Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ

Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Tôi Ohishi đến từ công ty JIC, chủ đề thuyết trình tơi ngày hơm So sánh đường sắt cao tốc vận chuyển hành khách với đường sắt vận chuyển hàng hóa, So sánh hệ thống đường sắt cao tốc Nhật Bản với hệ thống đường sắt cao tốc khác giới Cảm ơn Quý vị tham dự buổi hội thảo ngày hôm Ⅲ-205 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Nội dung chi tiết thuyết trình tơi hiển thị bảng trình chiếu 1.So sánh đường sắt cao tốc vận chuyển hành khách đường sắt vận chuyển hàng hóa 2.So sánh hệ thống đường sắt cao tốc Nhật Bản với quốc gia giới Hôm tập trung sâu vào nội dung liên quan đến chủ đề Ⅲ-206 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Trước hết tơi xin trình bày nội dung về sự so sánh giữa đường sắt cao tốc vận chuyển  hành khách và đường sắt chuyển hàng hóa Ⅲ-207 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Đầu tiên, bắt đầu định nghĩa đường sắt cao tốc (ĐSCT) Theo định nghĩa Tổ chức đường sắt quốc tế (UIC) hệ thống đường sắt mà tàu điện chạy với tốc độ tối đa 250km/h lớn Tuy nhiên, Nhật Bản, ĐSCT định nghĩa hệ thống đường sắt nơi mà cho phép tàu điện chạy với tốc độ tối đa 200km/h lớn tuyến đường Ở Nhật Bản, ĐSCT gọi tàu Shinkansen, hay tàu siêu tốc Ở Nhật Bản, hệ thống EMU (electric multiple‐unit system, hệ thống động lực phân tán) dùng cho hệ thống đường sắt cao tốc Một ví dụ cụ thể tàu Shinkansen loại E5 (Tohoku Shinkansen E5) sử dụng hệ thống Trong đó, loại tàu cao tốc châu Âu lại sử dụng hệ thống PCS (power concentrated system, hệ thống tập trung động lực) Ví dụ cụ thể cho loại hệ thống tàu cao tốc TGV‐R Pháp Ở thời điểm tại, tốc độ vận hành tối đa giới 320km/h Ⅲ-208 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Tiếp theo, tơi giải thích hệ thống đường sắt vận chuyển hàng hóa Tàu chở hàng tàu chuyên phục vụ mục đích chuyên vận chuyển hàng hóa container hay hàng rời Hình bên trái loại tàu chở hàng phổ biến biết đến với tên Super Rail Cargo (siêu tàu chở hàng), loại tàu chở hàng sử dụng hệ thống EMU vận hành giới Nhật Bản phát triển Tốc độ vận hành tối đa 130km/h Hình bên phải tàu chở hàng đầu máy chạy điện Nhật Bản, tốc độ vận hành tối đa 110km/h Ⅲ-209 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Tiếp theo, để so sánh hai hệ thống đường sắt, giải thích khác thơng số kĩ thuật đường ray Quay lịch sử phát triển tàu Shinkansen, khởi đầu tàu cao tốc Tokaido Shinkansen, sau phát triển mở rộng thành mạng lưới Tohoku Shinkansen Kyushu Shinkansen Tốc độ thiết kế tối đa hệ thống đường ray lúc đầu 210km/h, sau với phát triển cơng nghệ thiết kế tàu cao tốc, tốc độ vận hành tối đa lên đến 270km/h Tương tự vậy, tàu cao tốc TGV nối Paris Lyon có tốc độ tối đa thiết kế ban đầu 270km/h, tốc độ vận hành tối đa lên đến 300km/h Về khía cạnh phát triển cơng nghệ đầu máy toa xe,cụ thể bên cạnh việc cải thiện gia tốc ổn định chạy tốc độ tối đa, kể đến cải thiện mặt thiết kế hình dạng đầutoa tàu nhằm làm giảm ảnh hưởng tượng sóng vi‐áp (micro pressure wave) chạy qua hầm, hay đưa vào sử dụng toa tàu mặt vát, v.v Tàu Shikansen Tohoku Nhật Bản TGV (tuyến Pari‐Baudrecourt) vận hành với tốc độ tối đa 320km/h, coi tốc độ vận hành nhanh giới Mặt khác, tuyến đường sắt cho tàu vận chuyển hàng hóa, đa phần tàu chở hàng Nhật Bản sử dụng chung đường ray với tuyến tàu chở khách, kết cấu hạ tầng đường sắt tuân theo quy chuẩn tàu chở khách Tàu chở hàng phân loại dựa vào tốc độ thiết kế tối đa Các tốc độ thiết kế đưa dựa theo độ quan trọng tuyến đường sắt; bán kính khúc cua, hay độ dốc tối đa định tùy theo tốc độ thiết kế Chỉ tuyến đường sắt cho tàu điện, độ dốc tối đa 35% Ⅲ-210 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Trong slide này, giải thích khác tải trọng trục Đối với tàu Shinkansen cao tốc Nhật Bản, tải trọng trục tối đa dao động phạm vi từ 11 đến 13 Tải trọng trục tối đa tàu cao tốc Pháp 17 Mặt khác, tàu chở hàng, tải trọng trục thay đổi tùy theo loại tàu hàng, thông thường tải trọng trục tối đa xác định dựa vào đầu máy Trong trường hợp Nhật Bản tải trọng trục tối đa dao động vào khoảng 10 đến 15 Cịn Việt Nam tải trọng trục tàu D16E vào khoảng 21 Ⅲ-211 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Để so sánh mặt cắt kết cấu, Đoàn nghiên cứu JICA tính tốn cách tương đối ảnh hưởng khác tốc độ tối đa tải trọng trục chiều cao dầm cách tính tốn sơ cho trường hợp: Tàu cao tốc chở khách (Tải trọng trục 16 tấn) với tốc độ thiết kế tối đa 350 km/h; Tàu chở hàng (Đầu máy điện diesel D16E Việt Nam, tải trọng lực 21 tấn) với tốc độ thiết kế tối đa 100km/h, tác động lên dầm PC đơn cầu có chiều dài 35m Kết cho thấy, với tiêu chuẩn thiết kế cấu trúc tàu cao tốc Shikansen Nhật Bản, trường hợp chạy tàu chờ hàng chiều cao dầm PC tăng 0.2m so với trường hợp tàu cao tốc Mặt khác, theo tiêu chuẩn UIC, tức khơng tính đến ảnh hưởng tốc độ tàu theo kết tính tốn sử dụng tải trọng lực lớn nhỏ cho thấy chiều cao dầm PC tăng 0,9m chạy tàu chở hàng, so với tàu cao tốc Ⅲ-212 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Lấy ví dụ trường hợp dầm PC, hình slide mô tả tải trọng tàu tác động lên dầm PC Đầu tiên, tàu cao tốc chở khách (Shinkansen), dựa mối liên hệ chiều dài tàu cự ly trục với chiều dài dầm, tải trọng trục 16 tác động lên trục dầm dài 35m (như hình vẽ) Trong đó, tàu chở hàng (ví dụ tàu D16E), tải trọng trục 21tf tác động lên 12 trục dầm dài 35m Theo mơ tả hình vẽ thấy lực tác động tải trọng tàu chở hàng lên dầm lớn nhiều so với tàu cao tốc chở hành khách Ⅲ-213 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc Slide giải thích khác kế hoạch bố trí đường ray Đường sắt cao tốc vận chuyển hành khách vận hành với việc bố trí đường ray tương đối đơn giản Tuy nhiên, việc bố trí đường ray cho tàu chở hàng lại tương đối đặc biệt liên quan đến việc chuyên chở hàng hóa Do yêu cầu phải có thiết bị cần thiết phục vụ cho việc xử lý, vận chuyển hàng hóa, việc xử lý tương đối thời gian nên phải xây dựng đường ray chuyên phục vụ việc vận chuyển hàng hóa Bên cạnh đó, chiều dài tàu chở hàng dài tàu chở khách nên chiều dài đường ray nhà ga tàu hàng phải đủ dài Nếu vận hành hỗn hợp tàu cao tốc chở khách tàu chở hàng tuyến đường sắt tàu chở hàng không phù hợp với việc chạy tốc độ cao nên cần phải có phương tiện cần thiết để đảm bảo tàu cao tốc chở khách vượt qua tàu chở hàng cần Ⅲ-214 10 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc năm Nhật Bản chúng phát điện sai sót bên ray nào? Như có câu hỏi, khơng có thiết bị - u cầu phát đứt gãy ray có phát ray đứt gãy ngồi mạch điện đường phải yêu cầu bắt buộc để đảm bảo ray Do đó, cố ray đứt gãy an tồn ĐSCT khơng? phát đội tuần tra nhân viên lái tàu tiếng động lạ phát qua chỗ đứt gãy Có nghĩa là, khó để phát ray đứt gãy trước tàu với hệ thống CBTC chạy qua Theo chúng tôi, mạch điện đường ray cần thiết vận hành đường sắt cao tốc để phát đường ray đứt gãy, yếu tố dẫn đến tai nạn khủng khiếp 21 Nếu đường sắt Việt Nam lựa chọn Cả ATS-S ATS-P sử dụng tốc phương án cải tạo, nâng cấp tuyến ĐS độ khai thác 120km/h Cân nhắc yếu tố an HN-HCM khổ hẹp (1m) để đảm toàn so sánh hệ thống ATS-P an bảo cho phép khai thác hỗn hợp tàu tồn hệ thống có chức kiểm tra khách tàu hàng mởi vận tốc khai tốc độ tránh SPAD ("vượt tín hiệu dừng tàu”) thác V < = 120km/h, theo quan Tuy nhiên ATS-S hay ATS-P áp dụng điểm bạn cần phải trang cần thêm thiết bị tàu hệ thiết bị thêm hệ thống tín hiệu để thống phanh tự động hệ thống truyền thông tin đảm bảo an toàn chạy tàu?(Giả sử bên đường tàu dự án đại hóa thơng tin tín hiệu, sở hạ tầng ĐSVN triển khai theo kế hoạch) - Khả cải tạo đầu máy Diesel ĐSVN để lắp đặt thiết bị ATS-S ATS-P nào? 22 Trong lĩnh vực ĐS đô thị: Tốc độ chạy tàu tối thiểu bị ảnh hưởng chủ yếu Hiện tải Việt Nam triển khai kết cấu đường ray hệ thống tín hiệu Để nghiên cứu nhiều tuyến ĐSĐT Trong đáp ứng giãn cách vận hành 10-15 phút có tuyến dự báo cao điểm đường sắt đô thị hệ thống giãn cách vận hành cao điểm đủ đáp ứng Lý không áp khoảng 10-15 phút nhu cầu vận tải dụng hệ thống CBTC là: Nếu không sử dụng Tuy nhiên, lựa chọn giải pháp công mạch điện đường ray khó phát nghệ cho hệ thống tín hiệu, điều khiển đường ray đứt gãy Khi định lựa chọn hệ muốn lựa chọn giải pháp đại thống tín hiệu, chúng tơi phải chọn hệ thống phù Ⅲ-325 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc (cụ thể CBTC) hợp sau cân nhắc chi phí ban đầu, chi chi phí đầu tư tăng cao Vậy quan phí tu, khả tương tác với tuyến điểm bạn việc lựa chọn giải khác pháp công nghệ kỹ thuật đáp ứng yêu cầu vận hành (xét góc độ kỹ thuật, tính kinh tế, tính phát triển mở rộng cho tương lai)? 23 Đối với tuyến ĐS thị trang bị hệ Ưu điểm CBTC giảm thiết bị thống CBTC theo quan điểm khác Nếu mạch điện đường ray tín hiệu bạn có cần thiết phải xây dựng bên đường lắp đặt làm hệ thống dự phòng hệ thống thứ để dự phòng cho hệ thống CBTC chi phí thi cơng ban đầu trường hợp hệ thống CBTC bị lỗi hoàn tăng ưu điểm CBTC bị giảm tồn nhằm trì hoạt động khai thác Trong nhiều trường hợp, mạch điện đường ray thương mại điều kiện tối thiểu tín hiệu bên đường lắp đặt hệ Hệ thống thứ với mục đích dự phịng thống dự phịng cho CBTC để đảm bảo vận hành hệ thống nhỏ (tín hiệu mặt đất ổn định an toàn Mặt khác, ATACS mạch điện đường ray) Vì điểm lắp đặt Nhật Bản khơng cần hệ thống dự liên quan đến chi phí xây dựng, cơng phịng tác bảo trì bảo dưỡng 24 So sánh chi phí đầu tư cho hệ thống Rất khó để so sánh chi phí đầu tư khơng có tín hiệu điều khiển tàu ĐSĐT lựa điều kiện tiền đề rõ ràng chọn giải pháp ATS-P mạch điện đường ray+đóng động/ATC/CBTC cho đường tự tuyến đường chi phí khác lần? 25 Xin cho biết giá trị gia tốc ly tâm chưa Gia tốc ly tâm không cân tỷ lệ thiếu hụt độ cân áp dụng đường nghiêng thiếu hụt độ nghiêng cân sắt Nhật Bản đường sắt thông độ nghiêng thực tế Độ nghiêng cho phép thường (tốc độ max=130 & 160km/h định nghĩa quan điểm sau: lật cho tàu khách 110km/h cho tàu đường cong, lật gió cách lái tàu Từ hàng) quan điểm cách lái tàu gia tốc ly tâm không Giá trị gia tốc ly tâm chưa cân cân bằng 0.8m/s2 số cho phép sử đường sắt Việt Nam dụng tuyến Shinkansen tuyến đường sắt 0,5m/s2 Trong tương lai gần, cải thông thường theo tiêu chuẩn kỹ thuật Nhật Bản tạo tuyến đường sắt có để Ngoài ra, cần phải xem xét giới hạn cho phépcủa Ⅲ-326 Nghiên cứu lập Dự án cho Dự án Đường sắt cao tốc đoạn Hà Nội – Vinh Tp HCM – Nha Trang BÁO CÁO CUỐI KỲ Báo cáo kỹ thuật số Tuyến thử nghiệm, Nghiên cứu kỹ thuật Hội thảo Đường sắt cận cao tốc tăng tốc độ chạy tàu phải tăng giá lựcngang, cường độ chịu lực đường trị gia tốc Theo ý kiến bạn, với ray điều kiện sở hạ tầng đầu máy Ở Việt Nam, muốn tăng tốc độ tàu tuyến toa xe VN, nên giới hạn giá trị hữu cần điều chỉnh độ nghiêng mở bao nhiêu? rộng bán kính đường cong khơng phải tăng gia tốc ly tâm không cân Nếu tăng gia tốc ly tâm không cân bằng, đường ray cần gia cố bằn cách thay đổi tà vẹt bê tông dự ứng lực nối dài đường ray hàn v.v (Tham khảo: Tiêu chuẩn quy định kỹ thuật đường sắt Nhật Bản P.15 ) http://www.mlit.go.jp/english/2006/h_railway_bur eau/Laws_concerning/14.pdf 26 Đường sắt Nhật Bản cịn trì khổ Tại Nhật Bản, khổ đường tuyến đường sắt quốc 1067 không? gia Nhật Bản khổ 1067mm, khổ đường tàu - Dùng để khai thác vận chuyển hành CT 1435mm Chúng sử dụng khổ 1067mm khách hay hàng hóa? cho vận chuyển hành khách hàng hóa, - Tốc độ tối đa? khổ 1435mm để vận chuyển hành khách với tốc - Tỷ lệ đường ngang tuyến độ cao %> Trên tuyến thơng thường, toa tàu điện, toa - Có dùng sức kéo Diesel tàu Diesel đầu máy điện đầu máy đường 1067mm không lực Diesel sử dụng Chiều dài đoạn đường thông qua tối đa đường đơn 1067 điện khí hóa chiếm khoảng 60% tuyến thơng là? thường Tần suất tàu 50-130 tàu tuyến khổ đơn 300 đến 650 tàu tuyến khổ đôi Vận tốc tàu lớn 130km/h tuyến điện khí hóa 100km/h tuyến khơng điện khí hóa Có 34.000 đường ngang Khồng 40% đường ngang nút giao cắt lập thể Hầu hết đường ngang lắp đặt cảnh báo rào chắn Thời gian đóng đường khoảng phút để tàu chạy qua 27 Có phảii cự ly khai thác hiệu Tại Nhật Bản, khoảng cách 700-800km khoảng ĐSCT 700km (