Chương 6

Bình đồ tuyến đường Chọn hướng của đường sắt và bố trí nó một cách có lợi trên bình đồ và mặt cắt là nhiệm vụ của việc vạch tuyến.Khi vạch tuyến đường phải xét đến các yếu tố về địa hình

Chương 6

GIAO THÔNG TRONG VÀ NGOÀI CẢNG

A ĐƯỜNG SẮT 6.1 Những yêu cầu chung

6.1.1 Kích thước khống chế của đường sắt

Kích thước khống chế xác định trên mặt cắt ngang vuông góc với tim đường không

có công trình, thiết bị nào được xây dựng hay bố trí trong giới hạn của kích thước đó nhằm đảm bảo an toàn cho chạy tàu Ngoài ra còn phải quy định khoảng cách tối thiểu giữa các công trình và thiết bị đến tim của đường sắt không nhỏ hơn các giá trị sau đây:

Bảng 6-1 Quy định khoảng cách tối thiểu giữa các công trình với tim đường sắt

Các mặt ngoài của tường hoặc phần nhô ra của nhà không

Các mặt ngoài của tường hoặc phần nhô ra của nhà có cửa

Các mặt ngoài của tường hoặc phần nhô ra của nhà không

6.1.2 Bình đồ tuyến đường

Chọn hướng của đường sắt và bố trí nó một cách có lợi trên bình đồ và mặt cắt là nhiệm vụ của việc vạch tuyến.Khi vạch tuyến đường phải xét đến các yếu tố về địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn, hình thức kéo tàu, kích thước đoàn tàu, giá trị độ dốc lớn nhất, điều kiện an toàn chạy tàu

Thông thường phải vạch ra một vài phương án tuyến sau dó thông qua việc phân tích để so sánh lựa chọn phương án tốt nhất

Sử dụng bình đồ 1:5000, 1:2000 để vạch tuyến sơ bộ và tỉ lệ 1:200, 1:500 khi thiết

kế kỹ thuật

Tuyến vạch ra phải đảm bảo an toàn cho chuyển động của đoàn tàu trên đường ray,

do đó đường phải ổn định, bằng phẳng

quyết định ảnh hưởng đến các chỉ tiêu khai thác và xây dựng đường sắt vì thế phải chọn lựa cho hợp lí Rc = 150 ÷ 400 m

Nối giữa đoạn thẳng và đoạn cong là đoạn cong quá độ, ngoài ra còn phải tính đến chiều dài tối thiểu của các đoạn thẳng xuất phát từ điều kiện chạy tàu

Để chuyển hướng chuyển động của đoàn tàu từ đường ray này sang đường ray khác, người ta dùng ghi có lưỡi-ghi và bô-ghi.Bô-ghi có thể điều khiển bằng điện hoặc bằng tay, khi điều khiển bô-ghi sẽ làm chuyển động lưỡi-ghi để ép sát hoặc tách rời chuyển động đường ray làm cho đoàn tàu có thể chuyển động trên đường thẳng hoặc đường rẽ

Đường rẽ là đường để nối hai đường ray để cho đoàn tàu có thể chạy từ đường này sang đường khác Tuỳ theo khoảng cách giữa hai đường ray mà người ta có hai cách nối + Nối bình thường: nối bằng hai ghi đơn giống nhau bằng một đoạn thẳng, chỉ dùng khi khoảng cách hai đường7,5m

+ Nối rút gọn: dùng hai ghi nối với hai đoạn cong và giữa chúng là một đoạn thẳng,dùng khi khoảng cách 7,5m

Ngoài ra trên khu đất của cảng còn xảy ra sự giao cắt giữa đường ray tàu hoả với đường ray cần trục, khi đó cũng cần dùng ghi

6.1.3 Cấu tạo đường sắt

Gồm 2 bộ phận chính: nền đường và phần trên (ray, tà vẹt)

6.1.3.1.Nền đường

- Nền đường có nhiệm vụ chịu tải trọng từ bên trên của hệ ray - tà vẹt và truyền vào nền đất Nó là bộ phận quan trọng của đường sắt và sự ổn định của nó bảo đảm cho sự an toàn của tàu khi chạy trên đường

- Nền đường gồm 2 loại chủ yếu: nền đắp và nền đào

Hình 6-1 Cấu tạo nền đắp đường sắt

Hình 6-2 Cấu tạo nền đào đường sắt

6.1.3.2.Phần trên

1

2

6

3

4

5

α

5

1 -Ray c¬ b¶n

2 -L ìi ghi

3 -Ray nèi cong

4 -Mòi ghi

5 -Ray dÉn h íng

6 -Bé ghi

6.2 Đặc điểm thiết kế đường sắt ở Cảng

6.2.1.Các sơ đồ đường sắt

Ga Q.gia Ga tr íc C¶ng Ga ph©n lo¹i

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

Sơ đồ a

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

Sơ đồ b

Ga Q.gia

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

B·i ph©n lo¹i TuyÕn xÕp dì

Sơ đồ c

Ga Q.gia

TuyÕn xÕp dì

TuyÕn xÕp dì

TuyÕn xÕp dì

Sơ đồ d Hình 6-3 Các sơ đồ đường sắt thường dùng

Sơ đồ a) là một hệ thống đường sắt hoàn chỉnh của cảng, bao gồm: ga quốc gia, ga

trước cảng, ga phân loại, bãi phân loại, các đường thông hành, đường mới và tuyến xếp

dỡ cho cảng Sơ đồ này được sử dụng với các cảng lớn, lượng hàng hoá nhiều

Sơ đồ b) là sơ đồ thông dụng nhất, áp dụng cho các cảng vừa và lớn.

Sơ đồ c), d) sử dụng cho các cảng nhỏ.

Nhiệm vụ của các thành phần trong hệ thống đường sắt của cảng:

Ga quốc gia: là ga nằm trong hệ thống đường sắt quốc gia và được nối với hệ thống đường sắt của cảng Nhiệm vụ của nó là tiếp nhận các đoàn tàu đến từ hệ thống đường sắt quốc gia và đến từ cảng; thực hiện việc giải thể các đoàn tàu đến, phân loại và lập các

đoàn tàu theo địa chỉ để phát đi trên hệ thống đường sắt quốc gia hoặc đưa vào trong cảng

Ga trước cảng: là đầu mối đường sắt của cảng Tất cả các toa xe sẽ vào cảng và từ cảng đến đều đi qua ga này.ở đây các đoàn tàu được giải thể; phân loại; chọn toa theo các khu bến, khu kho của cảng; lập các nhóm toa phải vào cảng; tích luỹ các toa không có hàng để phân phát chúng cho các khu bến, khu kho và lập các đoàn tàu để đưa ra ga quốc gia

Ga phân loại: được đặt trong khu đất của cảng hoặc gần đó Nhiệm vụ của nó là giải thể các nhóm toa, chọn và phân loại các toa theo các tuyến hàng (các khu bến, khu kho), lập các đoàn tàu gồm các toa xe đến từ cảng để đưa ra ga trước cảng

Bãi phân loại: được đặt ngang trong cảng, gần tuyến xếp dỡ sao cho công tác điều động đầu máy là ít nhất, đặc biệt là các hàng trung chuyển Có lợi hơn cả là bố trí bãi

đất chật hẹp, có thể bố trí bãi phân loại ở hậu phương của tuyến làm hàng Nhiệm vụ của bãi phân loại cũng tương tự như ga phân loại

Tuyến xếp dỡ: bố trí ngay trước bến, sau kho hoặc trên bãi

6.2.2 Các ga và bãi phân loại ở cảng

Các ga, bãi phân loại của cảng được bố trí trên các đoạn thẳng, chỉ bố trí chúng trên các đoạn cong khi mà việc bố trí chúng trên đoạn thẳng sẽ làm tăng khối lượng công trình hay không đảm bảo bố trí tổng bình đồ của cảng

Bán kính cong của đường dẫn vào ga, bãi không600m, trong trường hợp khó khăn không < 500m Trường hợp đặc biệt khó khăn không < 200m

Chiều dài có ích của các đường thu phát tàu cần đầy đủ để bố trí đoàn tàu hay nhóm toa theo thiết kế

6.2.3.Các đường xếp dỡ của cảng

6.2.3.1 Đường xếp dỡ trước bến

Là các đường sắt được bố trí dọc theo tuyến bến trong phạm vi hoạt động của cần trục tàu và cần trục trước bến nhằm phục vụ cho phương án vận chuyển thẳng

Các đường xếp dỡ trước bến dùng cho hàng chuyên dụng, sẽ được trang bị những thiết bị hoặc công trình đặc biệt để dùng cho một loại hàng nhất định

Tuyến xếp dỡ đường sắt thường được bố trí trên tất cả các bến của cảng Nếu bến có cần trục cổng thì thông thường chúng được bố trí ở trong lòng cổng

Số lượng các đường xếp dỡ trên bến không nên ít hơn hai, nhất là khi số lượng bến

bố trí liên tiếp trên cùng một tuyến bến 2.Chỉ đặt một bến trong trường hợp đặc biệt, khi

mà do điều kiện mặt bằng của cảng không cho phép bố trí thêm đường thứ hai nữa.Số lượng đường xếp dỡ trước bến có thể tham khảo ở bảng sau:

Bảng 6-2 Quy định về số lượng đường xếp dỡ trước bến

Loại hàng

Cường độ xếp dỡ cho 1 tàu (T/h)

Một bến

Số bến liên tiếp

bao kiện

Hàng thiết

-Hàng đổ

đống

-Trường hợp đường sắt phục vụ một vài bến liên tiếp có cường độ xếp dỡ lớn thì có

Nếu số bến cần bố trí đường sắt quá nhiều thì phải đặt thêm đường vào độc lập Theo kinh nghiệm, mỗi đường vào không nên phục vụ quá 5 bến

Kiểm tra số lượng đường sắt bằng công thức sau đây:

B t

60 m.g

P K

1

Trong đó:

A: số lượt cần thiết điều động của đầu máy trên tuyến xếp dỡ trong 1 giờ, có kể đến các hành trình chạy không;

B: số lượng điều động có thể được của đầu máy trên đường nối trong 1 giờ;

P: năng suất của các máy móc xếp dỡ vủa mỗi bến thực hiện việc xếp dỡ cho toa

xe (T/h);

m: số lượng toa có thể đạt trên tuyến xếp dỡ ở mỗi bến

l

L.γ

L: chiều dài tuyến xếp dỡ của một bến (m);

l: chiều dài của một toa (m);

q: trọng tải bình quân của mỗi toa;

n: số lượng các bến liên tiếp mà đường sắt trước bến phải phục vụ;

đều giữa các bến, có thể tra theo bảng sau:

Bảng 6-3 Xác định hệ số Km

Số bến liên tiếp

Số đường

trước bến

60: số phút trong một giờ;

đầu máy (phút);

tp = tx + t.m (6-3)

t= 1÷1,5 phút trên một toa xe: thời gian công tác điều động trên bến;

m: Số yoa trong một đoàn tàu;

tx: thời gian chạy từ bãi phân loại đến bến xếp dỡ và ngược lại;

V

120.D

D: khoảng cách trung bình từ tuyến xếp dỡ đến bãi phân loại (Km);

V: vận tốc chạy tàu (Km/h)

Nếu A > B : khả năng thông qua của tuyến đường trước bến để tiến hành công tác xếp dở trực tiếp là không đầy đủ Khi đó có thể xử lí như sau:

+ Tăng thêm số lượng đường trước bến

+ Giảm khoảng cách trung bình giữa tuyến xếp dỡ và bãi phân loại

+ Tăng vận tốc chạy tàu

6.2.3.1 Đường xếp dỡ sau kho

Các đường sắt phục cho kho hay bãi gọi là đường xếp dỡ phía sau, nó nằm ngoài phạm vi hoạt động của cần trục trước bến, đặt sát hoặc nằm ngay trong kho, bãi

Với bãi, đường sắt được đặt ngay trong bãi; với kho thì đường sắt được đặt phía sau kho.Nếu kho gồm hai dãy song song nhau thì đường sắt được đặt ở giữa chúng

Số lượng đường sắt được lấy như sau:

+ Bố trí một đường sắt chỉ khi đó là một kho riêng biệt, chiều dài của nó không quá

100 ÷ 150m

+ Khi có nhiều kho trên một bến, thì tuỳ theo cường độ bốc xếp mà số lượng đường

là hai hoặc ba

+ Giữa các kho bố trí song song thành hai tuyến với các tuyến xếp dỡ đặt ngược nhau phải đặt ít nhất hai đường: đường ngoài là đường xếp dỡ, đường trong là đường thông hành

Các đường xếp dỡ phải được bố trí ở nơi bằng phẳng Trường hợp đặc biệt cũng không quá 1.5% Các tuyến xếp dỡ phải thẳng; trường hợp đặc biệt có thể bố trí như

ke hàng

cách này phụ thuộc vào bề rộng của đống hàng và các kích thước khống chế của máy xếp dỡ

Tính toán năng lực thông qua của tuyến xếp dỡ theo công thức sau:

) t t q.(t

T.P.t N

m x n

n

+ +

P.l 60.L.q

T: thời gian làm việc của tuyến xếp dỡ trong một ngày đêm;

tn: thời gian đỗ của đoàn tàu trên tuyến xếp dỡ;

tx: thời gian chạy từ tuyến xếp dỡ đến bãi phân loại và ngược lại;

tm: thời gian điều động, bố trí móc và tháo nhóm toa

Khi cho trước số lượng toa xe (hoặc N) thì chiều dài của tuyến xếp dỡ được tính theo công thức:

60.γ

) t t N.l.(t

p

+ +

=

Năng suất tính toán giờ của công suất toa xe

B ĐƯỜNG Ô TÔ 6.3 Đường ô tô trong Cảng

6.3.1 Phân loại, phân cấp đường ô tô trong cảng

Đường ô tô của cảng có hai loại:

- Đường ô tô vào cảng: là đường nối mạng lưới đường ô tô quốc gia với mạng lưới đường ô tô trong cảng

- Đường ô tô trong cảng: là đường bố trí trong phạm vi của cảng, phụ thuộc vào sự

bố trí và công dụng của đường, đường ô tô trong cảng được bố trí thành 2 loại:

+ Đường trục chính: là đường để vận chuyển hàng trong khu đất của cảng, liên hệ giữa các nhà phục vụ sản xuất

+ Đường giữa các kho bãi

+ Các đường khác

Tuỳ thuộc vào lượng hàng hoá mà đường vào và đường trong cảng được chia thành

ba cấp

Bảng 6-4 Phân loại cấp đường Cấp đường Lượng hàng tính cho cả 2 chiều (T/năm)

Năng lực thông qua của đường ô tô được tính theo công thức:

L

1000.V.W

V:vận tốc tính toán của ô tô (km/giờ);

W: số làn xe;

L: khoảng cách tối thiểu giữa hai ô tô đang chyển động

6.3.2 Bình đồ tuyến đường

Bình đồ tuyến đường ô tô gồm các đoạn thẳng và đoạn cong ở những nơi thay đổi hướng đường

Cấp đường càng cao thì chiều dài đoạn thẳng càng lớn, bán kính cong càng lớn Đoạn cong là đoạn bất lợi hơn cả, có thể là đoạn cong tròn hoặc đoạn cong quá độ( nếu vận tốc ô tô < 40km/giờ thì không cần đoạn cong quá độ)

Trên mặt cắt ngang của đoạn cong cần tạo độ dốc về phía tâm cong với 2%  i  10%, đồng thời lòng đường phải mở rộng về phía tâm cong Độ mở rộng phụ thuộc vào bán kính cong và loại phương tiện vận tải

Công tác vạch tuyến phải đảm bảo sao cho đường đi là ngắn nhất, khối lượng đào đắp và các công trình phụ trợ là ít nhất, các chỉ tiêu khai thác đạt được là tốt nhất( vận tốc

xe, mức độ an toàn )

Bình đồ tuyến đường ô tô trong cảng được bố trí theo mặt bằng tổng thể của cảng Khi chọn bình đồ tuyến cần phải chú ý các đểm sau đây:

+ Tầm nhìn tối thiểu từ mắt người lái xe phải phù hợp với địa hình, cấp đường và

+ Bán kính cong của tuyến đường phải tuân theo quy trình và có thể tính theo công thức sau:

i) g.(ξ

V R

2

±

PhÇn më réng

i

V: vận tốc của ô tô (4 ÷ 8) m/s;

g = 9,81m/s2;

i: độ dốc ngang mặt đường, phụ thuộc điều kiện địa hình và yêu cầu thoát nước;

: hệ số đính ngang giữa bánh xe với mặt đường, giá trị của nó phụ thuộc tình trạng mặt đường và được lấy như sau:

+ Mặt đường khô sạch:  = 0,7 + Mặt đường khô :  = 0,5 + Mặt đường bẩn, xấu:  = 0,2 + Mặt đường xấu :  = 0,1

6.3.3 Giao cắt giữa đường sắt và đường ô tô

6.3.3.1 Giao cắt trong cảng

- Đường sắt của cảng được bắt đầu từ ga, không được giao cắt với đường trục chính

- Giao cắt giữa đường sắt và đường ô tô trong cảng là giao cắt đồng phẳng

- Chỉ tổ chức giao cắt ở những nơi đường ô tô nằm ngang bằng

- Góc giao cắt không nên < 450 với đường ô tô vào cảng, không < 300 với đường ô

tô trong cảng

- Chọn nơi thuận tiện để giao cắt, tức là phải có tầm nhìn tốt ở cả hai phía

- Người lái ô tô khi cách chỗ giao cắt 50m phải nhìn thấy đoàn tàu đến ở cả hai phía trên khoảng cách 400m, còn người lái tầu phải nhìn thấy chỗ giao cắt khi cách

đó 1000m( ở ngoài cảng) và 250m( ở trong cảng)

- Tại nơi giao cắt phải đặt rào chắn

6.3.3.2 Giao cắt ngoài cảng

Nếu mật độ giao thông lớn thì phải tổ chức giao cắt không đồng phẳng

6.3.4 Mạng lưới đường ô tô trong cảng

Phụ thuộc vào sự bố trí của cảng và các công trình của cảng, mạng lưới đường ô tô

có thể thiết kế theo sơ đồ kín, cụt hay hỗn hợp Trong khu vực xây dựng kho bãi có thể

sử dụng sơ đồ kín với các kho, bãi; các công trình đơn lẻ có thể sử dụng sơ đồ cụt Khi đó phải chú ý đến diện tích quay xe (vuông, tròn, chữ T ) với bán kính cạnh không < 12m Các đường trục chính được đặt ở phía sau các kho Các đường trước bến chạy dọc theo tuyến bến, được nối với đường trục chính bằng các đường ngang đi qua đầu, hồi kho, bãi với các quy định:

Các kho bãi chứa hàng phải có ít nhất ba đường xe cứu hoả có thể tính được

Khoảng cách từ mép vào đường ô tô đến đường kho không < 5m, không > 25m Kích thước để bãi ô tô và tuyến xếp dỡ được tính như sau

Trong đó:

Q: lượng hàng tính toán phải xếp dỡ trong một tháng (tấn);

: hệ số không đều của hàng hoá vận tải bằng ô tô trong một ngày đêm;

: diện tích cần thiết cho một ô tô;

N: số ngày làm việc của ô tô trong một tháng;

q: trọng tài hữu ích của một ô tô (tấn);

T: số giờ làm việc của tuyến xếp dỡ ô tô trong một ngày đêm;

t: thời gian xếp dỡ trung bình cho một ô tô ( giờ);

l: chiều dài cần thiết để đỗ một ô tô trên tuyến xếp dỡ, giá trị của nó phụ thuộc vào kích thước xe, cách đỗ xe và được lấy như sau:

Khi đỗ dọc tuyến : l= 8,7 ÷ 9,5m

Khi đỗ ngang tuyến : l=3,4 ÷ 3,7m

+ Năng lực thông qua của tuyến xếp dỡ trong một ngày đêm:

l.t.α

L.q.T

6.3.5 Đặc điểm thiết đường vào và đường trong cảng

6.3.5.1 Bình đồ

Bán kính cong của đường vào và đường trong cảng càng lớn càng tốt, tuỳ theo cấp đường và kiểu phương tiện vận chuyển được lấy như sau:

Khi đoạn cong có bán kính r < 500m thì phải có đoạn cong quá độ, chiều dài đoạn cong quá độ được lấy theo bảng sau đây:

Bảng 6-5 Xác định chiều dài đoạn cong quá độ

R min 15 20 30 50 60 80 100 120 150 200 250 300 400 500

Chiều

dài

tiêu

chuẩn

Giữa các đoạn cong ngược chiều phải có các đoạn thẳng nối tiếp chung, chiều dài của nó phụ thuộc chiều dài đoạn cong quá độ

6.3.5.2 Mặt cắt ngang

Chỉ là đường có một làn xe trong trường hợp đặc biệt và khi đó phải bố trí các điểm tránh xe Số làn xe được xác định theo năng lực thông qua:

500 ÷ 600 xe/giờ không có rào cắt

250 ÷ 300 xe/giờ nếu có rào cắt

theo kết cấu mặt đường

Theo mặt cắt dọc, độ dốc không > 6%.Nếu có các đoạn gãy, thì phải thiết kế các đoạn cong lồi, cong lõm với chiều dài25m, bán kính cong được lấy như sau:

R = 500 ÷ 1000m với cong lõm

R = 100 ÷ 200m với cong lõm

6.4 Tính toán kích thước tuyến xếp dỡ ô tô