Khảo sát và thiết kế đường sắt part 6 doc

Hình 4- 31. Biểu đồ tàu chạy
a) Biểu đồ tàu chạy có dừng ở ga; b) Biểu đồ tàu chạy suốt qua ga.
Chu kỳ chạy tàu là khoảng thời gian cần thiết để thông qua một cặp tàu trên khu
gian. Chu kỳ chạy tàu được xác định từ thời điểm gửi đoàn tàu đầu tiên của nhóm ra
khu gian đến thời điểm gửi đoàn tàu đầu tiên của nhóm tàu sau ra khu gian cũng theo
chiều ấy.
Khi tàu có dừng ở ga (xem hình 4-31a):
T = t
1
+ t
2

+ τ
A
+ τ
B
(phút) (4- 46)
Trong đó:
t
1
, t
2
- thời gian tàu chạy trên khu gian khó khăn nhất kể cả thời gian
tăng thêm khi giảm tốc vào ga, tăng tốc ra ga.

τ
A
, τ
B
- thời gian tàu dừng ở ga
t

1
, t
2
phụ thuộc vào:
+ Loại đầu máy
+ Khối lượng đoàn tàu
+ Hình dáng bình diện và trắc dọc khu gian
+ Chiều dài khu gian
τ
A
, τ
B
phụ thuộc vào:
+ Sơ đồ đường trong ga
+ Hệ thống thông tin tín hiệu
+ Tác nghiệp ở ga
Để đảm bảo khả năng thông qua cần thiết thì:
+ Trường hợp tàu có dừng ở ga:
t
1
+ t
2
=
N
1440
- (τ
A
+ τ
B
) (phút) (4- 47)

+ Trường hợp tàu chạy suốt qua ga (xem hình 4-31b):
t
1
+ t
2
=
T
1440
(phút) (4- 48)
Trên đường đơn khả năng thông qua khi tàu có dừng ở ga có thể đạt đến 24-40
đôi tàu/ngày đêm, còn khi tàu chạy suốt qua ga đến 60-72 đôi tàu/ngày đêm.
Muốn cho số ga nhường tránh đạt mức tối thiểu cần phải đảm bảo điều kiện
tương đẳng về thời gian (đảm bảo sao cho thời gian chuyển động ở các khu gian như
nhau). Khi tàu chạy suốt không đỗ cần đặc biệt chú ý tới điều kiện trên.
4.3.5. Nguyên tắc phân bố ñiểm phân giới.
Có hai nguyên tắc:
1. Phân bố theo tiêu chuẩn thống nhất:
Được áp dụng đối với tuyến đường quốc gia, cụ thể như sau:
- Nếu có một loại đầu máy thì thống nhất tiêu chuẩn khả năng thông qua N.
- Nếu có nhiều loại đầu máy khác nhau thì thống nhất thời gian tiêu chuẩn tàu
chạy trung bình t
đi
+ t
về
của nhiều đầu máy.
Chú ý:
Cũng có khi tiêu chuẩn về thời gian được cho theo một loại đầu máy cụ
thể, lúc này điều kiện tương đẳng về thời gian tàu chạy ở các khu gian được đảm bảo
cho đầu máy đó nhưng khi chuyển sang loại đầu máy khác thì điều kiện này dễ bị
phá vỡ. Còn phân bố theo thời gian trung bình (của một cây số) thì đối với một loại

đầu máy nào đó không đạt được mức độ tương đẳng cao nhưng khi chuyển sang một
loại đầu máy khác thì điều kiện tương đẳng không bị vi phạm quá đáng.
Qua nghiên cứu quan hệ giữa cự ly và giá thành vận chuyển của tấn/km với các
loại đầu máy, các loại thông tin tín hiệu, người ta tìm ra cự ly ga có lợi nhất là 8
÷ 12
km.
Căn cứ vào thời gian tàu chạy và cự ly ga kinh tế nhất người ta quy định thời
gian bình quân tàu chạy theo hai chiều với đường khổ 1000 mm không vượt quá 38'.
Dưới đây thông qua cự ly kinh tế người ta quy định thời gian tàu chạy t
đi
+ t
về

của khu gian theo độ dốc hạn chế i
p
với đầu máy điêzen của đường khổ 1435 mm.

Bảng 4- 11. t
ñi
+ t
về
theo i
p
của ñường khổ 1435 mm
i
p
(‰) 4 - 5 6 - 7 8 - 9 10 - 12
t
đi
+ t

về
(phút) 36' 34' 32' 30'
Chú ý:
Nếu trắc dọc giữa hai ga là hình lõm mà nền ga so với khu gian cao hơn hoặc
bằng 4m thì thời gian đi về của khu gian có thể tăng thêm 4 phút (do trắc dọc khu
gian hình lõm nên khi ra ga có khả năng tăng tốc nhanh chóng).
Tổng số thời gian chạy tàu (cả đi và về) tiêu chuẩn trên hai khu gian ở ga cấp
nước phải trừ đi 10', nếu lấy nước một hướng thì trừ đi 8' đối với đường khổ 1000
mm.
Đối với khu gian gần ga khu đoạn và đoàn tàu mỗi hướng của ga khu đoạn đều
có tác nghiệp kỹ thuật nên phải trừ đi 6' đối với đương khổ 1000 mm.
Khi tàu chạy trên đường cong còn chịu lực cản do đường cong nên ảnh hưởng
đến thời gian chạy tàu, trong quy phạm thiết kế có nêu ảng hưởng của góc quay tới
thời gian kéo dài.
2. Phân bố theo tiêu chuẩn riêng của từng tuyến.
Được áp dụng cho đường sắt địa phương phục vụ cho một vùng kinh tế nhất
định, cụ thể là dựa vào khối lượng chuyên chở vào năm thứ 10 để tính ra thời gian
tàu chạy t
đi
+ t
về
.
Số đôi tàu hàng cần thiết vào năm thứ 10 là:
n
h
=
H
Q
G
365

10
(đôi tàu/ngày đêm) (4- 49)
Khả năng thông qua cần thiết vào năm thứ 10 là:
N = (1 + p)(n
h
+ n
k
e
k
+ n
l
e
l
) (đôi tàu/ngày đêm) (4- 50)
Trong đó:
p - hệ số dự trữ khả năng thông qua p = 20% với đường đơn
p = 15% với đương đôi
n
k
, n
l
- số đôi tàu hàng, tàu kẻ năm thứ 10
G
10
- khối lượng hàng vận chuyển yêu cầu năm thứ 10
e
k
, e
l
- hệ số tính đổi từ tàu khách, tàu lẻ ra tàu hàng: e

k
= 1,2 ; e
l
= 1,5
(e
l
= 1,5 tức là cho 2 chuyến tàu lẻ chạy bỏ qua 3 chuyến tàu hàng)
Tính thời gian chạy tàu cần thiết vào năm thứ 10:
t
đ
+ t
v
=
N
1440
- (τ
A
+ τ
B
) (phút)
Như vậy biết t
đ
+ t
v
ta tiến hành phân bố điểm phân giới.

4.4. YÊU CẦU BÌNH ðỒ, TRẮC DỌC TẠI ðIỂM PHÂN GIỚI
4.4.1. Chiều dài ga.
Chiều dài ga có ý nghĩa quan trọng, phải xét nó theo sự phát triển tương lai. Bởi
vì khi cải tạo kéo dài nền ga không những khối lượng công trình tăng lên mà phải

sửa chữa cả bình diện, trắc dọc hai đầu ga, thậm chí phải cải lại phương hướng của
cả một đoạn đường.
Chiều dài ga phụ thuộc:
a. Sơ đồ phát triển đường trong ga (sơ đồ ga): ga xếp dọc, xếp ngang, nửa dọc
nửa ngang. Ga xếp ngang có chiều dài ga ngắn nhất.
b. Chiều dài sử dụng của đường đón tiễn: chiều dài sử dụng của đường tiếp phát
được tính từ cột tín hiệu xuất phát đến mốc xung đột, từ mốc xung đột này tới mốc
xung đột kia, hoặc từ cột tín hiệu này đến cột tín hiệu kia. Chiều dài sử dụng của
đường tiếp phát l
sd
sẽ được xác định theo chiều dài đoàn tàu có tính đến hướng phát
triển tương lai.
Trong quy phạm thiết kế có quy định các tiêu chuẩn l
sd
phụ thuộc vào chiều dài
đoàn tàu nhằm mục đích thống nhất hoá chiều dài ga, từ đó có thể thống nhất hoá
tiêu chuẩn khối lượng. Ví dụ l
sd
= 300; 400; 500; 650 m.
c. Số đường trong ga và số hiệu ghi: Số đường ở ga với mỗi loại sơ đồ ga và
chiều dài sử dụng l
sd
có ảnh hưởng lớn đến chiều dài ga. Số đường này tính theo khối
lượng vận chuyển năm thứ 5 (nếu là ga khu đoạn hay ga lớn) và năm thứ 2 (nếu là ga
trung gian hay ga nhường tránh).
Chiều dài ga được thể hiện trên hình 4-32:

i

i

L s©n ga

Lga

T'

o

L sd

T"

o

0

0


Hình 4- 32. Chiều dài ga
Trong đó:
l
sd
- chiều dài sử dụng của đường tiếp phát, l
sd
= l
tàu
+ 10 m
l

tàu
- chiều dài đoàn tàu
10m - chiều dài dự trữ đề phòng tàu đậu không đúng vị trí
L
ga
- chiều dài ga tính từ hai đầu ghi ngoài cùng
Để đảm bảo thống nhất tiêu chuẩn chiều dài ga cho các loại ga người ta quy
định:
Đối với ga xếp dọc
L
ga
= 2l
sd
+ c (m) (4- 51)
Đối với ga xếp ngang hoặc nửa dọc nửa ngang
L
ga
= l
sd
+ c (m) (4- 52)
Ở đây: c là chiều dài phụ thuộc loại và sơ đồ ga, số đường trong ga, số hiệu
ghi.
L
sân ga
- chiều dài toàn bộ nền ga được kéo dài về 2 phía thêm chiều
dài đường tang nối dốc đứng để không phải đặt ghi trong
phạm vi đường cong đứng.
L
sân ga
= L

ga
+ T' + T" (m) (4- 53)
Thường trong quy phạm thiết kế cho biết L
sân ga
theo L
sd
.
Nếu sau ga là đoạn lên dốc lớn thì cần đảm bảo điều kiện tăng tốc cho đoàn tàu
đạt đến vận tốc tính toán của đầu máy V
p
khi tới đầu dốc hạn chế (xem 2.5.5).
Trường hợp khối lượng đoàn tàu được xác định từ điều kiện chuyển động đều trên
dốc hạn chế i
p
thì chiều dài đoạn tăng tốc có thể được tính gần đúng theo công thức.
L
p
=
tbp
p
ii
V
−1,1
17,4
2

(4- 54)
Trong đó: i
tb
- dốc trung bình tính đổi trên đoạn tăng tốc (‰).

L
p
- chiều dài đoạn tăng tốc (m).
Công thức trên tương ứng với công thức nhận được trong tính toán sức kéo đầu
máy khi tích phân phương trình chuyển động. Ở đây hệ số 1,1 tính tới việc tăng lực
kéo khi khởi động và tăng tốc so với lực kéo tính toán trên dốc hạn chế, cũng như
tính tới sự khác nhau của lực cản chuyển động đoàn tàu khi tăng tốc và trên dốc hạn
chế.
Nếu chiều dài ga không thỏa mãn chiều dài cần thiết đoạn tăng tốc (có tính tới
việc bố trí đoàn tàu trong phạm vi ga theo sơ đồ ga) thì cần kéo dài ga về phía lên
dốc để đạt chiều dài cần thiết theo điều kiện tăng tốc.
4.4.2. Yêu cầu bình ñồ tại ñiểm phân giới.
Ga nên đặt trên đường thẳng, nếu đặt trên đường cong gặp những khó khăn sau:
a. Khó bố trí và khai thác ghi.
b. Tăng lực cản khởi động (phát sinh w
r
).
c. Kéo nhiều tín hiệu phát tàu (giảm tầm nhìn các tín hiệu đường và ghi).
d. Các động tác kỹ thuật khó (khó dồn tàu).
Những khó khăn trên tăng lên khi giảm bán kính đường cong.
Trường hợp địa hình khó khăn khi mà đặt ga trên đường thẳng làm tăng khối
lượng công trình hoặc là làm cho đường bị dài thêm ra cho phép đặt ga trên đường
cong có R
≥ 1000 m.
Ga không nên làm trên đường cong trái chiều (nhất là ga xếp ngang do làm
giảm tầm nhìn của tài xế và khó dồn tàu), ga xếp dọc có thể bố trí trên đường cong
trái chiều nhưng phải đảm bảo một đoàn tàu nằm vừa trên đó và đảm bảo đủ tầm
nhìn để dồn tàu an toàn và để tàu chạy qua ga không phải giảm vận tốc.
Trong ga có thể đặt siêu cao, đường cong hoà hoãn, đoạn thẳng giữa các đường
cong như ở trên khu gian nhưng ghi phải đặt trên đoạn thẳng.

Ga xếp dọc cho khẳ năng thông qua lớn hơn ga xếp ngang, chọn loại nào tuỳ
theo điều kiện địa hình.

c)

b)

a)


Hình 4- 33. Các loại hình ga:
a. Ga xếp ngang; b. Ga nửa dọc nửa ngang; c. Ga xếp dọc
4.4.3. Yêu cầu trắc dọc tại ñiểm phân giới.
Ga nên đặt trên đoạn bằng, nếu địa hình khó khăn khi mà đặt ga trên đoạn bằng
dẫn đến tăng khối lượng công tác nền hoặc làm tuyến dài ra thì cho phép đặt trên dốc
nhưng phải đảm bảo các điều kiện sau:
1. ðảm bảo ñiều kiện khởi ñộng.
i
k(ga)
≤ i
kkđ
=
gQ+Pn
Fn
®
®kk®
)(
- w
kđ

(4- 55)
Trong đó:
i
k(ga)
- dốc dẫn xuất của ga
i
kkđ
- dốc dẫn xuất khởi động
n
d
- số đầu máy kéo
Nếu dùng một đầu máy kéo thì:
i
k(ga)
≤ i
kkđ
=
gQP
F
kkd
)( +
- w
kđ

thay Q
kđ
= Q =
giw
giwPF
p

pkp
)"(
)'(
0
0
+
+
−
vào công thức trên ta có:
i
k(ga)
≤ i
k(kđ)
=
)''-'(-
)''(
00
0)(
wwPgF
i+wF
kp
p®kk
- w
kđ

(4- 56)
Từ công thức trên nhận thấy rằng nếu khối lượng đoàn tàu được xác định theo
điều kiện chuyển động đều với vận tốc tính toán trên dốc hạn chế thì độ dốc lớn nhất
mà trên đó đoàn tàu khởi động được phụ thuộc vào độ dốc hạn chế. Ngoài ra i
kkđ

còn
phụ thuộc loại đầu máy (phụ thuộc giá trị F
kkđ
và F
kkđ
- Pw'
0
) cũng như vào đoàn toa
xe (phụ thuộc giá trị w"
0
và w
kđ
).
Ở Việt Nam thống nhất lấy:

i
kkđ
= i
p
- 4 (‰) (4- 57)
2. ðảm bảo ñoàn tàu dừng trong phạm vi chiều dài sử dụng của ñường ñón tiễn
l
sd
nhờ lực ép má phanh của ñầu máy (khi nhả má phanh các toa xe để nạp gió hoặc
trước khi khởi động) thì cần có điều kiện sau:
(n
đ
P + Q)gi ≤ 1000ϕ
kt
ΣK

t
+ (n
đ
P + Q)gw
kđ
(4- 58)
Trong đó:
ΣK
t
- tổng lực ép tính toán của các má phanh lên các trục của đầu
máy, KN.
ϕ
kt
- hệ số ma sát tính toán giữa các má phanh và vành bánh xe ; có
thể
lấy ϕ
kt
= 0,25.
Từ đó: i
k(ga)
≤
gQ+Pn
K
®
t
)(
Σ250
+ w
kđ
(4- 59)

thay Q =
gi+w
F
p
kp
)(
Σ
0
- n
đ
P vào công thức trên ta có:
i
k(ga)
≤
kp
pt
F
i+wK
Σ
)(Σ250
0
+ w
kđ
(4- 60)
Ở nước ta lấy i
k(ga)
≤ 6‰.
3. ðảm bảo ñiều kiện toa riêng ñứng một mình không bị trôi (thường xét ở các
ga có cắt móc toa xe).
Trong thời gian dồn các toa xe bị cắt khỏi đoàn tàu dưới tác dụng của trọng lực

kết hợp với gió thổi có thể bị trôi. Qua thí nghiệm độ dốc mà trên đó lực cản cân
bằng với khối lượng bằng 2,5‰. Như vậy ở hai ga liền nhau một trong hai ga không
được thiết kế dốc lớn hơn 2,5‰ để đảm bảo cắt toa vì lý do kỹ thuật (toa hỏng).
4.4.4. Thiết kế ñoạn chạy suốt nhằm nâng cao khả năng thông qua của ñường
sắt.
4.4.4.1. Tàu chạy suốt và phân bố trục chạy suốt.
Việc dừng tàu tại ga để các tàu khác hướng tránh nhau làm giảm khả năng thông
qua, làm tăng tiêu hao nhiên liệu để giảm tốc và tăng tốc, cũng như tăng thời gian
chạy tàu trên đường.
Nếu như có khả năng đảm bảo một cách tuyệt đối việc đến trục tránh của các
đoàn tàu khác hướng vào cùng một thời điểm và với cùng một vận tốc thì các đoàn
tàu này có thể thông qua ga mà không dừng. Chiều dài đoạn tránh không dừng (đoạn
chạy suốt) có thể lấy bằng chiều dài sử dụng của đường đón gửi (hình 4-34a), còn
trắc dọc của nó có thể được thiết kế như trắc dọc khu gian khi không xét đến việc
dừng tàu.

Hình 4- 34. Các sơ đồ có thể cho đoàn tàu chạy suốt và chiều dài cần thiết của
đoạn đường đôi:
a- Khi các tàu tránh nhau cùng một thời điểm đến trục chạy suốt tính toán

b- Khi tàu lẻ chậm

c- Khi tàu chẵn chậm
Tuy nhiên, vì nhiều nguyên nhân khách quan như thời tiết, tình trạng của đoàn
tàu, sự khác nhau về khối lượng và vận tốc của các đoàn tàu tránh nhau mà có khi
không đảm bảo được các đoàn tàu khác hướng tránh nhau tại ga vào cùng thời điểm.
Trên thực tế các đoàn tàu không thể tới trục tránh của ga vào cùng thời điểm, do
vậy để đảm bảo tránh tàu không dừng trong trường hợp này cần kéo dài đoạn đường
đôi ở ga về phía tàu chậm.
Trên hình 4-34b trình bày cách kéo dài đoạn đường đôi về hướng đến ga của tàu

lẻ do chậm tàu của hướng này (các đường gạch nối là vị trí các đoàn tàu vào thời
điểm tàu chẵn đến trục tránh tính toán không dừng-trục chạy suốt tính toán). Trên
hình 4-34c kéo dài đoạn đường đôi được thực hiện về hướng đến ga của tàu chẵn cho
chậm tàu của hướng này (các đường gạch nối là vị trí các đoàn tàu vào thời điểm tàu
lẻ đến trục chạy suốt tính toán). Để chạy tàu không dừng ở ga khi tránh nhau trong
những trường hợp này thì trắc dọc đoạn đường đôi kéo dài có thể thiết kế như trắc
dọc ở khu gian.
Muốn chạy suốt cho tất cả các đoàn tàu tránh nhau ứng với mọi thời điểm đến ga
khác nhau thì cần đặt trục chạy suốt thực tế trong phạm vi toàn khu gian. Nói cách
khác, cần đặt đường thứ hai trên chiều dài toàn khu gian, tức là cần thiết kế đường
đôi. Giải pháp này được sử dụng khi khả năng thông qua lớn. Như vậy với những
trường hợp trên cần tiêu chuẩn hóa thời gian lệch nhau của các đoàn tàu tới trục chạy
suốt tính toán và tương ứng với nó là chiều dài đoạn đường đôi để thực hiện chạy
suốt.

Theo các tài liệu nghiên cứu của Liên Bang Nga thời gian lệch nhau của các tàu
tới trục tránh tính toán ñược lấy từ 1,5-2 phút.
Khi tuân thủ các điều kiện trên thì các đoàn tàu thông qua không cần dừng và
bình đồ trắc dọc của các đoạn đường đôi khi chạy suốt có thể được thiết kế theo tiêu
chuẩn ở khu gian.
Khi các điều kiện trên bị vi phạm, tức là sự không cùng thời điểm của các tàu tới
trục chạy suốt tính toán vượt qua 2 phút thì tàu đến trước phải dừng. Điều này dẫn
đến trong phạm vi đoạn đường đôi cần thiết kế các yếu tố bình diện và trắc dọc đảm
bảo cho các đoàn tàu dừng, đứng và khởi động được.
Như vậy, để chạy suốt chỉ cần đoạn đường đôi có chiều dài tương ứng, còn việc
không thỏa mãn tiêu chuẩn chạy suốt và dừng tàu bắt buộc lại xác định sự cần thiết
thay đổi trắc dọc và bình đồ trong phạm vi đoạn đường đôi này.
Tìm vị trí các đoạn đường đôi và trục chạy suốt tính toán khi thiết kế đường mới
được tiến hành như phân bố các ga thông dụng theo 2 bước. Đầu tiên phân bố một
cách tương đối khi tính thời gian đi và về theo quy phạm thiết kế sau đó chính xác

hóa trên cơ sở tính sức kéo.
Chiều dài đoạn đường đôi để các đoàn tàu tránh nhau không dừng có thể được
xác định theo nhiều phương pháp.
4.4.4.2. Sử dụng phương pháp giải tích xác ñịnh ñoạn ñường ñôi ñể các ñoàn tàu
tránh nhau không dừng (chạy suốt).
Chiều dài tính toán đoạn chạy suốt là các khoảng cách L
pc
, L
pl
tính từ trục chạy
suốt (TCS) đến tín hiệu ra ga về phía tàu chẵn hoặc tàu lẻ (xem hình 4-35), phụ thuộc
chủ yếu vào chiều dài đoàn tàu, vận tốc chạy tàu, chiều dài hãm tàu và thời điểm đến
trục chạy suốt không giống nhau của các đoàn tàu tránh nhau. Như đã nói ở trên, việc
không cùng thời điểm đến của các đoàn tàu làm tăng chiều dài đoạn đường đôi, tuy
nhiên việc không cùng thời điểm được xét đến trong tính toán nhằm tăng độ tin cậy
trong khai thác chạy suốt.
Chúng ta sử dụng các ký hiệu sau:
V
c
, V
l
- vận tốc chạy tàu hướng chẵn và hướng lẻ, km/h.
t
chậm
- thời gian tính toán chậm giờ của một trong các đoàn tàu (thực tế thiết kế
lấy 1,5- 2 phút).
Thời gian t
chậm
có thể coi như tổng số của 2 bộ phận là t
1

+ t
2

t
m
- thời gian chuyển tuyến bao gồm thời gian bẻ ghi và mở tín hiệu (khi điều
độ tập trung 0,1- 0,2 phút, khi đóng mở đường và điện khí tập trung 0,2- 0,3 phút).
S
hc
, S
hl
- chiều dài đoạn hãm tàu theo hướng chẵn và lẻ
l
t
- chiều dài đoàn tàu( m).

Hình 4- 35. Sơ đồ xác định chiều dài đoạn chạy suốt của các đoàn tàu
khi hạn chế vận tốc của đoàn tàu đầu tiên tới trục chạy suốt
(chiều dài đoàn tàu như nhau khi tàu chẵn chậm).
1. Khi hạn chế tốc ñộ chạy tàu tới TCS.
a. Khi chiều dài đoàn tàu chẵn và lẻ như nhau:
+ Giả sử rằng tàu chẵn bị chậm:
Khi xác định chiều dài tính toán đoàn tàu chạy suốt về phía đến của tàu lẻ L
pl

(hình 4-35) người ta giả thiết tàu chẵn bị chậm. Vào thời điểm khi mà tàu lẻ chạy qua
trục tránh nhau không dừng (trục chạy suốt) thì tàu chẵn ở cách trục một khoảng
cách là 16,7.V
c
t

chậm
(vị trí thứ nhất hình 4-35).
Ở vị trí thứ hai của tàu chẵn vào thời điểm khi nó giải phóng ghi ra cho tàu lẻ
(tức là khi đuôi tàu chẵn ở cùng mặt cắt với mốc xung đột của ghi vào của nó) đầu
tàu lẻ cần ở khoảng cách không nhỏ hơn 16,7.t
m
V
l
+ S
hl
so với tín hiệu ra ga của
hướng lẻ. Điều kiện này xác định khả năng dừng tàu lẻ trước tín hiệu ra ga nếu như
sự chậm giờ tàu chẵn vượt quá giá trị t
chậm
.
Khoảng thời gian tàu chẵn đi khoảng cách từ vị trí 1 đến vị trí 2 được ký hiệu là
t
1
. Nếu bỏ qua khoảng cách giữa mốc xung đột ở ghi vào và tín hiệu ra ga thì với độ
chính xác chấp nhận được thời gian t
1
có thể được xác định như sau :

c
t
pl
chËm
c
1
16,7V

2
l
L-t16,7V
t
+
=
(4- 61)
Trong khoảng thời gian t
1
tàu lẻ đi được một khoảng cách :

hl)ml
t
pl
St16,7V
2
l
L −−−

Tức là:

l
hlml
t
Pl
1
16,7V
St16,7V
2
l

L
t
−−−
=
(4- 62)
Giải đồng thời các phương trình (4-61) và (4-62) ta tìm được :

lc
chlm
chËm
lc
t
P(l)
VV
VS)t(tV16,7V
2
l
L
+
+
+
+=
(4- 63)
+ Tương tự ta có thể tìm được L
pc
với trường hợp tàu lẻ bị chậm :

lc
lhcm
chËm

lc
t
pc
VV
VS)t(tV16,7V
2
l
LË
+
+
+
+=
(4- 64)
b. Khi chiều dài đoàn tàu chẵn và lẻ khác nhau:
Lập luận như trường hợp chiều dài đoàn tàu bằng nhau các công thức (4-63) và
(4-64) có dạng sau:

lc
chlmchËmlcctlltc
Pl
V+V
VS+)t+(tV16,7V+V0,5l+V0,5l
=L
(4- 65)

lc
lhcmchËmlcctlltc
Pc
V+V
VS+)t+(tV16,7V+V0,5l+V0,5l

=L
(4- 66)
Vận tốc đoàn tàu và chiều dài hãm được tính bởi sức kéo đầu máy. Ở đây vận
tốc đoàn tàu đến đầu tiên bị hạn chế bởi trị số cho phép khi thông qua đèn tín hiệu
màu vàng, đèn này được đặt trước đèn vào ga một khoảng cách khoảng 1000m
nhưng không nhỏ hơn chiều dài đoàn tàu. Chiều dài hãm theo quy định tính sức kéo
được tính với trường hợp hãm bình thường. Khi cùng lúc các đoàn tàu vượt qua trục
tránh hoặc là khi có sự lệch nhau về thời gian không lớn thì không đòi hỏi phải giảm
tốc (vẫn tuân thủ vận tốc khi qua ghi vào đường bên).
Với mục đích cải thiện các chỉ tiêu khai thác khi cho tàu chạy suốt có thể tính
chiều dài trục chạy suốt mà không cần hạn chế vận tốc thậm chí cả khi các tàu qua
trục chạy suốt không cùng lúc.
2. Khi không hạn chế tốc ñộ chạy tàu.
Khi đuôi tàu chẵn qua mốc xung đột, đầu tàu lẻ còn phải trước tín hiệu tuyến
một khoảng cách trong đó có chiều dài hãm S’
hl
. Đèn màu này cần thiết kế để giảm
vận tốc theo yêu cầu và và đoàn tàu vượt qua quãng đường 16,7.V
l
.t
m
trong thời gian
thông tuyến.
a. Khi chiều dài đoàn tàu bằng nhau.
So sánh và giải các phương trình tương tự như các phương trình (4-61) (4-62) ta
nhận được công thức xác định chiều dài tính toán từ TCS tới tín hiệu ra ga theo
hướng lẻ và hướng chẵn với trường hợp tàu thông qua không hạn chế vận tốc :

⇒
lc

cthhlmchËmlc
t
Pl
VV
)Vl(S')t(tV16,7V
2
l
L
+
+
+
+
+=
(4- 67)

⇒
lc
lorhcmchËmlc
t
Pc
VV
)Vl(S')t(tV16,7V
2
l
L
+
+
+
+
+=

(4- 68)

Hình 4- 36. Sơ đồ xác định chiều dài đoạn chạy suốt của các đoàn tàu
khi không hạn chế vận tốc của đoàn tàu đầu tiên tới trục chạy suốt
(chiều dài đoàn tàu như nhau khi tàu chẵn chậm).
b. Khi chiều dài đoàn tàu chẵn và lẻ khác nhau
Tương tự như cách chứng minh ở các công thức trên ta có

lc
cthhlmchËmlcctlltc
Pl
VV
)VlS)t(tV16,7VV0,5lV0,5l
L
+
+
+
+
+
+
=
(
(4- 69)

lc
lthhcmchËmlcctlltc
pc
VV
)VlS)t(tV16,7VV0,5lV0,5l
L

+
+
+
+
+
+
=
(
(4- 70)
Ở công thức (4-67) (4-68) (4-69) (4-70) ngoài các đại lượng đã biết còn có
chiều dài đoạn giữa tín hiệu tuyến và tín hiệu vào l
th
. Bởi vì S’
hl
+ l
th
> S
hl
và S’
hc
+ l
th

> S
hc
nên chiều dài đoạn chạy suốt khi tàu thông qua không hạn chế vận tốc lớn hơn
so với trường hợp hạn chế vận tốc của tàu đầu tiên tới trục chạy suốt. Tuy nhiên khi
khối lượng vận chuyển lớn việc phải chi phí xây dựng để làm đoạn đường đôi có
chiều dài lớn về nguyên tắc vẫn hợp lý.
Nếu thời gian thực tế chậm giờ của tàu hướng ngược lại vượt quá trị số tính toán

t
chậm
thì tàu chạy theo biểu đồ (đúng giờ) cần dừng trước tín hiệu ra. Trong trường
TCS

hư
ớng chẵn

hư
ớng lẻ

L

Pl

L

f

i

i

kd

l

t

i>i

kd



hướng lẻ

TCS

D

L


i

kd

i

L

yb

i > i

kd

l

t

L

pl

L

y

hướng chẵn


hợp này dốc trắc dọc đoạn chạy suốt trước tín hiệu ra với chiều dài bằng chiều dài
đoàn tàu cần đảm bảo điều kiện khởi động tàu bằng hãm đầu máy, tuy nhiên và trong
mọi trường hợp độ dốc này không được vượt quá 10
0
/
00
.
Nếu đặt yếu tố trắc dọc như trên (với i < i
kð
) vào vị trí mà làm tăng khối lượng
xây dựng hoặc làm kéo dài tuyến thì có sử dụng một trong các giải pháp sau :
+) Có thể kéo dài đoạn đường đôi đến yếu tố trắc dọc mà tại đó đảm bảo khởi động
(xem hình). Trong trường hợp này chiều dài thực tế đoạn đường đôi L
φ
sẽ chỉ phụ
thuộc vào điều kiện trắc dọc của đoạn đường này

Hình 4- 37. Kéo dài đoạn chạy suốt khi chuyển tín hiệu ra ga ra xa trục chạy suốt
+) Có thể kéo tín hiệu ra tới gần trục chạy suốt (TCS) (nếu có yếu tố trắc dọc
khởi động được) một khoảng cách L
y
(xem hình 4-38). Điều này cũng đòi hỏi cũng
phải kéo dài đoạn đường đôi
∆
L, bởi vì trong trường hợp này tàu chậm cần giải
phóng ghi vào một thời gian càng sớm càng tốt để dành thời gian cho tàu chạy theo
biểu đồ (trong trường hợp này là tàu lẻ), để đi được quãng đường L
Pl
- L
y
thời gian
này là :

l
yPl
16,7V
LL
t
−
=

Quãng đường đi được trong khoảng thời gian này của tàu chẵn là :

cl
yPl
V
L
V
LL
∆
=
−

⇒
∆L =
l
cyPl
V
)VL(L
−
(4- 71)
Nếu như lượng kéo dài đến L
φ
ở trường hợp đầu không lớn hơn nhiều so với
lượng kéo dài ∆L ở trường hợp hai thì nên sử dụng giải pháp đầu vì trong trường hợp
này tạo ra được dự trữ bổ để thực hiện chạy suốt khi tàu chẵn chậm quá thời gian quy
định.

Hình 4- 38. Kéo dài đoạn chạy suốt khi kéo tín hiệu ra ga tới gần trục chạy suốt.
4.4.4.3. Sử dụng phương pháp ñồ thị xác ñịnh ñoạn ñường ñôi ñể các ñoàn tàu
tránh nhau không dừng (chạy suốt).
Ưu điểm của phương pháp đồ thị là ở chỗ có thể tính đến sự thay đổi vận tốc
chạy tàu. Để đạt được điều này, người ta sử dụng các đường cong V(S) và t(S) đã
được xây dựng cho hai chiều khác nhau.
Trong đó đường cong thời gian của các đoàn tàu tránh nhau được xây dựng sao
cho chúng cắt nhau tại trục chạy suốt (hình 4-39). Để tính đến khả năng đến đoạn
chạy suốt không cùng thời điểm trên đồ thị cần kẻ các đường cong thời gian có tính
đến chậm giờ (các đường gạch nối trên hình 4-39). Các điểm a và b chỉ ra ranh giới
vị trí có thể của trục chạy suốt thực tế khi các tàu đến ga không cùng thời điểm.
Chúng ta sẽ xác định chiều dài cần thiết của đoạn chạy suốt từ phía đến của tàu
lẻ (phía trái hình 4-39), Muốn thế giữa đường cong t'
l
(S) của tàu lẻ đến muộn và
đường cong t
c
(S) của tàu chẵn đến đúng giờ cần đặt chiều dài hãm cho đoàn tàu
hướng chẵn S
h(c)
(khoảng cách các điểm c và e trên hình 4-39). Bởi vì vị trí của các
điểm này không được biết trước, nên trước tiên xây dựng gần điểm a đường cong
hãm V(S) thể hiện chiều dài hãm thực tế S
tt
(đường cong c'd'), sau đó đặt chiều dài
chuẩn bị hãm S

cb
và xác định chiều dài hãm toàn bộ S
h
(điểm e'). Khi đã xác định
được các điểm c' và e' trên các đường cong t(S) chúng ta nhận được các điểm c và e.
Nếu các điểm không nằm trên một đường nằm ngang thì cần bắt đầu hãm tàu muộn
hơn hoặc là sớm hơn và cần xây dựng lại.
Khi đã nhận được vị trí đúng của điểm c', tức là trọng tâm của tàu chẵn trong
trường hợp phải dừng tàu bắt buộc, cần đặt từ điểm này về phía ra xa trục chạy suốt
chiều dài nửa đoàn tàu. Và như vậy, vị trí tín hiệu ra đã được xác định, tức là chiều
dài tính toán L
p(c)
. Tương tự như trên cũng xác định chiều dài L
p(l)
(vế phải hình 4-39)
trong trường hợp tàu chẵn chậm giờ và đường cong hãm được xây dựng cho tàu lẻ.
Nếu như ở cuối đoạn chạy suốt trắc dọc không đảm bảo khởi động trong trường
hợp dừng tàu trước tín hiệu ra ga thì vì nguyên nhân này nên chuyển tín hiệu ra ga tới
gần trục chạy suốt (như chỉ ra trên hình 4-38), lúc này chiều dài cần thiết đoạn kéo
dài đường đôi ∆L có thể được xác định theo đồ thị như đã chỉ ra trên hình 4-40.
Từ vị trí mới ấn định của tín hiệu ra ga (được bố trí với khoảng cách L
y
từ trục
chạy suốt) về phía tới trục chạy suốt đặt nửa chiều dài đoàn tàu. Điểm c' nhận được
sẽ xác định vị trí trọng tâm của đoàn tàu lẻ đã dùng. Sau khi đã xây dựng đường cong
hãm c'k' (chiều dài thực tế hãm S
tt
) và đã đặt chiều dài chuẩn bị hãm S
cb
chúng ta

nhận được chiều dài hãm toàn bộ S
h(l)
(điểm a'). Vào thời điểm này đuôi tàu chẵn bị
chậm cần ở cùng mặt cắt với mốc xung đột. Vì vậy khi từ điểm a kẻ đường nằm
ngang tới điểm giao cắt với đường cong thời gian của đoàn tàu chẵn bị chậm (điểm
c) và khi đặt từ điểm c về phía tính từ trục chạy suốt một nửa chiều dài đoàn tàu,
chúng ta tìm được vị trí mốc xung đột, tức là điểm cuối của đoạn đường đôi.


Hình 4- 39. Xác định chiều dài đoạn chạy suốt bằng phương pháp đồ thị.


Hình 4- 40. Xác định chiều dài đoạn chạy suốt khi chuyển tín hiệu ra ga
tới gần trục chạy suốt.

4.5. THIẾT KẾ BÌNH ðỒ, TRẮC DỌC ðƯỜNG SẮT
Khi thiết kế bình đồ và trắc dọc đường sắt cần:
a. Tuân thủ tất cả những yêu cầu để đảm bảo chạy tàu an toàn, êm thuận và liên
tục.
b. Tính đến những yêu cầu khai thác, tức là đạt được những chỉ tiêu khai thác
cao nhất do bình đồ và trắc dọc khống chế.
c. Tính đến những yêu cầu xây dựng theo quan điểm sử dụng thuận lợi nhất các
thiết bị thi công cơ giới cho các hạng mục xây lắp (nền đường, công trình nhân tạo
), cũng như theo quan điểm "chọn" thời gian thi công hợp lý nhất.
d. Tuân thủ các yêu cầu kinh tế, tức là đạt được tương quan hợp lý giữa kinh phí
xây dựng và chi phí khai thác. Những chi phí này phụ thuộc vào hình dáng bình đồ
và trắc dọc.
Những yêu cầu trên đây một phần đã được phân tích khi xem xét các yếu tố
bình đồ và trắc dọc ở khu gian và điểm phân giới. Dưới đây chúng ta nghiên cứu một
cách tổng thể các yêu cầu này khi thiết kế bình đồ và trắc dọc đường sắt trong những

điều kiện khác nhau.
4.5.1. Thiết kế trắc dọc theo ñiều kiện ñảm bảo chạy tàu an toàn và êm thuận.
Những yêu cầu để chạy tàu an toàn và êm thuận là cơ sở của tất cả các tiêu
chuẩn thiết kế trắc dọc và bình đồ đường sắt, trong đó cần chú ý tới những yêu cầu
sau:
a. Đảm bảo tàu chạy không bị đứt móc đầu máy toa xe.
b. Đảm bảo đường thiết kế không bị ngập nước.
c. Đảm bảo đường sắt giao cắt an toàn với các đường khác.

4.5.1.1. Thiết kế trắc dọc ñảm bảo tàu chạy không bị ñứt móc ñầu máy toa xe.
Hiện tượng mất an toàn là do đứt móc đầu máy toa xe. Đứt móc nối có thể do
chủ quan người tài xế, do kéo quá tải nhưng đứt móc dễ sinh ra ở những nơi mà móc
nối đổi trạng thái làm việc một cách đột ngột.
Người ta nghiên cứu trạng thái làm việc của móc nối trên trắc dọc thấy rằng đứt
móc hay xẩy ra khi móc nối làm việc từ ép chặt chuyển sang kéo căng đột ngột (chân
dốc lõm, dốc bậc thang, dốc lồi ở chân dốc lõm) ở một độ chênh về cao độ và một trị
số dốc nhất định, còn trường hợp từ kéo căng chuyển sang ép chặt thì ít xảy ra.
Để tránh hiện tượng này người ta thiết kế trắc dọc sao cho móc nối làm việc từ
từ. Điều này được thể hiện ở hiệu đại số của hai dốc liền nhau và chiều dài của
những dốc đó đủ để đảm bảo độ êm chuyển động của đoàn tàu, chiều dài nhỏ nhất ≥
200m.
Để đảm bảo an toàn chạy tàu quy phạm quy định như sau: hiệu số đại số lớn
nhất của hai độ dốc liền nhau trên trắc dọc không được vượt quá trị số độ dốc hạn
chế hướng xe nặng ∆i ≤ i
p
, ngoại trừ ba trường hợp đoạn dốc có hại dưới đây khi i
p
≥
8‰ thì ∆i ≤ i
p

/2 và khi i
p
< 8‰ thì ∆i ≤ 4‰.
* Dốc lõm ( một phía hoặc hai phía)


i > 4

%

p

i i /2

i > 4

%

H>10m

H>10m



* Dốc bậc thang

i i

< 2

l


t

i i /2

2

l



t

%

i > 4

i
> 4

%

p

p

i i /2

p

p

i i /2

H>10m

H>10m

H>10m

i > 4

%

i > 4

%



Chú ý:
- Dốc bậc thang được ngăn cách bởi dốc bằng 0‰ hoặc dốc nhẹ 1 ÷ 2 ‰.
- Khi xác định H cần xem kỹ nếu xuống dốc nối bằng nhiều đoạn dốc mà trong
đoạn này có dốc ≤ 4‰ nhưng chiều dài dốc < 2l
t
thì vận tốc đoàn tàu chạy trên dốc
này vẫn chưa được hoà hoãn. Vì vậy tính chiều cao H phải tính từ đỉnh (chỗ nối tiếp
giữa đoạn không có hại có chiều dài ≥ 2l

t
và đoạn có hại) tính đi. Ngược lại nếu đoạn
có dốc i ≤ 4‰ (dốc vô hại) có chiều dài ≥ 2l
t
thì vận tốc đoàn tàu chạy trên dốc này
được hoà hoãn vì vậy tính chiều cao xuống dốc cần phân đoạn ra.
* Dốc lồi ở chân dốc lõm

> 2

l

t

< 2

l

t

%

i > 4

p

i i /2

i i

p

H>10m


Đoạn dốc lồi ở chân dốc lõm xảy ra hiện tượng móc nối làm việc từ ép chặt
sang kéo căng do đó làm dốc đệm nhẹ ở giữa để đảm bảo ở chân dốc lõm và đỉnh
dốc lồi ∆i ≤ i
p
/2 , còn nơi khác thì ∆i ≤ i
p
.
4.5.1.2. Thiết kế trắc dọc theo ñiều kiện tránh ngập nước.
Để thoả mãn điều kiện này thì tại những vùng có nước uy hiếp phải chú ý thiết
kế để nền đường không bị ngập. Muốn vậy cao độ vai đường của đường dẫn vào cầu
lớn, cầu trung, cao độ vai đường của nền đường đắp qua cầu nhỏ và cống, cũng như
cao độ vai đường dọc theo sông, theo hồ chứa nước hoặc qua vùng trũng phải xác
định theo mực nước tính toán H
p
.
+ Đối với đường cấp 1, cấp 2 có H
P
= H
100

+ Đối với đường cấp 3 có H
P
= H
50

Để đảm bảo nền đường được an toàn không bị phá hoại khi đạt đến mực nước
tính toán thì cao độ vai đường là:
H
vai đường
≥ H
P
+ H
s
+ h
d
+ 0,5 m (m)
Trong đó:
H
s
- chiều cao sóng vỗ (m)
h
d
- chiều cao nước dềnh (m)
0,5m - chiều cao đề phòng nước mao dẫn qua nền.
4.5.1.3. Thiết kế bình ñồ và trắc dọc ñường sắt tại nơi giao cắt với các ñường khác.
1. ðường sắt gặp ñường sắt cũ.
Chủ yếu là giao ở cao độ khác nhau, ít khi giao bằng vì giao bằng hạn chế năng
lực của nhau và gây khó khăn cho khai thác.
Khi giao cắt lập thể chủ yếu phải đảm bảo tĩnh không thông tàu.
Nếu đường sắt thiết kế đi trên đường sắt cũ thì cao độ vai đường tối thiểu của
đường sắt thiết kế là: H
min
= H
đr
+ h + c - b (m)

Trong đó:
H
đr
- cao độ đầu ray của đường cũ (m)
h - tĩnh không (xem quy phạm) (m)
c - chiều cao dầm tính từ đáy dầm tới đáy ray (m)
b - khoảng cách từ đáy ray đến vai đường thiết kế (m)
Nếu đường sắt thiết kế đi dưới đường sắt cũ thì cao độ vai đường tối đa của
đường sắt thiết kế là: H
max
= H
đr
- h
rc
- c - h - h
rm
- b'
Trong đó:
h
rc
, h
rm
- chiều cao ray đường sắt cũ và đường thiết kế
b' - khoảng cách từ đáy ray tới vai đường thiết kế (m)

b

H min

c

H ®r

h

H max

H dr

a.

b.

h



r m

b'

h

rc


Hình 4- 41. Sơ đồ giao cắt lập thể giữa đường sắt cũ và đường sắt thiết kế
a. Đường thiết kế phía trên đường cũ
b. Đường thiết kế phía dưới đường cũ
2. ðường sắt thiết kế gặp ñường ô tô.

Có thể giao bằng hoặc giao lập thể.
Giao lập thể phải đảm bảo tĩnh không cần thiết cho phương tiện giao thông đi
dưới.
Giao bằng phải đảm bảo tầm nhìn cho người lái, góc giao không được quá nhỏ,
tốt nhất là 90
0
, điểm giao không nên đặt trong nền đào vì hạn chế tầm nhìn.
Khi đường sắt thiết kế cắt đường bộ nhiều lần hoặc vị trí giao không đạt yêu cầu
phải có phương án cải đường ô tô.
3. ðường sắt gặp sông.
Cần xác định mực nước tính toán theo quy phạm và xác định có thông thuyền
hay không cũng như cấp thông thuyền.
Khi gặp chướng ngại như qua sông lớn có thể xem xét phương án đi hầm dưới
lòng sông.
4.5.2. Thiết kế bình ñồ và trắc dọc ñảm bảo tàu chạy không bị gián ñoạn (ñảm
bảo tàu chạy liên tục).
Để đảm bảo tàu chạy liên tục khi thiết kế trắc dọc và bình diện đường sắt cần
các điều kiện sau:
1. Lực cản thực tế không ñược vượt quá lực cản tính toán.
Muốn vậy phải triết giảm các dốc giới hạn ở những nơi có đường cong.
Khối lượng đoàn tàu tính theo điều kiện chuyển động đều với vận tốc tính toán
V
P
theo độ dốc i
p
, do đó khi có đường cong thì đoạn có dốc i
p
phải giảm đi một đại
lượng tương đương với w
r

hay là phải giảm đi một lượng là i
r
, như vậy dốc thực tế là
i = i
p
- i
r
(i = i
cb
- i
r
; i = i
gc
- i
r
). Ở đây i
r
được tính theo các công thức nêu ở phần sốc
kéo đầu máy phụ thuộc vào khổ đường và quan hệ giữa chiều dài đường cong và
chiều dài đoàn tàu.
Khi R ≤ 400m hệ số bám lăn của bánh xe đầu máy và ray giảm dẫn đến lực kéo
bám giảm, do vậy để đảm bảo kéo hết Q tính toán phải triết giảm thêm một lượng là
i
ϕ
.
Ta có i
ϕ
= f
k
- f

kr
= f
k
(1 -
k
kr
f
f
)
Trường hợp tàu chuyển động đều trên dốc giới hạn ta có:
f
k
= w
0
+ i
p

từ đó i
ϕ
= (w
0
+ i
p
) (1 -
k
kr
f
f
)
Nhưng

k
kr
k
kr
k
kr
krkr
kk
f
f
F
F
PgF
PgF
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
==⇒



Σ≤
Σ≤
1000
1000

Cuối cùng:
i
ϕ

= (w
0
+ i
p
)(1 -
k
kr
ϕ
ϕ
)
Ở đây:
F
k
, f
k
; F
kr
, f
kr
- lực kéo toàn phần và lực kéo đơn vị trên đường thẳng
và trên đường cong ở vận tốc V = V
p
.
w
0
- lực cản đơn vị cơ bản bình quân của đoàn tàu ở vận tốc V = V
p
.
ϕ
kr

- hệ số bám tính toán trong đường cong bán kính nhỏ
ϕ
kr
= ϕ
k
.
R
R
1,1500
55,1250
+
+

ϕ
k
- hệ số bám trên đường thẳng ở vận tốc V = V
p

Lưu ý: Phía lên dốc cũng phải triết giảm i
ϕ
trên chiều dài bằng chiều dài đoàn
tàu vì khi đầu máy vào đường cong, hệ số ma sát giữa bánh cái và ray giảm tức khắc
trong khi đoàn tàu còn nằm ngoài đường cong.
2. Lực cản thực tế không vượt quá lực cản tính toán ở nơi có hầm.

i

p

l

t

p

β

i

h

l + l

t

i

p


Hình 4- 42. Triết giảm dốc trong hầm
Tàu vào hầm chịu lực cản phụ trong hầm, do vậy khi l
h
> 300m phải giảm độ
dốc giới hạn từ 10 ÷ 25 % tuỳ theo chiều dài hầm : i
h
≤ βi
p
, (trong đó β là hệ số triết
giảm dốc ở hầm).

Lưu ý: Cần giảm đại lượng dốc không chỉ trong hầm mà cả ở đoạn phía lên dốc
một đoạn bằng chiều dài đoàn tàu.
3. Lực cản thực tế không vượt quá lực cản tính toán ở nơi lên dốc vào ga.

l

i
-
4

p

i

ga

l

i - 4

p

t

s©n ga

L

t

Hình 4- 43. Triết giảm dốc đoạn vào ga
Do một nguyên nhân nào đó mà tàu chưa được phép vào ga mà phải dừng ngoài
ga thì đoạn dốc nơi tàu dừng phải đảm bảo điều kiện khởi động, muốn vậy
i ≤ i
p
- 4 và l
i
≥ l
t

4. ðề phòng cát bay.
Cần chọn hướng tuyến theo chiều hoạt động thường xuyên của gió. Nếu không
thể đặt hướng tuyến dọc theo đúng chiều gió hoặc theo một góc nghiêng nhỏ nào đấy
thì lúc đầu dùng tấm chắn để che sau đó phải trồng cây như thông hoặc phi lao để
phòng cát bay, cũng có thể giải quyết những đoạn đường đắp thấp bằng nền đắp cao
hơn.
4.5.3. Bố trí ñiểm ñổi dốc theo bình ñồ và công trình nhân tạo.
Trong thực tế có thể gặp trường hợp đường cong nối dốc đứng của trắc dọc
trùng với đường cong hoà hoãn của bình diện. Lúc này ray lưng vừa phải thực hiện
đường cong đứng vừa phải thực hiện đường cong nằm và phải vuốt siêu cao. Vì vậy
để thuận lợi khi bảo dưỡng và sửa chữa đường ray ở những vị trí này người ta không
để đường cong nối dốc đứng trùng với đường cong hoà hoãn, muốn thế điểm đổi dốc
phải cách điểm đầu hoặc điểm cuối đường cong hoà hoãn một khoảng cách tối thiểu
là T
đ
.

>T

®

>T

®

>T

®

>T

®

N§

T§

NC

TC

5

12

0

7

Hình 4- 44. Bố trí điểm đổi dốc theo bình đồ
T
đ
= 5∆i khi R
đ
= 10000 m
T
đ
= 2,5∆i khi R
đ
= 5000 m
Chú ý: Khi ∆i ≤ 3‰ với đường cấp 1,2 khổ 1435 mm và ∆i ≤ 4‰ với đường
khổ 1000mm và các cấp còn lại khổ 1435mm thì điểm đổi dốc đặt ở đâu cũng được
vì không phải làm đường cong nối dốc đứng.
Ngoài ra nếu cầu thép không có máng ba lát thì điểm đổi dốc cũng phải đặt ở
ngoài cầu một khoảng cách tối thiểu là T
đ
vì trên cầu thực hiện đường cong nối dốc
đứng có nhiều khó khăn. Với cầu bê tông cốt thép và cống thì coi như không có trở
ngại gì, vì thế điểm đổi dốc đặt ở đâu cũng được.

i

1

>T

®

2

i


Hình 4- 45. Bố trí điểm đổi dốc trên cầu thép không có máng đá ba lát
4.5.4. Thiết kế bình ñồ và trắc dọc ñường sắt trong phạm vi các công trình nhân
tạo.
Đường thiết kế qua cầu sắt (không có đá ba lát) nên đặt trên đoạn thẳng và
bằng, hãn hữu cho phép đặt trên dốc ≤ 3‰ bởi nếu quá dốc công trình phức tạp áp
dụng định hình khó khăn.
Đối với cầu có đá ba lát có thể đặt trên dốc lớn cũng như trên đường cong theo
quy phạm.

Đường thiết kế qua hầm yêu cầu về bình đồ và trắc dọc cao hơn ở ngoài khu
gian. Trắc dọc trong hầm phải đảm bảo thoát nước, thông gió và an toàn. Dốc có thể
thiết kế một mái hoặc hai mái tuỳ theo địa hình. Hầm nên nằm trên đoạn đường
thẳng, khó khăn có thể đặt trên đường cong theo quy phạm. Nếu hầm đặt trên đường
cong thì thi công phức tạp, thông gió kém và tầm nhìn giảm.
4.5.5. Những yêu cầu kinh tế khi thiết kế trắc dọc.

Những yêu cầu nêu trên về an toàn, liên tục và êm thuận chạy tàu khi thiết kế
trắc dọc phải tuân thủ điều kiện kinh tế sao cho phí tổn xây dựng nhỏ nhất. Những
yêu cầu về thuận lợi cho khai thác khi thiết kế trắc dọc cũng cần được tính đến để có
tương quan lợi nhất về phí tổn công trình và chi phí khai thác.
Trong nhiều trường hợp có thể cải thiện các chỉ tiêu khai thác trắc dọc đường
thiết kế mà không cần tăng khối lượng công tác xây dựng bằng cách thiết kế hợp lý
hơn. Nhưng thường thì muốn đảm bảo các chỉ tiêu khai thác thì phải tăng khối lượng
công trình. Do đó phải đề ra nhiều phương án có thể về vị trí đường thiết kế và đánh
giá một cách khách quan ưu khuyết điểm của từng phương án. Khi so sánh không

phải chỉ tính có khối lượng công tác, giá xây dựng, chi phí khai thác mà còn phải nêu
cả những đặc tính chất lượng khai thác mà nhiều khi không thể đánh giá bằng tiền
được. Nếu số lượng chuyển động lớn, vận tốc và khối lượng tàu lớn thì yêu cầu khai
thác càng phải được chú trọng cho nên phải biết chọn hình dáng của trắc dọc. Có 2
trường hợp: Nếu đường sắt thiết kế qua đèo (lên cao), khi đặt dốc thoải, có thể kéo
dài đường ra, thì nên thiết kế theo các dốc giới hạn (i
p
, i
cb
, i
gc
) và nên tận lượng các
dốc đó. Nếu địa hình cho phép có thể dùng các dốc khác nhau mà không tăng thêm
chiều dài thì vấn đề tận lượng dốc giới hạn lại thành không cần thiết.
Nếu chiều dài khu gian lớn (>15km-20km) thì trắc dọc theo một chiều hình vẽ
4-46 sẽ đảm bảo những chỉ tiêu khai thác tốt nhất. Nếu chiều dài khu gian ngắn hơn
thì hình dáng có lợi là hình dáng theo kiểu lõm hình 4-47 mà không có dốc có hại.






0 i 0 i 0


Hình 4- 46. Bố trí trắc dọc theo 1 chiều.

0 i i
vh
max 0 i
vh
max i 0

Hình 4- 47. Bố trí trắc dọc theo hình dốc lõm.
Trắc dọc theo kiểu lõm có ưu điểm là khi xuống dốc động năng tích lũy được
nhiều và khi lên dốc vào ga thì điều kiện tự nhiên làm cho vận tốc giảm dần đi, số
động năng dự trữ được dùng hầu hết và khi vào ga thì tàu đứng lại dễ dàng. Như vậy
kinh phí khai thác sẽ giảm đi nhiều. Nếu đặt ga ở chỗ trũng (vực) thì phải chú ý đến
chiều dài sân ga sao cho thích hợp để đáp ứng được với vận tốc cao.
Theo quan điểm kinh tế thì độ dốc, chiều dài các yếu tố và những chỗ đổi dốc
của trắc dọc phải chọn sao cho thích hợp với địa hình có kết hợp với bình đồ của
tuyến và việc phân bổ các công trình nhân tạo. Chiều dài các yếu tố phải sao cho đủ
dài, số lần gãy khúc càng ít càng tốt.
Nếu nền đắp quá cao (20m÷25m) có thể so sánh phương án làm cầu cạn và nền
đào sâu quá thì có thể so sánh với phương án làm hầm.
Trong một số trường hợp dùng cầu cạn và hầm có lợi hơn vì có thể giá thành hạ
hơn. Ngoài ra có khi xây dựng cầu cạn đỡ tốn công, nhất là nếu cầu cạn xây bằng
những kết cấu đúc sẵn.
Ngoài những quan điểm thuần túy về kinh tế còn có những trường hợp phải
thay nền đắp bằng cầu cạn, như vậy đường sắt sẽ vững vàng hơn. Cụ thể là khi:
a. Gặp những chỗ trượt cần làm những cầu cạn có khẩu độ lớn để thoát số đất
trượt đó.
b. Thay nền đắp bằng cầu cạn, ở những đoạn qua bãi sông đến cầu chính, ta gọi
là cầu dẫn.

c. Tuyến đi qua các địa điểm có công trình xây dựng cũ làm cầu cạn sẽ đỡ phải
phá hoặc rời các công trình đó đi.

4.5.6. Những số ño về bình ñồ và trắc dọc.
Để đánh giá bình đồ và trắc dọc của đường thiết kế, nhất là khi so sánh một số
phương án cần có những số đo về bình đồ và trắc dọc.