đảo chiều với cabin ở cả hai đầu
- Trong thời gian đầu, khi lượng hành khách chưa đông hì có thể bố trí 2 - 3 toachở khách, sau đó khi nhu cầu đi lại tăng lên thì tiến hành nối thêm các toa, hay
có thể giảm chổ ngồi trên các toa [2].
1.6.1.2 Kích cỡ và kích thước đoàn tàu
Các kích cỡ và kích thước được xem xét:
Chiều dài trung bình của toa xe: 19,7 đến 20 m;
Chiều dài tối đa kể cả bộ nối của tàu ≤ 80 m (đoàn tàu 4 toa) và 100 m (đoàn tàu
5 toa);
Chiều cao tối đa của toa xe (từ đỉnh ray đến đỉnh toa xe) bao gồm cả các thiết bịđiều hoà không khí: 3900 mm;
Chiều cao lưu thông danh nghĩa bên trong toa xe: 2,10 m;
Khoảng cách giữa các trục của giá chuyển hướng: từ 11 đến 13 m;
Chiều rộng của toa xe: 2,75 m đến 3,0 m;
Trọng tải trục tối đa 8 người/m²: 15 tấn;
Khổ đường sắt tiêu chuẩn (1435 mm);
4 cửa bên (mỗi phía)/ toa xe, chiều rộng từ 1300 đến 1400 mm [2].
1.6.1.3 Hiệu xuất làm việc và sức kéo
Trên đường ray khô, và bằng phẳng ở mức điện thế danh định đối với khối lượngtoa xe AW3 (6 hành khách/m2)
Trang 37 Gia tốc khi khởi hành: không nhỏ hơn 1m/s2;
Gia tốc trong khoảng tốc độ từ 0 đến 35 km/h: không nhỏ hơn 0,85m/s²;
Vận tốc trung bình từ ga đầu cho đến ga cuối là: 30 đến 35 km/h;
1.6.1.4 Công suất và mức độ cấp điện của động cơ
Thiết bị kéo sẽ phải được thiết kế nhằm đáp ứng những yêu cầu về hiệu suất làmviệc dựa vào công thức sức cản của tàu (Công thức Davis áp dụng với tàu Metro)
N = số lượng toa xe của đoàn tàu;
A = diện tích mặt trước của tàu tính bằng m2 [2].
1.6.1.5 Dự tính tải trọng của đoàn tàu
Tải trọng trục tối đa trong điều kiện AW4 sẽ được giới hạn là 15 tấn tuỳ theophương tiện được sản xuất bởi nhà chế tạo loại tàu Metro “tiêu chuẩn” Các điều kiện tảitrọng được quy định trong tiêu chuẩn EN13452-2
Tàu Metro sẽ phải nhẹ và có độ bám ray của bánh xe đủ để tránh trượt quay tại độ dốc
tối đa là (4%) [2].
1.6.1.6 Tiếp điện kéo
Điện thế cung cấp cho tàu ở mức danh nghĩa 750 V DC thông qua Ray thứ 3 theotiêu chuẩn IEC 60850 Guốc tiếp điện được lắp trên cabin lái tàu Tàu phải có thiết kế saocho phù hợp để làm việc trong dải điện thế từ 500 đến 900 VDC
Trang 38Hệ thống điện tử sẽ phải tuân theo tiêu chuẩn IEC 60571
Hệ thống quay sẽ phải tuân theo tiêu chuẩn IEC 60349 1/2/3 (1999)
Cơ chế hãm phanh nhả điện sẽ được sử dụng càng nhiều càng tốt nhằm hạn chế sự mài
mòn phanh do ma sát và để tiết kiệm năng lượng điện [2].
1.6.1.7 Tiếng ồn và độ rung
Tiếng ồn bên ngoài tàu
Tiếng ồn khi hành trình (điều kiện ngoài trời) và khi đoàn tàu dừng lại không đượcvượt quá 70 dBA và 82 dBA với tốc độ chạy của tàu là 80 km/h
Bên trong tàu
Khi tàu dừng lại ở điều kiện ngoài trời (ở không gian rộng), mức ồn bên trongkhông vượt quá 75 dBA và thấp hơn 72dBA đến ở vận tốc ổn định là 80 km/h Mức độ
ồn tương đương bên trong có thể chênh lệch 10 dBA ở vận tốc 60 km/h giữa đoạn ngoài
trời và trong hầm [2].
1.6.1.8 Cấu trúc thân tàu
Vỏ của thân tàu được làm bằng thép không gỉ hay hợp chất nhôm auxtenit Chấtdẻo gia cường bằng sợi thủy tinh được dùng cho các bộ phận quan trọng như cabin lái tàu
cả mặt trước và mặt sau
Độ bền cơ học của cấu trúc thân toa xe sẽ tuân theo những yêu cầu của tàu Metronặng tiêu chuẩn của Châu Âu (PIII EN12663, tải trọng nén: 800 kN)
Trang 39Dùng các mối hàn để nối các bộ phận khác nhau của vỏ thân tàu như (Thành toa
xe, mặt trước và sau của toa xe, cấu trúc toa xe, mái, khung sàn xe) [2].
1.6.1.9 Thiết kế bên trong tàu và nội thất
Sàn nối giữa hai toa xe tối thiểu là 1500 mm;
Yếu tố về người tàn tật phải được tính đến khi thiết kế bên trong thân tàu;
Sắp xếp chổ ngồi cho hành khách: ghế được xếp theo hàng dọc với đủ tay vịn,cột để bám;
Bốn cửa kéo trượt bên ngoài đối với mỗi mặt của toa xe: 1300/1400 mm [2].
1.6.1.10 Điều hòa không khí
Hệ thống sưởi ấm, thông gió, điều hoà không khí (HVAC) được lắp đặt ở trên máicủa từng toa xe để luôn đảm bảo nhiệt độ phòng từ 25oC ÷ 29oC trong toàn bộ dải phụ tảinhiệt khi có đông hành khách, các thiết bị điện khác, chiếu sáng, truyền nhiệt và tăngnhiệt độ do mặt trời
1.6.1.11 Cabin lái tàu
Vị trí trung tâm của người lái tàu là trong cabin lái tàu Cabin lái tàu được trang bịtất cả các thiết bị để lái và cho các nhu cầu an toàn
Lái tàu sẽ ngồi tại một vị trí tối ưu để vận hành một cách thoải mái trong các ngày làm
việc Tiêu chuẩn liên quan là UIC 564-2 [2].
1.6.1.12 An toàn trên tàu
Cấu trúc của tàu và những thiết bị hấp thụ năng lượng bổ sung của nó phải đượcthiết kế để bảo vệ hành khách và người lái tàu
Lối thoát hiểm là các cửa bên với các sàn nối giữa các toa xe dọc theo tuyến đi trong hầm
và đi trên cao
Các nguyên liệu được sử dụng trong xây dựng với độ phát/tỏa nhiệt tối thiểu, độ
bắt cháy thấp, mức độ lan cháy thấp [2].
Trang 401.6.1.13 Các tiêu chuẩn về an toàn chạy tàu
Trên tất cả các đoạn đường sắt mà phải mà phải tuân theo UIC 518, các điều kiện
về đường bao liên quan đến ổn định chạy tàu có thể theo UIC 515
UIC 518 có liên quan đến “Thử nghiệm và chấp thuận các phương tiện đường sắttrên quan điểm về cách ứng xử của động lực - An toàn - Độ mỏi của đường - Chất lượng
của hành trình” [2].
1.6.1.14 Hệ thống đẩy
Tàu sẽ được đẩy bằng hệ thống dẫn động mô-tơ không đồng bộ dùng dòng điệnxoay chiều 3 pha, với việc kiểm soát điện thế biến thiên và tần số biến thiên (VVVF).Các động cơ kéo phải được lắp trên khung, tự làm mát bằng không khí hoặc tự làm mátbằng không khí hoàn toàn kín Công suất danh định mỗi mô-tơ khoảng 175 kW
Một bộ chuyển đổi sức kéo sẽ được lắp đặt cho mỗi cụm trục kéo của toa có
mô-tơ Bộ chuyển đổi sẽ phải có độ tin cậy, bốn bộ IGBT (hoặc công nghệ mới hơn đã được
kiểm nghiệm trên cơ sở kiểm soát VVVF) [2].
Một phanh hãm khi đỗ tàu, nhả bằng khí nén có áp dụng lò xo;
Cách hoạt động, kích thước của hệ thống phanh phái tuân thủ theo chương 7 của
tiêu chuẩn EN 13452 - 2 đối với tuyến Metro nặng [2].
1.6.1.16 Giá chuyển hướng, bộ bánh xe và hệ thống giảm xóc
Giá chuyển hướng bao gồm 2 trục xe kiểu không đệm Hệ thống giảm xóc chínhlàm bằng các lò xo cao su - thép hoặc lò xo thép cuộn xoắn đã được kiểm nghiệm sẽ phảiđược thiết kế để phù hợp với trọng lượng của tàu