Hoạch định và xây dựng đường sắt cao tốc Shinkansen

Hoạch định và xây dựng đường
sắt cao tốc Shinkansen
UMEDA Masashi
Phòng xây dựng đường sắt đệm từ thực nghiệm
Ban xây dựng đường sắt
Cơ quan xây dựng đường sắt và Kỹ thuật giao thông Nhật Bản
１． Vai trò của Cơ quan xây dựng
đường sắt và Kỹ thuật giao thông Nhật
Bản
Vai trò của Cơ quan xây dựng đường sắt và
Kỹ thuật giao thông Nhật Bản
Cơ quan xây dựng đường sắt và Kỹ thuật giao thông Nhật Bản
là tổ chức duy nhất tại Nhật Bản tập hợp các chuyên gia kỹ thuật trên toàn quốc để đảm
nhiệm việc xây dựng đường sắt và thúc đẩy sự phát triển của mạng lưới đường sắt thông
qua việc xây dựng các tuyến đường sắt cao tốc hay các tuyến đường sắt đô thị với tư cách là
cơ quan thực hiện chính sách của nhà nước. 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Kỹ thuật đường sắt là tổng hợp của nhiều lĩnh vực rất rộng như nền móng, ray, công trình kiến trúc, thiết bị
điện và cơ khí. Khi xây dựng cần xem xét sứ mệnh của đường sắt, khả năng thu hồi vốn, thực trạng dọc
tuyến và cần kết hợp hài hòa các kỹ thuật trong từng lĩnh vực như nền móng, ray, thiết bị điện và thiết bị
điều khiển v.v.
Cơ quan xây dựng đường sắt và Kỹ thuật giao thông Nhật Bản là tập thể những kỹ thuật viên nắm giữ nhiều
kỹ thuật bậc cao, có khả năng thực hiện từ việc hoạch định, khảo sát cho đến xây dựng đường sắt.
<Đặc điểm và vai trò>
〇 Tích lũy nhiều kỹ thuật đa dạng
Nắm giữ các bí quyết kỹ thuật đa dạng về khảo sát, hoạch định và xây dựng đường sắt cao tốc Shinkansen,
đường sắt đô thị, đường sắt nối với sân bay, đường sắt một ray, các hệ thống giao thông mới.
Tích lũy nhiều kỹ thuật trong nhiều lĩnh vực như hệ thống an toàn chạy tàu, kỹ thuật thiết kế, thi công các
công trình đường sắt(đường hầm dưới biển, đường hầm qua núi, đường hầm đào khoét, đường hầm NATM
đô thị, đường hầm đào lộ thiên, cầu PC, cầu thép, cầu cạn bê tông).
〇 Tích cực trao đổi hợp tác kỹ thuật với các nước

Hợp tác kỹ thuật với các nước với nhiều hình thức như tham gia các hội nghị quốc tế, trao đổi kỹ sư, tiếp nhận
nghiên cứu sinh,… nhằm phát huy các kỹ thuật và kinh nghiệm phong phú.
[Nắm bắt tất cả các kỹ thuật xây dựng đường sắt như Shinkansen, đường
sắt đô thị]
Trên một đất nước ít đồng bằng như Nhật Bản, chúng tôi xây dựng các tuyến đường sắt với nhiều
đòi hỏi cao về kỹ thuật như đường sắt cao tốc Shinkansen qua núi nối các đô thị lớn, đường sắt thi
công trong môi trường chật hẹp tại các đô thị như Tokyo với mật độ dân cư dày đặc nổi tiếng trên
thế giới
　 Chúng tôi đã thực hiện thành công rất nhiều công trình mang tầm cỡ thế giới như đường hầm
Seikan qua eo biển dài nhât thế giới, đường hầm trên bộ qua núi dài nhất thế giới
○ Xây dựng đường sắt Shinkansen
　 Chúng tôi đã tiến hành xây dựng đường Shinkansen theo chỉ thị của chính phủ dựa trên luật pháp
　 Khi xây dựng, chúng tôi đã áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến nhất, nhằm giảm giá thành xây
dựng. Hiện nay, cơ quan xây dựng đường sắt và Kỹ thuật giao thông Nhật Bản đang sở hữu các công
trình đã xây dựng và cho JR là chủ thể quản lý thuê lại.
２． Cơ bản về đường sắt
Shinkansen hiện đại
Mạng lưới đường sắt Shinkansen
Tổng số
Chiều dài
tuyến đường
Tuyến đường
đang vận hành
Tuyến đường
trong kế hoạch
sử dụng
(đang thi công)
(dự định khởi công)
Tuyến đường
trong kế hoạch

sử dụng
(chưa thi công)
Tokaido (Tokyo-
ShinOsaka)
Sanyo (ShinOsaka~Hakata)
Tuyến
đường
trong kế
hoạch
cơ bản
Tohoku (Tokyo~Morioka)
Tohoku (Tokyo~Hato)
Joetsu (Omiya~Nigata)
Hokuriku (Takazaki~Nagano)
Kyusyu (Sinyatsushiro~Kagosima)

Hokkaido
(Sinaomori~Shinhakodate)
Tohoku (Hachinohe~Shinaomori)

Kitariku (Nagano~Kanezawa)

Kitariku (Ga Fukui)
Kyusyu(Hakata- Shinyatsushiro)

Hokkaido (Shinhakodate-Sapporo)
Hokuriku (Kanezawa-
Kyusyu(Isahaya- Nagasaki)
Kyusyu(Takeoonsen- Isahaya)

Kyusyu(Shintosu-Takeoonsen)
Kyusyu(Shintosu-Takeoonsen)
Kitariku (Kanezawa~Tsuruga)

Kitariku (Tsuruga~Osaka)
Hokkaido (Sapporo~Asahikawa)
Nam Hokkaido (Sapporo~Muroran~Sapporo)
Hokuriku.Tsyukyo(Tsuruga~Nagoya)
Uetsu (Fuji~Nigata~Akita~Aomori)
Ou (Fukushima~Yamagata~Akita)
Trung tâm (Tokyo~Osaka)
Sanin (Osaka~Matsue~Shimonoseki)
Xuyên Tsyukoku (Okayama~Matsue)
Shikoku (Osaka~Takamatsu~Oita)
Xuyên Shikoku (Okayama~Takamatsu~Koutsi)
Đông Kyusyu (Fukuyama~Oita~Kogoshima)
Xuyên Kyusyu (Oita~Kumamoto)
Đường
Shinkansen
hiện đại
340,8 km
MẠNG LƯỚI SHINKANSEN
◆ Nguyên tắc trong xây dựng đường sắt Shinkansen hiện đại
◆◆◆


・

Tôn trọng quyết định của JR – vốn đã được tư nhân hóa (có sự đồng ý của JR)

・

JR chỉ phải trả tiền thuê tối đa bằng lợi ích kinh tế, không phải trả tiền xây dựng (không tạo ra công ty đường sắt quốc gia thứ 2)

※
Lợi ích kinh tế là khoản chênh lệch về lợi nhuận khi có đường Shinkansen và khi không có đường Shinkansen)

・

Khởi công trên cơ sở có sự đồng ý của cơ quan hành chính địa phương về việc kinh doanh riêng biệt với các tuyến đường sắt hiện có và xác
nhận về các điều kiện cơ bản như sự đồng ý của JR )

・ Tính toán về hiệu quả, chi phí (Thành lập uy ban đánh giá của chính phủ và đảng cầm quyền ) trước khi quyết định khởi công
・ Kinh phí xây dựng sẽ bao gồm ngân sách đầu tư nhà nước cùng lợi nhuận thu về từ các đường Shinkansen đã có và tiền của các cơ quan
hành chính địa phương (bao gồm một phần tiền thuê)



◆ Cơ cấu nguồn vốn ◆◆◆
・ Đường sắt Shinkansen hiện đại được coi là một dịch vụ công cộng và được xây dựng bằng nguồn vốn từ ngân sách và chính quyền địa phương
・

Nguồn vốn xây dựng đường sắt Shinkansen Joetsu bao gồm 87% là vốn vay



※
Ngân sách = Ngân sách đầu tư nhà nước + nguồn thu do cho thuê các đường Sinkansen hiện có (72.4 tỉ yen/năm)

※※
Vốn từ cơ quan hành chính địa phương bằng ½ vốn ngân sách


ngân sách
Chính quyền
địa phương
Vốn vay
Đường Shinkansen
hiện đại
Đường Shinkansen
Joetsu
Vốn ngân sách
Chính quyền ĐP
３． Quy trình xây dựng đường
sắt Shinkansen hiện đại
Thủ tục xây dựng đường Shinkansen
Thủ tục xây dựng đường Shinkansen
(Th o lu n)ả ậ
Đ ng ýồ
Ch th xây d ngỉ ị ự
Cho thuê
C p phépấ
Xin phép
Chủ thể kinh doanh
(kinh doanh)
Ch đ nhỉ ị
Bộ trưởng Bộ đất đai hạ tầng và
giao thông
(Quyết định kế hoạch cơ bản)

Bộ trưởng Bộ đất đai hạ tầng và giao thông
(Chỉ định cơ quan khảo sát và chỉ thị khảo sát)
Nộp báo cáo khảo sát
Bộ trưởng Bộ đất đai hạ tầng và giao thông
(Chỉ định chủ thể kinh doanh)
（ Chỉ định chủ thể xây dựng ）
Bộ trưởng Bộ đất đai hạ tầng
và giao thông
(Quyết định kế hoạch xây dựng)
Cơ quan XDĐS-KTGT
(Xây d ng k ho ch ự ế ạ
th c hi n thi công)ự ệ
Bộ trưởng Bộ đất đai hạ tầng và giao thông
(Cấp phép kế hoạch xây dựng thi công)
Kh i ở
công
[Chủ thể kinh doanh]
Hoàn thành
Cơ quan XDĐS-KTGT
[Chủ thể xây dựng]
Cơ quan XDĐS-KTGT
(Thực hiện khảo sát theo kế
hoạch xây dựng)
Quy trình thủ tục xây dựng Shinkansen
Quy trình thi công đường sắt Shinkansen hiện đại
Thuyết trình tại địa phương Trắc địa đường tâm
Thảo luận thiết kế
Thiết kế công trình
Khánh thành
Đóng cọc mốc công trình

Thương lượng, thu nhận
mặt bằng
Đặt
hàng
Thuyết trình công việc
Thi công nền móng
Xây
dựng
đường
ray
Xây
dựng,
lắp
đặt
máy
móc,
thiết
bị
điện
Kiểm
tra
hoàn
công
(Cho
thuê)
４． Những điểm lưu ý khi
thiết kế tuyến đường
Đường sắt Shinkansen nghĩa là
Tốc độ
Trong Luật xây dựng đường sắt Sinkansen toàn quốc (ban hành

năm 1970), đường sắt Shinkansen được định nghĩa là “Đường
sắt chủ chốt mà trên đó tàu có thể chạy với tốc độ trên 200km/h ở phần
lớn khu gian”
Khổ ray
Quy định về tiêu chuẩn kỹ thuật đường sắt (phát hành năm 2002)
đã quy định rằng “khổ ray phải đảm bảo cho đoàn tàu chạy an toàn
và ổn định dựa trên cấu tạo toa tàu và tốc độ thiết kế tối đa”. Tiêu
chuẩn quốc tế 1435mm hiện đang được áp dụng nhằm vận hành tốc độ
cao
(Đường sắt trên thế giới sử dụng khổ ray này là phổ biến, gọi là “khổ
ray tiêu chuẩn” nhưng các tuyến đường sắt của Nhật Bản thường
sử dụng khổ ray hẹp 1,067mm)
Giới hạn xây dựng và giới hạn toa tàu đều được thiết kế cao hơn
so với các tuyến đường sắt cũ để thích ứng với vận chuyển khối lượng lớn
Để đáp ứng yêu cầu của vận hành tốc độ cao, chính phủ đã phê duyêt một
luật đặc biệt về hoạt động đường sắt gọi là [Luật đặc biệt xử phạt các hành
vi xâm phạm an toàn chạy tàu Shinkansen] năm 1964, trong đó xử phạt các
hành vi như xâm phạm chỉ giới của đường sắt Shinkansen.
Như vậy, về mặt luật pháp cũng có những quy định khác so với các
tuyến đường sắt truyền thống.
Thiết bị.toa tàu
Luật lệ
giới hạn toa tàu
Shinkansen
Giới hạn xây dựng của
đuờng sắt truyền thống
giới hạn toa tàu đường
sắt truyền thống
G
i

ớ
i

h
ạ
n

x
â
y

d
ự
n
g

c
ủ
a

đ
u
ờ
n
g

S
h
i
n

k
a
n
s
e
n
So sánh giới hạn của hai loại đường sắt
Chú ý: Giới hạn toa tàu của đường sắt truyền thống là giới hạn thu nhỏ
loại một
新 幹 線 の 規 格

東海道 山陽 東北〇上越
東北
（盛岡以北）
北陸
（高崎〇長野間）
九州
（新八代〇鹿〇島
中央間）
ＴＧＶ（〇）
南東線
ＩＣＥ（〇）
〇〇〇〇〇〇-
〇〇〇〇〇〇〇〇〇
路線延長（ km）
Chiều dài tuyến đường
５１５ ５５４
４９７※1
２７０※2
９７ １１７ １２７ ４１０ ９９

開業年 １９６４ １９７５ １９８２ ２００２ １９９７ ２００４ １９８３ １９９１
設計最高速度（km/h） ２００ ２５０ ２６０ ２６０ ２６０ ２６０ ３００ ３００
最小曲線半〇（m） ２，５００ ４，０００ ４，０００ ４，０００ ４，０００ ４，０００ ４，０００ ７，０００
軌道中心間隔（m） ４．２ ４．３ ４．３ ４．３ ４．３ ４．３ ４．２ ４．７
土工施工基面幅（m） １０．９ １１．６ １１．６ １１．６ １１．２ １１．２ １３．０ １３．７
２０ １５ １５ ２０ ３０ ３５ ３５ １２．５
〇曲線半〇（m） １０，０００ １５，０００ １５，０００ ２５，０００
１５，０００※3
２５，０００※4
２５，０００ １６，０００ ３０，０００
レ〇ル重量（kg/m） ５０Ｔ※5 ６０ ６０ ６０ ６０ ６０
Tốc độ vận hành
tối đa （ km/h)
２７０ ３００ ２７５ ２６０ ２６０ ２６０ ２７０ ２８０
※1 ： Tohoku 、※ 2:Joetsu 3:※ Takasaki-Karuizawa 4: Karuizawa-Nagano 5:Hiện nay đã thay bằng thanh ray 6※ ※ ０ kg/m

Năm khánh thành
Chỉ số kỹ thuật của đường sắt Shinkansen
Tốc độ thiết kế
tối đa (km/h)
Bán kính đường cong
tối thiểu (m)
Bề rộng tâm đường
sắt (m)
Bề ngang bề mặt
thi công (m)
Độ dốc tối đa ０‰０
Bán kính đường cong
thẳng đứng (m)
Khối lượng riêng

đường ray (kg/m)
Tokaido Sanyo
Tohoku
Joetsu
Tohoku
(phía bắc
Morioka)
Hokuriku
(Takasaki-
Nagano)
Kyusyu
(Shinyatsushiro
-Kagoshima)
TGV (Pháp)
Tuyến đông
nam
ICE (Đức)
Nguyên tắc lựa chọn tuyến đường Shinkansen



Nhà ga
○ Nguyên tắc cơ bản
〇設置都市の 〇〇の〇展性 、在〇線を含めた 他交通機〇との整合性
等〇合的な見地から〇設置による需要の〇加および誘〇〇果を推定
して位置を決定する。
•
Quyết định vị trí xây dựng nhà ga dựa trên đánh giá về hiệu quả đi kèm và sự gia
tăng nhu cầu khi xây dựng nhà ga dựa trên quan điểm tổng hợp về khả năng phát
triển trong tương lai của đô thị, sự kết hợp hài hòa với các phương tiện giao thông

khác như đường sắt truyền thống

○ Tiêu chuẩn vị trí
nhà ga
あり、 在〇線 で特急停車〇、分岐〇等 そ
の他の線〇での重要な位置を占め、新幹線〇の設置に伴い誘〇旅客
需要が見〇まれ、誘〇による〇入〇が相〇見〇めること。


Đoạn trung gian
(a) が難しい。また複〇多岐にわたる設計協議

を〇る。
する。特に在〇線

•
Dân số khoảng 100,000 người trở lên, nằm ở vị trí quan trọng đối với các tuyến đường
khác như ga đầu mối, ga đỗ tàu nhanh của các tuyến đường sắt truyền thống, nhu cầu
sử dụng của hành khánh tăng theo khi xây dựng nhà ga được đánh giá là cao, có khả
năng thu được lợi nhuận lớn nhờ sự gia tăng này.
•
Số lượng ga đỗ phải trong phạm vi để có thể duy trì vận tốc quy định của loại tàu đỗ
từng ga trên tuyến Shinkansen Tokaido là 130 km/h (tốc độ trung bình bao gồm thời
gian đỗ từ ga xuất phát đến ga cuối)
•
Khoảng cách giữa các ga không được quá nhỏ, quá lớn. (Tốc độ tối đa 200km/h trên
20 km, tốc độ tối đa 250 km/h trên 30 km)
(a) Khu đô thị
•
Ở khu đô thị có nhiều vật cản trở và khó khăn trong việc giải phóng mặt bằng. Cần nhiều

cuộc thương lượng về thiết kế với nhiều vấn đề phức tạp. Vì vậy cần lưu ý các điểm sau.
•
Cần hướng tới sự kết hợp hài hòa với kinh doanh phát triển đô thị và đường bộ đô thị đã
qui hoạch
•
Phát huy có hiệu quả nhất các công trình công cộng như đường sắt, đường bộ, sông ngòi.
Đặc biệt phát huy có hiệu quả nền đường sắt của tuyến đường truyền thống, chọn tuyến
đường song song kề cận sẽ có hiệu quả lớn trong việc giảm thời gian thi công và giảm chi
phí xây dựng